JP2015177560A - Hydrogen gas dryer and rotary electric machine system comprising the same - Google Patents

Hydrogen gas dryer and rotary electric machine system comprising the same Download PDF

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藤田 鉄博
Tetsuhiro Fujita
鉄博 藤田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a hydrogen gas dryer capable of preventing firing and explosion caused by hydrogen gas leak by using no electric heater and implementing an airtight circuit configuration in which a hydrogen gas does not exit externally, and a rotary electric machine system comprising the dryer.SOLUTION: A desiccant regenerative circuit for performing vacuum drying using a heating tube 4 provided in a drying tower 2 implements an airtight circuit configuration for preventing a hydrogen gas from exiting externally. High temperature oil discharged from an airtight oil pump 23 added to a rotary electric machine 20 is used as a heating fluid circulating in the heating tube 4. A vacuum tank 24 and a vacuum pump 25 provided in an oil supply apparatus added to the rotary electric machine 20 is used as vacuum drawing means. Thereby, a hydrogen gas dryer which has a simple configuration and high safety and to which a simple control method can be applied, and a rotary electric machine system comprising the hydrogen gas dryer are obtained.

Description

本発明は、回転電機等の被冷却機器の冷却用水素ガスを機外に循環させ除湿する水素ガス乾燥装置およびこれを備えた回転電機システムに関する。   The present invention relates to a hydrogen gas drying device that circulates and dehumidifies hydrogen gas for cooling a device to be cooled such as a rotating electrical machine, and a rotating electrical machine system including the same.

従来、回転電機等の被冷却機器の冷却用水素ガス乾燥装置は、回転電機の回転子に設置されているファンの入口側と出口側の圧力差により水素ガスを機外に循環させ、乾燥塔に充填した乾燥剤により除湿を行っていた。また、乾燥剤が一定以上の水分を吸収した時には、水素ガス乾燥装置をラインから隔離した後、乾燥塔内部に設置した電気ヒータを起動すると共に外部に設置したブロワからの空気を送り込み、乾燥剤の水分を除去していた(図2参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a hydrogen gas drying device for cooling equipment to be cooled, such as a rotating electrical machine, circulates hydrogen gas outside the apparatus by a pressure difference between an inlet side and an outlet side of a fan installed in a rotor of the rotating electrical machine. Dehumidification was performed with a desiccant filled in Also, when the desiccant absorbs moisture above a certain level, after isolating the hydrogen gas drying device from the line, the electric heater installed inside the drying tower is started and air from the blower installed outside is sent to the desiccant. Water was removed (see FIG. 2).

このようなタイプの水素ガス乾燥装置の改善例として、特許文献1では、乾燥塔内部に設置された電気ヒータによる加熱と併せて、さらに乾燥塔内部を真空引きすることにより、短時間で効率的な除湿を行うようにしている。また、特許文献2では、水素ガス入口弁、水素ガス出口弁、真空引き弁、およびドレイン弁等の各弁を自動弁制御装置により遠隔制御できるようにし、操作員の作業負担を軽減している。   As an improvement example of this type of hydrogen gas drying apparatus, in Patent Document 1, it is efficient in a short time by evacuating the inside of the drying tower together with heating by an electric heater installed inside the drying tower. To perform proper dehumidification. Moreover, in patent document 2, each valve, such as a hydrogen gas inlet valve, a hydrogen gas outlet valve, a vacuum drawing valve, and a drain valve, can be remotely controlled by an automatic valve control device, thereby reducing an operator's workload. .

さらに、特許文献3では、各弁の切替操作を自動化し、水素ガス検知器が水素ガスを検出した時には、乾燥運転および再生運転を停止することにより、自動弁のいずれかに水素ガス漏えいがあるときには、水素ガス乾燥装置を運転しないようにしている。   Furthermore, in Patent Document 3, when the hydrogen gas detector detects hydrogen gas by automating the switching operation of each valve, one of the automatic valves has a hydrogen gas leak by stopping the drying operation and the regeneration operation. Sometimes, the hydrogen gas drying device is not operated.

特開昭61−54841号公報JP 61-54841 A 特開昭64−77445号公報JP-A 64-77445 特開平08−331808号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-331808

上記特許文献1〜3では、いずれも乾燥剤を加熱する電気ヒータを備えており、乾燥剤は水素ガスが通過する回路に設置されていることから、防爆に対する考慮が必要不可欠であった。このため、隔離弁の開閉タイミングをずらして水素ガスと加熱後のヒータとが接触しないように運用する、乾燥塔内に残留する水素ガスを不活性ガスでパージする、あるいは乾燥塔内を真空引きする等の処置を行っていた。   In the above Patent Documents 1 to 3, since all of them are provided with an electric heater for heating the desiccant, and the desiccant is installed in a circuit through which hydrogen gas passes, consideration for explosion prevention is indispensable. For this reason, the operation is performed so that the opening and closing timing of the isolation valve is shifted so that the hydrogen gas does not come into contact with the heated heater, the hydrogen gas remaining in the drying tower is purged with an inert gas, or the inside of the drying tower is evacuated. I was taking measures such as.

さらに、弁の切替操作を自動化したとしても、防爆を考慮した各弁の切替タイミングの確立、各弁の切替完了の確認、または乾燥塔内部温度の監視等が必要であり、システムが複雑になることから制御系が複雑となる問題があった。   Furthermore, even if the valve switching operation is automated, it is necessary to establish the switching timing of each valve in consideration of explosion prevention, to confirm the completion of switching of each valve, or to monitor the internal temperature of the drying tower, and the system becomes complicated. Therefore, there is a problem that the control system becomes complicated.

また、水素ガスは少量であっても着火の危険性があるため、周辺大気中に流出させないことが安全管理上望まれるが、図2に示すような従来の水素ガス乾燥装置では、ブロワ&モータにより周辺空気を乾燥塔に送り込むので、乾燥塔内に圧力を持って存在している水素ガスが、連動式切替弁を操作した時にブロワ部分から流出することがあった。   Further, since there is a risk of ignition even with a small amount of hydrogen gas, it is desired for safety management that it does not flow into the surrounding atmosphere. However, in the conventional hydrogen gas drying apparatus as shown in FIG. As a result, the surrounding air is sent to the drying tower, so that hydrogen gas existing with pressure in the drying tower sometimes flows out from the blower when the interlocking switching valve is operated.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電気ヒータを用いることなく、且つ水素ガスが外部に流出しない密閉回路構成を実現し、水素ガス漏洩による着火および爆発を防止すると共に簡便な制御方式の適用が可能な水素ガス乾燥装置およびこれを備えた回転電機システムを得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and realizes a closed circuit configuration in which hydrogen gas does not flow out without using an electric heater, and prevents ignition and explosion due to hydrogen gas leakage. An object of the present invention is to obtain a hydrogen gas drying apparatus that can prevent and apply a simple control method, and a rotating electrical machine system including the same.

