JP2008301699A - 発電機コイルを洗浄する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発電機コイルを洗浄する方法を提供する。
【解決手段】本方法は、水溶液（９０）を通して超音波圧力波を通過させるための手段を含む超音波洗浄システム（８０）を用いて発電機コイル（１０、２０、３０）を洗浄するステップを含む。幾つかの実施形態では、水溶液（９０）は、酸性溶液とすることができる。酸性溶液は、クエン酸を含むことができる。他の実施形態では、水溶液（９０）は、アルカリ性溶液とすることができる。アルカリ性溶液は、水酸化ナトリウム含むことができる。水溶液（９０）は、５０℃〜８５℃の範囲の温度を有することができる。超音波圧力波の周波数は、約３０ｋＨｚとすることができる。
【選択図】 図５

Description

本出願は、総括的には発電機コイルを改修しかつ洗浄する方法に関する。より具体的には、本出願は、それに限定されないが、超音波洗浄を含む方法を使用して発電機コイルを改修しかつ洗浄する方法に関する。

発電機は一般的に、ステータと呼ばれる銅のコイル内で一連の大形の電磁石を回転させるロータで構成される。コイルと回転磁石との間の磁界は、電流を発生させ、従って回転ロータの機械的エネルギーを電気エネルギーに変換する。そのような発電機は、多くの産業上の用途を有する。例えば、水力発電機は、流水のエネルギーを電気エネルギーに変換するためにダム施設において使用される。

発電機内の銅コイルは、定期的な整備を必要とし、この整備には、一般的にコイルを交換又は再利用するためのコイルの改修が含まれる。経済的見地から一般的に、コイルを交換するよりも、改修しかつ再利用することが好まれる。しかしながら、改修は、時間とコストのかかる作業である。

改修作業における重要なステップの１つは、銅コイルの洗浄である。コイルからは、使用前に該コイルに施工した絶縁材の全て並びにコイル上に存在するあらゆる酸化物又はその他の残留物が洗浄されなくてはならない。フィッシュペーパＮｏｍｅｘ（登録商標）又はその他の同様な材料を含むことができる絶縁材料は、コイル上に焼き付けられており、従って除去することが難しい。その結果、除去作業は、労働集約的であることが多い。絶縁材料が除去されかつ銅コイルが洗浄された後に、その銅コイルは、再利用のために絶縁し直しかつ発電機に戻すことができる。

従って、その作業がより能率的でありかつ低コストになるように、発電機コイルを改修し及かつ洗浄する改良型の方法に対する必要性がある。

従って、本出願は、発電機コイルを洗浄する方法について記述し、本方法は、超音波洗浄システムを用いて発電機コイルを洗浄するステップを含む。超音波洗浄システムは、水溶液を通して超音波圧力波を通過させるための手段を含むことができる。

幾つかの実施形態では、水溶液は、酸性溶液とすることができる。酸性溶液のｐＨは、１〜７の範囲とすることができる。他の実施形態では、酸性溶液のｐＨは、約１である。酸性溶液は、クエン酸を含むことができる。

幾つかの実施形態では、水溶液は、アルカリ性溶液とすることができる。アルカリ性溶液のｐＨは、８〜１３の範囲とすることができる。他の実施形態では、アルカリ性溶液のｐＨは、約１３とすることができる。アルカリ性溶液は、水酸化ナトリウムを含むことができる。

幾つかの実施形態では、水溶液は、５０℃〜８５℃の範囲の温度を有することができる。他の実施形態では、水溶液は、約７７℃の温度を有することができる。

超音波圧力波の周波数は、約３０ｋＨｚとすることができる。他の実施形態では、水溶液を通して超音波圧力波を通過させるための手段は、２９．５〜３０．５ｋＨｚの範囲の超音波圧力波の周波数を掃引させることができる。

超音波洗浄システムを用いて発電機コイルを洗浄するステップは、水溶液中に該発電機コイルを浸漬させるステップを含むことができる。銅コイルは、約３〜４時間水溶液中に浸漬させた状態に維持することができる。本方法はさらに、超音波洗浄システムを用いて発電機コイルを洗浄するステップの後に、該発電機コイルを手動洗浄するステップを含むことができる。

