(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続端に雄ねじあるいは雌ねじのいずれか一方が形成されているとともに冷却水通路が穿設されている銅材料以外の金属材料製の接続部が設けられた銅材料製の固定子水冷式発電機用上及び下コイルと、
この上及び下コイルの前記接続部に螺合される前記雄ねじあるいは雌ねじのいずれか他方が形成されていて前記上及び下コイルの一方の接続部に螺合されているとともに前記上及び下コイルの一方の接続部の前記冷却水通路に連通している貫通孔が形成されている銅材料以外の金属材料製のコイル接続部が一方の接続端に設けられているとともに、前記コイル接続部の貫通孔に連通されている冷却水通路が穿設されていて、前記冷却水通路に連通した貫通孔が形成されている銅材料以外の金属材料製の外部接続部が他方の接続端に設けられている、第１の接続銅帯と、
前記上及び下コイルの前記接続部に螺合される前記雄ねじあるいは雌ねじのいずれか他方が形成されていて前記上及び下コイルの他方の接続部に螺合されているとともに前記上及び下コイルの他方の接続部の前記冷却水通路に連通している貫通孔が形成されている銅材料以外の金属材料製のコイル接続部が一方の接続端に設けられているとともに、前記コイル接続部の貫通孔に連通されている冷却水通路が穿設されていて、前記冷却水通路に連通した貫通孔が形成されている銅材料以外の金属材料製の外部接続部が他方の接続端に設けられている、第２の接続銅帯と、
前記コイル接続部が前記上及び下コイルの接続部の一方に螺合された第１の接続銅帯と前記コイル接続部が前記上及び下コイルの接続部の他方に螺合された前記第２の接続銅帯とを相互に固定する固定手段と、
前記第１及び第２の接続銅帯の外部接続部に螺合された前記雄ねじあるいは雌ねじのいずれか一方で形成された接続部が回転自在に設けられているとともに、前記第１及び第２の接続銅帯の前記外部接続部の貫通孔，前記第１及び第２の接続銅帯の前記冷却水通路，そして前記第１及び第２の接続銅帯の前記コイル接続部の貫通孔を介して前記上及び下コイルの前記貫通孔に連通し冷却水を前記上及び下コイルの前記貫通孔に循環供給する絶縁接続管と、
を具備することを特徴とする固定子水冷式発電機の上・下コイル接続導体。
【請求項２】
銅材料製の固定子水冷式発電機用上及び下コイルと、
前記上及び下コイルとは別体であり、接続端に雄ねじあるいは雌ねじのいずれか一方が形成されているとともに冷却水通路が穿設されていて、前記上及び下コイルに一体に合体している銅材料以外の金属材料製の接続部と、
冷却水通路が穿設されている第１の接続銅帯と、
第１の接続銅帯とは別体であり、第１の接続銅帯の一方の接続端に一体に合体していて、前記上及び下コイルの前記接続部に螺合される前記雄ねじあるいは雌ねじのいずれか他方が形成されており前記上及び下コイルの一方の接続部に螺合されているとともに前記上及び下コイルの一方の接続部の前記冷却水通路に連通し第１の接続銅帯の冷却水通路とも連通している貫通孔が形成されている銅材料以外の金属材料製のコイル接続部と、
第１の接続銅帯とは別体であり、第１の接続銅帯の他方の接続端に一体に合体していて、第１の接続銅帯の前記冷却水通路に連通した貫通孔が形成されている銅材料以外の金属材料製の外部接続部と、
冷却水通路が穿設されている第２の接続銅帯と、
第２の接続銅帯とは別体であり、第２の接続銅帯の一方の接続端に一体に合体していて、前記上及び下コイルの前記接続部に螺合される前記雄ねじあるいは雌ねじのいずれか他方が形成されており前記上及び下コイルの他方の接続部に螺合されているとともに前記上及び下コイルの他方の接続部の前記冷却水通路に連通し第２の接続銅帯の冷却水通路とも連通している貫通孔が形成されている銅材料以外の金属材料製のコイル接続部と、
第２の接続銅帯とは別体であり、第２の接続銅帯の他方の接続端に一体に合体していて、第２の接続銅帯の前記冷却水通路に連通した貫通孔が形成されている銅材料以外の金属材料製の外部接続部と、
前記コイル接続部が前記上及び下コイルの接続部の一方に螺合された第１の接続銅帯と前記コイル接続部が前記上及び下コイルの接続部の他方に螺合された前記第２の接続銅帯とを相互に固定する固定手段と、
前記第１及び第２の接続銅帯の外部接続部に螺合された前記雄ねじあるいは雌ねじのいずれか一方で形成された接続部が回転自在に設けられているとともに、前記第１及び第２の接続銅帯の前記外部接続部の貫通孔，前記第１及び第２の接続銅帯の前記冷却水通路，そして前記第１及び第２の接続銅帯の前記コイル接続部の貫通孔を介して前記上及び下コイルの前記貫通孔に連通し冷却水を前記上及び下コイルの前記貫通孔に循環供給する絶縁接続管と、
