(57)【要約】【課題】発電機用の固定子コイルの中空素線の目詰まりの有無を正確に判定する。【解決手段】実施の形態による発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法は、第１端から第１端とは反対側に位置する第２端に延びる発電機用の固定子コイルであって複数の中空素線を有する固定子コイルの中空素線の目詰まりの有無を判定する方法である。発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法は、第１端から複数の中空素線に加熱流体を流入させる流入工程と、流入工程において加熱流体が流入された中空素線の第２端における開口の温度を測定する測定工程と、を備えている。また、発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法は、測定工程において測定された中空素線の開口の温度に基づいて、中空素線の目詰まりの有無を判定する判定工程を備えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端から前記第１端とは反対側に位置する第２端に延びる発電機用の固定子コイルであって複数の中空素線を有する固定子コイルの前記中空素線の目詰まりの有無を判定する発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法であって、
前記第１端から複数の前記中空素線に加熱流体を流入させる流入工程と、
前記流入工程において加熱流体が流入された前記中空素線の前記第２端における開口の温度を測定する測定工程と、
前記測定工程において測定された前記中空素線の開口の温度に基づいて、前記中空素線の目詰まりの有無を判定する判定工程と、を備える、発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法。
【請求項２】
前記判定工程において、前記測定工程において測定された２つの前記中空素線の開口の温度を互いに比較することによって、前記中空素線の目詰まりの有無を判定する、請求項１に記載の発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法。
【請求項３】
前記判定工程において、前記測定工程において測定された前記中空素線の開口の温度と予め定められた基準温度とを比較することによって、前記中空素線の目詰まりの有無を判定する、請求項１または２に記載の発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法。
【請求項４】
前記判定工程において、前記測定工程において測定された前記中空素線の開口の温度に基づいて、前記中空素線の目詰まりの度合いを判定する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法。
【請求項５】
前記測定工程は、前記第１端において前記中空素線に流入される加熱流体の温度が所定温度に到達してから所定時間が経過した後に行われる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法。
【請求項６】
前記測定工程においても、前記第１端から前記中空素線に加熱流体を流入させる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法。
【請求項７】
前記測定工程において、赤外線サーモグラフィカメラを用いて、前記中空素線の前記第２端における開口の温度を測定する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法。
【請求項８】
前記測定工程において、前記赤外線サーモグラフィカメラによって、前記第２端が撮像されて、前記第２端における温度分布を示す測定画像データが作成され、
前記判定工程において、前記測定画像データを画像解析することによって、前記中空素線の目詰まりの有無を判定する、請求項７に記載の発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法。
【請求項９】
前記判定工程の後、前記測定画像データによる前記中空素線の目詰まりの判定結果と記録装置に記録されている過去画像データによる前記中空素線の目詰まりの判定結果とを比較する比較工程をさらに備える、請求項８に記載の発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法。
【請求項１０】
第１端から前記第１端とは反対側に位置する第２端に延びる発電機用の固定子コイルであって複数の中空素線を有する固定子コイルの前記中空素線の目詰まりの有無を判定する発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定システムであって、
前記第１端から複数の前記中空素線に加熱流体を流入させる流入装置と、
前記流入装置により加熱流体が流入された前記中空素線の前記第２端における開口の温度を測定する測定装置と、