本出願はさらに、発電機コイルを洗浄する方法について記述し、本方法は、水溶液を通して超音波圧力波を通過させるための手段を含む超音波洗浄システムを用いて発電機コイルを洗浄するステップを含む。水溶液は、約１３のｐＨを有するアルカリ性溶液とすることができる。アルカリ性溶液は、５０℃〜８５℃の範囲の温度を有することができる。超音波圧力波の周波数は、約３０ｋＨｚとすることができる。

本方法はさらに、超音波洗浄システムを用いて発電機コイルを洗浄するステップの後に、該発電機コイルを手動洗浄するステップを含むことができる。超音波洗浄システムを用いて発電機コイルを洗浄するステップは、水溶液中に該発電機コイルを浸漬させるステップを含むことができる。発電機コイルは、約３〜４時間水溶液中に浸漬させた状態に維持することができる。発電機コイルを手動洗浄するステップは、約１時間継続することができる。

本出願はさらに、発電機コイルを洗浄する方法について記述し、本方法は、１）水溶液を通して超音波圧力波を通過させるための手段を含む超音波洗浄システムを用いて発電機コイルを洗浄するステップと、２）粒子状媒体を通して振動を誘発するための手段を含む振動洗浄システムを用いて発電機コイルを洗浄するステップとを含む。粒子状媒体は、多数のセラミック粒子を含むことができる。超音波洗浄システムを用いて発電機コイルを洗浄するステップは、該発電機コイルが約３〜４時間水溶液中に浸漬させた状態に維持されるように、該発電機コイルを水溶液中に浸漬させるステップを含むことができる。振動洗浄システムを用いて発電機コイルを洗浄するステップは、粒子状媒体中に該発電機コイルを浸漬させるステップを含むことができる。発電機コイルは、約１時間粒子状媒体中に浸漬させた状態に維持することができる。

本出願のこれらの及びその他の特徴は、図面及び特許請求の範囲に関連させて好ましい実施形態の以下の詳細な説明を精査することにより、明らかになるであろう。

次に、幾つかの図を通して様々な参照符号が同様な部品を表している図面を参照すると、図１〜図３は、発電機用途において普通に使用される銅コイルの幾つかの実施例を示している。図１は、小形銅コイル１０を示している。この小形銅コイル１０は、小形発電機装置において使用される「小形コイル」の多くの典型的なものである。小形銅コイル１０は、銅で作ることができるが、その他の材料で作ることもできる。小形銅コイル１０は、幾つかの個々のコイルつまりターン（個々の巻き線）１２を含むことができる。小形銅コイル１０は、長さを約１２５インチとし、約１００個のターンを含むことができる。小形銅コイル１０のターン１２の各々によって形成された長方形は、長さが約２０インチ、幅が約１０インチとすることができる。小形銅コイル１０を構成する銅の矩形断面は、約０．０５インチｘ１．２５インチとすることができる。ターン１２の各々間の間隔は、約１．２５インチとすることができる。小形銅コイル１０は、重さを約１００ポンドとすることができる。

図２は、中形銅コイル２０を示している。この中形銅コイル２０は、中形発電機装置において使用される「中形コイル」の多くの典型的なものである。中形銅コイル２０もまた、銅で作ることができるが、その他の材料で作ることもできる。中形銅コイル２０は、幾つかの個々のコイルつまりターン２２を含むことができる。中形銅コイル２０は、長さを約３０インチとし、約１７個のターンを含むことができる。中形銅コイル２０のターン２２の各々によって形成された長方形は、長さが約６０インチ、幅が約１０インチとすることができる。中形銅コイル２０を構成する銅の矩形断面は、約０．５インチｘ１．９インチとすることができる。ターン２２の各々間の間隔は、約１．９インチとすることができる。中形銅コイル２０は、重さを約６００ポンドとすることができる。

