(57)【要約】【課題】電気ヒータを用いず、且つ水素ガスが外部に流出しない密閉回路構成を実現し、水素ガス漏洩による着火および爆発を防止することが可能な水素ガス乾燥装置およびこれを備えた回転電機システムを得る。【解決手段】乾燥剤再生回路において、乾燥塔２に設けられた加温管４を用いた真空乾燥を行うようにし、水素ガスが外部に流出しない密閉回路構成を実現した。加温管４を循環する加温流体として、回転電機２０に付属の密封油ポンプ２３から吐出される高温の油を用い、真空引き手段として、回転電機２０に付属の給油装置に設置された真空タンク２４および真空ポンプ２５を用いた。これにより、簡単な構成で安全性が高く、簡便な制御方式の適用が可能な水素ガス乾燥装置およびこれを備えた回転電機システムが得られた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷却機器の冷却用水素ガスを機外で除湿する水素ガス乾燥装置であって、
少なくとも周辺温度以上の加温流体を通過させる加温管を有し、前記加温管と外容器との間に乾燥剤が充填された二つの乾燥塔と、
被冷却機器内のブロアによる差圧を利用して一方の前記乾燥塔に水素ガスを導き、前記乾燥剤を通過させて再び被冷却機器内へ戻す水素ガス循環回路と、
他方の前記乾燥塔を真空引き手段により真空引きすると共に前記加温管により加温し、前記乾燥剤に吸収された水分を除去する乾燥剤再生回路と、
前記加温管に加温流体を循環させる加温流体循環回路と、
前記水素ガス循環回路となる前記乾燥塔を選択する切替弁と前記乾燥剤再生回路となる前記乾燥塔を選択する切替弁とを含む切替手段を備えたことを特徴とする水素ガス乾燥装置。
【請求項２】
前記加温管は、前記乾燥剤との接触面積を増やすための加温管放熱フィンを有することを特徴とする請求項１記載の水素ガス乾燥装置。
【請求項３】
前記乾燥塔は、前記外容器の内側に、前記乾燥剤との接触面積を増やすための乾燥塔放熱フィンを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水素ガス乾燥装置。
【請求項４】
前記加温管を循環させる加温流体として、被冷却機器に付属の密封油ポンプの吐出油を用いたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の水素ガス乾燥装置。
【請求項５】
前記加温管を循環させる加温流体として、被冷却機器から導出された水素ガスを用いたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の水素ガス乾燥装置。
【請求項６】
前記真空引き手段として、被冷却機器に付属の給油装置に設置された真空ポンプまたは真空タンクを用いたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の水素ガス乾燥装置。
【請求項７】
前記真空引き手段としてエジェクタを設け、被冷却機器に付属の密封油ポンプの吐出油の一部を前記エジェクタに供給することにより真空引きを行うことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の水素ガス乾燥装置。
【請求項８】
前記切替手段として、前記水素ガス循環回路の前記乾燥塔より上流側に設けられ水素ガスを導入する前記乾燥塔を選択する自動切替入口弁と、前記水素ガス循環回路の前記乾燥塔より下流側に設けられ前記自動切替入口弁と連動する自動切替出口弁と、前記乾燥剤再生回路に設けられ真空引きを行う前記乾燥塔を選択する真空引き自動切替弁と、前記真空引き手段と前記真空引き自動切替弁との間に設けられた真空引き自動閉止弁と、これらの弁の切替を制御する弁切替制御器を備えたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の水素ガス乾燥装置。
【請求項９】
回転電機と、前記回転電機の被冷却機器の冷却用水素ガスを機外に循環させ除湿する水素ガス乾燥装置とを備え、前記水素ガス乾燥装置は、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の水素ガス乾燥装置であることを特徴とする回転電機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機等の被冷却機器の冷却用水素ガスを機外に循環させ除湿する水素ガス乾燥装置およびこれを備えた回転電機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機等の被冷却機器の冷却用水素ガス乾燥装置は、回転電機の回転子に設置されているファンの入口側と出口側の圧力差により水素ガスを機外に循環させ、乾燥塔に充填した乾燥剤により除湿を行っていた。また、乾燥剤が一定以上の水分を吸収した時には、水素ガス乾燥装置をラインから隔離した後、乾燥塔内部に設置した電気ヒータを起動すると共に外部に設置したブロワからの空気を送り込み、乾燥剤の水分を除去していた（図２参照）。
