(57)【要約】【課題】冷却経路を短縮させてポンプ負荷を軽減するとともに冷却効率を大幅に向上させる水冷式発電機の分離型冷却水循環構造及びそれを用いた冷却方法を提供する。【解決手段】  固定子バー巻線の発熱を冷却させる固定子バー冷却循環流路と、コネクションリング部の発熱を冷却させるコネクションリング冷却循環流路と、を備え、前記固定子巻線冷却循環流路及びコネクションリング冷却循環流路は、互いに分離される個別の冷却水供給経路を形成して冷却効率を向上させ、且つ、ポンプ負荷を軽減することを特徴とする。【選択図】  図２
2015159718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子バー巻線の熱を冷却させる固定子バー冷却循環流路と、
コネクションリング部の熱を冷却させるコネクションリング冷却循環流路と、を備え、
前記固定子巻線冷却循環流路及びコネクションリング冷却循環流路は、互いに分離される個別の冷却水供給経路を形成して冷却効率を向上させ、且つ、ポンプ負荷を軽減することを特徴とする水冷式発電機の分離型冷却水循環構造。
【請求項２】
前記固定子巻線冷却循環流路は、
冷却水流入配管に連結されて内部に冷却水が供給される環状のコレクトエンド冷却水供給リング（２００）と、
コレクトエンド（Ａ）側に配設される入口端が前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）に連結され、固定子巻線部に冷却水を供給する固定子内部流路（５００）と、
前記固定子内部流路（５００）のタービンエンド（Ｂ）側の出口端に連結されて冷却水は排出する環状のタービンエンド冷却水排出リング（３００）と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の水冷式発電機の分離型冷却水循環構造。
【請求項３】
前記固定子内部流路（５００）は、
上部巻線を通る上部流路（５１０）及び下部巻線を通る下部流路（５２０）を備える一対に形成されるが、
前記上部流路（５１０）と下部流路（５２０）はそれぞれ同時にコレクトエンド（Ａ）側からタービンエンド（Ｂ）側を向く同じ方向の冷却水の流れを形成することを特徴とする請求項２に記載の水冷式発電機の分離型冷却水循環構造。
【請求項４】
前記コネクションリング冷却循環流路は、
前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）と、
入口端が前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）に連結されて内部に冷却水を流入させ、コネクションリング外郭を環状に囲繞するコネクションリング外郭流路（６００）と、
コネクションリング外郭流路（６００）の出口端に連結されて冷却水を排出する環状のコレクトエンド冷却水排出リング（４００）と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の水冷式発電機の分離型冷却水循環構造。
【請求項５】
前記固定子内部流路（５００）の入口端と前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）は、少なくとも一つ以上の第１種の連結ホースを介して連結され、
前記コネクションリング外郭流路（６００）の入口端と前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）は、少なくとも一つ以上の第２種の連結ホースを介して連結され、
前記コネクションリング外郭流路（６００）の出口端と前記コレクトエンド冷却水排出リング（４００）は、少なくとも一つ以上の第３種の連結ホースを介して連結されることを特徴とする請求項３に記載の水冷式発電機の分離型冷却水循環構造。
【請求項６】
前記第１種の連結ホースは、
少なくとも一つ以上の第１の連結ホース（１１）を備え、
前記第１の連結ホース（１１）は、
一方の端が前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）に連結されて冷却水を流入させ、他方の端は第１の排出口（１１１）及び第２の排出口（１１２）に分離されて、前記第１の排出口（１１１）及び第２の排出口（１１２）は前記上部流路（５１０）と下部流路（５２０）の各々に連結されて前記上部流路（５１０）と下部流路（５２０）に冷却水を供給することを特徴とする請求項５に記載の水冷式発電機の分離型冷却水循環構造。
【請求項７】
前記第１種の連結ホースは、
少なくとも一つ以上の第４の連結ホース（１４）を備え、
前記第４の連結ホース（１４）は、
一方の端が前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）に連結されて冷却水を流入させ、他方の端は第１の排出口及び第２の排出口に分離されて、前記第１の排出口（１４１）及び第２の排出口（１４２）は前記上部流路（５１０）と下部流路（５２０）の各々に連結されて前記上部流路（５１０）と下部流路（５２０）に冷却水を供給することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の水冷式発電機の分離型冷却水循環構造。
【請求項８】
前記第１種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第３の連結ホース（１３）を備え、
前記第２種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第２の連結ホース（１２）を備え、
前記第３の連結ホース（１３）及び第２の連結ホース（１２）は、各々の一方の端が前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）に連結されて冷却水を流入させ、
前記第３の連結ホース（１３）を介して流入した冷却水は前記下部流路（５２０）に供給され、
前記第２の連結ホース（１２）を介して流入した冷却水は前記コネクションリング外郭流路（６００）に供給されることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の水冷式発電機の分離型冷却水循環構造。
【請求項９】
前記第１種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第６の連結ホース（２２）を備え、
前記第２種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第５の連結ホース（２１）を備え、
前記第５の連結ホース（２１）及び第６の連結ホース（２２）は、各々の一方の端が前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）に連結されて冷却水を流入させ、
前記第６の連結ホース（２２）を介して流入した冷却水は前記上部流路（５１０）に供給され、
前記第５の連結ホース（２１）を介して流入した冷却水は前記コネクションリング外郭流路（６００）に供給されることを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載の水冷式発電機の分離型冷却水循環構造。
【請求項１０】
前記第１種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第３の連結ホース（１３）を備え、
前記第３種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第７の連結ホース（３１）を備え、
前記第３の連結ホース（１３）の一方の端は前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）に連結されて前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）から冷却水を流入させ、他方の端は前記下部流路（５２０）に連結されて前記下部流路（５２０）に冷却水を供給し、