図３は、大形銅コイル３０を示している。この大形銅コイル３０は、大形発電機装置において使用される「大形コイル」の多くの典型的なものである。大形銅コイル３０もまた、銅で作ることができるが、その他の材料で作ることもできる。大形銅コイル３０は、幾つかの個々のコイルつまりターン３２を含むことができる。大形銅コイル３０は、長さを約５０インチとし、約１２個のターンを含むことができる。大形銅コイル３０のターン３２の各々によって形成された長方形は、長さが約１２５インチ、幅が２５インチとすることができる。大形銅コイル３０を構成する銅の矩形断面は、約０．４インチｘ４．３インチとすることができる。ターン３２の各々間の間隔は、約４．３インチとすることができる。大形銅コイル３０は、重さを約４０００ポンドとすることができる。当業者には分かるように、銅コイルは、様々な異なる寸法に作ることができ、用途に応じて上述したよりも大きくすることもまた小さくすることもできる。上記の実施例は、普通に使用されているコイルの異なるタイプを概観するために提示したものである。さらに、上記の実施例は、銅コイルに関するものである。本出願で記載した新規な方法は、異なる金属特性のコイルに対しても使用することができることは、当業者には分かるであろう。本出願の全体を通しての銅の使用は、単に例示的なものであるに過ぎない。

図４は、銅コイルの改修において現在使用されている従来型の洗浄方法を全体的に示すフロー図４０である。この方法によって洗浄しかつ改修される銅コイルには、上述したコイル、つまり小形銅コイル１０、中形銅コイル２０又は大形銅コイル３０のいずれかを含むことができる。ブロック４２において、発電機の設置場所から輸送されてきた銅コイルを受入れることができる。上述したように、受入れた銅コイルには一般的に、焼き付けられた絶縁材、酸化残留物及びその他の汚染物質が付着しており、それらは、その銅コイルを絶縁し直し（再絶縁し）かつ再利用できる状態にする前に除去しなくてはならない。受入れた銅コイルはまた、それに取付けられた電極を有する可能性もある。ブロック４４において、コイルから電極を除去することができる。除去した電極は、従来型の方法（フロー図４０には図示せず）では別個に洗浄することができる。ブロック４６において、あらゆる付着したコイルは分離させることができる、つまり銅コイル内の互いに固着したあらゆるターンを分離することができる。

この初期準備作業が完了すると、ブロック４８において、コイルは、アルカリ性浴内に配置することができる。一般的に、アルカリ性浴は、アルカリ性溶液つまり７．０以上のｐＨを有する溶液内への浸漬である。一般的に、コイルは、アルカリ性（苛性）浴内に約８〜１２時間浸される。アルカリ性浴は、絶縁材及びその他の汚染物質を銅コイルから除去し始める又は緩め始めるためにこれだけの量の時間を要する。アルカリ性浴の後に、コイルは、水ですすいで、アルカリ性溶液を取り除くことができる。次に、ブロック５０において、各銅コイルのリード線を除去して、新しいリード線を取付けることができる。

ブロック４８におけるアルカリ性浴は一般的に、銅コイルから絶縁材の全ては除去しない。さらに、絶縁材と共に酸化残留物又はその他の汚染物質も、アルカリ性浴後に銅コイル上に残る可能性がある。従って、ブロック５２において、コイルには長時間にわたる手動洗浄作業を行う必要がある。一般的に、手動洗浄は、研磨パッド及び洗浄剤吹付けによる人手での洗浄から成る。手動洗浄は、銅コイルが完全に洗浄されるまで、つまり絶縁材、酸化残留物又はその他の汚染物質が実質的に無くなるまで続けられる。一般的に、各銅コイルには、それらが十分なレベルに洗浄されるまでに、平均して８時間の手動洗浄を行わなくてはならない。

ブロック５２の手動洗浄後には、銅コイルは、再利用のための銅コイルの準備作業を始めることができるほど、十分に改修されている。従って、ブロック５４において、銅コイルは、再絶縁することができる。再絶縁作業には一般的に、銅コイルに対して新しい絶縁材を施工することが含まれる。再絶縁が完了した後に、ブロック５６において銅コイルは圧縮され、またブロック５８において再組立てされる。ブロック５８における再組立には、ブロック４４において銅コイルから分離させた電極を再取付けすることが含まれる。ブロック５９における検査後に、改修した銅コイルは、再利用のために発電機に輸送して戻すことができる。或いは、銅コイルが幾つかの方法での検査に通らなかった場合には、銅コイルは、上記処理作業の始めに戻すか又は必要に応じて中間ステップのいずれかに戻すことができる。