【０００３】
このようなタイプの水素ガス乾燥装置の改善例として、特許文献１では、乾燥塔内部に設置された電気ヒータによる加熱と併せて、さらに乾燥塔内部を真空引きすることにより、短時間で効率的な除湿を行うようにしている。また、特許文献２では、水素ガス入口弁、水素ガス出口弁、真空引き弁、およびドレイン弁等の各弁を自動弁制御装置により遠隔制御できるようにし、操作員の作業負担を軽減している。
【０００４】
さらに、特許文献３では、各弁の切替操作を自動化し、水素ガス検知器が水素ガスを検出した時には、乾燥運転および再生運転を停止することにより、自動弁のいずれかに水素ガス漏えいがあるときには、水素ガス乾燥装置を運転しないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−５４８４１号公報
【特許文献２】特開昭６４−７７４４５号公報
【特許文献３】特開平０８−３３１８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１〜３では、いずれも乾燥剤を加熱する電気ヒータを備えており、乾燥剤は水素ガスが通過する回路に設置されていることから、防爆に対する考慮が必要不可欠であった。このため、隔離弁の開閉タイミングをずらして水素ガスと加熱後のヒータとが接触しないように運用する、乾燥塔内に残留する水素ガスを不活性ガスでパージする、あるいは乾燥塔内を真空引きする等の処置を行っていた。
【０００７】
さらに、弁の切替操作を自動化したとしても、防爆を考慮した各弁の切替タイミングの確立、各弁の切替完了の確認、または乾燥塔内部温度の監視等が必要であり、システムが複雑になることから制御系が複雑となる問題があった。
【０００８】
また、水素ガスは少量であっても着火の危険性があるため、周辺大気中に流出させないことが安全管理上望まれるが、図２に示すような従来の水素ガス乾燥装置では、ブロワ＆モータにより周辺空気を乾燥塔に送り込むので、乾燥塔内に圧力を持って存在している水素ガスが、連動式切替弁を操作した時にブロワ部分から流出することがあった。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電気ヒータを用いることなく、且つ水素ガスが外部に流出しない密閉回路構成を実現し、水素ガス漏洩による着火および爆発を防止すると共に簡便な制御方式の適用が可能な水素ガス乾燥装置およびこれを備えた回転電機システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るガス乾燥装置は、回転電機等の被冷却機器の冷却用水素ガスを機外で除湿する水素ガス乾燥装置であって、少なくとも周辺温度以上の加温流体を通過させる加温管を有し、加温管と外容器との間に乾燥剤が充填された二つの乾燥塔と、回転電機内のブロアによる差圧を利用して一方の乾燥塔に水素ガスを導き、乾燥剤を通過させて再び回転電機内へ戻す水素ガス循環回路と、他方の乾燥塔を真空引き手段により真空引きすると共に加温管により加温し、乾燥剤に吸収された水分を除去する乾燥剤再生回路と、加温管に加温流体を循環させる加温流体循環回路と、水素ガス循環回路となる乾燥塔を選択する切替弁と乾燥剤再生回路となる乾燥塔を選択する切替弁とを含む切替手段を備えたものである。
【００１１】
また、本発明に係る回転電機システムは、回転電機と、回転電機の被冷却機器の冷却用水素ガスを機外に循環させ除湿する水素ガス乾燥装置とを備え、水素ガス乾燥装置として上記の水素ガス乾燥装置を用いたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る水素ガス乾燥装置および回転電機システムによれば、乾燥剤再生回路において電気ヒータのような着火の可能性のある熱源を用いることなく、加温管を用いた真空乾燥を行うようにし、さらに、水素ガスが外部に流出しない密閉回路構成を実現したので、水素ガス漏洩による着火および爆発を防止することができると共に、簡便な制御方式の適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る二塔式ガス乾燥装置の系統を示す図である。
