(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の固定子鉄心および回転子磁極鉄心の清掃対象物に付着した付着物にドライアイス粒を噴射する噴射ノズルと、
この噴射ノズルの上流側に設けられ前記ドライアイス粒を貯蔵し前記噴射ノズルにドライアイス粒を供給するブラスト装置と、
このブラスト装置の上流側に設けられ前記ドライアイス粒を前記噴射ノズルから噴射させるための圧縮空気を前記ブラスト装置に送るコンプレッサーと、
からなる回転電機のブラスト清掃装置において、
前記ブラスト装置と前記コンプレッサーとの間に設けられ前記コンプレッサーからの圧縮空気を冷却する冷却装置と、
前記コンプレッサー出口に設けられ圧縮空気の温度を検出する圧縮空気温度検出器と、
この圧縮空気温度検出器からの検出温度に基づいて圧縮空気の温度が一定温度以下になるように冷却装置に信号を送出する圧縮空気温度制御装置と、
前記清掃対象物の温度を検出するための前記清掃対象物に設けられた温度計と、
前記清掃対象物周辺の作業環境気温を測定するために気温計と、
前記清掃対象物周辺の作業環境湿度を測定するための湿度計と、
これら温度計、気温計および湿度計からの検出信号が入力される温度湿度変換器と、
この温度湿度変換器からの電気信号に基づいて前記清掃対象物の結露温度を算出し表示する結露温度演算装置と、
を備えたことを特徴とする回転電機のブラスト清掃装置。
【請求項２】
ブラスト装置にドライアイス粒を貯蔵するドライアイス貯蔵工程と、
コンプレッサーからの圧縮空気で噴射ノズルにドライアイス粒を供給するドライアイス粒供給工程と、
回転電機の固定子鉄心および回転子磁極鉄心の清掃対象物に付着した付着物にドライアイス粒を噴射する噴射工程と、
を備えた回転電機のブラスト清掃方法において、
前記清掃対象物の温度を計測する温度計測工程と、
前記清掃対象物周辺の気温を計測する気温計測工程と、
前記清掃対象物周辺の湿度を計測する湿度計測工程と、
前記温度計測工程、前記気温計測工程、前記湿度計測工程からの情報に基づいて前記清掃対象物の結露温度を算出する結露温度算出工程と、
前記結露温度算出工程で算出された結露温度および前記温度計測工程、前記気温計測工程および前記湿度計測工程で計測された各値を表示する表示工程と、
を備えたこと特徴とする回転電機のブラスト清掃方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機の構成部位、例えば固定子鉄心や回転子磁極鉄心を清掃する回転電機のブラスト清掃装置および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、水車発電機、発電電動機、同期調相機、フライホイール発電機等の回転電機の固定子コイル更新工事では、固定子鉄心を流用する場合には新固定子コイル組立前に旧固定子鉄心を清掃して流用するようにしている。固定子鉄心の清掃は、固定子鉄心の表面に付着した絶縁物の破片、絶縁材料、エポキシ塗料、錆等の異物を取り除くようにしている。
【０００３】
図１１は従来の固定子鉄心の清掃方法の説明図である。図１１（ａ）は、鉄板２の先端にナイロンたわし３を付けた清掃治具で、固定子鉄心１の周囲表面を清掃している状態を示す。鉄板２の先端にナイロンたわし３を付けた清掃治具を、固定子鉄心１のスロット内に出し入れして清掃する。この場合、スロット内が見えるように、マグネット付き照明器具４を固定子鉄心１に付けて清掃対象部を照らして作業を行っている。
【０００４】
また、図１１（ｂ）は固定子鉄心１のスロット底面の清掃方法の説明図である。固定子鉄心１のスロット底面清掃用の専用治具５を用意し、その端部にはナイロンたわし３が付けられている。これを固定子鉄心１のスロットに挿入しスロット底に押し付けて、図１１（ｂ）の上下に動かしスロット底面の清掃を行っている。