前記測定装置により測定された前記中空素線の開口の温度に基づいて、前記中空素線の目詰まりの有無を判定する判定装置と、を備える、発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法および発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内部に冷却媒体が流れる複数の中空素線を有する発電機用の固定子コイルが知られている。このような固定子コイルでは、冷却媒体が、例えば、蒸気タービンの側の端部から中空素線に流入し、中空素線の内部を流れて、その反対側の端部から流出することにより、冷却が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−３６２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した固定子コイルは、製造時に、導体である素線の周囲に樹脂材料（エポキシ樹脂）を含む絶縁層を形成するためのエポキシレジン含浸が行われる。この際、固定子コイルの中空素線の内部にエポキシレジンが流入し、中空素線に目詰まりが生じる場合がある。このため、上述したエポキシレジン含浸の前後で、固定子コイルの一方の側の端部から各中空素線に所定の流量の空気を流入させ、その反対側の端部から流出する空気の流量を測定することで、固定子コイルの中空素線の目詰まりの有無を判定している。すなわち、エポキシレジン含浸の前後における空気流量の変化から、中空素線の目詰まりの有無を判定している。
【０００５】
しかしながら、上述した判定方法では、中空素線全体としての大まかな評価しか行うことができず、各中空素線についての目詰まりの評価を行うことはできない。このため、より正確な判定方法が望まれる。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、発電機用の固定子コイルの中空素線の目詰まりの有無を正確に判定することができる発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法および発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施の形態による発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法は、第１端から第１端とは反対側に位置する第２端に延びる発電機用の固定子コイルであって複数の中空素線を有する固定子コイルの中空素線の目詰まりの有無を判定する方法である。発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法は、第１端から複数の中空素線に加熱流体を流入させる流入工程と、流入工程において加熱流体が流入された中空素線の第２端における開口の温度を測定する測定工程と、を備えている。また、発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法は、測定工程において測定された中空素線の開口の温度に基づいて、中空素線の目詰まりの有無を判定する判定工程を備えている。
【０００８】
また、実施の形態による発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定システムは、第１端から第１端とは反対側に位置する第２端に延びる発電機用の固定子コイルであって複数の中空素線を有する固定子コイルの中空素線の目詰まりの有無を判定する。発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定システムは、第１端から複数の中空素線に加熱流体を流入させる流入装置と、流入装置により加熱流体が流入された中空素線の第２端における開口の温度を測定する測定装置と、を備えている。また、発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定システムは、測定装置により測定された中空素線の開口の温度に基づいて、中空素線の目詰まりの有無を判定する判定装置を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、発電機用の固定子コイルの中空素線の目詰まりの有無を正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態における発電機を示す模式概略図である。
【図２】図２は、図１の発電機の固定子および回転子を正面から見た図である。
【図３】図３は、図２の固定子に含まれる固定子コイルの正面拡大図である。
【図４】図４は、図３の固定子コイルが接続された中空素線目詰まり判定システムを示す概略図である。
【図５】図５は、図４の中空素線目詰まり判定システムを用いて、発電機用固定子コイルの中空素線の目詰まりの有無を判定する方法を示すフローチャートである。
【図６】図６は、図４の中空素線目詰まり判定システムに含まれる赤外線サーモグラフィカメラにより撮像された測定画像データの一例を示す図である。
【図７】図７は、図６の測定画像データにおける中空素線の開口の温度と中空素線の目詰まり率との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態による発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定方法および発電機用固定子コイルの中空素線目詰まり判定システムについて説明する。
【００１２】
まず、図１〜図３を用いて、実施の形態における発電機について説明する。
【００１３】
図１に示すように、発電機１は、鉄心層２と、回転子３と、固定子４と、を備えている。鉄心層２は、回転子３および固定子４を収容している。
【００１４】
図１および図２に示すように、回転子３は、全体的に円柱状に形成されており、鉄心層２に回転可能に支持されている。より具体的には、回転子３は、回転軸５を有しており、その回転軸５が、鉄心層２に設けられた不図示の軸受に支持されて、回転軸線Ｘを中心に回転するようになっている。回転軸５の軸方向における一側（例えば図１における左側）には、例えば蒸気タービンのタービンロータ（不図示）が接続される。回転子３は、タービンロータの回転が伝達されて回転するようになっている。