第７の連結ホース（３１）の一方の端は前記コネクションリング外郭流路（６００）の出口端に連結されて前記コネクションリング外郭流路（６００）から冷却水が流入し、他方の端は前記コレクトエンド冷却水排出リング（４００）に連結されて前記コレクトエンド冷却水排出リング（４００）に冷却水を排出することを特徴とする請求項５乃至請求項９のいずれか一項に記載の水冷式発電機の分離型冷却水循環構造。
【請求項１１】
前記第１種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第６の連結ホース（２２）を備え、
前記第３種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第８の連結ホース（３２）を備え、
前記第６の連結ホース（２２）の一方の端は前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）に連結されて前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）から冷却水を流入させ、他方の端は前記上部流路（５１０）に連結されて前記上部流路（５１０）に冷却水を供給し、
第８の連結ホース（３２）の一方の端は前記コネクションリング外郭流路（６００）の出口端に連結されて前記コネクションリング外郭流路（６００）から冷却水が流入し、他方の端は前記コレクトエンド冷却水排出リング（４００）に連結されて前記コレクトエンド冷却水排出リング（４００）に冷却水を排出することを特徴とする請求項５乃至請求項１０のいずれか一項に記載の水冷式発電機の分離型冷却水循環構造。
【請求項１２】
前記コネクションリング外郭流路（６００）は、
複数設けられ、所定の部分が切り欠かれた環状を呈して前記コネクションリングの外郭を囲繞し、
各々の入口端は前記第２種の連結ホースによって前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）に連結されてその内部に冷却水を流入させ、
各々の出口端は前記第３種の連結ホースによってコレクトエンド冷却水排出リング（４００）に連結されて冷却水を排出することを特徴とする請求項５乃至請求項１１のいずれか一項に記載の水冷式発電機の分離型冷却水循環構造。
【請求項１３】
前記固定子内部流路（５００）の前記上部流路（５１０）及び下部流路（５２０）のタービンエンド（Ｂ）側の出口端は複数の第９の連結ホース（４１）を介して前記タービンエンド冷却水排出リング（３００）に連結され、
前記第９の連結ホース（４１）は、一方の端が第１の流入口（４１１）及び第２の流入口（４１２）に分離されてそれぞれ前記上部流路（５１０）及び下部流路（５２０）から冷却水を流入させ、
他方の端は一つに統合された単一出口状に前記タービンエンド冷却水排出リング（３００）に連結されて冷却水を排出することを特徴とする請求項５乃至請求項１２のいずれか一項に記載の水冷式発電機の分離型冷却水循環構造。
【請求項１４】
固定子巻線冷却循環流路を介して固定子巻線の発熱を冷却させる固定子巻線冷却段階と、
コネクションリング冷却循環流路を介してコネクションリング部の発熱を冷却させるコネクションリング冷却段階と、
を含み、
前記固定子巻線冷却段階と前記コネクションリング冷却段階は、互いに分離される個別の前記固定子巻線冷却循環流路とコネクションリング冷却循環流路を介して各々の冷却水供給経路を形成して冷却効率を向上させ、且つ、ポンプ負荷を軽減することを特徴とする水冷式発電機の分離型冷却方法。
【請求項１５】
前記固定子巻線冷却段階は、
前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）から固定子バーの内部の固定子内部流路（５００）のコレクトエンド（Ａ）側の入口端に冷却水を供給する第１−１段階と、
前記固定子内部流路（５００）のタービンエンド（Ｂ）側の出口端から環状のタービンエンド冷却水排出リング（３００）に冷却水を排出する第１−２段階と、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の水冷式発電機の分離型冷却方法。
【請求項１６】
前記コネクションリング冷却段階は、
前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）から、コネクションリング外郭を環状に囲繞するコネクションリング外郭流路（６００）の入口端に冷却水を供給する第２−１段階と、
前記コネクションリング外郭流路（６００）の出口端から前記コレクトエンド冷却水排出リング（４００）に冷却水を排出する第２−２段階と、
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の水冷式発電機の分離型冷却方法。
【請求項１７】
前記第１−１段階においては、
前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）から、一対に形成される上部巻線を通る上部流路（５１０）及び下部巻線を通る下部流路（５２０）に冷却水を供給し、、
前記上部流路（５１０）と下部流路（５２０）は、それぞれコレクトエンド（Ａ）側からタービンエンド（Ｂ）側を向く同じ方向の冷却水の流れを形成することを特徴とする請求項１５に記載の水冷式発電機の分離型冷却方法。
【請求項１８】
前記第１−１段階においては、
前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）から少なくとも一つ以上の第１種の連結ホースを介して前記固定子内部流路（５００）の入口端に冷却水が供給され、
前記第２−１段階においては、
前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）から少なくとも一つ以上の第２種の連結ホースを介して前記コネクションリング外郭流路（６００）の入口端に冷却水が供給され、
前記第２−２段階においては、
前記コネクションリング外郭流路（６００）の出口端から少なくとも一つ以上の第３種の連結ホースを介して前記コレクトエンド冷却水排出リング（４００）に冷却水を排出することを特徴とする請求項１６に記載の水冷式発電機の分離型冷却方法。
【請求項１９】
前記第１−１段階においては、
前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）から、前記第１種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第１の連結ホース（１１）の一方の端に冷却水を流入させ、第１の排出口（１１１）及び第２の排出口（１１２）に分離される前記第１の連結ホース（１１）の他方の端を介して前記上部流路（５１０）と下部流路（５２０）の各々に冷却水を供給することを特徴とする請求項１８に記載の水冷式発電機の分離型冷却方法。
【請求項２０】
前記第１−１段階においては、
前記コレクトエンド冷却水供給リング（２００）から、前記第１種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第４の連結ホース（１４）の一方の端に冷却水を流入させ、第１の排出口（１４１）及び第２の排出口（１４２）に分離される前記第４の連結ホース（１４）の他方の端を介して前記上部流路（５１０）と下部流路（５２０）に冷却水を供給することを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の水冷式却発電機の分離型冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水冷式発電機の分離型冷却水循環構造に係り、より詳しくは、大容量の水冷式発電機の冷却効率を向上させるためにコネクターリング冷却循環部と固定子バー冷却循環部を分離して循環させる水冷式発電機の分離型冷却水循環構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、大容量の発電機（約３５０ＭＷ級以上）は、電気子巻線を水冷しており、これにより、電気子固定子バーの内部に、添付の図１Ａ及び図１Ｂに示すように、冷却経路１に沿って中空構造を有する中空素線が敷設される設計をし、これらの中空素線の内部に冷却水を流して冷却を行っている。