【０００５】
一方、回転子コイルを更新する場合は、回転子磁極を工場へ持込んで回転子コイルを分解後に、回転子磁極鉄心の付着異物を除去する。この清掃作業は、鉄のブラスト粒子を回転子磁極鉄心に当てるブラスト清掃を行い、その後、ブラスト粒子の噛み込みや付着チェックを行い、それからロータコイルを組込んでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、固定子鉄心の異物を取り除く除去作業は、種々の清掃治具を用いて手作業で行っているので、清掃箇所が狭い場合には手が細部に届かない作業性の悪さがあり、固定子鉄心に損傷を与えない配慮が必要なことから膨大な作業工数を発生させている。また、清掃状態に個人差が生じ品質が安定しない問題点がある。
【０００７】
また、回転子コイルを更新する場合は、回転子磁極を工場へ持込んで回転子コイルを分解後に、回転子磁極鉄心の付着異物を鉄のブラスト清掃により除去し、その後にブラスト粒子の噛み込みや付着チェックを行い、それからロータコイルを組込んでいるが、これらの一連の作業は作業場所が異なるために、トラックによる磁極鉄心の移動を余儀なくされており多大な運搬費が発生している。
【０００８】
また、ブラスト清掃を行うにあたっては、前処置として鉄のブラスト粒子を当てられない箇所に予めマスキングを行うが、この作業は手作業で行っており膨大な工数が発生している。
【０００９】
本発明の目的は、回転電機の構成部位の清掃品質を保持でき清掃作業も省力化できる回転電機のブラスト清掃装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転電機の固定子鉄心および回転子磁極鉄心の清掃対象物に付着した付着物にドライアイス粒を噴射する噴射ノズルと、この噴射ノズルの上流側に設けられ前記ドライアイス粒を貯蔵し前記噴射ノズルにドライアイス粒を供給するブラスト装置と、このブラスト装置の上流側に設けられ前記ドライアイス粒を前記噴射ノズルから噴射させるための圧縮空気を前記ブラスト装置に送るコンプレッサーとからなる回転電機のブラスト清掃装置において、前記ブラスト装置と前記コンプレッサーとの間に設けられ前記コンプレッサーからの圧縮空気を冷却する冷却装置と、前記コンプレッサー出口に設けられ圧縮空気の温度を検出する圧縮空気温度検出器と、この圧縮空気温度検出器からの検出温度に基づいて圧縮空気の温度が一定温度以下になるように冷却装置に信号を送出する圧縮空気温度制御装置と、前記清掃対象物の温度を検出するための前記清掃対象物に設けられた温度計と、前記清掃対象物周辺の作業環境気温を測定するために気温計と、前記清掃対象物周辺の作業環境湿度を測定するための湿度計と、これら温度計、気温計および湿度計からの検出信号が入力される温度湿度変換器と、この温度湿度変換器をからの電気信号に基づいて前記清掃対象物の結露温度を算出し表示する結露温度演算装置とを備えたものである。
【００１５】
また、本発明は、ブラスト装置にドライアイス粒を貯蔵するドライアイス貯蔵工程と、コンプレッサーからの圧縮空気で噴射ノズルにドライアイス粒を供給するドライアイス粒供給工程と、回転電機の固定子鉄心および回転子磁極鉄心の清掃対象物に付着した付着物にドライアイス粒を噴射する噴射工程と、を備えた回転電機のブラスト清掃方法において、前記清掃対象物の温度を計測する温度計測工程と、前記清掃対象物周辺の気温を計測する気温計測工程と、前記清掃対象物周辺の湿度を計測する湿度計測工程と、前記温度計測工程、前記気温計測工程、前記湿度計測工程からの情報に基づいて前記清掃対象物の結露温度を算出する結露温度算出工程と、前記結露温度算出工程で算出された結露温度および前記温度計測工程、前記気温計測工程および前記湿度計測工程で計測された各値を表示する表示工程と、を備えた回転電機のブラスト清掃方法である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の前提となる技術に係わる回転電機のブラスト清掃装置の構成図である。ブラスト装置６はドライアイス粒を貯蔵し、コンプレッサー７からの圧縮空気で噴射ノズル８にドライアイス粒を供給する。噴射ノズル８は、回転電機の清掃対象物９に付着した付着物１０を目掛けてドライアイス粒１１を噴射する。
