JPS6038936B2 - 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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- JPS6038936B2 JPS6038936B2 JP6438579A JP6438579A JPS6038936B2 JP S6038936 B2 JPS6038936 B2 JP S6038936B2 JP 6438579 A JP6438579 A JP 6438579A JP 6438579 A JP6438579 A JP 6438579A JP S6038936 B2 JPS6038936 B2 JP S6038936B2
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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、回転電機にあってはその単機容量を増大
するには、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〉っている。As is well known, increasing the capacity of a rotating electric machine depends on how to suppress 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、固定子に冷却液を循環させてそれを
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(60HZ)もの高速度
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)、実現のための最大
の問題であり、これが液袷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 coolant through the stator to cool it, but if we can develop this and successfully circulate the coolant all the way 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 (60Hz), and the question of how to introduce and extract the coolant into such a high-speed rotating body is a major challenge to achieve this goal. This problem has hindered the spread of liquid rotor type rotating electric machines.
第1図は従来考えられた液袷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供給される入口管である。FIG. 1 is a diagram showing a conventionally considered coolant inlet/output device for a liquid rotor, and 1 is an inlet pipe to which coolant, such as pure water, is supplied via a feed pump (not shown). .
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ことになり、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は関口部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。The reason why pure water is used as a cooling liquid is as follows. As described below, the coolant is circulated within each tube and rotor coil, so if water containing impurities is used as the coolant, the impurities may cause each tube and rotor coil to become damaged. Therefore, it is desirable to use pure water that does not contain any impurities. 2 is a cylindrical inflow pipe which has a closing part 2a and receives the cooling liquid from the inlet pipe 1 through this closing part;
The hollow interior 2b serves as an inflow path for the cooling liquid.
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.
3aはこの流出管3の一端に設けられた閉口部であり、
この開口部を介して冷却液が排出される。3a is a closing part provided at one end of this outflow pipe 3;
Coolant is discharged through this opening.
ところで上記流出管3と流入管2は第2図にように一体
に結合されて給9E管4を構成する。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管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とは例えば暁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はこの給排管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。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 4. 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. The inflow pipe 2
It connects the outflow pipe 3 and the outflow pipe 3 together, and also serves to reinforce both the pipes 2 and 3. Inflow pipe 2 having this protruding piece 2c
and the outflow pipe 3 are firmly and integrally connected, for example, by a solid fit or the like, and constitute a supply/discharge pipe 4. 4a is a flange formed at the end of this supply/discharge pipe 4, and 5 is a flange 5a that is in close contact with this flange and is connected, for example, with a bolt (not shown).
This is a rotor shaft of a rotating electric machine having a rotor shaft, and needless to say, a rotor coil (not shown) is attached to this rotor shaft.
またこの回転子軸5には図から明らかなように、上記給
排管4の流入路2b及び流出路3bにそれぞれ達通する
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はこの開□
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 supply/discharge pipe 4, respectively. 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. . 61 is this opening □
This is the first outlet chamber for receiving the discharged liquid from the section 3a, and is configured to always remain full of the cooling liquid to prevent the cooling liquid (pure water) from coming into contact with the atmosphere and being contaminated. ing.
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.
この濠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〈らぬ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
と回転する給排管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 moat liquid is circulated again through the first outlet pipe 71 as described above, so it is not a big problem, but if the leakage amount is too large, the efficiency will be poor, so it is preferable to have a small amount. Needless to say. 82 is the first exit chamber 61
A second labyrinth seal 62 is used to suppress leakage between the rotating supply and discharge pipe 4, and 62 is a second outlet chamber that receives liquid leakage from the first outlet chamber 61 that has passed through the second labyrinth seal. It is.
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 internal pressure 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
転する給排管4と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の出口室に蓮適する第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). 83 is a third labyrinth seal for suppressing leakage between the second outlet chamber 62 and the rotating supply/discharge pipe 4, and 63 is a seal from the second outlet chamber 62 that has passed through the third labyrinth seal. The third outlet chamber, 73, receiving the liquid is a third outlet pipe connected to this third outlet chamber.