本発明に係るガス乾燥装置は、回転電機等の被冷却機器の冷却用水素ガスを機外で除湿する水素ガス乾燥装置であって、少なくとも周辺温度以上の加温流体を通過させる加温管を有し、加温管と外容器との間に乾燥剤が充填された二つの乾燥塔と、回転電機内のブロアによる差圧を利用して一方の乾燥塔に水素ガスを導き、乾燥剤を通過させて再び回転電機内へ戻す水素ガス循環回路と、他方の乾燥塔を真空引き手段により真空引きすると共に加温管により加温し、乾燥剤に吸収された水分を除去する乾燥剤再生回路と、加温管に加温流体を循環させる加温流体循環回路と、水素ガス循環回路となる乾燥塔を選択する切替弁と乾燥剤再生回路となる乾燥塔を選択する切替弁とを含む切替手段を備えたものである。   A gas drying apparatus according to the present invention is a hydrogen gas drying apparatus that dehumidifies the cooling hydrogen gas of a cooled device such as a rotating electrical machine outside the apparatus, and includes a heating pipe that allows a heated fluid that passes at least the ambient temperature to pass therethrough. Two drying towers filled with a desiccant between the heating tube and the outer container, and hydrogen gas is guided to one of the drying towers using the differential pressure due to the blower in the rotating electrical machine. A hydrogen gas circulation circuit that passes it back into the rotating electrical machine, and a desiccant regeneration circuit that evacuates the other drying tower by a vacuuming means and heats it by a heating tube to remove moisture absorbed in the desiccant. And a heating fluid circulation circuit that circulates the heated fluid in the heating pipe, a switching valve that selects a drying tower that serves as a hydrogen gas circulation circuit, and a switching valve that selects a drying tower that serves as a desiccant regeneration circuit Means are provided.

また、本発明に係る回転電機システムは、回転電機と、回転電機の被冷却機器の冷却用水素ガスを機外に循環させ除湿する水素ガス乾燥装置とを備え、水素ガス乾燥装置として上記の水素ガス乾燥装置を用いたものである。   In addition, a rotating electrical machine system according to the present invention includes a rotating electrical machine and a hydrogen gas drying device that circulates and dehumidifies the cooling hydrogen gas of the cooled equipment of the rotating electrical machine outside the device, and the hydrogen gas drying device described above is used as the hydrogen gas drying device. A gas drying apparatus is used.

本発明に係る水素ガス乾燥装置および回転電機システムによれば、乾燥剤再生回路において電気ヒータのような着火の可能性のある熱源を用いることなく、加温管を用いた真空乾燥を行うようにし、さらに、水素ガスが外部に流出しない密閉回路構成を実現したので、水素ガス漏洩による着火および爆発を防止することができると共に、簡便な制御方式の適用が可能である。   According to the hydrogen gas drying apparatus and the rotating electrical machine system of the present invention, vacuum drying using a heating tube is performed in a desiccant regeneration circuit without using a heat source that may be ignited such as an electric heater. Furthermore, since a closed circuit configuration in which hydrogen gas does not flow out is realized, ignition and explosion due to hydrogen gas leakage can be prevented, and a simple control method can be applied.

本発明の実施の形態1に係る二塔式ガス乾燥装置の系統を示す図である。It is a figure which shows the system | strain of the two-column type gas drying apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 従来の水素ガス乾燥装置の系統を示す図である。It is a figure which shows the system | strain of the conventional hydrogen gas drying apparatus. 本発明の実施の形態1に係る二塔式ガス乾燥装置による真空乾燥の効果を示す図である。It is a figure which shows the effect of the vacuum drying by the two-column type gas drying apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る二塔式ガス乾燥装置における乾燥塔の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the drying tower in the two-column type gas drying apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る二塔式ガス乾燥装置における乾燥塔の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the drying tower in the two-column type gas drying apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る二塔式ガス乾燥装置における乾燥塔の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the drying tower in the two-column type gas drying apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る二塔式ガス乾燥装置の系統を示す図である。It is a figure which shows the system | strain of the double tower type gas drying apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る二塔式ガス乾燥装置の系統を示す図である。It is a figure which shows the system | strain of the two-column type gas drying apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5に係る二塔式ガス乾燥装置の系統を示す図である。It is a figure which shows the system | strain of the two-column type gas drying apparatus which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態6に係る二塔式ガス乾燥装置の系統を示す図である。It is a figure which shows the system | strain of the two-column type gas drying apparatus which concerns on Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態7に係る二塔式ガス乾燥装置の系統を示す図である。It is a figure which shows the system | strain of the two-column type gas drying apparatus which concerns on Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態8に係る二塔式ガス乾燥装置の系統を示す図である。It is a figure which shows the system | strain of the two-column type gas drying apparatus which concerns on Embodiment 8 of this invention. 本発明の実施の形態9に係る二塔式ガス乾燥装置の系統を示す図である。It is a figure which shows the system | strain of the two-column type gas drying apparatus which concerns on Embodiment 9 of this invention.

実施の形態1.
以下に、本発明の実施の形態1に係る水素ガス乾燥装置について、図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る回転電機システムの水素ガス乾燥装置である二塔式ガス乾燥装置の主要部分を示している。なお、以下の図において、各弁を示す白い三角は「開」状態、黒い三角は「閉」状態を示し、矢印Aは屋外排気を示している。
Embodiment 1 FIG.
Below, the hydrogen gas drying apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention is demonstrated based on drawing. FIG. 1 shows a main part of a two-column gas drying apparatus that is a hydrogen gas drying apparatus of a rotating electrical machine system according to Embodiment 1 of the present invention. In the following drawings, the white triangles indicating the valves indicate the “open” state, the black triangles indicate the “closed” state, and the arrow A indicates the outdoor exhaust.

二塔式ガス乾燥装置1は、二つの乾燥塔2a、2b(総称して乾燥塔2)を有し、これらの乾燥塔2の一方は水素ガス循環回路を構成し、他方は乾燥剤再生回路を構成する。水素ガス循環回路は、被冷却機器である回転電機20内のブロアによる差圧を利用して一方の乾燥塔2(図1では乾燥塔2b)に水素ガスを導き、乾燥剤3を通過させて除湿し、再び回転電機20内へ戻す回路である。   The two-column gas drying apparatus 1 has two drying towers 2a and 2b (generally called a drying tower 2), one of these drying towers 2 constitutes a hydrogen gas circulation circuit, and the other is a desiccant regeneration circuit. Configure. The hydrogen gas circulation circuit guides the hydrogen gas to one drying tower 2 (drying tower 2b in FIG. 1) by using the differential pressure due to the blower in the rotating electrical machine 20 that is a device to be cooled, and allows the desiccant 3 to pass therethrough. This is a circuit for dehumidifying and returning it to the rotary electric machine 20 again.

乾燥剤再生回路は、他方の乾燥塔2(図1では乾燥塔2a)を真空引き手段により真空引きすると共に、加温管4により加温しながら乾燥剤3に吸収された水分を除去し、乾燥剤3を再生(再活性化)する回路である。本実施の形態1では、真空引き手段として、回転電機20に付属の給油装置に設置された真空タンク24および真空ポンプ25を用いている。二つの乾燥塔2a、2bは、交互に水素ガス循環回路と乾燥剤再生回路となるように運用される。   The desiccant regeneration circuit evacuates the other drying tower 2 (drying tower 2a in FIG. 1) by a vacuuming means and removes moisture absorbed in the desiccant 3 while heating by the heating tube 4. This circuit regenerates (reactivates) the desiccant 3. In the first embodiment, the vacuum tank 24 and the vacuum pump 25 installed in the oil supply device attached to the rotating electrical machine 20 are used as the vacuuming means. The two drying towers 2a and 2b are operated so as to be alternately a hydrogen gas circulation circuit and a desiccant regeneration circuit.

