JP5573982B2 - 冷却流体取出し装置、冷却流体戻し装置、及び流体装置 - Google Patents

Description

本発明は、水力発電システムなどの流体装置において冷却流体を取出す冷却流体取出し装置、上記冷却流体を水路等に戻す冷却流体戻し装置、及びそれを用いた流体装置に関するものである。

従来、水車と発電機とを備えた水力発電システムが知られている（例えば特許文献１を参照）。特許文献１の例では、発電機等の大型の可動機構を備えたプラントにおいて、プラントでの冷却水の水圧が高すぎる場合に、配管や冷却対象等がこの水圧によって損傷する虞があることを考慮して、上流側からの水圧を減圧する水車を経由して冷却水を供給している。

特開２０１１−８９４７６号公報

上記特許文献の例では、水圧が比較的高い用途では使用できるが、流量が少なく比較的水圧が低い小規模な水力発電システムでは、十分な量の冷却水（冷却流体）を得ることが難しいと考えられる。流量が少ない場合には、例えば冷却流体を循環させるため専用のポンプを設けることも考えられるが、これでは設備の規模が大きくなるとともにコスト増大が懸念される。

本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、流量が比較的少ない小規模な流体装置において、回転電気機械や電力変換制御装置などを容易に冷却できるようにすることを目的としている。

上記の課題を解決するため、第１の発明は、
水力機械（15）と、上記水力機械（15）の回転軸に接続される回転電気機械（11）とを備えて、上記水力機械（15）の前後の流路をバイパスして得た流体を液冷に用いる流体装置に用いる冷却流体取出し装置において、
上記水力機械（15）への流体が入る流入管（1）、及び上記水力機械（15）からの流体が流出する流出管（2）のうちの水圧の高圧側に接続される管継手（3）と、
一端が上記管継手（3）内を流通する流体の動圧を受ける向きに上記管継手（3）内で開口した動圧作用部（103,105…）と、
を備えたことを特徴とする。

この構成では、水力機械（15）に流入する流体の動圧を利用して冷却流体を取り込むことができる。

また、第２の発明は、
第１の発明の冷却流体取出し装置において、
上記動圧作用部（103,105…）は、Ｌ字状の配管部材であり、先端が上記管継手（3）内で、該管継手（3）の開口を向いていることを特徴とする。

この構成では、Ｌ字状の配管部材で動圧を受ける。

また、第３の発明は、
水力機械（15）と、上記水力機械（15）の回転軸に接続される回転電気機械（11）とを備えて、上記水力機械（15）の前後の流路をバイパスして得た流体を液冷に用いる流体装置において、
第１の発明の冷却流体取出し装置（100）と、
冷却流体戻し装置（200）と、
を備え、
上記冷却流体戻し装置（200）は、
上記水力機械（15）への流体が入る流入管（1）、及び上記水力機械（15）からの流体が流出する流出管（2）のうちの水圧の低圧側に接続される管継手（4）と、
一端が上記低圧側に接続される管継手（4）内の流体の流れによって、内部の冷却流体が吸いだされる向きに、上記低圧側に接続される管継手（4）内に開口した動圧作用部（203,205…）とを備えたことを特徴とする。

第１の発明によれば、流体の動圧を利用して冷却流体を取り込むことができるので、ポンプなどで動力を使うことなく、且つ簡単な構造で、回転電気機械や電力変換制御装置を容易に冷却できる。

また、第２の発明によれば、簡単な構造で上記効果を実現できる。

また、第４の発明によれば、管継手内の流体の流れによって、内部の冷却流体が吸いだされるので、ポンプなどで動力を使うことなく、且つ簡単な構造で、回転電気機械や電力変換制御装置などの電装品を容易に冷却できる。

