(57)【要約】  【課題】  回転電機固定子の中空金属部品において、他の部品との取り合い部の材質を変更せずに、機械強度および耐食性に優れ、なおかつ、導電部の部品としても使用可能な中空金属部品とその製造方法を提供する。  【解決手段】  固定子コイルを冷媒で冷却する回転電機の冷媒流路の配管部品として用いられる回転電機固定子の中空金属部品であって、前記回転電機は、前記固定子コイルの固定子コイルエンド部に、前記固定子コイルと電力供給用端子を連結する亘り線と、第１の中空金属部品を介して前記固定子コイルと前記亘り線に連結し、前記固定子コイルと前記亘り線に冷媒を供給する絶縁ホースと、を備え、前記第１の中空金属部品は、ステンレス鋼からなる部位と無酸素銅からなる部位を接合することで一体化して形成されていることを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子コイルを冷媒で冷却する回転電機の冷媒流路の配管部品として用いられる回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記回転電機は、前記固定子コイルの固定子コイルエンド部に、前記固定子コイルと電力供給用端子を連結する亘り線と、
第１の中空金属部品を介して前記固定子コイルと前記亘り線に連結し、前記固定子コイルと前記亘り線に冷媒を供給する絶縁ホースと、を備え、
前記第１の中空金属部品は、ステンレス鋼からなる部位と無酸素銅からなる部位を接合することで一体化して形成されていることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記ステンレス鋼からなる部位および前記無酸素銅からなる部位の接合は、HIP拡散接合により行われることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記第１の中空金属部品は、ステンレス鋼からなるエルボ本体と、
前記エルボ本体の一端に接合され、無酸素銅からなるスリーブと、
前記エルボ本体の他端に接合され、無酸素銅からなるカップと、で構成されることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。
【請求項４】
請求項１または２に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記第１の中空金属部品は、屈曲部と、前記屈曲部の一端に接合された第１の端部と、前記屈曲部の他端に接合された第２の端部と、を有し、
前記屈曲部は、少なくともその一部がステンレス鋼からなることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。
【請求項５】
請求項１または２に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記第１の中空金属部品は、ステンレス鋼からなる内周部と、
前記内周部の外周側を覆い、無酸素銅からなる外周部と、で構成されることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。
【請求項６】
請求項４に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記屈曲部の内側はステンレス鋼で形成され、その他は無酸素銅で形成され、両端が途切れることなく無酸素銅でつながっていることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記固定子コイルと前記亘り線を連結し、略直角に屈曲する第２の中空金属部品をさらに備え、
前記第２の中空金属部品の屈曲部の内側はステンレス鋼で形成され、その他は無酸素銅で形成されることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。
【請求項８】
請求項７に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記固定子コイルと前記第２の中空金属部品を連結する第３の中空金属部品をさらに備え、
前記第３の中空金属部品は、ステンレス鋼からなる内周部と、
前記内周部の外周側を覆い、無酸素銅からなる外周部と、で構成されることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。
【請求項９】