二つの乾燥塔2a、2bには、それぞれの外容器の内部に乾燥剤3a、3b(総称して乾燥剤3)が充填されている。外容器の内部の略中央には、少なくとも周辺温度以上の加温流体を通過させる加温管4a、4b(総称して加温管4)が設けられている。この加温管4と外容器との間に乾燥剤3が充填される。   The two drying towers 2a and 2b are filled with desiccants 3a and 3b (collectively desiccant 3) in the respective outer containers. Heating pipes 4a and 4b (generally called heating pipes 4) for allowing a warming fluid having a temperature equal to or higher than the ambient temperature to pass therethrough are provided at substantially the center inside the outer container. The desiccant 3 is filled between the heating tube 4 and the outer container.

切替手段である連動式切替三方弁5は、互いに連動する入口弁5aと出口弁5bを有し、水素ガス循環回路となる乾燥塔2を選択する。真空引き閉止弁6は、乾燥剤再生回路の真空引きを一時的に閉止する。また、もう一つの切替手段である真空引き切替弁7は、乾燥剤再生回路に設けられ、真空引きを行う乾燥塔2を選択する。なお、本実施の形態1では、これらの各弁は操作員により手動で操作される。   The interlocking switching three-way valve 5 serving as a switching means has an inlet valve 5a and an outlet valve 5b that are interlocked with each other, and selects the drying tower 2 that becomes a hydrogen gas circulation circuit. The evacuation closing valve 6 temporarily closes the evacuation of the desiccant regeneration circuit. The vacuum switching valve 7 as another switching means is provided in the desiccant regeneration circuit, and selects the drying tower 2 that performs vacuuming. In the first embodiment, these valves are manually operated by an operator.

本実施の形態1では、乾燥塔2の加温管4を通過させる加温流体として、回転電機20に付属の密封油ポンプ23から吐出される高温の油を用いている。加温流体供給管8は、加温管4に加温流体を循環させる加温流体循環回路を構成し、密封油ポンプ23から吐出された油の一部を乾燥塔2に供給する。また、加温流体循環回路には、加温流体の流量を制限するオリフィス9a、9bが設けられている。   In the first embodiment, high-temperature oil discharged from the sealing oil pump 23 attached to the rotary electric machine 20 is used as the heating fluid that passes through the heating pipe 4 of the drying tower 2. The heated fluid supply pipe 8 constitutes a heated fluid circulation circuit that circulates the heated fluid in the heated pipe 4, and supplies a part of the oil discharged from the sealed oil pump 23 to the drying tower 2. Further, the heating fluid circulation circuit is provided with orifices 9a and 9b for limiting the flow rate of the heating fluid.

なお、加温流体の温度は、特に限定するものではないが、乾燥剤再生回路における乾燥塔2の乾燥剤3に熱量を供給し、乾燥を促進するものであるから、常温以上、少なくとも周辺温度以上のものが用いられる。   The temperature of the warming fluid is not particularly limited, but heat is supplied to the desiccant 3 of the drying tower 2 in the desiccant regeneration circuit to promote drying. The above is used.

次に、動作について説明する。回転電機20の冷却用水素ガスは、現地供給弁21を経由して二塔式ガス乾燥装置1の水素ガス循環回路に導かれ、連動式切替三方弁5の入口弁5a側から乾燥塔2bに流入する。乾燥塔2bを通過する際に乾燥剤3bと接触して水素ガス中の水分が除去された後、出口弁5bから現地戻り弁22を経由して回転電機20に戻る。   Next, the operation will be described. The cooling hydrogen gas of the rotating electrical machine 20 is led to the hydrogen gas circulation circuit of the two-column gas drying device 1 via the local supply valve 21, and is transferred from the inlet valve 5a side of the interlocking switching three-way valve 5 to the drying tower 2b. Inflow. After passing through the drying tower 2b, the moisture in the hydrogen gas is removed by contact with the desiccant 3b, and then returns from the outlet valve 5b to the rotating electrical machine 20 via the local return valve 22.

また、加温流体循環回路において、密封油ポンプ23から供給された高温の吐出油は、加温流体供給管8から乾燥塔2a、2b内の加温管4a、4bにオリフィス9a、9bで流量制限を受けながら流れる。加温管4a、4bを通過した油は、真空タンク24に戻る。   Further, in the warming fluid circulation circuit, the hot discharge oil supplied from the sealing oil pump 23 flows from the warming fluid supply pipe 8 to the warming pipes 4a and 4b in the drying towers 2a and 2b through the orifices 9a and 9b. It flows while receiving restrictions. The oil that has passed through the heating tubes 4 a and 4 b returns to the vacuum tank 24.

さらに、乾燥剤再生回路の乾燥塔2aは、開状態の真空引き閉止弁6と真空引き切替弁7を経て真空タンク24および真空ポンプ25と接続され真空引きされる。乾燥塔2aの乾燥剤3aは、真空に晒されていること、加温管4aと乾燥塔2aの外容器から熱を供給されることにより、吸収した水分が蒸発し徐々に乾燥していく。この状態を一定期間継続することにより、乾燥塔2aの乾燥剤3aは乾燥状態になり再生される。   Further, the drying tower 2a of the desiccant regeneration circuit is connected to the vacuum tank 24 and the vacuum pump 25 through the opened vacuum pulling / closing valve 6 and the vacuum pulling switching valve 7, and is vacuumed. The desiccant 3a of the drying tower 2a is exposed to vacuum, and heat is supplied from the heating tube 4a and the outer container of the drying tower 2a, whereby the absorbed moisture is evaporated and gradually dried. By continuing this state for a certain period, the desiccant 3a of the drying tower 2a becomes dry and is regenerated.

また、水素ガス循環回路の乾燥塔2bでは、運転を継続していると吸収した水分が徐々に蓄積し、乾燥剤3bは飽和状態となる。このため、一定期間運転した後は、水素ガス循環回路と乾燥剤再生回路の乾燥塔2a、2bを入れ替える操作を実施する。   In the drying tower 2b of the hydrogen gas circulation circuit, the absorbed moisture gradually accumulates when the operation is continued, and the desiccant 3b is saturated. For this reason, after driving | running for a fixed period, operation which replaces the drying towers 2a and 2b of a hydrogen gas circulation circuit and a desiccant reproduction | regeneration circuit is implemented.