【００１５】
図１および図２に示すように、固定子４は、回転子３の外周側に配置されており、鉄心層２に固定されている。固定子４は、全体的に円筒状に形成されており、固定子４の内周面が回転子３の外周面に対向するように配置されている。回転子３の外周面と固定子４の内周面との間には間隙６が設けられている。
【００１６】
図２に示すように、固定子４は、固定子鉄心７と、固定子鉄心７に設けられた複数の固定子スロット８と、を有している。固定子スロット８は、径方向に延びる矩形状に形成されており、固定子鉄心７の内周側に配置されている。固定子スロット８は、回転軸線Ｘを中心として周方向に所定の間隔を空けて複数配置されている。各固定子スロット８には、それぞれ２つの固定子コイル１０（発電機用固定子コイル）が格納されている。より具体的には、各固定子スロット８の内周側（回転子３の側）の位置と外周側（回転子３とは反対の側）の位置とに、それぞれ固定子コイル１０が格納されている。
【００１７】
固定子コイル１０は、細長状に形成されており、軸方向における一側（例えば図１における左側）に設けられた一側端１１（第１端）と、軸方向における他側（例えば図１における右側）に設けられた他側端１２（第２端）と、を有している。すなわち、固定子コイル１０は、一側端１１から一側端１１とは反対側に位置する他側端１２に延びている。
【００１８】
図３に示すように、固定子コイル１０は、複数の素線１３と、複数の素線１３の周囲に形成された絶縁層１４と、を有している。絶縁層１４は、例えばエポキシ樹脂等の樹脂材料を含んでいてもよい。
【００１９】
複数の素線１３は、中実素線１５と中空素線１６とを含んでいる。図３に示す例においては、１０行×４列の素線１３が設けられており、各行各列において中実素線１５と中空素線１６とが交互に設けられている。なお、この素線１３の配置は一例であり、素線１３の配置はこれと異なっていてもよい。例えば、素線１３の数はこれよりも多くても少なくてもよいし、中実素線１５と中空素線１６の配置もこれと異なっていてもよい。また、中実素線１５が配置されず、素線１３がすべて中空素線１６により構成されていてもよい。
【００２０】
中実素線１５および中空素線１６は、一側端１１から他側端１２に延びている。中実素線１５および中空素線１６は、一側端１１と他側端１２との間で捻られていてもよい。すなわち、中実素線１５および中空素線１６は、軸方向に向かって捻られて転位が施されていてもよい。
【００２１】
一側端１１および他側端１２において、中空素線１６には、開口１７が設けられている。固定子コイル１０の一側端１１は、不図示の冷却媒体供給管に接続され、固定子コイル１０の他側端１２は、不図示の冷却媒体回収管に接続される。この冷却媒体供給管から、固定子コイル１０の一側端１１に冷却媒体が供給される。供給された冷却媒体は、各中空素線１６の一側端１１における開口１７から流入し、各中空素線１６の内部を流れて、各中空素線１６の他側端１２における開口１７から流出する。流出した冷却媒体は、冷却媒体回収管に回収される。このように中空素線１６の内部を冷却媒体が流れることによって、固定子コイル１０の冷却が行われるようになっている。冷却媒体は、例えば水や水素であってもよい。
【００２２】
次に、図４を用いて、本実施の形態による中空素線目詰まり判定システム２０について説明する。本実施の形態による中空素線目詰まり判定システム２０は、上述した固定子コイル１０に接続される。すなわち、固定子コイル１０は、製造後、上述した固定子スロット８に格納される前に、この中空素線目詰まり判定システム２０に接続される。中空素線目詰まり判定システム２０は、後述する中空素線目詰まり判定方法により、上述した固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無を判定可能に構成されている。
【００２３】
図４に示すように、中空素線目詰まり判定システム２０は、流入装置３０と、測定装置４０と、判定装置５０と、を備えている。
【００２４】
流入装置３０は、固定子コイル１０の一側端１１にクリップ３１を介して接続される。流入装置３０は、固定子コイル１０の一側端１１から複数の中空素線１６に加熱流体を流入させるように構成されている。流入装置３０は、噴出口３２から加熱流体を噴出する。流入装置３０の噴出口３２と固定子コイル１０の一側端１１とは、クリップ３１によって密閉されて接続されていてもよい。流入装置３０の噴出口３２から噴出された加熱流体は、クリップ３１の内部を通って固定子コイル１０の一側端１１に向かうようになっている。
【００２５】
流入装置３０の噴出口３２の付近に、温度センサ３３が設けられていてもよい。温度センサ３３は、流入装置３０の噴出口３２から噴出される加熱流体の温度を測定可能に構成されている。すなわち、温度センサ３３は、一側端１１において中空素線１６に流入される加熱流体の温度を測定することができる。
【００２６】
加熱流体は、加熱された空気であってもよく、流入装置３０は、ドライヤであってもよい。しかしながら、このことに限られることはなく、加熱流体は、水蒸気や加熱された油等であってもよい。
【００２７】