このため、従来より、水冷式発電機用の冷却水循環構造における冷却水の冷却経路１０には、添付図面に示すように、タービンエンド（Ｔｕｒｂｉｎｅ  Ｅｎｄ）「Ｂ」側から始まってコレクトエンド（Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ  Ｅｎｄ）「Ａ」側を経て「Ｂ」側に戻る水冷式発電機用の冷却水循環構造が適用されている（矢印は、冷却水の移動方向である）。
【０００３】
しかしながら、上述したように、従来の水冷式発電機用の冷却水循環構造は、「Ｂ」側から始まって「Ａ」側を経ながら一回の冷却が行われた冷却水が「Ａ」側から「Ｂ」側に流れて戻るような構造であるため、冷却経路１が長くなり、その結果、冷却効率が下がる。
このように冷却経路１が長くなると、冷却水の入口と出口との間の圧力損失が大きくなり、その結果、冷却水の円滑な移動のために自然にポンプ負荷が増大するという問題がある。
参考までに、上記の圧力損失を低減すべく冷却水が流れる中空素線をさらに大きく設計すれば、電気子巻線の銅の有効断面積が狭まり、これが、電気的な抵抗損失につながるという問題がある。
【０００４】
このような問題を解消するために、同出願人による「水冷却発電機用の冷却水の循環構造」（例えば、下記の特許文献１参照）が提案されている。
特許文献１に記載の水冷却発電機用の冷却水の循環構造は、添付の図１Ｂに示すように、コレクトエンド「Ｅ」から冷却水が流入した後に、上部巻線２と下部巻線３の側に分岐されてそれぞれ別々に流れるようにし、タービンエンド「Ｃ」及び「Ｄ」の側から冷却水がそれぞれ抜け出るようにして短い冷却経路を実現することにより、冷却効率を高めながら冷却水の入口と出口との間の圧力の損失を低減してポンプの負荷を軽減し従来技術における冷却効率及びポンプ負荷の問題を解消すると言うものである。
【０００５】
しかしながら、特許文献１には、冷却経路を発熱量の多いコネクションリングの冷却構造については具体的に開示されておらず、通常の従来の技術においては、図２には具体的に示されていないが、図２を基準としてコレクトエンド側の上部ライン及び下部ラインを延ばしてコネクションリングの冷却を同時に行う。このように同じ経路を用いて固定子バーとコネクションリングの冷却を同時に行うため、冷却経路が長くなって冷却効率及びポンプ負荷の問題が完全に解消されないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許文献１：大韓民国登録特許第０６９５６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題を解消するためになされたものであって、コネクターリング冷却循環部と固定子バー冷却循環部を分離して循環させ大容量の水冷式発電機の冷却効率を向上させるとともに、ポンプ負荷を軽減する水冷式発電機の分離型冷却水循環構造を提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明による水冷式発電機の分離型冷却水循環構造は、固定子バー巻線の発熱を冷却させる固定子バー冷却循環流路と、コネクションリング部の発熱を冷却させるコネクションリング冷却循環流路と、を備えるが、前記固定子巻線冷却循環流路及びコネクションリング冷却循環流路は、互いに分離される個別の冷却水供給経路を形成して冷却効率を向上させ、且つ、ポンプ負荷を軽減することを特徴とする。
【０００９】
前記固定子巻線冷却循環流路は、冷却水流入配管に連結されて内部に冷却水が供給される環状のコレクトエンド冷却水供給リング２００と、コレクトエンドＡ側に配設される入口端が前記コレクトエンド冷却水供給リング２００に連結され、固定子巻線部に冷却水を供給する固定子内部流路５００と、前記固定子内部流路５００のタービンエンドＢ側の出口端に連結されて冷却水は排出する環状のタービンエンド冷却水排出リング３００と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
前記固定子内部流路５００は、上部巻線を通る上部流路５１０及び下部巻線を通る下部流路５２０を備える一対に形成され、前記上部流路５１０と下部流路５２０はそれぞれ同時にコレクトエンドＡ側からタービンエンドＢ側を向く同じ方向の冷却水の流れを形成することを特徴とする。
【００１１】
前記コネクションリング冷却循環流路は、前記コレクトエンド冷却水供給リング２００と、入口端が前記コレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されて内部に冷却水を流入させ、コネクションリング外郭を環状に囲繞するコネクションリング外郭流路６００と、コネクションリング外郭流路６００の出口端に連結されて冷却水を排出する環状のコレクトエンド冷却水排出リング４００と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
前記固定子内部流路５００の入口端と前記コレクトエンド冷却水供給リング２００は、少なくとも一つ以上の第１種の連結ホースを介して連結され、前記コネクションリング外郭流路６００の入口端と前記コレクトエンド冷却水供給リング２００は、少なくとも一つ以上の第２種の連結ホースを介して連結され、前記コネクションリング外郭流路６００の出口端と前記コレクトエンド冷却水排出リング４００は、少なくとも一つ以上の第３種の連結ホースを介して連結されることを特徴とする。
【００１３】
前記第１種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第１の連結ホース１１を備えており、前記第１の連結ホース１１は、一方の端が前記コレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されて冷却水を流入させ、他方の端は第１の排出口１１１及び第２の排出口１１２に分離されて、前記第１の排出口１１１及び第２の排出口１４２は前記上部流路５１０と下部流路５２０の各々に連結されて前記上部流路５１０と下部流路５２０に冷却水を供給することを特徴とする。
【００１４】
前記第１種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第４の連結ホース１４を備えており、前記第４の連結ホース１４は、一方の端が前記コレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されて冷却水を流入させ、他方の端は第１の排出口及び第２の排出口に分離されて、前記第１の排出口１４１及び第２の排出口１４２は前記上部流路５１０と下部流路５２０の各々に連結されて前記上部流路５１０と下部流路５２０に冷却水を供給することを特徴とする。
【００１５】
前記第１種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第３の連結ホース１３を備えており、前記第２種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第２の連結ホース１２を備えており、前記第３の連結ホース１３及び第２の連結ホース１２は、各々の一方の端が前記コレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されて冷却水を流入させ、前記第３の連結ホース１３を介して流入した冷却水は前記下部流路５２０に供給され、前記第２の連結ホース１２を介して流入した冷却水は前記コネクションリング外郭流路６００に供給されることを特徴とする。
【００１６】
前記第１種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第６の連結ホース２２を備えており、前記第２種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第５の連結ホース２１を備えており、前記第５の連結ホース２１及び第６の連結ホース２２は、各々の一方の端が前記コレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されて冷却水を流入させ、前記第６の連結ホース２２を介して流入した冷却水は前記上部流路５１０に供給され、前記第５の連結ホース２１を介して流入した冷却水は前記コネクションリング外郭流路６００に供給されることを特徴とする。