この改修方法の洗浄ステップつまりブロック４８のアルカリ性浴及びブロック５２の手動洗浄は一般的に、フロー図４０の改修作業全体の大きな部分を占めている。上記のように、これら２つのステップは、コイル当たり約１６〜２０時間かかる可能性があり、これには、アルカリ性浴における約８〜１２時間と手動洗浄の約８時間とが含まれる。

図５は、本出願の例示的な実施形態による超音波洗浄を使用した銅コイル洗浄及び改修方法を全体的に示すフロー図６０である。本方法によって改修される銅コイルには、上述したコイル、つまり小形銅コイル１０、中形銅コイル２０又は大形銅コイル３０のいずれかを含むことができる。ブロック６２において、発電機の設置場所から輸送されてきた銅コイルを受入れることができる。上述したように、受入れた銅コイルには一般的に、焼き付けられた絶縁材、酸化残留物及びその他の汚染物質が付着しており、それらは、その銅コイルを再絶縁しかつ再利用できる状態にする前に除去しなくてはならない。受入れた銅コイルはまた、それに取付けられた電極を有する可能性もある。ブロック６４において、コイルから電極を除去することができる。除去した電極は、従来通りの方法（フロー図６０には図示せず）で別個に洗浄することができる。ブロック６６において、あらゆる付着したコイルは分離させることができる、つまり銅コイル内の互いに固着したあらゆるターンを分離することができる。

この初期準備作業が完了すると、ブロック６８において、コイルは、超音波洗浄浴内に配置することができる。一般的に、超音波洗浄浴は、超音波がその中を通過する水溶液中へのコイルの浸漬を含む。用途に応じて、水溶液は、酸性溶液又はアルカリ性溶液とすることができる。酸性溶液の場合、幾つかの実施形態では、水溶液は、１〜７のｐＨを有することができる。他の実施形態では、ｐＨは、約１とすることができる。酸性溶液は、例えばクエン酸又はその他の同様な反応物質で形成することができる。上述したように、他の実施形態では、水溶液は、アルカリ性溶液とすることができる。幾つかの実施形態では、アルカリ性溶液のｐＨは、８〜１３の範囲とすることができる。他の実施形態では、アルカリ性溶液のｐＨは、約１３とすることができる。アルカリ性溶液は、例えば水酸化ナトリウム又はその他の同様な反応物質で形成することができる。水溶液の温度は、上昇させることができる。幾つかの実施形態では、水溶液の温度は、約５０℃〜８５℃の範囲とすることができる。他の実施形態では、水溶液の温度は、約７７℃とすることができる。

超音波洗浄システム及び方法について、以下により詳しく説明する。一般的に、超音波洗浄は、その中を超音波圧力波が通過する水溶液中にコイルを浸漬させるステップを含む。以下により詳しく説明するように、超音波圧力波は、銅コイル上に焼き付けられるか又はその他で付着した絶縁材、酸化残留物及びその他の汚染物質の除去を助ける。特定の実施形態では、水溶液を通して加えられる超音波圧力波の周波数は、約２９〜３１ｋＨｚとすることができる。各銅コイルは、洗浄が完了するまでに、超音波洗浄システムの水溶液中に約３〜４時間浸漬させた状態に維持することができるが、この浸漬時間は、用途又は所望の洗浄レベルに応じて変化させることができる。水溶液中に浸漬させた後に、コイルは、水ですすぐことができる。この水洗いには、銅コイルを水タンク中に浸漬させるステップを含むことができる。他の実施形態では、コイルに水を噴霧することができる。次に、ブロック７０において、各銅コイルのリード線を除去して新しいリード線を取付けることができる。