測定装置４０は、固定子コイル１０の他側端１２にアタッチメント４１を介して接続される。測定装置４０は、流入装置３０により加熱流体が流入された中空素線１６の他側端１２における開口１７の温度を測定するように構成されている。測定装置４０は、赤外線サーモグラフィカメラ４２を含んでいてもよい。この赤外線サーモグラフィカメラ４２を用いて、各中空素線１６の他側端１２における開口１７の温度を測定することができる。より具体的には、赤外線サーモグラフィカメラ４２によって固定子コイル１０の他側端１２を撮像することで、他側端１２の温度分布を示す測定画像データ４５を作成することができる（図６参照）。この作成された測定画像データ４５は、ケーブル４３を介して判定装置５０に送信される。
【００２８】
アタッチメント４１には、加熱流体を排出するための空隙が設けられていてもよい。これにより、中空素線１６の他側端１２における開口１７から流出した加熱流体を、空隙から外部に排出することができる。また、アタッチメント４１は、赤外線サーモグラフィカメラ４２のレンズと固定子コイル１０の他側端１２との間の距離を調整する調整機構を有していてもよい。これにより、赤外線サーモグラフィカメラ４２のレンズの焦点を、固定子コイル１０の他側端１２に適切に合わせることができる。さらに、アタッチメント４１は、赤外線サーモグラフィカメラ４２のレンズアダプタ（マウントアダプタ）に接続される接眼補助レンズ４１ａを有していてもよい。これにより、赤外線サーモグラフィカメラ４２のレンズの焦点を、固定子コイル１０の他側端１２に合わせることが容易になる。
【００２９】
判定装置５０は、測定装置４０にケーブル４３を介して接続されている。判定装置５０は、測定装置４０により測定された中空素線１６の開口１７の温度に基づいて、中空素線１６の目詰まりの有無を判定するように構成されている。より具体的には、判定装置５０は、測定装置４０から送信された測定画像データ４５に基づいて、中空素線１６の目詰まりの有無を判定することができる。
【００３０】
判定装置５０は、測定画像データ４５を画像解析することによって、中空素線１６の目詰まりの有無を判定するように構成されていてもよい。すなわち、判定装置５０は、記録装置５１に予め記録されたプログラムによって測定画像データ４５を画像解析して、各中空素線１６の目詰まりの有無を自動的に判定するように構成されていてもよい。より具体的には、判定装置５０は、プログラムによる画像解析によって、測定画像データ４５に含まれる各中空素線１６の開口１７の位置および当該位置における温度を自動的に認識してもよい。そして、判定装置５０は、当該温度を用いて、後述する判定処理を実行してもよい。
【００３１】
判定装置５０は、測定装置４０により測定された２つの中空素線１６の開口１７の温度を互いに比較することによって、中空素線１６の目詰まりの有無を判定するように構成されていてもよい。また、判定装置５０は、測定装置４０により測定された中空素線１６の開口１７の温度と予め定められた基準温度とを比較することによって、中空素線１６の目詰まりの有無を判定するように構成されていてもよい。
【００３２】
判定装置５０は、測定装置４０により測定された中空素線１６の開口１７の温度に基づいて、中空素線１６の目詰まりの度合いを判定するように構成されていてもよい。また、判定装置５０は、上述した中空素線１６の目詰まりの有無の判定と同様、測定画像データ４５を画像解析することによって、中空素線１６の目詰まりの度合いを判定するように構成されていてもよい。すなわち、判定装置５０は、記録装置５１に予め記録されたプログラムによって測定画像データ４５を画像解析して、各中空素線１６の目詰まりの度合いを自動的に判定するように構成されていてもよい。
【００３３】
判定装置５０は、測定画像データ４５および当該測定画像データ４５による中空素線１６の目詰まりの判定結果を記録する記録装置５１と、当該測定画像データ４５および当該判定結果を表示する表示装置５２（モニタ）と、を備えていてもよい。そして、判定装置５０は、測定画像データ４５による中空素線１６の目詰まりの判定結果と記録装置５１に記録されている過去画像データによる中空素線１６の目詰まりの判定結果とを比較するように構成されていてもよい。また、判定装置５０は、当該比較結果に基づいて、測定画像データ４５および当該測定画像データ４５による中空素線１６の目詰まりの判定結果を、記録装置５１に記録されている過去画像データおよび当該過去画像データによる中空素線１６の目詰まりの判定結果と関連付けて、記録装置５１に記録するように構成されていてもよい。
【００３４】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、図５〜図７を参照して、本実施の形態による中空素線目詰まり判定方法により、上述した中空素線目詰まり判定システム２０を用いて、上述した固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無を判定する方法について説明する。
【００３５】
ここで、中空素線目詰まり判定方法は、固定子コイル１０の製造後であって、固定子コイル１０が固定子スロット８に格納される前に行われる。すなわち、固定子コイル１０は、製造時に、中実素線１５と中空素線１６とを含む複数の素線１３が束ねられた後、その周囲に樹脂材料（エポキシ樹脂）を含む絶縁層１４を形成するためのエポキシレジン含浸が行われる。この際、中空素線１６の内部にエポキシレジンが流入し、中空素線１６に目詰まりが生じる場合がある。このため、固定子コイル１０が固定子スロット８に格納される前に、この中空素線目詰まり判定方法によって、固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無が判定される。
【００３６】