第3の出口室63へ至る冷却液は、2段シール82,8
3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 transported through two-stage seals 82 and 8.
Due to the effect of No. 3, since it is a small amount, it is not exposed to the atmosphere, and therefore the coolant drawn out from the third outlet pipe 73 is discarded as is without being subjected to recirculation. 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、給擬管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8F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。この軸振れは給緋管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
れだけ給排管4を長くしなければならなす、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、満
水であるため水と給雛管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はこの出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の閉口部
3aからの擬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内が
満水のときよりも低くなる。流出路3b,5c、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
コイルを冷却した結果上昇しており、圧力が低下すると
容易にキヤビテーションが発生し、その周囲壁を壌食す
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を満水状態に保持することは、かかる
キャビテーションの発生を防止するためでもあり、した
がって従来のものでは出口室を満水状態に保持するには
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 feed 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 axial runout of the feed 8F pipe 4 is always a problem. Axial runout is undesirable because it impairs the sealing effect. This shaft runout is caused by the feed pipe 4.
The longer this occurs, the more likely it is to occur, so a shorter length is better, but the conventional device described above has three outlet chambers, which necessitates making the supply/discharge pipe 4 that much longer, which increases the risk of shaft vibration. Become. Furthermore, in the conventional device described above, the exit chamber 61
Since the casing of the outlet chamber 61 must be kept tightly sealed, there is a problem in that there is a large power loss due to friction between the water and the chick feeding pipe 4 because the casing is full of water. 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 denotes an outlet chamber formed by integrating the outlet chambers 61 and 62 in FIG. 1, and 712 denotes an outlet pipe that is passed through the outlet 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 to the outlet chamber 612 from the air supply pipe 9 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. The problem is cavitation. In other words, the pressure in the outlet chamber 612 that receives the pseudo liquid from the closed part 3a of the outflow pipe 3 is not as high as when it is full of water, so the coolant is discharged without resistance). The pressure in the coolant tubes, such as the child coil (not shown), is lower than when the outlet chamber 612 is full of water. The temperature of the coolant flowing through the outflow passages 3b and 5c and the coolant pipes such as the rotor coil increases as a result of cooling the rotor coil, and when the pressure decreases, cavitation easily occurs and the surrounding area It ends up eating away at the wall. In FIG. 1, the purpose of keeping the outlet chamber 61 that receives the discharged liquid from the outflow pipe 3 in a full water state is to prevent the occurrence of such cavitation. was considered to be an indispensable condition, and for this reason, the various difficulties mentioned above were considered to be 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10は小孔10aを有した放出リングで
あり、上記小孔10aが開口部3aに対向する如く、例
えば暁ばめ等に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10a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ィス作
用を呈し、閉口部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ャビテー
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6
12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個に減少することが実現できる。このため給9E
管4の長さを第1図に比し短か〈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 inflow pipe by, for example, a tight fit so that the small hole 10a faces the opening 3a. Therefore, the cooling liquid from the outlet pipe 3 is discharged into the outlet chamber 612 through the hole 10a of the discharge ring 10. That is, the discharge ring 10 exhibits a so-called orifice action when discharging the coolant, and the pressure in the closed portion 3a becomes higher than the pressure in the outlet chamber 612. For this reason, it is possible to reliably prevent cavitation, which became a problem in FIG. By solving the problem of cavitation, it is no longer necessary to use the exit chamber 6.
12 does not have to be kept full of water, thus a reduction of the outlet chambers to two can be achieved. For this reason, the salary is 9E.
