(57)【要約】      （修正有）【課題】発電機用の流体冷却導管を原位置でシールするための方法が提供される。【解決手段】流体または液体冷却導管は、発電機の固定子の外部で固定子バーの実質的に外側に位置する。方法７００は、流体冷却導管から冷媒を排水することと、流体冷却導管の内面を乾燥させることとを含む。挿入工程７３０は、流体冷却導管のうちの１つの孔を通じてボアスコープおよびシール材アプリケータを挿入する。位置付け工程は、流体冷却導管内のロウ付け接合部を位置付け、配置工程７５０は、ロウ付け接合部の近くにボアスコープおよびシール材アプリケータを配置する。塗布工程７６０は、ロウ付け接合部で流体冷却導管の内側にシール材を塗布する。表示工程７７０は、ロウ付け接合部をボアスコープにより表示して、塗布工程が成功したことを確認するために用いられ得る。【選択図】図７
2017005982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機用の流体冷却導管（６００）を原位置でシールするための方法であって、前記流体冷却導管（６００）が、前記発電機の固定子（２）の外部で固定子バー（５、６）の実質的に外側に位置し、前記方法が、
前記流体冷却導管（６００）から冷媒を排水することと、
前記流体冷却導管（６００）の内面を乾燥させることと、
前記流体冷却導管（６００）のうちの１つの孔を通じてボアスコープ（５００）およびシール材アプリケータ（５１３）を挿入することと、
前記流体冷却導管（６００）内のロウ付け接合部（６０２）を位置付けることと、
前記ロウ付け接合部（６０２）の近くに前記ボアスコープ（５００）および前記シール材アプリケータ（５１３）を配置することと、
前記ロウ付け接合部（６０２）で前記流体冷却導管（６００）の内側にシール材を塗布することと、
前記ロウ付け接合部（６０２）を前記ボアスコープ（５００）により表示して、前記塗布工程が成功したことを確認することと、
を含む方法。
【請求項２】
前記方法が、所望の数のロウ付け接合部（６０２）がシールされるまで、前記位置付け、前記配置、前記塗布および前記表示の工程を繰り返すことを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記シール材が、エポキシまたは粉体コート塗料を含み、前記流体冷却導管（６００）が、接続リング（４０１）、シリーズループ（４０２）または位相導線（４０３）のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記乾燥工程が、前記流体冷却導管（６００）の前記内側に真空を印加することを更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記位置付け工程が、前記ボアスコープ（５００）および前記シール材アプリケータ（５１３）の挿入の深さを計測することと、前記深さをロウ付け接合部（６０２）の所定の位置と比較することとを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記位置付け工程が、
前記流体冷却導管（６００）の前記内側を超音波トランスデューサ（６２０）により走査することと、
前記超音波トランスデューサ（６２０）の出力を監視することとを更に含み、
ロウ付け接合部（６０２）の位置が、前記超音波トランスデューサ（６２０）からの所定の信号により特定される、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
発電機用の流体冷却導管（６００）を原位置でシールするための方法であって、前記流体冷却導管（６００）が、前記発電機の固定子（２）の外部で固定子バー（５、６）の実質的に外側に位置し、前記方法が、
前記流体冷却導管（６００）のうちの１つの孔を通じてボアスコープ（５００）およびエポキシアプリケータを挿入することと、
前記流体冷却導管（６００）内のロウ付け接合部（６０２）を位置付けることと、
前記ロウ付け接合部（６０２）の近くに前記ボアスコープ（５００）および前記エポキシアプリケータを配置することと、
前記ロウ付け接合部（６０２）で前記流体冷却導管（６００）の内側にエポキシを塗布することと、
所望の数のロウ付け接合部（６０２）がエポキシによりコートされシールされるまで、前記位置付け、前記配置、および前記塗布の工程を繰り返すことと、を含み、
前記方法が前記発電機の原位置で実施される、方法。
【請求項８】
