JPH02273068A - 超電導回転電機の冷媒給排装置 - Google Patents
超電導回転電機の冷媒給排装置Info
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- JPH02273068A JPH02273068A JP1093701A JP9370189A JPH02273068A JP H02273068 A JPH02273068 A JP H02273068A JP 1093701 A JP1093701 A JP 1093701A JP 9370189 A JP9370189 A JP 9370189A JP H02273068 A JPH02273068 A JP H02273068A
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 5
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は超電導回転電機の軸に装置された超電導コイ
ルを冷却する極低温冷媒給排装置に関するものである。
ルを冷却する極低温冷媒給排装置に関するものである。
第６図は例えば特開昭５９−５３０８０号公報に示され
た従来の超電導回転電機の冷媒給排装置を示す断面図、
第７図は第６図における線■−■に沿った断面図である
。図において、（１）は冷凍機（図示せず）と連通し外
周を真空層（２）で囲われ、くや 例えば液体ヘリタムなどの極低温冷媒を導通する管状の
冷媒導入部、（４）は超電導コイル（図示せず）が装着
された回転軸で、その端部開口に冷媒導入部（１）を挿
通した内管部（４ａ）の外周側を囲い空洞部に真空層（
４ｄ）を形成する中管部（４ｂ）と、中管部（４ｂ）の
外周側を囲い空洞部に冷媒排出路（４ｅ）を形成しかつ
、外周に冷媒排出部（４ｆ）を有する外管（４０）とで
構成されている。（６）は冷媒導入部（〃）および回転
軸（４）を包囲しかつ、排出部（４ｆ）の外周方向に排
出口（５ａ）を有する固定フレーム、（６］は固定フレ
ームに内装され回転軸（４）を軸支する軸受、 （７
ａ）（７ｂ）は排出部（４ｆ）の両側に位置して固定フ
レームに設けられ回転軸（４）の外周を磁性流体で包囲
し回転シールするシール装置で、詳細構造は図示してな
いが水ジャケットや加熱ヒータなどが内蔵され冷媒によ
って軸シールのブロック自身が過冷却されないよう配慮
がなされている。
た従来の超電導回転電機の冷媒給排装置を示す断面図、
第７図は第６図における線■−■に沿った断面図である
。図において、（１）は冷凍機（図示せず）と連通し外
周を真空層（２）で囲われ、くや 例えば液体ヘリタムなどの極低温冷媒を導通する管状の
冷媒導入部、（４）は超電導コイル（図示せず）が装着
された回転軸で、その端部開口に冷媒導入部（１）を挿
通した内管部（４ａ）の外周側を囲い空洞部に真空層（
４ｄ）を形成する中管部（４ｂ）と、中管部（４ｂ）の
外周側を囲い空洞部に冷媒排出路（４ｅ）を形成しかつ
、外周に冷媒排出部（４ｆ）を有する外管（４０）とで
構成されている。（６）は冷媒導入部（〃）および回転
軸（４）を包囲しかつ、排出部（４ｆ）の外周方向に排
出口（５ａ）を有する固定フレーム、（６］は固定フレ
ームに内装され回転軸（４）を軸支する軸受、 （７
ａ）（７ｂ）は排出部（４ｆ）の両側に位置して固定フ
レームに設けられ回転軸（４）の外周を磁性流体で包囲
し回転シールするシール装置で、詳細構造は図示してな
いが水ジャケットや加熱ヒータなどが内蔵され冷媒によ
って軸シールのブロック自身が過冷却されないよう配慮
がなされている。
次に動作について説明する。超電導回転電機においては
、回転子に内蔵され九超電導コイルを例えば液体ヘリツ
ムなどの冷媒で極低温に保持する必要がある。冷凍機か
らの極低温冷媒（８）は冷媒導入部（１）を介して回転
軸（４）の内管（狙）に供給てれ館内を通り内蔵された
超電導コイル近傍へ送られる。
、回転子に内蔵され九超電導コイルを例えば液体ヘリツ
ムなどの冷媒で極低温に保持する必要がある。冷凍機か
らの極低温冷媒（８）は冷媒導入部（１）を介して回転
軸（４）の内管（狙）に供給てれ館内を通り内蔵された
超電導コイル近傍へ送られる。
ここで吸熱気化した極低温冷媒（８）は冷媒排出路（４
Ｂ＞を経て排出部（４ｆ）から固定フレーム（６）側に
排出され、固定フレーム（５）の排出口（５ａ）よシ冷
凍機へと戻る順回経路で冷却作用がなされている。
Ｂ＞を経て排出部（４ｆ）から固定フレーム（６）側に
排出され、固定フレーム（５）の排出口（５ａ）よシ冷
凍機へと戻る順回経路で冷却作用がなされている。
従来の超電導回転機の冷媒給排装置は以上のよりに構成
されているので、排出冷媒がシール装置近傍の回転軸内
を通過する際回転軸を過冷却状態にし、回転軸表面を回
転シールしている磁性流体が凍結するなどで正常なシー
ル性能を保持できなくなるなどの問題点があった。