ブロック６８における超音波洗浄は一般的に、銅コイルからかなりの量の絶縁材及びその他の汚染物質を除去する。しかしながら、幾分かの絶縁材、酸化残留物及び／又はその他の汚染物質は、超音波洗浄後に銅コイル上に残る可能性がある。従って、ブロック７２において、残留汚染物質のあらゆるものを除去するために手動洗浄を行うことができる。一般的に、手動洗浄には、研磨パッド及び洗浄剤吹付けによる短時間の人手での洗浄が含まれる。ブロック７２の手動洗浄は、銅コイルが完全に洗浄されるまで、つまり絶縁材、酸化残留物又はその他の汚染物質が実質的に無くなるまで続けられる。一般的に、ブロック６８の超音波洗浄の間に所定量の絶縁材及び汚染物質が除去された場合には、各銅コイルは、それら銅コイルが十分なレベルに洗浄されるまでに、ほんの約１時間の手動洗浄を行う必要があることになる。

ブロック７２の手動洗浄後には、銅コイルは、再利用のための銅コイルの準備作業を始めることができるほど、十分に改修されている。従って、ブロック７４において、銅コイルは、再絶縁することができる。再絶縁作業には、銅コイルに対して新しい絶縁材を施工することが含まれる。再絶縁が完了した後に、ブロック７６において銅コイルは圧縮され、またブロック７８において再組立てされる。ブロック７８における再組立には、ブロック６４において銅コイルから分離させた電極を再取付けすることが含まれる。ブロック７９における検査後に、改修した銅コイルは、再利用のために発電機に輸送して戻すことができる。或いは、銅コイルが幾つかの方法での検査に通らなかった場合には、銅コイルは、上記処理作業の始めに戻すか又は必要に応じて中間ステップのいずれかに戻すことができる。

説明したように、フロー図４０の改修方法の洗浄ステップ（つまり、ブロック４８のアルカリ性浴及びブロック５２の手動洗浄）は一般的に、コイル当たり約１６〜２０時間かかるが、フロー図６０の改修方法の洗浄ステップ（つまり、ブロック６８の超音波洗浄及びブロック７２の手動洗浄）は一般的に、コイル当たり４〜５時間かかる。従って、大幅な時間の節減が実現される。

図６は、フロー図６０で説明した方法において使用することができる例示的な超音波洗浄システム８０の概略図を示しているが、その他の超音波洗浄システムも使用することができる。当業者には分かるように、超音波洗浄は一般的に、水性媒体中に浸漬させた部品から汚染物質を除去するために高周波圧力波（人の可聴上限つまり約１８ｋＨｚ以上）を使用することを含む。キャビテーションと呼ばれる方法では、水性媒体中の交番する正及び負圧力波により、ミクロンサイズの気泡を形成させかつ成長させる。これら交番圧力波を受ける気泡は、その時点でそれら気泡が破裂する共振サイズに達するまで成長し続ける。

気泡破裂の直前において、気泡自体の内部に大量のエネルギーが貯えられている。キャビテーション気泡内部の温度は、極めて高くなり、圧力は、最大５００ａｔｍに達する可能性がある。破裂事象は、それが硬質表面の近くで発生した時には、気泡をそのサイズの約１０分の１の噴流に変化させ、この噴流が最大４００ｋｍ／時の速度で硬質表面に向って移動する。圧力、温度及び速度の組合せにより、噴流は、汚染物質を基体に対するそれらの結合から開放させる。噴流のもつ固有の小さなサイズと比較的大きなエネルギーとにより、超音波洗浄は、小さな隙間内に到達しかつ捕捉された汚染物質を非常に効果的に除去する能力を有し、この能力には、銅コイル上に見られる絶縁材及びその他の汚染物質の除去も含むことができる。

一般的に、水性媒体内に正及び負圧力波を発生させるために、一般的には高周波トランスデューサに取付けられたダイアフラムから成る機械的振動装置が使用される。高周波電子発生源によりそれらの共振周波数で振動するトランスデューサは、ダイアフラムの増幅振動を誘発する。この増幅振動は、タンク内の水溶液中を伝播する正及び負圧力波の発生源となる。これらの圧力波は、水溶液を通して伝わる時に、キャビテーションプロセスを生じる。トランスデューサの共振周波数が、共振気泡のサイズと大きさを決定する。一般的に、洗浄作業において使用される超音波トランスデューサは、２０〜８０ｋＨｚの周波数の工業規格範囲にある。