を具備することを特徴とする固定子水冷式発電機の上・下コイル接続導体。
【請求項３】
銅材料製の固定子水冷式発電機用上及び下コイルと、
前記上及び下コイルとは別体であり、接続端に雄ねじあるいは雌ねじのいずれか一方が形成されているとともに冷却水通路が穿設されていて、前記上及び下コイルにろう付けされている銅材料以外の金属材料製の接続部と、
冷却水通路が穿設されている第１の接続銅帯と、
第１の接続銅帯とは別体であり、第１の接続銅帯の一方の接続端にろう付けされていて、前記上及び下コイルの前記接続部に螺合される前記雄ねじあるいは雌ねじのいずれか他方が形成されており前記上及び下コイルの一方の接続部に螺合されているとともに前記上及び下コイルの一方の接続部の前記冷却水通路に連通し第１の接続銅帯の冷却水通路とも連通している貫通孔が形成されている銅材料以外の金属材料製のコイル接続部と、
第１の接続銅帯とは別体であり、第１の接続銅帯の他方の接続端にろう付けされていて、第１の接続銅帯の前記冷却水通路に連通した貫通孔が形成されている銅材料以外の金属材料製の外部接続部と、
冷却水通路が穿設されている第２の接続銅帯と、
第２の接続銅帯とは別体であり、第２の接続銅帯の一方の接続端にろう付けされていて、前記上及び下コイルの前記接続部に螺合される前記雄ねじあるいは雌ねじのいずれか他方が形成されており前記上及び下コイルの他方の接続部に螺合されているとともに前記上及び下コイルの他方の接続部の前記冷却水通路に連通し第２の接続銅帯の冷却水通路とも連通している貫通孔が形成されている銅材料以外の金属材料製のコイル接続部と、
第２の接続銅帯とは別体であり、第２の接続銅帯の他方の接続端にろう付けされていて、第２の接続銅帯の前記冷却水通路に連通した貫通孔が形成されている銅材料以外の金属材料製の外部接続部と、
前記コイル接続部が前記上及び下コイルの接続部の一方に螺合された第１の接続銅帯と前記コイル接続部が前記上及び下コイルの接続部の他方に螺合された前記第２の接続銅帯とを相互に固定する固定手段と、
前記第１及び第２の接続銅帯の外部接続部に螺合された前記雄ねじあるいは雌ねじのいずれか一方で形成された接続部が回転自在に設けられているとともに、前記第１及び第２の接続銅帯の前記外部接続部の貫通孔，前記第１及び第２の接続銅帯の前記冷却水通路，そして前記第１及び第２の接続銅帯の前記コイル接続部の貫通孔を介して前記上及び下コイルの前記貫通孔に連通し冷却水を前記上及び下コイルの前記貫通孔に循環供給する絶縁接続管と、
を具備することを特徴とする固定子水冷式発電機の上・下コイル接続導体。
【請求項４】
前記上及び下コイルと前記第１及び第２の接続銅帯との接触面積は、銅材料部位同士の接触面積を、銅材料以外の金属材料同士の接触面積に比して広く設定したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固定子水冷式発電機の上・下コイル接続導体。
【請求項５】
前記上及び下コイルと前記第１及び第２の接続銅帯の接触面の少なくとも一方の金属メッキを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の固定子水冷式発電機の上・下コイル接続導体。
【請求項６】
前記上コイルの前記接続部と前記第１の接続銅帯の前記コイル接続部、前記第１の接続銅帯の前記外部接続部と前記絶縁接続管の接続部、前記下コイルの前記接続部と前記第２の接続銅帯の前記コイル接続部、前記第２の接続銅帯の前記外部接続部と前記絶縁接続管の接続部は、ゴム材以外の材料で形成されるシール部材を介して螺合されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の固定子水冷式発電機の上・下コイル接続導体。
【請求項７】
前記シール部材は、Ｏリングであることを特徴とする請求項６記載の固定子水冷式発電機の上・下コイル接続導体。
【請求項８】
前記冷却水は、純水であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の固定子水冷式発電機の上・下コイル接続導体。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の固定子水冷式発電機の上・下コイル接続導体を備えることを特徴とする固定子水冷式発電機。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の固定子水冷式発電機の上・下コイル接続導体を組付ける組立方法であって、