【００１７】
前記第１種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第３の連結ホース１３を備えており、前記第３種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第７の連結ホース３１を備えており、前記第３の連結ホース１３の一方の端は前記コレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されて前記コレクトエンド冷却水供給リング２００から冷却水を流入させ、他方の端は前記下部流路５２０に連結されて前記下部流路５２０に冷却水を供給し、第７の連結ホース３１の一方の端は前記コネクションリング外郭流路６００の出口端に連結されて前記コネクションリング外郭流路６００から冷却水が流入し、他方の端は前記コレクトエンド冷却水排出リング４００に連結されて前記コレクトエンド冷却水排出リング４００に冷却水を排出することを特徴とする。
【００１８】
、前記第１種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第６の連結ホース２２を備えており、前記第３種の連結ホースは、少なくとも一つ以上の第８の連結ホース３２を備えており、前記第６の連結ホース２２の一方の端は前記コレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されて前記コレクトエンド冷却水供給リング２００から冷却水を流入させ、他方の端は前記上部流路５１０に連結されて前記上部流路５１０に冷却水を供給し、第８の連結ホース３２の一方の端は前記コネクションリング外郭流路６００の出口端に連結されて前記コネクションリング外郭流路６００から冷却水が流入し、他方の端は前記コレクトエンド冷却水排出リング４００に連結されて前記コレクトエンド冷却水排出リング４００に冷却水を排出することを特徴とする。
【００１９】
前記コネクションリング外郭流路６００は、複数設けられ、所定の部分が切り欠かれた環状を呈して前記コネクションリングの外郭を囲繞し、各々の入口端は前記第２種の連結ホースによって前記コレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されてその内部に冷却水を流入させ、各々の出口端は前記第３種の連結ホースによってコレクトエンド冷却水排出リング４００に連結されて冷却水を排出することを特徴とする。
【００２０】
前記固定子内部流路５００の前記上部流路５１０及び下部流路５２０のタービンエンドＢ側の出口端は複数の第９の連結ホース４１を介して前記タービンエンド冷却水排出リング３００に連結されており、前記第９の連結ホース４１は、一方の端が第１の流入口４１１及び第２の流入口４１２に分離されてそれぞれ前記上部流路５１０及び下部流路５２０から冷却水を流入させ、他方の端は一つに統合された単一出口状に前記タービンエンド冷却水排出リング３００に連結されて冷却水を排出することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の水冷式発電機の分離型冷却方法は、固定子巻線冷却循環流路を介して固定子巻線の発熱を冷却させる固定子巻線冷却段階と、コネクションリング冷却循環流路を介してコネクションリング部の発熱を冷却させるコネクションリング冷却段階と、を含み、前記固定子巻線冷却段階と前記コネクションリング冷却段階は、互いに分離される個別の前記固定子巻線冷却循環流路とコネクションリング冷却循環流路を介して各々の冷却水供給経路を形成して冷却効率を向上させ、且つ、ポンプ負荷を軽減することを特徴とする。
【００２２】
前記固定子巻線冷却段階は、前記コレクトエンド冷却水供給リング２００から固定子バーの内部の固定子内部流路５００のコレクトエンドＡ側の入口端に冷却水を供給する第１−１段階と、前記固定子内部流路５００のタービンエンドＢ側の出口端から環状のタービンエンド冷却水排出リング３００に冷却水を排出する第１−２段階と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
前記コネクションリング冷却段階は、前記コレクトエンド冷却水供給リング２００から、コネクションリング外郭を環状に囲繞するコネクションリング外郭流路６００の入口端に冷却水を供給する第２−１段階と、前記コネクションリング外郭流路６００の出口端から前記コレクトエンド冷却水排出リング４００に冷却水を排出する第２−２段階と、を含むことを特徴とする。
【００２４】
前記第１−１段階においては、前記コレクトエンド冷却水供給リング２００から、一対に形成される上部巻線を通る上部流路５１０及び下部巻線を通る下部流路５２０に冷却水を供給し、前記上部流路５１０と下部流路５２０は、それぞれコレクトエンドＡ側からタービンエンドＢ側を向く同じ方向の冷却水の流れを形成することを特徴とする。
【００２５】
前記第１−１段階においては、前記コレクトエンド冷却水供給リング２００から少なくとも一つ以上の第１種の連結ホースを介して前記固定子内部流路５００の入口端に冷却水が供給され、前記第２−１段階においては、前記コレクトエンド冷却水供給リング２００から少なくとも一つ以上の第２種の連結ホースを介して前記コネクションリング外郭流路６００の入口端に冷却水が供給され、前記第２−２段階においては、前記コネクションリング外郭流路６００の出口端から少なくとも一つ以上の第３種の連結ホースを介して前記コレクトエンド冷却水排出リング４００に冷却水を排出することを特徴とする。
【００２６】
前記第１−１段階においては、前記コレクトエンド冷却水供給リング２００から、前記第１種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第１の連結ホース１１の一方の端に冷却水を流入させ、第１の排出口１１１及び第２の排出口１１２に分離される前記第１の連結ホース１１の他方の端を介して前記上部流路５１０と下部流路５２０の各々に冷却水を供給することを特徴とする。
【００２７】
前記第１−１段階においては、前記コレクトエンド冷却水供給リング２００から、前記第１種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第４の連結ホース１４の一方の端に冷却水を流入させ、第１の排出口１４１及び第２の排出口１４２に分離される前記第４の連結ホース１４の他方の端を介して前記上部流路５１０と下部流路５２０に冷却水を供給することを特徴とする。
【００２８】
前記第１−１段階においては、前記第１種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第３の連結ホース１３を介して、前記コレクトエンド冷却水供給リング２００から流入した冷却水が前記下部流路５２０に供給され、前記第２−１段階においては、前記第２種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の前記第２の連結ホース１２を介して、前記コレクトエンド冷却水供給リング２００から前記コネクションリング外郭流路６００に冷却水が供給されることを特徴とする。
【００２９】
前記第１−１段階においては、前記第１種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第６の連結ホース２２を介して、前記コレクトエンド冷却水供給リング２００から流入した冷却水が前記上部流路５１０に供給され、前記第２−１段階においては、前記第２種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の前記第５の連結ホース２１を介して、前記コレクトエンド冷却水供給リング２００から前記コネクションリング外郭流路６００に冷却水が供給されることを特徴とする。
【００３０】
