JP2017081514A - 船舶に搭載された回転電気機械の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】船舶に搭載された回転電気機械を海水を用いて直接的に冷却する冷却装置を提供する。
【解決手段】ステータ及びステータに挿入されたロータとを具備する回転電気機械の冷却装置が、ステータの周囲を囲む円筒形状を呈し、流路断面積が一定で且つ入口と出口とを一筆書きで繋ぐ形状の少なくとも１本の冷媒流路を有する冷却ジャケットと、冷媒流路を流れる海水の流速が、冷媒流路の壁に海洋生物が付着しない流速の下限値である海洋生物付着限界流速から冷媒流路の壁に潰食によってその機械的な機能が損なわれる破壊が生じる流速の下限値である耐潰食限界流速までの範囲に含まれる所定流速に維持されるように、冷媒流路へ海水を送給する海水ポンプとを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、船舶に搭載された電動機、発電機、及び、これらの機能を併せ備える電動発電機などの回転電気機械の冷却装置に関する。

従来、電動機によって推進器を駆動することの可能な電気推進方式の船舶が知られている。近年、このような電気推進方式の船舶の普及や機器の電動化の発展に伴い、推進器を駆動するための電動機やこれに電力を供給するための発電機に更なる高出力化の要望がある。

機器が設置できる空間が限られた船舶に搭載される電動機や発電機の回転電気機械では、大型化を抑制しつつ、高出力密度化することが有効である。回転電気機械の高出力密度化は、回転数の増加、即ち、高速回転によって実現可能である。しかし、回転数の増加と機械の小型化の両方が適用された回転電気機械では、これに伴う発熱量の増大や放熱面積の減少が避けられない。よって、特に高出力密度の回転電気機械では、より高い冷却能力を備えた冷却装置が要求される。

航行中の船舶において容易に入手できる冷熱源は海水である。そこで、特許文献１では、海水を利用して、船舶の推進器を駆動するための電動機を冷却するための冷却装置が示されている。この冷却装置は、電動機と熱交換器との間で真水や空気などの冷却剤が循環する第１の循環システムと、熱交換器と船舶の外側領域との間で海水が循環する第２の循環システムを備えており、熱交換器では海水によって冷却剤が冷却される。この冷却装置では、海水と電動機との接触を回避している。

特表２０１４−５０９５６９号公報

機器が設置できる空間が限られた船舶では、回転電気機械を冷却するための冷却装置にも省スペース化が要求される。しかし、特許文献１の冷却装置では、海水を循環させるためのシステムに加えて、冷却剤を循環させるためのシステム及び熱交換器などの補機を備えることとなり、省スペース化の要求に応えることができない。また、海水と回転電気機械との間に冷却剤が介されるので、海水で回転電気機械を直接的に冷却する場合と比較して冷却効率が低い。したがって、冷却装置を省スペース化するためには、冷却装置を海水を用いて回転電気機械を直接的に冷却する構成とすることが望ましい。

しかしながら、海水による冷媒流路の腐食、海洋生物の付着による冷媒流路閉塞や冷却性能の低下、及び、導電性を有する海水の漏洩による電気部品の損傷など、海水を用いて回転電気機械を直接的に冷却する冷却装置を実現するためには多くの課題が残されている。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、上記課題の一つ以上を少なくとも軽減することによって、船舶に搭載された回転電気機械を海水を用いて直接的に冷却する冷却装置を実現することにある。

発明者らは、上記課題を解決するために、即ち、回転電気機械を海水で直接的に冷却するために、回転電気機械のステータの周囲に冷媒流路が形成された冷却ジャケットを設け、この冷媒流路に海水を流す構造を採用した。

しかし、冷媒流路に海水を流すと、海水とともに冷媒流路に流入したムラサキイガイやフジツボなどの幼貝が冷媒流路の壁に付着し、これらが繁殖して流路を部分的に閉塞することにより、熱交換器としての機能が損なわれるおそれがある。