【図２】従来の水素ガス乾燥装置の系統を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る二塔式ガス乾燥装置による真空乾燥の効果を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る二塔式ガス乾燥装置における乾燥塔の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る二塔式ガス乾燥装置における乾燥塔の他の例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る二塔式ガス乾燥装置における乾燥塔の他の例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る二塔式ガス乾燥装置の系統を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る二塔式ガス乾燥装置の系統を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態５に係る二塔式ガス乾燥装置の系統を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態６に係る二塔式ガス乾燥装置の系統を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態７に係る二塔式ガス乾燥装置の系統を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態８に係る二塔式ガス乾燥装置の系統を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態９に係る二塔式ガス乾燥装置の系統を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態１に係る水素ガス乾燥装置について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る回転電機システムの水素ガス乾燥装置である二塔式ガス乾燥装置の主要部分を示している。なお、以下の図において、各弁を示す白い三角は「開」状態、黒い三角は「閉」状態を示し、矢印Ａは屋外排気を示している。
【００１５】
二塔式ガス乾燥装置１は、二つの乾燥塔２ａ、２ｂ（総称して乾燥塔２）を有し、これらの乾燥塔２の一方は水素ガス循環回路を構成し、他方は乾燥剤再生回路を構成する。水素ガス循環回路は、被冷却機器である回転電機２０内のブロアによる差圧を利用して一方の乾燥塔２（図１では乾燥塔２ｂ）に水素ガスを導き、乾燥剤３を通過させて除湿し、再び回転電機２０内へ戻す回路である。
【００１６】
乾燥剤再生回路は、他方の乾燥塔２（図１では乾燥塔２ａ）を真空引き手段により真空引きすると共に、加温管４により加温しながら乾燥剤３に吸収された水分を除去し、乾燥剤３を再生（再活性化）する回路である。本実施の形態１では、真空引き手段として、回転電機２０に付属の給油装置に設置された真空タンク２４および真空ポンプ２５を用いている。二つの乾燥塔２ａ、２ｂは、交互に水素ガス循環回路と乾燥剤再生回路となるように運用される。
【００１７】
二つの乾燥塔２ａ、２ｂには、それぞれの外容器の内部に乾燥剤３ａ、３ｂ（総称して乾燥剤３）が充填されている。外容器の内部の略中央には、少なくとも周辺温度以上の加温流体を通過させる加温管４ａ、４ｂ（総称して加温管４）が設けられている。この加温管４と外容器との間に乾燥剤３が充填される。
【００１８】
切替手段である連動式切替三方弁５は、互いに連動する入口弁５ａと出口弁５ｂを有し、水素ガス循環回路となる乾燥塔２を選択する。真空引き閉止弁６は、乾燥剤再生回路の真空引きを一時的に閉止する。また、もう一つの切替手段である真空引き切替弁７は、乾燥剤再生回路に設けられ、真空引きを行う乾燥塔２を選択する。なお、本実施の形態１では、これらの各弁は操作員により手動で操作される。
【００１９】
本実施の形態１では、乾燥塔２の加温管４を通過させる加温流体として、回転電機２０に付属の密封油ポンプ２３から吐出される高温の油を用いている。加温流体供給管８は、加温管４に加温流体を循環させる加温流体循環回路を構成し、密封油ポンプ２３から吐出された油の一部を乾燥塔２に供給する。また、加温流体循環回路には、加温流体の流量を制限するオリフィス９ａ、９ｂが設けられている。