前記流体冷却導管（６００）が、接続リング（４０１）、シリーズループ（４０２）または位相導線（４０３）のうちの少なくとも１つを備える、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記流体冷却導管（６００）から冷媒を排水することを更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記流体冷却導管（６００）の内面を乾燥させることを更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記乾燥工程が、前記流体冷却導管（６００）の前記内側に真空を印加することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ロウ付け接合部（６０２）を表示して、前記塗布工程が成功したことを確認することを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記位置付け工程が、前記流体冷却導管（６００）内における前記ボアスコープ（５００）および前記エポキシアプリケータの挿入の深さを計測することと、前記深さをロウ付け接合部（６０２）の所定の位置と比較することとを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記位置付け工程が、
前記流体冷却導管（６００）の前記内側を超音波トランスデューサ（６２０）により走査することと、
前記超音波トランスデューサ（６２０）の出力を監視することとを更に含み、
ロウ付け接合部（６０２）の位置が、前記超音波トランスデューサ（６２０）からの所定の信号により特定される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
発電機用の流体冷却導管（６００）を原位置でシールするための方法であって、前記流体冷却導管（６００）が、前記発電機の固定子（２）の外部で固定子バー（５、６）の実質的に外側に位置し、前記方法が、
前記流体冷却導管（６００）のうちの１つの孔を通じてボアスコープ（５００）および粉体コート塗装アプリケータを挿入することと、
前記流体冷却導管（６００）内のロウ付け接合部（６０２）を位置付けることと、
前記ロウ付け接合部（６０２）の近くに前記ボアスコープ（５００）および前記粉体コート塗装アプリケータを配置することと、
前記ロウ付け接合部（６０２）で前記流体冷却導管（６００）の内側に粉体コート塗料を塗布することと、
所望の数のロウ付け接合部（６０２）が前記粉体コート塗料によりコートされシールされるまで、前記位置付け、前記配置、および前記塗布の工程を繰り返すことと、を含み、
前記方法が前記発電機の原位置で実施される、方法。
【請求項１６】
前記流体冷却導管（６００）が、接続リング（４０１）、シリーズループ（４０２）または位相導線（４０３）のうちの少なくとも１つを備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項１７】
前記流体冷却導管（６００）から冷媒を排水することと、
前記流体冷却導管（６００）の内面を乾燥させることであって、前記流体冷却導管（６００）の前記内側に真空を印加することを含む、前記乾燥させることとを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ロウ付け接合部（６０２）を表示して、前記塗布工程が成功したことを確認することを更に含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記位置付け工程が、前記流体冷却導管（６００）内における前記ボアスコープ（５００）および前記エポキシアプリケータの挿入の深さを計測することと、前記深さをロウ付け接合部（６０２）の所定の位置と比較することとを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記位置付け工程が、
前記流体冷却導管（６００）の前記内側を超音波トランスデューサ（６２０）により走査することと、
前記超音波トランスデューサ（６２０）の出力を監視することとを更に含み、
ロウ付け接合部（６０２）の位置が、前記超音波トランスデューサ（６２０）からの所定の信号により特定される、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記述される方法は、概して流体冷却導管をシールするための原位置方法に関する。より具体的に、方法は、発電機用の流体冷却導管内のロウ付け接合部をシールするための原位置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多重より線導電体バーの中空ストランド内などの、主絶縁体の内側の巻線を通じて脱イオン水などの絶縁流体を流すことによって、電動機械の固定子巻線をより効率的に冷却できることが知られている。電動機械の固定子巻線において、これらの絶縁導電体バーの１つ以上は、通常、積層された固定子コア内に形成された各スロット内に存在する。しばしば、このようなバーが２つ利用され、スロット内の上端または径方向内側のバーは、下端または径方向外側のバーよりも大きな抵抗損失を受け、よって多くの発熱を受ける。流体が上端バー内を機械の長さを通じて流れ、次いで下端バー内を機械を通じて戻る、２経路システムの使用によって、上端バーと下端バーの間の温度差を低減できることも知られている。よって、最も冷たい流体は、大きな熱損失を伴って上端バーを通って流れ、流体の温度が幾らか上昇した後に、小さな熱損失を有する下端バーを通って戻る。このような方法で、上端バーと下端バーの間の温度差は低減される。
【０００３】