これに関し、船舶ではなく発電設備についてではあるが、海水と共に管内に取り込んだ海洋生物が管内壁に付着しない海水の流速の下限値（以下、「海洋生物付着限界流速」ということがある）が調査・研究されている。参考文献１（特開２０１４−１４５２０４号公報）には、発電プラントにおいて、伝熱管の管内に海水を取り込むに際して、管内を流れる海水の流速を１．１８ｍ／ｓから２．２０ｍ／ｓの範囲とすれば、管内にムラサキイガイの幼貝などの付着を抑制できることが記載されている。また、参考文献２（特開平４−１３６７９８号公報）では、原子力発電所の海水系配管において、配管内の海水流速を２〜３ｍ／ｓで連続通水させることで海洋生物の付着を防止することが記載されている。また、参考文献３（「平成２０年度高効率発電のための発電設備利用技術及び諸制約の調査報告書」社団法人日本機械工業連合会・財団法人海洋生物環境研究所、平成２１年３月、１０ページ１〜２行目）では、火力発電所や原子力発電所などの発電設備において、タービン蒸気を冷却するための海水循環路において、ムラサキイガイやフジツボ類の付着限界流速が０．８〜１．４ｍ／ｓであることが示されている。また、参考文献４（「Desalination Volume 154, Issue 3, 10 May 2003, Pages 277?290」"Marine macrofouling: a review of control technology in the context of an on-line experiment in the turbine condenser water box of Al-Jubail Phase-1 power/MSF plants"、９ページ１４〜１７行）には、海洋生物の付着限界速度が１．２ｍ／ｓであることが記載されている。

そこで、本発明に係る冷却装置では、流速を一定に維持しやすいように、入口から出口までに亘り一定の断面積となるように冷媒流路を形成するとともに、この冷媒流路にムラサキイガイやフジツボ類の付着限界流速以上の流速の海水を導通するようにした。

また、冷媒流路に海水を流すと、冷媒流路の壁に対する海水の電気化学的作用によって、冷媒流路の壁のコロージョンが促進され、冷媒流路の壁が減肉して亀裂や孔が生じるおそれがある。壁に孔や亀裂が生じると、導電性を有する海水が冷媒流路から漏れ出て、深刻な損傷を生じさせるおそれがある。

そこで、本発明に係る冷却装置では、海水に対する高い化学的耐食性を有し且つ熱伝導率の高い金属で流路の壁を形成して、流路の壁のコロージョンを抑えるようにした。このような金属として、例えば、Ｎｉを１０〜３０％含むＣｕ−Ｎｉ合金（白銅、キュプロニッケル）や、ステンレス鋼が挙げられる。

また、冷媒流路に海水を流すと、流路の壁に対する海水の流れの相対的動きや、流路の壁に海水の流れが与える衝撃が繰り返されることによって、流路の壁の潰食（エロージョン又はエロージョン−コロージョン）が促進され、壁が減肉して亀裂や孔が生じるおそれがある。図６は、海水の流速と金属製の壁のエロージョン−コロージョン速度との関係を示す図表である。この図の金属Ａに示されるエロージョン−コロージョン速度（潰食の進行速度）は、或る流速に達すると急激に増加するという特徴を有する。また、同図の金属Ｂに示されるエロージョン−コロージョン速度は、上記とは別の或る速度で発生し、流速の増加に伴いエロージョン−コロージョン速度が増大するという特徴を有する。上記或る速度では、流れの剪断力によって壁の表面が局所的に破壊され、その場所では表面がカソード、破壊された表面から露出した内部がアノードとなって腐食電流が流れることによって、壁の破壊が急激に進行すると考えられている。