図６は、超音波洗浄システム８０の基本構成要素を示しており、これらの基本構成要素には、放射ダイアフラム８４に取付けられた超音波トランスデューサ８２の列、発電機８６、及び水溶液９０で満たされたタンク８８を含むことができる。当業者には分かるように、本明細書に記載した超音波洗浄システム８０は、単に例示的なものに過ぎない。その他の超音波洗浄システムも使用することができる。超音波トランスデューサ８２には、圧電トランスデューサ、磁気歪みトランスデューサ又は同様なものを含むことができる。幾つかの実施形態では、それらの頑丈さと耐久性の故に磁気歪みトランスデューサが好ましいと言える。

発電機８６は、６０Ｈｚの標準的電気周波数を超音波洗浄法に必要な一般的に２０〜８０ｋＨｚの範囲内の高周波数に変換することができる。上記したように、銅コイルの洗浄において使用する周波数は、約３０ｋＨｚとすることができる。幾つかの実施形態では、周波数は、タンク８８内の定在波及びホットスポットを排除するために、２９.５ｋＨｚ〜３０．５ｋＨｚの範囲で掃引させることができる。発電機８６の高周波出力は、超音波トランスデューサ８２をそれらの共振周波数で振動させるために使用することができ、この共振周波数は、ダイアフラム８４の増幅振動を誘発することができる。幾つかの実施形態では、発電機８６は、掃引周波数及び／又は自動追従回路を含むことができる。

タンク８８は、実際には矩形とし、かつ該タンク８８が例えば前述した銅コイル（つまり、小形銅コイル１０、中形銅コイル２０又は大形銅コイル３０）のいずれか１つとすることができる銅コイルを水溶液９０中に完全に浸漬するのを可能にするようなサイズとすることができる。超音波トランスデューサ８２は、溶接又はその他の手段によってタンク８８の底面及び／又は側面上に配置することができる。タンク８８は一般的に、該タンク８８が銅コイル、水溶液９０及びその他の装置を支持することができるように、その構造が頑丈なものにされることになる。超音波洗浄システムは一般的に、幾つかのタイプの水性媒体のいずれかを使用することができる。銅コイルを洗浄しかつ改修する用途では、超音波洗浄システム８０で使用する水溶液９０は、アルカリ性溶液とすることができるが、前述したように、酸性溶液も使用することができる。

１つの実施形態では、超音波洗浄システム８０は、次のように作動することができる。銅コイルともし存在するならば銅コイルを運搬するためのカート（図示せず）は、水溶液９０中に浸漬させることができる。水溶液９０は、約１３のｐＨを有する水酸化ナトリウム溶液とすることができる。幾つかの実施形態では、水酸化ナトリウム溶液は、約１６０°Ｆまで加熱することができる。水酸化ナトリウム溶液を通して加える圧力波の周波数は、２９.５ｋＨｚ〜３０．５ｋＨｚの範囲で掃引させることができる。溶液中への浸漬は、約３〜４時間継続することができ、その時点で超音波洗浄作業を完了し、銅コイルをタンク８８から取り出すことができる。

幾つかの実施形態では、超音波洗浄を使用した銅コイル洗浄及び改修方法は、振動洗浄法で増強することができる。図７は、例示的な実施形態による振動洗浄法を含むフロー図、すなわちフロー図９５を示している。フロー図４０、６０の場合と同様に、本方法によって改修される銅コイルには、上述したコイルつまり小形銅コイル１０、中形銅コイル２０又は大形銅コイル３０のいずれかを含むことができる。ブロック９６において、銅コイルは、発電機の設置場所から輸送されてきた銅コイルを受入れることができる。ブロック９８において、コイルから電極を除去することができる。除去した電極は、従来通りの方法（フロー図９５には図示せず）で別個に洗浄することができる。ブロック１００において、あらゆる付着したコイルは分離させることができる、つまり銅コイル内の互いに固着したあらゆるターンを分離することができる。