２経路システムにおいて、制限された流路内の流体圧力の降下は、大型機械における大きな圧送損失を生じさせる場合がある。よって、上端バーと下端バーを電気的に接続する、機械の一端のシリーズループに供給された流体が、再冷却および再循環されるように、上端バーおよび下端バーを通って平行に流れ、機械の他端のシリーズループで収集される、単一経路システムを用いることも知られている。しかし、この構成では、同じ温度の流体が上端バーと下端バーの両方に供給されるので、上端バーは、下端バーよりも平均温度が高くなる。したがって、機械の負荷の変化ならびに始動サイクルおよび運転停止サイクルは、熱膨張収縮差によるスロット内のバー同士の間の相対運動を生じさせる場合があり、その相対運動は絶縁体の摩損および損傷を生じさせる。
【０００４】
大型発電機において、巻線は、位相巻線を形成する接続コイルのグループの終端または位相導線が、コアの一端で周縁の周方向に離間した位置に配されるようになっている。接続部は、接続リングと呼ばれる弧状導電体を用いて、約１２０電気角度だけ離れて位置する同じ位相の下端バーと上端バーを電気的に接続できるようになっている。接続リングは、ケーシングを通って導くブッシングにも下部導線により電気的に接続される。三相発電機の場合、通常、発電機の一端に配された、６つのこのような接続リング、６つの下部導線、および６つのブッシングがある。接続リングおよび下部導線は、相当な電流を運んでおり、冷却もされなければならない。このことは、内部通路を流体で冷却することにより行われ得る。
【０００５】
固定子の外部の中空導電体は、位相導線、シリーズループおよび接続リングを含む。典型的に、これらの中空導電体／導管を脱イオン水が通過する。位相導線、シリーズループおよび接続リングの製造中、多くのロウ付け接合部を各種の導電体／導管および継手に接続する必要がある。これらのロウ付け接合部は、しばしば亜リン酸を含み、亜リン酸と水の組合せは、腐食および結果としての漏出を生じさせる場合がある。発電所規模の発電機の内部または周囲の水の漏出が望ましくないことは理解されよう。ロウ付け接合部が失敗したか、または漏出が検出された場合、位相導線、シリーズループおよび接続リングの全てを完全に置き換えることが１つの選択肢となる。残念ながら、このアプローチは非常に高価であり、時間を要する。新たな部品を購入しなければならず、調達および製造のために何か月も掛かる場合があり、それらの部品の設置に数日または１週間も掛かる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７，４１７，３４１号明細書
【発明の概要】
【０００７】
本発明のある態様において、発電機用の流体冷却導管を原位置でシールするための方法が提供される。流体または液体冷却導管は、発電機の固定子の外部で固定子バーの実質的に外側に位置する。方法は、流体冷却導管から冷媒を排水することと、流体冷却導管の内面を乾燥させることとを含む。挿入工程は、流体冷却導管のうちの１つの孔を通じてボアスコープおよびシール材アプリケータを挿入する。位置付け工程は、流体冷却導管内のロウ付け接合部を位置付け、配置工程は、ロウ付け接合部の近くにボアスコープおよびシール材アプリケータを配置する。塗布工程は、ロウ付け接合部で流体冷却導管の内側にシール材を塗布する。表示工程は、ロウ付け接合部をボアスコープにより表示して、塗布工程が成功したことを確認するために用いられ得る。
【０００８】
本発明の別の態様において、発電機用の流体冷却導管を原位置でシールするための方法が提供される。流体または液体冷却導管は、発電機の固定子の外部で固定子バーの実質的に外側に位置する。方法は、流体冷却導管のうちの１つの孔を通じてボアスコープおよびエポキシアプリケータを挿入する工程と、流体冷却導管内のロウ付け接合部を位置付ける工程と、ロウ付け接合部の近くにボアスコープおよびエポキシアプリケータを配置する工程とを含む。塗布工程は、ロウ付け接合部で流体冷却導管の内側にエポキシを塗布する。位置付け、配置、および塗布の工程は、所望の数のロウ付け接合部がエポキシでコートされシールされるまで繰り返される。方法は、発電機の原位置で実施される。
【０００９】
本発明のまた別の態様において、発電機用の流体冷却導管を原位置でシールするための方法が提供される。流体または液体冷却導管は、発電機の固定子の外部で固定子バーの実質的に外側に位置する。方法は、流体冷却導管のうちの１つの孔を通じてボアスコープおよび粉体コート塗装アプリケータを挿入する工程と、流体冷却導管内のロウ付け接合部を位置付ける工程と、ロウ付け接合部の近くにボアスコープおよび粉体コート塗装アプリケータを配置する工程と、ロウ付け接合部で流体冷却導管の内側に粉体コート塗料を塗布する工程とを含む。繰返し工程は、所望の数のロウ付け接合部が粉体コート塗料でコートされシールされるまで、位置付け、配置、および塗布の工程を繰り返すために用いられる。方法は、発電機の原位置で実施される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】座巻領域における発電機固定子の下部分の水平立面図を、位相導線、シリーズループおよび接続リングの位置の断面で部分的に例示している。
