JP3437732B2 - Water-cooled electrical equipment - Google Patents
Water-cooled electrical equipmentInfo
- Publication number
- JP3437732B2 JP3437732B2 JP34814996A JP34814996A JP3437732B2 JP 3437732 B2 JP3437732 B2 JP 3437732B2 JP 34814996 A JP34814996 A JP 34814996A JP 34814996 A JP34814996 A JP 34814996A JP 3437732 B2 JP3437732 B2 JP 3437732B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- metal
- tip
- metal joint
- cooling water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は水冷発電機、燃料
電池などの水冷式電気機器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to water-cooled generators, fuel cells, and other water-cooled electrical equipment.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、水冷式電気機器は多数の冷却対
象物としての電気機器を有している。この冷却式電気機
器には、冷却水配管に設置してある金属継手が絶縁管を
介して接続され、冷却水配管を介して供給される冷却水
が電気機器に流れて電気機器が冷却される。2. Description of the Related Art Generally, a water-cooled electric device has many electric devices as objects to be cooled. A metal joint installed in a cooling water pipe is connected to this cooling electric device via an insulating pipe, and cooling water supplied via the cooling water pipe flows into the electric device to cool the electric device. .
【0003】図5は従来の水冷式電気機器の全体構成を
示している。図5において、1は冷却水Wの循環ポン
プ、2は熱交換器、3は冷却水Wの水質を高純度(低導
電率)に保持するためのイオン交換樹脂塔である。4は
循環ポンプ1と熱交換器2を含むように環状に形成され
た冷却水配管、5はイオン交換樹脂塔3を含むように環
状に形成された冷却水配管4と循環ポンプ1の出入り口
点P、Qで連結される冷却水Wの水処理配管である。6
は水処理配管5のイオン交換樹脂塔3の上流側に設けら
れた流量調整弁、7は冷却水配管4の熱交換器2の下流
側に設けられた電気機器、8は金属継手9と冷却水配管
4の端部の金属継手9とのあいだに接続された絶縁管、
10は冷却水配管4の連通点Qに配管11を介して連通
する冷却水Wのストレージタンクである。さらに電気機
器7には電圧が印加されており、絶縁管8の両端に接続
する金属継手9間に電位差が生じている。FIG. 5 shows the overall structure of a conventional water-cooled electric device. In FIG. 5, 1 is a circulation pump for the cooling water W, 2 is a heat exchanger, and 3 is an ion exchange resin tower for keeping the quality of the cooling water W at high purity (low conductivity). 4 is a cooling water pipe formed in an annular shape so as to include the circulation pump 1 and the heat exchanger 2. 5 is a cooling water pipe 4 formed in an annular shape so as to include the ion exchange resin tower 3 and an entrance / exit point of the circulation pump 1. It is a water treatment pipe for the cooling water W connected by P and Q. 6
Is a flow rate control valve provided upstream of the ion exchange resin tower 3 in the water treatment pipe 5, 7 is an electric device provided downstream of the heat exchanger 2 in the cooling water pipe 4, and 8 is a metal joint 9 and cooling. An insulating pipe connected between the end of the water pipe 4 and the metal joint 9,
Reference numeral 10 is a storage tank for the cooling water W that communicates with the communication point Q of the cooling water pipe 4 via the pipe 11. Further, a voltage is applied to the electric device 7, and a potential difference is generated between the metal joints 9 connected to both ends of the insulating pipe 8.
【0004】つぎに、この従来の水冷式電気機器の動作
について説明する。循環ポンプ1を作動すると、冷却水
Wの一部は冷却水配管4側に送られ熱交換器2に供給さ
れるとともに、冷却水Wの残りは冷却水配管5側に送ら
れ、イオン交換樹脂塔3に供給される。このばあい、冷
却水配管4側の流量と冷却水配管5側の流量との比は流
量調整弁6の開度によって定められる。そして熱交換器
2を通って、冷却された冷却水Wは電気機器7内に供給
されて、電気機器7を冷却したのち、再び循環ポンプ1
側に戻される。Next, the operation of this conventional water-cooled electric equipment will be described. When the circulation pump 1 is operated, a part of the cooling water W is sent to the cooling water pipe 4 side and is supplied to the heat exchanger 2, while the rest of the cooling water W is sent to the cooling water pipe 5 side and the ion exchange resin. It is supplied to the tower 3. In this case, the ratio between the flow rate on the cooling water pipe 4 side and the flow rate on the cooling water pipe 5 side is determined by the opening degree of the flow rate adjusting valve 6. Then, the cooled cooling water W is supplied into the electric device 7 through the heat exchanger 2 to cool the electric device 7, and then the circulation pump 1 is again supplied.
Returned to the side.
【0005】図6は絶縁管8と接続される金属継手9周
りの詳細を示している。金属継手9は冷却水配管4の両
端に取り付けられ、金属継手9の先端部9aが絶縁管8
中に差し込まれている。そして、フランジ状に折り曲げ
られた絶縁管8の端部8aと金属継手9を袋ナット12
によって連結しており、絶縁管8内を冷却水が流れてい
る。FIG. 6 shows details around the metal joint 9 connected to the insulating pipe 8. The metal joints 9 are attached to both ends of the cooling water pipe 4, and the tip portions 9a of the metal joints 9 are insulated pipes 8.
It is plugged in. Then, the end portion 8a of the insulating tube 8 bent into a flange shape and the metal joint 9 are attached to the cap nut 12.
The cooling water flows through the insulating pipe 8.
