JPS6038935B2 - Coolant inlet/output device for liquid-cooled rotor-type rotating electric machines - Google Patents
Coolant inlet/output device for liquid-cooled rotor-type rotating electric machinesInfo
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- JPS6038935B2 JPS6038935B2 JP6438379A JP6438379A JPS6038935B2 JP S6038935 B2 JPS6038935 B2 JP S6038935B2 JP 6438379 A JP6438379 A JP 6438379A JP 6438379 A JP6438379 A JP 6438379A JP S6038935 B2 JPS6038935 B2 JP S6038935B2
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
- H02K9/193—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil with provision for replenishing the cooling medium; with means for preventing leakage of the cooling medium
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は冷却液を回転子に循環させてこれを冷却する
液冷回転子形回転電機、特にその冷却液の導出入装置に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a liquid-cooled rotor-type rotating electric machine that circulates a coolant around a rotor to cool the rotor, and particularly to a coolant introduction/intake device thereof.
周知のように、回転電機にあってその単機容量を増大さ
せるには、温度上昇をいかに抑えるか、つまり効果的な
冷却をいかに実現するかにか)つている。As is well known, in order to increase the capacity of a single rotary electric machine, it is necessary to determine how to suppress the temperature rise, that is, how to achieve effective cooling.
換言すれば、回転電機の容量はその温度上昇すなわち冷
却性能により決まるといっても過言ではない。他方、回
転電機のうちの発電機、特にタービン発電機は発電所建
設の効率化の点からますますその単機容量の増大が必要
となってきている。ところで、これまでタービン発電機
の冷却には水素ガスを循環する冷却方式が採用され、単
機容量の増大が実現されてきたが、すでに限界ともいえ
る状態にあり、水素ガス冷却では現在以上の飛躍的な容
量の増大が期待できない。そこで別の冷却方式の実用化
が強く望まれるところである。この要求に応えるには、
冷却媒体として水素ガスに代えて冷却効率の良い冷却流
体例えば水を利用することが考えられる。In other words, it is no exaggeration to say that the capacity of a rotating electrical machine is determined by its temperature rise, that is, its cooling performance. On the other hand, it is increasingly necessary to increase the single machine capacity of generators among rotating electric machines, especially turbine generators, from the viewpoint of improving the efficiency of power plant construction. By the way, a cooling method that circulates hydrogen gas has been used to cool turbine generators so far, and an increase in the capacity of a single unit has been achieved, but this has already reached its limit. A significant increase in capacity cannot be expected. Therefore, there is a strong desire to put another cooling method into practical use. To meet this demand,
It is conceivable to use a cooling fluid with good cooling efficiency, such as water, instead of hydrogen gas as the cooling medium.
この考えのもとに、固定子冷却液を循環させてこれを冷
却することはすでに提案され、実現されているが、これ
を発展させ首尾よく回転子にまで冷却液を循環させるこ
とができれば、冷却効果を飛躍的に増大させることがで
きる。ところが、タービン発電機を例にとった場合、回
転子は通常毎分3600回転(60日2)もの高速で回
転しており、か)る高速回転体にいかにして冷却液を導
入し、かつこれを導出するかゞ実現のための最大の問題
であり、これが液冷回転子形回転電機の普及を阻害して
きた。Based on this idea, it has already been proposed and realized to circulate the stator coolant to cool it, but if this can be developed and the coolant can be successfully circulated to the rotor, The cooling effect can be dramatically increased. However, if we take a turbine generator as an example, the rotor normally rotates at a high speed of 3,600 revolutions per minute (60 days 2), and it is difficult to introduce coolant into such a high-speed rotating body. This is the biggest problem in realizing Kazu, and this has hindered the spread of liquid-cooled rotor-type rotating electric machines.
第1図は従来考えられた液冷回転子の冷却液導出入装置
を示す図であり、1は送給ポンプ(図示せず)を介して
冷却液例えば純水が矢印A方向に供給される入口管であ
る。冷却液として純水が用いられるのは次の理由による
。冷却液は後述のように各管内及び回転子コイル内をを
循環せられるものであるから、もしか)る冷却液として
不純物の混入した水を用いた場合、その不純物のため各
管及び回転子コイルが腐蝕するとになり、このため何等
の不純物をも含まない純水を用いることが望ましいわけ
である。2は閉口部2aを有しこの閉口部を介して上記
入口管1からの冷却液を受け入れる円管状の流入管であ
り、その中空内部2bは冷却液の流入路となる。FIG. 1 is a diagram showing a conventionally considered coolant inlet/output device for a liquid-cooled rotor, and 1 is a diagram in which a coolant such as pure water is supplied in the direction of arrow A via a feed pump (not shown). This is the inlet pipe. The reason why pure water is used as a cooling liquid is as follows. Since the coolant is circulated within each tube and rotor coil as described below, if water containing impurities is used as the coolant, the impurities may cause the circulation of each tube and rotor coil. Therefore, it is desirable to use pure water that does not contain any impurities. Reference numeral 2 denotes a circular inflow pipe which has a closed part 2a and receives the coolant from the inlet pipe 1 through this closed part, and its hollow interior 2b serves as an inflow path for the coolant.