図１は、実施形態１に係る水力発電システムの概略正面図である。 図２は、同水力発電システムの概略側面図である。 図３は、同水力発電システムの水車に備える羽根車の斜視図である。 図４は、実施形態１に係る冷却流体取出し装置を示す。 図５は、実施形態１に係る冷却流体戻し装置を示す。 図６は、取水口をフランジ配管の中心となるように配置した例を示す。 図７は、排出口をフランジ配管の中心となるように配置した例を示す。 図８は、変形例１に係る冷却流体取出し装置を示す。 図９は、変形例１において取水口をフランジ配管の中心となるように配置した例である。 図１０は、変形例２に係る冷却流体取出し装置を示す。 図１１は、変形例２に係る冷却流体取出し装置を冷却流体戻し装置として使用する場合の水流の向きを示す。 図１２は、変形例３に係る冷却流体取出し装置を示す。 図１３は、変形例３において取水口がフランジ配管の中心からオフセットした例を示す。 図１４は、変形例４に係る冷却流体取出し装置を示す。 図１５は、変形例４において取水口がフランジ配管の中心からオフセットした例を示す。 図１６は、実施形態２に係る水力発電システムの縦断面図である。 図１７は、実施形態２の変形例に係る水力発電システムの縦断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

《発明の実施形態１》
本発明の流体装置の一例として水力発電システムを説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る水力発電システム（500）の概略正面図を示し、図２は、同水力発電システム（500）の概略側面図を示す。図１及び図２示すように、水力発電システム（500）は、発電機（11）、水車（15）、ＡＣ／ＤＣコンバータ（20）、及びＤＣ／ＡＣコンバータ（21）を備えている。

水車（15）は、水流の流入管（1）、水流の流出管（2）、羽根車（10）、及びケーシング（14）を備えている。この水車（15）は、本発明の水力機械の一例である。水力発電システム（500）は、上記ケーシング（14）に接続された上記流入管（1）と上記流出管（2）とが一直線上に配置されたインライン型である。上記流入管（1）には冷却流体取出し装置（100）が、上記流出管（2）には冷却流体戻し装置（200）がそれぞれ接続されている。

上記ケーシング（14）内には、図３に示す羽根車（10）が配置される。この羽根車（10）は、上下方向に配置された回転軸（10a）下端に接続され、その回転軸（10a）が接続される中心部（10b）にはブレード（10c）が渦巻き状に配置されている。そして、流入管（1）からの水流により複数枚のブレード（10c）が圧力を受けて回転して、回転軸（10a）を回転させる構成である。この羽根車（10）は、例えば渦巻きポンプに備えるインペラが流用される。

上記水車（15）の上方には、その上下方向に配置された回転軸（10a）の上端に接続される発電機（11）が配置されていて、この発電機（11）の下方に配置した取付台（12）と、上記羽根車（10）の回転軸（10a）の周囲を囲む中空の台座（13）とがボルト等の締結具により締結、固定され、水力発電システム（500）は、水車（15）と発電機（11）とが上下方向に配置された立型となっている。

上記発電機（11）は、上記水車（15）の回転軸（10a）に連結されて回転駆動され、発電を行う。発電機（11）は、本発明の回転電気機械の一例である。

そして、上記発電機（11）の図２左側方（水車（15）に流通する水流の方向とは直行する水平方向）には、上記発電機（11）で発電された電力又は電源（22）からの電力を変換又は制御する装置又はその一部品としての第１の電力変換制御装置（20）が配置される。この第１の電力変換制御装置（20）は、本実施形態では、一例として、上記発電機（11）で発電した交流電力を直流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータを例示する。また、上記発電機（11）の図２右側方には、上記第１の電力変換制御装置（20）で変換又は制御された電力を更に変換又は制御する装置又はその一部品としての第２の電力変換制御装置（21）が配置される。この第２の電力変換制御装置（21）は、本実施形態では、一例として、上記例示したＡＣ／ＤＣコンバータにより変換された直流電力を例えば商用電源（22）に変換するために交流電力に変換するＤＣ／ＡＣコンバータを例示する。これ等のＡＣ／ＤＣコンバータ（20）及びＤＣ／ＡＣコンバータ（21）は、共に、図１から判るように、上記発電機（11）とほぼ同一高さ及び同一幅に形成されている。