【００２５】
清掃対象物９の付着物１０に噴射されたドライアイス粒１１が付着物１０に衝突すると、そのときの衝撃力により付着物１０が除去される。また、ドライアイス粒１１が付着物１０に直撃しない場合であってもドライアイス粒の超低温による熱的ショックやドライアイス昇華時の急激な体積膨脹によって付着物１０が除去される。従って、狭い箇所の付着物１０に至るまで除去することが可能となる。
【００２６】
図２は、本発明での清掃対象物９である回転電機の固定子鉄心１および回転子磁極１２の断面図であり縦軸型の回転電機を示している。固定子は回転子の周囲に円筒状に形成されており、図３に示すように、固定子１３の内周面に固定子鉄心１が形成されている。
【００２７】
図４は、図３に示す固定子鉄心１の拡大図であり、固定子鉄心の内周面１４、固定子鉄心のスロットサイド面１５、固定子鉄心のスロット底面１６、鉄心積層ブロック間のエアーダクトスペース１７に付着した付着物１０を除去することになる。
【００２８】
図５は、本発明の前提となる技術でのドライアイス粒１１の使用による固定子鉄心１のブラスト清掃の説明図であり、作業者１８が噴射ノズル８よりドライアイス粒を固定子鉄心１に噴射させている状態を示している。
【００２９】
異物が付着して汚れている回転電機の固定子鉄心内周面、固定子コイルが組込まれる鉄心スロットのサイド面、スロット底面、そして鉄心積層ブロック間のエアーダクトスペースに、ドライアイス粒を圧縮空気で噴射させる。これにより、その衝撃力と、ドライアイスの超低温による熱的ショックと、ドライアイス昇華時の急激な体積膨脹とによって、狭い所の付着異物に至るまで除去できる。
【００３０】
ドライアイス粒は鉄より柔らかいので固定子鉄心１に損傷を与えることなく、手作業による清掃より早くきれいに異物が除去できる。特に、エアーダクトスペースに入り込んだ油気を伴う異物の除去は、場所が狭くて奥ゆきがあるので手作業では作業性が悪く十分に除去できなかったものが、第１の実施の形態では、短時間にできるようになり、かつ清掃状態も向上する。従って、固定子鉄心１の清掃の工数、工期およびコストは、ドライアイス粒の使用によるブラスト清掃で大幅に短縮でき、コストダウンできるようになる。
【００３１】
図６は本発明での清掃対象物９である回転電機の回転子磁極鉄心１９の鳥瞰図である。回転子磁極鉄心１９は、厚さ数ｍｍの打抜き鋼板を積層して両側から磁極端板２０で締付けて組立てられる。この回転子磁極鉄心１９の回転子コイル挿入面２１に付着した付着物１０を除去することになる。
【００３２】
回転子は、回転子コイル絶縁更新等で回転子磁極から回転子コイルを分解し回転子磁極鉄心１９の回転子コイル挿入面２１に付着した付着物１０を除去する。回転子磁極鉄心１９の表面には、絶縁物の破片、絶縁材料、エポキシ塗料、錆等の異物が付着している。
【００３３】
これらの付着物１０にドライアイス粒を圧縮空気で噴射させ、その衝撃力と、ドライアイスの超低温による熱的ショックと、ドライアイス昇華時の急激な体積膨脹とによって、付着物１０を除去する。
【００３４】
従って、付着物１０を短時間に除去でき、従来の鉄のブラスト粒の使用時に行っていた粒子の磁極鉄心抜板積層部への噛み込みや付着チェックは、ドライアイス粒が空気中に昇華して残らないので省略できる。また、従来の鉄のブラスト粒子を当てられない箇所へのマスキング作業も的を絞ってドライアイス粒が噴射できるので省略できる。さらに、ブラスト清掃装置を移動することで、回転子磁極鉄心１９を回転子コイルの組立完了まで移動させずに同一場所で作業できる。このことから、従来の作業工程が変るごとに発生していた回転子磁極鉄心１９のトラック移動が省略でき、その結果作業効率が大幅に向上できる。
