結石その3

＜結石の記事は3回目ですが、新しい情報をweb記事で発見しました＞

☟以前upした「結石その2」のURLです。(2021.5.4)

「健康管理」のブログ記事一覧(2ページ目)-愚痴なしブログ (goo.ne.jp)

 

 

尿路結石は、腎臓でつくられた石が膀胱を経て尿路から尿と一緒に排出されますが、その過程で、激痛を経験するケースがあります。

結石になる割合は、年間10万人当たり138人と意外に多いようです。

治療しても1回で済むことはなく、再発率が50％と、非常に高いのです。

生涯発症する割合は、男性7人に1人、女性15人に1人（閉経後が多い）

結石の原因は解明されていないようですが、名古屋市立大学院の研究グループの発表論文によると、遺伝性が挙げられるとのことです。

尿路結石研究グループ - 名古屋市立大学大学院 医学研究科 腎・泌尿器科学分野 (ncu-uro.jp)

 

私は、この結石との付き合いが長く、24歳頃が初めてで、30代に2回目、40代に3回目、50代に4回目となり、計4回経験していますので尿路結石になり易い体質と理解しています。

何れも自力で排出しましたが、出るまでは地獄の苦しみを味わいます。

ま、地獄は未経験ゾーンですが普段経験しない痛みです。

40歳代頃に株式関係の新聞のコラム欄「地獄耳」で、人工的なビタミンC（アスコルビン酸）は、腎臓でろ過される際に結石の基になる「結石の核」を作るという記事でした。（小さな埃を核として雲ができるのと似ています）

記事を読んだ後は、缶＆ボトルの飲み物はアスコルビン酸が含まれるので一切飲まない生活をに4回目を発症しました。

顧みますとその頃に「カテキン茶」を多飲していたのです。当然、カテキン茶にもアスコルビン酸が使われていました。

過去の発症を分析してビタミンC剤（人工のアスコルビン酸）を多く食したことが原因を考えられました。

 

 

＜腎臓結石（尿路結石）のリスクを減らす＞

Web記事で革新的な記事を発見しました。

腎臓結石のリスクを減らすにはどうすればよいですか? エキスパートの意見を確認する (msn.com)

 

☟1から5までは、多くの記事がありますが「ビタミンCサプリメント」人工的につくられたビタミンC（アスコルビン酸）を指摘した記事は初めてです。

一度でも経験事のある方は、ペットボトル＆缶入りの市販飲料を飲まない事をお勧めします。再発率は５年で50％弱と高く、２～３年で20％以上となる様です。

1. 腎臓結石のリスクを減らすには、水分補給を維持する。
2. ナトリウムの消費量を減らす。
3. 動物性タンパク質の消費量を減らす。
4. カルシウムが豊富な食品を消費する。ただし、サプリメントは避ける。
5. シュウ酸塩が豊富な食品の消費量を減らす。
6. ビタミンCサプリメントを避ける必要があります。

※天然のビタミンCは問題ないのです。

しかし、人工的に安価に製造されたアスコルビン酸は、缶＆ペットボトル入りのお茶やジュースの酸化防止剤としてアスコルビン酸（ビタミンC）を使います。

40年間で尿路結石の発症が3倍以上に成ったのは食文化の洋食化が原因という説もありますが、食文化は40年前に既に変わっていました。

40年間で大幅に普及したのはコンビニと自販機です。散歩コースで500ｍに1ヶ所くらいの間隔で自販機が設置されています。

コンビニと自販機の普及に呼応する様に多くのビタミンC入りの飲料品が増えたことが、尿路結石の増加を加速している一面があると考察しています。

一度でも発症した方は、ビタミンC（アスコルビン酸）を取らないことが賢明です。

 

 

ポンプのオーバーホール

冷温水ポンプは、定期的にオーバーホールを行います。

数年に一度しか見れない作業光景です。

☟カップリングの連結ゴムの取り外し。カップリングゴムも劣化しますので交換します。

 

☟オイル抜きをします。日常管理でもオイル管理は大切です。オイルの入れ過ぎはオイルの摩擦で発熱しますので、オイルゲージの確認が大切です。

 