以下、本実施の形態による中空素線目詰まり判定方法を、図５のフローチャートに沿って説明する。
【００３７】
まず、ステップＳ１において、１つの固定子コイル１０に各機器が接続される。より具体的には、固定子コイル１０の一側端１１に、クリップ３１を介して流入装置３０が接続され、固定子コイル１０の他側端１２に、アタッチメント４１を介して測定装置４０が接続される（図４参照）。ここで、アタッチメント４１の調整機構により、赤外線サーモグラフィカメラ４２のレンズと固定子コイル１０の他側端１２との間の距離が調整されて、赤外線サーモグラフィカメラ４２のレンズの焦点が固定子コイル１０の他側端１２に適切に合わせられる。また、判定装置５０の電源がオンにされ、判定装置５０が起動される。
【００３８】
続いて、ステップＳ２において、判定装置５０に各種情報が入力される。この入力情報には、固定子コイル１０の製品型番や製造番号等の固定子コイル１０に関する情報が含まれ得る。また、後述する流入工程において固定子コイル１０の中空素線１６に流入される加熱流体の設定温度や設定流量等が含まれてもよい。また、後述する判定工程において中空素線１６の目詰まりの有無を判定するための基準温度差や基準温度等が含まれてもよい。
【００３９】
次に、ステップＳ３において、固定子コイル１０の一側端１１から複数の中空素線１６に加熱流体が流入される（流入工程）。より具体的には、流入装置３０の噴出口３２から固定子コイル１０の一側端１１に向けて加熱流体が噴出される。加熱流体は、判定装置５０に入力された設定温度および設定流量を有するように調整されてもよい。加熱流体の設定温度は、例えば７０℃〜８０℃であってもよく、加熱流体の設定流量は、例えば２００ｌ／ｍｉｎ〜３００ｌ／ｍｉｎであってもよい。噴出された加熱流体は、各中空素線１６の一側端１１における開口１７から流入する。流入した加熱流体は、各中空素線１６の内部を流れて、各中空素線１６の他側端１２における開口１７から流出する。流出した加熱流体は、アタッチメント４１に設けられた空隙から外部に排出される。
【００４０】
続いて、ステップＳ４において、一側端１１において中空素線１６に流入される加熱流体の温度が上昇し所定温度に到達する。より具体的には、流入装置３０の噴出口３２の付近に設けられた温度センサ３３の検出温度が所定温度に到達する。この所定温度は、上述した設定温度と同等か、もしくはそれ以下の温度であってもよく、例えば５０℃〜８０℃であってもよい。そして、加熱流体の温度が所定温度に到達してから所定時間が経過した後、次のステップＳ５に進む。ここで、この所定時間は、例えば１秒〜５秒であってもよい。
【００４１】
次に、ステップＳ５において、測定装置４０により中空素線１６の他側端１２における開口１７の温度が測定される（測定工程）。より具体的には、測定装置４０の赤外線サーモグラフィカメラ４２によって、固定子コイル１０の他側端１２が撮像されて、他側端１２の温度分布を示す測定画像データ４５が作成される（図６参照）。赤外線サーモグラフィカメラ４２による撮像は、赤外線サーモグラフィカメラ４２によって、いずれかの中空素線１６の開口１７と中空素線１６の開口１７以外の部分との間に所定の温度差が生じたことが認識された後に、行われるようにしてもよい。なお、この温度測定の間にも、固定子コイル１０の一側端１１から各中空素線１６に加熱流体が流入されていてもよい。作成された測定画像データ４５は、ケーブル４３を介して判定装置５０に送信される。
【００４２】
続いて、ステップＳ６において、判定装置５０により中空素線１６の目詰まりの有無を判定する判定処理が行われる（判定工程）。判定装置５０は、測定装置４０により測定された中空素線１６の開口の温度に基づいて、中空素線１６の目詰まりの有無を判定する。より具体的には、判定装置５０は、測定装置４０から送信された測定画像データ４５に基づいて、中空素線１６の目詰まりの有無を判定する。
【００４３】
判定装置５０は、測定画像データ４５を画像解析することによって、各中空素線１６の目詰まりの有無を判定する。すなわち、判定装置５０は、記録装置５１に予め記録されたプログラムによって測定画像データ４５を画像解析して、各中空素線１６の目詰まりの有無を自動的に判定する。より具体的には、判定装置５０は、プログラムによる画像解析によって、測定画像データ４５に含まれる各中空素線１６の開口１７の位置および当該位置における温度を自動的に認識する。そして、判定装置５０は、当該温度を用いて、判定処理を実行する。
【００４４】
ここで、判定処理の一例について具体的に説明する。図６は、測定画像データ４５の一例を示す。図６に示す測定画像データ４５では、複数の中空素線１６の開口１７のうち、中空素線１６ａの開口１７ａの温度が最も高く、中空素線１６ｂの開口１７ｂの温度が最も低くなっている。また、中空素線１６ｃの開口１７ｃの温度と中空素線１６ｄの開口１７ｄの開口の温度は、中空素線１６ｂの開口１７ｂの温度よりも高いが、中空素線１６ａの開口１７ａの温度よりも低くなっている。中空素線１６ｃの開口１７ｃの温度は、中空素線１６ｄの開口１７ｄの開口の温度よりも低くなっている。ここで、中空素線１６の開口１７の温度が低いことは、中空素線１６に流入した加熱流体が当該中空素線１６の他側端１２における開口１７から十分に流出していないことを示している。このため、開口１７の温度が低い中空素線１６には、目詰まりが生じている可能性がある。
【００４５】