【００３５】
次に、本発明の第１の実施の形態を説明する。図７は本発明の第１の実施の形態に係わる回転電機のブラスト清掃装置の構成図である。この第１の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、温度計２２で検出された清掃対象物の温度、気温計２３で検出された清掃対象物周辺の気温、湿度計２４で検出された清掃対象物周辺の湿度に基づいて、清掃対象物の結露温度を算出し表示する結露温度演算装置２５を設けたものである。これにより、ドライアイス粒のブラスト清掃時に清掃対象物９の結露温度を把握し、清掃対象物９に結露が発生しないように清掃作業を行う。
【００３６】
清掃対象物９の温度は温度計２２で検出され、清掃対象物９の周辺の気温は気温計２３で検出され、また、清掃対象物９の周辺の湿度は湿度計２４でそれぞれ検出される。これら検出された清掃対象物９の温度、気温、湿度は、温度湿度変換器２６を介して結露温度演算装置２５に入力される。結露温度演算装置２５では、これらの検出信号に基づいて清掃対象物９の結露温度を算出し、表示器に表示する。また、検出された清掃対象物９の温度、気温、湿度も合わせて表示器に表示される。
【００３７】
清掃対象物９である固定子鉄心１や回転子磁極鉄心１９はいずれも回転電機を構成する主要電気部品の１つであり、湿度や錆はその機能を低下させることになるので、清掃時においても水分付着には十分注意せねばならない。
【００３８】
噴射ノズル８から超低温のドライアイス粒１１を清掃対象物９に付着した汚れに噴射させると、その近傍の清掃対象物９はドライアイス粒１１の影響を受けて温度が下がり、結露温度以下に達することがある。結露温度以下になると、清掃対象物９の表面が結露して錆発生の原因となる。
【００３９】
そこで、清掃対象物９の温度を測定するための温度計２２、作業環境の気温を検出する気温計２３、作業環境の湿度を測定する湿度計２４を設置し、それらの検出信号を温度湿度変換器２６で電気信号に変換して、コンピュータを内蔵した結露温度演算装置２５に入力する。結露温度演算装置２５は表示器を備えており、算出した結露温度のみならず検出した清掃対象物９の温度、気温、湿度を表示器に表示する。
【００４０】
これにより、作業者は清掃対象物９の温度が結露温度に到達する前に、その場所の清掃作業を一時中断し、次の清掃場所に移動する。これの繰り返し作業で結露が防止でき錆発生を免れることができる。このように、作業中に結露温度と清掃対象物９の温度を把握しながら、作業場所を移動することにより電気部品への高品質な清掃状態を得ることができる。
【００４１】
次に、本発明の第１の参考例を説明する。図８は本発明の第１の参考例に係わる回転電機のブラスト清掃装置の構成図である。この第１の参考例は、図１に示した第１の実施の形態に対し、清掃面積入力装置２７からの清掃対象物の清掃面積、圧力変換器２８からのコンプレッサー７の圧縮空気圧力、ドライアイス粒供給量変換装置２９からの噴射ノズル８から噴射されるドライアイス粒の供給量に基づいて、ドライアイス粒の予測消費量を算出し表示するドライアイス粒消費量演算装置３０を設けたものである。これにより、ドライアイス粒１１によるブラスト清掃時に清掃対象物９の清掃に必要なドライアイス粒の予測消費量を把握し、新鮮なドライアイス粒の補給が適正に行う。
【００４２】
ブラスト材であるドライアイス粒１１はドライアイスメーカにて生産後に特殊な断熱ケースに入れて保存されるが、時間経過と共に状態が劣化する。劣化したドライアイス粒１１を使用すると、噴射ノズル８内または噴射ノズル８に接続されるホース内で詰まり易くなるので、劣化したドライアイス粒は使用できない。
