JPH02307319A - 冷却液と電力の同時供給装置、超伝導給電装置、冷却液導管、および冷却液導管と二重給電構造とを備えた装置 - Google Patents
冷却液と電力の同時供給装置、超伝導給電装置、冷却液導管、および冷却液導管と二重給電構造とを備えた装置Info
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- JPH02307319A JPH02307319A JP2107732A JP10773290A JPH02307319A JP H02307319 A JPH02307319 A JP H02307319A JP 2107732 A JP2107732 A JP 2107732A JP 10773290 A JP10773290 A JP 10773290A JP H02307319 A JPH02307319 A JP H02307319A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
- H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
- H01R4/68—Connections to or between superconductive connectors
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- H—ELECTRICITY
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- H01B12/02—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines characterised by their form
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- H—ELECTRICITY
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- H02G5/10—Cooling
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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〕
本発明は、電子部品および電子システムへの電力の分配
に関する。さらに詳細には、超伝導部品を有し、低温の
液体の分配を必要とするシステムにおいて電力を伝達す
る装置に関する。
に関する。さらに詳細には、超伝導部品を有し、低温の
液体の分配を必要とするシステムにおいて電力を伝達す
る装置に関する。
超伝導電子素子や超伝導光素子のような低温で動作する
部品を使用するコンピュータおよび通信システムなどの
電子システムにおいては、低温の液体（例えば、液体窒
素）がシステムのいろいろな部分に分配される必要があ
る。このようなシステムでは、電力もシステム全体に行
き渡る必要がある。一般に、電力は、太い銅のバス・バ
ーによって分配される。給電システムにおける電力損失
を少なくするために、このバス・バーは、銅で太く作ら
れる。しかし、従来の技術の給電システムでは、かなり
の電力損失をまねき、好ましからざる量の熱を発生する
。さらに電力損失を減らすために、電力は、通常、種々
の電子部品の耐圧より幾らか（例えば、４８ｖ）高い電
位でバス・バー上を伝達される。このため、電圧を必要
なレベルにするために、電子素子の近くに電力変換回路
が必要となる。太い銅のバス・バーと電力変換回路のた
めに、電力損失をまねくだけでなく、電子的実装規模が
大きくなるので費用も相当かさむことになる。
部品を使用するコンピュータおよび通信システムなどの
電子システムにおいては、低温の液体（例えば、液体窒
素）がシステムのいろいろな部分に分配される必要があ
る。このようなシステムでは、電力もシステム全体に行
き渡る必要がある。一般に、電力は、太い銅のバス・バ
ーによって分配される。給電システムにおける電力損失
を少なくするために、このバス・バーは、銅で太く作ら