潰食の進行を抑えるためには、海水の流速を抑えたり冷媒流路の形状を工夫することによって、海水の流れが流路の壁に与える機械的力を低減することが有効である。

ここで、冷媒流路の壁（即ち、海水の流路を形成している金属製の壁）に潰食によってその機械的な機能が損なわれる破壊が生じる流速の下限値を、「耐潰食限界流速」と規定する。なお、冷媒流路の壁の代表的な「機械的な機能」とは、海水が流れる流路を保持する第１機能、流路を密封する第２機能、流路の強度を保持する第３機能、被冷却体（例えば、発熱するステータ）と所定の熱交換を行う第４機能などである。これらの各機能はエロージョンによって損なわれるおそれがあるが、いずれか一つが損なわれるとその壁は流路形成部材としての機能を果たすことができない。第１機能については、壁の想定寿命よりも前に、エロージョンによる流路拡大が生じて、設計された流路形状が保持できなくなるような海水の流速が「耐潰食限界流速」となる。第２機能については、壁の想定寿命よりも前に、エロージョンによる減肉によって流体の圧力に耐えられなくなり、密封が維持できなくなるような海水の流速が「耐潰食限界流速」となる。第３機能については、壁の想定寿命よりも前に、エロージョンによる減肉によって、被冷却体及び自身の荷重と外部から加わる外力により壁に変形が生じるような海水の流速が「耐潰食限界流速」となる。また、第４機能については、壁の想定寿命よりも前に、エロージョンにより流路表面が荒れて、流体の流れに偏流などが生じ、設計された熱交換を行えなくなるような海水の流速が「耐潰食限界流速」となる。なお、上記において「想定寿命」は流路を形成している壁の任意の想定寿命（例えば、２０年）である。上記のように規定される「耐潰食限界流速」は、壁を構成している金属材料、流路形状、想定寿命、使用条件（例えば、交換熱量、外力の大きさ、流路を形成している壁自身の大きさなど）によって適宜定まる値である。上記第１〜４機能についての「耐潰食限界流速」を総合的に考慮して、冷媒流路に流す海水に対する「耐潰食限界流速」を規定することが望ましい。このような「耐潰食限界流速」として、例えば、図６に示すような、エロージョン−コロージョン速度が急激に増加する或る流速の値や、エロージョン−コロージョンが発生する或る流速の値を用いてもよい。

これに関し、船舶ではなく発電設備についてではあるが、管内壁の耐潰食限界流速が調査・研究されている。参考文献５（学会誌「冷凍」、公益社団法人日本冷凍空調学会、３３号、１９９９年３月）に掲載された英国非鉄金属協会のデータによると、９０／１０キュプロニッケル、及び、７０／３０キュプロニッケルの耐潰食限界流速は４．５ｍ／ｓである。また、参考文献６（「エロージョン−コロージョン入門: 流れがもたらす材料劣化現象」、松村昌信，礒本良則，矢吹彰広著、日本工業出版、２００５年４月、６５頁表３−１）では、海水による９０／１０キュプロニッケルの耐潰食限界流速が２．４ｍ／ｓであり、７０／３０キュプロニッケルの耐潰食限界流速が３．６ｍ／ｓであることが報告されていると記載されている。また、参考文献７（「Marine Corrosion causes and prevention」Francis L. Lague、１９７５、１５０〜１５１頁図４−４９，４−５０）には、７０／３０キュプロニッケルは海水流速が５０ｆｔ／ｓ（≒１５ｍ／ｓ）以下での腐食速度が１０ｍｐｙ（≒０．２５ｍｍ／ｙ）以下、海水流速が１５ｆｔ／ｓ（≒４．６ｍ／ｓ）以下での腐食速度が１ｍｐｙ（≒０．０２５ｍｍ／ｙ）以下であり、９０／１０キュプロニッケルは海水流速が１２ｆｔ／ｓ（≒３．６ｍ／ｓ）以下での腐食速度が５ｍｐｙ（≒０．１３ｍｍ／ｙ）以下であり、海水流速が８ｆｔ／ｓ（≒２．４ｍ／ｓ）以下での腐食速度が１ｍｐｙ（≒０．０２５ｍｍ／ｙ）以下であることが示されている。なお、金属の耐潰食限界流速は材料や海水の温度や濃度により異なる。

そこで、本発明に係る冷却装置では、冷媒流路を入口と出口が異なり且つ一筆書きできる形状にするとともに、その冷媒流路を流れる海水の流速を耐潰食限界流速未満とすることによって、海水の流れによる流路の壁の潰食の急激な進行を抑えることとした。