、前記第１−１段階においては、前記第１種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第３の連結ホース１３を介して、前記コレクトエンド冷却水供給リング２００から流入した冷却水が前記下部流路５２０に供給され、前記第２−２段階においては、前記第３種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の前記第７の連結ホース３１を介して、前記コネクションリング外郭流路６００の出口端から前記コレクトエンド冷却水排出リング４００に冷却水が排出されることを特徴とする。
【００３１】
前記第１−１段階においては、前記第１種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第６の連結ホース２２を介して、前記コレクトエンド冷却水供給リング２００から流入した冷却水が前記上部流路５１０に供給され、前記第２−２段階においては、前記第３種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の前記第８の連結ホース３２を介して、前記コネクションリング外郭流路６００の出口端から前記コレクトエンド冷却水排出リング４００に冷却水が排出されることを特徴とする。
【００３２】
第１−２段階においては、前記固定子内部流路５００の前記上部流路５１０及び下部流路５２０の出口端に連結される複数の第９の連結ホース４１を介して前記タービンエンド冷却水排出リング３００に冷却水を排出し、前記第９の連結ホース４１は、一方の端が第１の流入口４１１及び第２の流入口４１２に分離されてそれぞれ前記上部流路５１０及び下部流路５２０から冷却水を流入させ、他方の端は前記タービンエンド冷却水排出リング３００に連結されて冷却水を排出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、固定子バー巻線の発熱を冷却させる固定子バー冷却循環流路とコネクターリング部の発熱を冷却させるコネクターリング冷却循環流路が互いに分離される個別の冷却水供給経路を形成することにより、冷却経路を短縮させてポンプ負荷を軽減するとともに冷却効率を大幅に向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ａは、従来の技術による発電機冷却循環構造を示す概念図である。ｂは、従来の技術による発電機冷却循環構造を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施形態による冷却循環構造に適用されるコレクトエンド側の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による冷却循環構造に適用されるタービンエンド側の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による冷却循環構造に適用される第１の連結ホースを示す平面図である。
【図５】本発明の一実施形態による冷却循環構造に適用される第２の連結ホースを示す平面図である。
【図６】本発明の一実施形態による冷却循環構造に適用される第３の連結ホースを示す平面図である。
【図７】本発明の一実施形態による冷却循環構造に適用される第４の連結ホースを示す平面図である。
【図８】本発明の一実施形態による冷却循環構造に適用される第５の連結ホースを示す平面図である。
【図９】本発明の一実施形態による冷却循環構造に適用される第６の連結ホースを示す平面図である。
【図１０】本発明の一実施形態による冷却循環構造に適用される第７の連結ホースを示す平面図である。
【図１１】本発明の一実施形態による冷却循環構造に適用される第８の連結ホースを示す平面図である。
【図１２】本発明の一実施形態による冷却循環構造に適用される第９の連結ホースを示す平面図である。
【図１３】本発明の一実施形態による固定子巻線冷却循環流路を示す概念図である。
【図１４】本発明の一実施形態によるコネクションリング冷却循環流路を示す概念図である。
【図１５】本発明による水冷却発電機の分離型冷却方法を示す手順図である。
【図１６】本発明による水冷却発電機の分離型冷却方法を示す手順図である。
【図１７】本発明による水冷却発電機の分離型冷却方法を示す手順図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の一部の実施形態をな図面に基づいて詳細に説明する。
本発明による水冷式発電機の分離型冷却循環構造は、固定子バー冷却循環とコネクションリング冷却循環を分離させて互いに分離される個別の冷却水供給経路を形成して冷却効率を向上させ、且つ、ポンプ負荷を軽減することを主な特徴とする。
具体的に、前記固定子巻線冷却循環流路は、内部に冷却水を供給して固定子巻線の熱を冷却させる役割を果たし、前記コネクションリング冷却循環流路は、コネクションリング部の熱を冷却させる役割を果たす。
図１３は、固定子巻線冷却循環流路を、図１４は、コネクションリング冷却循環流路を各々概念的に示す斜視図である。以下、図１３及び図１４に基づき図２以下の詳細な図面に示す内容を具体的に説明する。
【００３６】
図２は、本発明のコレクトエンドＡ側の断面図、図３は、タービンエンド側の断面図である。
まず、前記固定子巻線冷却循環流路は、コレクトエンド「Ａ」側から始まる。
図２に示すように、冷却水流入配管２１０を介して冷却水が環状のコレクトエンド冷却水供給リング２００に供給される。
コレクトエンド冷却水供給リング２００は、複数の連結ホースに、より具体的に、第１種の連結ホース及び第２種の連結ホースに冷却水を分配するための構成要素に対応し、前記複数の第１の連結ホースの各々はコレクトエンド冷却水供給リング２００と固定子内部流路５００を連結し、固定子内部流路５００側に冷却水を供給する。
【００３７】
図２を基準として、第１乃至第８の連結ホースを合算して合計５４本の連結ホースを示しており、これらの連結ホースは、連結対象を基準として、第１種の連結ホース１１、１３、１４、２２、第２種の連結ホース１２、２１、第３種の連結ホース３１、３２に分けられる。
第１種の連結ホース１１、１３、１４、２２は、固定子内部流路５００の入口端とコレクトエンド冷却水供給リング２００を連結する。
また、第２種の連結ホース１２、２１は、コネクションリング外郭流路６００の入口端とコレクトエンド冷却水供給リング２００を連結する。
最後に、第３種の連結ホース３１、３２は、コネクションリング外郭流路６００の出口端とコレクトエンド冷却水排出リング４００を連結する。
【００３８】
図２において、コレクトエンド冷却水供給リング２００の内部に点線にて表示された部分は、図１４に示すコレクトエンド冷却水排出リング４００であり、点線表示部分は、図２を基準として後方に配設されていることを意味する。
一方、図１３に示すように、固定子内部流路５００は、上部巻線を通る上部流路５１０及び下部巻線を通る下部流路５２０を備え一対に形成される。
上部流路５１０と下部流路５２０は互いに分離されてコレクトエンド側からタービンエンド側を向く同じ方向の冷却水の流れを形成することにより、一次的に個別の冷却流路の長さを短縮させてポンプの負荷を軽減し、且つ、冷却効率を向上させる。
以下、固定子内部流路５００をなす上部流路５１０及び下部流路５２０とコレクトエンド冷却水供給リング２００及びこれらを連結する複数の第１種の連結ホース１１、１３、１４、２２の具体的な連結関係について詳細に説明する。
【００３９】
図４は、本発明の第１の連結ホースを示す平面図である。
図４に示すように、第１の連結ホース１１の一方の端はコレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されてホース部１１３の内部に冷却水を供給する。また、反対側の他方の端は第１の排出口１１１と第２の排出口１１２に分岐される。
第１の排出口１１１は下部流路５２０に連結されて下部流路５２０の内部に冷却水を供給し、第２の排出口１１２は上部流路５１０に連結されて上部流路５１０の内部に冷却水を供給する。
一方、上部流路５１０及び下部流路５２０は、図１３を基準として、円周方向の外側に形成される流路が上部流路５１０に対応し、上部流路の内側に形成される流路が下部流路５２０に対応する。
【００４０】
図５は、本発明の一実施形態による第２の連結ホースを示す平面図であり、図６は、第３の連結ホースを示す。