Since the length of the pipe 4 can be made shorter than that shown in Fig. 1, the risk of shaft vibration can be reduced, and since the casing of the outlet chamber 612 is not filled with water, it is easier to seal the casing of the outlet chamber 612. It is possible to obtain a coolant lead-in/out device that can eliminate power loss due to friction with the coolant. 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の小孔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な速さで排出
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、給費E管の排出部と出口室との間
で、給9E管の排出部を図給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排管との間に出口
室と蓮適する排出路を有するよう収容部材配設し、その
収容部材内に満液状態に保持されている冷却液を外部に
導出する導出路を収容部材に形成することにより、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 small hole 10a of the discharge ring 10 and the circumferential velocity of the outer periphery of the supply/discharge pipe 4. In this way, the coolant was discharged at a considerable speed and collided with the inner circumferential wall of the outlet chamber 612, making the collision sound very 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 fluid discharged from the discharge part by directly feeding the discharge part of the supply pipe E between the discharge part of the supply pipe E and the outlet chamber. A storage member is arranged so as to hold the cooling liquid in a liquid state and to have an outlet chamber and a fitting discharge path between the storage member and the supply/discharge pipe, and the cooling liquid held in a liquid state in the storage member is led out to the outside. The present invention provides a coolant lead-in/out device for a liquid-cooled rotor-type rotating electrical machine that achieves high reliability by forming a lead-out path in a housing member.
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は内側が
開□した円環状の収容部材であって、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)により出口室612の壁面に取付けられている。
この収容部材11の一端部11aの内周面と放出リング
10の外周面との間、収容部材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と蓮適する排
出路を成し、この排出路から収容部材11に満水状態に
保持されている冷却液の一部が出口室612に排出され
る。また、収容部材11の壁体内には円周に沿って複数
個の管路でなる導出路12が形成されており、この導出
路12は一端が収容部村11の内部に開□し、直角に曲
折した他端は出口室612内で排出路の出口近傍に向け
て開□している。かかる構成により、収容部村11に満
水状態に保持される冷却液は、間隙Gによる排出器と導
出路12の双方から出口室612へ排出される。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収容部材11内に
満水状態に保った後、収容部材ilと放出リング10及
び流出管3との間の隙間Gの排出路から収容部材11内
の冷却液の一部が出口室612に排出されるようにして
いる。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 inside, which surrounds the small hole 10a which is the coolant discharge part of the supply/discharge pipe 4. It is attached to the wall of the outlet chamber 612 by a support member (not shown).
There are predetermined gaps between the inner peripheral surface of the one end 11a of the housing member 11 and the outer peripheral surface of the discharge ring 10, and between the inner peripheral surface of the pond end 11b of the housing member 11 and the outer peripheral surface of the outflow pipe 3. A gap G is provided, and this gap G forms a discharge path that is connected to the outlet chamber 612, from which a portion of the cooling liquid held in the storage member 11 in a water-filled state is discharged to the outlet chamber 612. Further, a lead-out path 12 consisting of a plurality of pipes is formed along the circumference within the wall of the housing member 11, and one end of this lead-out path 12 opens into the inside of the housing part village 11, and a right angle is formed inside the housing member 11. The other end, which is bent at 1, opens toward the vicinity of the outlet of the discharge path within the outlet chamber 612. With this configuration, the coolant kept in the storage part 11 in a full state is discharged to the outlet chamber 612 from both the discharger and the outlet path 12 through the gap G. In this invention configured as described above, the release ring 10
After keeping the cooling liquid discharged from the small hole 10a in the housing member 11 in a full state, cooling inside the housing member 11 is carried out from the discharge path in the gap G between the housing member il, the discharge ring 10, and the outflow pipe 3. A portion of the liquid is discharged into the outlet chamber 612.