【図２】図１に示された流体冷却導管の部分端面図を例示しているが、１つの接続リングおよび１つの下部導線のみを示しており、残りは明確性のために省略されている。
【図３】下部導線を通る拡大断面を例示している。
【図４】発電機の固定子の外部に位置する流体冷却導管の模式図を例示している。
【図５】本発明のある態様によるボアスコープおよびシール材アプリケータシステムの簡略化された模式図を例示している。
【図６】本発明のある態様による、流体冷却導管に挿入されるボアスコープおよびシール材アプリケータの拡大断面図を例示している。
【図７】本発明のある態様による、発電機の流体冷却導管をシールするための原位置方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の１つまたは複数の特定の態様を以下に説明している。これらの態様／実施形態の正確な説明を提供する努力において、実際の実施の全ての特徴が本明細書に記述されていない場合がある。このような任意の実際の実施の開発においては、任意の工学または設計プロジェクトの場合と同様に、機械関連、システム関連およびビジネス関連の制約に準拠する等、実施により異なり得る開発者固有の目標を達成するために実施固有の多数の判断を行わなければならないことを理解されたい。また、このような開発努力は、複雑かつ時間を要し得るが、この開示の利益を受ける当業者にとっては設計、製作および製造の日常的業務であることを理解されたい。
【００１２】
本発明の各種の実施形態の要素を導入するときに、冠詞「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、その要素の１つまたは複数の存在を意味することを意図している。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、包含することを意図しており、列挙した要素以外の追加要素が存在し得ることを意図している。動作パラメータおよび／または環境条件の任意の例は、開示される実施形態の他のパラメータ／条件を排除するものではない。加えて、本発明の「一実施形態」、「一態様」または「ある実施形態」の参照は、記載した特徴も組み込む追加の実施形態または態様の存在を除外するものと解釈されることを意図していないことを理解されたい。
【００１３】
図１および既知の１つの発電機の構造を参照すると、外側気密ラッパー１は、回転子（示されていない）および固定子２の部分を冷却するために用いられる水素ガス供給部を含む。固定子２は、内側ケージ３および周端フランジ４により所定の場所に保持された、積層体を備える。上端（または径方向内側）の電機子バー５および下端（または径方向外側）の電機子バー６は、固定子２内のスロットから座巻領域に延びる。上端バー５および下端バー６は、スロットから現れるときに周方向で互いに反対方向に曲げられ、円錐台形面に沿って存在するように複雑な湾曲を伴って形成される。大半の位置で、上端バー５および下端バー６は、完全な巻きを形成するようにシリーズループで単純に接続される。しかし、固定子周縁の周方向に離間した位置で、上端バー５および下端バー６は、それらが接続リング１９に接続されるところである延長位相導線７、８で終端する。図１において、上端位相導線バー７および下端位相導線バー８の端部が示されているが、それらのバーは、スロットからの連続性を示すように、実際の配置から図面の平面に回転されていることが理解される。固定子は、この説明の目的のために、上端／下端バー５、６と位相導線７、８の間のインターフェイスで止まっていることが理解されるべきである。したがって、この開示の場合、位相導線７、８、シリーズループ１７、１８および接続リング１９の全ては、流体冷却導管であり固定子の外部に位置するとみなされる。流体は、液体（水もしくは他の液体冷媒など）またはガスとして定義される。
【００１４】
巻線の座巻は、周方向に離間し軸線方向に延びる外側支持部材９、中間スペーサ部材１０および内側支持部材１１を備える、ケージ構造内に支持される。内側部材１１および外側部材９は、樹脂含浸ガラス繊維ロープ１２などの張力ストラップを用いて、それらの間に位相導線を保持する。外側部材９は、摺動可能継手１３を用いて、周端フランジ４に対して軸線方向に摺動可能となるように装着される。
【００１５】
流体冷媒は、圧力下で流体冷媒の供給源（示されていない）から入口ヘッダ１４に供給され、入口ヘッダ１４は、ブラケット１５などの適当な手段により支持された中空円形パイプである。機械の他端の同様な出口ヘッダは、使用済み冷媒を収集し、その後、冷媒は、冷却され再循環され、冷媒の種類に応じた適当な処理の後に、連続冷却回路内の入口ヘッダ１４に圧送して戻される。流体冷媒は、シリーズループ１７、１８または位相導線７、８のどちらかに対する、１６で示される絶縁ホースなどの周方向に離間した多数の絶縁ホースを通って、電機子導電体バーに供給される。ホース１６は、堅いポリテトラフルオロエチレン、または、崩壊を防ぐように強化された可撓性絶縁材料の多層構造であり得る。ホース１６は、流体をそこに供給する間、巻線を接地から絶縁する役割を果たす。一例のみとして、ホース１６は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）またはテフロン（登録商標）（Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標）で構成され得る。