【0006】ところで、水冷式電気機器の水循環系には
銅、鉄製などの金属製部品が使用されており、これらが
腐食すると、つぎの式に示すように冷却水中に金属イ
オン(陽イオン)が生成する。By the way, metal parts such as copper and iron are used in the water circulation system of the water-cooled electric equipment. When these parts corrode, metal ions (cations) are generated in the cooling water as shown in the following formula. To generate.
【0007】M → Mn+ + ne ・・・・・・
なお、式中のMは金属、nは価数、eは電子を表わ
す。M → M n + + ne ... In the formula, M represents a metal, n represents a valence, and e represents an electron.
【0008】絶縁管8の両端に接続する金属継手9間に
は電位差が生じているため、低電位側の金属継手9の近
傍に金属イオンが達すると、金属継手9に付着する。Since a potential difference is generated between the metal joints 9 connected to both ends of the insulating pipe 8, when metal ions reach the vicinity of the metal joint 9 on the low potential side, they adhere to the metal joint 9.
【0009】 Mn+ + ne → M ・・・・・・ Mn+ + nH2O → M(OH)n + nH+ ・・・・・・ なお、M(OH)nは金属水酸化物である。M n + + ne → M ··· Mn + + nH 2 O → M (OH) n + nH + · · · · M (OH) n is a metal hydroxide .
【0010】前記式、式中の金属および金属水酸化
物は腐食生成物であり、他に金属酸化物も考えられる。
これらの腐食生成物が絶縁管8に沿って成長すると、絶
縁管8が汚れるため、絶縁管8の耐電圧が低下して短絡
するばあいがある。The above formulas, metals and metal hydroxides in the formulas are corrosion products, and other metal oxides are also conceivable.
When these corrosion products grow along the insulating tube 8, the insulating tube 8 is contaminated, so that the withstand voltage of the insulating tube 8 may be reduced and a short circuit may occur.
【0011】この短絡を防止するためには、腐食生成物
の生成原因である金属製部品の腐食を防止すればよい。
かかる金属製部品の防食法として、電位差のある金属製
部品に対して、耐食性材料の採用もしくはコーティング
が考えられ、一方、電位差のない金属製部品に対して、
耐食性材料の採用もしくはコーティング、または冷却水
中への酸素の溶け込み防止、もしくは溶存酸素の除去が
考えられる。In order to prevent this short circuit, it is sufficient to prevent corrosion of the metal parts, which is the cause of the generation of corrosion products.
As an anticorrosion method for such metal parts, for metal parts having a potential difference, adoption or coating of a corrosion-resistant material is considered, while for metal parts having no potential difference,
It may be possible to adopt or coat a corrosion resistant material, prevent oxygen from dissolving in cooling water, or remove dissolved oxygen.
【0012】すなわち、金属製部品には、金属継手のよ
うに電位差が生じている部品と熱交換器などのように電
位差が生じていない部品がある。That is, the metal parts include a part having a potential difference such as a metal joint and a part having no potential difference such as a heat exchanger.
【0013】電位差の生じている部品、たとえば金属継
手では、電位の高い金属継手が腐食する。この腐食防止
の対策として、部品にステンレス鋼などの耐食性材料を
採用するか、またはTiNなどの耐食性材料をコーティ
ングすることが考えられる。In a component having a potential difference, for example, a metal joint, a metal joint having a high potential is corroded. As a measure for preventing this corrosion, it is conceivable to adopt a corrosion resistant material such as stainless steel or coat the part with a corrosion resistant material such as TiN.
【0014】また電位差の生じていない部品では、一般
に冷却水中に溶存酸素が存在すると腐食する。その対策
として、ステンレス鋼などの耐食性材料の採用またはコ
ーティングが考えられる。金属製部品を防食するための
耐食性材料やコーティングの採用は、金属製部品の種類
によっては適用困難なばあいがある。たとえば、金属製
部品の1つである熱交換器には、冷却性能を考慮して一
般に銅が使用されているが、防食のために他の材料に変
更するとコスト高になる。したがって、金属製部品の種
類によっては材料変更が制限されるばあいがあり、完全
に腐食を抑えることは困難である。In addition, a component having no potential difference generally corrodes when dissolved oxygen exists in the cooling water. As a countermeasure, adoption or coating of a corrosion resistant material such as stainless steel can be considered. The use of corrosion resistant materials and coatings to prevent corrosion of metal parts may be difficult to apply depending on the type of metal part. For example, a heat exchanger, which is one of metal parts, is generally made of copper in consideration of cooling performance, but if the material is changed to another material for corrosion protection, the cost becomes high. Therefore, the material change may be limited depending on the type of metal parts, and it is difficult to completely suppress corrosion.
【0015】一方、電位差が生じていない金属製部品の
他の防食法として、腐食原因である冷却水中への酸素の
溶け込みを防止するか、または溶存酸素の除去が考えら
れるが、以下の理由により、溶存酸素を完全に除去でき
ない。On the other hand, as another anticorrosion method for metal parts having no potential difference, it is possible to prevent dissolution of oxygen into cooling water which is a cause of corrosion or to remove dissolved oxygen. , Can not completely remove dissolved oxygen.
【0016】すなわち、絶縁管の両端に接続する金属継
手間には電位差が生じているため、電位差が大きいばあ
い、つぎの式、式のように、水の電気分解により酸
素または水素が金属継手表面で発生する。That is, since there is a potential difference between the metal joints connected to both ends of the insulating pipe, if the potential difference is large, oxygen or hydrogen is electrolyzed by water as shown in the following equation, It occurs on the surface.