【００２０】
なお、加温流体の温度は、特に限定するものではないが、乾燥剤再生回路における乾燥塔２の乾燥剤３に熱量を供給し、乾燥を促進するものであるから、常温以上、少なくとも周辺温度以上のものが用いられる。
【００２１】
次に、動作について説明する。回転電機２０の冷却用水素ガスは、現地供給弁２１を経由して二塔式ガス乾燥装置１の水素ガス循環回路に導かれ、連動式切替三方弁５の入口弁５ａ側から乾燥塔２ｂに流入する。乾燥塔２ｂを通過する際に乾燥剤３ｂと接触して水素ガス中の水分が除去された後、出口弁５ｂから現地戻り弁２２を経由して回転電機２０に戻る。
【００２２】
また、加温流体循環回路において、密封油ポンプ２３から供給された高温の吐出油は、加温流体供給管８から乾燥塔２ａ、２ｂ内の加温管４ａ、４ｂにオリフィス９ａ、９ｂで流量制限を受けながら流れる。加温管４ａ、４ｂを通過した油は、真空タンク２４に戻る。
【００２３】
さらに、乾燥剤再生回路の乾燥塔２ａは、開状態の真空引き閉止弁６と真空引き切替弁７を経て真空タンク２４および真空ポンプ２５と接続され真空引きされる。乾燥塔２ａの乾燥剤３ａは、真空に晒されていること、加温管４ａと乾燥塔２ａの外容器から熱を供給されることにより、吸収した水分が蒸発し徐々に乾燥していく。この状態を一定期間継続することにより、乾燥塔２ａの乾燥剤３ａは乾燥状態になり再生される。
【００２４】
また、水素ガス循環回路の乾燥塔２ｂでは、運転を継続していると吸収した水分が徐々に蓄積し、乾燥剤３ｂは飽和状態となる。このため、一定期間運転した後は、水素ガス循環回路と乾燥剤再生回路の乾燥塔２ａ、２ｂを入れ替える操作を実施する。
【００２５】
切り替え操作の手順は、まず、真空引き閉止弁６を一旦閉止し、続いて真空引き切替弁７を操作し、乾燥塔２ｂが真空タンク２４と連通するように切り替える。次に、連動式切替三方弁５を切り替えて、回転電機２０からの水素ガスが乾燥塔２ａに流れるようにする。最後に真空引き閉止弁６を開放することで、乾燥塔２ｂの乾燥剤３ｂの真空乾燥を開始する。
【００２６】
次に、本実施の形態１に係る二塔式ガス乾燥装置１の比較例として、従来の水素ガス乾燥装置の乾燥剤再生回路について図２を用いて説明する。なお、図２中、図１と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【００２７】
従来のガス乾燥装置は、乾燥塔２の内部で乾燥剤３を乾燥させるための電気ヒータ１０およびその電源１１が設けられている。また、乾燥塔２の近傍には、通風のためのブロワ＆モータ１３が取り付けられ、周辺空気が空気供給管１４を通って乾燥塔２に送り込まれる。乾燥剤３を通過した湿った空気は、放出管１５を通って屋外に放出される。
【００２８】
また、乾燥塔２には、内部温度が異常に上昇しないように警報接点付き温度計１２が設置され、設定温度以上になった時には電気ヒータ１０を遮断する保護を施している。また、位置リミットスイッチ１６により、連動式切替三方弁５が回転電機２０を含む水素循環回路からブロワ＆モータ１３を含む乾燥剤再生回路へ完全に切り替わっていることを確認し、回路が切り替わっていなければブロワ＆モータ１３および電気ヒータ１０の起動ができないようにしている。
【００２９】
水素ガス乾燥運転時は、回転電機２０から送出された湿った水素ガスは、開状態の現地供給弁２１と連動式切替三方弁５の入口弁５ａを経由して乾燥塔２に流入し、乾燥剤３を通って除湿された後、出口弁５ｂを経由して開状態の現地戻り弁２２から回転電機２０へ戻る。この時の回路は、入口弁５ａおよび出口弁５ｂにより、ブロワ＆モータ１３側および放出管１５側と隔離されているため、水素ガスは外部に流出しない。
【００３０】
一方、乾燥剤再生時は、回転電機２０と乾燥塔２を切り離すために現地供給弁２１と現地戻り弁２２を閉止する。その後、乾燥塔２とブロワ＆モータ１３、および放出管１５が連通するように連動式切替三方弁５を操作する。すなわち、入口弁５ａをブロワ＆モータ１３側、出口弁５ｂを放出管１５側に接続する。
【００３１】
続いてブロワ＆モータ１３の起動スイッチを操作してモータを起動し、ブロワから周辺空気を乾燥塔２に送り込む。ブロワ＆モータ１３の起動を確認した後、電気ヒータ１０を起動して乾燥剤３を通過する空気を加熱し除湿する。この状態を一定時間継続し、乾燥剤３の除湿が完了した時点で電気ヒータ１０およびブロワ＆モータ１３を停止する。乾燥塔２の内部温度が十分低下するまで放置した後、連動式切替三方弁５を回転電機２０側へ切り替え、水素ガス乾燥運転を行う。