れる。しかし、従来の技術の給電システムでは、かなり
の電力損失をまねき、好ましからざる量の熱を発生する
。さらに電力損失を減らすために、電力は、通常、種々
の電子部品の耐圧より幾らか（例えば、４８ｖ）高い電
位でバス・バー上を伝達される。このため、電圧を必要
なレベルにするために、電子素子の近くに電力変換回路
が必要となる。太い銅のバス・バーと電力変換回路のた
めに、電力損失をまねくだけでなく、電子的実装規模が
大きくなるので費用も相当かさむことになる。
本発明によれば、前記およびその他の従来の技術の問題
が克服され、さらに当分野にとって進歩となる。具体的
には、本発明によれば、超伝導材料を使用した給電シス
テムと冷却液配給システムを組み合わせることによって
、両者を必要とするシステムの各部に電力と冷却液の両
方が供給される。本装置は、電力を送る超伝導材料と所
定の低温の冷却液を送る導液路とから成る導管を備えて
いる。この統一構造において、超伝導材料が、導管を流
れる液体によって冷却されることにより、低温の液体が
サブシステムに配給されてその部品が冷却される一方、
電源から電気的サブシステムへとゼロに近い電気抵抗で
電力が送られるようになる。この装置では、別個のバス
・バーの必要がなくなり、電力の損失が低下するので好
都合である。これにより、銅の費用、発電装置の費用、
および降圧変換装置の費用が、金銭的に節約される。
が克服され、さらに当分野にとって進歩となる。具体的
には、本発明によれば、超伝導材料を使用した給電シス
テムと冷却液配給システムを組み合わせることによって
、両者を必要とするシステムの各部に電力と冷却液の両
方が供給される。本装置は、電力を送る超伝導材料と所
定の低温の冷却液を送る導液路とから成る導管を備えて
いる。この統一構造において、超伝導材料が、導管を流
れる液体によって冷却されることにより、低温の液体が
サブシステムに配給されてその部品が冷却される一方、
電源から電気的サブシステムへとゼロに近い電気抵抗で
電力が送られるようになる。この装置では、別個のバス
・バーの必要がなくなり、電力の損失が低下するので好
都合である。これにより、銅の費用、発電装置の費用、
および降圧変換装置の費用が、金銭的に節約される。
本発明の１つの特徴によれば、導管は、冷却液を輸送す
る導液路を形成する超伝導材料のシェルから成る。本発
明の一実施例においては、導管は、電気的に絶縁された
２つの部分からなる。その１つは、電気的サブシステム
に冷却液を配給するのに使用され、他の１つは、冷却液
を電源に戻すのに使用される。同様に、電源が、絶縁さ
れれた２つの部分の一方には、電気的サブシステムに電
力を分配するために接続され、他の一方には、そのサブ
システムから電源への電気的な復路を得るために接続さ
れる。
る導液路を形成する超伝導材料のシェルから成る。本発
明の一実施例においては、導管は、電気的に絶縁された
２つの部分からなる。その１つは、電気的サブシステム
に冷却液を配給するのに使用され、他の１つは、冷却液
を電源に戻すのに使用される。同様に、電源が、絶縁さ
れれた２つの部分の一方には、電気的サブシステムに電
力を分配するために接続され、他の一方には、そのサブ
システムから電源への電気的な復路を得るために接続さ
れる。
本発明のもう１つの実施例においては、冷却液および電
力を運ぶ導管が、内部を冷却液を通すように形成された
少なくとも１つの縦方向に延びる通路と内部で超伝導材
料の棒を支持するための少なくとももう１つの通路とを
備えた銅の棒のような熱伝導材料の部分を備えている。
力を運ぶ導管が、内部を冷却液を通すように形成された
少なくとも１つの縦方向に延びる通路と内部で超伝導材
料の棒を支持するための少なくとももう１つの通路とを
備えた銅の棒のような熱伝導材料の部分を備えている。
熱伝導材料が、超伝導材料から冷却液に熱を伝え、超伝
導材料の超伝導状態が維持されることによって、低損失
給電システムが得られるので、好都合である。さらに、
超伝導材料は、それが超伝導状態にあるときに最も抵抗
の低い電導路を与える一方、その超伝導材料が非超伝導
状態に戻った場合には、銅の棒が、制限された電流を代