3は上記流入管2の周囲に所定の間隙をおいて設けられ
た円管状の流出管であり、流入管2との間の間隙3bは
冷却液の流出路となる。Reference numeral 3 denotes a circular outflow pipe provided around the inflow pipe 2 with a predetermined gap therebetween, and the gap 3b between the inflow pipe 2 and the inflow pipe 2 serves as an outflow path for the coolant.
3はこの流出管3の一端に設けられた開ロ部であり、こ
の開□部を介して冷却液が排出される。3 is an opening provided at one end of the outflow pipe 3, and the cooling liquid is discharged through this opening.
ところで上記流出管3と流入管2は第2図のように一体
に結合されて給費E管4を構成する。By the way, the outflow pipe 3 and the inflow pipe 2 are integrally connected as shown in FIG. 2 to form a supply pipe E pipe 4.
即ち第2図において、2cは流入管2の外周にこれと一
体に形成された複数個(図は6個の場合を示す)の突出
片であり、この突出片2cは流出管3との間のスベーサ
となって流入管2と流出管3とを一体に結合すると共に
両替2,3の補強の役目を兼ねている。この突出片2c
を有した流入管2と流出管3とは例えば競ばめ等により
堅固に一体結合され、給排管4を構成する。4aはこの
給榎E管4の終端に形成されたフランジ、5はこのフラ
ンジと密着し例えばボルト(図示せず)などにより結合
されるフランジ5aを有した回転電機の回転子軸であり
、この回転子軸にはいうまでもなく回転子コイル(図示
せず)が装着されている。That is, in FIG. 2, 2c is a plurality of protruding pieces (the figure shows a case of six pieces) formed integrally with the outer periphery of the inflow pipe 2, and these protruding pieces 2c are connected to the outflow pipe 3. It serves as a base for integrally connecting the inflow pipe 2 and the outflow pipe 3, and also serves as reinforcement for the exchangers 2 and 3. This protruding piece 2c
The inlet pipe 2 and the outlet pipe 3 having the same diameter are firmly connected together, for example, by a competitive fit, and form a supply/discharge pipe 4. Reference numeral 4a indicates a flange formed at the end of this E-feeding pipe 4, and 5 indicates a rotor shaft of a rotating electrical machine having a flange 5a that is in close contact with this flange and is connected to the flange by, for example, a bolt (not shown). Needless to say, a rotor coil (not shown) is attached to the rotor shaft.
またこの回転子軸5には図から明らかなように、上言己
給雛管4の流入路2b及び流出路3bにそれぞれ連通す
る流入路5bと流出路5cとが設けられ、流入路5bか
ら送給された冷却液は回転子コイルを循環したのち流出
路5cに排出されるようになっている。なお図中の矢印
は冷却液の流れを示すものであるが、上記のように回転
子コイルを循環冷却した後、流出路5c,3bを経由し
て流出管3の関口部3aから排出される。61はこの閉
口部3aからの排出液を受け入れるための第1の出口室
であり、冷却液(純水)が大気と接触して汚染されるの
を防止するため常に冷却液が充満状態を保つように構成
されている。Further, as is clear from the figure, this rotor shaft 5 is provided with an inflow path 5b and an outflow path 5c that communicate with the inflow path 2b and the outflow path 3b of the self-feeding tube 4, respectively, and from the inflow path 5b. The supplied coolant circulates through the rotor coil and is then discharged to the outflow path 5c. Note that the arrows in the figure indicate the flow of the coolant, and after the rotor coil is circulated and cooled as described above, it is discharged from the entrance 3a of the outflow pipe 3 via the outflow channels 5c and 3b. . Reference numeral 61 designates a first outlet chamber for receiving the liquid discharged from the closed portion 3a, and the chamber is always kept full of cooling liquid to prevent the cooling liquid (pure water) from coming into contact with the atmosphere and being contaminated. It is configured as follows.