【００３２】
図２に示すような従来の水素ガス乾燥装置において、乾燥剤１２ｋｇに１ｋｇの水分を吸収させた状態で電気ヒータ１０により加熱乾燥させた場合、その水分除去率は数時間で９０％〜９５％程度であった。このように、従来の水素ガス乾燥装置は、電気ヒータ１０による直接的な加熱効果で高い水分除去率が得られるが、次のような問題点がある。
【００３３】
従来の水素ガス乾燥装置では、乾燥剤再生時に連動式切替三方弁５が完全に切り替わっていても、乾燥塔２内に水素ガスが残留している可能性がある。このため、電気ヒータ１０よりも先にブロア＆モータ１３を起動する等、防爆に対する考慮が必要不可欠であった。また、乾燥塔２内に残留していた水素ガスが屋外に排気される点も、安全管理上望ましくない。本実施の形態１に係る二塔式ガス乾燥装置１は、これらの問題点を解消するものである。
【００３４】
本実施の形態１に係る二塔式ガス乾燥装置１の加温管４を用いた真空乾燥による効果を図３に示す。図３において、横軸は真空引きによる乾燥経過時間（Ｈｒ）、縦軸は乾燥剤に吸収された残留水分量（ｇ）である。
【００３５】
図３に示すように、真空乾燥開始後、時間経過と共に乾燥剤から水分が除去される。この計測結果では、１．１ｋｇの水分量は３０時間で３４５ｇまで減少し、３０時間での水分除去率は約７０％であった。この値は、上述の従来の水素ガス乾燥装置における電気ヒータによる直接的な加熱乾燥と比べて、水分除去の速度が遅いことを示している。ただし、加温管４を用いた真空乾燥でも、真空引きの継続時間をさらに長くすることにより水分除去率は向上する。
【００３６】
また、実際の運用に際しては、回転電機２０内へ浸入する水分量は回転電機２０の大きさにより異なるが、５ｇ〜１５ｇ／日程度である。例えば１２ｋｇの乾燥剤が１ｋｇの水分を吸収するのに最短で約６６日かかることになる。運用例として３０日毎に水素ガス循環回路と乾燥剤再生回路を切り替えるようにした場合、乾燥剤に吸収される水分量は最大で４５０ｇであり、真空乾燥する継続時間は７２０時間であることから、さらに高い水分除去率が得られると考えられる。
【００３７】
以上のように、本実施の形態１に係る二塔式ガス乾燥装置１によれば、乾燥剤再生回路において電気ヒータのような着火の可能性のある熱源を用いることなく、加温管４を用いた真空乾燥を行うようにし、さらに、水素ガスが外部に流出しない密閉回路構成を実現したので、水素ガス漏洩による着火および爆発を防止することができ、安全性が向上する。
【００３８】
さらに、安全性の向上により操作員による運用が容易となる効果を奏する。また、二つの乾燥塔２ａ、２ｂを一定期間毎に交互に水素ガス循環回路と乾燥剤再生回路となるように運用することができるため、水素ガスの除湿を常時行うことが可能である。
【００３９】
実施の形態２．
図４〜図６は、本発明の実施の形態２に係る二塔式ガス乾燥装置における乾燥塔の例を示している。本実施の形態２では、上記実施の形態１に係る二塔式ガス乾燥装置１の乾燥塔２の変形例について説明する。なお、全体構成については上記実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００４０】
図４に示す例では、加温管４は、乾燥剤３との接触面積を増やすための加温管放熱フィン１７を有している。加温管４に加温管放熱フィン１７を取り付けることにより、乾燥剤３との接触面積が増大し、加温管４からの熱移動が乾燥剤３の広範に及び、乾燥速度が上昇する。
【００４１】
また、図５に示す例では、乾燥塔２は、その外容器の内側に、乾燥剤３との接触面積を増やすための乾燥塔放熱フィン１８を有している。乾燥塔２の外容器の内側に乾燥塔放熱フィン１８を取り付けることにより、乾燥剤３との接触面積が増大し、周辺大気からの熱移動が乾燥剤３の内部まで及び、乾燥速度が上昇する。
【００４２】
また、図６に示す例では、図４に示す加温管放熱フィン１７を加温管４に設け、さらに図５に示す乾燥塔放熱フィン１８を乾燥塔２の外容器の内側に設けている。これにより、加温管４からの熱移動と周辺大気からの熱移動の両方が促進され、さらに乾燥速度が上昇する。
【００４３】
本実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、さらに乾燥剤３の乾燥速度および水分除去率を向上させることができる。