わりに伝えるだけの容量をもつ電導路を提供する。
導材料の超伝導状態が維持されることによって、低損失
給電システムが得られるので、好都合である。さらに、
超伝導材料は、それが超伝導状態にあるときに最も抵抗
の低い電導路を与える一方、その超伝導材料が非超伝導
状態に戻った場合には、銅の棒が、制限された電流を代
わりに伝えるだけの容量をもつ電導路を提供する。
本発明のさらに１つの実施例では、電気的サブシステム
に冷却液と電力を配給する導管が、１対の同心スリーブ
からなり、その各々が、超伝導材料のシェルからなり、
冷却液を運ぶ導液路を形成している。冷却液は、導液路
の１つ中を配送され、もう一方の中を戻される。同様に
して、超伝導シェルの１つが、サブシステムへの給電路
に使用され、他方のシェルが、復路に使用される。
に冷却液と電力を配給する導管が、１対の同心スリーブ
からなり、その各々が、超伝導材料のシェルからなり、
冷却液を運ぶ導液路を形成している。冷却液は、導液路
の１つ中を配送され、もう一方の中を戻される。同様に
して、超伝導シェルの１つが、サブシステムへの給電路
に使用され、他方のシェルが、復路に使用される。
本発明のもう１つの特徴によれば、冷却液と電力を同時
に運ぶ導管は、縦軸方向に延びる複数の相互に接続され
た部分からなる。隣接する部分は、超伝導材料の断続的
な接合部を横切って電力を伝える超伝導材料に電気的に
接続された伝導材料の結合によって、結合される。
に運ぶ導管は、縦軸方向に延びる複数の相互に接続され
た部分からなる。隣接する部分は、超伝導材料の断続的
な接合部を横切って電力を伝える超伝導材料に電気的に
接続された伝導材料の結合によって、結合される。
本発明は、次の実施例を、添付図面を参照して読む方が
理解しやすい。
理解しやすい。
第１図は、複数のサブシステム１０１からなるコンピュ
ータまたは通信システムなどのようなシステムである、
各サブシステムは、その部品に対し電力と冷却液の供給
を必要とする。冷却材ポンプ１１０は、サブシステム１
０１に対する冷却液源であり、電１１１２は、サブシス
テム１０１に対する電力源である。２つの電気的に絶縁
された部分１２０および１２１からなる導管システムに
より、冷却液を運ぶための導液路が与えられる。
ータまたは通信システムなどのようなシステムである、
各サブシステムは、その部品に対し電力と冷却液の供給
を必要とする。冷却材ポンプ１１０は、サブシステム１
０１に対する冷却液源であり、電１１１２は、サブシス
テム１０１に対する電力源である。２つの電気的に絶縁
された部分１２０および１２１からなる導管システムに
より、冷却液を運ぶための導液路が与えられる。
部分１２０は、延長部分１２３によってサブシステム１
０１に冷却液を配給し、部分２１２は、延長部分１２５
を介して冷却液にサブシステム１０１からの復路を与え
る。冷却液の流れの方向は、自由であり、２つの部分の
機能は、容易に交換することができる。導管部１２０お
よび１２１ならびに延長部分は、冷却材ポンプ１１０か
らは絶縁部１３０によって、サブシステム１０１からは
絶縁部１３５によって、そして互いからは絶縁部１３７
によって、それぞれ電気的に絶縁されている。
０１に冷却液を配給し、部分２１２は、延長部分１２５
を介して冷却液にサブシステム１０１からの復路を与え
る。冷却液の流れの方向は、自由であり、２つの部分の
機能は、容易に交換することができる。導管部１２０お
よび１２１ならびに延長部分は、冷却材ポンプ１１０か
らは絶縁部１３０によって、サブシステム１０１からは
絶縁部１３５によって、そして互いからは絶縁部１３７
によって、それぞれ電気的に絶縁されている。
電源１１２とサブシステムの電気端子１４６および１４
７との間の導電路は、絶縁部を跨いで延びる導体によっ
て形成される。導電ワイヤ１４０によって、電源１１２
の一方の端子が部分１２０に接続され、ワイヤ１４１に
よって、電源１１２の□ 他方の端子が部分１２１に
接続される。ワイヤ１４３によって、サブシステム１０
１の電気端子１４７が、部分１２０の延長部分１２３に
接続され、ワイヤ１４５によって、サブシステム１０１
の電気端子１４６が、部分１２１の延長部分１２５に接