されているので、排出冷媒がシール装置近傍の回転軸内
を通過する際回転軸を過冷却状態にし、回転軸表面を回
転シールしている磁性流体が凍結するなどで正常なシー
ル性能を保持できなくなるなどの問題点があった。
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、排出冷媒による回転軸の過冷却状態を防止し
磁性流体による回転シール機能が正常に保持できる超電
導回転電機の冷媒給排装置を得ることを目的とする。
たもので、排出冷媒による回転軸の過冷却状態を防止し
磁性流体による回転シール機能が正常に保持できる超電
導回転電機の冷媒給排装置を得ることを目的とする。
この発明に係る超電導回転電機の冷媒給排装置は、超電
導コイルが設けられた回転軸内に極低温冷媒を導入、排
出する冷媒導入部および冷媒排出部、回転軸を包囲する
固定フレームと、冷媒排出部の両側に位置して固定フレ
ームに設けられ回転軸の外周を磁性流体で包囲し回転シ
ールするシール装置と、磁性流体と接する近傍の回転軸
に回転軸内の極低温冷媒が接するのを妨げる断熱部とで
構成したものである。
導コイルが設けられた回転軸内に極低温冷媒を導入、排
出する冷媒導入部および冷媒排出部、回転軸を包囲する
固定フレームと、冷媒排出部の両側に位置して固定フレ
ームに設けられ回転軸の外周を磁性流体で包囲し回転シ
ールするシール装置と、磁性流体と接する近傍の回転軸
に回転軸内の極低温冷媒が接するのを妨げる断熱部とで
構成したものである。
この発明の冷媒給排装置における回転軸内に設けられた
断熱部は、磁性流体と接する近傍の回転軸に回転軸内の
極低温冷媒が接するのを妨げる、。
断熱部は、磁性流体と接する近傍の回転軸に回転軸内の
極低温冷媒が接するのを妨げる、。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の実施例における超電導回転電機の冷媒給
排装置を示す断面図、第２図は第１図における線■−■
に沿った断面図、第３図はこの発明の他の実施例におけ
る超電導回転電機の冷媒給排装置を示す断面図、第４図
は第３図における線ＩＶ −ＩＶに沿った断面図である
。
図はこの発明の実施例における超電導回転電機の冷媒給
排装置を示す断面図、第２図は第１図における線■−■
に沿った断面図、第３図はこの発明の他の実施例におけ
る超電導回転電機の冷媒給排装置を示す断面図、第４図
は第３図における線ＩＶ −ＩＶに沿った断面図である
。
図において、（１）ないしく１１１＋ 、 （５） 、
（６）、 （７ａ）および（７ｂ）は第６図に示す従
来の冷媒給排装置と同様であるのでその説明は省略する
。
（６）、 （７ａ）および（７ｂ）は第６図に示す従
来の冷媒給排装置と同様であるのでその説明は省略する
。
（８）は超電導コイル（図示せず）を装着しその一端部
に冷媒の導入開口（８ａ）および排出開口（８ｂ）が設
けられた回転子軸、（９）は回転子細（８）の一端部に
ボルトαＱで密着結合された回転軸で、その反結合側端
部開口に冷媒導入部（１）を挿通し結合側開口は導入開
口（８ａ）と連通ずる内管部（９ａ）と内管部（９ａ）
の外周側を囲い空洞部に断熱部（９ｂ） 、ここでは真
空層を形成する外管部（９０）と、真空層（９ｂ）円を
挿通し一方が外管部（９ｏ）の冷媒排出部（９ｄ）へ開
口し他方が回転子軸（８）との結合側へ開口して排出開
口（８ｂ）と連通ずる排出管（９ｅ）とで構成されてい
る。
に冷媒の導入開口（８ａ）および排出開口（８ｂ）が設
けられた回転子軸、（９）は回転子細（８）の一端部に
ボルトαＱで密着結合された回転軸で、その反結合側端
部開口に冷媒導入部（１）を挿通し結合側開口は導入開
口（８ａ）と連通ずる内管部（９ａ）と内管部（９ａ）
の外周側を囲い空洞部に断熱部（９ｂ） 、ここでは真
空層を形成する外管部（９０）と、真空層（９ｂ）円を
挿通し一方が外管部（９ｏ）の冷媒排出部（９ｄ）へ開
口し他方が回転子軸（８）との結合側へ開口して排出開
口（８ｂ）と連通ずる排出管（９ｅ）とで構成されてい
る。
次にこの実施例の動作について説明する。
冷凍機からの送られる例えば液体ヘリツムなどのに導入
され装着されている超電導コイルを冷却し気化する。気
化した冷媒は回転子軸（８）の排出開口（８ｂ）まで導
かれ排出管（９ｅ）を経て冷媒排出部（９ｄ）から固定
フレーム（５）側に排出される。
され装着されている超電導コイルを冷却し気化する。気
化した冷媒は回転子軸（８）の排出開口（８ｂ）まで導
かれ排出管（９ｅ）を経て冷媒排出部（９ｄ）から固定
フレーム（５）側に排出される。
このように排出冷媒が回転軸（９）内を通過する際回転
軸（９）とは断熱状態を保持して軸外に排出され、排出
冷媒による回転軸（９）の過冷却を防止している３、さ
らに、この構成では回転軸（９）の構造を簡単にするこ
とができ製作も容易となる。
軸（９）とは断熱状態を保持して軸外に排出され、排出