71はこの第1の出口室の冷却液を導出するための第1
の出口管であり、この第1の出口管から導出された冷却
液は上記のように大気と接触せず汚染されていないから
、熱交換器(図示せず)等により温度を下げた後送給ポ
ンプ(図示せず)を介して再び入口管1に送給され、再
循環に供される。71 is a first outlet chamber for discharging the cooling liquid from this first outlet chamber.
As mentioned above, the coolant drawn out from this first outlet pipe does not come into contact with the atmosphere and is not contaminated, so it is cooled by a heat exchanger (not shown) or the like before being sent. It is fed back to the inlet pipe 1 via a feed pump (not shown) and subjected to recirculation.
81は入口管1内から冷却液が第1の出口室61に漏れ
るのを抑えるための第1のラビリンスシールであり、回
転部と固定部との間の漏液を皆無にすることが不可能で
あることから、専ら漏れをいかに少なく抑えるかの努力
が払われる。Reference numeral 81 denotes a first labyrinth seal for suppressing leakage of cooling liquid from inside the inlet pipe 1 to the first outlet chamber 61, and it is impossible to completely eliminate leakage between the rotating part and the fixed part. Therefore, efforts are made to minimize leakage.
この漏液は上記のように第1の出口管71を介して再度
循環に供されるから大きな問題とはならないが、あまり
に漏れ量が多いと効率が悪くなるから少ない方が望まし
いことはいうまでもない。82は上記第1の出口室61
と回転する給費E管4との間の漏れを抑えるための第2
のラビリンスシール、62はこの第2のラビリンスシー
ルをすり抜けた第1の出口室61からの漏液を受け入れ
る第2の出口室である。This leakage is not a big problem because it is circulated again via the first outlet pipe 71 as described above, but if the leakage amount is too large, the efficiency will deteriorate, so it goes without saying that it is better to have a smaller amount. Nor. 82 is the first exit chamber 61
and the rotating feed pipe E pipe 4 to prevent leakage.
The labyrinth seal 62 is a second outlet chamber that receives leakage from the first outlet chamber 61 that has passed through the second labyrinth seal.
この第2の出口室62は上記第1の出口室61とは異な
り冷却液が充満することがなく、したがって冷却液(純
水)が大気と接触して汚染されるおそれがある。9はこ
れを防止するための供気管であり、この供気管を介して
第2の出口室62に窒素、水素などのしやへし、気体を
常時供給することにより、第2の出口室62内の圧力を
常に大気圧より僅かに高い状態に保ち、第2の出口室へ
の大気の侵入を阻止すること)している。This second outlet chamber 62 is different from the first outlet chamber 61 described above and is not filled with cooling liquid, so there is a risk that the cooling liquid (pure water) will come into contact with the atmosphere and be contaminated. Reference numeral 9 denotes an air supply pipe for preventing this, and by constantly supplying a gas such as nitrogen or hydrogen to the second outlet chamber 62 through this air supply pipe, the second outlet chamber 62 The pressure inside the chamber is always kept slightly higher than atmospheric pressure to prevent atmospheric air from entering the second outlet chamber.
したがってこの第2の出口室62の漏液も大気と接触せ
ず汚染されていないから、第2の出口管72から導出し
た冷却液は上記第1の出口室61から導出した冷却液と
同様、熱交換器、送給ポンプ(何れも図示せず)を介し
て再循環に供される。83は上記第2の出口室62と回
転する給雛管4との間の漏れを抑えるための第3のラビ
リンスシール、63はこの第3のラビリンスシールをす
り抜けた第2の出口室62からの漏液を受け入れる第3
の出口室、73はこの第3の出口室に運通する第3の出
口管である。Therefore, since the liquid leaking from the second outlet chamber 62 does not come into contact with the atmosphere and is not contaminated, the coolant drawn out from the second outlet pipe 72 is similar to the coolant drawn out from the first outlet chamber 61. It is subjected to recirculation via a heat exchanger and a feed pump (none of which are shown). Reference numeral 83 indicates a third labyrinth seal for suppressing leakage between the second outlet chamber 62 and the rotating brood feeder tube 4, and reference numeral 63 indicates a third labyrinth seal for suppressing leakage between the second outlet chamber 62 and the rotating chick feeding tube 4. 3rd place to accept leakage
73 is a third outlet pipe communicating with this third outlet chamber.