【００４３】
また、その日に使用するドライアイス粒１１の鮮度により噴射ノズル８からの供給量が変化し、また、コンプレッサー７の圧縮空気圧力の変動によってもドライアイス粒１１の使用量は影響を受ける。
【００４４】
そこで、清掃対象物９の清掃面積を清掃面積入力装置２７から予めドライアイス粒消費量演算装置３０に入力し、圧縮空気圧力を圧力変換器２８で電気信号に変換してドライアイス粒消費量演算装置３０に入力し、さらに噴射ノズル８からの供給量をドライアイス粒供給量変換器２９で電気信号に変換してドライアイス粒消費量演算装置３０に入力する。
【００４５】
ドライアイス粒消費量演算装置３０はコンピュータを内蔵しており、これら検出信号に基づいてドライアイス粒の使用量を算出する。また、ドライアイス粒消費量演算装置３０には表示器が設けられており、この表示器にドライアイス粒予測消費量を表示させる。
【００４６】
これにより、予測した使用分のドライアイス粒をタイムリーにドライアイスメーカに注文できるので、鮮度の高いドライアイス粒が使用でき、作業中にドライアイス粒が詰まることを防止できる。従って、安定した効率の良い清掃作業ができるようになる。
【００４７】
次に、本発明の第２の参考例を説明する。図９は本発明の第２の参考例に係わる回転電機のブラスト清掃装置の構成図である。この第２の参考例は、図１に示した第１の実施の形態に対し、酸素濃度検出器３３で検出された清掃対象物９の周辺の酸素濃度が管理値以下となったとき換気ファン３１を起動する換気制御装置３２を設けたものである。これにより、ドライアイス粒１１によるブラスト清掃時にドライアイス粒１１の昇華時に発生する炭酸ガスを適正に外部に排出して酸欠を防止する。
【００４８】
ドライアイス粒１１が清掃対象物９の汚れに噴射され衝突すると、ドライアイス粒１１は炭酸ガスを生じて昇華する。この炭酸ガスが作業領域に充満すると作業者が酸欠を起こす危険がある。
【００４９】
そこで、作業領域に酸素濃度検出器３３を設置し、その検出信号を換気制御装置３２に入力する。換気制御装置３２は、酸素濃度が管理値以下に低下したとき換気ファン３１を起動する。これにより、換気ファン３１に接続された排気蛇腹ホースにより炭酸ガスを外部に排出するので、酸欠が防止でき常に安全にドライアイス粒によるブラスト清掃作業ができる。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図１０は本発明の第２の実施の形態に係わる回転電機のブラスト清掃装置の構成図である。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、コンプレッサー７からの圧縮空気を冷却する冷却装置３４を設け、圧縮空気温度検出器３６で検出されたコンプレッサー７からの圧縮空気温度が管理値を超えたとき冷却装置３４を起動し、圧縮空気温度を一定温度以下に制御する圧縮空気温度制御装置３５を設けたものである。これにより、ドライアイス粒１１によるブラスト清掃時にコンプレッサー７から供給される圧縮空気温度が一定温度以下に保持し、品質の良いドライアイス粒１１を噴射できるようにする。
【００５１】
コンプレッサー７から供給される圧縮空気の温度は、コンプレッサー７の連続運転時間が長くなるに従い上昇する。ドライアイス粒１１によるブラスト清掃では、ドライアイス粒１１を圧縮空気で清掃対象物９の汚れに噴射させて除去するものであるので、圧縮空気の温度が管理値に上昇すると、ドライアイス粒１１を噴射させる前にブラスト装置６内あるいは接続ホース内で体積の一部が昇華したり鮮度が劣化し詰まり易くなり作業効率が著しく低下する。
【００５２】