請求項８に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記第３の中空金属部品は、両端に被接続部材が挿入され、ろう付けにより当該被接続部材と接合されることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。
【請求項１０】
請求項７に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記固定子コイルと前記第２の中空金属部品を連結する第３の中空金属部品をさらに備え、
前記第３の中空金属部品は、無酸素銅からなる内周部と、
前記内周部の外周側を覆い、ステンレス鋼からなる外周部と、で構成され、
前記第３の中空金属部品の両端に被接続部材のニップルが挿入され、ろう付けにより当該被接続部材と接合されることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。
【請求項１１】
中空素線を用いて固定子コイルを形成し、前記中空素線内に液体を流して、前記固定子コイルおよび亘り線を冷却する液体冷却型の回転電機であって、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の回転電機固定子の中空金属部品を前記液体の流路に用いることを特徴とする回転電機。
【請求項１２】
以下の工程を含む中空金属部品の製造方法；
（ａ）ステンレス鋼からなる部位と無酸素銅からなる部位を互いに組み合せる工程、
（ｂ）前記ステンレス鋼からなる部位と前記無酸素銅からなる部位を組み合せた状態で鋼鉄製容器へ投入した後、前記鋼鉄製容器へ金属材料を供給し、前記鋼鉄製容器の空間部分に前記金属材料を充填する工程、
（ｃ）前記鋼鉄製容器、前記金属材料、前記ステンレス鋼からなる部位および前記無酸素銅からなる部位に熱間等方圧加圧（HIP）処理を施す工程、
（ｄ）前記（ｃ）工程の後、前記鋼鉄製容器および前記金属材料を機械加工により切削する工程、
（ｅ）前記ステンレス鋼からなる部位と前記無酸素銅からなる部位に貫通孔を形成する工程。
【請求項１３】
請求項１２に記載の中空金属部品の製造方法であって、
前記（ｄ）工程と前記（ｅ）工程の間に、（ｆ）前記ステンレス鋼からなる部位と前記無酸素銅からなる部位を機械加工により切削し、所望の中空金属部品形状を形成する工程、をさらに備え、
前記（ｆ）工程において、前記ステンレス鋼からなる部位が前記中空金属部品の屈曲部になるように機械加工を施すことを特徴とする中空金属部品の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の中空金属部品の製造方法であって、
前記（ｆ）工程において、前記ステンレス鋼からなる部位が前記中空金属部品の屈曲部の内側に位置するように機械加工を施すことを特徴とする中空金属部品の製造方法。
【請求項１５】
請求項１２から１４のいずれか１項に記載の中空金属部品の製造方法であって、
前記（ｃ）工程において、鋭敏化温度領域６００℃から７００℃の温度に晒される時間の合計が２０時間以下になるように温度管理することを特徴とする中空金属部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の構造に係り、特に、液体を用いて固定子コイルを冷却する液体冷却回転電機の配管部品に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、火力発電の発電機などの大型回転電機の固定子において、中空素線を用いて固定子コイルを形成し、この中空素線内に純水等の冷却液体を流して、固定子コイルおよび亘り線を冷却する液体冷却回転電機が知られている。このような固定子コイルおよび亘り線には、冷却液体の給水又は排出をするために絶縁ホースや中空金属部品が使われている。
【０００３】
上記した構造には、従来では、冷却液体の流路を形成するために、固定子コイル、絶縁ホースに、中空金属部品が使われている。一部の中空金属部品には異種金属を接合したものが使用されている。例えば、従来の回転電機固定子の配管構造の例を示す図１６の配管部品１８や図１７のヘッダパイプ２１側の絶縁ホース６との取り合い部は、ステンレス鋼の端部に銅をろう付けした構造となっているものがある。
【０００４】