【００４４】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３に係る二塔式ガス乾燥装置１の主要部分を示している。なお、図７中、図１と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。上記実施の形態１では、真空引き手段として、回転電機２０に付属の給油装置に設置された真空タンク２４および真空ポンプ２５を用いたが、回転電機２０には、真空ポンプ等を備えていないものもある。この場合、真空ポンプを追設することは、多大な費用を必要とするため望ましくない。
【００４５】
本実施の形態３では、真空ポンプ等を備えていない回転電機２０における真空引き手段として、小型エジェクタ２６を設け、回転電機２０に付属の密封油ポンプ２３の吐出油の一部を供給することにより、真空引きを行うようにしたものである。なお、密封油ポンプ２３は、油均し箱２７とループシールタンク２８に接続されている。
【００４６】
本実施の形態３によれば、真空ポンプ等を備えていない回転電機２０においても、小型エジェクタ２６は低費用で設置可能であり、少量の油を流すことで真空引きの機能を確保することができる。これにより、密封油ポンプ２３の容量に対し影響を与えることなく、上記実施の形態１と同様の真空引きが可能である。
【００４７】
実施の形態４．
図８は、本発明の実施の形態４に係る二塔式ガス乾燥装置１Ａの主要部分を示している。なお、図８中、図１と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態４に係る二塔式ガス乾燥装置１Ａは、上記実施の形態１に係る二塔式ガス乾燥装置１（図１）の変形例である。上記実施の形態１では、切替手段である各弁の切替えは操作員が手動で実施しているが、本実施の形態４では、これらの手動弁を全て自動弁にし、弁切替制御器３０により弁の切替を制御するものである。
【００４８】
具体的には、水素ガス循環回路には、乾燥塔２より上流側に設けられ水素ガスを導入する乾燥塔２（図８では乾燥塔２ｂ）を選択する自動切替入口弁３２と、乾燥塔２より下流側に設けられ自動切替入口弁３２と連動する自動切替出口弁３３が設けられている。また、乾燥剤再生回路には、真空引きを行う乾燥塔２（図８では乾燥塔２ａ）を選択する真空引き自動切替弁３４と、真空タンク２４と真空引き自動切替弁３４との間に設けられた真空引き自動閉止弁３１が設けられている。
【００４９】
本実施の形態４に係る二塔式ガス乾燥装置１Ａにおいて、水素ガス循環回路と乾燥剤再生回路を切り替える際の弁切替制御器３０の動作について説明する。まず、真空引き自動閉止弁３１を全閉にする。全閉になったことが信号で確認された後に、自動切替入口弁３２および自動切替出口弁３３を切替え、水素ガスを導入する乾燥塔２を変える。続いて、真空引き自動切替弁３４を切替え、真空引きする乾燥塔２を変える。以上の自動弁の切替えが完了した時点で最後に真空引き自動閉止弁３１を開にして真空引きを開始する。
【００５０】
本実施の形態４によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、さらに、各弁を自動弁とし弁切替制御器３０からの開閉信号で制御するようにしたので、操作員は運転操作に携わる必要がなく負担は極めて軽減される。
【００５１】
実施の形態５．
図９は、本発明の実施の形態５に係る二塔式ガス乾燥装置１Ａの主要部分を示している。なお、図９中、図１と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態５に係る二塔式ガス乾燥装置１Ａは、上記実施の形態３に係る二塔式ガス乾燥装置１（図７）の変形例であり、真空タンク等を備えていない回転電機２０における真空引き手段として小型エジェクタ２６を設け、且つ、各弁を自動弁とし弁切替制御器３０からの開閉信号で制御するようにしたものである。本実施の形態５においても、上記実施の形態４と同様の効果が得られる。
【００５２】
実施の形態６．
図１０は、本発明の実施の形態６に係る二塔式ガス乾燥装置１Ｂの主要部分を示している。なお、図１０中、図１と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態５に係る二塔式ガス乾燥装置１Ｂは、上記実施の形態１に係る二塔式ガス乾燥装置１（図１）の変形例であり、乾燥塔２の加温管４を循環させる加温流体として、回転電機２０から導出された高温の水素ガスを用いるようにしたものである。