【００１６】
下端位相導線８にも、概ね１８で示される継手のグループを用いて流体冷媒が供給される。継手１８のグループは、シリーズループと称される場合もある。しかし、シリーズループは、位相接続部に現れず、代わりに位相接続部がないところに現れる。流体の一部は、上端および下端位相導線７、８をそれぞれ接続リング１９に接続する導線２６、２７を通っても流れる。接続リング１９は、内部冷却通路１９ａを有し、座巻支持ケージと共に軸線方向に摺動可能となるように、外側支持部材９に取り付けられた適当なブラケット２０内に保持される。下部導線２１は、対応する２つの接続リング１９に電気的および液圧的に接続される。下部導線２１は、ブッシング（示されていない）に導く主導線２２と接続するように下向きに延び得る。
【００１７】
上端位相導線７用のシリーズループ１７を初めに見ると、中空ストランドが、導電性ボックス５０の壁の開口を通過し、ロウ付けなどによる漏出防止接合部によって、そこに電気的に接続されることが分かる。ボックス５０の内部５０ａは、パイプ継手５１および接続パイプ５２と連通している。パイプ５２は、絶縁ホース１６の１つにより供給されたＴ継手５３に接続される。Ｔ継手５３の他方の出口からの流体は、下端バーに直接通じる代わりに、パイプ継手５３ａを用いて導線２６に液圧的に結合される。上端位相導線７と導線／導管２６は、Ｔ継手５３からの流体を平行に供給されるが、それらの間にロウ付けされた銅ストラップ５４を用いて電気的に直接接続される。下端位相導線８は、同様なシリーズループ１８を用いて流体を供給される。図面から明らかなように、導線２７は、従来通り、銅ストラップ５５を用いてシリーズループ１８のボックスに電気的に接続されるが、流体は、パイプ５６を通ってストラップ５５を迂回して、パイプ接続５６を用いてボックスに入る。
【００１８】
図２は、図１に示された流体冷却導管の部分端面図を例示しているが、１つの接続リングおよび１つの下部導線のみを示しており、残りは明確性のために省略されている。図２は、説明を明確にするために、このような接続リングおよび下部導線の１つのみを示しているが、他方の接続リングおよび下部導線のそれぞれのために同様の配置が用いられることが理解されよう。接続リングにより接続された位相導線が同じ電気的位相であることも理解される。また、１つの接続リングにより接続される上端および下端位相導線が周方向に約１２０電気角度で離間しているので、図面は、そのことを示すためにセグメントに分離されている。座巻自体および座巻支持構造の大半は、明確性のために省略されている。
【００１９】
絶縁ホース１６のそれぞれは、上端バーおよび下端バーから成る完全なコイルのための冷却流体を供給する。大半のコイルは、概ね２４で示されるシリーズループを通って供給される。しかし、周方向に離間した幾つかの位置には、概ね２５で示される特別な位相導線継手のグループが利用される。位相導線継手グループ２５は、２つのシリーズループ１７および１８（図１を参照）から成る。これらの位置で、ホース１６は流体をシリーズループ１７に供給する。各シリーズループ１７は、流体を２つの部分に分割する。一方の部分は、上端位相導線７を通って流れるが、他方の部分は、位相導線７に電気的に接続された導線２６を通って流れる。導線２６の他端は、別の同様な導線２７に結合するように円弧を通って延びる接続リング１９に電気的および液圧的に接続される。導線２７の上端は、周方向に離間した下端位相導線８にシリーズループ１８（図１を参照）を用いて電気的および液圧的の両方で接続される。
【００２０】
接続リング１９の一部の中間点で、下部導線２１の上端は、その下端が導線２２に接続され、次いで高圧ブッシングに接続された状態で、電気的および液圧的に接続される。図２中の矢印により示されるように、下部導線２１は、ブッシングに向けて流下し、離間した２つの通路を通って再び流れ戻る流体によって、冷却される。導線２１を通る断面である図３を参照すると、それが矩形導電体バー２８を備え、矩形導電体バー２８が、分割ウェブ３１により離間し、絶縁体３２により囲まれた、２つの冷却通路２９、３０を有することを示している。通路２９、３０を分離するウェブ３１の一部は、図２に示されるように、流体の還流をもたらすように下端の近くで切り落とされる。導線２１の上端で、流体流通路２９、３０は、接続リング１９内の内部通路１９ａに結合するが、阻害部１９ｂが通路１９ａを塞ぐ。流体が、導線２６を通って、接続リング１９の一部を通って、下部導線２１を通って、接続リング１９の残りを通って、それゆえ導線２７を通って流れることは、図２中の矢印をトレースすることにより明らかとなる。導管、導電体および任意の導電体は、矩形または円形の断面を有し得ることが理解されるべきである。導線２１は、円形通路を伴う正方形断面でもよく、単一矩形通路を伴う矩形断面、または、特定の用途で所望される任意の適当な構成／断面でもよい。
【００２１】