本技術分野の背景技術として、例えば、特許文献１のような技術がある。特許文献１には「冷媒が流れる導体管は、第１の端部と、前記第１の端部の反対側に位置された第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部との間を結ぶ中間部と、を備え、前記第１の端部、前記第２の端部および前記中間部が互いに一体に成形されているとともに、少なくとも前記中間部が可撓性を有するように構成された固定子コイル接続装置」が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には「輻射シールドまたは冷媒取出管あるいはトルクチューブと、冷媒供給管または冷媒排気管とを、爆着、またはホットプレス、HIP等の拡散接合により製作された異材継手を介して接続する超電導回転電機の回転子」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１６５５８５号公報
【特許文献２】特開平９−１４０１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、回転電機の固定子コイルエンドは電磁振動等により振動する。このため、コイルエンドに使用されている中空金属部品には高い繰り返し応力が作用し、この繰り返し応力が疲労限度を超えると高応力部にき裂が発生する恐れがある。
【０００８】
このため、中空金属部品の材質を高強度材に変更することが考えられるが、取り合い部（両端面）の材質を変更すると、中空金属部品を交換する場合に、従来の方法では高強度材の酸化被膜により接合が妨げられるため、少なくともこの取り合い部は材質を変更しないで、高応力部の強度を高めることが望まれる。
【０００９】
過去の実施例では、オーステナイト系ステンレス鋼を使用し、両端の取り合い部のみ無酸素銅を真空ろう付けにより接合する、という方法がある。しかし、この方法では、ステンレス鋼と無酸素銅の接合の強度が弱いこと、かつ中空部に液体が流れる部品のため界面の隙間に水が入り込み、隙間腐食を起こす可能性があることなどが課題として挙げられる。
【００１０】
また、高強度材（オーステナイト系ステンレス鋼等）は、６００℃〜７００℃の温度にさらされるとクロムと炭素が結合してクロムカーバイドが析出し、その近傍ではクロムが欠乏して耐食性が低下する。このクロム欠乏域に大応力が加わると、結晶粒界に沿って局部的な腐食が発生し、応力腐食割れに発展することが知られている。
【００１１】
さらに、過去の実施例の異種金属結合を伴う中空金属部品は、主要部がオーステナイト系ステンレス鋼のため、電気抵抗が高く、電流を流すと過熱する恐れがあるため、導電部の部品としては不向きであり、実機には使用できない。
【００１２】
上記特許文献１のコイル接続部材は、導体管を構成する各部品同士をろう付け等の手段により接合するとしており、コイル接続部材の導電性は確保されるものの、振動等の応力に対する接合部の強度は従来と同程度のものとなる。
【００１３】
また、上記特許文献２の異材継手２０は、冷媒排気管材質部２１と取出管材質部２２を爆着、またはホットプレス、HIP等の拡散接合により接合されるとしており、当該接合部の強度は向上するものの、導電部を対象としておらず、異材継手２０全体の導電性は考慮されていない。
【００１４】
上記のように、従来の中空金属部品の使用例は、いずれも非通電部かつ異種金属結合方法はろう付けや溶接を主体としたものであり、電流および流体を同時に流すことを目的とした中空金属部品およびろう付け以外のHIP拡散接合（Hot Isostatic Pressing：熱間等方圧加圧法）等が適用された事例は報告されていない。
【００１５】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、回転電機固定子の中空金属部品において、他の部品との取り合い部の材質を変更せずに、機械強度および耐食性に優れ、なおかつ、導電部の部品としても使用可能な中空金属部品とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明は、固定子コイルを冷媒で冷却する回転電機の冷媒流路の配管部品として用いられる回転電機固定子の中空金属部品であって、前記回転電機は、前記固定子コイルの固定子コイルエンド部に、前記固定子コイルと電力供給用端子を連結する亘り線と、第１の中空金属部品を介して前記固定子コイルと前記亘り線に連結し、前記固定子コイルと前記亘り線に冷媒を供給する絶縁ホースと、を備え、前記第１の中空金属部品は、ステンレス鋼からなる部位と無酸素銅からなる部位を接合することで一体化して形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、（ａ）ステンレス鋼からなる部位と無酸素銅からなる部位を互いに組み合せる工程、（ｂ）前記ステンレス鋼からなる