以上に鑑み、本発明の一態様に係る船舶に搭載された回転電気機械の冷却装置は、ステータ及び前記ステータに挿入されたロータとを具備する回転電気機械の冷却装置であって、
前記ステータの周囲を囲む円筒形状を呈し、一定の流路断面積で前記ステータの周囲を螺旋を描きながら又は蛇行しながら巡る少なくとも１本の冷媒流路を有する冷却ジャケットと、
前記冷媒流路を流れる海水の流速が、前記冷媒流路の壁に海洋生物が付着しない流速の下限値である海洋生物付着限界流速から前記冷媒流路の前記壁に潰食によってその機械的な機能が損なわれる破壊が生じる流速の下限値である耐潰食限界流速までの範囲に含まれる所定流速に維持されるように、前記冷媒流路へ海水を送給する海水ポンプとを備えることを特徴としている。

上記回転電気機械の冷却装置において、前記冷却ジャケットの少なくとも前記冷媒流路の前記壁を形成している部分がキュプロニッケルで構成されていてよい。

上記回転電気機械の冷却装置において、前記冷媒流路が形成されたアウタースリーブと、前記アウタースリーブに内挿されたインナースリーブとから成り、
前記インナースリーブの外周面は前記アウタースリーブの内周面と接触しており、前記インナースリーブの前記外周面に前記冷媒流路に沿って溝が形成されていてよい。

上記回転電気機械の冷却装置が、前記溝に浸入した水分を検出する水分センサと、前記水分センサで水分を検出したときに、前記冷媒流路からの漏水を検知する検知装置とを備えていてよい。

上記回転電気機械の冷却装置において、前記アウタースリーブがキュプロニッケルで構成されており、前記インナースリーブが銅で構成されていてよい。

本発明によれば、船舶に搭載された回転電気機械を海水を用いて直接的に冷却する冷却装置を実現することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る回転電気機械の冷却装置を備えた船舶の推進システムの概略構成を示す図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る回転電気機械の冷却装置の概略構成を示す断面図である。 図３は、冷却ジャケットの斜視図である。 図４は、冷却ジャケットに形成された冷媒流路と溝とを示す、冷却ジャケットの部分断面図である。 図５Ａは、冷却ジャケットに形成された冷媒流路の変形例１を示す、冷却ジャケットの展開図である。 図５Ｂは、冷却ジャケットに形成された冷媒流路の変形例２を示す、冷却ジャケットの展開図である。 図６は、流速とエロージョン−コロージョン速度との関係を示す図表である。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。まず、図１を参照しながら、本発明の一実施形態に係る回転電気機械の冷却装置６を備えた船舶の推進システム２の概略構成について説明する。

図１に示された船舶の推進システム２は、原動機２５と電動機３とで推進器２１を駆動可能なハイブリッド推進システムである。原動機２５の出力は、減速機２３を介して推進器２１へ伝達される。また、電動機３の出力は、減速機２３を介して推進器２１へ伝達される。この推進システム２では、推進器２１の負荷に応じて駆動源を原動機２５と電動機３との間で切り替えることができる。

電動機３には、電力変換装置２４に通じる電力系統を介して主発電機２７が接続されている。電力変換装置２４は、主発電機２７で発電された交流電力を所定の周波数に変換したり、電圧を変圧したりするパワーコンディショナとしての機能と、電動機３の制御を行うパワーコントロールユニットとしての機能とを備えている。主発電機２７で発電された電力が電力変換装置２４を介して電動機３へ供給され、電動機３が駆動される。電力変換装置２４には、主発電機２７で発電した電力を貯える蓄電池２８や、主発電機２７で発電した電力又は蓄電池２８に貯えられた電力の供給を受ける船内電気設備２９なども船舶内の電力系統を介して接続されている。なお、電動機３に代えて、原動機２５により駆動される軸発電機（図示略）が搭載されてもよい。この場合、軸発電機によって発電された電力は電力変換装置２４を介して又は介さずに船舶内に供給されてよい。