冷媒による回転軸（９）の過冷却を防止している３、さ
らに、この構成では回転軸（９）の構造を簡単にするこ
とができ製作も容易となる。
なお、本実施例ではシール装置（７ａ） 、 （７ｂ）
、軸受（６）などの損傷時の取替えやメンテナンスの
容易性などを配慮して、回転子細（川と回転軸（９）を
分割結合方式としたが一体軸で構成しても良い、。
、軸受（６）などの損傷時の取替えやメンテナンスの
容易性などを配慮して、回転子細（川と回転軸（９）を
分割結合方式としたが一体軸で構成しても良い、。
ここで、本発明における他の実施例について第３図、第
４図で説明する。（至）は超電導コイル（図示せず）が
装着された回転軸で、その端部開口に冷媒導入部（１）
を挿通した内管部（１０ａ）と、内管部（１係）の外周
側を囲い空洞部に真空層（１００）を形成し、かつ外よ
シに位置し軸方向に沿って一方が外周の冷媒排出部（１
０ｄ）に開口する２組の通し孔（１０ｅ）を有する充実
部（１０ｂ）とで構成され、通し孔（１０８）に内接さ
せて例えば綿化エチレン樹脂やガラスエポキシ樹脂など
高分子系の低熱伝導率部材の断熱管αυが挿通されてい
る。
４図で説明する。（至）は超電導コイル（図示せず）が
装着された回転軸で、その端部開口に冷媒導入部（１）
を挿通した内管部（１０ａ）と、内管部（１係）の外周
側を囲い空洞部に真空層（１００）を形成し、かつ外よ
シに位置し軸方向に沿って一方が外周の冷媒排出部（１
０ｄ）に開口する２組の通し孔（１０ｅ）を有する充実
部（１０ｂ）とで構成され、通し孔（１０８）に内接さ
せて例えば綿化エチレン樹脂やガラスエポキシ樹脂など
高分子系の低熱伝導率部材の断熱管αυが挿通されてい
る。
これにょシ回転軸（２）内を通る排出冷媒は断熱管αυ
で断熱された状態、即ち回転軸叫内で軸と直に接するこ
となく軸外に排出され、上記実施例と同様に回転軸α〔
の過冷却状態になることを防止できる。
で断熱された状態、即ち回転軸叫内で軸と直に接するこ
となく軸外に排出され、上記実施例と同様に回転軸α〔
の過冷却状態になることを防止できる。
又、第５図に示すように断熱管ａ７Ｊｔ内管（１２ａ）
と外管（１２ｂ）の中空円筒形状にし中空部（１２ｃ
）を真空排気するか、中空部（１２ｃ）にフロンガスな
ど沸点の高いガスを一定量封入し排出冷媒による凝収固
定で真空層をなす真空断熱部として機能させるとより効
果的である。
と外管（１２ｂ）の中空円筒形状にし中空部（１２ｃ
）を真空排気するか、中空部（１２ｃ）にフロンガスな
ど沸点の高いガスを一定量封入し排出冷媒による凝収固
定で真空層をなす真空断熱部として機能させるとより効
果的である。
以上のように、この第１．第２請求項の発明によれば超
電導コイルが設けられた回転内に極低温冷媒を導入、排
出する冷媒導入部および冷媒排出部と、回転軸を包囲す
る固定フレームと、冷媒排出部の両側に位置して固定フ
レームに設けられ回転軸の外周を磁性流体で包囲し回転
シールするシール装置と、磁性流体と接する近傍の回転
軸に回転軸内の極低温冷媒が接するのを妨げる断熱部と
で構成したので排出冷媒による回転軸の過冷却状態を防
止し磁性流体による回転シール機能を正常に保持できる
超電導回転電機の冷媒給排装置が得られる効果がある。
電導コイルが設けられた回転内に極低温冷媒を導入、排
出する冷媒導入部および冷媒排出部と、回転軸を包囲す
る固定フレームと、冷媒排出部の両側に位置して固定フ
レームに設けられ回転軸の外周を磁性流体で包囲し回転
シールするシール装置と、磁性流体と接する近傍の回転
軸に回転軸内の極低温冷媒が接するのを妨げる断熱部と
で構成したので排出冷媒による回転軸の過冷却状態を防
止し磁性流体による回転シール機能を正常に保持できる
超電導回転電機の冷媒給排装置が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例における超電導回転電機の
冷媒給排装置を示す断面図、第２図は第１図における線
■−■に沿った断面図、第３図はこの発明の他の実施例
における超電導回転電機の冷媒給排装置を示す断面図、
第４図は第３図における線ｆｆ−ＩＶに沿った断面図、
第５図は第４図と同等部の応用形を示す断面図、第６図
は従来の超電導回転電機の冷媒給排装置を示す断面図、
第７図は第６図における線■−■に沿った断面図である
。 図において、（１）は冷媒導入部、（６）は固定フレー
ム（７ａ） 、 （７ｂ）はシール装置、（９）は回転
軸％ （９ｂ）は断熱層、（％）は冷媒排出部である
。
冷媒給排装置を示す断面図、第２図は第１図における線
■−■に沿った断面図、第３図はこの発明の他の実施例
における超電導回転電機の冷媒給排装置を示す断面図、
第４図は第３図における線ｆｆ−ＩＶに沿った断面図、
第５図は第４図と同等部の応用形を示す断面図、第６図
は従来の超電導回転電機の冷媒給排装置を示す断面図、
第７図は第６図における線■−■に沿った断面図である
。 図において、（１）は冷媒導入部、（６）は固定フレー