第３の連結ホース１３及び第２の連結ホース１２は、各々の一方の端が前記コレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されて冷却水を流入させる。
第３の連結ホース１３を介して流入した冷却水は下部流路５２０に供給され、第２の連結ホース１２を介して流入した冷却水は前記コネクションリング外郭流路６００に供給される。
より具体的に、図５に示すように、第２の連結ホース１２の一方の端はコレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されてホース部１２４の内部に冷却水を供給する。第２の連結ホースのホース部１２４は第１の連結部１２２に連結され、第３の連結部１２５につながって最終的に前記コネクションリング外郭流路６００の入口端に冷却水を供給する。図５において、前記コネクションリング外郭流路６００の入口端は、点線にて簡略に示す。
【００４１】
一方、図６に示すように、第３の連結ホース１３は、一方の端がコレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されてホース部１３４の内部に冷却水を供給する。また、ホース部１３４は第２の連結部１２３、１３３に連結されて第４の連結部１２６、１３６を経て最終的に第１の排出口１２１、１３１に冷却水を伝える。
第１の排出口１２１、１３１は下部流路５２０に連結されて下部流路５２０の内部に冷却水を供給する。
一方、図５及び図６において、第２の連結ホース１２の第１の排出口１２１及び第３の連結ホース１３と第１の排出口１３１は、同じ構成要素に対応する。また、図５及び図６において、第１の連結部１２２、１３２、第２の連結部１２３、１３３、第３の連結部１２５、１３５、第４の連結部１２６、１３６及び遮断部材１２７、１３７は、同じ構成要素に対応する。
【００４２】
第１の連結部１２２、１３２と第２の連結部１２３、１３３との間には遮断部材１２７、１３７が配設されて、第１の連結部１２２、１３２に流入した冷却水が第２の連結部１２３、１３３に流入した冷却水と混ざることなく独立的に第３の連結部１２５、１３５に流入するようにする。同様に、遮断部材１２７、１３７は、第２の連結部１２３、１３３に流入した冷却水が第１の連結部１２２、１３２に流入した冷却水と混ざることなく独立的に第４の連結部１２６、１３６に流入するようにする。
一方、第１の排出口１２１、１３１における「第１の」とは、下部流路５２０に連結される排出口のことをいう。
第２の連結ホース１２と第３の連結ホース１３は隣り合い、上述したように、同じ第１の連結部１２２、１３２と、第２の連結部１２３、１３３と、第３の連結部１２５、１３５及び遮断部材１２７、１３７を共有する。
【００４３】
図７は、本発明の一実施形態による第４の連結ホースを示す平面図である。
図７に示すように、第４の連結ホース１４の一方の端はコレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されてホース部１４３の内部に冷却水を供給する。また、反対側の他方の端は第１の排出口１４１と第２の排出口１４２に分岐される。
第１の排出口１４１は下部流路５２０に連結されて下部流路５２０の内部に冷却水を供給し、第２の排出口１４２は上部流路５１０に連結されて上部流路５１０の内部に冷却水を供給する。
図２を基準として、第４の連結ホース１４は合計３０個所に適用され、最も基本的な形状の連結ホースに対応する。
【００４４】
図８は、本発明の一実施形態による第５の連結ホースを示す平面図、図９は、第６の連結ホースを示す平面図である。
第５の連結ホース２１及び第６の連結ホース２２は、各々の一方の端がコレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されて冷却水を流入させる。
第６の連結ホース２２を介して流入した冷却水は、上部流路５１０に供給され、第５の連結ホース２１を介して流入した冷却水はコネクションリング外郭流路６００に供給される。
より具体的に、図８に示すように、第５の連結ホース２１の一方の端はコレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されてホース部２１４の内部に冷却水を供給する。第５の連結ホース２１のホース部２１４は第１の連結部２１２に連結され、第３の連結部２１５につながって最終的にコネクションリング外郭流路６００の入口端に冷却水を供給する。図８において、コネクションリング外郭流路６００の入口端は点線にて簡略を示す。
【００４５】
図９に示すように、第６の連結ホース２２は一方の端がコレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されてホース部２２４の内部に冷却水を供給する。また、ホース部２２４は第２の連結部２１３、２２３に連結されて第４の連結部２１６、２２６を経て最終的に第２の排出口２１１、２２１に冷却水を伝える。
第２の排出口２１１、２２１は上部流路５１０に連結されて上部流路５１０の内部に冷却水を供給する。
図８における第５の連結ホース２１の第２の排出口２１１と図９における第６の連結ホース２２及び第２の排出口２２１は、同じ構成要素に対応する。また、図８及び図９における第１の連結部２１２、２２２と、第２の連結部２１３、２２３と、第３の連結部２１５、２２５と、第４の連結部２１６、２２６及び遮断部材２１７、２２７は、同じ構成要素に対応する。
【００４６】
第１の連結部２１２、２２２と第２の連結部２１３、２２３との間には遮断部材２１７、２２７が配設されて第１の連結部２１２、２２２に流入した冷却水が第２の連結部に流入した冷却水と混ざることなく独立的に第３の連結部に流入するようにする。同様に、遮断部材２１７、２２７は、第２の連結部に流入した冷却水が第１の連結部２１２、２２２に流入した冷却水と混ざることなく独立的に第４の連結部に流入するようにする。
一方、第２の排出口における「第２の」とは、上部流路５１０に連結される排出口のことをいう。
第５の連結ホース２１と第６の連結ホース２２は隣り合い、上述したように、同じ第１の連結部２１２、２２２と、第２の連結部２１３、２２３と、第３の連結部２１５、２２５及び遮断部材２１７、２２７を共有する。
【００４７】
第３の連結ホース１３と第６の連結ホース２２は、一対の下部流路５２０及び上部流路５１０にそれぞれ連結される。
第１の連結ホース１１及び第４の連結ホース１４は第１の排出口と第２の排出口を両方とも有するため、それぞれ独立的に第１の排出口１１１、１４１は下部流路５２０に連結され、第２の排出口１１２、１４２は上部流路５１０に連結される。
これに対し、第３の連結ホース１３は第１の排出口１３１のみを備え、第６の連結ホース２２は第２の排出口２２１のみを備え、一対の上部流路５１０及び下部流路５２０において、第３の連結ホース１３の第１の排出口１３１は下部流路５２０に連結され、第６の連結ホース２２の第２の排出口２２１は上部流路５１０に連結される。
【００４８】
図１０は、本発明の一実施形態による第７の連結ホースは示す平面図である。
第７の連結ホース３１の配設位置は、基本的に、図５に示す第２の連結ホース１２の配設位置に対応する。すなわち、図６に示す第３の連結ホース１３とともに一対の連結ホース組を形成する。
第７の連結ホース３１は第３種の連結ホースの一つであり、コネクションリング外郭流路６００の出口端と前記コレクトエンド冷却水排出リング４００を連結する。
さらに詳しくは、コネクションリング外郭流路６００の出口端に連結される第３の連結部３１５を介して冷却水が流入する。その後、第１の連結部３１２を経てホース部３１４に冷却水が流入して最終的にコレクトエンド冷却水排出リング４００に冷却水を排出する。
【００４９】
図６に示すように、第３の連結ホース１３は、一方の端がコレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されてホース部１３４の内部に冷却水を供給する。また、ホース部１３４は第２の連結部１３３、３１３に連結されて第４の連結部１３６、３１６を経て最終的に第１の排出口１３１、３１１に冷却水を伝える。
第１の排出口１３１、３１１は下部流路５２０に連結されて下部流路５２０の内部に冷却水を供給する。