部位と前記無酸素銅からなる部位を組み合せた状態で鋼鉄製容器へ投入した後、前記鋼鉄製容器へ金属材料を供給し、前記鋼鉄製容器の空間部分に前記金属材料を充填する工程、（ｃ）前記鋼鉄製容器、前記金属材料、前記ステンレス鋼からなる部位および前記無酸素銅からなる部位に熱間等方圧加圧（HIP）処理を施す工程、（ｄ）前記（ｃ）工程の後、前記鋼鉄製容器および前記金属材料を機械加工により切削する工程、（ｅ）前記ステンレス鋼からなる部位と前記無酸素銅からなる部位に貫通孔を形成する工程、を含む中空金属部品の製造方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、回転電機固定子の中空金属部品において、他の部品との取り合い部の材質を変更せずに、機械強度および耐食性に優れ、なおかつ、導電部の部品としても使用可能な中空金属部品とその製造方法を実現することができる。
【００１９】
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る液体冷却回転電機の固定子を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態（実施例１）に係る中空金属部品を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態（実施例２）に係る中空金属部品を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態（実施例２）に係る中空金属部品の製造方法を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態（実施例３）に係る中空金属部品を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態（実施例４）に係る中空金属部品を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態（実施例４）に係る中空金属部品の製造方法を示す図である。
【図９】図１のＡ部拡大図である。
【図１０】図１のＡ部拡大図である。
【図１１】本発明の一実施形態（実施例５）に係る中空金属部品を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態（実施例５）に係る中空金属部品の製造方法を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態（実施例６）に係る中空金属部品を示す図である。
【図１４】本発明の一実施形態（実施例７）に係る中空金属部品を示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態（実施例８）に係る中空金属部品を示す図である。
【図１６】従来の回転電機固定子の配管構造の例を示す図である。
【図１７】図１のＢ部拡大図である。
【図１８Ａ】本発明の一実施形態（実施例１）に係る中空金属部品の製造方法を示す図である。
【図１８Ｂ】本発明の一実施形態（実施例１）に係る中空金属部品の製造方法を示す図である。
【図１８Ｃ】本発明の一実施形態（実施例１）に係る中空金属部品の製造方法を示す図である。
【図１８Ｄ】本発明の一実施形態（実施例１）に係る中空金属部品の製造方法を示す図である。
【図１８Ｅ】本発明の一実施形態（実施例１）に係る中空金属部品の製造方法を示す図である。
【図１８Ｆ】本発明の一実施形態（実施例１）に係る中空金属部品の製造方法を示す図である。
【図１９】代表的な回転電機の全体構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。なお、各図面において、同一の構成については同一の符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説明は省略する。
【実施例１】
【００２２】
先ず、図１９を参照して、本発明の対象となる回転電機について説明する。回転電機（発電機）は、一般に、出力（容量）に応じて水冷却回転電機、水素冷却回転電機、空気冷却回転電機の３種類に大別され、図１９は水冷却回転電機を示している。水冷却回転電機は、機内を水素ガスで冷却するとともに、固定子巻線を水で直接冷却するため、冷却能力が高く、大容量機に用いられる。
【００２３】