上記ＡＣ／ＤＣコンバータ（20）は、発電機（11）で発電した交流電力を直流に変換する。また、上記ＤＣ／ＡＣコンバータ（21）は、上記ＡＣ／ＤＣコンバータ（20）で変換された直流を交流に変換して例えば商用電源（22）に返還する。

尚、上記第１の電力変換制御装置（20）としてＡＣ／ＤＣコンバータを例示し、第２の電力変換制御装置（21）としてＤＣ／ＡＣコンバータを例示したが、これ等の電力変換制御装置(20)、(21)は複数であっても良い。

次に、本立型水力発電システム（500）において、上記発電機（11）、ＡＣ／ＤＣコンバータ（20）及びＤＣ／ＡＣコンバータ（21）を冷却する冷却系統について説明する。

上記発電機（11）の図２で左側方には、この発電機（11）とＡＣ／ＤＣコンバータ（20）との間に水冷ジャケット（30）が配置されていて、この水冷ジャケット（30）を介して発電機（11）とＡＣ／ＤＣコンバータ（20）とが取り外し可能に連結、固定されている。

そして、上記水車（15）の上流側の流路、即ち、流入管（1）に接続された冷却流体取出し装置（100）には、この冷却流体取出し装置（100）からの水（冷却流体の一例）が流れ込む冷却流体配管（40）が、管継手（301）を介して接続される。この冷却流体配管（40）は、水車（15）側に水平方向に延びた後、冷却流体取出し装置（100）の上方に立ち上がり、発電機（11）の下部付近(I)で横方向に折れ曲がって、上記水冷ジャケット（30）の冷却流体通路の水車（15）上流側の一端に接続されて、水流が水冷ジャケット（30）に供給される。この水冷ジャケット（30）の冷却流体通路の水車（15）下流側の他端には、水流排出用の冷却流体配管（41）が接続される。この冷却流体配管（41）は、水車（15）下流側に水平方向に延びた後、下方に曲がり、流出管（2）の直上方の位置にて更に水車（15）下流側に水平方向に延びて、流出管（2）に接続された冷却流体戻し装置（200）の上部に、管継手（301）を介して接続されて、水を冷却流体戻し装置（200）に戻す。

したがって、水冷ジャケット（30）への水流は水車（15）の上流側から冷却流体配管（40）を介して供給され、その後、冷却流体配管（41）を経て水車（15）の下流側に戻される。

上記発電機（11）の図２で右側方には、左側方と同様に、発電機（11）とＤＣ／ＡＣコンバータ（21）との間に水冷ジャケット（31）が配置されていて、この水冷ジャケット（31）を介して発電機（11）とＤＣ／ＡＣコンバータ（21）とが取り外し可能に連結、固定されている。

そして、上記水車（15）上流側の冷却流体取出し装置（100）に接続された冷却流体配管（40）は、その上記発電機下部付近(I)にて図２右側方に分岐して、水冷ジャケット（31）の冷却流体通路の水車（15）上流側の一端に接続されて、水流が水冷ジャケット（31）に供給されると共に、冷却流体戻し装置（200）に接続された冷却流体配管（41）は、発電機下部付近(O)にて図２右側方に分岐して、水冷ジャケット（31）の冷却流体通路の水車（15）下流側の一端に接続されて、水冷ジャケット（31）流通後の水流が冷却流体配管（41）を経て冷却流体戻し装置（200）に戻される。

更に、上記発電機（11）の上方には水冷リアカバー（32）が配置され、その下面が発電機（11）の上面に取り外し可能に固定されている。上記水冷リアカバー（32）は、その水車（15）に対する水流の方向の長さ及びその直行方向の幅において発電機（11）の同長さ及び幅とほぼ同一長さ及び幅に形成されている。更に、上記水冷リアカバー（32）は、内部に冷却流体通路（図示せず）を有し、この冷却流体通路は例えば発電機（11）のコイルエンド近傍に位置するように配置されると共に、その一端は水車（15）の上流側に開口し、その他端は水車（15）の下流側に開口する。

