(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の相連結部（１１）を有する電気機器（１）の巻き線（６）用の連結装置（１０）であって、各相連結部（１１）が、冷媒を通過させるよう管状の形を成した、隔絶された複数の導管（１２）を有する当該連結装置（１０）において、
各相連結部（１１）の当該隔絶された複数の導管（１２）が、半径方向に位置をずらされており、
当該隔絶された複数の導管（１２）の各々が、環状の形又は環状の扇形を成し且つ冷媒を通過させるよう管状の形を成した複数の連結端部（２０ａ，２０ｂ）を有することを特徴とする連結装置（１０）。
【請求項２】
当該隔絶された複数の導管は、電気的に並列な複数の導管であることを特徴とする請求項１に記載の連結装置（１０）。
【請求項３】
当該半径方向に位置をずらされている複数の導管（１２）は、半径方向に積み重ねられていることを特徴とする請求項１に記載の連結装置（１０）。
【請求項４】
異なる相連結部（１１）の前記複数の導管（１２）が、縦軸方向に互いに隣接していることを特徴とする請求項１に記載の連結装置（１０）。
【請求項５】
前記複数の連結端部（２０ａ，２０ｂ）は、前記電気機器（１）の巻き線（６）用の内側連結端部（２０ａ）及び前記電気機器（１）のブッシング（２１）用の外側連結端部（２０ｂ）を有することを特徴とする請求項１に記載の連結装置（１０）。
【請求項６】
前記連結装置（１０）は、前記複数の導管（１２）用の少なくとも１つの保持器（２５）を有し、各保持器（２５）は、複数の保持部材（２６）を有し、各保持部材（２６）は、前記複数の導管（１２）用の複数の座部（２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ）を有することを特徴とする請求項１に記載の連結装置（１０）。
【請求項７】
各保持部材（２６）の異なる複数の座部（２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ）が、異なる複数の位相連結部（１１）の複数の導管（１２）を収容するために配置されていることを特徴とする請求項６に記載の連結装置（１０）。
【請求項８】
固定子（２）と回転子（３）とを有する電気機器（１）において、
前記固定子（２）が、複数の相を有し、
各相が、複数の巻き線（６）を有し、
これらの巻き線（６）が、請求項１に記載の連結装置（１０）に接続されている当該電気機器（１）。
【請求項９】
前記複数の導管（１２）及び／又は前記複数の連結端部（２０ａ，２０ｂ）は、管状の形を成し且つ冷却用の複数の孔（２２，２３，２４）を有することを特徴とする請求項８に記載の電気機器（１）。
【請求項１０】
前記電気機器（１）は、発電機であることを特徴とする請求項８に記載の電気機器（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器の巻き線用の連結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機器は、双方ともケーシング内に収容される固定子及び回転子を有する。
【０００３】
当該固定子は、相リングに連結されていて、次いでケーシングを貫通しているブッシングに連結されている固定子の巻き線を有する。
【０００４】
従来では、固定子の巻き線は、各相に対して１つの巻き線を有し（図９）、相リングが、各相に対して１つの導管を有する。
【０００５】
発電出力を増大させるため、各相に対する複数の並列巻き線が提供され得る（図１０）。同様に、各相に対する複数の平行導管を有する相リングが提供され得る。
【０００６】
米国特許出願公開第２００７／０１８８０３０号明細書は、３つの相を有する複数の相リングを開示する。各相は、縦軸方向に揃えられた３つの平行な、曲げられたバー又は板から作られた導管を有する。
【０００７】
導管の冷却が、電気機器内で循環するガス（水素又は空気）によって達成される。
【０００８】
これらの相リングが、運転中に良好であることが実証されているものの、発電出力をさらに増大させるためには、冷却が向上されなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０１８８０３０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、向上された冷却が達成される連結装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題及びその他の課題は、特許請求の範囲に記載の連結装置によって解決される。