水冷却回転電機１００は、主要な構成として、固定子コイル（固定子巻線）１０１と、固定子鉄心１０２と、固定子コイル１０１の内側に配置された回転子１０３と、水冷却回転電機１００内を水素ガスで冷却するための水素冷却機１０９を備えている。また、エンドブラケット１０４と、ロッカ装置１０５と、水冷却回転電機１００を設置固定するための脚１０６と、水冷却回転電機１００で発電した電力を外部へ出力するための変流器１０８と、高圧ブッシング１０７を備えている。なお、固定子コイル（固定子巻線）１０１は、内部に水等の冷媒を流すことで冷却できるよう中空素線を用いて形成されている。
【００２４】
例えば、火力発電のタービン発電機では、蒸気タービンやガスタービンの回転エネルギーを回転子１０３に伝え、固定子コイル（固定子巻線）１０１内側で回転子１０３を高速回転させることで発電を行う。
【００２５】
次に、図１から図３を参照して、実施例１の回転電機固定子の中空金属部品について説明する。図１はタービン発電機固定子の一部を示す縦断面図である。水冷却タービン発電機の固定子は、珪素鋼板を軸方向に積層して形成された固定子鉄心１と、この固定子鉄心１に装着された固定子コイル２とを有している。その他に、固定子コイルエンド部３に固定子コイル２と電力供給用端子を連結するための亘り線４と、冷却液体供給用に中空金属部品５，１６，１７等を介して固定子コイル２と亘り線４とを連結する絶縁ホース６等が取り付けられている。
【００２６】
図２は図１のＡ部拡大図である。図２に示すように、亘り線４と絶縁ホース６は中空金属部品５を介して接続され、中空金属部品５の一端が受け口となり、絶縁ホース６の先端に設けられたニップル７がさし込まれ、ろう付けで接続される。一方、亘り線４と接続する中空金属部品５の他端は、亘り線接続口８にさし込まれ、ろう付けにて接続される。
【００２７】
図３に本実施例の中空金属部品５の詳細構造を示す。本実施例では、中空金属部品５の主要な材質（図中の符号９）として、従来の無酸素銅からオーステナイト系ステンレス鋼９へ変更している。この変更では、大気中ではステンレス鋼表面に酸化膜が形成するため、真空ろう付けまたはHIP拡散接合法等の特殊な環境や装置等の準備が必要であり、現地での作業が困難である。
【００２８】
そのため、本実施例の中空金属部品は、図３に示すように、応力集中部がステンレス鋼となるステンレス製中空金属部品本体（エルボ本体）９と、絶縁ホースのニップル７との取り合い部が無酸素銅製のカップ１０と、亘り線の接続口との取り合い部が無酸素銅製スリーブ１１から構成される新たな中空金属部品の構造としたものである。ステンレス製中空金属部品本体９と無酸素銅製カップ１０との接合部、およびステンレス製中空金属部品本体９と無酸素銅製スリーブ１１との接合部は、適切な温度管理のもとでHIP拡散接合等を用いて接合される。本実施例によれば、中空金属部品５の曲り部にき裂が発生せず、かつ耐食性に優れた液体冷却回転電機の固定子を提供することができる。
【００２９】
図１８Ａから図１８Ｆを参照して、本実施例の中空金属部品の製造方法について説明する。なお、ここでは、HIP拡散接合法（Hot Isostatic Pressing：熱間等方圧加圧法）を用いて部材同士を接合する方法を説明する。
【００３０】
先ず、図１８Ａに示すように、中空金属部品の材料であるステンレス製中空金属部品本体９、無酸素銅製カップ１０、無酸素銅製スリーブ１１をそれぞれ所望の形状に加工し、組み合わせる。（ステップ１）
次に、図１８Ｂに示すように、鋼鉄製容器（Steel capsule）２２に中空金属部品の材料および金属材料２４を投入し、鋼鉄製容器２２の空間部分（隙間）全てを金属材料２４で満たす。（ステップ２）
続いて、図１８Ｃに示すように、鋼鉄製容器２２を溶接により閉止し、鋼鉄製容器２２内を配管２３から真空引きし、配管２３の一部を溶接により閉止する。（ステップ３）
続いて、図１８Ｄに示すように、HIP処理装置２５内に鋼鉄製容器２２ごと配置し、HIP処理装置２５内にアルゴンガス（Ar）を供給し、処理温度９００〜１１００℃，処理圧力１２０ＭＰａで熱間等方圧加圧（HIP）処理を行う。なお、処理温度や処理圧力、処理時間等のHIP処理条件は、対象とする材料の大きさや形状、材料の種類等に応じて、最適な処理条件を設定する。（ステップ４）
なお、HIP接合部の接合信頼性を確保するため、間等方圧加圧（HIP）処理時に鋭敏化温度領域６００℃から７００℃の温度に晒される時間の合計が２０時間以下になるように温度管理するのが望ましい。
【００３１】
続いて、図１８Ｅに示すように、鋼鉄製容器２２および金属材料２４を機械加工装置２６により切削し、中空金属部品の材料同士の接合状態をチェックする。（ステップ５）