上記構成の船舶の推進システム２には、電動機３及び電力変換装置２４を海水を冷媒として直接的に冷却する海水冷却システム５が設けられている。

海水冷却システム５は、海水を電動機３及び電力変換装置２４の各冷却対象へ送る給水管５０と、海水を給水管５０に取り込んで各冷却対象へ送給する海水ポンプ５１と、各冷却対象で冷媒として使われた海水が排出される排水管５２とを備えている。給水管５０の海水ポンプ５１よりも上流側と、排水管５２とは、電動機３及び電力変換装置２４をバイパスするバイパス管５３で接続されており、このバイパス管５３には補助ポンプ５４が設けられている。排水管５２を流れる海水は、船舶外又は船内設備へ送られる。本実施形態において、海水ポンプ５１は、原動機２５又は電動機３で駆動される。なお、電力変換装置２４は海水以外の冷却媒体（例えば、純水、空気）で冷却されてもよい。

ここで、電動機３とその冷却装置６について詳細に説明する。冷却装置６は、上記海水冷却システム５の一部を構成しており、給水管５０を通じて送られてきた海水を利用して、電動機３を冷却するものである。

図２は本発明の一実施形態に係る回転電気機械（電動機３）の冷却装置６の概略構成を示す断面図、図３は冷却ジャケット６０の斜視図、図４は冷却ジャケット６０に形成された冷媒流路７０と溝７５とを示す、冷却ジャケット６０の部分断面図である。図３では、冷却ジャケット６０の内部に形成された冷媒流路７０が鎖線で示されている。

図２に示すように、電動機３は、円筒形状のステータ３１と、ステータ３１に内挿されたロータ３２と、ロータ３２と一体的に回転するシャフト（出力軸）３３とを備えている。

ステータ３１の周囲には、ステータ３１を囲む円筒形状の冷却ジャケット６０が設けられている。図２では、電動機３の軸方向Ｘに並ぶ２つの冷却ジャケット６０が図示されている。

冷却ジャケット６０は、外周側のアウタースリーブ６１と、アウタースリーブ６１に内挿されたインナースリーブ６２とを有する。アウタースリーブ６１の内周面と、インナースリーブ６２の外周面とは接触している。また、インナースリーブ６２の内周面とステータ３１の外周面とは接触又は十分に近接している。

アウタースリーブ６１の外周面において、軸方向Ｘの一方の端部には給水管５０と接続された入口７１が設けられ、軸方向Ｘの他方の端部には排水管５２と接続された出口７２が設けられている。そして、アウタースリーブ６１の内部には、入口７１と出口７２とを繋ぐ冷媒流路７０が形成されている。

本実施形態のアウタースリーブ６１には、入口７１と連通された入口マニホルド７１ａと、出口７２と連通された出口マニホルド７２ａとが形成されている。そして、入口マニホルド７１ａと、出口マニホルド７２ａとの間が、互いに交差することが無いように並列に形成された複数の冷媒流路７０で接続されている。各冷媒流路７０は、一定の流路断面積でステータ３１の周囲を螺旋を描きながら巡っている。詳細には、各冷媒流路７０は、ステータ３１の周囲を螺旋状に巡りながら、軸方向Ｘの一端部から軸方向Ｘの他端部にかけて軸方向Ｘに進行する。各冷媒流路７０は、入口マニホルド７１ａから出口マニホルド７２ａまでの流路断面積が一定となるように、入口マニホルド７１ａと出口マニホルド７２ａとを一筆書き（traversable）、即ち、分岐しない一筋の流れで繋いでいる。但し、冷媒流路７０の形状は上記のような螺旋形状に限定されず、例えば、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、ステータ３１の周囲を軸方向Ｘ又は円周方向に蛇行しながら巡る形状であってもよい。また、冷媒流路７０は、その流速が一定に保てる形状であれば分岐していてもよい。なお、アウタースリーブ６１に形成される冷媒流路７０が複数の場合には、複数の冷媒流路７０の流路断面積が及び流路長が実質的に同一であることが、各冷媒流路７０を流れる海水の流速を一定に保持する上で望ましい。