図４は、発電機の固定子の外部に位置する流体冷却導管の模式図を例示している。流体冷却導管は、接続リング４０１（図１〜図２の接続リング１９に相当）、シリーズループ４０２（シリーズループ１７、１８に相当）および位相導線４０３（位相導線７および８に相当）を含んでもよい。これらの導管は、異なる導管セクションを一緒に結合し、または各種継手を導管に結合する、多くのロウ付け接合部４１１、４１２および４１３も含む。ロウ付け接合部４１１、４１２および４１３は、亜リン酸含有ロウ付け合金を典型的に含み、それらの亜リン酸含有ロウ付け接合部の一部は、時間と共に漏出を発達させ得る。本発明の態様によると、ロウ付け接合部にシール材を塗布することによって、これらのロウ付け接合部４１１、４１２および４１３を流体充填導管の内側からシールするための方法が提供される。シール材は、以下でより詳しく記述される、エポキシまたは粉体コート塗料であり得る。
【００２２】
図５は、本発明のある態様によるボアスコープおよびシール材アプリケータシステムの簡略化された模式図を例示している。ボアスコープ５００は、ディスプレイ５０４および入力デバイス５０６を有する制御パネル５０２を含み得る。ディスプレイ５０４は、発電機の流体冷却導管の内部を表示するために用いられ得る。入力デバイス５０６は、キーボード、ジョイスティック、タッチパッド、または任意の他の適当なインターフェイスおよび制御デバイスの形を取り得る。入力デバイスは、可撓性ケーブル５０８の運動および機能を制御するために用いられ得る。可撓性ケーブル５０８は、流体冷却導管内に挿入されるように構成され、固有の用途により要求されるような任意の適当な長さであり得る。可撓性ケーブル５０８は、撮像レンズもしくはカメラ５１０、シール材の供給部５１２、およびシール材アプリケータ５１３を含む。加えて、可撓性ケーブルは、流体充填導管内の挿入の深さを示す読取り可能な目印５１４を含み得る。一例のみとして、目印５１４は、深さをインチで示す印刷されたマーク（示されるような）であってもよく、目印は、フィート、メートル、センチメートル、または所望の任意の適当な測定尺度であってもよい。シール材は、シール材供給部５１６から引き出され、供給チューブ５１２に沿って送られ、ロウ付け接合部にスプレーヘッドすなわちアプリケータ５１３により噴霧され得る。スプレーヘッド５１３は、３６０度のパターンを噴霧するように、またはロウ付け接合部の内部円筒形状の全体をカバーするように噴霧および回転するように構成され得る。
【００２３】
シール材は、エポキシまたは粉体コート塗料であり得る。エポキシの場合、エポキシ樹脂は、浸透および湿潤のための２つの部分で塗布され、同じ流体エポキシ樹脂の高粘性の改質体が続き得る。よって、低粘性の流体エポキシ樹脂の初期または第１の部分がロウ付け接合部に塗布され、塗布された樹脂は、エポキシが塗布される、ロウ付け接合部の各種隙間に容易に流れ込み得る。樹脂の第２の部分は、第１の部分よりも高い粘性を有し、第１の部分を覆って、導管内の流体冷媒と、ロウ付け接合部、特にロウ付け合金との間にバリアシールを形成するように塗布される。流体エポキシ樹脂は、本願と同一譲受人の米国特許第５，３５０，８１５号であって、その全体において参照により本明細書に組み込まれる、米国特許に記述された種類であり得る。例えば、本願と同一譲受人の米国特許第５，６０５，５９０号であって、その開示が、その全体において参照により本明細書に組み込まれる、米国特許において特定された樹脂など、他の種類の樹脂が利用されてもよいことも理解されよう。加えて、エポキシは、１工程または１層プロセスで塗布されてもよい。他の種類の樹脂が代わりに利用されてもよいことが理解されよう。例えば、他の流体エポキシ樹脂は、Ｓｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．により作られたＥｐｏｎ  ８２６およびＥｐｏｎ  ８２８などの、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテルをベースとしたもの、ならびにＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．およびＣｉｂａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．などの他の製造者により作られた他の同様な樹脂、あるいはＥｐｏｎ  ＤＰＬ−８６２（Ｓｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）またはＡｒａｌｄｉｔｅ  ＧＹ  ２８１およびＡｒａｌｄｉｔｅ  ＧＹ  ３０８（Ｃｉｂａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）などの、流体ビスフェノールＦジグリシジルエーテルエポキシ樹脂をベースとしたものを含んでもよい。他の製造者により作られたエポキシ樹脂、エポキシ樹脂の混合物、または反応性希釈剤で改質されたエポキシ樹脂のうちのいずれかの埋め合せ品を用いることもできる。エポキシは、修理中に銅に対する視認を容易にするために、例えば白など特定の色の樹脂を作るための添加剤も含む。満足できる添加剤として酸化チタンが用いられる。