この初期準備作業が完了すると、ブロック１０２において、銅コイルは、超音波洗浄浴内に配置することができる。一般的に、フロー図６０に関連して上述したのと同様に、超音波洗浄浴は、超音波がその中を通過する水溶液中へのコイルの浸漬を含むことができる。各銅コイルは、洗浄が完了するまでに、超音波洗浄システムの水溶液中に約１〜４時間浸漬させた状態に維持することができるが、この浸漬時間は、用途又は所望の洗浄レベルに応じて変化させることができる。水溶液中に浸漬させた後に、コイルは、水ですすぐことができる。

超音波洗浄後に、ブロック１０４において、銅コイルには振動洗浄法を行うことができる。以下により詳しく説明するように、振動洗浄法には、それを通して振動を誘発する水及び粒子状媒体の混合物内に銅コイルを配置するステップを含むことができる。一般的に、振動は、粒子状媒体が銅コイルに対して摩擦するようする。ブロック１０２の超音波洗浄法によって除去されなかったあらゆる残留絶縁材又はその他の汚染物質を除去するのは、この摩擦である。さらに、摩擦は、銅コイル上に生じたあらゆる金属ばりを除去し、それにより、絶縁材を再施工する前に銅コイルを滑らかにする利点を有することができる。銅コイルには振動洗浄法を約１時間行うことができ、この時点で、銅コイルは、実質的に絶縁材、その他の汚染物質及び金属ばりを取り除いた状態にすることができる。次に、ブロック１０６において、各銅コイルのリード線を除去して、新しいリード線を取付けることができる。

超音波洗浄法及び振動洗浄法の組合せにより、銅コイルは絶縁材及びその他の汚染物質が最早実質的に付着していない状態にすることができるので、手動洗浄を不要にすることができる。従って、新しいリード線が取付けた後には、コイルは、該コイルに再利用のための準備作業を開始することができるほど、十分に改修された状態にすることができる。従って、ブロック１０８において、コイルは、再絶縁することができる。この再絶縁作業には、銅コイルに対して新しい絶縁材を施工するステップが含まれる。再絶縁が完了した後に、銅コイルは、ブロック１１０において圧縮され、またブロック１１２において再組立てされる。ブロック１１２における再組立には、ブロック９８において銅コイルから分離させた電極を再取付けするステップが含まれる。ブロック１１４における検査後に、改修した銅コイルは、再利用のために発電機に輸送して戻すことができる。或いは、銅コイルが幾つかの方法での検査に通らなかった場合には、銅コイルは、上記処理作業の始めに戻すか又は必要に応じて中間ステップのいずれかに戻すことができる。

図８は、例示的な振動洗浄システム１２０を示している。このシステムは、振動タンク１２２と該振動タンク１２２を振動させるアクチュエータ（図示せず）とを含む。図示するように、大形銅コイル３０は、該大形銅コイル３０を支持しかつさらに個々のターン３２を分離させるラック１２４上に載せることができる。幾つかの実施形態では、図示するように、ラック１２４は、各端部に円形端部プレート１２６を有することができる。これらの円形端部プレート１２６は、振動タンクが振動している間にラック１２４及び該ラック１２４上に載せられた銅コイル３０が振動タンク１２２内で回転するのを可能にすることができ、それにより、洗浄作業を助けることができる。

上述したように、振動タンク１２２は、水及び粒子状媒体（図示せず）の混合物で満たすことができる。幾つかの実施形態では、粒子状媒体は、多数の方形状粒子１２３を含むことができる。図９に示すように、方形状粒子の各辺は、約２０ｍｍの寸法を有することができる。当業者には分かるように、三角形のようなその他の形状の粒子も使用することができる。幾つかの実施形態では、粒子状媒体は、セラミックとすることができる。その他のタイプの振動洗浄システムを使用することができることは、当業者には分かるであろう。