一方、収容部材11に形成された導出路12からも収容
部材11内の冷却液が給排管4側に向って導出されるよ
うになっている。このように放出リング10の小孔10
aから排出された冷却液は収容部材11に満水状態に保
持これ、その収容部村11内の冷却液の一部は隙間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や導出路12の寸法を調節することにより極め
て低くなしうる。一方、間隙Gを適切に設定することに
より、導出路12のうち給費E管4の下側部のものから
排出される冷却液を給費E管4の排出路の出口部位まで
到達させることができる。かようにして、排出路から排
出される冷却液は給排管4の回転による遠心力作用を受
けて出口室612の内周壁に向けて飛散するが、排出路
からの冷却液は、導出路12から排出路の出口近傍へ向
けて流出する冷却液と衝突し、飛散速度が著しく低減、
ないいま飛散を阻止される。したがって、冷却液の出口
室612内周壁への衝突音を極4・になしうる。しかも
出口室2の密封性の低下を招くこともなくなり且つ出口
室612の内周壁が壊食することも防止できるようにな
っている。なお、隙間Gは給排管4の軸振れが考慮され
て設定される。また、導出路12の寸法、形状、個数な
どは収容部材11内を満水状態に保持できるよう設定さ
れる。なお上記実施例では放出リング10‘こ設ける小
孔10a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。On the other hand, the cooling liquid in the housing member 11 is also led out toward the supply/discharge pipe 4 side from the outlet path 12 formed in the housing member 11 . In this way, the small hole 10 of the release ring 10
The cooling liquid discharged from a is kept in the storage member 11 in a full state, and a part of the cooling liquid in the storage member 11 is discharged from the discharge path in the gap G to the outlet chamber 612, but the discharge speed is It can be made extremely low by adjusting the dimensions of the gap G and the lead-out path 12. On the other hand, by appropriately setting the gap G, the coolant discharged from the lower part of the supply pipe E pipe 4 among the discharge passages 12 can reach the outlet of the discharge passage of the supply pipe E pipe 4. . In this way, the coolant discharged from the discharge path is subjected to centrifugal force due to the rotation of the supply/discharge pipe 4 and scatters toward the inner circumferential wall of the outlet chamber 612, but the coolant discharged from the discharge path is It collides with the coolant flowing out from No. 12 toward the exit of the discharge channel, and the scattering speed is significantly reduced.
It is now prevented from dispersing. Therefore, the sound of the coolant hitting the inner circumferential wall of the outlet chamber 612 can be minimized. Furthermore, the sealing performance of the outlet chamber 2 is not deteriorated, and the inner circumferential wall of the outlet chamber 612 is prevented from being eroded. Note that the gap G is set in consideration of the axial runout of the supply/discharge pipe 4. Further, the dimensions, shape, number, etc. of the lead-out passages 12 are set so as to maintain the inside of the accommodating member 11 in a water-filled state. In the above embodiment, the small holes 10a provided in the release ring 10' are arranged in two rows in the circumferential direction, but they may be arranged in one row or in three or more rows.
また放出リング1川ま流入管2に暁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。さらに上記実施例で
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の小孔10aから排出され
る冷却液を収容部材11内に満水状態に保持するように
しいるので、この収容部材11がキャビテーション防止
の効果を持つことになり、給排管4の排出孔を幾分大さ
めに取ることができきる。Further, although the discharge ring 1 is fixed to the inflow pipe 2 by a tight fit, it may be fixed by other means, or conversely, it may be fixed to the outflow pipe 3. Further, in the above embodiment, the discharge ring 10 and the outflow pipe 3 are separate bodies, but they can also be formed integrally. Further, according to the present invention, since the cooling liquid discharged from the small hole 10a of the discharge ring 10 is kept in the housing member 11 in a full state, the housing member 11 has the effect of preventing cavitation. Therefore, the discharge hole of the supply/discharge 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
速が低くなり、排出孔の腐食が減少する。また、このこ
とから収容部村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
開□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
には導出路12の寸法、形状、個数を収容部材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に
形成された導出路12が円周方向に複数個設けられた場
合について述べたが、必要に応じた個数設ければよいこ
とは言うまでもない。The larger vent holes reduce the velocity of water passing through the vents, reducing corrosion of the vents. Also, from this, if the storage part village 11 is made to have a cavitation prevention effect, as shown in FIG. The liquid may be discharged from the portion 3a to the housing member 11, and the same effects as in the above embodiment can be achieved. That is, in this case, the dimensions, shape, and number of the lead-out passages 12 must be set so that the pressure within the housing member 11 will not cause cavitation. Further, in the above embodiment, a case has been described in which a plurality of lead-out passages 12 formed in the housing member 11 are provided in the circumferential direction, but it goes without saying that the number of lead-out passages 12 may be provided as required.