続される。絶縁部１３０．１３５、および１３７は、例
えば、市販により入手可能な絶縁材料であるカプトン（
ＫＡＰＴＯＮ）で作ることができる。これらの絶縁部は
、伝導性の部品に対しては電気的絶縁を与えつつ、冷却
液が導管を自由に流れるような状態に挿入される。ここ
で説明する実施例では、冷却液は、窒素（Ｎ２）であり
、電気的に導体ではないので、前記の２つの部分の間で
は電流を通さない。同様の性質を有するものであれば、
他の冷却液を用いても良い。
７との間の導電路は、絶縁部を跨いで延びる導体によっ
て形成される。導電ワイヤ１４０によって、電源１１２
の一方の端子が部分１２０に接続され、ワイヤ１４１に
よって、電源１１２の□ 他方の端子が部分１２１に
接続される。ワイヤ１４３によって、サブシステム１０
１の電気端子１４７が、部分１２０の延長部分１２３に
接続され、ワイヤ１４５によって、サブシステム１０１
の電気端子１４６が、部分１２１の延長部分１２５に接
続される。絶縁部１３０．１３５、および１３７は、例
えば、市販により入手可能な絶縁材料であるカプトン（
ＫＡＰＴＯＮ）で作ることができる。これらの絶縁部は
、伝導性の部品に対しては電気的絶縁を与えつつ、冷却
液が導管を自由に流れるような状態に挿入される。ここ
で説明する実施例では、冷却液は、窒素（Ｎ２）であり
、電気的に導体ではないので、前記の２つの部分の間で
は電流を通さない。同様の性質を有するものであれば、
他の冷却液を用いても良い。
冷却材ポンプ１１０は、戻った冷却液を冷やす冷却ユニ
ットを備え、サブシステム１１０を必要な温度に冷やし
、かつ導管、特に、液の復路となる導管内部の超伝導材
料を臨界温度以下に保つに十分な供給量を有するポンプ
・ユニットであり、市販により入手可能である。電源１
１２は、サブシステム１０１に必要な電力を供給し得る
ユニットであるが、これも市販により入手可能である。
ットを備え、サブシステム１１０を必要な温度に冷やし
、かつ導管、特に、液の復路となる導管内部の超伝導材
料を臨界温度以下に保つに十分な供給量を有するポンプ
・ユニットであり、市販により入手可能である。電源１
１２は、サブシステム１０１に必要な電力を供給し得る
ユニットであるが、これも市販により入手可能である。
システムのいろいろな部分から導管を容易に切り放せる
ように、通常、導管にはバルブが組み込まれているが、
図には示していない。
ように、通常、導管にはバルブが組み込まれているが、
図には示していない。
第１図には、サブシステム１０１を迂回して冷却液を流
せるようにするバイパス・バルブ１５０も示す。ここで
説明する実施例において、′復路の導管の冷却液を十分
低い温度に維持して、液の復路となる導管（戻り導管）
における超伝導の電流路を適切に冷却するためには、あ
る程度バイパスすることが望ましい。供給導管１２０と
戻り導管１２１との間に十分な圧力差を保証して、電気
的サブシステム１０１全体に望ましい流れを与えるよう
に、２つの導管部分１２０および１２１の接合部におい
て、バルブ１４８の形で流れを制限している。また、２
つの部分は、第１図のように結合する代わりに、それぞ
れを終端しても良い。流量制限バルブを用いて２つの部
分を結合することによって、液流を制御する調節可能な
手段が得られるため、結果的に、戻り導管部の超伝導体
の温度を調節することが可能となる。
せるようにするバイパス・バルブ１５０も示す。ここで
説明する実施例において、′復路の導管の冷却液を十分
低い温度に維持して、液の復路となる導管（戻り導管）
における超伝導の電流路を適切に冷却するためには、あ
る程度バイパスすることが望ましい。供給導管１２０と
戻り導管１２１との間に十分な圧力差を保証して、電気
的サブシステム１０１全体に望ましい流れを与えるよう
に、２つの導管部分１２０および１２１の接合部におい
て、バルブ１４８の形で流れを制限している。また、２
つの部分は、第１図のように結合する代わりに、それぞ
れを終端しても良い。流量制限バルブを用いて２つの部
分を結合することによって、液流を制御する調節可能な
手段が得られるため、結果的に、戻り導管部の超伝導体
の温度を調節することが可能となる。