中空素線１６の目詰まりの有無は、当該中空素線１６の開口１７と最も温度が高い中空素線１６ａの開口１７ａとの温度差と予め定められた基準温度差とを比較することによって判定することができる。例えば、中空素線１６ａの開口１７ａの温度が７０℃で、中空素線１６ｂの開口１７ｂの温度が２０℃であるとする。このとき、設定された基準温度差が３０℃である場合、中空素線１６ａの開口１７ａと中空素線１６ｂの開口１７ｂとの温度差は５０℃であり、基準温度差（３０℃）よりも大きくなっている。このため、中空素線１６ｂには目詰まりが有ると判定される。また、中空素線１６ｃの開口１７ｃの温度が３０℃で、中空素線１６ｄの開口１７ｄの温度が５０℃であるとする。このとき、中空素線１６ａの開口１７ａと中空素線１６ｃの開口１７ｃとの温度差は４０℃であり、基準温度差（３０℃）よりも大きくなっている。このため、中空素線１６ｃには目詰まりが有ると判定される。一方、中空素線１６ａの開口１７ａと中空素線１６ｄの開口１７ｄとの温度差は２０℃であり、基準温度差（３０℃）よりも小さくなっている。このため、中空素線１６ｄには目詰まりが無いと判定される。このように、測定された２つの中空素線１６の開口１７の温度を互いに比較することによって、中空素線１６の目詰まりの有無を判定することができる。
【００４６】
また、判定処理の他の一例について具体的に説明する。中空素線１６の目詰まりの有無は、当該中空素線１６の開口１７の温度と予め定められた基準温度とを比較することによっても判定することができる。例えば、上述した例と同様に、中空素線１６ａの開口１７ａの温度が７０℃、中空素線１６ｂの開口１７ｂの温度が２０℃、中空素線１６ｃの開口１７ｃの温度が３０℃、中空素線１６ｄの開口１７ｄの温度が５０℃であるとする。このとき、設定された基準温度が４０℃である場合、中空素線１６ｂ、１６ｃの開口１７ｂ、１７ｃの温度（２０℃、３０℃）は基準温度（４０℃）よりも小さくなっている。このため、中空素線１６ｂ、１６ｃには目詰まりが有ると判定される。一方、中空素線１６ａ、１６ｄの開口１７ａ、１７ｄの温度（７０℃、５０℃）は基準温度（４０℃）よりも大きくなっている。このため、中空素線１６ａ、１６ｄには目詰まりが無いと判定される。このように、測定された中空素線１６の開口１７の温度と予め定められた基準温度とを比較することによっても、中空素線１６の目詰まりの有無を判定することができる。
【００４７】
なお、判定処理として、２つの中空素線１６の開口１７の温度を互いに比較することによる判定方法と、中空素線１６の開口１７の温度と基準温度とを比較することによる判定方法とのいずれか一方が行われてもよいが、両方が行われてもよい。両方の判定方法が併用されることにより、中空素線１６の目詰まりの有無をより一層正確に判定することができる。
【００４８】
また、上述した判定処理は一例であり、他の任意の方法により、中空素線１６の目詰まりの有無を判定してもよい。例えば、判定用画像データが記録装置５１に予め記録され、判定装置５０は、測定画像データ４５と判定用画像データとを比較することで、中空素線１６の目詰まりの有無を判定してもよい。
【００４９】
さらに、判定装置５０は、測定装置４０により測定された中空素線１６の開口１７の温度に基づいて、中空素線１６の目詰まりの度合いを判定してもよい。この中空素線１６の目詰まりの度合いの判定は、上述した中空素線１６の目詰まりの有無の判定と同様、測定画像データ４５を画像解析することによって行われてもよい。すなわち、記録装置５１に予め記録されたプログラムによって測定画像データ４５が画像解析されて、各中空素線１６の目詰まりの度合いが自動的に判定されてもよい。
【００５０】
中空素線１６の目詰まりの度合いは、中空素線１６の目詰まり率によって表されてもよい。中空素線１６の目詰まり率は、例えば、図７に示すような中空素線１６の開口１７の温度と中空素線１６の目詰まり率との関係を用いることで、中空素線１６の開口１７の温度から算出することができる。図７に示す例においては、中空素線１６ａの開口１７ａの温度が７０℃である場合、当該中空素線１６ａの目詰まり率は０％であると算出することができる。また、中空素線１６ｂの開口１７ｂの温度が２０℃である場合、当該中空素線１６ｂの目詰まり率は１００％であると算出することができる。また、中空素線１６ｃの開口１７ｃの温度が３０℃である場合、当該中空素線１６ｃの目詰まり率は８０％であると算出することができる。また、中空素線１６ｄの開口１７ｄの温度が５０℃である場合、当該中空素線１６ｄの目詰まり率は４０％であると算出することができる。このように、測定された中空素線１６の開口１７の温度から中空素線１６の目詰まりの度合いを判定することができる。
【００５１】
なお、図７に示す中空素線１６の開口１７の温度と中空素線１６の目詰まり率との関係は、あくまで一例であり、図７に示す例以外の関係を有していてもよい。また、ここでは、中空素線１６の開口１７の温度と中空素線１６の目詰まり率との関係を用いて中空素線１６の目詰まり率を算出することにより、中空素線１６の目詰まりの度合いを判定する例を示した。しかしながら、このことに限られることはなく、他の任意の方法により、中空素線１６の目詰まりの度合いを判定してもよい。例えば、各目詰まりの度合いに対応した複数の判定用画像データが記録装置５１に予め記録され、判定装置５０は、測定画像データ４５と各判定用画像データとを比較することで、中空素線１６の目詰まりの度合いを判定してもよい。
【００５２】
再び図５のフローチャートの説明に戻る。ステップＳ６において、いずれの中空素線１６にも目詰まりが無いと判定された場合（図５におけるＯＫ）、ステップＳ８に進む。ステップＳ８においては、測定画像データ４５および当該測定画像データ４５による中空素線１６の目詰まりの判定結果が記録装置５１に記録される。記録装置５１に記録された測定画像データ４５および判定結果は、表示装置５２に表示することができる。