【００５３】
本実施の形態６では、図１０に示すように、水素ガスは、回転電機２０から現地供給弁２１を経由して二塔式ガス乾燥装置１Ｂに流れ込み、その一部は連動式切替三方弁５の入口弁５ａを経由して水素循環回路へ流れ、その他は乾燥剤再生回路の加温流体供給管８ａへ流れる。
【００５４】
本実施の形態６によれば、加温管４を循環させる加温流体として、密封油ポンプ２３から吐出される高温の油の代わりに水素ガスを用いることにより、加温効果は劣るものの、現地配管を増設する必要が無くなり、低コストであると共に安全性も向上する。
【００５５】
実施の形態７．
図１１は、本発明の実施の形態７に係る二塔式ガス乾燥装置１Ｂの主要部分を示している。なお、図１１中、図１と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態７に係る二塔式ガス乾燥装置１Ｂは、上記実施の形態３に係る二塔式ガス乾燥装置１（図７）の変形例であり、真空タンク等を備えていない回転電機２０における真空引き手段として小型エジェクタ２６を設け、且つ、乾燥塔２の加温管４を循環させる加温流体として、回転電機２０から導出された高温の水素ガスを用いるようにしたものである。本実施の形態７においても、上記実施の形態３および実施の形態６と同様の効果が得られる。
【００５６】
実施の形態８．
図１２は、本発明の実施の形態８に係る二塔式ガス乾燥装置１Ｃの主要部分を示している。なお、図１２中、図１と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態８に係る二塔式ガス乾燥装置１Ｃは、上記実施の形態４に係る二塔式ガス乾燥装置１Ａ（図８）の変形例であり、各弁を自動弁とし弁切替制御器３０からの開閉信号で制御すると共に、乾燥塔２の加温管４を循環させる加温流体として、回転電機２０から導出された高温の水素ガスを用いるようにしたものである。本実施の形態８においても、上記実施の形態４および実施の形態６と同様の効果が得られる。
【００５７】
実施の形態９．
図１３は、本発明の実施の形態９に係る二塔式ガス乾燥装置１Ｃの主要部分を示している。なお、図１３中、図１と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態９に係る二塔式ガス乾燥装置１Ｃは、上記実施の形態５に係る二塔式ガス乾燥装置１Ａ（図９）の変形例である。
【００５８】
本実施の形態９では、真空タンク等を備えていない回転電機２０における真空引き手段として小型エジェクタ２６を設け、且つ、各弁を自動弁とし弁切替制御器３０からの開閉信号で制御すると共に、乾燥塔２の加温管４を循環させる加温流体として、回転電機２０から導出された高温の水素ガスを用いるようにしたものである。本実施の形態９においても、上記実施の形態５および実施の形態６と同様の効果が得られる。
【００５９】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、回転電機等の被冷却機器の冷却用水素ガスを乾燥する水素ガス乾燥装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  二塔式ガス乾燥装置、２、２ａ、２ｂ  乾燥塔、
３、３ａ、３ｂ  乾燥剤、４、４ａ、４ｂ  加温管、
５  連動式切替三方弁、５ａ  入口弁、５ｂ  出口弁、６  真空引き閉止弁、
７  真空引き切替弁、８、８ａ  加温流体供給管、９ａ、９ｂ  オリフィス、１０  電気ヒータ、１１  電源、１２  警報接点付き温度計、１３  ブロワ＆モータ、１４  空気供給管、１５  放出管、１６  位置リミットスイッチ、１７  加温管放熱フィン、１８  乾燥塔放熱フィン、２０  回転電機、２１  現地供給弁、２２  現地戻り弁、２３  密封油ポンプ、２４  真空タンク、２５  真空ポンプ、２６  小型エジェクタ、２７  油均し箱、２８  ループシールタンク、３０  弁切替制御器、３１  真空引き自動閉止弁、３２  自動切替入口弁、３３  自動切替出口弁、３４  真空引き自動切替弁。
【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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