ム（７ａ） 、 （７ｂ）はシール装置、（９）は回転
軸％ （９ｂ）は断熱層、（％）は冷媒排出部である
。
Claims (2)
- （１）超電導コイルが設けられた回転軸内に極低温冷媒
を導入、排出する冷媒導入部および冷媒排出部と、上記
回転軸を包囲する固定フレームと、上記冷媒排出部の両
側に位置して上記固定フレームに設けられ上記回転軸の
外周を磁性流体で包囲し回転シールするシール装置と、
上記磁性流体と接する近傍の上記回転軸に上記回転軸内
の上記極低温冷媒が接するのを妨げる断熱部とを備えた
超電導回転電機の冷媒給排装置。 - （２）超電導コイルが設けられた回転軸内に極低温冷媒
を導入、排出する冷媒導入部および冷媒排出部と、上記
回転軸を包囲する固定フレームと、上記冷媒排出部の両
側に位置して上記固定フレームに設けられ上記回転軸の
外周を磁性流体で包囲し回転シールするシール装置と、
上記磁性流体と接する近傍の上記回転軸内に筒状の空洞
をなし真空層を形成する断熱部と、該断熱部に包囲され
上記冷媒導入部より上記冷媒排出部へ流れる上記極低温
冷媒の流路を形成する複数の冷媒排出管とを備えた超電
導回転電機の冷媒給排装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1093701A JPH02273068A (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | 超電導回転電機の冷媒給排装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1093701A JPH02273068A (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | 超電導回転電機の冷媒給排装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02273068A true JPH02273068A (ja) | 1990-11-07 |
Family
ID=14089708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1093701A Pending JPH02273068A (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | 超電導回転電機の冷媒給排装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02273068A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008206281A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Yaskawa Electric Corp | キャンド・リニアモータ電機子およびキャンド・リニアモータ |
| JP2009290988A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 超電導回転電機の冷媒給排装置 |
| KR101272900B1 (ko) * | 2012-01-27 | 2013-06-11 | 현대중공업 주식회사 | 초전도 회전기용 다단 구조를 갖는 자성유체 실링 장치 |
-
1989
- 1989-04-13 JP JP1093701A patent/JPH02273068A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008206281A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Yaskawa Electric Corp | キャンド・リニアモータ電機子およびキャンド・リニアモータ |
| JP2009290988A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 超電導回転電機の冷媒給排装置 |
| KR101272900B1 (ko) * | 2012-01-27 | 2013-06-11 | 현대중공업 주식회사 | 초전도 회전기용 다단 구조를 갖는 자성유체 실링 장치 |
| WO2013111934A1 (ko) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | 현대중공업 주식회사 | 초전도 회전기용 다단 구조를 갖는 자성유체 실링 장치 |
| CN103688453A (zh) * | 2012-01-27 | 2014-03-26 | 现代重工业株式会社 | 超导旋转电机用具有多级结构的磁流体密封装置 |
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