【0017】高電位側の金属継手表面では、
2H2O → O2 + 4H+ + 4e ・・・・・・
低電位側の金属継手表面では、
2H2O + 2e → H2 + 2OH- ・・・・・・
したがって、絶縁管の両端にする金属継手間に電位差が
生じているばあい、水循環系内には溶存酸素が存在する
ことになり、金属製部品は腐食する。このため、電位差
の生じていない金属製部品の腐食を完全に抑えることは
困難である。On the metal joint surface on the high potential side, 2H 2 O → O 2 + 4H + + 4e ···· On the metal joint surface on the low potential side, 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH − ·. ...... Therefore, when there is a potential difference between the metal joints at both ends of the insulating pipe, dissolved oxygen exists in the water circulation system, and the metal parts are corroded. Therefore, it is difficult to completely suppress the corrosion of the metal parts in which no potential difference is generated.
【0018】ところで、腐食生成物を除去するために、
たとえばスポンジボールによる洗浄が行なわれている
(特開平2−272300号公報参照)。しかし、この
方法を水冷発電機に適用するばあい、汚れが付着した絶
縁管を外さなければならないため、作業性が低下する。
したがって、絶縁管に汚れを付着させないようにしなけ
ればならない。By the way, in order to remove the corrosion products,
For example, cleaning with a sponge ball is performed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-272300). However, when this method is applied to a water-cooled generator, the insulating pipe with the dirt attached must be removed, so that workability is reduced.
Therefore, it is necessary to prevent dirt from adhering to the insulating tube.
【0019】以上のことから、絶縁管の耐電圧低下を防
止するためには、金属製部品が腐食することを前提にし
て、絶縁管への腐食生成物の付着を防止できるようにし
なければならない。From the above, in order to prevent the withstand voltage of the insulating tube from decreasing, it is necessary to prevent corrosion products from adhering to the insulating tube on the assumption that the metal parts are corroded. .
【0020】[0020]
【発明が解決しようとする課題】前述したように、絶縁
管の両端に位置する金属継手間に電位差が生じているば
あい、金属製部品の腐食によって生成した金属イオンが
低電位側の金属継手に付着して絶縁管に沿って成長する
と、耐電圧が低下して短絡するばあいがある。近年、水
冷式電気機器の小型化、高性能化に伴って、絶縁管の長
さを短くする傾向にあるため、短絡対策は不可欠であ
る。As described above, when there is a potential difference between the metal joints located at both ends of the insulating pipe, the metal ions generated by corrosion of the metal parts are on the low potential side. If it adheres to and grows along the insulating tube, the withstand voltage may decrease and short circuit may occur. In recent years, along with the trend toward miniaturization and higher performance of water-cooled electric devices, the length of the insulating tube tends to be shortened, and therefore, short-circuit countermeasures are indispensable.
【0021】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、金属継手間に高電圧が印加さ
れても、また絶縁管の長さが短くなっても、効果的に耐
電圧低下を防止することができる水冷式電気機器を提供
することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and is effective even when a high voltage is applied between the metal joints and the length of the insulating tube is shortened. An object of the present invention is to provide a water-cooled electric device capable of preventing a withstand voltage drop.
【0022】この発明の水冷式電気機器は、少なくとも
循環ポンプ、熱交換器および冷却水のストレージタンク
が絶縁管を介して冷却対象物に配管され、前記絶縁管の
両端に接続される接続部材間に電位差が生じている水冷
式電気機器であって、低電位側の金属継手に前記絶縁管
への汚れの付着を防止するための付着防止手段が設けら
れており、かつ該付着防止手段が、前記絶縁管内に挿入
された前記金属継手の嵌合部の先端外周面に環状溝を形
成する、前記金属継手の段付先端部であるとともに、該
段付先端部の先端面が前記絶縁管の長手方向に対して垂
直であることを特徴としている。In the water-cooled electric device of the present invention, at least the circulation pump, the heat exchanger, and the storage tank of the cooling water are piped to the object to be cooled through the insulating pipe, and the connecting members are connected to both ends of the insulating pipe. a water-cooled electric equipment potential difference is generated, adhesion prevention means for preventing the adhesion of dirt to the insulating tube to the low potential side metal fitting is provided with, and said adhesion preventing means is in, Insert into the insulation tube
Form an annular groove on the outer peripheral surface of the tip of the metal fitting
Which is a stepped tip of the metal joint,
The tip end surface of the stepped tip portion hangs down in the longitudinal direction of the insulating pipe.
Jikadea is characterized in Rukoto.
【0023】[0023]
【0024】 前記段付先端部に前記絶縁管と金属継手の
段付先端部とのあいだの冷却水の滞留を防止するための
流水路が設けられているのが好ましい。[0024] Of the insulating pipe and the metal joint on the stepped tip.
To prevent cooling water from accumulating between the stepped tip
A running channel is preferably provided.
【0025】[0025]
【0026】また、この発明の水冷式電気機器は、少な
くとも循環ポンプ、熱交換器および冷却水のストレージ
タンクが絶縁管を介して冷却対象物に配管され、前記絶
縁管の両端に接続される金属継手間に電位差が生じてい
る水冷式電気機器であって、低電位側の金属継手に前記
絶縁管への汚れの付着を防止するための付着防止手段が
設けられており、かつ該付着防止手段が、前記絶縁管内
に挿入された前記金属継手の嵌合部の先端外周面にテー
パカット面を形成する、前記金属継手の先細り先端部で
あることを特徴としている。Further , the water-cooled electric equipment of the present invention is
Tight circulation pump, heat exchanger and cooling water storage
The tank is connected to the object to be cooled through an insulating pipe,
There is a potential difference between the metal fittings connected to the ends of the edge pipe.