【００２４】
粉体塗装において、粉体化された媒質は、粉体材料を帯電させ部品に噴霧することにより塗布される。部品は次いで加熱され、粉体粒子は融解して連続フィルムを形成する。粉体塗装用の粉体は、加熱時に再融解する熱可塑性粉体、または再加熱時に再融解しない熱硬化性粉体のいずれかであり得る。熱硬化性粉体によって、硬化プロセス中、化学架橋反応が、硬化温度で起き、粉体塗装に多くの望ましい特性を与える化学反応を低減させる。紫外線硬化性粉体塗装は、従来の粉体塗装と同じ方法で塗布され、短い硬化時間もしくは低い硬化温度または両方を含む幾つかの利点を提示し、よって、従来の熱硬化性粉体に対する適切な代替品とみなされる。適当な粉体樹脂の例は、エポキシ粉体樹脂、シリコーン粉体、およびシリコーンハイブリッド樹脂系（シリコーン／エポキシおよびシリコーン／アクリル）を含み、それらの例は、本願と同一譲受人の米国特許第６，７７８，０５３号であって、その開示が、その全体において参照により本明細書に組み込まれる、米国特許に開示されている。
【００２５】
図６は、本発明のある態様による、流体冷却導管に挿入されるボアスコープおよびシール材アプリケータの拡大断面図を例示している。流体冷却導管６００は、接続リング１９、シリーズループ１７、１８、および／または位相導線７、８、または固定子の外部の任意の他の適当な導管もしくは継手、および１つ以上のロウ付け接合部６０２を備え得る。ロウ付け接合部６０２は、漏出を経験する場合があり、または漏出を生じ易い場合があるので、シール材は、更なる漏出を防ぐ。ボアスコープは、１つ以上のバネ６１０を含み得、バネは、流体冷却導管６００に沿って移動するときに可撓性ケーブル５０８をセンタリングするのを助ける。流体冷却導管６００の内側は、非破壊トランスデューサまたは超音波トランスデューサなどのスキャナ６２０により走査され得る。スキャナ６２０は、制御パネル５０２または任意の他の適当なディスプレイ／インターフェイスデバイスと通信している。スキャナ６２０が導管の内側に沿って摺動するとき、信号は、ロウ付け接合部６０２の上をスキャナ６２０が通るときに変化する。この信号の変化は、ロウ付け接合部６０２の位置を特定する。例えば、信号が堅い銅パイプに沿って摺動するとき、信号は比較的一定である。しかし、結合された２つの銅セクションの間のロウ付け接合部の上をスキャナが遷移するとき、ロウ付け合金は、僅かに異なる信号すなわち波形をスキャナに返させる。この得られた変化は、ロウ付け接合部の位置を示す。スキャナ６２０からアプリケータ５１３までの距離が既知であるので、ロウ付け接合部が一旦見つかると、可撓性ケーブル５０８は、適切な距離だけ摺動されて戻され、次いで、ロウ付け接合部をカバーおよびシールするように作動され得る。カメラ５１０がシール作業を表示および検証できるように、可撓性ケーブルをもう少し摺動させて戻すことができる。一例のみとして、スキャナ６２０とアプリケータ５１３の間の所定の距離は、約３インチであり得るが、所望に応じて任意の適当な距離が利用されてもよい。加えて、スキャナ６２０は、延長アーム６２２およびバネ６２４により支持され、展開されもしくは引き込まれ得る。アーム６２２およびバネ６２４は、使用されていないときに、可撓性ケーブル５０８内に引き込まれ、走査が所望されるときに、導管６００の内部にセンサを押し付けるために径方向外側に展開するように構成されてもよい。
【００２６】
図７は、本発明のある態様による、発電機の流体冷却導管をシールするための原位置方法のフローチャートである。方法７００は、発電機用の流体冷却導管７、８、１７、１８、１９を原位置でシールする。流体冷却導管７、８、１７、１８、１９は、発電機の固定子の外部で固定子バーの実質的に外側に位置する。流体冷却導管は、位相導線７、８、シリーズループ１７、１８、接続リング１９、および固定子２の外部に位置する任意の他の継手もしくは導管を含み得る。方法７００は、流体冷却導管から冷媒を排水する排水工程７１０を含む。例えば、入口ヘッダ１４は、発電機または少なくとも固定子の外部の流体冷却導管から冷媒を排水できるように取り外され得る。重要な特徴は、冷媒を除去および排水するのに必要とされるものを除いて、流体冷却導管が実質的に所定の場所および原位置に留まることである。排水工程７１０の後、流体冷却導管の内面を乾燥させるために乾燥工程７２０が用いられる。例えば、乾燥工程は、流体冷却導管の内側に真空を印加することを含み得る。真空は、残りの流体冷媒を「蒸発させる」。用語真空は、負圧または低減された圧力、すなわち、空気が完全にまたは部分的に除去された状態と定義される。
【００２７】