冷却ジャケット６０のうち、少なくとも冷媒流路７０の壁を形成している部分はキュプロニッケルで構成されている。キュプロニッケルは、海水に対する高い化学的耐食性を有し且つ熱伝導率の高い金属であるので、流路形成材料として、また、伝熱材料として好適である。本実施形態に係る冷却ジャケット６０では、冷媒流路７０が設けられたアウタースリーブ６１がキュプロニッケルで構成されており、インナースリーブ６２はキュプロニッケルと比較して熱伝導率の高い金属（例えば、銅）で構成されている。これにより、冷却ジャケット６０に、海水に対する高い化学的耐食性と、高い熱伝導率とを併せ備えている。

アウタースリーブ６１は比較的厚肉の筒状体である。冷媒流路７０を容易に形成するために、アウタースリーブ６１は、内周側部材と外周側部材とが接合されて成る。なお、本実施形態においては、１つのアウタースリーブ６１に４本の冷媒流路７０が設けられているが、少なくとも１本の冷媒流路７０が設けられていればよい。

インナースリーブ６２は、アウタースリーブ６１よりも薄肉の筒状体である。インナースリーブ６２の外周面には、アウタースリーブ６１に設けられた冷媒流路７０に沿ってその半径方向内側に位置する溝７５が形成されている。冷媒流路７０が螺旋形状を成しているので、溝７５もステータ３１の周囲を巡る螺旋形状を呈する。但し、溝７５の形状は冷媒流路７０の形状と対応しているのであって、螺旋形状に限定されない。

本実施形態の冷却ジャケット６０には、４本の冷媒流路７０が設けられているので、これに対応して４本の溝７５が設けられている。４本の溝７５の上流側端部及び下流側端部はそれぞれ一本に合流しており、合流したところに水分センサ８１が設けられている。なお、本実施形態では、溝７５の上流側端部及び下流側端部の双方に水分センサ８１が設けられるが、水分センサ８１は溝７５の上流側端部及び下流側端部の少なくとも一方に設けられていればよい。或いは、水分センサ８１の位置は上記に限定されず、溝７５の適宜位置に設けられてもよい。

水分センサ８１には、検知装置８２が接続されている。水分センサ８１で水分が検出されると、検知装置８２は冷媒流路７０からの漏水を検知し、それを報知する。

上記構成の海水冷却システム５及びこれに具備される冷却装置６において、海水ポンプ５１の吐出量はコントローラ６６により制御されている。コントローラ６６は、各冷媒流路７０を流れる海水の流速が、冷媒流路７０の壁に海洋生物が付着しない流速の下限値である海洋生物付着限界流速から冷媒流路７０の壁に潰食によってその機械的な機能が損なわれる破壊が生じる流速の下限値である耐潰食限界流速までの範囲に含まれる所定流速に維持されるように、海水ポンプ５１の吐出量を制御する。冷媒流路７０を流れる海水の所定流速は、予めコントローラ６６に与えられ、記憶されている。

上記構成の冷却装置６によれば、冷媒流路７０を流れる海水と、電動機３（詳細には、電動機３のステータ３１）とが熱交換することにより、電動機３が冷却される。即ち、この冷却装置６では、海水を冷媒として電動機３を直接的に冷却することができる。

ここで、各冷媒流路７０を流れる海水の流速は、海洋生物付着限界流速以上の一定流速に保持されるので、冷媒流路７０の壁にムラサキイガイやフジツボなどの幼貝が付着し堆積することがない。なお、海洋生物付着限界流速は、前述の通り研究者によって様々な値が報告されているが、これらを総合的に勘案して、アウタースリーブ６１の材料がキュプロニッケルである場合には、例えば、２ｍ／ｓとしてよい。

しかも、各冷媒流路７０を流れる海水の流速は耐潰食限界流速未満の一定流速に保持されるので、海水の流れによる冷媒流路７０の壁の潰食の急激な進行を抑えることができる。なお、耐潰食限界流速は、前述の通り研究者によって様々な値が報告されているが、これらを総合的に勘案して、アウタースリーブ６１の材料がキュプロニッケルである場合には、例えば、４ｍ／ｓとしてよい。