そこで、コンプレッサー７の圧縮空気の出口に圧縮空気温度検出器３６を取り付け、その検出温度を圧縮空気温度制御装置３５に入力し、圧縮空気の温度が管理値以下になるように、冷却装置３４で圧縮空気を冷却する。これにより、一定温度以下の圧縮空気が常時ブラスト装置６に供給されるので、ドライアイス粒１１の劣化が防止でき、信頼性の高いブラスト清掃が可能になる。
【００５３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、回転電機の固定子鉄心や回転子磁極鉄心の清掃に、ブラスト材料としてドライアイス粒を使用するので、作業性の悪い箇所を含めた清掃対象領域に安定した清掃品質が提供でき、信頼性の高い清掃作業を行うことができるという効果を得る。また、清掃作業工数の削減や工期の短縮ができ、コストの大幅な低減が達成できるという効果も得る。
また、ドライアイス粒のブラスト清掃時に清掃対象物の結露温度が把握できるので、清掃対象物に結露が発生しないように清掃作業を行うことができるという効果も得る。
また、コンプレッサーからの圧縮空気温度が管理値を超えたとき、冷却装置を起動し圧縮空気温度を一定温度以下に制御するので、ドライアイス粒によるブラスト清掃時にコンプレッサーから供給される圧縮空気温度が一定温度以下に保持でき、品質の良いドライアイス粒を噴射できるという効果も得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の前提となる技術に係わる回転電機のブラスト清掃装置の構成図。
【図２】  本発明での清掃対象物である回転電機の固定子鉄心および回転子磁極の断面図。
【図３】  本発明での清掃対象物である回転電機の固定子の鳥瞰図。
【図４】  図３に示す固定子鉄心の拡大図。
【図５】  本発明の前提となる技術でのドライアイス粒の使用による固定子鉄心のブラスト清掃の説明図。
【図６】  本発明での清掃対象物である回転電機の回転子磁極鉄心の鳥瞰図。
【図７】  本発明の第１の実施の形態に係わる回転電機のブラスト清掃装置の構成図。
【図８】  本発明の第１の参考例に係わる回転電機のブラスト清掃装置の構成図。
【図９】  本発明の第２の参考例に係わる回転電機のブラスト清掃装置の構成図。
【図１０】  本発明の第２の実施の形態に係わる回転電機のブラスト清掃装置の構成図。
【図１１】  従来の固定子鉄心の清掃方法の説明図
【符号の説明】
１…固定子鉄心、２…鉄板、３…ナイロンたわし、４…マグネット付き照明器具、５…スロット底面清掃用の専用治具、６…ブラスト装置、７…コンプレッサー、８…噴射ノズル、９…清掃対象物、１０…付着物、１１…ドライアイス粒、１２…回転子磁極、１３…固定子、１４…固定子鉄心の内周面、１５…固定子鉄心のスロットサイド面、１６…固定子鉄心のスロット底面、１７…エアーダクトスペース、１８…作業者、１９…回転子磁極鉄心、２０…磁極端板、２１…回転子コイル挿入面、２２…温度計、２３…気温計、２４…湿度計、２５…結露温度演算装置、２６…温度湿度変換器、２７…清掃面積入力装置、２８…圧力変換器、２９…ドライアイス粒供給量変換装置、３０…ドライアイス粒消費量演算装置、３１…換気ファン、３２…換気制御装置、３３…酸素濃度検出器、３４…冷却装置、３５…圧縮空気温度制御装置、３６…圧縮空気温度検出器
【図１】
0003833480.tif 000002
【図２】
0003833480.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003833480.tif 000007
【図７】
0003833480.tif 000008
【図８】
0003833480.tif 000009
【図９】
0003833480.tif 000010
【図１０】
0003833480.tif 000011
【図１１】
0003833480.tif 000012