切り替え操作の手順は、まず、真空引き閉止弁6を一旦閉止し、続いて真空引き切替弁7を操作し、乾燥塔2bが真空タンク24と連通するように切り替える。次に、連動式切替三方弁5を切り替えて、回転電機20からの水素ガスが乾燥塔2aに流れるようにする。最後に真空引き閉止弁6を開放することで、乾燥塔2bの乾燥剤3bの真空乾燥を開始する。   The switching operation procedure is as follows: first, the vacuum pulling shut-off valve 6 is temporarily closed, and then the vacuum pulling switching valve 7 is operated to switch the drying tower 2 b to communicate with the vacuum tank 24. Next, the interlocking switching three-way valve 5 is switched so that the hydrogen gas from the rotating electrical machine 20 flows into the drying tower 2a. Finally, the vacuum closing valve 6 is opened to start vacuum drying of the desiccant 3b in the drying tower 2b.

次に、本実施の形態1に係る二塔式ガス乾燥装置1の比較例として、従来の水素ガス乾燥装置の乾燥剤再生回路について図2を用いて説明する。なお、図2中、図1と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。   Next, as a comparative example of the two-column gas drying apparatus 1 according to Embodiment 1, a desiccant regeneration circuit of a conventional hydrogen gas drying apparatus will be described with reference to FIG. 2 that are the same as or equivalent to those in FIG. 1 are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

従来のガス乾燥装置は、乾燥塔2の内部で乾燥剤3を乾燥させるための電気ヒータ10およびその電源11が設けられている。また、乾燥塔2の近傍には、通風のためのブロワ&モータ13が取り付けられ、周辺空気が空気供給管14を通って乾燥塔2に送り込まれる。乾燥剤3を通過した湿った空気は、放出管15を通って屋外に放出される。   The conventional gas drying apparatus is provided with an electric heater 10 and a power source 11 for drying the desiccant 3 inside the drying tower 2. A blower & motor 13 for ventilation is attached in the vicinity of the drying tower 2, and ambient air is sent to the drying tower 2 through the air supply pipe 14. The moist air that has passed through the desiccant 3 is discharged to the outside through the discharge pipe 15.

また、乾燥塔2には、内部温度が異常に上昇しないように警報接点付き温度計12が設置され、設定温度以上になった時には電気ヒータ10を遮断する保護を施している。また、位置リミットスイッチ16により、連動式切替三方弁5が回転電機20を含む水素循環回路からブロワ&モータ13を含む乾燥剤再生回路へ完全に切り替わっていることを確認し、回路が切り替わっていなければブロワ&モータ13および電気ヒータ10の起動ができないようにしている。   In addition, a thermometer 12 with an alarm contact is installed in the drying tower 2 so that the internal temperature does not rise abnormally, and protection is provided to shut off the electric heater 10 when the temperature exceeds the set temperature. In addition, the position limit switch 16 confirms that the interlocking switching three-way valve 5 is completely switched from the hydrogen circulation circuit including the rotating electrical machine 20 to the desiccant regeneration circuit including the blower & motor 13, and the circuit must be switched. For example, the blower & motor 13 and the electric heater 10 cannot be started.

水素ガス乾燥運転時は、回転電機20から送出された湿った水素ガスは、開状態の現地供給弁21と連動式切替三方弁5の入口弁5aを経由して乾燥塔2に流入し、乾燥剤3を通って除湿された後、出口弁5bを経由して開状態の現地戻り弁22から回転電機20へ戻る。この時の回路は、入口弁5aおよび出口弁5bにより、ブロワ&モータ13側および放出管15側と隔離されているため、水素ガスは外部に流出しない。   During the hydrogen gas drying operation, the wet hydrogen gas sent from the rotating electrical machine 20 flows into the drying tower 2 through the open local supply valve 21 and the inlet valve 5a of the interlocking switching three-way valve 5, and is dried. After being dehumidified through the agent 3, it returns to the rotating electrical machine 20 from the open local return valve 22 via the outlet valve 5 b. Since the circuit at this time is isolated from the blower & motor 13 side and the discharge pipe 15 side by the inlet valve 5a and the outlet valve 5b, hydrogen gas does not flow out to the outside.

一方、乾燥剤再生時は、回転電機20と乾燥塔2を切り離すために現地供給弁21と現地戻り弁22を閉止する。その後、乾燥塔2とブロワ&モータ13、および放出管15が連通するように連動式切替三方弁5を操作する。すなわち、入口弁5aをブロワ&モータ13側、出口弁5bを放出管15側に接続する。   On the other hand, at the time of regeneration of the desiccant, the local supply valve 21 and the local return valve 22 are closed to separate the rotary electric machine 20 and the drying tower 2. Thereafter, the interlocking switching three-way valve 5 is operated so that the drying tower 2, the blower & motor 13, and the discharge pipe 15 communicate with each other. That is, the inlet valve 5a is connected to the blower & motor 13 side, and the outlet valve 5b is connected to the discharge pipe 15 side.

続いてブロワ&モータ13の起動スイッチを操作してモータを起動し、ブロワから周辺空気を乾燥塔2に送り込む。ブロワ&モータ13の起動を確認した後、電気ヒータ10を起動して乾燥剤3を通過する空気を加熱し除湿する。この状態を一定時間継続し、乾燥剤3の除湿が完了した時点で電気ヒータ10およびブロワ&モータ13を停止する。乾燥塔2の内部温度が十分低下するまで放置した後、連動式切替三方弁5を回転電機20側へ切り替え、水素ガス乾燥運転を行う。   Subsequently, the starter switch of the blower & motor 13 is operated to start the motor, and ambient air is sent from the blower to the drying tower 2. After confirming that the blower & motor 13 is activated, the electric heater 10 is activated to dehumidify the air passing through the desiccant 3. This state is continued for a certain time, and when the dehumidifying agent 3 is dehumidified, the electric heater 10 and the blower & motor 13 are stopped. After leaving until the internal temperature of the drying tower 2 sufficiently decreases, the interlocking switching three-way valve 5 is switched to the rotating electrical machine 20 side, and a hydrogen gas drying operation is performed.

図2に示すような従来の水素ガス乾燥装置において、乾燥剤12kgに1kgの水分を吸収させた状態で電気ヒータ10により加熱乾燥させた場合、その水分除去率は数時間で90%〜95%程度であった。このように、従来の水素ガス乾燥装置は、電気ヒータ10による直接的な加熱効果で高い水分除去率が得られるが、次のような問題点がある。   When the conventional hydrogen gas drying apparatus as shown in FIG. 2 is dried by heating with the electric heater 10 in a state where 1 kg of moisture is absorbed in 12 kg of the desiccant, the moisture removal rate is 90% to 95% in several hours. It was about. Thus, although the conventional hydrogen gas drying apparatus can obtain a high moisture removal rate by the direct heating effect by the electric heater 10, there are the following problems.

従来の水素ガス乾燥装置では、乾燥剤再生時に連動式切替三方弁5が完全に切り替わっていても、乾燥塔2内に水素ガスが残留している可能性がある。このため、電気ヒータ10よりも先にブロア&モータ13を起動する等、防爆に対する考慮が必要不可欠であった。また、乾燥塔2内に残留していた水素ガスが屋外に排気される点も、安全管理上望ましくない。本実施の形態1に係る二塔式ガス乾燥装置1は、これらの問題点を解消するものである。   In the conventional hydrogen gas drying apparatus, there is a possibility that hydrogen gas remains in the drying tower 2 even when the interlocking switching three-way valve 5 is completely switched during regeneration of the desiccant. For this reason, it was indispensable to consider explosion prevention, such as starting the blower & motor 13 before the electric heater 10. In addition, it is not desirable in terms of safety management that the hydrogen gas remaining in the drying tower 2 is exhausted outdoors. The two-column gas drying apparatus 1 according to the first embodiment solves these problems.

