JP2018207688A - 回転電機固定子の中空金属部品、回転電機、中空金属部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
次に、図18Bに示すように、鋼鉄製容器(Steel capsule)22に中空金属部品の材料および金属材料24を投入し、鋼鉄製容器22の空間部分(隙間)全てを金属材料24で満たす。(ステップ2)
続いて、図18Cに示すように、鋼鉄製容器22を溶接により閉止し、鋼鉄製容器22内を配管23から真空引きし、配管23の一部を溶接により閉止する。(ステップ3)
続いて、図18Dに示すように、HIP処理装置25内に鋼鉄製容器22ごと配置し、HIP処理装置25内にアルゴンガス(Ar)を供給し、処理温度900〜1100℃,処理圧力120MPaで熱間等方圧加圧(HIP)処理を行う。なお、処理温度や処理圧力、処理時間等のHIP処理条件は、対象とする材料の大きさや形状、材料の種類等に応じて、最適な処理条件を設定する。(ステップ4)
なお、HIP接合部の接合信頼性を確保するため、間等方圧加圧(HIP)処理時に鋭敏化温度領域600℃から700℃の温度に晒される時間の合計が20時間以下になるように温度管理するのが望ましい。
最後に、図18Fに示すように、純水等の冷媒が流れる貫通孔27を機械加工により形成し、図3に示す本実施例の中空金属部品が完成する。
2…固定子コイル
3…固定子コイルエンド部
4…亘り線
5…(第1の)中空金属部品
6…絶縁ホース
7…ニップル
8…亘り線接続口
9…ステンレス製中空金属部品本体(エルボ本体)
10…無酸素銅製カップ
11…無酸素銅製スリーブ
12…(オーステナイト系)ステンレス鋼
13…無酸素銅
14…ステンレスブロック材
15…無酸素銅ブロック材
16…(第2の)中空金属部品
17…(第3の)中空金属部品
18…配管部品
19…分岐継手
20…配管部品
21…ヘッダパイプ
22…鋼鉄製容器(Steel capsule)
23…配管
24…金属材料
25…HIP処理装置
26…機械加工装置
27…貫通孔
100…水冷却回転電機
101…固定子コイル(固定子巻線)
102…固定子鉄心
103…回転子
104…エンドブラケット
105…ロッカ装置
106…脚
107…高圧ブッシング
108…変流器
109…水素冷却機
Claims (15)
- 固定子コイルを冷媒で冷却する回転電機の冷媒流路の配管部品として用いられる回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記回転電機は、前記固定子コイルの固定子コイルエンド部に、前記固定子コイルと電力供給用端子を連結する亘り線と、
第1の中空金属部品を介して前記固定子コイルと前記亘り線に連結し、前記固定子コイルと前記亘り線に冷媒を供給する絶縁ホースと、を備え、
前記第1の中空金属部品は、ステンレス鋼からなる部位と無酸素銅からなる部位を接合することで一体化して形成されていることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。 - 請求項1に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記ステンレス鋼からなる部位および前記無酸素銅からなる部位の接合は、HIP拡散接合により行われることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。 - 請求項1または2に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記第1の中空金属部品は、ステンレス鋼からなるエルボ本体と、
前記エルボ本体の一端に接合され、無酸素銅からなるスリーブと、
前記エルボ本体の他端に接合され、無酸素銅からなるカップと、で構成されることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。 - 請求項1または2に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記第1の中空金属部品は、屈曲部と、前記屈曲部の一端に接合された第1の端部と、前記屈曲部の他端に接合された第2の端部と、を有し、
前記屈曲部は、少なくともその一部がステンレス鋼からなることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。 - 請求項1または2に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記第1の中空金属部品は、ステンレス鋼からなる内周部と、
前記内周部の外周側を覆い、無酸素銅からなる外周部と、で構成されることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。 - 請求項4に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記屈曲部の内側はステンレス鋼で形成され、その他は無酸素銅で形成され、両端が途切れることなく無酸素銅でつながっていることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記固定子コイルと前記亘り線を連結し、略直角に屈曲する第2の中空金属部品をさらに備え、
前記第2の中空金属部品の屈曲部の内側はステンレス鋼で形成され、その他は無酸素銅で形成されることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。 - 請求項7に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記固定子コイルと前記第2の中空金属部品を連結する第3の中空金属部品をさらに備え、
前記第3の中空金属部品は、ステンレス鋼からなる内周部と、
前記内周部の外周側を覆い、無酸素銅からなる外周部と、で構成されることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。 - 請求項8に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記第3の中空金属部品は、両端に被接続部材が挿入され、ろう付けにより当該被接続部材と接合されることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。 - 請求項7に記載の回転電機固定子の中空金属部品であって、
前記固定子コイルと前記第2の中空金属部品を連結する第3の中空金属部品をさらに備え、
前記第3の中空金属部品は、無酸素銅からなる内周部と、
前記内周部の外周側を覆い、ステンレス鋼からなる外周部と、で構成され、
前記第3の中空金属部品の両端に被接続部材のニップルが挿入され、ろう付けにより当該被接続部材と接合されることを特徴とする回転電機固定子の中空金属部品。 - 中空素線を用いて固定子コイルを形成し、前記中空素線内に液体を流して、前記固定子コイルおよび亘り線を冷却する液体冷却型の回転電機であって、
請求項1から10のいずれか1項に記載の回転電機固定子の中空金属部品を前記液体の流路に用いることを特徴とする回転電機。 - 以下の工程を含む中空金属部品の製造方法;
(a)ステンレス鋼からなる部位と無酸素銅からなる部位を互いに組み合せる工程、
(b)前記ステンレス鋼からなる部位と前記無酸素銅からなる部位を組み合せた状態で鋼鉄製容器へ投入した後、前記鋼鉄製容器へ金属材料を供給し、前記鋼鉄製容器の空間部分に前記金属材料を充填する工程、
(c)前記鋼鉄製容器、前記金属材料、前記ステンレス鋼からなる部位および前記無酸素銅からなる部位に熱間等方圧加圧(HIP)処理を施す工程、
(d)前記(c)工程の後、前記鋼鉄製容器および前記金属材料を機械加工により切削する工程、
(e)前記ステンレス鋼からなる部位と前記無酸素銅からなる部位に貫通孔を形成する工程。 - 請求項12に記載の中空金属部品の製造方法であって、
前記(d)工程と前記(e)工程の間に、(f)前記ステンレス鋼からなる部位と前記無酸素銅からなる部位を機械加工により切削し、所望の中空金属部品形状を形成する工程、をさらに備え、
前記(f)工程において、前記ステンレス鋼からなる部位が前記中空金属部品の屈曲部になるように機械加工を施すことを特徴とする中空金属部品の製造方法。 - 請求項13に記載の中空金属部品の製造方法であって、
前記(f)工程において、前記ステンレス鋼からなる部位が前記中空金属部品の屈曲部の内側に位置するように機械加工を施すことを特徴とする中空金属部品の製造方法。 - 請求項12から14のいずれか1項に記載の中空金属部品の製造方法であって、
前記(c)工程において、鋭敏化温度領域600℃から700℃の温度に晒される時間の合計が20時間以下になるように温度管理することを特徴とする中空金属部品の製造方法。
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