挿入工程７３０は、流体冷却導管のうちの１つの孔を通じてボアスコープ５００およびシール材アプリケータ５１３を挿入する。例えば、入口ヘッダ１４、シリーズループ１７、１８、位相リング７、８、接続リング１９、下部導線２１、主導線２２または任意の他の所望の進入箇所にボアスコープを挿入することができる。一例のみとして、可撓性ケーブル５０８は、入口ヘッダ１４に挿入され、次いでホース１６、シリーズループ１７が続き、最後に位相導線７に挿入され得る。位置付け工程７４０は、流体冷却導管内のロウ付け接合部６０２を位置付ける。位置は、ロウ付け接合部の既知の所定の位置により決定され得る。例えば、各ロウ付け接合部の距離が入口ヘッダ１４から既知であり得るので、可撓性ケーブルは、既知の距離／深さ（例えば１５０”）だけ挿入され得、その箇所で挿入が停止され、位置がカメラ５１０により表示され得る。代わりに、流体冷却導管６００の内側は、超音波トランスデューサ６２０により走査され得、その出力が監視され、ロウ付け接合部６０２の位置が、超音波トランスデューサからの所定の信号により特定される。配置工程７５０は、ロウ付け接合部の近くにボアスコープおよびシール材アプリケータを配置する。前述されたように、ロウ付け接合部の位置が一旦既知になると、ボアスコープは、ロウ付け接合部の近くに配置され得る。
【００２８】
塗布工程７６０は、ロウ付け接合部で流体冷却導管の内側にシール材を塗布する。シール材は、エポキシまたは粉体コート塗料であり得る。実際、最深のロウ付け接合部を最初に位置付けおよびシールすることが望ましい場合がある。このような方法で、シール方法が進むにつれて、ボアスコープおよび可撓性ケーブル５０８は、コートされた接合部から取り出される。例えば、ロウ付け接合部が深さ５０”、１００”および１５０”にある場合、深さ１５０”のロウ付け接合部が最初に位置付けられシールされる。ロウ付け接合部がシールされる箇所である深さ１００”のロウ付け接合部まで可撓性ケーブルを引き込むことができ、最後に５０”のロウ付け接合部が続く。表示工程７７０は、塗布工程７６０が成功したことを確認するためにロウ付け接合部を表示する。カメラ５１０は、シール材の場所を撮像して、シール材塗布に満足できるかを確認するために用いられる。シール材の範囲に満足できない場合、所望の結果が得られるまで追加シール材が塗布され得る。位置付け工程７４０、配置工程７５０、塗布工程７６０および表示工程７７０は、所望の数のロウ付け接合部がシールされるまで繰り返される。
【００２９】
本発明の方法により提供される利点の１つは、固定子の外部に位置する流体冷却導管（例えば、位相導線、シリーズループ、接続リング、継手など）が原位置でシールされ得ることである。このことは、固定子の大部分またはその付随する流体冷却導管を分解する必要なしに方法を実施することを可能にする。加えて、固定子の総分解または新たな流体冷却導管の設置と比べて、発電機を非作動にする必要がある時間が大幅に短縮する。短い時間および発電機オペレータ／オーナーが負う少ない費用で、既存のロウ付け接合部をシールおよび改装することができる。
【００３０】
この明細書は、ベストモードを含めて本発明を開示するために、ならびに、任意の装置もしくはシステムの製作および使用、組み込まれた任意の方法の実施を含めて当業者が本発明を実践することも可能にするために例示を用いている。本発明の特許可能な範囲は、請求項により規定されており、当業者が思い付く他の例を含み得る。そのような他の例は、請求項の文言とは相違しない構成要素を有する場合、または、請求項の文言から実質的に相違しない均等な構成要素を含む場合、請求の範囲内であることが意図される。
【符号の説明】
【００３１】
１  ラッパー
２  固定子
３  内側ケージ
４  端部フランジ
５  上端電機子バー
６  下端電機子バー
７  位相導線
８  位相導線
９  支持部材
１０  中間スペーサ部材
１１  内側支持部材
１２  ロープ
１３  継手
１４  入口ヘッダ
１５  ブラケット
１６  ホース
１７  シリーズループ
１８  シリーズループ
１９  接続リング
１９ａ  内部冷却通路
１９ｂ  阻害物
２０  ブラケット
２１  導線
２２  導線
２４  シリーズループ
２５  位相導線継手グループ
２６  導線
２７  導線
２８  バー
２９  通路
３０  通路
３１  ウェブ
３２  絶縁体
５０  導電性ボックス
５０ａ  ボックスの内部
５１  継手
５２  パイプ
５３  Ｔ継手
５３ａ  継手
５４  ストラップ
５５  ストラップ
５６  パイプ
４０１  接続リング
４０２  シリーズループ
４０３  位相導線
４１１  ロウ付け接合部
４１２  ロウ付け接合部
４１３  ロウ付け接合部
５００  ボアスコープ
５０２  制御パネル
５０４  ディスプレイ
５０６  入力デバイス
５０８  可撓性ケーブル
５１０  カメラ
５１２  シール材の供給部
５１３  シール材アプリケータ
５１４  目印
５１６  シール材供給部
６００  液体冷却導管
６０２  ロウ付け接合部
６１０  バネ
６２０  スキャナ／超音波トランスデューサ
６２２  アーム
６２４  バネ
７００  方法
７１０  排水工程
７２０  乾燥工程
７３０  挿入工程
７４０  位置付け工程
７５０  配置工程
７６０  塗布工程
７７０  表示工程
【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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【外国語明細書】
2017005982000001.pdf