前記上及び下コイルの接続部に前記第１及び第２の接続銅帯のコイル接続部を螺合して組付けて、該第１及び第２の接続銅帯間を前記固定手段で固定し、前記第１及び第２の接続銅帯の外部接続部に対して前記絶縁接続管の接続部を螺合して組付けることを特徴とする固定子水冷式発電機の上・下コイル接続導体の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、固定子水冷式発電機の上及び下コイルを接続する上・下コイル接続導体及びその組立方法と、該上・下コイル接続導体を用いる固定子水冷式発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、固定子水冷式発電機は、固定子である銅製の上コイルと下コイルにそれぞれ冷却水通路が形成され、この冷却水通路内に冷却水が循環供給されて温度制御されている。この上及び下コイルは、例えば冷却水通路の形成された連結部材を介して相互の冷却水通路が連通された状態で、ろう付け加工により相互間が所望の機械的強度を有して電気的に配管接続される。
【０００３】
この連結部材は、発電機駆動時、上及び下コイルを介して通電されるために、銅材料で形成されて所望の電気特性が要求され、その冷却水路には、冷却水源に接続された絶縁ホースが配管接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３５５９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような固定子水冷式発電機は、固定子の巻き替え作業と称する保守作業が、設置場所において行われる。この巻き替え作業は、ろう付け箇所をバーナー等を用いて加熱して連結部材を上及び下コイルから取外し、上及び下コイルを巻き替えた後、再び、ろう付け処理により連結部材が配管接続される。
【０００６】
しかしながら、上記ろう付け処理を施す配管接続構成では、巻き替え作業の度に、設置場所で、ろう付け箇所をバーナー等で８００℃程度の高温に炙って、相互間のろう付けを外して、巻き替えを行い、その後、ろう付け処理を行わなければならないために、その作業が非常に面倒なものとなっている。また、ろう付け箇所を離脱させる際、高温に加熱しなければならないために、上及び下コイルの絶縁被覆材を損傷しないように、養生を行ったり作業環境を整える必要があり、その準備作業が面倒となっている。
【０００７】
本発明の実施形態は上記課題を解決するためのものであり、設置後の固定子巻き替え作業を含む保守点検作業の容易化を図ったうえで、その作業工期短縮化を図り得るようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施の形態によれば、固定子水冷式発電機の上・下コイル接続導体は、固定子水冷式発電機用上及び下コイルと、第１の接続銅帯と、第２の接続銅帯と、固定手段と、外部接続管とで構成される。
【０００９】
固定子水冷式発電機用上及び下コイルは、銅材料で形成され、雄ねじあるいは雌ねじのいずれか一方で形成される冷却水通路が穿設された接続部が銅材料以外の金属材料で設けられる。
【００１０】
第１の接続銅帯は、前記上及び下コイルの前記接続部に螺合される雄ねじあるいは雌ねじのいずれか他方で形成され、且つ、前記上及び下コイルの一方の接続部に螺合される銅材料以外の金属材料製のコイル接続部及び外部接続部が設けられる。コイル接続部及び外部接続部は、上及び下コイルの一方の冷却水通路に連通される冷却水通路が穿設される。
【００１１】
第２の接続銅帯は、前記上及び下コイルの前記接続部に螺合される雄ねじあるいは雌ねじのいずれか他方で形成され、前記上及び下コイルの他方の接続部に螺合される銅材料以外の金属材料製のコイル接続部及び外部接続部が設けられる。コイル接続部及び外部接続部は、上及び下コイルの他方の冷却水通路に連通される冷却水通路が穿設される。
【００１２】
固定手段は、前記第１の接続銅帯のコイル接続部が前記上及び下コイルの接続部の一方に螺合され、前記第２の接続銅帯のコイル接続部が前記上及び下コイルの接続部の他方に螺合された状態で、前記第１の接続銅帯と前記第２の接続銅帯とを固定する。
【００１３】
外部接続管は、前記第１及び第２の接続銅帯の外部接続部に螺合される前記雄ねじあるいは雌ねじのいずれか一方で形成された接続部が回転自在に設けられる。接続部では、冷却水を前記上及び下コイルに循環供給する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施の形態に係る固定子水冷式発電機の上・下コイル接続導体の分離状態を示した図である。