図１０及び図６における第７の連結ホース３１の第１の排出口３１１と第３の連結ホース１３及び第１の排出口１３１は、同じ構成要素に対応する。また、図１０及び図６における第１の連結部１３２、３１２と、第２の連結部１３３、３１３と、第３の連結部１３５、３１５と、第４の連結部１３６、３１６及び遮断部材１３７、３１７は、同じ構成要素に対応する。
【００５０】
第１の連結部１３２、３１２と第２の連結部１３３、３１３との間には遮断部材１３７、３１７が配設されて第２の連結部１３３、３１３に流入した冷却水が第３の連結部１３５、３１５に流入した冷却水と混ざることなく独立的に第４の連結部１３６、３１６に流入するようにする。同様に、遮断部材１３７、３１７は、第３の連結部１３５、３１５に流入した冷却水が第２の連結部１３３、３１３に流入した冷却水と混ざることなく独立的に第１の連結部１３２、３１２に流入するようにする。
第１の排出口１３１、３１１における「第１の」とは、下部流路５２０に連結される排出口のことをいう。
一対の連結ホース組、すなわち、第７の連結ホース３１と第３の連結ホース１３は隣り合い、上述したように、同じ第１の連結部１３２、３１２と、第２の連結部１３３、３１３と、第３の連結部１３５、３１５と、第４の連結部１３６、３１６及び遮断部材１３７、３１７を共有する。
【００５１】
図１１は、本発明の一実施形態による第８の連結ホースは示す平面図である。
第８の連結ホース３２の配設位置は、基本的に、図８に示す第５の連結ホース２１の配設位置に対応する。すなわち、図９に示す第６の連結ホース２２とともに一対の連結ホース組を形成する。
第８の連結ホース３２は第３種の連結ホースの一つであり、コネクションリング外郭流路６００の出口端とコレクトエンド冷却水排出リング４００を連結する。
さらに詳しくは、コネクションリング外郭流路６００の出口端に連結される第３の連結部３２５を介して冷却水が流入する。その後、第１の連結部３２２を経てホース部３２４に冷却水が流入して最終的にコレクトエンド冷却水排出リング４００に冷却水を排出する。
【００５２】
図９に示すように、第６の連結ホース２２は、一方の端がコレクトエンド冷却水供給リング２００に連結されてホース部２２４の内部に冷却水を供給する。また、ホース部２２４は第２の連結部２２３、３２３に連結されて第４の連結部２２６、３２６を経て最終的に第２の排出口２２１、３２１に冷却水を伝える。
第２の排出口２２１、３２１は上部流路５１０に連結されて上部流路５１０の内部に冷却水を供給する。
図１１及び図９における第８の連結ホース３２の第２の排出口３２１と第６の連結ホース２２及び第２の排出口２２１は、同じ構成要素に対応する。また、図１１及び図９における第１の連結部２２２、３２２と、第２の連結部２２３、３２３と、第３の連結部２２５、３２５と、第４の連結部２２６、３２６及び遮断部材２２７、３２７は、同じ構成要素に対応する。
【００５３】
第１の連結部２２２、３２２と第２の連結部２２３、３２３との間には遮断部材２２７、３２７が配設されて第２の連結部２２３、３２３に流入した冷却水が第３の連結部２２５、３２５に流入した冷却水と混ざることなく独立的に第４の連結部２２６、３２６に流入するようにする。同様に、遮断部材２２７、３２７は、第３の連結部２２５、３２５に流入した冷却水が第２の連結部２２３、３２３に流入した冷却水と混ざることなく独立的に第１の連結部２２２、３２２に流入するようにする。
第２の排出口２２１、３２１における「第２の」とは、上部流路５１０に連結される排出口のことをいう。
一対の連結ホース組、すなわち、第８の連結ホース３２と第６の連結ホース２２は隣り合い、上述したように、同じ第１の連結部２２２、３２２と、第２の連結部２２３、３２３と、第３の連結部２２５、３２５と、第４の連結部２２６、３２６及び遮断部材２２７、３２７を共有する。
【００５４】
図１２は、本発明の一実施形態による第９の連結ホースを示す。
第９の連結ホース４１は、図３に示すように、タービンエンド側に設けられるものであり、上部流路５１０及び下部流路５２０とタービンエンド冷却水排出リング３００を連結する役割を果たす。
図１２に示すように、一方の端は第１の流入口４１１及び第２の流入口４１２からなり、第１の流入口４１１は上部流路５１０の端部に連結され、第２の流入口４１２は下部流路５２０の端部に連結される。ホース部４１３を介して冷却水が伝わり、最終的に他方の端がタービンエンド冷却水排出リング３００に連結される。
図３に示すように、異なる第１の連結ホース１１乃至第８の連結ホース３２を用いて連結するコレクトエンド側Ａとは異なり、タービンエンド側Ｂはいずれも同じ第９の連結ホース４１を用いて連結する。
【００５５】
図１４は、本発明の一実施形態によるコネクションリング冷却循環を示す斜視図である。
図１４に示すように、コネクションリング冷却循環流路においては、コレクトエンド冷却水供給リング２００から第２種の連結ホース１２、２１を介してコネクションリング外郭流路６００の入口端に冷却水が供給される。また、コネクションリング外郭流路６００の入口端から第３種の連結ホース３１、３２を介して環状のコレクトエンド冷却水排出リング４００に冷却水が排出される。
コネクションリング外郭流路６００は、一方の端がコレクトエンド冷却水排出リング４００に連結されて内部に冷却水が流入し、コネクションリング外郭を環状に囲繞する冷却流路に対応する。
コネクションリング外郭流路６００は複数設けられるが、所定の部分が切り欠かれた環状を呈してコネクションリング外郭を囲繞することが好ましい。
【００５６】
本発明は、上述したように、コネクションリング冷却循環流路と固定子巻線冷却循環流路を別の分離型循環流路として形成することにより、各冷却循環流路の長さを短縮させてポンプの負荷を軽減し、且つ、冷却効率を向上させる。
図１５乃至図１７は、本発明による水冷却発電機の分離型冷却方法を示す手順図である。
図１５は、固定子バー冷却段階及びコネクターリング冷却段階を示し、上下方向の矢印は、固定子バー冷却段階及びコネクターリング冷却段階が順次に行われるわけではなく、同時に行われることを意味する。
また、図１６は、固定子バー冷却段階を具体的な第１−１段階及び第１−２段階に分けて示すものであり、ここで、第１−１段階及び第１−２段階は順次に行われる。
図１７は、コネクターリング冷却段階を具体的な第２−１段階及び第２−１段階に分けて示すものであり、ここで、第２−１段階及び第２−２段階は順次に行われる。
ここで、「順次に行われる」とは、冷却水の流動方向において各段階が順次に行われることをいう。
【００５７】
以下、図１５乃至図１７に基づき、本発明の一実施形態による冷却方法について詳細に説明する。
図１５に示すように、本発明の一実施形態による冷却方法は、大きく、固定子バー冷却循環流路を介して固定子バー巻線の熱を冷却させる固定子バー冷却段階及びコネクターリング冷却循環流路を介してコネクターリング部の熱を冷却させるコネクターリング冷却段階を含む。
固定子バー冷却段階とコネクションリング冷却段階においては、互いに分離される個別の固定子バー冷却循環流路とコネクターリング冷却循環流路を介して各々の冷却水供給経路を形成して冷却効率を向上させ、且つ、ポンプ負荷を軽減する。
【００５８】
固定子巻線冷却段階は、図１６に示すように、コレクトエンド冷却水供給リング２００から固定子バーの内部の固定子内部流路５００のコレクトエンド側Ａの入口端に冷却水を供給する第１−１段階及び固定子内部流路５００のタービンエンド側Ｂの出口端から環状のタービンエンド冷却水排出リング３００に冷却水を排出する第１−２段階を含むことが好ましい。
コネクションリング冷却段階は、コレクトエンド冷却水供給リング２００から、コネクションリング外郭を環状に囲繞するコネクションリング外郭流路６００の入口端に冷却水を供給する第２−１段階及びコネクションリング外郭流路６００の出口端からコレクトエンド冷却水排出リング４００に冷却水を排出する第２−２段階を含むことが好ましい。
【００５９】
より具体的に、第１−１段階においては、コレクトエンド冷却水供給リング２００から、一対に形成される上部巻線を通る上部流路５１０及び下部巻線を通る下部流路５２０に冷却水を供給する。また、上部流路５１０と下部流路５２０は、それぞれコレクトエンドＡ側からタービンエンドＢ側を向く同じ方向の冷却水の流れを形成する。