上記のように冷媒流路７０の壁の潰食の進行が抑えられていても、潰食が進行して冷媒流路７０の壁を形成しているアウタースリーブ６１に亀裂や孔が生じるおそれがある。アウタースリーブ６１に亀裂や孔が生じると、ここを通じて冷媒流路７０を流れる海水がアウタースリーブ６１の内周側へ漏れ出る。アウタースリーブ６１の内周側へ漏れ出た海水は、インナースリーブ６２の溝７５に浸入し、溝７５に沿って溝７５の下流側端部又は上流側端部へ流れる。溝７５の下流側端部又は上流側端部に到達した海水が水分センサ８１により検出されると、検知装置８２は冷媒流路７０からの漏水を検出したことを報知する。

このように、万が一、冷媒流路７０からの漏水が発生しても、水分が電動機３の内部に到達する前にこれを直ちに検知することができる。更に、冷媒流路７０から漏れ出た海水はインナースリーブ６２で受け止められて、電動機３には到達しない。よって、電動機３に海水が浸入することに起因する腐食や漏電や短絡などの不具合の発生を防止することができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記実施形態では、冷却装置６は電動機３を冷却するものであるが、冷却装置６が適用される回転電機機械はこれに限定されず、船舶の推進システム２において推進器２１を駆動するための回転電気機械や、船舶内に電力を供給するための回転電気機械などの船舶に搭載された回転電機機械に対し冷却装置６を適用することができる。例えば、推進システム２の主発電機２７や、船舶内に電力を供給するための発電機（図示略）の冷却機構として冷却装置６を適用させてもよい。また、例えば、船舶に推進器２１を駆動するための及び／又は船舶内に電力を供給するための電動発電機を搭載して、この電動発電機の冷却機構として冷却装置６を適用させてもよい。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

３ ：電動機（回転電気機械の一例）
５ ：海水冷却システム
６ ：冷却装置
２１ ：推進器
２７ ：主発電機
３１ ：ステータ
３２ ：ロータ
５０ ：給水管
５１ ：海水ポンプ
５２ ：排水管
５３ ：バイパス管
６０ ：冷却ジャケット
６１ ：アウタースリーブ
６２ ：インナースリーブ
７０ ：冷媒流路
７１ ：入口
７２ ：出口
７５ ：溝
８１ ：水分センサ
８２ ：検知装置

Claims (5)

1. 船舶に搭載された、ステータ及び前記ステータに挿入されたロータとを具備する回転電気機械の冷却装置であって、
   前記ステータの周囲を囲む円筒形状を呈し、一定の流路断面積で前記ステータの周囲を螺旋を描きながら又は蛇行しながら巡る少なくとも１本の冷媒流路を有する冷却ジャケットと、
   前記冷媒流路を流れる海水の流速が、前記冷媒流路の壁に海洋生物が付着しない流速の下限値である海洋生物付着限界流速から前記冷媒流路の前記壁に潰食によってその機械的な機能が損なわれる破壊が生じる流速の下限値である耐潰食限界流速までの範囲に含まれる所定流速に維持されるように、前記冷媒流路へ海水を送給する海水ポンプとを備える、
   船舶に搭載された回転電気機械の冷却装置。
2. 前記冷却ジャケットの少なくとも前記冷媒流路の前記壁を形成している部分がキュプロニッケルで構成されている、
   請求項１に記載の船舶に搭載された回転電気機械の冷却装置。
3. 前記冷却ジャケットが、前記冷媒流路が形成されたアウタースリーブと、前記アウタースリーブに内挿されたインナースリーブとから成り、
   前記インナースリーブの外周面は前記アウタースリーブの内周面と接触しており、前記インナースリーブの前記外周面に前記冷媒流路に沿って溝が形成されている、
   請求項１又は２に記載の船舶に搭載された回転電気機械の冷却装置。
4. 前記溝に浸入した水分を検出する水分センサと、
   前記水分センサで水分を検出したときに、前記冷媒流路からの漏水を検知する検知装置とを更に備える、
   請求項３に記載の船舶に搭載された回転電気機械の冷却装置。
5. 前記アウタースリーブがキュプロニッケルで構成されており、前記インナースリーブが銅で構成されている、
   請求項３又は４に記載の船舶に搭載された回転電気機械の冷却装置。

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