第２図は、第１図の装置において冷却液および電力を運
ぶ導管の一実施例の断面図である。
ぶ導管の一実施例の断面図である。
この導管は、時として１−２−３セラミツク材料と呼ば
れる市販の超伝導材料 （Ｙ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７）からなるシ鰐し２５１を備え
ている。冷却液は、超伝導シェルによって形成された導
液路２５２内部を流れる。このシェルの内外の表面は、
例えば薄い銀の塗装またはインジュウムめっきなどの適
当な鎮定材で被覆することにより、シェルの腐食を抑え
、隣接する表面との電気伝導度を高めることができる。
れる市販の超伝導材料 （Ｙ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７）からなるシ鰐し２５１を備え
ている。冷却液は、超伝導シェルによって形成された導
液路２５２内部を流れる。このシェルの内外の表面は、
例えば薄い銀の塗装またはインジュウムめっきなどの適
当な鎮定材で被覆することにより、シェルの腐食を抑え
、隣接する表面との電気伝導度を高めることができる。
冷却液の導液路の適切な寸法は、冷却されるシステムに
よって散逸される熱量およびポンプによって加えられる
圧力に依存する。例えば、導液路２５２は、熱損失が約
１０キロワツトのシステムでは、直径が大体５ｃｍ程度
である。この実施例の超伝導シェル２５１の厚さは、約
１．５ｃｍである。この厚さは、使用される材料の液流
を支える能力は勿論、その物理的特性にも依存する。現
在入手可能な材料で必要な物理的強度を得るには、少な
くとも１．５ｃｍ程度の厚さにする必要があると思われ
る。シェルを１−２−３材料でこの厚さにすれば、１０
キロワツトのエネルギーが散逸され、冷却液の温度が液
体窒素の温度、即ち絶対温度で７７度か、その程度の５
Ｖシステムにおいて、必要とされる液流支持能力を得る
ことができる。超伝導シェルを囲むのは、銅の支持シェ
ル２５３である。このシェルの厚さは、約０６３ｃｍで
ある。
よって散逸される熱量およびポンプによって加えられる
圧力に依存する。例えば、導液路２５２は、熱損失が約
１０キロワツトのシステムでは、直径が大体５ｃｍ程度
である。この実施例の超伝導シェル２５１の厚さは、約
１．５ｃｍである。この厚さは、使用される材料の液流
を支える能力は勿論、その物理的特性にも依存する。現
在入手可能な材料で必要な物理的強度を得るには、少な
くとも１．５ｃｍ程度の厚さにする必要があると思われ
る。シェルを１−２−３材料でこの厚さにすれば、１０
キロワツトのエネルギーが散逸され、冷却液の温度が液
体窒素の温度、即ち絶対温度で７７度か、その程度の５
Ｖシステムにおいて、必要とされる液流支持能力を得る
ことができる。超伝導シェルを囲むのは、銅の支持シェ
ル２５３である。このシェルの厚さは、約０６３ｃｍで
ある。
この銅のシェルは、超伝導シェルを支持するとともに、
システムの温度が超伝導材料の臨界温度を越えて上昇し
て超伝導材料が本質的に非伝導的になった場合に、電気
的分路を与える。市販により入手可能で適当な絶縁材料
からなる外側のシェル２５５は、その導管に熱絶縁性を
与える。このシェルの厚さは、使用される材料と、シス
テムにおいて許容可能とみなされる熱移動量とに依存す
る。
システムの温度が超伝導材料の臨界温度を越えて上昇し
て超伝導材料が本質的に非伝導的になった場合に、電気
的分路を与える。市販により入手可能で適当な絶縁材料
からなる外側のシェル２５５は、その導管に熱絶縁性を
与える。このシェルの厚さは、使用される材料と、シス
テムにおいて許容可能とみなされる熱移動量とに依存す
る。
熱移動を更に減少させるために、銅の管状構造と絶縁材
料との間に、真空の空洞からなるもう１つのシェル（図
示せず）を設けても良い。この導管への電気的接続は、
銅の支持シェル２５３を介して超伝導シェル２５１に電
気的に接続された接続端子２６０によって行われる。
料との間に、真空の空洞からなるもう１つのシェル（図
示せず）を設けても良い。この導管への電気的接続は、
銅の支持シェル２５３を介して超伝導シェル２５１に電