第3の出口室63へ至る冷却液は、2段のシール82,
83の効果により少量であるから、大気とのしやへし、
を行なわず、したがって第3の出口管73から導出した
冷却液は再循環に供することなくそのま)廃棄する。も
ちろん再処理装置に送り込み、純水化処理して再循環に
供し得ることも可能である。上記装置により一応所期の
目的を達成することができる。The cooling liquid reaching the third outlet chamber 63 is connected to the two-stage seal 82,
Due to the effect of
Therefore, the coolant discharged from the third outlet pipe 73 is discarded without being recirculated. Of course, it is also possible to send the water to a reprocessing device, purify it, and recirculate it. The above device can achieve the intended purpose.
ところで回転子軸5は軸受(図示せず)により支承され
るが、給排管4は図から明らかなように出口室等のため
に軸受を設けることができず回転子軸5にオーバーハン
グの形で支持されることになる。このため常に給排管4
の軸振れの問題にされされる。軸振れはシール効果を損
なうことになり好ましくない。この軸振れは給排管4が
長い程起り易く、したがってこれが短かし、程よいわけ
であるが、上記従来装置では出口室が3つもあり、それ
だけ給費E管4を長くしなければならす、軸振れの危険
が増すことになる。また上記従来装置では出口室61を
満水状態に保つものとしているので、出口室61のケー
シングのシールを緊密にしなければならないうえ、潜水
であるため水と給SE管4との摩擦による動力損が大き
いという難点があった。この難点を解消するには第3図
のように出口室を2つにし、しかも何れの出口室をも満
水にしないことが考えられる。即ち第3図において、6
12は第1図における出口室61,62を一体にしてな
る出口室、712はこの世口室に蓮通された出口管であ
り、他は第1図と同様である。この第3図の考え方は、
出口室612を満水とせず、そのため大気との接触を避
ける意味から出口室612に供気管9から窒素、水素な
どのしやへし、気体を供給し、出口室612内の圧力を
大気圧より高い値に保って大気の侵入を防止する考え方
である。即ち第1図における2つの出口室61,62を
1つにまとめたもので、その出口管712から導出され
た冷却液は第1図と同様再循環に供するものとしている
。この第3図によれば上記第1図の難点は一応回避でき
るが、次のような大きな問題を残すことになる。その問
題とは、キャビテーションである。即ち流出管3の開□
部3aからのBE液を受け入れる出口室612内の圧力
が満水の時ほど高くないため、冷却液が抵抗なく排出さ
れること)なり、このため流出路3b,5c、回転子コ
イル(図示せず)等の冷却液管中の圧力は出口室612
が満水のときよりも低くなる。流出路3b,5cおよび
回転子コイル等の冷却液管中を流れる冷却液の温度は、
回転子コイルを冷却したことによ上昇するので、圧力が
低くなるとキャビテーションが容易に発生し、周囲部材
を懐食するに至る。第1図において流出管3からの排出
液を受け入れる出口室61を潜水状態に保持することは
、かかるキャビテーションを防止するためである。した
がって従来出口室を満水状態に保持するのは不可欠の条
件であると考えられ、このため上述した如き各種難点は
いたし方のないものとされていた。さて、上記第3図の
考え方をさらに発展させ、第1図の各種難点はもとより
、キャビテーションの問題をも解消し得る冷却液導出入
装置として第4図の装置が考えられる。Incidentally, the rotor shaft 5 is supported by a bearing (not shown), but as is clear from the figure, the supply/discharge pipe 4 cannot be provided with a bearing due to the outlet chamber, etc., so there is an overhang on the rotor shaft 5. It will be supported in form. For this reason, the supply/discharge pipe 4 is always
The problem of shaft runout has been raised. Axial runout is undesirable because it impairs the sealing effect. This shaft runout is more likely to occur as the supply/discharge pipe 4 is longer, so it is better to keep it short, but in the conventional device described above, there are three outlet chambers, and the supply/discharge pipe 4 has to be made that long. This will increase the risk of swing. Furthermore, in the conventional device described above, the outlet chamber 61 is kept full of water, so the casing of the outlet chamber 61 must be tightly sealed, and since it is a submersible device, there is no power loss due to friction between the water and the supply SE pipe 4. The problem was that it was large. In order to solve this problem, it is conceivable to have two outlet chambers as shown in FIG. 3 and not to fill either outlet chamber with water. That is, in Figure 3, 6
Reference numeral 12 designates an exit chamber formed by integrating the exit chambers 61 and 62 in FIG. 1, and 712 designates an exit pipe that is passed through the exit chamber, and the rest is the same as in FIG. 1. The idea behind this figure 3 is
In order to avoid filling the outlet chamber 612 with water and therefore avoid contact with the atmosphere, a gas such as nitrogen or hydrogen is supplied from the air supply pipe 9 to the outlet chamber 612 to lower the pressure inside the outlet chamber 612 below atmospheric pressure. The idea is to keep the value high to prevent air from entering. That is, the two outlet chambers 61 and 62 in FIG. 1 are combined into one, and the cooling liquid led out from the outlet pipe 712 is provided for recirculation as in FIG. 1. According to FIG. 3, the drawbacks of FIG. 1 can be avoided to some extent, but the following major problems remain. That problem is cavitation. That is, the opening of the outflow pipe 3 □
Since the pressure in the outlet chamber 612 that receives the BE liquid from the section 3a is not as high as when the water is full, the coolant is discharged without resistance). ) etc., the pressure in the coolant pipes is the outlet chamber 612.