そして、上記冷却流体取出し装置（100）に接続された冷却流体配管（40）は、その発電機下部付近(I)にて分岐して上方に延びた後、水車（15）下流側に折れ曲がって、上記水冷リアカバー（32）の冷却流体通路の一端と接続されて、水流が水冷リアカバー（32）に供給されると共に、上記冷却流体戻し装置（200）に接続された冷却流体配管（41）も、発電機下部付近(O)にて分岐して上方に延びた後、水車（15）上流側に折れ曲がって、上記水冷リアカバー（32）の冷却流体通路の他端と接続されて、水冷リアカバー（32）流通後の水流が冷却流体配管（41）を経て冷却流体戻し装置（200）に戻される。

したがって、上記冷却流体取出し装置（100）に接続された冷却流体配管（40）及び冷却流体戻し装置（200）に接続された冷却流体配管（41）は、共に、発電機下部付近(I)、(O)で図２左側方、右側方及び上方に３分岐して、各々、水冷ジャケット（30）、水冷ジャケット（31）及び水冷リアカバー（32）に水流を並列に供給する。

以上のように、本実施形態では、水車（15）の前後の流路をバイパスしてそれぞれの水冷ジャケット（30,31）、及び水冷リアカバー（32）に冷却水(冷却流体の一例)を供給し、ＡＣ／ＤＣコンバータ（20）、ＤＣ／ＡＣコンバータ（21）、発電機（11）（例えば軸受）を水冷（液冷）するのである。

《冷却流体取出し装置の構成》
図４は、実施形態１に係る冷却流体取出し装置（100）を示す。図４では、左側が正面図、右側が側面断面図である（以下同様）。冷却流体取出し装置（100）は、両端にフランジが設けられたフランジ配管（3）と、フランジ配管（3）内の流体を冷却流体として取出す吸入管（103）とを備えている。フランジ配管（3）は、本発明の管継手の一例である。

吸入管（103）は、配管部材をＬ字状に屈曲して、その一端を、端側がより大きな径となるコーン状（コーン部（104）と呼ぶ）となるように加工したものである。吸入管（103）は、コーン部（104）側の開口が冷却水を取り込む取水口（106）である。吸入管（103）は、直状の管を拡管することで製造できるので、低コストで冷却流体取出し装置（100）を製造できる。

吸入管（103）は、コーン部（104）が整流部材（105）で覆われている。詳しくは、整流部材（105）は、吸入管（103）のコーン部（104）を覆うように設けられた部材であり、吸入管（103）がフランジ配管（3）内の水流に対して抵抗とならないようにするために設けたのもである。この例では、整流部材（105）は、図４に示すように、吸入管（103）のコーン部（104）側の一端から吸入管（103）が屈曲した部位（屈曲部）付近に渡って形成された円柱状の部分と、上記屈曲部よりも右側（図４における右）に形成された略球形の部分がある。そして、吸入管（103）は、取水口（106）がフランジ配管（3）の開口に向かって開口するように、フランジ配管（3）に取り付けられている（図４参照）。吸入管（103）（コーン部（104））と整流部材（105）で本発明の動圧作用部の一例を構成している。

そして、本実施形態では、冷却流体取出し装置（100）と流入管（1）とは、フランジ同士が締結される。この場合、冷却流体取出し装置（100）は、吸入管（103）の取水口（106）が、水車（15）の流入管（1）とは反対側、すなわち上流側を向くように、流入管（1）に取り付けられる。つまり、吸入管（103）の取水口（106）は、フランジ配管（3）内を流通する流体の動圧を受ける向きにフランジ配管（3）内で開口しているのである。そして、この吸入管（103）は、管継手（301）を介して冷却流体配管（40）に接続される。

《冷却流体戻し装置の構成》
図５は、実施形態１に係る冷却流体戻し装置（200）を示す。冷却流体戻し装置（200）は、両端にフランジが設けられたフランジ配管（4）と、ＡＣ／ＤＣコンバータ（20）等の冷却に使用された冷却水をフランジ配管（4）内に戻す排出管（203）とを備えている。フランジ配管（4）は、本発明の管継手の一例である。