気的に接続された接続端子２６０によって行われる。
第２Ａ図は、第２図の線２Ａ−２Ａに沿った導管の断面
図であり、さらに銅またはその他の高電気伝導度の材料
で作られたネジ山付きの結合器２５７も示す。結合器２
５７は、２つの隣接する導管部分のネジ山部２５８と噛
み合って、機械結合を与えている。ゴムなどで出来た密
封材２５９により、冷却液の漏れを防ぐ。銅の座金２５
６を加えることによって、接合部の電気伝導度を高めて
いる。座金２５６は、結合器を締めたときに、超伝導シ
ェル２５１、銅のシェル２５３、および互いどうしと接
触するように寸法取りされる。銅のシェル２５３の膨張
率は、低温において２つのシェルの間の電気的接触がよ
り大きくなるように、超伝導シェル２５１の膨張率より
幾分大きめに決める方が望ましい。超伝導シェル２５１
と銅のシェル２５３とが接触することにより、接合部分
の電気伝導性が、銅のネジ山付きの結合器２５７によっ
て保証される。シェル２５３より大きい膨張率を有する
結合器２５７に銅の合金を使用することによって、シス
テムの低温時に緊密な接触が形成される。
図であり、さらに銅またはその他の高電気伝導度の材料
で作られたネジ山付きの結合器２５７も示す。結合器２
５７は、２つの隣接する導管部分のネジ山部２５８と噛
み合って、機械結合を与えている。ゴムなどで出来た密
封材２５９により、冷却液の漏れを防ぐ。銅の座金２５
６を加えることによって、接合部の電気伝導度を高めて
いる。座金２５６は、結合器を締めたときに、超伝導シ
ェル２５１、銅のシェル２５３、および互いどうしと接
触するように寸法取りされる。銅のシェル２５３の膨張
率は、低温において２つのシェルの間の電気的接触がよ
り大きくなるように、超伝導シェル２５１の膨張率より
幾分大きめに決める方が望ましい。超伝導シェル２５１
と銅のシェル２５３とが接触することにより、接合部分
の電気伝導性が、銅のネジ山付きの結合器２５７によっ
て保証される。シェル２５３より大きい膨張率を有する
結合器２５７に銅の合金を使用することによって、シス
テムの低温時に緊密な接触が形成される。
例えば、延長部分１２３および１２５に接続するための
Ｔ字部分は、第２Ａ図の２６５に示したように形成され
る。Ｔ字部分は、導管の直線部分に前記のように結合器
２５７によって取り付けた別個の部品にすることもでき
る。Ｔ字部分の銅の導管シェルは、周知の要領で、例え
ば、望ましい電気接触が得られるように、交わる部分に
ネジ山の部分を設けることによって形成される。
Ｔ字部分は、第２Ａ図の２６５に示したように形成され
る。Ｔ字部分は、導管の直線部分に前記のように結合器
２５７によって取り付けた別個の部品にすることもでき
る。Ｔ字部分の銅の導管シェルは、周知の要領で、例え
ば、望ましい電気接触が得られるように、交わる部分に
ネジ山の部分を設けることによって形成される。
第３図は、第１図のシステムにおいて使用される導管の
前記に代わる構造の断面図である。第３図の導管は、銅
の棒２００からなり、この棒の内部には、冷却液を運ぶ
複数の導液路２０１、および銅の棒２００の中心線に沿
って延び、超伝導材料からなる棒２０３を支持するため
の導体支持路２０２が形成されている。望ましい絶縁性
を与えるために、銅の棒２００は、熱絶縁性の被覆物（
ジャケット）２１０で囲まれるが、この被覆物は、望ま
しい絶縁性が得られるように、熱絶縁材料で構成するか
、または真空の空洞（図示せず）と絶縁材料の組み合わ
せから構成することができる。超伝導の棒２０３への電
気的な接続は、銅の棒２００および電気端子２２０を介
して行われる。
前記に代わる構造の断面図である。第３図の導管は、銅
の棒２００からなり、この棒の内部には、冷却液を運ぶ
複数の導液路２０１、および銅の棒２００の中心線に沿
って延び、超伝導材料からなる棒２０３を支持するため
の導体支持路２０２が形成されている。望ましい絶縁性
を与えるために、銅の棒２００は、熱絶縁性の被覆物（
ジャケット）２１０で囲まれるが、この被覆物は、望ま
しい絶縁性が得られるように、熱絶縁材料で構成するか
、または真空の空洞（図示せず）と絶縁材料の組み合わ
せから構成することができる。超伝導の棒２０３への電