【００１２】
利点として、当該連結装置は、縦軸方向に小さいサイズを有する。
【００１３】
さらなる特徴及び利点が、付随する図中の限定しない例によって示された好適であるものの限定的でない連結装置の実施の形態から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】連結装置の正面図である。
【図２】連結装置の第１方向からの第１側面図である。
【図３】連結装置の第２方向からの拡大された第２側面図である（この第２方向は、第１方向に対して９０°を成す）。
【図４】本発明による連結装置を有する電気機器の一部を示す。
【図５】導管の断面図である。
【図６】連結装置を有する電気機器の端部を概略的に示す。
【図７】連結装置の保持器の正面図である。
【図８】連結装置の保持器の側面図である。
【図９】１相当たり１つの巻き線を有する単相の巻き線図である。
【図１０】１相当たり３つの巻き線を有する単相の巻き線図である。
【図１１】連結装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
電気機器１は、異なる実施の形態では発電機又は電動機でもよい。以下では、タービン同期発電機（つまり、ガスタービン又は蒸気タービンに連結される発電機）のような発電機について説明する。
【００１６】
電気機器１は、双方ともケーシング４内に収容された固定子２と回転子３とを有する。
【００１７】
固定子３は、複数の相を有する（例えば、この固定子３は、三相の固定子又は３つ以上の相を有する多相の固定子である）。
【００１８】
各相は、複数の巻き線６を有する。各巻き線６は、（固定子２のスロット内に収容された）複数のバー７から成る。
【００１９】
これらの巻き線６は、電気機器１の巻き線用の連結装置１０に接続されている。
【００２０】
この連結装置１０は、複数の相連結部１１を有し、各相連結部１１は、複数の導管１２を有する。図４は、図１１の線ＩＶ−ＩＶに沿った位置での連結装置１０の断面図である。図１１では、（１つの相連結部１１を示す）各線が、複数の導管１２（この例では、図４中に示された３つの導管１２）を示す。これらの導管１２が２つ又は４つ以上でもよいことは明らかである。
【００２１】
これらの導管１２は、互いに隔絶していて且つ電気的に並列な導管である。
【００２２】
各導管１２は、好ましくは半径方向Ｒを画定する環状の形又は環状の扇形を成し且つ連結端部２０ａ，２０ｂを有する。
【００２３】
各相連結部１１の導管１２が、半径方向に位置をずらされている（つまり、これらの導管１２の、電気機器１の縦軸１６と連結装置１０の縦軸１９とからの距離が異なる）。
【００２４】
利点となるように、当該半径方向に位置をずらされた導管１２は、半径方向に積み重ねられている。つまり、各相連結部１１の導管１２が、連結装置１０の縦軸１９（この縦軸１９は、縦軸１６と一致する）に対して垂直な平面１７内にほぼ存在する。
【００２５】
これらの連結端部は、巻き線６用の内側連結端部２０ａとブッシング２１（これらのブッシング２１は、ケーシング４の内部をこのケーシング４の外部に繋げる）用の連結端部２０ｂとから成る。
【００２６】
導管１２と好ましくは連結端部２０ａ，２０ｂとは、冷媒を通流させてこれらの導管１２と連結端部２０ａ，２０ｂと冷却するために管状の形を成す。
【００２７】
当該冷媒が、導管１２に到達し及び／又は連結端部２０ａ，２０ｂを経由してこれらの導管１２から流出できるものの、この特徴は必須でない。
【００２８】
これに加えて又はこれとは別に、導管１２及び／又は連結端部２０ａ，２０ｂは、これらの導管１２の内部をこれらの導管１２の外部に繋げる孔２２，２３，２４を有してもよい。これらの孔２２−２４は、これらの導管に流入させてこれらの導管を冷却するために電気機器の内部に含まれているガスを冷却することを可能にする。図１１は、これらの孔が形成され得る複数の位置を１つの相連結部１１（つまり、この相連結部１１を構成する３つの導管１２）に対して示す。
【００２９】
異なる相連結部１１の複数の導管１２が、縦軸方向に互いに隣接している（図４参照）。
【００３０】