A water-cooled electric device that
Adhesion prevention means to prevent the adhesion of dirt to the insulation pipe
Provided, and said adhesion preventing means, wherein to form the tape <br/> Pakatto surface on the tip outer peripheral surface of the fitting portion of the inserted the metal joint insulating tube, at the tapered tip of the metal fitting
It is characterized by being .
【0027】前記先細り先端部に前記絶縁管と金属継手
の先細り先端部とのあいだの冷却水の滞留を防止するた
めの流水路が設けられているのが好ましい。It is preferable that the tapered tip portion is provided with a flowing water passage for preventing retention of cooling water between the insulating pipe and the tapered tip portion of the metal joint.
【0028】[0028]
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0030】[実施の形態1]図1はこの発明の実施の
形態1である水冷式電気機器における金属継手を示す要
部断面図である。水冷式電気機器の基本構造は、図5に
示される水冷式電気機器と共通しており、少なくとも循
環ポンプ、熱交換器および冷却水のストレージタンクが
絶縁管を介して冷却対象物である電気機器に配管され、
前記絶縁管8の両端に接続される接続部材である金属継
手9間に電位差が生じている。[Embodiment 1] FIG. 1 is a cross-sectional view of essential parts showing a metal joint in a water-cooled electric apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The basic structure of the water-cooled electric device is the same as that of the water-cooled electric device shown in FIG. 5, and at least the circulation pump, the heat exchanger and the storage tank of the cooling water are electric devices to be cooled through an insulating pipe. Is piped to
A potential difference is generated between the metal joints 9 which are connecting members connected to both ends of the insulating pipe 8.
【0031】そして、低電位側の金属継手9に前記絶縁
管への汚れの付着を防止するための付着防止手段が設け
られている。The metal joint 9 on the low potential side is provided with an adhesion preventing means for preventing the adhesion of dirt to the insulating pipe.
【0032】前記付着防止手段として、前記絶縁管8内
に挿入された前記金属継手9の嵌合部の先端外周面に環
状溝13を形成する、前記金属継手9の段付先端部14
が採用されている。この段付先端部14は、前記環状溝
13により絶縁管8から離されている。前記絶縁管8の
長手方向に対して垂直方向の距離である絶縁管8と金属
継手9の段付先端部14間の長さX1および前記絶縁管
8の長手方向の距離である金属継手9の段付先端部14
の長さY1は、とくに限定されないが、通常X1=0.
5mm以上、Y1=2mm以上である。As the adhesion preventing means, a stepped tip portion 14 of the metal joint 9 is formed by forming an annular groove 13 on the outer peripheral surface of the tip of the fitting portion of the metal joint 9 inserted into the insulating pipe 8.
Has been adopted. The stepped tip portion 14 is separated from the insulating pipe 8 by the annular groove 13. Metal fittings 9, which is the distance of the long side direction of the longitudinal is the distance perpendicular to the direction between the stepped distal portion 14 of the insulating tube 8 and the metal fitting 9 length X1 and the insulation tube 8 of the insulating tube 8 Stepped tip 14
The length Y1 of X is not particularly limited, but is usually X1 = 0.
It is 5 mm or more and Y1 = 2 mm or more.
【0033】本実施の形態1によれば、低電位側の金属
継手の段付先端物が高電位側の金属継手に向かって冷却
水中を成長しようとするが、冷却水の流れによる機械的
作用によって付着物が剥ぎ取られるため、付着物の成長
が防止される。なお、金属継手の段付先端部から剥ぎ取
られた付着物は冷却水中を循環することになる。冷却水
を高純度(低導電率)に維持しておけば、再溶解して金
属イオンとなってイオン交換樹脂に捕捉されるため、そ
の付着物を除去できる。または、付着物を冷却水から除
去するために、冷却水の循環経路、たとえばイオン交換
樹脂塔に冷却水が流れ込む手前(水配管5のいずれかの
箇所)にフィルターを設置するのが好ましい。According to the first embodiment, the stepped tip of the metal joint on the low potential side tries to grow in the cooling water toward the metal joint on the high potential side. Since the deposits are peeled off by, the growth of the deposits is prevented. The deposits peeled off from the stepped tip of the metal joint circulate in the cooling water. If the cooling water is maintained at a high purity (low conductivity), it will be redissolved into metal ions that will be captured by the ion exchange resin, so that the deposits can be removed. Alternatively, in order to remove the deposits from the cooling water, it is preferable to install a filter in the circulation path of the cooling water, for example, before the cooling water flows into the ion exchange resin tower (any part of the water pipe 5).