以下、複数の連結ホースの各々の連結についてより詳細に説明する。
第１−１段階においては、コレクトエンド冷却水供給リング２００から少なくとも一つ以上の第１種の連結ホースを介して固定子内部流路５００の入口端に冷却水を供給する。
第２−１段階においては、コレクトエンド冷却水供給リング２００から少なくとも一つ以上の第２種の連結ホースを介してコネクションリング外郭流路６００の入口端に冷却水を供給する。
【００６０】
さらに、第２−２段階においては、コネクションリング外郭流路６００の出口端から少なくとも一つ以上の第３種の連結ホースを介してコレクトエンド冷却水排出リング４００に冷却水を排出する。
まず、第１の連結ホース１１について説明すると、第１−１段階においては、コレクトエンド冷却水供給リング２００から、第１種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第１の連結ホース１１の一方の端に冷却水を流入させ、第１の排出口１１１及び第２の排出口１１２に分離される第１の連結ホース１１の他方の端を介して上部流路５１０と下部流路５２０の各々に冷却水を供給する。
【００６１】
第４の連結ホース１４の場合、第１−１段階においては、コレクトエンド冷却水供給リング２００から、第１種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第４の連結ホース１４の一方の端に冷却水を流入させ、第１の排出口１４１及び第２の排出口１４２に分離される第４の連結ホース１４の他方の端を介して上部流路５１０と下部流路５２０に冷却水を供給する。
第２の連結ホース１２及び第３の連結ホース１３の場合、第１−１段階においては、第１種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第３の連結ホース１３を介して、コレクトエンド冷却水供給リング２００から流入した冷却水が下部流路５２０に供給され、第２−１段階においては、第２種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第２の連結ホース１２を介して、コレクトエンド冷却水供給リング２００からコネクションリング外郭流路６００に冷却水が供給される。
【００６２】
第５の連結ホース２１及び第６の連結ホース２２の場合、第１−１段階においては、第１種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第６の連結ホース２２を介して、コレクトエンド冷却水供給リング２００から流入した冷却水が上部流路５１０に供給され、第２−１段階においては、第２種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第５の連結ホース２１を介して、コレクトエンド冷却水供給リング２００からコネクションリング外郭流路６００に冷却水が供給される。
第７の連結ホース３１及び第３の連結ホース１３の場合、第１−１段階においては、第１種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第３の連結ホース１３を介して、コレクトエンド冷却水供給リング２００から流入した冷却水が下部流路５２０に供給され、第２−２段階においては、第３種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第７の連結ホース３１を介して、コネクションリング外郭流路６００の出口端からコレクトエンド冷却水排出リング４００に冷却水が排出される。
【００６３】
第８の連結ホース３２及び第６の連結ホース２２の場合、第１−１段階においては、第１種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第６の連結ホース２２を介して、コレクトエンド冷却水供給リング２００から流入した冷却水が上部流路５１０に供給され、第２−２段階においては、第３種の連結ホースのうちの少なくとも一つ以上の第８の連結ホース３１を介して、コネクションリング外郭流路６００の出口端からコレクトエンド冷却水排出リング４００に冷却水が排出されるる。
第１−２段階においては、固定子内部流路５００の上部流路５１０及び下部流路５２０の出口端に連結される複数の第９の連結ホース４１を介してタービンエンド冷却水排出リング３００に冷却水を排出するが、第９の連結ホース４１は、一方の端が第１の流入口４１１及び第２の流入口４１２に分離されてそれぞれ上部流路５１０及び下部流路５２０から冷却水を流入させ、他方の端はタービンエンド冷却水排出リング３００に連結されて冷却水を排出する。
【００６４】
以上、本発明の実施形態を構成するあらゆる構成要素が一つに結合されるか、あるいは、一つに結合されて動作すると説明したが、本発明が必ずしもこれらの実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の目的範囲内であれば、そのあらゆる構成要素が一つ以上に選択的に結合して動作することができる。
【００６５】
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎないものであり、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的か特性から逸脱しない範囲内において種々に修正及び変形可能である。よって、本発明に開示されている実施形態は本発明の技術的思想を限定するためのものではなく、単に説明するためのものであり、これらの実施形態によって本発明の技術的思想の範囲が限定されることはない。本発明の保護範囲は、後述する特許請求の範囲によって解釈されなければならず、それと同等の範囲内にあるあらゆる技術的思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されなければならない。
【符号の説明】
【００６６】
Ａ：コレクトエンド
Ｂ：タービンエンド
１１：第１の連結ホース
１２：第２の連結ホース
１３：第３の連結ホース
１４：第４の連結ホース
２１：第５の連結ホース
２２：第６の連結ホース
３１：第７の連結ホース
３２：第８の連結ホース
４１：第９の連結ホース
１００：固定子バー
１１１：第１の排出口
１１２：第２の排出口
１１３：ホース部
１２１：第１の排出口
１２２：第１の連結部
１２３：第２の連結部
１２４：ホース部
１２５：第３の連結部
１２６：第４の連結部
１２７：遮断部材
１３１：第１の排出口
１３２：第１の連結部
１３３：第２の連結部
１３４：ホース部
１３５：第３の連結部
１３６：第４の連結部
１３７：遮断部材
１４１：第１の排出口
１４２：第２の排出口
１４３：ホース部
２００：コレクトエンド冷却水供給リング
２１０：冷却水流入配管
２１１：第２の排出口
２１２：第１の連結部
２１３：第２の連結部
２１４：連結ホース
２１５：第３の連結部
２１６：第４の連結部
２１７：遮断部材
２２１：第２の排出口
２２２：第１の連結部
２２３：第２の連結部
２２４：ホース部
２２５：第３の連結部
２２６：第４の連結部
２２７：遮断部材
３００：タービンエンド冷却水排出リング
３１１：第１の排出口
３１２：第１の連結部
３１３：第２の連結部
３１４：ホース部
３１５：第３の連結部
３１６：第４の連結部
３１７：遮断部材
３２：第８の連結ホース
３２１：第２の排出口
３２２：第１の連結部
３２３：第２の連結部
３２４：ホース部
３２５：第３の連結部
３２６：第４の連結部
３２７：遮断部材
４００：コレクトエンド冷却水排出リング
４１０：コネクションリング冷却水排出配管
４１１：第１の流入口
４１２：第２の流入口
４１３：ホース部
５００：固定子内部流路
５１０：上部流路
５２０：下部流路
６００：コネクションリング外郭流路
【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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