連結装置１０は、導管１２用の幾つかの保持器２５も有する。これらの保持器２５は、円周に沿って互いに離れていて且つ互いに同じ間隔を成してもよいし又は互いに異なる間隔を成してもよい。
【００３１】
各保持器２５は、複数の継鉄２６を有する。各継鉄２６は、導管１２用の座部２７を有する。
【００３２】
特に、各継鉄２６の異なる座部２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄが、異なる相連結部１１の導管１２を収容するために配置されている（図８参照）。
【００３３】
例えば、これらの継鉄２６は、ボルト３０又はその他の取り外し可能な構成要素によって互いに連結される。
【００３４】
以下に、本発明の連結装置の主な作用を示す。
【００３５】
各導管１２が、巻き線６に接続されていて且つブッシング２１にも接続され得る（図１１）。
【００３６】
当該連結装置１０は、大規模な冷却を可能にし、したがって大電力を送電できる。
【００３７】
大規模な冷却が、第一に導管の配置によって達成される。半径方向に積み重ねられた導管１２、及び、（電気的な理由のために）縦軸方向に隣接した異なる相の複数の導管間の距離が、発電機内で循環する冷却ガスＧの冷却効果を著しく向上させる。このことは、全ての導管１２の大規模な冷却を可能にする。
【００３８】
さらに、導管１２の管状の形が、冷却をさらに向上させるための冷媒を導管１２に通流させることを可能にする。
【００３９】
導管１２に通流する当該冷媒は、発電機の冷媒と同じ冷媒Ｇでもよい。図中では、ＬＰが、より低い圧力にある発電機の区域を示し、ＨＰが、より高い圧力にある発電機の区域を示す。さらに、テフロンパイプ３１が、発電機の内部（ＨＰ区域）から導管１２及び連結端部２０ａ，２０ｂを経由してＬＰ区域に向かって循環する冷媒を可能にするために使用される。
【００４０】
第１の例では、ガスが、導管１２の中央部の孔２３（これらの孔は、ＨＰ区域内で開いている）を通じてこれらの導管１２に流入でき、導管１２の端部の孔２２，２４（これらの孔は、テフロンパイプ３１を経由してＬＰ区域に繋げられている）を通じて流出できる。
【００４１】
第２の例では、ガスが、導管１２の端部の孔２２，２４（これらの孔は、ＨＰ区域内で開いている）を通じてこれらの導管１２に流入でき、これらの導管１２の中央部の孔２３（これらの孔２３は、テフロンパイプ３１を通じてＬＰ区域に繋げられている）を通じて流出できる。
【００４２】
第３の例では、ガスが、導管１２の複数の端部のうちの１つの端部の孔２２（これらの孔は、ＨＰ区域内で開いている）を通じてこれらの導管１２に流入でき、その他の端部の孔２４（これらの孔２４は、テフロンパイプ３１を通じてＬＰ区域に繋げられている）を通じて流出できる。
【００４３】
半径方向に積み重ねられた導管を有する当該特別な配置が、連結装置１０の縦軸方向のサイズを減少させる結果、（定められた発電機の長さに対して）縦軸方向により大きい能動部分又は（定められた能動部分の長さに対して）縦軸方向により小さい発電機が製造され得る。
【００４４】
特に、使用される材料及び寸法が、要求及び従来の技術に応じて任意に選択され得る。
【符号の説明】
【００４５】
１  電気機器
２  固定子
３  回転子
４  ケーシング
６  固定子の巻き線
７  固定子の巻き線のバー
１０  連結装置
１１  連結装置の相連結部
１２  連結装置の相連結部の導管
１６  電気機器の縦軸
１７  平面
１９  連結装置の縦軸
２０ａ  連結装置の相連結部の導管の内側連結端部
２０ｂ  連結装置の相連結部の導管の外側連結端部
２１  ブッシング
２２  孔
２３  孔
２４  孔
２５  保持器
２６  保持器の継鉄
２７  保持器の継鉄の座部
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ  保持器の継鉄の保持器
３０  ボルト
３１  テフロンパイプ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３  矢印
Ｇ  冷却ガス
ＨＰ  高圧区域
ＬＰ  低圧区域
Ｒ  半径方向
【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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