【００５３】
一方、ステップＳ６において、いずれかの中空素線１６に目詰まりが有ると判定された場合（図５におけるＮＧ）、ステップＳ７に進む。ステップＳ７においては、判定装置５０により、測定画像データ４５による中空素線１６の目詰まりの判定結果と記録装置５１に記録されている過去画像データによる中空素線１６の目詰まりの判定結果とが比較される（比較工程）。より具体的には、判定装置５０は、今回の判定結果と記録装置５１に記録されている過去の判定結果とを比較して、過去の判定結果のうち、今回の判定結果と類似傾向にある判定結果を抽出する。例えば、判定装置５０は、同一の製品型番の固定子コイル１０の判定結果であって、今回の判定結果と同じ位置の中空素線１６に目詰まりが有ると判定された過去の判定結果を抽出する。
【００５４】
この場合、次のステップＳ８において、測定画像データ４５および当該測定画像データ４５による中空素線１６の目詰まりの判定結果が、記録装置５１に記録されている過去画像データおよび当該過去画像データによる中空素線１６の目詰まりの判定結果と関連付けられて、記録装置５１に記録される。すなわち、今回の測定画像データ４５およびその判定結果が、今回の判定結果と類似傾向にある過去画像データおよびその判定結果とともに、データベース化されて記録装置５１に蓄積される。このことにより、複数の判定結果を比較して分析することが容易になる。このため、固定子コイル１０の複数の中空素線１６のうち目詰まりが生じやすい中空素線１６を特定したり、製造工程における問題点を明らかにしたりすることが容易になる。
【００５５】
このようにして、１つの固定子コイル１０についての中空素線１６の目詰まりの有無の判定が終了する。
【００５６】
次に、ステップＳ９において、各中空素線１６への加熱流体の流入が停止され、固定子コイル１０から各機器が取り外される。より具体的には、固定子コイル１０の一側端１１から流入装置３０が取り外され、固定子コイル１０の他側端１２から測定装置４０が取り外される。
【００５７】
続いて、ステップＳ１０において、次の判定対象となる固定子コイル１０が有るか否かが判断される。次の固定子コイル１０が有る場合（ステップＳ１０におけるＹＥＳ）、ステップＳ１１に進む。
【００５８】
ステップＳ１１においては、次の固定子コイル１０に各機器が接続される。より具体的には、当該固定子コイル１０の一側端１１に、クリップ３１を介して流入装置３０が接続され、当該固定子コイル１０の他側端１２に、アタッチメント４１を介して測定装置４０が接続される（図４参照）。その後、当該固定子コイル１０についても上述したステップＳ３〜ステップＳ９が行われることによって、当該固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無が判定される。
【００５９】
ステップＳ１０において次の判定対象となる固定子コイル１０が無いと判断されるまで（ステップＳ１０におけるＮＯ）、上述したステップＳ３〜ステップＳ１１が繰り返し行われ、順次、固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無が判定される。このようにして、固定子４の各固定子スロット８に格納されるすべての固定子コイル１０についての目詰まりの有無を判定することができる。
【００６０】
このように本実施の形態によれば、一側端１１から複数の中空素線１６に加熱流体が流入され、加熱流体が流入された中空素線１６の他側端１２における開口１７の温度が測定され、測定された中空素線１６の開口１７の温度に基づいて、中空素線１６の目詰まりの有無が判定される。このことにより、複数の中空素線１６に含まれる各中空素線１６についての目詰まりの評価を行うことができる。このため、固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無を正確に判定することができる。
【００６１】
また、本実施の形態によれば、一度の加熱流体の流入と一度の温度測定とにより、複数の中空素線１６の目詰まりの有無を判定することができる。このため、固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無を短時間で判定することができる。
【００６２】
また、本実施の形態によれば、エポキシレジン含浸後の一度の測定で、中空素線１６の目詰まりの有無を判定することができる。すなわち、エポキシレジン含浸前の測定を不要にすることができる。このため、固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無を更に短時間で判定することができる。
【００６３】
また、本実施の形態によれば、従来の空気流量を測定する判定方法で用いるような、高精度の圧力計や流量計、大気圧計等を不要にすることができる。また、大気圧補正の計算等の複雑な計算も不要にすることができる。このため、固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無を簡便に判定することができる。
【００６４】
また、本実施の形態によれば、従来の空気流量を測定する判定方法のように、大気圧や外気圧による影響を受けることを抑制することができる。このため、固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無を正確に判定することができる。
【００６５】