【0034】[実施の形態2]
図2はこの発明の実施の形態2である水冷式電気機器に
おける金属継手を示す要部断面図である。この金属継手
は、絶縁管への汚れの付着防止のために、その先端部を
鋭角にした電界集中形状にしている。この電界集中形状
としては、金属継手の先端部は鋭角であればよく、たと
えば図2に示すように、前記絶縁管8内に挿入された前
記金属継手9の嵌合部の先端外周面にテーパカット面1
5aを形成する、前記金属継手の先細り先端部15とす
ることができる。前記絶縁管8の長手方向に対して垂直
方向の距離である絶縁管8と金属継手9の先細り先端部
15間の長さX2および前記絶縁管8のの長手方向の距
離である金属継手9の先細り先端部15の長さY2は、
とくに限定されないが、通常X2=0.5mm以上、Y
2=2mm以上である。[Embodiment 2] FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part showing a metal joint in a water-cooled electric device according to Embodiment 2 of the present invention. This metal joint has an electric field concentration shape with an acute angle at its tip in order to prevent dirt from adhering to the insulating pipe. The electric field concentration shape may be such that the tip of the metal joint has an acute angle. For example, as shown in FIG. 2, the tip end outer peripheral surface of the fitting portion of the metal joint 9 inserted into the insulating pipe 8 is tapered. Cut surface 1
It may be the tapered tip 15 of the metal joint forming 5a. The length X2 between the insulating pipe 8 and the tapered tip portion 15 of the metal joint 9 which is the distance in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the insulating pipe 8 and the length of the metal joint 9 which is the distance in the longitudinal direction of the insulating pipe 8. The length Y2 of the tapered tip portion 15 is
Although not particularly limited, usually X2 = 0.5 mm or more, Y
2 = 2 mm or more.
【0035】[実施の形態3]図3はこの発明の実施の
形態3である水冷式電気機器における金属継手を示す要
部断面図である。前記実施の形態1〜2よりも汚れの付
着をさらに抑制するために、この金属継手9は、図3に
示すようにその先端部16を絶縁管8から離し、かつ該
先端部16に、厚さ方向に貫通する流水路17を設けて
いる。これにより、絶縁管8と金属継手9の先端部16
間の冷却水18の滞留を防止できるため、より高電圧が
印加される条件でも金属イオンの濃縮が起こらず、金属
継手9への汚れの付着をより効果的に防止できる。図3
の金属継手は図1の金属継手の先端部に流水路を設けて
いるものであるが、図2の金属継手の先端部にも同様に
流水路を設けることができる。[Third Embodiment] FIG. 3 is a cross-sectional view of a principal part showing a metal joint in a water-cooled electric device according to a third embodiment of the present invention. In order to further suppress the attachment of dirt as compared with the first and second embodiments, as shown in FIG. 3, the metal joint 9 has its tip portion 16 separated from the insulating pipe 8 and has a thickness A flowing water channel 17 penetrating in the vertical direction is provided. As a result, the tip portion 16 of the insulating pipe 8 and the metal joint 9 is
Since the cooling water 18 can be prevented from accumulating during that time, the metal ions are not concentrated even under the condition that a higher voltage is applied, and the adhesion of dirt to the metal joint 9 can be prevented more effectively. Figure 3
The metal joint of (1) has a flowing water channel provided at the tip of the metal coupling shown in FIG. 1, but a water flowing channel can be similarly provided at the tip of the metal coupling shown in FIG.
【0036】 図4はこの発明の参考例である水冷式電気
機器における金属継手を示す要部断面図である。この金
属継手9は、金属継手の嵌合部19の先端面に非導電性
部材20のコーティングを施したものである。非導電性
部材20としては、たとえばガラスやAl2O3などのセ
ラミックスを用いることができる。コーティング厚さ
は、とくに限定されないが、通常1μm以上である。[0036] FIG. 4 shows the inventionReference exampleWater-cooled electricity
It is a principal part sectional view which shows the metal joint in an apparatus. This money
The metal joint 9 is non-conductive on the tip surface of the fitting portion 19 of the metal joint.
The member 20 is coated. Non-conductive
As the member 20, for example, glass or Al2O3Such as
Ramix can be used. Coating thickness
Is not particularly limited, but is usually 1 μm or more.
【0037】金属継手間の電位差によって、低電位側の
金属継手の先端部内側21に腐食生成物が付着するが、
冷却水の流れによって剥ぎ取られるため、付着物の成長
が阻害される。Corrosion products adhere to the inside 21 of the tip of the metal joint on the low potential side due to the potential difference between the metal joints.
Since it is stripped off by the flow of cooling water, the growth of deposits is hindered.
【0038】[実施例1]絶縁管への汚れの付着防止を
調べるために、図5に示す水冷式電気機器を模擬した冷
却水循環装置を製作し、図1に示すような段付先端部が
形成された金属継手と図6に示す従来の金属継手とを比
較した実験を行なった。なお、実験条件は金属継手間の
電界強度=1kV/cm、冷却水の導電率=1.0μS
/cm以下、冷却水の流速=1m/sであり、熱交換器
の接水部を模擬するために銅管を設置した。[Embodiment 1] In order to investigate the prevention of adhesion of dirt to the insulating pipe, a cooling water circulating device simulating the water cooling type electric equipment shown in FIG. 5 was manufactured, and the stepped tip end portion as shown in FIG. An experiment was conducted in which the formed metal joint and the conventional metal joint shown in FIG. 6 were compared. The experimental conditions were electric field strength between metal joints = 1 kV / cm, conductivity of cooling water = 1.0 μS.
/ Cm or less, the flow rate of cooling water = 1 m / s, and a copper tube was installed to simulate the water contact part of the heat exchanger.
【0039】実験の結果、図1に示す低電位側の金属継
手において、その段付先端部に付着物が認められたが、
絶縁管に沿って成長していなかった。一方、従来の低電
位側の金属継手にはその先端部に付着物が求められ、そ
れが絶縁管に沿って成長していた。As a result of the experiment, in the low potential side metal joint shown in FIG.