is lower than when the water is full. The temperature of the coolant flowing through the coolant pipes such as the outflow passages 3b and 5c and the rotor coil is as follows:
Since the rotor coil rises due to cooling, cavitation easily occurs when the pressure becomes low, leading to erosion of surrounding members. In FIG. 1, the outlet chamber 61 that receives the discharged liquid from the outflow pipe 3 is maintained in a submerged state in order to prevent such cavitation. Therefore, it has conventionally been considered that it is an essential condition to keep the outlet chamber full of water, and for this reason, the various problems described above have been considered unavoidable. Now, by further developing the concept shown in FIG. 3 above, the device shown in FIG. 4 can be considered as a coolant lead-in/out device that can solve not only the various problems shown in FIG. 1 but also the problem of cavitation.
第4図においては10は小孔10aを有した放出リング
であり、上記4・孔10aが関口部3aに対向する如く
、例えば競ばめ等により流入管に固着される。したがっ
て流出管3からの冷却液は放出リング10の4・孔10
aを介して出口室612に排出されることになる。即ち
放出リング10は冷却液の排出に際していわゆるオリフ
イス作用により関口部3aの圧力は出口室612の圧力
よりも高くなる。このため第3図で問題になったキヤビ
テーションを確実に防止することが可能となる。キャビ
テーションの問題を解消できたことにより、もはや出口
室612を満水状態に保持する必要がなく、したがって
出口室を2個に少することが実現できる。このため給排
管4の長さを第1図に比し短かくできるので軸振れの危
険を減ずることができ、また満水状態にしないので出口
室612のケーシングのシールが簡単になるうえ、給排
管4との摩擦による動力損を解消できるという冷却液導
出入装置を得ることができる。しかしながら上記した従
来の冷却液導出入装置では、冷却液は回転子コイルを循
環冷却した後、流出路5c,3bを経由して流出管3の
関口部3aを通じて放出リング10の小孔10aから噴
射状に出口室612に排出される。In FIG. 4, reference numeral 10 denotes a discharge ring having a small hole 10a, which is fixed to the inlet pipe by, for example, a competitive fit so that the hole 10a faces the entrance portion 3a. Therefore, the cooling liquid from the outflow pipe 3 is transferred to the hole 10 of the discharge ring 10.
It will be discharged to the outlet chamber 612 via a. That is, when the discharge ring 10 discharges the coolant, the pressure at the entrance portion 3a becomes higher than the pressure at the outlet chamber 612 due to a so-called orifice action. Therefore, it is possible to reliably prevent cavitation, which became a problem in FIG. 3. By eliminating the cavitation problem, it is no longer necessary to keep the outlet chamber 612 full of water, and it is therefore possible to reduce the number of outlet chambers to two. Therefore, the length of the supply/discharge pipe 4 can be made shorter than that shown in Fig. 1, which reduces the risk of shaft vibration.Also, since it is not filled with water, it is easier to seal the casing of the outlet chamber 612. It is possible to obtain a coolant introducing/extracting device that can eliminate power loss due to friction with the exhaust pipe 4. However, in the above-mentioned conventional coolant lead-in/out device, the coolant circulates and cools the rotor coil, and then is injected from the small hole 10a of the discharge ring 10 through the outlet 3a of the outlet pipe 3 via the outlet passages 5c and 3b. is discharged into the outlet chamber 612.