【図２】他の実施の形態に係る固定子水冷式発電機の上・下コイル接続導体の要部を取出して示した図である。
【図３】他の実施の形態に係る固定子水冷式発電機の上・下コイル接続導体の要部を取出して示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、一実施の形態に係る固定子水冷式発電機の上・下コイル接続導体を示すもので、第１及び第２の接続銅帯１１，１２は、分離形成される。この分離形成された第１及び第２の接続銅帯１１，１２は、それぞれを固定子水冷式発電機の上及び下コイル１３，１４に対してねじ結合することにより、相互間の接合を実現する。
【００１７】
即ち、第１及び第２の接続銅帯１１，１２には、中間部に固定手段を構成する固定部１１１，１２１がそれぞれ突設され、この固定部１１１，１２１間に固定部材１５が架設されてボルト部材１６を用いてボルト結合することで選択的に一体結合される。この第１及び第２の接続銅帯１１，１２には、その一方の接続端に銅材料以外の所望の機械的強度を有する金属材料により、コイル接続部、例えば第１の雄ねじ部１１２及び１２２がそれぞれ設けられ、他方の接続端には、同様に銅材料以外の金属材料により、外部接続部、例えば第２の雄ねじ部１１３及び１２３が設けられる。そして、これら第１及び第２の雄ねじ部１１２，１２２及び１１３，１２３には、それぞれ貫通孔１１４，１１５及び１２４，１２５がそれぞれ形成される。
【００１８】
また、第１及び第２の接続銅帯１１，１２には、その第１及び第２の雄ねじ部１１２及び１１３、１２２及び１２３間に冷却水通路１１６及び１２６が穿設される。そして、この冷却水通路１１６及び１２６は、それぞれ上記第１及び第２の雄ねじ部１１及び１２の貫通孔１１４，１１５及び１２４，１２５に連通されている。
【００１９】
一方、上記上及び下コイル１３，１４には、その接続端に同様に銅材料以外の金属材料により、接続部、例えば雌ねじ部１３１，１４１がそれぞれ設けられ、この雌ねじ部１３１，１４１には、それぞれ冷却通路１１６，１２６に連通される貫通孔１３２，１４２が穿設される。
【００２０】
ここで、上記銅材料以外の金属材料としては、例えば銅材料に比して機械的強度の優れたステンレス材、黄銅材等が好ましい。
【００２１】
上記構成において、上及び下コイル１３，１４には、その雌ねじ部１３１，１４１に対して第１及び第２の接続銅帯１１，１２の第１の雄ねじ部１１２，１２２が螺合されて締結される。そして、この第１及び第２の接続銅帯１１，１２は、その固定部１１１，１２１間に固定部材１５が架設されてボルト部材１６を用いてボルト結合されて位置決め固定される。
【００２２】
この状態で、第１及び第２の接続銅帯１１，１２の各第２の雄ねじ部１１３，１２３には、図示しない冷却水源に接続された絶縁接続管１７，１８が配管接続される。この絶縁接続管１７，１８には、その先端部に貫通孔１９１，２０１の穿設された雌ねじ部１９、２０が回転自在に設けられ、この雌ねじ部１９，２０が第１及び第２の接続銅帯１１，１２の第２の雄ねじ部１１３，１２３に螺合されて締結される。
【００２３】
これにより、第１及び第２の接続銅帯１１，１２は、冷却水通路１１６，１２６が上及び下コイル１３，１４の貫通孔１３２，１４２と絶縁接続管１７，１８の貫通孔１９１，２０１とに連通されて純水等の冷却水の給排出が可能となる。
【００２４】
ここで、上記第１及び第２の接続銅帯１１，１２を冷却水源に配管接続する方法として、その第２の雄ねじ部１１３，１２３に対して別体の絶縁接続管１７、１８をそれぞれ配管接続した二本構造とした構成について述べたが、この絶縁接続管構造に限ることなく、例えば一本の絶縁接続管１７（１８）の先端部を二股に分岐させて、その二股の先端部に、同様に回転操作可能な雌ねじ部１９，２０を設けた絶縁接続管構造を用いて第１及び第２の接続銅帯１１，１２を冷却水源に配管接続するように構成することも可能である。
【００２５】
次に、例えば上及び下コイル１３，１４の巻き替え作業を行う場合には、固定部材１５のボルト部材１６を緩めて離脱し、第１及び第２の接続銅帯１１，１２を分離させ、この状態で、その各第２の雄ねじ部１１３，１２３から絶縁接続管１７，１８の雌ねじ部１９，２０を離脱させる。その後、第１及び第２の接続銅帯１１，１２の第１の雄ねじ部１１２，１２２を上及び下コイル１３，１４の雌ねじ部１３１，１４１との螺合を緩めて離脱させ、巻き替え作業が行われ、作業完了後、略逆の手順で螺合結合されて組付けられる。