本実施の形態1に係る二塔式ガス乾燥装置1の加温管4を用いた真空乾燥による効果を図3に示す。図3において、横軸は真空引きによる乾燥経過時間(Hr)、縦軸は乾燥剤に吸収された残留水分量(g)である。   FIG. 3 shows the effect of vacuum drying using the heating tube 4 of the two-column gas drying apparatus 1 according to the first embodiment. In FIG. 3, the horizontal axis represents the elapsed drying time (Hr) by evacuation, and the vertical axis represents the amount of residual moisture (g) absorbed by the desiccant.

図3に示すように、真空乾燥開始後、時間経過と共に乾燥剤から水分が除去される。この計測結果では、1.1kgの水分量は30時間で345gまで減少し、30時間での水分除去率は約70%であった。この値は、上述の従来の水素ガス乾燥装置における電気ヒータによる直接的な加熱乾燥と比べて、水分除去の速度が遅いことを示している。ただし、加温管4を用いた真空乾燥でも、真空引きの継続時間をさらに長くすることにより水分除去率は向上する。   As shown in FIG. 3, after the start of vacuum drying, moisture is removed from the desiccant over time. In this measurement result, the water content of 1.1 kg decreased to 345 g in 30 hours, and the water removal rate in 30 hours was about 70%. This value indicates that the moisture removal rate is slower than the direct heat drying by the electric heater in the above-described conventional hydrogen gas drying apparatus. However, even in vacuum drying using the heating tube 4, the moisture removal rate is improved by further increasing the duration of evacuation.

また、実際の運用に際しては、回転電機20内へ浸入する水分量は回転電機20の大きさにより異なるが、5g〜15g/日程度である。例えば12kgの乾燥剤が1kgの水分を吸収するのに最短で約66日かかることになる。運用例として30日毎に水素ガス循環回路と乾燥剤再生回路を切り替えるようにした場合、乾燥剤に吸収される水分量は最大で450gであり、真空乾燥する継続時間は720時間であることから、さらに高い水分除去率が得られると考えられる。   In actual operation, the amount of moisture entering the rotary electric machine 20 is about 5 to 15 g / day, although it varies depending on the size of the rotary electric machine 20. For example, 12 kg of desiccant will take a minimum of about 66 days to absorb 1 kg of moisture. As an operation example, when the hydrogen gas circulation circuit and the desiccant regeneration circuit are switched every 30 days, the amount of moisture absorbed in the desiccant is 450 g at the maximum, and the duration of vacuum drying is 720 hours. It is considered that a higher water removal rate can be obtained.

以上のように、本実施の形態1に係る二塔式ガス乾燥装置1によれば、乾燥剤再生回路において電気ヒータのような着火の可能性のある熱源を用いることなく、加温管4を用いた真空乾燥を行うようにし、さらに、水素ガスが外部に流出しない密閉回路構成を実現したので、水素ガス漏洩による着火および爆発を防止することができ、安全性が向上する。   As described above, according to the two-column gas drying apparatus 1 according to the first embodiment, the heating pipe 4 is connected to the desiccant regeneration circuit without using a heat source that may be ignited such as an electric heater. Since the vacuum drying used is performed and a closed circuit configuration in which hydrogen gas does not flow out is realized, ignition and explosion due to hydrogen gas leakage can be prevented, and safety is improved.

さらに、安全性の向上により操作員による運用が容易となる効果を奏する。また、二つの乾燥塔2a、2bを一定期間毎に交互に水素ガス循環回路と乾燥剤再生回路となるように運用することができるため、水素ガスの除湿を常時行うことが可能である。   Furthermore, there is an effect that the operation by the operator is facilitated by improving the safety. In addition, since the two drying towers 2a and 2b can be operated alternately at regular intervals to be a hydrogen gas circulation circuit and a desiccant regeneration circuit, it is possible to always perform dehumidification of hydrogen gas.

実施の形態2.
図4〜図6は、本発明の実施の形態2に係る二塔式ガス乾燥装置における乾燥塔の例を示している。本実施の形態2では、上記実施の形態1に係る二塔式ガス乾燥装置1の乾燥塔2の変形例について説明する。なお、全体構成については上記実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
4-6 has shown the example of the drying tower in the two-column type gas drying apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. In the second embodiment, a modification of the drying tower 2 of the two-column gas drying apparatus 1 according to the first embodiment will be described. The overall configuration is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

図4に示す例では、加温管4は、乾燥剤3との接触面積を増やすための加温管放熱フィン17を有している。加温管4に加温管放熱フィン17を取り付けることにより、乾燥剤3との接触面積が増大し、加温管4からの熱移動が乾燥剤3の広範に及び、乾燥速度が上昇する。   In the example shown in FIG. 4, the heating tube 4 has heating tube radiating fins 17 for increasing the contact area with the desiccant 3. By attaching the heating pipe radiating fins 17 to the heating pipe 4, the contact area with the desiccant 3 increases, the heat transfer from the heating pipe 4 extends over a wide range of the desiccant 3, and the drying speed increases.

また、図5に示す例では、乾燥塔2は、その外容器の内側に、乾燥剤3との接触面積を増やすための乾燥塔放熱フィン18を有している。乾燥塔2の外容器の内側に乾燥塔放熱フィン18を取り付けることにより、乾燥剤3との接触面積が増大し、周辺大気からの熱移動が乾燥剤3の内部まで及び、乾燥速度が上昇する。   Further, in the example shown in FIG. 5, the drying tower 2 has drying tower radiating fins 18 for increasing the contact area with the desiccant 3 inside the outer container. By attaching the drying tower radiation fin 18 inside the outer container of the drying tower 2, the contact area with the desiccant 3 is increased, the heat transfer from the surrounding atmosphere reaches the inside of the desiccant 3, and the drying speed is increased. .

また、図6に示す例では、図4に示す加温管放熱フィン17を加温管4に設け、さらに図5に示す乾燥塔放熱フィン18を乾燥塔2の外容器の内側に設けている。これにより、加温管4からの熱移動と周辺大気からの熱移動の両方が促進され、さらに乾燥速度が上昇する。   In the example shown in FIG. 6, the heating pipe radiating fins 17 shown in FIG. 4 are provided in the heating pipe 4, and the drying tower radiating fins 18 shown in FIG. 5 are provided inside the outer container of the drying tower 2. . Thereby, both the heat transfer from the heating tube 4 and the heat transfer from the surrounding atmosphere are promoted, and the drying rate is further increased.

本実施の形態2によれば、上記実施の形態1と同様の効果に加え、さらに乾燥剤3の乾燥速度および水分除去率を向上させることができる。   According to the second embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the drying rate and moisture removal rate of the desiccant 3 can be further improved.