排出管（203）は、配管部材をＬ字状に屈曲して形成したものである。また、排出管（203）は、整流部材（205）で覆われている。整流部材（205）は、排出管（203）がフランジ配管（4）内の水流に対して抵抗とならないようにするために設けたのもである。この例では、整流部材（205）は、図５に示すように、両端が流線型をしている。排出管（203）と整流部材（205）とで本発明の動圧作用部の一例を構成している。

そして、本実施形態では、冷却流体戻し装置（200）と流出管（2）とは、フランジ同士が締結される。この場合、冷却流体戻し装置（200）は、排出管（203）のフランジ配管（4）内先端側の開口（以下、排出口（206））が、流出管（2）とは反対側、すなわち下流側を向くように、該流出管（2）に取り付けられる。つまり、排出口（206）は、フランジ配管（4）内の流体の流れによって、内部の冷却流体が吸いだされる向きに、フランジ配管（4）内に開口しているのである。そして、この排出管（203）は、管継手（301）を介して冷却流体配管（41）に接続される。

《冷却流体取出し、及び冷却流体戻し動作》
本実施形態では、冷却流体取出し装置（100）内に水流が供給されると、その水流は流入管（1）を経由して水車（15）に供給される。さらに冷却流体取出し装置（100）では、水流による動圧が吸入管（103）の取水口（106）に作用する（図４等では水流の向きを矢印で示してある。以下同様）。その結果、冷却流体取出し装置（100）内の水は、吸入管（103）から冷却流体配管（40）を経由して、それぞれの水冷ジャケット（30,31）、及び水冷リアカバー（32）に冷却水として供給される。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ（20）及びＤＣ／ＡＣコンバータ（21）などが良好に冷却される。そして、水冷ジャケット（30,31）や水冷リアカバー（32）を通過した冷却水は、冷却流体配管（41）に流入する。冷却流体戻し装置（200）では、排出管（203）の排出口（206）が水流の下流を向いているので、水車（15）からの排水の水流によって、排出管（203）内部の水（冷却水）が排出口（206）から吸いだされる。その結果、冷却流体配管（41）内の冷却水が冷却流体戻し装置（200）内に排出される。以上のように、本実施形態では、冷却水が循環して、ＡＣ／ＤＣコンバータ（20）やＤＣ／ＡＣコンバータ（21）が良好に水冷される。

《本実施形態における効果》
本実施形態では、冷却流体取出し装置（100）は、水車（15）に流入する水の動圧を利用して冷却水を取り込んで水冷ジャケット（30,31）、及び水冷リアカバー（32）に供給する。そのため、本実施形態によれば、ポンプなどの動力を使うことなく、且つ簡単な構造で、発電機（11）（回転電気機械）や電装品（例えばＡＣ／ＤＣコンバータ（20）やＤＣ／ＡＣコンバータ（21））を容易に水冷できる。つまり、本実施形態は、流量が比較的少ない小規模な水力発電システム（流体装置の一例）において、発電機（回転電気機械の一例）やＤＣ／ＡＣコンバータ（21）などの電装品の水冷に有用である。

また、冷却流体戻し装置（200）は、フランジ配管（4）内の水の流れによって、冷却流体配管（41）内部の冷却水が吸いだされる向きにフランジ配管（4）内に開口した排出管（203）を有している。そのため、この観点からも本実施形態では、流量が比較的少ない小規模な流体装置において、回転電気機械や電装品を容易に水冷できる。

なお、取水口（106）や排出口（206）の位置は例示である。例えば、図６や図７は、取水口（106）、排出口（206）がフランジ配管（3,4）の中心となるように配置した例である。

《実施形態１の変形例１》
図８は、変形例１に係る冷却流体取出し装置（100）を示す。すなわち、配管部材をＬ字状に屈曲して、その一端を端側がより大きな径となるコーン状に加工した吸入管（103）は、をフランジ配管（3）に接続したものである。この吸入管（103）も、直状の管を拡管することで製造できるので、低コストで冷却流体取出し装置（100）を製造できる。また、この冷却流体取出し装置（100）は、流出管（2）に接続して冷却流体戻し装置（200）として使用することもできる。冷却流体戻し装置（200）として使用する場合には、吸入管（103）の開口（取水口（106））を下流側に向ける。