また、本実施の形態によれば、測定された２つの中空素線１６の開口１７の温度を互いに比較することによって、中空素線１６の目詰まりの有無が判定される。一の中空素線１６の開口１７の温度が他の中空素線１６の開口１７よりも低い場合、その中空素線１６の開口１７からは加熱流体が十分に流出しておらず、その中空素線１６には目詰まりが生じている可能性がある。このため、２つの中空素線１６の開口１７の温度を互いに比較することによって、固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無を簡易かつ正確に判定することができる。
【００６６】
また、本実施の形態によれば、測定された中空素線１６の開口１７の温度と予め定められた基準温度とを比較することによって、中空素線１６の目詰まりの有無が判定される。中空素線１６の開口１７の温度が低い場合、その中空素線１６の開口１７からは加熱流体が十分に流出しておらず、その中空素線１６には目詰まりが生じている可能性がある。このため、中空素線１６の開口１７の温度と基準温度とを比較することによって、固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無を簡易かつ正確に判定することができる。
【００６７】
また、本実施の形態によれば、２つの中空素線１６の開口１７の温度を互いに比較することによる判定方法と、中空素線１６の開口１７の温度と基準温度とを比較することによる判定方法とが併用されてもよい。このことにより、固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無をより一層正確に判定することができる。
【００６８】
また、本実施の形態によれば、測定された中空素線１６の開口１７の温度に基づいて、中空素線１６の目詰まりの度合いが判定される。このことにより、中空素線１６の目詰まりを定量的に評価することができ、中空素線１６の目詰まりの傾向を詳細に把握することができる。
【００６９】
また、本実施の形態によれば、温度測定は、一側端１１において中空素線１６に流入される加熱流体の温度が所定温度に到達してから所定時間が経過した後に行われる。このことにより、中空素線１６に流入される加熱流体の温度が安定してから、中空素線１６の他側端１２における開口１７の温度が測定される。このため、中空素線１６の他側端１２における開口１７の温度を安定化させて精度良く測定することができる。この結果、固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無をより一層正確に判定することができる。
【００７０】
また、本実施の形態によれば、測定工程においても、一側端１１から中空素線１６に加熱流体が流入される。このように、加熱流体を中空素線１６に断続的に流入させることによって、中空素線１６の他側端１２における開口１７の温度を安定化させて精度良く測定することができる。この結果、固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無をより一層正確に判定することができる。
【００７１】
また、本実施の形態によれば、赤外線サーモグラフィカメラ４２を用いて、中空素線１６の他側端１２における開口１７の温度が測定される。赤外線サーモグラフィカメラ４２によって固定子コイル１０の他側端１２を撮像することで、他側端１２の温度分布を示す測定画像データ４５を作成することができる。このことにより、各中空素線１６の他側端１２における開口１７の温度を簡便かつ迅速に測定することができる。このため、固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無をより一層簡便かつ短時間で判定することができる。
【００７２】
また、本実施の形態によれば、測定画像データ４５を画像解析することによって、中空素線１６の目詰まりの有無が判定される。このことにより、プログラムによって各中空素線１６の目詰まりの有無を自動的に判定することができる。このため、固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの有無をより一層簡便かつ短時間で判定することができる。
【００７３】
また、本実施の形態によれば、測定画像データ４５による中空素線１６の目詰まりの判定結果と記録装置５１に記録されている過去画像データによる中空素線１６の目詰まりの判定結果とが比較される。このことにより、固定子コイル１０の中空素線１６の目詰まりの状況を過去のデータと比較して分析することができる。このため、固定子コイル１０の複数の中空素線１６のうち目詰まりが生じやすい中空素線１６を特定したり、製造工程における問題点を明らかにしたりすることが可能になる。
【００７４】
以上述べた実施の形態によれば、発電機用の固定子コイルの中空素線の目詰まりの有無を正確に判定することができることができる。
【００７５】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
１      発電機
１０    固定子コイル
１１    一側端
１２    他側端
１６    中空素線
１７    開口
２０    中空素線目詰まり判定システム
３０    流入装置
４０    測定装置
４２    赤外線サーモグラフィカメラ
５０    判定装置
５１    記録装置
【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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