実施の形態3.
図7は、本発明の実施の形態3に係る二塔式ガス乾燥装置1の主要部分を示している。なお、図7中、図1と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。上記実施の形態1では、真空引き手段として、回転電機20に付属の給油装置に設置された真空タンク24および真空ポンプ25を用いたが、回転電機20には、真空ポンプ等を備えていないものもある。この場合、真空ポンプを追設することは、多大な費用を必要とするため望ましくない。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 7 shows the main part of a two-column gas drying apparatus 1 according to Embodiment 3 of the present invention. 7 that are the same as or equivalent to those in FIG. 1 are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. In the first embodiment, the vacuum tank 24 and the vacuum pump 25 installed in the oil supply apparatus attached to the rotating electrical machine 20 are used as the vacuuming means. However, the rotating electrical machine 20 does not include a vacuum pump or the like. There is also. In this case, it is not desirable to install a vacuum pump because it requires a large amount of money.

本実施の形態3では、真空ポンプ等を備えていない回転電機20における真空引き手段として、小型エジェクタ26を設け、回転電機20に付属の密封油ポンプ23の吐出油の一部を供給することにより、真空引きを行うようにしたものである。なお、密封油ポンプ23は、油均し箱27とループシールタンク28に接続されている。   In the third embodiment, a small ejector 26 is provided as a evacuation means in the rotary electric machine 20 that is not provided with a vacuum pump or the like, and a part of the discharge oil of the attached sealing oil pump 23 is supplied to the rotary electric machine 20. Evacuation is performed. The sealed oil pump 23 is connected to an oil leveling box 27 and a loop seal tank 28.

本実施の形態3によれば、真空ポンプ等を備えていない回転電機20においても、小型エジェクタ26は低費用で設置可能であり、少量の油を流すことで真空引きの機能を確保することができる。これにより、密封油ポンプ23の容量に対し影響を与えることなく、上記実施の形態1と同様の真空引きが可能である。   According to the third embodiment, even in the rotary electric machine 20 that is not provided with a vacuum pump or the like, the small ejector 26 can be installed at low cost, and it is possible to ensure a vacuuming function by flowing a small amount of oil. it can. As a result, the same vacuuming as in the first embodiment can be performed without affecting the capacity of the sealing oil pump 23.

実施の形態4.
図8は、本発明の実施の形態4に係る二塔式ガス乾燥装置1Aの主要部分を示している。なお、図8中、図1と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態4に係る二塔式ガス乾燥装置1Aは、上記実施の形態1に係る二塔式ガス乾燥装置1(図1)の変形例である。上記実施の形態1では、切替手段である各弁の切替えは操作員が手動で実施しているが、本実施の形態4では、これらの手動弁を全て自動弁にし、弁切替制御器30により弁の切替を制御するものである。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 8 shows a main part of a two-column gas drying apparatus 1A according to Embodiment 4 of the present invention. 8 that are the same as or equivalent to those in FIG. 1 are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. A two-column gas drying apparatus 1A according to the fourth embodiment is a modification of the two-column gas drying apparatus 1 (FIG. 1) according to the first embodiment. In the first embodiment, the switching of each valve, which is a switching means, is manually performed by an operator. However, in the fourth embodiment, all of these manual valves are automatic valves and are controlled by the valve switching controller 30. It controls the switching of the valve.

具体的には、水素ガス循環回路には、乾燥塔2より上流側に設けられ水素ガスを導入する乾燥塔2(図8では乾燥塔2b)を選択する自動切替入口弁32と、乾燥塔2より下流側に設けられ自動切替入口弁32と連動する自動切替出口弁33が設けられている。また、乾燥剤再生回路には、真空引きを行う乾燥塔2(図8では乾燥塔2a)を選択する真空引き自動切替弁34と、真空タンク24と真空引き自動切替弁34との間に設けられた真空引き自動閉止弁31が設けられている。   Specifically, the hydrogen gas circulation circuit includes an automatic switching inlet valve 32 that selects a drying tower 2 (drying tower 2b in FIG. 8) that is provided upstream of the drying tower 2 and introduces hydrogen gas, and the drying tower 2 An automatic switching outlet valve 33 that is provided further downstream and interlocks with the automatic switching inlet valve 32 is provided. Further, the desiccant regeneration circuit is provided between a vacuum evacuation automatic switching valve 34 for selecting a drying tower 2 (drying tower 2a in FIG. 8) for evacuation, and a vacuum tank 24 and a vacuum evacuation automatic switching valve 34. A vacuum evacuation automatic closing valve 31 is provided.

本実施の形態4に係る二塔式ガス乾燥装置1Aにおいて、水素ガス循環回路と乾燥剤再生回路を切り替える際の弁切替制御器30の動作について説明する。まず、真空引き自動閉止弁31を全閉にする。全閉になったことが信号で確認された後に、自動切替入口弁32および自動切替出口弁33を切替え、水素ガスを導入する乾燥塔2を変える。続いて、真空引き自動切替弁34を切替え、真空引きする乾燥塔2を変える。以上の自動弁の切替えが完了した時点で最後に真空引き自動閉止弁31を開にして真空引きを開始する。   The operation of the valve switching controller 30 when the hydrogen gas circulation circuit and the desiccant regeneration circuit are switched in the two-column gas drying apparatus 1A according to the fourth embodiment will be described. First, the evacuation automatic closing valve 31 is fully closed. After it is confirmed by the signal that the valve is fully closed, the automatic switching inlet valve 32 and the automatic switching outlet valve 33 are switched to change the drying tower 2 into which hydrogen gas is introduced. Subsequently, the evacuation automatic switching valve 34 is switched to change the drying tower 2 to be evacuated. When the above switching of the automatic valve is completed, the evacuation automatic closing valve 31 is finally opened to start evacuation.

本実施の形態4によれば、上記実施の形態1と同様の効果に加え、さらに、各弁を自動弁とし弁切替制御器30からの開閉信号で制御するようにしたので、操作員は運転操作に携わる必要がなく負担は極めて軽減される。   According to the fourth embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, each valve is an automatic valve and is controlled by an open / close signal from the valve switching controller 30. There is no need to be involved in the operation, and the burden is greatly reduced.

実施の形態5.
図9は、本発明の実施の形態5に係る二塔式ガス乾燥装置1Aの主要部分を示している。なお、図9中、図1と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態5に係る二塔式ガス乾燥装置1Aは、上記実施の形態3に係る二塔式ガス乾燥装置1(図7)の変形例であり、真空タンク等を備えていない回転電機20における真空引き手段として小型エジェクタ26を設け、且つ、各弁を自動弁とし弁切替制御器30からの開閉信号で制御するようにしたものである。本実施の形態5においても、上記実施の形態4と同様の効果が得られる。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 9 shows a main part of a two-column gas drying apparatus 1A according to Embodiment 5 of the present invention. In FIG. 9, the same reference numerals are given to the same and corresponding parts as in FIG. A two-column gas drying apparatus 1A according to the fifth embodiment is a modification of the two-column gas drying apparatus 1 (FIG. 7) according to the third embodiment, and includes a rotating electrical machine 20 that does not include a vacuum tank or the like. A small ejector 26 is provided as a evacuation means in the above, and each valve is an automatic valve and controlled by an open / close signal from the valve switching controller 30. In the fifth embodiment, the same effect as in the fourth embodiment can be obtained.