使用中に、銅コイル３０は、振動タンク１２２内の水及び粒子状媒体の混合物中に浸漬させることができる。アクチュエータは、振動タンク１２２を振動させるように、作動させることができる。振動により、銅コイル３０に対して粒子状媒体を摩擦させることができ、それによって、銅コイル上に残留しているあらゆる絶縁材、その他の汚染物質及び／又は金属ばりを取り除くことになるようにする。アクチュエータは、振動タンク１２２内で銅コイル及びラック１２４を回転させることができ、それによって、銅コイルと粒子状媒体との間で起こる摩擦量をさらに増大させることができる。アクチュエータは、約１時間後に不作動にして、振動タンク１２２から銅コイルを取り出すことができる。銅コイル３０が振動タンク１２２内にある時間は、所望の洗浄レベルに応じて増大又は減少させることができる。

本発明の好ましい実施形態に関する以上の説明から、当業者には種々の改良、変更及び修正が想起されるであろう。当技術の範囲内にあるそのような改良、変更及び修正は、提出した特許請求の範囲によって保護されることを意図している。さらに、以上の説明は、本出願の記述した実施形態のみに関するものであること、また特許請求の範囲及びその均等物によって定まる本出願の技術思想及び技術的範囲から逸脱せずに、本明細書において数多くの変更及び修正を加えることができることを理解されたい。

本出願の実施形態に従って洗浄しかつ改修することができる銅コイルの斜視図。 本出願の実施形態に従って洗浄しかつ改修することができる別の銅コイルの斜視図。 本出願の実施形態に従って洗浄しかつ改修することができるさらに別の銅コイルの斜視図。 従来型の銅コイル洗浄及び改修方法を示すフロー図。 本出願の例示的な実施形態による超音波洗浄を用いた銅コイル洗浄及び改修方法を示すフロー図。 本出願の例示的な実施形態による超音波洗浄システムの概略平面図。 本出願の例示的な実施形態による超音波洗浄及び振動洗浄を用いた銅コイル洗浄及び改修方法を示すフロー図。 本出願の例示的な実施形態による振動洗浄システムの概略平面図。 本出願の例示的な実施形態による振動洗浄システム内で使用される粒子状媒体の斜視図。

符号の説明

１０ 小形銅コイル
１２ ターン
２０ 中形銅コイル
２２ ターン
３０ 大形銅コイル
３２ ターン
８０ 超音波洗浄システム
８２ 超音波トランスデューサ
８４ ダイアフラム
８６ 発電機
８８ タンク
９０ 水溶液
１２０ 振動洗浄システム
１２２ 振動タンク
１２３ 方形状粒子
１２４ ラック
１２６ 円形端部プレート

Claims (10)

1. 発電機コイル（１０、２０、３０）を洗浄する方法であって、
   水溶液（９０）を通して超音波圧力波を通過させるための手段を含む超音波洗浄システム（８０）を用いて前記発電機コイル（１０、２０、３０）を洗浄するステップ、を含む、
   方法。
2. 前記水溶液（９０）が、酸性溶液を含む、請求項１記載の方法。
3. 前記酸性溶液が、クエン酸を含む、請求項２記載の方法。
4. 前記水溶液（９０）が、アルカリ性溶液を含む、請求項１記載の方法。
5. 前記アルカリ性溶液が、水酸化ナトリウム含む、請求項４記載の方法。
6. 前記水溶液（９０）が、５０℃〜８５℃の範囲の温度を含む、請求項１記載の方法。
7. 前記超音波圧力波の周波数が、約３０ｋＨｚである、請求項１記載の方法。
8. 前記超音波洗浄システム（８０）を用いて前記発電機コイル（１０、２０、３０）を洗浄するステップが、前記水溶液（９０）中に前記発電機コイル（１０、２０、３０）を浸漬させ、該発電機コイル（１０、２０、３０）を約３〜４時間該水溶液（９０）中に浸漬させた状態に維持するステップを含む、請求項１記載の方法。
9. 前記超音波洗浄システム（８０）を用いて前記発電機コイル（１０、２０、３０）を洗浄するステップの後に、該発電機コイル（１０、２０、３０）を手動洗浄するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
10. 粒子状媒体を通して振動を誘発するための手段を含む振動洗浄システム（１２０）を用いて前記発電機コイル（１０、２０、３０）を洗浄するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。

Images