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でもない
。Further, in the above embodiment, a case is shown in which pure water is used as the coolant, but it goes without saying that other liquids than pure water may be used as long as the liquid does not corrode the tubes 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の回転電機に
適用し得ることはいうまでもない。Further, in the above embodiments, the present invention has been described 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 a rotating electrical machine such as an electric motor, if necessary.
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
としてラビリン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。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、給排管の排出部から排出
される冷却液を収容部材内に満水状態に保持し、その冷
却液を収容部材と給排管との間の排出路と、収容部材に
形成された導出路とからそれぞれ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 supply/discharge pipe in the housing member in a full state, and transfers the cooling liquid between the discharge passage between the housing member and the supply/discharge pipe, and the housing member. Since the discharge passages formed in the member are discharged into the outlet chamber, the collision sound of the coolant can be significantly reduced, and the corrosion resistance and sealing performance of the outlet chamber can be significantly improved. A reliable coolant inlet/output device can be obtained.
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0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図はこの発明の他の適
用例を説明するための図である。
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は収容部村、
12は導出路である。
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 coolant inlet/output device for a conventional liquid-cooled rotor-type rotating electrical machine, Fig. 2 is a cross-sectional view taken along the Rho 0 line in Fig. 1, and Fig. 3 is a diagram that was conceived before reaching this invention. FIG. 4 is a diagram showing a lead-in/out device, which is a further development of FIG. FIG. 6 is an enlarged view of a main part showing a coolant inlet/output device for a rotating electrical machine, and is a diagram for explaining another example of application of the present invention. In addition, 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 storage part village,
12 is a lead-out path. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6
Claims (1)
給排管を囲んで設けられ、前記給排管の排出部からの前
記冷却液を受け入れる出口室と、内側開口した円環状を
なし、前記排出部を囲んで前記出口室内に配設された収
容部材と、 前記給排管と前記収容部材の内周端との間
隙でなる排出路と、 前記収容部材の壁体内に円周に沿
つて複数個形成され、前記収容部材内の前記冷却液を前
記排出路の出口近傍に向けて流出させる管路でなる導出
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 cooling fluid supply/discharge pipe coaxially connected to the rotor shaft, an outlet chamber provided surrounding the supply/discharge pipe and receiving the cooling fluid from the discharge portion of the supply/discharge pipe, and an annular shape with an inner opening. a housing member disposed in the outlet chamber surrounding the discharge portion; a discharge passage formed by a gap between the supply/discharge pipe and an inner circumferential end of the housing member; and a circle within the wall of the housing member. Cooling of a liquid-cooled rotor-type rotating electrical machine, comprising: a plurality of outlet passages formed along the circumference and configured as pipes for causing the cooling liquid in the accommodation member to flow out toward the vicinity of the outlet of the discharge passage. Liquid lead-in/out device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6438579A JPS6038936B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP6438579A JPS6038936B2 (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 |
|---|---|
| JPS55155544A JPS55155544A (en) | 1980-12-03 |
| JPS6038936B2 true JPS6038936B2 (en) | 1985-09-03 |
Family
ID=13256786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6438579A Expired JPS6038936B2 (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) | JPS6038936B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103390965A (en) * | 2013-07-09 | 2013-11-13 | 宁波腾隆户外用品有限公司 | Liquid cooled motor |
-
1979
- 1979-05-22 JP JP6438579A patent/JPS6038936B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55155544A (en) | 1980-12-03 |
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