最後に、図１８Ｆに示すように、純水等の冷媒が流れる貫通孔２７を機械加工により形成し、図３に示す本実施例の中空金属部品が完成する。
【実施例２】
【００３２】
図４および図５を参照して、実施例２の中空金属部品とその製造方法について説明する。図４は実施例１の図３に相当し、本実施例の中空金属部品５の構造を示している。本実施例は、中空金属部品５の曲り部（高応力部）のみをステンレス鋼１２とし、両端部分が無酸素銅製１３でステンレス鋼１２を挟む中空金属部品５の構造としたものである。
【００３３】
図５は本実施例の中空金属部品５の製造方法を概念的に示す図である。予め中空金属部品５の曲り部（高応力部）に相当するステンレスブロック材１４と両端部に相当する無酸素銅ブロック材１５を形成する。次に、ステンレスブロック材１４を無酸素銅ブロック材１５で挟むようにHIP処理で接合処理を行う。なお、このHIP処理は、例えば、実施例１の図１８Ａから図１８Ｆで説明した処理方法に従って処理する。最後に、HIP接合済みのブロック材から所望の形状の中空金属部品５を削り出す。
【００３４】
中空金属部品５を本実施例のような構成としても、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、本実施例ではHIP処理接合済のブロック材から切り出すため、様々な屈曲角度の中空金属部品５に対応することが可能である。特に、実施例１と比較した場合、中空金属部品５を構成する各部材を加工してからHIP拡散接合を行うのではなく、HIP拡散接合した後に切削加工を行うため、加工費、検査費を削減することが期待できる。さらに、材料表面が腐食してしまったとしても、製作時に削り出すため、製品の加工面は常に新しくすることができるため、ブロック材の長期保管が可能となる。
【実施例３】
【００３５】
図６を参照して、実施例３の中空金属部品について説明する。図６は実施例１の図３に相当し、本実施例の中空金属部品５の構造を示している。本実施例では、中空金属部品５の内表面のみをステンレス鋼１２とし、その外周を無酸素銅１３で覆われた構造としている。
【００３６】
本実施例の中空金属部品５は、実施例１（図３），実施例２（図４）とは異なり、電気抵抗率の低い（導電性の高い）無酸素銅がステンレス鋼で切断されることなく中空金属部品５の両端を結んでいるため、ステンレス鋼１２により中空金属部品５の屈曲部の機械強度を向上しつつ、電流を流す部品として使用することができる。
【実施例４】
【００３７】
図７および図８を参照して、実施例４の中空金属部品とその製造方法について説明する。図７は実施例１の図３に相当し、本実施例の中空金属部品５の構造を示している。本実施例では、中空金属部品５の屈曲部内側（高応力部）の一部のみをステンレス鋼１２とし、両端部分を含むそれ以外の部分が無酸素銅１３で形成されている。実施例３と同様に、無酸素銅１３がステンレス鋼１２で分断されることなく中空金属部品５の両端を結んでいるため、電流を流す部品として使用することができる。
【００３８】
図８は本実施例の中空金属部品５の製造方法を概念的に示す図である。予め中空金属部品５の屈曲部（高応力部）に相当するステンレスブロック材１４と両端部に相当する無酸素銅ブロック材１５を形成する。次に、無酸素銅ブロック材１５の一部にステンレスブロック材１４を埋め込むようにHIP処理で接合処理を行う。なお、このHIP処理は、例えば、実施例１の図１８Ａから図１８Ｆで説明した処理方法に従って処理する。最後に、HIP接合済みのブロック材から所望の形状の中空金属部品５を削り出す。
【実施例５】
【００３９】
図９から図１２を参照して、実施例５の中空金属部品とその製造方法について説明する。図９および図１０は、いずれも図１のＡ部拡大図である。上述したように、回転電機の固定子コイル２と亘り線４は中空金属部品１６，１７を介して接続され、中空金属部品１６の一端が受け口となり、亘り線４取り合い部の亘り線接続口８がさし込まれ、ろう付けで接続される。一方、固定子コイル２と接続する中空金属部品１６の他端が、中空金属部品１７にさし込まれ、ろう付けにて接続される。また、図１０に示すように、中空金属部品１７の他端は、固定子コイル２のクリップ部に差し込まれ、ろう付けにて接続される。
【００４０】
図１１は図９の中空金属部品１６に相当し、本実施例の中空金属部品１６の構造を示している。本実施例では、中空金属部品１６の屈曲部が略直角に屈曲しており、屈曲部内側（高応力部）の一部のみをステンレス鋼１２とし、両端部分を含むそれ以外の部分が無酸素銅１３で構成されている。実施例３，実施例４と同様に、無酸素銅１３がステンレス鋼１２で分断されることなく中空金属部品１６の両端を結んでいるため、電流を流す部品として使用することができる。