なお、図９は、変形例１において取水口（106）をフランジ配管（3,4）の中心となるように配置した例である。

《実施形態１の変形例２》
図１０は、変形例２に係る冷却流体取出し装置（100）を示す。この例では、フランジ配管（3）の内周面にポケット部（107）を形成し、ポケット部（107）内の空間と連通するように吸入管（103）を接続してある。ポケット部（107）の開口が取水口（106）である。また、吸入管（103）は、同図の例ではストレートの配管である。この例でも、取水口（106）が上流に向くように冷却流体取出し装置（100）を配置することで、動圧によって冷却水を取り入れることが可能になる。この例では、ポケット部（107）と吸入管（103）とで動圧作用部の一例を構成している。

この例では、冷却流体取出し装置（100）は、冷却流体戻し装置（200）としても使用することができる。図１１は、変形例２に係る冷却流体取出し装置（100）を冷却流体戻し装置（200）として使用する場合の水流の向きを示している。冷却流体取出し装置（100）として使用する際に取水口（106）として機能した開口が、排出口（206）として機能する。本変形例では、冷却流体取出し装置（100）及び冷却流体戻し装置（200）の共用できるので、製造コストの低減が可能になる。

《実施形態１の変形例３》
図１２は、変形例３に係る冷却流体取出し装置（100）を示す。この例では、冷却流体取出し装置（100）は、配管部材をＬ字状に屈曲して形成した吸入管（103）をフランジ配管（3）に固定して形成してある。また、取水口（106）は、フランジ配管（3,4）の中心となるように配置してある。この形態は加工が容易であり、低コストでの製造が期待できる。そして、この例でも、取水口（106）が上流に向くように冷却流体取出し装置（100）を配置することで、動圧によって冷却水を取り入れることが可能になる。

なお、図１３は、変形例３において取水口（106）がフランジ配管（3）の中心からオフセットした例である。また、この変形例に係る冷却流体取出し装置（100）も、流出管（2）に接続して冷却流体戻し装置（200）として使用することもできる。冷却流体戻し装置（200）として使用する場合には、吸入管（103）の開口（取水口（106））を下流側に向ける。

《実施形態１の変形例４》
図１４は、変形例４に係る冷却流体取出し装置（100）を示す。この例では、冷却流体取出し装置（100）は、配管部材の先端を斜めに切り落として、注射針の先端のように加工した吸入管（103）をフランジ配管（3）に固定して形成してある。また、取水口（106）は、フランジ配管（3,4）の中心となるように配置してある。そして、この例でも、取水口（106）が上流に向くように冷却流体取出し装置（100）を配置することで、動圧によって冷却水を取り入れることが可能になる。なお、図１５は、変形例４において取水口（106）がフランジ配管（3）の中心からオフセットした例である。

《発明の実施形態２》
図１６は、実施形態２に係る水力発電システム（500）の縦断面図である。この例では、配管（本体管（400））の中に発電機（11）と水車（15）が組み込まれている。このような構成の水力発電システム（500）においても、実施形態１やその変形例で示した冷却流体取出し装置（100）や冷却流体戻し装置（200）を使用できる。図１６は、実施形態１の冷却流体取出し装置（100）及び冷却流体戻し装置（200）を用いた例である。

図１６の例では、実施形態１と同様の水冷ジャケット（30）が、本体管（400）の外周面に取り付けられている。水冷ジャケット（30）には、ＡＣ／ＤＣコンバータ（20）やＤＣ／ＡＣコンバータ（21）が取り付けられ、これらの電装品を冷却する。

勿論、水冷ジャケット（30）の構成は例示であり、その他の方法で電装品を冷却してもよい。図１７は、水冷ジャケット（30）を用いない例であり、配管を本体管（400）の回りに巻回してある。こうすることでも、電装品を冷却できる。