【００２６】
ここで、上及び下コイル１３，１４は、第１及び第２の接続銅帯１１，１２を介して堅牢に螺合結合され、所望の電気特性が得られる。ここで、例えば上及び下コイル１３，１４の雌ねじ部１３１，１４１と第１及び第２の接続銅帯１１，１２の第１の雄ねじ部１１２，１２２との螺合結合状態における接触面において、銅材料同士の接触面積が、銅材料以外の金属材料同士の接触面積に比して、広く設定することが電気特性上、好ましい。
【００２７】
そして、この接触面には、その少なくとも一方に銀メッキや、錫メッキ等の金属メッキを施すようにしても良い。これにより、接触面における接触電気抵抗の軽減を図ることが可能となり、さらに電気特性の向上を図ることが可能となる。
【００２８】
このように、上記上・下コイル接続導体は、上及び下コイル１３，１４に銅材料以外の金属材料製の雌ねじ部１３１，１４１を設けると共に、銅材料以外の金属材料製の第１及び第２の雄ねじ部１１２，１２２を設けた第１及び第２の接続銅帯１１，１２を用いて螺合して相互間を結合し、上及び下コイル１３，１４間の接続配管を行うように構成した。これにより、ろう付け加工のような火気を使用することなく、上及下コイル１３，１４の巻き替え作業を含む保守点検作業を行うことが可能となり、作業性の向上が図れると共に、保守点検作業の工期の短縮化に寄与することが可能となる。
【００２９】
また、上記実施の形態に限ることなく、その他、例えば図２及び図３に示すように構成してもよく、同様に有効な効果が期待される。
【００３０】
図２に示す実施の形態では、第１及び第２の接続銅帯１１，１２の第１及び第２の雄ねじ部１１２，１２２及び１１３，１２３をそれぞれ銅材料以外の金属材料で別体に形成すると共に、上及び下コイル１３，１４の雌ねじ部１３１，１４１を同様に銅材料以外の金属材料で別体に形成する。この別体に形成した雌ねじ部１３１，１４１は、上及び下コイル１３，１４にそれぞれろう付け、焼き嵌め、冷やし嵌め等の機械加工により合体されて一体的に組付けられる。そして、第１及び第２の雄ねじ部１１２，１２２及び１１３，１２３は、第１及び第２の接続銅帯１１，１２の固定部１１１，１２１にそれぞれろう付け、焼き嵌め、冷やし嵌め等の機械加工により合体されて一体的に組付けられる。
【００３１】
図３に示す実施の形態では、上及び下コイル１３，１４の雌ねじ部１３１，１４１に対して第１及び第２の接続銅帯１１，１２の第１及び第２の雄ねじ部１１２，１２２を螺合結合するのに、シール部材２１を介在するように構成したものです。そして、この第１及び第２の接続銅帯１１，１２の雄ねじ部１１３，１２３には、絶縁接続管１７，１８の雌ねじ部１９，２０が同様にシール部材２１を介在させて螺合結合される。
【００３２】
この実施の形態では、冷却水の漏れを確実に防止することが可能となるため、さらに有効な効果が期待される。このシール部材２１としては、冷却水が通常、純水が用いられることで、ゴム材以外の金属材料や炭素繊維を用いたＯリング構造が好ましい。
【００３３】
さらに、上記実施の形態では、上及び下コイル１３，１４に雌ねじ部１３１，１４１を設け、第１及び第２の接続銅帯１１，１２に第１の雄ねじ部１１２，１１３を設けたねじ構造に構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、例えば上及び下コイル１３，１４に雄ねじ部を形成し、第１及び第２の接続銅帯に雌ねじ部を形成するねじ構造においても構成可能である。また、第１及び第２の接続銅帯１１，１２の第２の雄ねじ部１１３，１２３を雌ねじ構造として構成することも可能である。
【００３４】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００３５】
例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００３６】
１１，１２…第１及び第２の接続銅帯、１１１，１２１…固定部、１１２，１２２…第１の雄ねじ部、１１３，１２３…第２の雄ねじ部、１１４，１１５，１２４，１２５…貫通孔、１１６，１２６…冷却水通路、１３，１４…上及び下コイル、１３１，１４１…雌ねじ部、１３２，１４２…貫通孔、１５…固定部材、１６…ボルト部材、１７，１８…絶縁接続管、１９，２０…雌ねじ部、１８１，２０１…貫通孔、２１…シール部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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