【００４１】
図１２は本実施例の中空金属部品１６の製造方法を概念的に示す図である。予め中空金属部品１６の屈曲部（高応力部）に相当するステンレスブロック材１４と両端部に相当する無酸素銅ブロック材１５を形成する。次に、無酸素銅ブロック材１５の一部にステンレスブロック材１４を埋め込むようにHIP処理で接合処理を行う。なお、このHIP処理は、例えば、実施例１の図１８Ａから図１８Ｆで説明した処理方法に従って処理する。HIP接合済みのブロック材から所望の形状の中空金属部品１６を削り出す。
【実施例６】
【００４２】
図１３を参照して、実施例６の中空金属部品について説明する。図１３は図１０の中空金属部品１７に相当し、本実施例の中空金属部品１７の構造を示している。本実施例では、中空金属部品１７の内表面のみをステンレス鋼１２とし、その外周を無酸素銅１３で覆われた構造としている。ステンレス鋼１２と無酸素銅１３は、例えば、実施例１の図１８Ａから図１８Ｆで説明した処理方法に従ってHIP処理されている。本実施例の中空金属部品１７では、実施例３，実施例４，実施例５と同様に、無酸素銅１３がステンレス鋼１２で分断されることなく中空金属部品１７の両端を結んでいるため、電流を流す部品として使用することができる。
【実施例７】
【００４３】
図１４を参照して、実施例７の中空金属部品について説明する。図１４は実施例６の図１３に示す中空金属部品１７の変形例である。本実施例は、中空金属部品１７の両端を、それぞれの相手側に差し込み、ろう付けにて接続する構造に対して適用する例である。なお、本実施例においても、ステンレス鋼１２と無酸素銅１３は、例えば、実施例１の図１８Ａから図１８Ｆで説明した処理方法に従ってHIP処理されている。
【００４４】
本実施例の中空金属部品１７では、実施例６と同様に、無酸素銅１３がステンレス鋼１２で分断されることなく中空金属部品１７の両端を結んでいるため、電流を流す部品として使用することができる。
【実施例８】
【００４５】
図１５を参照して、実施例８の中空金属部品について説明する。図１５は実施例６の図１３に示す中空金属部品１７の変形例である。本実施例は、中空金属部品１７の両端に、それぞれの相手側のニップルが差し込まれ、ろう付けにて接続する構造に対して適用した例である。なお、本実施例においても、ステンレス鋼１２と無酸素銅１３は、例えば、実施例１の図１８Ａから図１８Ｆで説明した処理方法に従ってHIP処理されている。
【００４６】
本実施例の中空金属部品１７では、中空金属部品１７の外表面のみをステンレス鋼１２とし、その内周を無酸素銅１３で覆われた構造としている。実施例６，実施例７と同様に無酸素銅１３がステンレス鋼１２で分断されることなく中空金属部品１７の両端を結んでいるため、電流を流す部品として使用することができる。
【００４７】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１…固定子鉄心
２…固定子コイル
３…固定子コイルエンド部
４…亘り線
５…（第１の）中空金属部品
６…絶縁ホース
７…ニップル
８…亘り線接続口
９…ステンレス製中空金属部品本体（エルボ本体）
１０…無酸素銅製カップ
１１…無酸素銅製スリーブ
１２…（オーステナイト系）ステンレス鋼
１３…無酸素銅
１４…ステンレスブロック材
１５…無酸素銅ブロック材
１６…（第２の）中空金属部品
１７…（第３の）中空金属部品
１８…配管部品
１９…分岐継手
２０…配管部品
２１…ヘッダパイプ
２２…鋼鉄製容器（Steel capsule）
２３…配管
２４…金属材料
２５…HIP処理装置
２６…機械加工装置
２７…貫通孔
１００…水冷却回転電機
１０１…固定子コイル（固定子巻線）
１０２…固定子鉄心
１０３…回転子
１０４…エンドブラケット
１０５…ロッカ装置
１０６…脚
１０７…高圧ブッシング
１０８…変流器
１０９…水素冷却機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【図１８Ｅ】
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【図１８Ｆ】
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【図１９】
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