《その他の実施形態》
なお、実施形態１やその変形例で説明した冷却流体取出し装置（100）、冷却流体戻し装置（200）の組合せは任意である。例えば、実施形態１の冷却流体取出し装置（100）と変形例１の冷却流体戻し装置（200）とをペアで使用するようにしてもよい。

また、冷却流体取出し装置（100）及び冷却流体戻し装置（200）は、水力発電システムの他にも、例えばポンプ（水力機械の一例）とそれを駆動するモータ（回転電気機械の一例）を備えたポンプシステム（流体装置の一例）にも使用できる。ポンプシステムでもモータやモータに電力を供給する電力変換制御装置などを適切に冷却することが重要である。ポンプシステムに冷却流体取出し装置（100）や冷却流体戻し装置（200）を使用する際には、ポンプの吸入口側に冷却流体戻し装置（200）を接続し、ポンプの吐出口側に冷却流体取出し装置（100）を設ける。すなわち、冷却流体取出し装置（100）は、水力機械（15）の流入管（1）、及び上記水力機械（15）からの流体が流出す流出管（2）のうちの水圧の高圧側に接続し、冷却流体戻し装置（200）は、水力機械（15）への流体が入る流入管（1）、及び上記水力機械（15）からの流体が流出す流出管（2）のうちの水圧の低圧側に接続するのである。

また、フランジ配管（3,4）は管継手の例示である。例えば、いわゆるウエハタイプの管継手を採用してもよい。

また、冷却流体は水には限定されない。水の他に、例えばブラインなどが考えられる。

また、冷却流体による冷却対象は、回転電気機械（11）や電力変換制御装置（20,21）には限定されない。

本発明は、水力発電システムなど流体装置において冷却流体を取出す冷却流体取出し装置、上記冷却流体を水路等に戻す冷却流体戻し装置、及びそれを用いた流体装置として有用である。

１ 流入管
２ 流出管
３ フランジ配管(管継手)
４ フランジ配管(管継手)
１５ 水車
１１ 発電機(回転電気機械)
２０ ＡＣ／ＤＣコンバータ（電力変換制御装置）
２１ ＤＣ／ＡＣコンバータ（電力変換制御装置）
１００ 冷却流体取出し装置
１０３ 吸入管（動圧作用部）
２００ 冷却流体戻し装置
２０３ 排出管
５００ 水力発電システム（流体装置）

Claims (3)

1. 水力機械（15）と、上記水力機械（15）の回転軸に接続される回転電気機械（11）とを備えて、上記水力機械（15）の前後の流路をバイパスして得た流体を液冷に用いる流体装置に用いる冷却流体取出し装置において、
   上記水力機械（15）への流体が入る流入管（1）、及び上記水力機械（15）からの流体が流出する流出管（2）のうちの水圧の高圧側に接続される管継手（3）と、
   一端が上記管継手（3）内を流通する流体の動圧を受ける向きに上記管継手（3）内で開口した動圧作用部（103,105…）と、
   を備えたことを特徴とする冷却流体取出し装置。
2. 請求項１の冷却流体取出し装置において、
   上記動圧作用部（103,105…）は、Ｌ字状の配管部材であり、先端が上記管継手（3）内で、該管継手（3）の開口を向いていることを特徴とする冷却流体取出し装置。
3. 水力機械（15）と、上記水力機械（15）の回転軸に接続される回転電気機械（11）とを備えて、上記水力機械（15）の前後の流路をバイパスして得た流体を液冷に用いる流体装置において、
   請求項１の冷却流体取出し装置（100）と、
   冷却流体戻し装置（200）と、
   を備え、
   上記冷却流体戻し装置（200）は、
   上記水力機械（15）への流体が入る流入管（1）、及び上記水力機械（15）からの流体が流出する流出管（2）のうちの水圧の低圧側に接続される管継手（4）と、
   一端が上記低圧側に接続される管継手（4）内の流体の流れによって、内部の冷却流体が吸いだされる向きに、上記低圧側に接続される管継手（4）内に開口した動圧作用部（203,205…）とを備えたことを特徴とする流体装置。

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