Did not grow along the insulating tube. On the other hand, conventional metal joints on the low potential side were required to have deposits at their tips, which grew along the insulating tube.
【0040】ところで、金属継手は、その段付先端部の
長さがX1=0.5mm、Y1=2mmであった。した
がって、長さX1は長いほど絶縁管から離れるため、少
なくとも0.5mm以上であれば、付着物の成長を防止
できる。一方、長さYは電界強度が大きくなるほど長く
しなければならないが、上記の実験条件では、少なくと
もY1=2mmであれば付着物の成長を防止できる。な
お、付着物を分析した結果、酸化銅であることが分かっ
たが、これは銅管の腐食生成物である。冷却水循環装置
に設置した銅管が腐食して銅イオンが生成し、それが金
属継手まで達するまでに冷却水中の溶存酸素によって酸
化されたか、あるいは銅イオンが金属銅として金属継手
に析出したのち、冷却水中の溶存酸素によって酸化され
たものと考えられる。酸化銅は導電性を有しており、絶
縁管に沿って成長して高電位側の金属継手に達すると、
短絡する現象が別の実験で確認された。したがって、短
絡防止のためには、酸化銅の絶縁管に沿った成長を防止
する必要があり、図1に示す先端部を有する金属継手を
用いることによって、その成長を防止できる。By the way, the length of the stepped tip portion of the metal joint was X1 = 0.5 mm and Y1 = 2 mm. Therefore, the longer the length X1 is, the farther it is from the insulating tube. On the other hand, the length Y must be made longer as the electric field strength increases, but under the above experimental conditions, growth of the deposit can be prevented if at least Y1 = 2 mm. As a result of analyzing the deposit, it was found to be copper oxide, which is a corrosion product of a copper pipe. After the copper pipe installed in the cooling water circulation device corrodes and produces copper ions, it is oxidized by dissolved oxygen in the cooling water until it reaches the metal joint, or after copper ions are deposited on the metal joint as metallic copper, It is considered to have been oxidized by dissolved oxygen in the cooling water. Copper oxide has conductivity, and when it grows along the insulating tube and reaches the metal joint on the high potential side,
The phenomenon of short circuit was confirmed in another experiment. Therefore, in order to prevent a short circuit, it is necessary to prevent the growth of copper oxide along the insulating tube, and the growth can be prevented by using the metal joint having the tip portion shown in FIG.
【0041】[実施例2]絶縁管への腐食生成物の付着
防止効果を調べるために、実施例1に記載の冷却水循環
装置を用いて、図2に示すような先細り先端部が形成さ
れた金属継手と図6に示す従来の金属継手とを同条件で
実験を行なった。[Embodiment 2] In order to investigate the effect of preventing corrosion products from adhering to the insulating pipe, the cooling water circulating device described in Embodiment 1 was used to form a tapered tip as shown in FIG. The metal joint and the conventional metal joint shown in FIG. 6 were tested under the same conditions.
【0042】実験の結果、従来の金属継手(低電位側)
にはその先端部に付着物が認められ、絶縁管に沿って成
長していた。一方、図2に示す金属継手(低電位側)に
おいては、その先端部が電界集中部であるために付着が
集中しているのが認められたが、絶縁管に沿って成長し
ていなかった。As a result of the experiment, the conventional metal joint (low potential side)
Deposits were observed at the tip of the, and they had grown along the insulating tube. On the other hand, in the metal joint (low potential side) shown in FIG. 2, it was observed that the tip portion was the electric field concentration portion and therefore the adhesion was concentrated, but it did not grow along the insulating tube. .
【0043】ところで、実験に用いた図2に示す金属継
手は、その先細り先端部の長さがX2=0.5mm、Y
2=2mmであった。したがって、長さX2は長いほど
絶縁管から離れるため、少なくとも0.5mm以上であ
れば、付着物の成長を防止できる。また、長さY1は電
界強度が大きくなるほど長くしなければならないが、実
施の形態1の実験条件では、少なくともY2=2mmで
あれば付着物の成長を防止できる。By the way, in the metal joint shown in FIG. 2 used in the experiment, the length of the tapered tip portion is X2 = 0.5 mm, Y
It was 2 = 2 mm. Therefore, the longer the length X2, the farther from the insulating tube, so that the growth of the deposit can be prevented if the length X2 is at least 0.5 mm. Further, the length Y1 must be made longer as the electric field strength increases, but under the experimental conditions of the first embodiment, if Y2 = 2 mm at least, the growth of deposits can be prevented.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明によれ
ば、絶縁管への汚れの付着を防止するための付着防止手
段を設けたことにより、絶縁管の耐電圧が低下せず、短
絡を防止することができる。その結果、水冷式電気機器
の金属継手管に高電圧が印加されても、また水冷式電気
機器の小型化、高性能化に伴って絶縁管が短くなって
も、高信頼性を確保できる。As described above, according to the present invention, by providing the adhesion preventing means for preventing the adhesion of the dirt to the insulating tube, the withstand voltage of the insulating tube does not decrease and the short circuit is prevented. can do. As a result, high reliability can be ensured even if a high voltage is applied to the metal joint pipe of the water-cooled electric device, or even if the insulation pipe becomes shorter as the water-cooled electric device becomes smaller and has higher performance.