排出された冷却液は放出リング10の4・孔10aから
の噴出速度と、給排管4外周の周速度とをベクトル合成
した速度となる。このように冷却液はかなりの速さで排
出されて出口室612の内周壁に衝突し、その衝突音が
非常に大きいものとなっていた。しかも冷却液の衝突に
よって出口室612の内周壁が長年の使用に対し、壌食
することがあった。さらに、出口室612の密封性の低
下をも招いていた。この発明は上記のような欠点に鑑み
てなされたものであり、給排管の排出部と出口室との間
で、給排管の排出部を図績して排出部から排出される冷
却液を満液状態に保持すると共に給擬管との間に出口室
と蓮適する排出路を有するよう収容部材を配設すること
により高信頼性が得られる液冷回転子形回転電機の冷却
液導出入装置を提供するものである。The discharged coolant has a velocity that is a vector combination of the jetting velocity from the holes 10a of the discharge ring 10 and the circumferential velocity of the outer periphery of the supply/discharge pipe 4. In this manner, the coolant was discharged at a considerable speed and collided with the inner circumferential wall of the outlet chamber 612, making the collision sound extremely loud. Moreover, the inner circumferential wall of the outlet chamber 612 may become corroded due to the collision of the coolant over many years of use. Furthermore, the sealing performance of the outlet chamber 612 was also deteriorated. This invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and is designed to provide cooling liquid that flows through the discharge section of the supply/discharge pipe and is discharged from the discharge section between the discharge section of the supply/discharge pipe and the outlet chamber. A cooling liquid outlet for a liquid-cooled rotor-type rotating electric machine that achieves high reliability by maintaining the housing in a full liquid state and arranging a housing member between it and the supply pipe so as to have an outlet chamber and a fitting discharge passage. It provides an input device.
以下、この発明の一実施例を第5図に基づいて説明する
。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on FIG. 5.
図は冷却液の排出部の要部拡大図を示し、11は内周面
が開口した円環状の収容部材(以下、環状部材という)
であり「給排管4の冷却液排出部である小孔10aを囲
んで、適宜の支持部材(図示せず)を介して出口室61
2内壁面に取付けられ、小孔10aから排出された冷却
液を満水状態に収容する。この環状部材11の一端部1
1aの内周面と放出リング10の外周面との間に、環状
部材11の池端部11bの内周面と流出管3の外周面と
の間にはそれぞれ所定の隙間Gが設けられ、この隙間G
が出口室612と運通する排出路を成し、この排出路か
ら環状部材11に満水状態に保たれた冷却液が出口室6
12に排出されるようになっている。11cは気泡を除
去する小孔である。The figure shows an enlarged view of the main part of the coolant discharge part, and 11 is an annular housing member with an open inner circumferential surface (hereinafter referred to as an annular member).
The outlet chamber 61 is surrounded by a small hole 10a, which is the coolant discharge part of the supply/discharge pipe 4, through an appropriate support member (not shown).
2 is attached to the inner wall surface and stores the cooling liquid discharged from the small hole 10a in a full state. One end 1 of this annular member 11
1a and the outer circumferential surface of the discharge ring 10, and between the inner circumferential surface of the pond end 11b of the annular member 11 and the outer circumferential surface of the outflow pipe 3, a predetermined gap G is provided, respectively. Gap G
forms a discharge path that communicates with the outlet chamber 612, and from this discharge path, the cooling liquid kept in the annular member 11 full of water flows into the outlet chamber 6.
It is designed to be discharged on the 12th. 11c is a small hole for removing air bubbles.
上記のように構成されたこの発明においては、放出リン
グ10の小孔10aから排出された冷却液を環状部材1
1内に満水状態に保った後、環状部材11と放出リング
10及び流出管3との間の隙間Gの排出路から環状部材
11内の冷却液を出口室612に排出されるようにして
いる。In the present invention configured as described above, the cooling liquid discharged from the small holes 10a of the discharge ring 10 is transferred to the annular member 1.
After the cooling liquid in the annular member 11 is kept full of water, the cooling liquid in the annular member 11 is discharged to an outlet chamber 612 from a discharge path in a gap G between the annular member 11, the discharge ring 10, and the outflow pipe 3. .