 

☟ギヤープーラでカップリングを抜きます。

 

☟部品交換後、スリーブの組立

 

☟ベアリングの「焼き嵌め」作業、熱すると金属は伸びるので径を大きくしてシャフトにはめ込みます。冷めると縮みシャフトにベアリングが固定されます。簡単に見えますが、均等に加熱するには熟練を要します。

☟カップリングを焼き嵌めでシャフトに固定します。ファンのプーリーは、クサビで固定しますが、ポンプはダイナミックバランスの関係で焼き嵌めで固定します。

 

☟ランナーの組立です。

 

☟ケーシング内のケレン作業、地味ですが重要な作業です。

☟ベアリングシャフトの組立です。

 

☟ランナー、ベアリングシャフトが組み上がると、取り付けですが、力仕事です。工場ではホイストを使いますが、現場では人力が頼りになります。

同期機－その1

電験問題での同期機は、同期発電機としての解説が主ですが、電気自動車（EV）では同期電動機（Synchronous motor）として使用されます。

特に、強力なネオジム磁石を埋め込んだ「永久磁石埋込型」同期電動機「IPM」は構造的に効率が良く、やがて汎用電動機も「IPM」に置き換わると考えられます。（ネオジム磁石は日本人の発明した世界最強の磁石で発明者の佐川真人・大同特殊鋼顧問（８０）は昨年２月に英国の「エリザベス女王工学賞」を受賞）

電気自動車（EV）の開発競争は、蓄電器の開発競争と併行されています。

消防法の改正が可能であれば一般ビルの非常用発電機は不要になり、新しい蓄電池設備と変換器（インバータ）により非常用電源を供給することが可能になります。

建物の非常用発電機は、ビル火災または大地震でもなければ月1回行う起動テストで一生を終えてしまいますが、蓄電池であれば有効活用が可能となります。（煙突からの黒煙を気にせずに使用が可能です。黒煙への通報で消防車が出動した経験あり）

 

さて、今後の注目テーマである同期電動機と誘導電動機は別物ではなく、枝分かれしたものであることの確認から始めます。

＜参考文献、金　東海著「現代電気機器論」2010.9電気学会、発売オーム社

☟トルク曲線、見る機会が少ないと思える特性曲線です。

☝都合よくかご型巻線の一部を直流電流による界磁巻線に変更したと仮定した場合んの「0交点付近」の拡大図を軸合わせして表示しています。

 

☟直流界磁巻線を追加し、スリップリングから電流を供給する模式図です。

☟誘導電動機と同期機の関係

 

☟上図等価回路の波形関係を示す。

 

 

 

 

鉛バッテリーの管理

建物管理に従事する電気屋さんの意識レベルを確認する方法は、蓄電器設備の管理状況を見ますと、概ね判断できます。

 

私が最初に主任技術者として着任した時に案内された蓄電器室は薄暗く汚れた感じのする部屋でした。

＜引継ぎ事項は＞

• 時々、均等充電を行うこと。（普段はフローテング充電）
• 温度と比重を測定して記録すること。
• 水位が下がったら蒸留水を補充すること。
• 比重が下がったら希硫酸を加えること。

であり、棒状温度計、比重計、蒸留水、希硫酸が置かれていました。

 

次の経験は、昭和30年代の電験2種合格者の主任技術者の下で、鉛蓄電器の管理を学ぶ機会がおとずれました。

昭和30年代の電験一種は工学博士より難しいと聞かされていました。以前書いた記憶がありますが、某大手重電メーカーの工場長（工学博士）が電験1種合格に10年を要したと話していました。

昭和30年代から40年代までの電験1種問題と解説書が電気書院から発売されていたのを、数冊買い求めましたが、参考書が不要になると感じていました。（A4紙、厚さ1cmほど、￥5000/冊を5冊、神保町明倫館で入手しました）