【0045】また、付着防止手段が段付先端部であるば
あい、該段付先端部が絶縁管から離れているため、汚れ
が絶縁管に沿って成長しない。したがって、絶縁管の耐
電圧が低下せず、短絡を防止できる。Further, when the adhesion preventing means is the stepped tip, the stepped tip is separated from the insulating tube, so that dirt does not grow along the insulating tube. Therefore, the withstand voltage of the insulating tube does not decrease and a short circuit can be prevented.
【0046】さらに、付着防止手段が先細り先端部であ
るばあい、該先細り先端部が絶縁管から離れ、かつ電界
集中形状であるため、汚れがさらに前記先細り先端部に
集中して付着しやすくなり、汚れが絶縁管に沿って成長
しない。したがって、絶縁管の耐電圧が低下せず、短絡
を防止できる。Furthermore, when the adhesion preventing means is a tapered tip, the tapered tip is separated from the insulating tube and has an electric field concentration shape, so that dirt is more likely to be concentrated and adhered to the tapered tip. , Dirt does not grow along the insulation tube. Therefore, the withstand voltage of the insulating tube does not decrease and a short circuit can be prevented.
【0047】また、前記段付先端部または先細り先端部
に流水路を設けると、金属継手の先端部に汚れ成分が濃
縮せず、絶縁管への汚れの付着を防止できる。したがっ
て、絶縁管の耐電圧が低下せず、短絡を防止できる。Further, when the flowing water passage is provided at the stepped tip portion or the tapered tip portion, the dirt component is not concentrated at the tip portion of the metal joint, and the dirt can be prevented from adhering to the insulating pipe. Therefore, the withstand voltage of the insulating tube does not decrease and a short circuit can be prevented.
【0048】さらに、付着防止手段が非導電性部材であ
るばあい、汚れが絶縁管に沿って成長するのが抑制され
る。したがって、絶縁管の耐電圧が低下せず、短絡を防
止できる。Furthermore, when the adhesion preventing means is a non-conductive member, it is possible to suppress the growth of dirt along the insulating tube. Therefore, the withstand voltage of the insulating tube does not decrease and a short circuit can be prevented.
【図1】 この発明の実施の形態1である水冷式電気機
器における金属継手を示す要部断面図である。FIG. 1 is a main-portion cross-sectional view showing a metal joint in a water-cooled electric device that is Embodiment 1 of the present invention.
【図2】 この発明の実施の形態2である水冷式電気機
器における金属継手を示す要部断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of essential parts showing a metal joint in a water-cooled electric device which is Embodiment 2 of the present invention.
【図3】 この発明の実施の形態3である水冷式電気機
器における金属継手を示す要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of essential parts showing a metal joint in a water-cooled electric device which is Embodiment 3 of the present invention.
【図4】 この発明の参考例である水冷式電気機器にお
ける金属継手を示す要部断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts showing a metal joint in a water-cooled electric device that is a reference example of the present invention.
【図5】 従来の水冷式電気機器の全体構成を示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing an overall configuration of a conventional water-cooled electric device.
【図6】 従来の金属継手を示す図である。FIG. 6 is a view showing a conventional metal joint.
1 ポンプ、2 熱交換器、3 イオン交換樹脂塔、4
冷却水配管、5 水処理配管、6 流量調節弁、7
電気機器、8 絶縁管、8a 絶縁管の端部、9 金属
継手、10 ストレージタンク、11 配管、13 環
状溝、14 段付先端部、15 先細り先端部、15a
テーパカット面、16 先端部、17 流水路、18
絶縁管と金属継手先端部間の冷却水、19 嵌合部、
20 非導電性部材、21 金属継手の先端部内側、X
1、X2 絶縁管と金属継手先端部間の長さ(絶縁管の
長手方向に対して垂直方向)、Y1、Y2 金属継手先
端部の長さ(絶縁管の長手方向)、W 冷却水。1 pump, 2 heat exchanger, 3 ion exchange resin tower, 4
Cooling water pipe, 5 Water treatment pipe, 6 Flow control valve, 7
Electric equipment, 8 Insulation pipe, 8a Insulation pipe end, 9 Metal fitting, 10 Storage tank, 11 Piping, 13 Annular groove, 14 Stepped tip, 15 Tapered tip, 15a
Taper cut surface, 16 tip, 17 running water channel, 18
Cooling water between the insulating pipe and the tip of the metal joint, 19 Fitting part,
20 non-conductive member, 21 inner side of tip of metal joint, X
1, X2 Length between the insulating pipe and the tip of the metal joint (perpendicular to the longitudinal direction of the insulating pipe), Y1, Y2 Length of the tip of the metal joint (longitudinal direction of the insulating pipe), W Cooling water.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 信義 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 森 謙一 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−83991(JP,A) 特開 平7−253189(JP,A) 特開 昭63−96394(JP,A) 特公 昭49−26362(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 9/00 - 9/28 H05K 7/20 F16L 1/00 - 1/04 F16L 5/00 - 7/00 F16L 57/00 - 58/18 ─────────────────────────────────────────────────── (72) Inventor Nobuyoshi Takahashi 2-3-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Co., Ltd. (72) Inventor Kenichi Mori 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric (56) References JP-A-8-83991 (JP, A) JP-A-7-253189 (JP, A) JP-A-63-96394 (JP, A) JP-B-49-26362 (JP, A) B1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02K 9/00-9/28 H05K 7/20 F16L 1/00-1/04 F16L 5/00-7/00 F16L 57/00 -58/18
Claims (4)
冷却水のストレージタンクが絶縁管を介して冷却対象物
に配管され、前記絶縁管の両端に接続される金属継手間
に電位差が生じている水冷式電気機器であって、低電位
側の金属継手に前記絶縁管への汚れの付着を防止するた
めの付着防止手段が設けられており、かつ該付着防止手
段が、前記絶縁管内に挿入された前記金属継手の嵌合部
の先端外周面に環状溝を形成する、前記金属継手の段付
先端部であるとともに、該段付先端部の先端面が前記絶
縁管の長手方向に対して垂直であることを特徴とする水
冷式電気機器。 1. A water cooling system in which at least a circulation pump, a heat exchanger, and a storage tank for cooling water are piped to an object to be cooled through an insulating pipe, and a potential difference is generated between metal joints connected to both ends of the insulating pipe. Type electric equipment, wherein a metal joint on the low potential side is provided with an adhesion preventing means for preventing adhesion of dirt to the insulating pipe , and the adhesion preventing hand.