実施の形態6.
図10は、本発明の実施の形態6に係る二塔式ガス乾燥装置1Bの主要部分を示している。なお、図10中、図1と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態5に係る二塔式ガス乾燥装置1Bは、上記実施の形態1に係る二塔式ガス乾燥装置1(図1)の変形例であり、乾燥塔2の加温管4を循環させる加温流体として、回転電機20から導出された高温の水素ガスを用いるようにしたものである。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 10 shows a main part of a two-column gas drying apparatus 1B according to Embodiment 6 of the present invention. 10 that are the same as or equivalent to those in FIG. 1 are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. A two-column gas drying apparatus 1B according to the fifth embodiment is a modification of the two-column gas drying apparatus 1 (FIG. 1) according to the first embodiment, and circulates through the heating tube 4 of the drying tower 2. A high-temperature hydrogen gas derived from the rotating electrical machine 20 is used as the heating fluid to be used.

本実施の形態6では、図10に示すように、水素ガスは、回転電機20から現地供給弁21を経由して二塔式ガス乾燥装置1Bに流れ込み、その一部は連動式切替三方弁5の入口弁5aを経由して水素循環回路へ流れ、その他は乾燥剤再生回路の加温流体供給管8aへ流れる。   In the sixth embodiment, as shown in FIG. 10, hydrogen gas flows from the rotating electrical machine 20 through the local supply valve 21 into the two-column gas drying apparatus 1B, and a part of the hydrogen gas flows into the interlocking switching three-way valve 5. The other flows to the hydrogen circulation circuit via the inlet valve 5a, and the other flows to the heated fluid supply pipe 8a of the desiccant regeneration circuit.

本実施の形態6によれば、加温管4を循環させる加温流体として、密封油ポンプ23から吐出される高温の油の代わりに水素ガスを用いることにより、加温効果は劣るものの、現地配管を増設する必要が無くなり、低コストであると共に安全性も向上する。   According to the sixth embodiment, by using hydrogen gas instead of the high-temperature oil discharged from the sealing oil pump 23 as the heating fluid that circulates the heating pipe 4, although the heating effect is inferior, This eliminates the need for additional piping, reducing costs and improving safety.

実施の形態7.
図11は、本発明の実施の形態7に係る二塔式ガス乾燥装置1Bの主要部分を示している。なお、図11中、図1と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態7に係る二塔式ガス乾燥装置1Bは、上記実施の形態3に係る二塔式ガス乾燥装置1(図7)の変形例であり、真空タンク等を備えていない回転電機20における真空引き手段として小型エジェクタ26を設け、且つ、乾燥塔2の加温管4を循環させる加温流体として、回転電機20から導出された高温の水素ガスを用いるようにしたものである。本実施の形態7においても、上記実施の形態3および実施の形態6と同様の効果が得られる。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 11 shows the main part of a two-column gas drying apparatus 1B according to Embodiment 7 of the present invention. In FIG. 11, the same reference numerals are given to the same and corresponding parts as in FIG. 1, and description thereof is omitted. A two-column gas drying apparatus 1B according to the seventh embodiment is a modification of the two-column gas drying apparatus 1 (FIG. 7) according to the third embodiment, and includes a rotating electrical machine 20 that does not include a vacuum tank or the like. A small ejector 26 is provided as a vacuum evacuation means, and a high-temperature hydrogen gas derived from the rotating electrical machine 20 is used as a heating fluid for circulating the heating tube 4 of the drying tower 2. Also in the seventh embodiment, the same effect as in the third and sixth embodiments can be obtained.

実施の形態8.
図12は、本発明の実施の形態8に係る二塔式ガス乾燥装置1Cの主要部分を示している。なお、図12中、図1と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態8に係る二塔式ガス乾燥装置1Cは、上記実施の形態4に係る二塔式ガス乾燥装置1A(図8)の変形例であり、各弁を自動弁とし弁切替制御器30からの開閉信号で制御すると共に、乾燥塔2の加温管4を循環させる加温流体として、回転電機20から導出された高温の水素ガスを用いるようにしたものである。本実施の形態8においても、上記実施の形態4および実施の形態6と同様の効果が得られる。
Embodiment 8 FIG.
FIG. 12 shows the main part of a two-column gas drying apparatus 1C according to Embodiment 8 of the present invention. In FIG. 12, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as in FIG. A two-column gas drying apparatus 1C according to the eighth embodiment is a modification of the two-column gas drying apparatus 1A (FIG. 8) according to the fourth embodiment, and each valve is an automatic valve and a valve switching controller. The high-temperature hydrogen gas derived from the rotating electrical machine 20 is used as a heating fluid that is controlled by an open / close signal from 30 and circulates through the heating pipe 4 of the drying tower 2. Also in the eighth embodiment, the same effect as in the fourth and sixth embodiments can be obtained.

実施の形態9.
図13は、本発明の実施の形態9に係る二塔式ガス乾燥装置1Cの主要部分を示している。なお、図13中、図1と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態9に係る二塔式ガス乾燥装置1Cは、上記実施の形態5に係る二塔式ガス乾燥装置1A(図9)の変形例である。
Embodiment 9 FIG.
FIG. 13 shows a main part of a two-column gas drying apparatus 1C according to Embodiment 9 of the present invention. In FIG. 13, the same and corresponding parts as in FIG. A two-column gas drying apparatus 1C according to the ninth embodiment is a modification of the two-column gas drying apparatus 1A (FIG. 9) according to the fifth embodiment.

本実施の形態9では、真空タンク等を備えていない回転電機20における真空引き手段として小型エジェクタ26を設け、且つ、各弁を自動弁とし弁切替制御器30からの開閉信号で制御すると共に、乾燥塔2の加温管4を循環させる加温流体として、回転電機20から導出された高温の水素ガスを用いるようにしたものである。本実施の形態9においても、上記実施の形態5および実施の形態6と同様の効果が得られる。   In the ninth embodiment, a small ejector 26 is provided as a vacuum evacuation means in the rotary electric machine 20 that is not provided with a vacuum tank or the like, and each valve is an automatic valve and is controlled by an open / close signal from the valve switching controller 30, A high-temperature hydrogen gas derived from the rotating electrical machine 20 is used as a heating fluid that circulates through the heating tube 4 of the drying tower 2. Also in the ninth embodiment, the same effect as in the fifth and sixth embodiments can be obtained.

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。   It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.

本発明は、回転電機等の被冷却機器の冷却用水素ガスを乾燥する水素ガス乾燥装置として利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a hydrogen gas drying device that dries cooling hydrogen gas for a cooled device such as a rotating electrical machine.