＜管理方法の異なる点＞

• 棒状温度計は中に入れてはならない。外側にパテで止めて測定する。パテ止ですので定点観察にし、定期的に測定ユニットを取り換えローテイションすること。
• 温度計の取り付けていある以外のユニットは、指で触りながら隣同士の温度変化を観察し、異常を感じた場合、棒状温度計をパテ止し、経過観察すること。
• 各極板の変形および気泡と色を観察すること。
• サルフェーションが生じていないか観察すること。
• 水の観察と温度の関係をグラフ化して検討すること。
• 適時均等充電を行い、充電中は気泡の観察を行うこと。

等でした。

 

＜鉛バッテリーの管理＞

• 良好な管理は触媒栓を用いることから始まります。
• 個々の温度変化は指でなぞることで温度差を読み取ります。
• 温度計は外側にパテで止めて間接的に温度変化を観察します。
• 棒状温度計を中に入れては成らない事を肝に命じて管理します。
• ホコリまみれにならないようにウエスで丹念に掃除を行います。
• 掃除をすることで亀裂等を早期に発見できます。
• 均等充電中は泡の変化および色の変化等に注意を払います。

 

＜消防査察で査察官に褒められたバッテリー管理＞

☟築13年を迎えた鉛バッテリーの管理状況です。

 

電験問題に挑戦

8月19日にR5年度、電験1種、2種の試験が行われました（3種は8/20）

試験問題が公開されたので電験1種の理論と2種の理論と機械に挑戦です。

時間制限の無い問題を解く能力があるか否かのテストと分析です。

ただし、試験問題に与えられている解答数値等は見ないで解答しますので記述式に近い方法で途中式を書きながら問題を解きます。

2種の理論A問題、第3問、第4問は「あなたは電気回路を理解していますか？」と、問われていますので15点を取れなければ、2次試験は乗り越えられないと考えられます。

（両方合わせて30点⇒合格点の半分をゲットできます）

第1問、第2問は、電磁気学の基本問題で何百回も出題されているパターンですので、本質を理解する勉強方法を選択し半分は正解できるようにする必要があると考えられます。

B問題の第5問は、3種では波形問題で出題さますが、2種は数式で出題されます。波形と数式の関係を理解することが重要です。

波形と数式は表裏一体と理解していますが、数式から波形が描け、波形から数式を連想できるように日頃から訓練することが大切と思います。

この問題で当方は、10点確保できました。日頃から下記の参考書P199「集中定数回路の過渡現象」の問題を解いている効果と考えられます。

 

☟木下隆博著「電気数学第2.3種」オーム社昭和38年12月初版、昭和46年代10刷（￥750）

手元に有るのは、第10刷（明倫館でⅠ～Ⅲまで入手した古本になります）

この本は、電気数学のベストセラーです。特にラプラス変換の基になったヘビーサイド演算子は圧巻です。

6問目は、微積を苦手とする方はお手上げですね。

対処方法は、自分の直感力を信じて〇✕を選択します。大切なのは何点か取ろうなどとの邪心を持たずに祈り「運否天賦」に委ねることです。

 

機械問題に同期機が第1種、2種共に出題されていたことは、喜ばしい事と思います。これからは誘導電動機に代わりIPM（永久磁石埋込型同期電動機）が主役に成るからです。

誘導電動機は変圧器と原理的に共通するので、電験問題では外せませんが、市場では省エネの観点からIPMにせざるを得なくなります。

省エネで誘導電動機はIPMの足元にも及ばない原理的なものが存在します。

某メーカのデータシートによれば22KW型で比較しIPMは40％省エネが可能であり、高効率の最新インバータを用いると、更に10％ほど省エネが可能になります。

今迄はコストに問題がありましたが、電気自動車（EV)の研究開発がこの問題を解決してくれています。

同期電動機（IPM)は、VPP（仮想発電所）に欠かせない存在になります。

更に、再生可能エネルギーが増加すると、慣性の問題が生じてきます。

 

☟擬似慣性のブロック図

電力系統に接続される慣性能力を持つ同期機が減少し、非慣性電源が増加するとブラックアウトのリスクが増加すると言われています。

これらを考慮すると、同期機（IPM)、インバータの試験問題が増加するのは必然であり、より技術力を高めなければ時代の進歩に追従できない技術者になりそうです。