The step is a fitting portion of the metal joint inserted in the insulating pipe.
Step of the metal joint, which forms an annular groove on the outer peripheral surface of the tip of the
In addition to being the tip, the tip surface of the stepped tip is
Water-cooled electrical equipment, wherein vertical der Rukoto to the longitudinal direction of the edge line.
の段付先端部とのあいだの冷却水の滞留を防止するため
の流水路が設けられてなる請求項1記載の水冷式電気機
器。 Wherein said stepped distal portion to the insulating tube and the water-cooled electric spillway is provided according to claim 1 for preventing stagnation of cooling water between the stepped distal portion of the metal fitting machine.
冷却水のストレージタンクが絶縁管を介して冷却対象物
に配管され、前記絶縁管の両端に接続される金属継手間
に電位差が生じている水冷式電気機器であって、低電位
側の金属継手に前記絶縁管への汚れの付着を防止するた
めの付着防止手段が設けられており、かつ該付着防止手
段が、前記絶縁管内に挿入された前記金属継手の嵌合部
の先端外周面にテーパカット面を形成する、前記金属継
手の先細り先端部であることを特徴とする水冷式電気機
器。3. At least a circulation pump, a heat exchanger, and
Cooling water storage tank is cooled by an insulating pipe
Between metal joints that are connected to both ends of the insulating pipe
A water-cooled electric device with a potential difference between
The metal joint on the side is to prevent dirt from adhering to the insulation pipe.
Is provided with adhesion prevention means because, and the said anti-adhesive means, to form a taper-cut surface on the tip outer peripheral surface of the fitting portion of the metal fitting which is inserted into the insulating tube, the tapered tip end of the metal fitting Water-cooled electric equipment characterized by being a part.
手の先細り先端部とのあいだの冷却水の滞留を防止する
ための流水路が設けられてなる請求項3記載の水冷式電
気機器。 4. The water-cooled electric device according to claim 3 , wherein the tapered tip portion is provided with a running water passage for preventing retention of cooling water between the insulating pipe and the tapered tip portion of the metal joint.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34814996A JP3437732B2 (en) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | Water-cooled electrical equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34814996A JP3437732B2 (en) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | Water-cooled electrical equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10191596A JPH10191596A (en) | 1998-07-21 |
JP3437732B2 true JP3437732B2 (en) | 2003-08-18 |
Family
ID=18395084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34814996A Expired - Fee Related JP3437732B2 (en) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | Water-cooled electrical equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3437732B2 (en) |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP34814996A patent/JP3437732B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10191596A (en) | 1998-07-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7202579B2 (en) | Corrosion protective coating for extending the lifetime of water cooled stator bar clips | |
US5992152A (en) | Method for controlling electric charge within the exhaust hood and condenser of a steam turbine | |
US10006127B2 (en) | Method for suppressing corrosion in plant and plant | |
JP3437732B2 (en) | Water-cooled electrical equipment | |
US10422593B2 (en) | Sacrificial aluminum fins for failure mode protection of an aluminum heat exchanger | |
CN207430555U (en) | The cleaning spray gun of generator end water box and the cleaning device with the spray gun | |
CN207468260U (en) | A kind of corrosion product capturing device | |
JPH05106070A (en) | Corrosion protective method for pump | |
JP3299394B2 (en) | Electric equipment cooling device | |
JP2000346281A (en) | Water-cooled electric apparatus device | |
US20050227009A1 (en) | Epoxy spray lining for liquid-cooled generator stator bar clips | |
JP3349816B2 (en) | Method for preventing red rust in piping and apparatus therefor | |
JP3340684B2 (en) | Cathodic protection linear electrode body | |
EP1192295B1 (en) | Article exhibiting improved resistance to formicary corrosion | |
SU782416A1 (en) | Device for protecting terminal portions of metal pipeline against corrosion | |
JP2012027030A (en) | Corrosion inhibition method for plant and plant | |
JPH0596240A (en) | Method for painting inner surface of pipe | |
CN112746275A (en) | Power plant water inlet chamber anticorrosion control system | |
JPS6124597B2 (en) | ||
JPS5967376A (en) | Preventing method for electrolytic corrosion of iron | |
EP4281605A1 (en) | System and method for providing surface cleaning of steel wire on apparatus used for efficient cleaning before galvanized coating | |
JP2003183866A (en) | Method for preventing organism fouling and corrosion in water conveyance line, and device therefor | |
JPS59503A (en) | Corrosion prevention of turbine blade | |
JP5830172B1 (en) | Electromagnetic induction current stripping device for pipe inner surface adhesion products | |
JP3058944U (en) | Anode electrode for cathodic protection of water pipes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |