JP2002130851A - 超電導電力システムの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＮＧ冷熱を利用した超電導電力システムの
冷却装置において、コンパクトで高効率、かつ信頼性の
高いシステムを提供する。 【解決手段】 超電導コイル１３と冷却媒体１７とを収
容した保冷容器１１と、ＬＮＧ冷熱を蓄積する蓄冷槽２
と、保冷容器１１から蒸発した冷却媒体を液化する冷凍
機３とから構成される超電導電力システムの冷却装置に
おいて、蓄冷槽２が、ＬＮＧを流す低温管２１と、冷熱
伝達媒体を流す高温管２２と、前記低温管と高温管に接
触するＬＮＧ冷熱を蓄積する蓄冷媒体２３とを有し、冷
凍機３は、保冷容器１１から取り出した蒸発した冷却媒
体を圧縮する圧縮機３１と、圧縮された冷却媒体と冷熱
伝達媒体との間で熱交換する熱交換器３２，３４と、熱
交換した冷却媒体を減圧して液化する減圧弁３３とを有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超電導技術を利用
した超電導電力システムの冷却装置に関する。さらに詳
しくは、本発明は、超電導技術を利用した超電導電力シ
ステムを冷却するＬＮＧ冷熱を利用した冷却装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】雑誌“ＯＨＭ”１９９９年６月号の「特
集・超電導技術の電力システムへの最新応用動向」に示
されるように、超電導技術を利用した電力システムとし
て、様々な提案がなされている。

【０００３】超電導コイルに直流電流を流すことにより
発生する界磁に磁気エネルギーとして電力を貯蔵する超
電導エネルギー貯蔵装置（ＳＭＥＳ：Ｓｕｐｅｒｃｏｎ
ｄｕｃｔｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓ
ｔｏｒａｇｅ）は、貯蔵効率が高く、電気の貯蔵・放出
が高速に行えるなどの特徴を有しており、昼夜間の電力
需要格差を平準化する電力貯蔵装置としてだけでなく、
電力系統の安定化、変動する負荷や瞬時電圧低下発生時
の電圧維持や負荷への電力供給など幅広い利用が可能で
あり、開発が進められている。

【０００４】高温超電導体を利用した超電導磁気軸受け
により浮上・非接触で回転させる方式を用いたフライホ
イールにより電力を回転エネルギーで貯蔵するシステム
が提案されている。

【０００５】界磁巻線に超電導体を使用した超電導発電
機は、励磁損失の低減、電流密度の飛躍的向上、同期リ
アクタンスの大幅な低減などのメリットから、その実用
化が期待されている。

【０００６】巻線を超電導化することにより交流損失の
低減を図ることができる超電導変圧器は、液体窒素領域
でも使用できる酸化物超電導線材の長尺化が可能となっ
たことから、効率向上、冷却設備の簡素化、不燃化など
の観点から評価されている。

【０００７】高温超電導ケーブルシステムは、高温超電
導線材の電流密度が高いことから、冷却のペナルティを
払っても、同一容量の原用ケーブルや液体ヘリウム冷却
の金属系超電導ケーブルよりコンパクトなケーブルを実
現できる可能性があるとして、開発が進められている。

【０００８】超電導現象を利用した限流器は、通常時の
通電損失を極小とすることができるので、複数の電力系
統間でほとんど損失なく電力の融通を可能とし、電力供
給の効率と信頼性を向上させることができる技術であ
る。

【０００９】これらの超電導電力システムは、超電導現
象を利用するものであり、十分な機能を発現する温度
（作動温度）に冷却して初めて作用する。そのため、シ
ステムを冷却するための方策が必要である。また、外部
から熱侵入があることから、一度冷却しただけでは済ま
ず、常に冷却して作動温度に保つ必要がある。冷却方法
としては、液体ヘリウムや液体窒素などの冷媒に超電導
電力システムを直接浸漬したり、GM冷凍機やパルスチュ
ーブ冷凍機など各種の冷凍機を使用して蒸発した冷媒を
再液化するか、あるいは超電導電力システムを直接冷却
する方法などがある。

【００１０】この冷却方法の簡易化・高信頼化は、超電
導電力システムを実用化するための一つの課題となって
いる。すなわち、上記いずれの冷却方法においても、熱
侵入による温度上昇を防ぐための冷凍設備および動力を
必要とする。この設備はそのための場所を必要とするだ
けでなく、そのためのメンテナンスをも必要とする。ま
た、作動温度に冷却するために実際の侵入熱量の１０〜
１０００倍もの動力を要し、エネルギー的な効率を著し
く悪化させている。

【００１１】この冷却手段をできるだけ簡便にするた
め、いくつかの方法が提案されている。まず、１つの提
案として、図４に示すように、温度が約１１１ＫのＬＮ
Ｇにより超電導電力機器を直接冷却する方法が提案され
ている（「４年度超電導技術応用分野のフィージビリテ
ィー調査に関する報告書第４分冊」財団法人国際超電導
研究センター）。

【００１２】しかしながら、現状の技術レベルでは、Ｌ
ＮＧ冷熱で良好な超電導性を示す材料はなく、システム
を現実に組むのは困難である。

【００１３】一方、図５に模式的に示す冷却システム
は、超電導電力機器を冷媒に浸漬し、この冷媒をＬＮＧ
を冷熱源とする熱交換器に循環させて冷熱を受けて冷却
する冷却システムであり、このように構成することによ
り冷却にかかる設備および動力を節減しようというもの
である。

【００１４】すなわち、特開昭６４−８４６１６号公報
には、図６に示すように、超電導電力貯蔵装置９１と、
熱交換器９２と、圧縮機９３と、冷却媒体流路９４と、
ＬＮＧ貯蔵容器９５と、天然ガス利用装置９６と、ＬＮ
Ｇ流路９７とからなる超電導エネルギー貯蔵システムが
示されている。

【００１５】この超電導エネルギー貯蔵システムは、超
電導電力貯蔵装置９１の保冷容器９１２に収容された超
電導コイル９１３の発熱などにより発生する冷却用の不
活性ガスを圧縮機９３で圧縮して熱交換器９２に導き、
そこでＬＮＧ冷熱により冷却液化し、保存容器９１８に
戻して装置を冷却している。

【００１６】超電導電力システムは、超電導状態保持の
ために常に臨界温度以下の低温にすることが必要であ
る。上記のＬＮＧと熱交換を行う系を組んだ場合は、冷
却媒体（液化した冷却用の不活性ガス）の保存容器を持
つため、超電導電力装置本体が複雑な構成になり、信頼
性・メンテナンス性・サイズなどの面で問題がある。ま
た、低温の冷却媒体そのもので蓄冷するため、高度の断
熱を要するとともに、熱侵入を受けた場合には、再液化
のために多くのエネルギーを要する。さらに、そもそも
冷凍機の運転時には、ＬＮＧを常に流通させることが必
要となる。ところがＬＮＧを気化させて得た天然ガスの
需要は、昼間の需要はきわめて大きく夜間の需要は低く
なり１日のうちで大きく変動する。そのために熱交換に
利用できるＬＮＧ冷熱発生量も図３に実線Ｇで例示する
ように、１日のうちで大きく変化する（日間変動）。

【００１７】このような発生量が大きく変動するＬＮＧ
冷熱を使用して超電導状態を維持するには、超電導電力
システムの規模は、１日を通して利用できる冷熱量すな
わち冷熱最低供給量（ベースロード）―Ｑｂに合わさざ
るを得なく、規模や運用面で様々な制限を受ける。例え
ば、ベースロード以上の負荷で運転しようとする場合、
時間帯によっては、ＬＮＧ冷熱での熱交換ができなくな
る。また、ピーク時のＬＮＧ冷熱は利用されない。さら
に、ベースロードとしての冷熱の利用に余裕がない場合
は、そもそも上記システムを構成できない。

【００１８】他方、ＬＮＧ冷熱の利用は、ＬＮＧ冷熱発
電、空気液化分離、ボイルオフガス（ＢＯＧ）処理等に
用いられてきた。図７に、ＬＮＧ冷熱を利用した空気液
化分離システムを示す。この空気液化分離システムは、
圧縮機で圧縮した空気をＬＮＧ冷熱で冷却して液化し、
液化温度の差を利用して液体酸素と液体窒素を液化分離
するシステムである。このような冷却システムを超電導
電力システムに適用しても、利用できるＬＮＧ量の変動
による揺動に対して運転能力が左右され、不安定で脆弱
なシステムとなってしまう。

【００１９】さらに、図８を用いて、ＬＮＧ冷熱と蓄冷
槽を利用したＢＯＧ再液化システムの構成の概略を説明
する。このＢＯＧ再液化システムは、ＬＮＧタンク内で
蒸発したＢＯＧを圧縮機で圧縮した後に熱交換器でＬＮ
Ｇにより冷却し、混合器でＬＮＧタンクからのＬＮＧと
混合し、単相のＬＮＧを蓄冷槽を通して外部に供給する
システムである。このＢＯＧ再液化システムは、ＬＮＧ
需要が大きな昼間時には、混合器で得られるＬＮＧは単
相となり蓄冷槽に冷熱を蓄積し、ＬＮＧ需要が小さな夜
間時には、混合器で得られるＬＮＧはＬＮＧとＮＧの２
相混相となるので蓄冷槽で冷却して液化してＬＮＧ単相
とするシステムである。超電導電力システムの冷媒の再
液化法として、このような技術を適用することが考えら
れる。しかしながら、液体窒素など超電導電力システム
に利用できる冷媒の沸点は７７．３Ｋと低く、ＬＮＧ冷
熱温度では気化した冷媒を再液化することができず本質
的に利用することはできない。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＬＮＧ冷熱
を利用した超電導電力システムにおいて、コンパクトで
高効率、かつ信頼性の高いシステムを提供することを目
的とする。さらに、本発明は、超電導電力システムを冷
却する冷凍機、ＬＮＧ冷熱、蓄冷槽を組み合わせること
により、超電導電力システムの冷却を、コンパクト、か
つ、高効率に行うシステムを提供することを目的とす
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、超電導電力システムと冷却媒体とを収容
した保冷容器と、ＬＮＧ冷熱を蓄積する蓄冷槽と、保冷
容器から蒸発した冷却媒体を冷凍して液化する冷凍機と
から構成される超電導電力システムの冷却装置におい
て、前記蓄冷槽を、ＬＮＧを流す低温管と、冷熱伝達媒
体を流す高温管と、前記低温管と高温管に接触するＬＮ
Ｇ冷熱を蓄積する蓄冷媒体とを有して構成し、前記冷凍
機を、前記保冷容器から取り出した蒸発した冷却媒体を
圧縮する圧縮機と、圧縮された冷却媒体と前記冷熱伝達
媒体との間で熱交換する熱交換器と、熱交換した冷却媒
体を減圧して液化する減圧弁とを有して構成した。

【００２２】本発明は、上記超電導電力システムを、超
電導コイルに直流電流を流すことにより発生する界磁に
磁気エネルギーとして電力を貯蔵する超電導エネルギー
貯蔵装置（ＳＭＥＳ）、または、高温超電導体を利用し
た超電導磁気軸受けにより浮上・非接触で回転させる方
式を用いた超電導フライホイールにより電力を回転エネ
ルギーで貯蔵する超電導フライホイール電力貯蔵システ
ムからなる超電導電力貯蔵システムとした。

【００２３】本発明は、上記超電導電力システムを、界
磁巻線に超電導体を使用した超電導発電機、または、巻
線を超電導体で構成した超電導変圧器、もしくは、高温
超電導体を用いた超電導電力ケーブル、または、超電導
現象を利用した超電導限流器とした。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明にかかる超電導電力システ
ムの構成を、超電導エネルギー貯蔵装置（ＳＭＥＳ）を
対象としたシステム概念図である図１を用いて説明す
る。

【００２５】この超電導エネルギー貯蔵システムは、超
電導電力貯蔵装置１と、蓄冷槽２と、冷凍機３と、冷却
媒体流路４と、冷熱伝達媒体流路５と、ＬＮＧ貯蔵容器
６と、天然ガス利用装置７と、ＬＮＧ流路８とを有して
構成される。

【００２６】超電導電力貯蔵装置１は、保冷容器１１の
内部空間１１１に、超電導コイル１３と、冷却媒体１７
を収容して構成される。保冷容器１１には、内部空間１
１１内に発生した蒸発した冷却媒体を収集して外部に取
り出す気体収集へッド１４、と、冷凍機３で液化された
冷却媒体を保冷容器１１内に送りこむ冷却媒体供給ヘッ
ド１５と、超電導コイル１３に接続される電線を通過さ
せる端子１６が、気密に取り付けられている。

【００２７】冷却媒体１７として、ヘリウム（Ｈｅ：液
化温度４．２Ｋ）、水素（Ｈ_２：液化温度２０．３５
Ｋ）、ネオン(Ｎｅ：液化温度２７．０５Ｋ)、窒素(Ｎ
_２：液化温度７７．３Ｋ)、アルゴン（Ａｒ：液化温度
８７．２５Ｋ）、酸素(Ｏ_２：液化温度９０．１Ｋ)など
を用いることができる。

【００２８】蓄冷槽２には、ＬＮＧの蒸発部として働く
低温管２１と、冷熱伝達媒体の熱をＬＮＧに与え冷熱伝
達媒体を冷却する冷熱伝達媒体冷却部として働く高温管
２２と、低温管２１から供給されるＬＮＧ冷熱量が冷熱
伝達媒体を冷却するのに要する冷熱量を上回ったときに
余剰のＬＮＧ冷熱を蓄積するとともに低温管２１から供
給されるＬＮＧ冷熱量が冷熱伝達媒体を冷却するのに要
する冷熱量を下回ったときに蓄積したＬＮＧ冷熱を高温
管２２に供給する蓄冷媒体２３が設けられている。

【００２９】蓄冷槽２の構造の概要を図２を用いて説明
する。図２（ａ）は、蓄冷槽２の構成を説明する部分斜
視図であり、図２（ｂ）は、高温管２１の構造を説明す
る断面図である。蓄冷槽２は、ＬＮＧが供給される低温
管２１と冷熱伝達媒体が供給される高温管２２と、低温
管２１および高温間２２との間の空間に充填された蓄冷
媒体２３とから構成される。

【００３０】低温管２１および高温管２２には、それぞ
れ管壁から外方向に延びる熱伝達フィン２４と、上下方
向および左右方向に延びる熱伝達フィンの先端に設けた
積層用ステー２５が設けられ、積層することができるよ
うに構成されている。それぞれの管に隣接する管は、異
なる流路を形成する管が配置されている。

【００３１】冷凍機３は、冷却媒体流路４に接続される
圧縮機３１と、圧縮機３１に接続される高温管３２と、
高温管３２で冷却された冷却媒体を減圧して液化する冷
却媒体流路４に接続される減圧弁３３と、蓄冷槽２の高
温管２２に接続され冷熱伝達媒体用流路５を形成する低
温管３４とを有して構成される。高温管３２と低温管３
４は熱伝達媒体を介して接触して熱交換器を構成する。

【００３２】圧縮機３は、超電導電力貯蔵装置１から気
体収集ヘッド１４を介して取り出した蒸発した冷却媒体
を圧縮して熱交換器の高温管３２に供給する。

【００３３】冷却媒体流路４は、冷却媒体を、超電導電
力貯蔵装置１→圧縮機３１→高温管３２→減圧弁３３→
超電導電力貯蔵装置１と循環させる流路である。

【００３４】熱伝達媒体用流路５は、冷熱伝達媒体を、
ポンプ５１→高温管２２→低温管３４→ポンプ５１と循
環させ、冷熱を蓄熱槽２から冷凍機３に伝達する流路で
ある。

【００３５】ＬＮＧ貯蔵容器６は、ＬＮＧを貯蔵する容
器である。

【００３６】天然ガス利用装置７は、火力発電装置や、
都市ガス供給装置などの天然ガスを利用する装置であ
る。

【００３７】ＬＮＧ流路８は、天然ガスを、ＬＮＧ貯蔵
容器６→蓄冷槽２→天然ガス利用装置７と供給する流路
であり、ＬＮＧ貯蔵容器６からＬＮＧを蓄冷槽２の低温
管(蒸発部)２１に供給するポンプ８１が設けられてい
る。

【００３８】超電導電力貯蔵装置１の内部空間１１１へ
の熱侵入や内部空間１１１に収容された超電導コイル１
３の発熱によって蒸発した冷却媒体１７は、気体収集ヘ
ッド１４で集められて冷却媒体流路４を介して圧縮機３
１に送られ、圧力と温度が高められる。圧縮された冷却
媒体は、冷凍機３の熱交換器を構成する高温管３２に送
られ、熱を低温管３４に移し、すなわち蓄冷槽２からの
ＬＮＧ冷熱を受けて冷却され、減圧弁３３で減圧されて
液化する。液化した冷却媒体１７は、冷却媒体流路４を
介して超電導電力貯蔵装置１の内部空間１１１内に戻さ
れて保冷容器内部空間および超電導コイル１３を低温に
保つことができる。

【００３９】冷凍機３の低温管３４に移された熱は、冷
熱伝達媒体に移され冷熱伝達媒体流路５を介して蓄冷槽
２の高温管２２に供給され、蓄冷媒体２３または低温管
２１に移される。

【００４０】ＬＮＧ貯蔵容器６に蓄えられたＬＮＧは、
ポンプ８１によって需要に応じた量が蓄冷槽２の低温管
２１に供給され、高温管２２または蓄冷媒体２３に冷熱
を渡して（すなわち、高温管２２または蓄冷媒体２３か
ら熱を受け取って）蒸発して天然ガスとなって、天然ガ
ス利用装置７に供給される。

【００４１】このような超電導電力システムの動作例を
図３を用いて説明する。

【００４２】例えば、ＬＮＧを都市ガス供給に用いた場
合、ガスの需要すなわちＬＮＧ冷熱発生量−Ｑｇは、実
線Ｇに示すように夜間は減少し、昼間は増大して、１日
の間に周期的に変動する。

【００４３】本発明は、破線Ａに示すように、冷熱利用
量−Ｑａを最低供給量−Ｑｂよりも高く設定することに
よって、昼間時の余剰ＬＮＧ冷熱を蓄冷槽２の蓄冷媒体
２３に蓄積し、夜間のＬＮＧ冷熱発生量−Ｑｇが冷熱利
用量−Ｑａを下回ったときに蓄冷媒体２３に蓄積したＬ
ＮＧ冷熱を放出して超電導電力貯蔵装置１の冷却に使用
する。この図から明らかなように、ＬＮＧ冷熱蓄積量は
冷熱放出量と等しいかそれ以上であることが必要であ
り、蓄冷媒体２３が冷熱を蓄積する容量はこの条件を満
足しなければならない。

【００４４】ここで、本発明で用いる蓄冷媒体２３につ
いて説明する。蓄冷媒体は、冷熱エネルギーを蓄える媒
体（蓄冷剤）であり、凝固潜熱を利用して冷熱エネルギ
ーを蓄積している。蓄冷システムとしては、蓄冷媒体を
完全に固化させて、蓄冷を行うスタティック型蓄冷シス
テムと、完全に固化させずスラリー状の蓄冷媒体を循環
させ熱交換するダイナミック型蓄冷システムとがある。
ダイナミック型蓄冷システムは潜熱を部分的に利用して
いる。本件技術では、どちらも用いることができる。

【００４５】蓄冷媒体としては、アセトアルデヒド、メ
チルシクロヘキサン、ｉ−プロパノ−ル、イソブチルビ
ニル、アクリルクロライド、メチルシクロペンタン、ｎ
−ブタン、ｉ−ブテン、２−メチル−１ブテン、ｉ−ペ
ンタン、ｎ−ヘキサン、ｉ−ペンテン、２−メチルペン
タン、アセトン、ｎ−ヘプタン、メタノールの１種また
は２種以上の混合物を用いることができる。

【００４６】この超電導電力システムでは、ＬＮＧ冷熱
を用いて冷凍システムを構成しているので、冷凍システ
ムの高温端の温度は１５０Ｋでよく、低温端の温度が６
０Ｋであるときには、高温端の温度がおよそ３００Ｋの
場合に比較して、冷却ペナルティを１／２７〜１／４に
軽減することができる。

【００４７】Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕ
ｃｔｏｒ社の超電導電力貯蔵システム（ＳＭＥＳ）を例
に取ると、ｉ−ペンタン（融解潜熱：７１．６ＫＪ／ｋ
ｇ、融点；−１５９℃）を使った場合、約１ｍ^３の蓄冷
槽で、冷却に必要なＬＮＧ冷熱を１０時間分蓄冷でき
る。すなわち、約１ｍ^３の蓄冷槽で冷却動力を１／２
(冷却媒体１７が液体ヘリウムの場合)〜１／６(冷却媒
体１７が液体窒素の場合)に節減するとともに、冷却機
の機器コストや設置スペースも１／２〜１／６に低減で
き、かつ、安定性・信頼性が増す。

【００４８】以上の説明では、超電導電力システムとし
て、超電導コイルにエネルギーを磁気で蓄積する超電導
電力貯蔵システム（超電導エネルギー貯蔵装置：SMES）
とした例を用いたが、本発明が適用される超電導電力シ
ステムとしては、このほかに、高温超電導体を利用した
超電導磁気軸受けにより浮上・非接触で回転させる方式
を用いた超電導フライホイールにより電力を回転エネル
ギーで貯蔵する超電導フライホイール電力貯蔵システ
ム、界磁巻線に超電導体を使用した超電導発電機、巻線
を超電導体で構成した超電導変圧器、高温超電導体を導
体に用いた超電導電力ケーブル、超電導現象を利用した
無誘導超電導コイルからなる限流素子を用いた超電導限
流器とすることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、蓄冷槽
２にＬＮＧ冷熱を一時的に貯蔵できる蓄冷媒体を設置す
ることにより、ＬＮＧ冷熱発生量に変動が生じても熱交
換器の温度を一定に保持できるので、同一条件下で冷凍
機を常時運転することが可能で、超電導電力システムの
冷却特性は、直接影響を受けない。また、蓄冷材の蓄冷
温度がＬＮＧ温度以上であるため、断熱が容易であり、
エネルギー効率的に有利であることに加え、万が一冷熱
供給ラインが事故を起こしても、蓄冷熱を一定時間利用
でき事故への対処を取ることが可能となる。さらに、従
来技術に比して、システムの規模の制限がなくなり、自
由度の高い設計、運用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる超電導電力システムの冷却装置
の構成の概要を説明するブロック図。

【図２】本発明にかかる冷却装置に使用する蓄冷槽の構
造の概要を説明する図。

【図３】ＬＮＧ冷熱を用いた冷却装置の特性を説明する
図。

【図４】超電導電力機器をＬＮＧ冷熱で直接冷却するシ
ステムの概念図。

【図５】超電導電力機器をＬＮＧ冷熱で熱交換器を介し
て冷却するシステムの構成の概要を説明する概念図。

【図６】従来の超電導電力システムの冷却装置の構成の
概要を説明するブロック図。

【図７】ＬＮＧ冷熱を利用した空気液化分離システムの
構成の概要を説明する概念図。

【図８】ＢＯＧ再液化システムにおける冷却装置の構成
の概要を説明する概念図。

【符号の説明】

１ 超電導電力貯蔵装置、 ２ 蓄冷槽、 ３ 冷凍
機、 ４ 冷却媒体流路、 ５ 冷熱伝達媒体流路、
６ ＬＮＧ貯蔵容器、 ７ 天然ガス利用装置、８ Ｌ
ＮＧ流路、 １１ 保冷容器、 １３ 超電導コイル、
１４ 気体収集ヘッド、 １５ 冷却媒体供給ヘッ
ド、 １６ 端子、１７ 冷却媒体、 ２１ 低温管
(蒸発部)、 ２２ 高温管、 ２３ 蓄冷媒体、 ３１
圧縮機、３２ 高温管、 ３３ 減圧弁、 ３４ 低
温管、 ５１ ポンプ、 ８１ ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｆ 7/22 ＺＡＡＣ (72)発明者 池田 元一 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 Ｆターム(参考） 3L044 AA03 BA07 CA16 DA02 DB03 DC04 DD03 FA02 KA02 KA04 KA05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超電導電力システムと冷却媒体とを収容
   した保冷容器と、ＬＮＧ冷熱を蓄積する蓄冷槽と、保冷
   容器から取り出した蒸発した冷却媒体を冷凍して液化す
   る冷凍機とから構成される超電導技術を利用した電力シ
   ステムの冷却装置において、 前記蓄冷槽は、ＬＮＧを流す低温管と、冷熱伝達媒体を
   流す高温管と、前記低温管と高温管に接触するＬＮＧ冷
   熱を蓄積する蓄冷媒体とを有し、 前記冷凍機は、前記保冷容器から取り出した蒸発した冷
   却媒体を圧縮する圧縮機と、圧縮された冷却媒体と前記
   冷熱伝達媒体との間で熱交換する熱交換器と、熱交換し
   た冷却媒体を減圧して液化する減圧弁とを有することを
   特徴とする超電導電力システムの冷却装置。
2. 【請求項２】 上記超電導電力システムが、超電導コイ
   ルに直流電流を流すことにより発生する界磁に磁気エネ
   ルギーとして電力を貯蔵する超電導エネルギー貯蔵装
   置、または、高温超電導体を利用した超電導磁気軸受け
   により浮上・非接触で回転させる方式を用いたフライホ
   イールにより電力を回転エネルギーで貯蔵する超電導フ
   ライホイール電力貯蔵システムからなる超電導電力貯蔵
   システムである請求項１に記載の超電導電力システムの
   冷却装置。
3. 【請求項３】 上記超電導電力システムが、界磁巻線に
   超電導体を使用した超電導発電機である請求項１に記載
   の超電導電力システムの冷却装置。
4. 【請求項４】 前記超電導電力システムが、巻線を超電
   導体で構成した超電導変圧器である請求項１に記載の超
   電導電力システムの冷却装置。
5. 【請求項５】 上記超電導電力システムが、高温超電導
   体を用いた超電導電力ケーブルである請求項１に記載の
   超電導電力システムの冷却装置。
6. 【請求項６】 上記超電導電力システムが、超電導現象
   を利用した超電導限流器である請求項１に記載の超電導
   電力システムの冷却装置。