このように放出リング10の小孔10aから排出された
冷却液は環状部材11に満水状態に保持され、その環状
部材11内の冷却液は隙間Gの排出路から出口室612
に排出されるが、その排出速度は隙間Gの選択によって
極めて低いものにすることができる。また、この排出路
から排出された冷却液は給榎E管4の回転による遠心力
作用を多少受けて出口室612の内周壁側へ飛散するが
、その冷却液の出口室612の内周壁への衝突力も極め
てつ・さくなり、冷却液の衝突による衝突音も極めて小
さくなり、密封性の低下を招くこともなく且つ出口室6
12の内周壁が壌食することも防止できるようになって
いる。なお、隙間Gは収容部材11内を満水状態に保持
できるよう且つ給排管4の藤振れが考慮されて設定され
る。なお上記実施例では放出リング10に設ける小孔1
0aは円周方向に2列配置するものとしたが、1列でも
よくまた3列以上であってもよい。The coolant discharged from the small hole 10a of the discharge ring 10 is kept in the annular member 11 in a full state, and the coolant in the annular member 11 is passed from the discharge path in the gap G to the outlet chamber 612.
However, the discharge speed can be made extremely low by selecting the gap G. In addition, the coolant discharged from this discharge passage receives some centrifugal force due to the rotation of the supply E pipe 4 and scatters toward the inner circumferential wall of the outlet chamber 612; The collision force of the cooling liquid is also extremely low, the collision noise caused by the collision of the coolant is also extremely low, there is no deterioration in sealing performance, and the exit chamber 6
It is also possible to prevent the inner peripheral wall of No. 12 from being eroded. The gap G is set so that the inside of the housing member 11 can be kept full of water and with consideration given to the wobbling of the supply/discharge pipe 4. In the above embodiment, the small hole 1 provided in the release ring 10
0a are arranged in two rows in the circumferential direction, but they may be arranged in one row or three or more rows.
また放出リング1川ま流入管2に競ばめにより固着する
ものとしたが他の手段により固着してもよく、逆に流出
管3に固着するものとしてもよい。さらに上記流出管で
は放出リング10と流出管3とを別体のものとしている
が、これを一体に形成することもできる。さらに本発明
によれば、放出リング10の4・孔10aから排出され
る冷却液を環状部材11内に満水状態に保持するように
しているので、この環状部材11がキャビテーション防
止の効果を持つことになり給擬管4の排出孔を幾分大さ
めに取ることもできる。Further, although the discharge ring 1 is fixed to the inflow pipe 2 by competitive fit, it may be fixed by other means, or conversely, it may be fixed to the outflow pipe 3. Further, in the above-mentioned outflow pipe, the release ring 10 and the outflow pipe 3 are separate bodies, but they can also be formed integrally. Furthermore, according to the present invention, the annular member 11 is kept full of the coolant discharged from the holes 10a of the discharge ring 10, so that the annular member 11 has the effect of preventing cavitation. Therefore, the discharge hole of the supply pipe 4 can be made somewhat larger.
排出孔が大きくなったことにより排出孔を通過する水速
が小さくなり排出孔の腐食が滅小する。また、このこと
から収容部材11にキャビテーション防止効果を持たせ
れば第6図に示すように放出リング10を使用すること
なく流出管3の流出路3bからの冷却液を流出管3の閉
口部3aから収容部材11に排出するようにしてもよく
、上記実施例と同様の効果を奏する。即ち、この場合に
は隙間Gを収容部材11内の圧力がキャビテーションを
起こさない値となるよう設定する必要がある。また、上
記実施例では収容部材11が環状からなる場合について
述べたが、角状からなるものとしてもよい。また上記実
施例では冷却液として純水を用いる場合を示したが、各
管及び回転子コイルを腐蝕しない液体であれば純水以外
のものであってもよいことはいうまもない。Since the discharge hole is enlarged, the speed of water passing through the discharge hole is reduced, and corrosion of the discharge hole is reduced. Also, from this, if the housing member 11 is provided with a cavitation prevention effect, the cooling liquid from the outlet passage 3b of the outlet pipe 3 can be transferred to the closed part 3a of the outlet pipe 3 without using the discharge ring 10, as shown in FIG. Alternatively, the liquid may be discharged from the storage member 11 to the storage member 11, and the same effect as in the above embodiment can be obtained. That is, in this case, it is necessary to set the gap G so that the pressure within the housing member 11 has a value that does not cause cavitation. Further, in the above embodiment, the case where the housing member 11 is annular is described, but it may be square. Further, in the above embodiment, a case is shown in which pure water is used as the cooling liquid, but it goes without saying that any liquid other than pure water may be used as long as it does not corrode each tube and the rotor coil.
さらに上記実施例ではこの発明を発電機特にタービン発
電機に適用するものとして説明したが、必要なら水車発
電機などその他の発電機はもちろん電動機等各種の回転
電機に適用し得ることはいうまでもない。また上記実施
例では冷却液の漏れを抑えるためのシールとしてラビリ
ソスシールを用いるものとしたが、メカニカルシールな
どその他のシールを用いてもよいことはいうまでもない
。Furthermore, in the above embodiments, the present invention was explained as being applied to a generator, particularly a turbine generator, but it goes without saying that it can be applied to other generators such as a water turbine generator, as well as various rotating electric machines such as an electric motor, if necessary. do not have. Further, in the above embodiment, a labyrinth seal is used as a seal for suppressing leakage of the coolant, but it goes without saying that other seals such as a mechanical seal may be used.
この発明は以上説明した通り、給雛管の排出部から排出
される冷却液を収容部村内に満液状態に保持し、その冷
却液を収容部材と給排管との間の排出路から出口室に排
出するようにしているので、冷却液の衝突音を著しく減
音することができると共に出口室の耐食性や密封性を著
しく高めることができ、高信頼性の冷却液導出入装置を
得ることができる。As explained above, the present invention maintains the cooling liquid discharged from the discharge part of the chick supply pipe in a full state in the storage part, and directs the cooling liquid to the outlet from the discharge path between the storage member and the supply/drainage pipe. Since the cooling liquid is discharged into the chamber, the collision sound of the coolant can be significantly reduced, and the corrosion resistance and sealing performance of the exit chamber can be significantly improved, thereby providing a highly reliable coolant inlet/output device. I can do it.
第1図は従来の液冷回転子形回転電機の冷却液導出入装
置を示す図、第2図は第1図のローロ線における断面図
、第3図はこの発明に至る前に考えられる導出入装置を
示す図、第4図は第3図を発展させたさらにこの発明に
至る前に考えられる導出入装置を示す図、第5図はこの
発明の一実施例による液冷回転子形回転電機の冷却液導
出入装置を示す要部拡大図、第6図はこの発明の一実施
例図である。
なお各図中同一符号は同一または相当部分を示すもので
あり、4は給排管、612は出口室、11は収容部材、
Gは間隙である。
第1図
第2図
第3図
第4図
第5図
第6図Fig. 1 is a diagram showing a conventional liquid-cooled rotor-type rotating electric machine coolant inlet/output device, Fig. 2 is a cross-sectional view taken along the Rolo line in Fig. 1, and Fig. 3 is a derivation considered before reaching this invention. FIG. 4 is a diagram showing a lead-in/out device developed from FIG. 3 and considered before reaching this invention. FIG. FIG. 6 is an enlarged view of a main part showing a coolant lead-in/out device for an electric machine, and is a view of one embodiment of the present invention. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or equivalent parts, 4 is a supply/discharge pipe, 612 is an outlet chamber, 11 is a housing member,
G is the gap. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6
Claims (1)
前記給排管の排出部を囲んで設けられ前記排出部からの
前記冷却液を受け入れる出口室と、内周面が開口した円
環状をなし、前記出口室内に前記排出部を囲んで配設さ
れ、前記排出部から排出される前記冷却水を満液状態に
収容保持する収容部材と、前記給排管と前記収容部材の
内周端との間隙によつて形成された排出路と、を備えて
なる液冷回転子形回転電機の冷却液導出入装置。1. A coolant supply/discharge pipe coaxially and directly connected to the rotor shaft;
an outlet chamber that is provided surrounding the discharge part of the supply/discharge pipe and receives the cooling liquid from the discharge part; and an outlet chamber that has an annular shape with an open inner circumferential surface and is disposed in the outlet chamber surrounding the discharge part. , a storage member that accommodates and holds the cooling water discharged from the discharge part in a full liquid state, and a discharge path formed by a gap between the supply/discharge pipe and an inner circumferential end of the storage member. A coolant inlet/output device for liquid-cooled rotor-type rotating electric machines.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6438379A JPS6038935B2 (en) | 1979-05-22 | 1979-05-22 | Coolant inlet/output device for liquid-cooled rotor-type rotating electric machines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6438379A JPS6038935B2 (en) | 1979-05-22 | 1979-05-22 | Coolant inlet/output device for liquid-cooled rotor-type rotating electric machines |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55155543A JPS55155543A (en) | 1980-12-03 |
| JPS6038935B2 true JPS6038935B2 (en) | 1985-09-03 |
Family
ID=13256725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6438379A Expired JPS6038935B2 (en) | 1979-05-22 | 1979-05-22 | Coolant inlet/output device for liquid-cooled rotor-type rotating electric machines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6038935B2 (en) |
-
1979
- 1979-05-22 JP JP6438379A patent/JPS6038935B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55155543A (en) | 1980-12-03 |
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