1、1A、1B、1C 二塔式ガス乾燥装置、2、2a、2b 乾燥塔、
3、3a、3b 乾燥剤、4、4a、4b 加温管、
5 連動式切替三方弁、5a 入口弁、5b 出口弁、6 真空引き閉止弁、
7 真空引き切替弁、8、8a 加温流体供給管、9a、9b オリフィス、10 電気ヒータ、11 電源、12 警報接点付き温度計、13 ブロワ&モータ、14 空気供給管、15 放出管、16 位置リミットスイッチ、17 加温管放熱フィン、18 乾燥塔放熱フィン、20 回転電機、21 現地供給弁、22 現地戻り弁、23 密封油ポンプ、24 真空タンク、25 真空ポンプ、26 小型エジェクタ、27 油均し箱、28 ループシールタンク、30 弁切替制御器、31 真空引き自動閉止弁、32 自動切替入口弁、33 自動切替出口弁、34 真空引き自動切替弁。
1, 1A, 1B, 1C Two-column gas dryer, 2, 2a, 2b
3, 3a, 3b desiccant, 4, 4a, 4b heating tube,
5 interlocking switching three-way valve, 5a inlet valve, 5b outlet valve, 6 vacuum closing valve,
7 Vacuum switching valve, 8 and 8a Heated fluid supply pipe, 9a and 9b Orifice, 10 Electric heater, 11 Power supply, 12 Thermometer with alarm contact, 13 Blower & motor, 14 Air supply pipe, 15 Release pipe, 16 Position Limit switch, 17 Heating pipe radiating fin, 18 Drying tower radiating fin, 20 Rotating electric machine, 21 Local supply valve, 22 Local return valve, 23 Sealed oil pump, 24 Vacuum tank, 25 Vacuum pump, 26 Small ejector, 27 Oil leveler Casing box, 28 loop seal tank, 30 valve switching controller, 31 automatic vacuum closing valve, 32 automatic switching inlet valve, 33 automatic switching outlet valve, 34 automatic vacuum switching valve.

Claims (9)

被冷却機器の冷却用水素ガスを機外で除湿する水素ガス乾燥装置であって、
少なくとも周辺温度以上の加温流体を通過させる加温管を有し、前記加温管と外容器との間に乾燥剤が充填された二つの乾燥塔と、
被冷却機器内のブロアによる差圧を利用して一方の前記乾燥塔に水素ガスを導き、前記乾燥剤を通過させて再び被冷却機器内へ戻す水素ガス循環回路と、
他方の前記乾燥塔を真空引き手段により真空引きすると共に前記加温管により加温し、前記乾燥剤に吸収された水分を除去する乾燥剤再生回路と、
前記加温管に加温流体を循環させる加温流体循環回路と、
前記水素ガス循環回路となる前記乾燥塔を選択する切替弁と前記乾燥剤再生回路となる前記乾燥塔を選択する切替弁とを含む切替手段を備えたことを特徴とする水素ガス乾燥装置。
A hydrogen gas drying device for dehumidifying the cooling hydrogen gas of the equipment to be cooled outside the machine,
Two drying towers each having a heating pipe for passing a heating fluid of at least the ambient temperature or more and filled with a desiccant between the heating pipe and the outer container;
A hydrogen gas circulation circuit that guides hydrogen gas to one of the drying towers using a differential pressure by a blower in the cooled equipment, and passes the desiccant back into the cooled equipment;
A desiccant regeneration circuit for evacuating the other drying tower with a vacuuming means and heating with the heating tube to remove moisture absorbed by the desiccant;
A heating fluid circulation circuit for circulating a heating fluid through the heating tube;
A hydrogen gas drying apparatus comprising switching means including a switching valve for selecting the drying tower to be the hydrogen gas circulation circuit and a switching valve for selecting the drying tower to be the desiccant regeneration circuit.
前記加温管は、前記乾燥剤との接触面積を増やすための加温管放熱フィンを有することを特徴とする請求項1記載の水素ガス乾燥装置。   2. The hydrogen gas drying apparatus according to claim 1, wherein the heating pipe has a heating pipe radiating fin for increasing a contact area with the desiccant. 前記乾燥塔は、前記外容器の内側に、前記乾燥剤との接触面積を増やすための乾燥塔放熱フィンを有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の水素ガス乾燥装置。   The said drying tower has a drying tower radiation fin for increasing the contact area with the said desiccant inside the said outer container, The hydrogen gas drying apparatus of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. 前記加温管を循環させる加温流体として、被冷却機器に付属の密封油ポンプの吐出油を用いたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の水素ガス乾燥装置。   The hydrogen gas drying according to any one of claims 1 to 3, wherein a discharge oil of a sealed oil pump attached to a device to be cooled is used as a heating fluid for circulating the heating pipe. apparatus. 前記加温管を循環させる加温流体として、被冷却機器から導出された水素ガスを用いたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の水素ガス乾燥装置。   The hydrogen gas drying apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein hydrogen gas derived from a device to be cooled is used as a heating fluid that circulates through the heating pipe. 前記真空引き手段として、被冷却機器に付属の給油装置に設置された真空ポンプまたは真空タンクを用いたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の水素ガス乾燥装置。   The hydrogen gas drying apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a vacuum pump or a vacuum tank installed in an oil supply apparatus attached to the equipment to be cooled is used as the evacuation means. . 前記真空引き手段としてエジェクタを設け、被冷却機器に付属の密封油ポンプの吐出油の一部を前記エジェクタに供給することにより真空引きを行うことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の水素ガス乾燥装置。   6. The evacuation is performed by providing an ejector as the evacuation means and supplying a part of discharge oil of a sealing oil pump attached to the cooled device to the ejector. A hydrogen gas drying apparatus according to claim 1. 前記切替手段として、前記水素ガス循環回路の前記乾燥塔より上流側に設けられ水素ガスを導入する前記乾燥塔を選択する自動切替入口弁と、前記水素ガス循環回路の前記乾燥塔より下流側に設けられ前記自動切替入口弁と連動する自動切替出口弁と、前記乾燥剤再生回路に設けられ真空引きを行う前記乾燥塔を選択する真空引き自動切替弁と、前記真空引き手段と前記真空引き自動切替弁との間に設けられた真空引き自動閉止弁と、これらの弁の切替を制御する弁切替制御器を備えたことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の水素ガス乾燥装置。   As the switching means, an automatic switching inlet valve for selecting the drying tower for introducing hydrogen gas provided upstream from the drying tower in the hydrogen gas circulation circuit, and downstream from the drying tower in the hydrogen gas circulation circuit. An automatic switching outlet valve provided and interlocked with the automatic switching inlet valve; an evacuation automatic switching valve provided in the desiccant regeneration circuit for selecting the drying tower for evacuation; the evacuation means; and the evacuation automatic 8. A vacuum evacuation automatic closing valve provided between the switching valve and a valve switching controller for controlling switching between these valves. Hydrogen gas drying equipment. 回転電機と、前記回転電機の被冷却機器の冷却用水素ガスを機外に循環させ除湿する水素ガス乾燥装置とを備え、前記水素ガス乾燥装置は、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の水素ガス乾燥装置であることを特徴とする回転電機システム。   A rotating electrical machine, and a hydrogen gas drying device that circulates and dehumidifies a cooling hydrogen gas of a device to be cooled of the rotating electrical machine, and the hydrogen gas drying device is any one of claims 1 to 8. A rotating electrical machine system, characterized in that it is a hydrogen gas drying device described in the item.
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