気的な接続は、銅の棒２００および電気端子２２０を介
して行われる。
超伝導の棒が、直径約１．２５ｃｍであれば、超伝導の
棒を受け入れる導体支持路は、その中に超伝導の棒が入
るようにするために、直径は幾分大きめになる。冷却液
を運ぶ導液路２０１も直径は、１．２５ｃｍであり、銅
の棒２００は、直径８゜７５ｃｍである。第３Ａ図に示
すように、超伝導の棒２０３の各端において、導体支持
路２０２の側面および超伝導の棒２０３に接触するよう
に加工された銅の挿入物２１２を、導体支持路に挿入す
ることにより、超伝導の棒２０３と銅の棒２００との間
の電気的接触が保証される。これにより、電流が、銅の
棒を通して端子２２０に流れることと、導管の２つの部
分の接合部を越えて流れることが可能となる。銅の膨張
率は、１−２−３セラミツク材料（ＹＩＢａ２Ｃｕａ
ｏ、）より大きいので、常温の導体支持路の直径が超伝
導の棒の直径に近ければ、超伝導の棒と導体支持路の壁
との間は、低温では更に接触するようになる。
棒を受け入れる導体支持路は、その中に超伝導の棒が入
るようにするために、直径は幾分大きめになる。冷却液
を運ぶ導液路２０１も直径は、１．２５ｃｍであり、銅
の棒２００は、直径８゜７５ｃｍである。第３Ａ図に示
すように、超伝導の棒２０３の各端において、導体支持
路２０２の側面および超伝導の棒２０３に接触するよう
に加工された銅の挿入物２１２を、導体支持路に挿入す
ることにより、超伝導の棒２０３と銅の棒２００との間
の電気的接触が保証される。これにより、電流が、銅の
棒を通して端子２２０に流れることと、導管の２つの部
分の接合部を越えて流れることが可能となる。銅の膨張
率は、１−２−３セラミツク材料（ＹＩＢａ２Ｃｕａ
ｏ、）より大きいので、常温の導体支持路の直径が超伝
導の棒の直径に近ければ、超伝導の棒と導体支持路の壁
との間は、低温では更に接触するようになる。
第３Ａ図に示す銅のネジ山付きの結合器２１６は、導管
の２つの部分を結合するのに使用され、その部分の間に
導電路を与えるために、隣合う銅の棒のネジ山部分２１
３を介して電気的接触を形成する。銅の棒より膨張率が
幾分高くなるように結合器に銅の合金を使用することに
よって、システムが低温の時に、銅の棒どうしの間の接
触を極めて緊密にすることが可能であり、このようにす
ることによって、接合部の伝導度は、更に高まる。
の２つの部分を結合するのに使用され、その部分の間に
導電路を与えるために、隣合う銅の棒のネジ山部分２１
３を介して電気的接触を形成する。銅の棒より膨張率が
幾分高くなるように結合器に銅の合金を使用することに
よって、システムが低温の時に、銅の棒どうしの間の接
触を極めて緊密にすることが可能であり、このようにす
ることによって、接合部の伝導度は、更に高まる。
また、液体窒素の温度においては、銅の抵抗は、例えば
常温における抵抗の約１／６であり、接合部の銅の電気
伝導度は更に高まることに注目する必要がある。隣合う
部分の導液路２０１が完全に揃っていない場合、冷却液
が導液路を流れやすくなるように、銅の棒２００の端に
、凹領域２１５を形成して、導液路２０１間に液が流れ
るようにする。
常温における抵抗の約１／６であり、接合部の銅の電気
伝導度は更に高まることに注目する必要がある。隣合う
部分の導液路２０１が完全に揃っていない場合、冷却液
が導液路を流れやすくなるように、銅の棒２００の端に
、凹領域２１５を形成して、導液路２０１間に液が流れ
るようにする。
導管のＴ字部分を２２５に示す。Ｔ字部分は、前記のよ
うに、導管の直線部分に結合器２１６によって取り付け
た別個の部分とすることもできる。
うに、導管の直線部分に結合器２１６によって取り付け
た別個の部分とすることもできる。
このＴ字部分は、冷却液を流したり、超伝導の棒を支持
するすために内部に形成した交差する通路を有する一体
型の銅部品として形成することもできる。また、Ｔ字部
分の鋼の本体は、比較的短い距離であれば、比較的小さ
い抵抗を示すので、Ｔ字部分から超伝導の棒を取り除く
ことも可能である。
するすために内部に形成した交差する通路を有する一体
型の銅部品として形成することもできる。また、Ｔ字部
分の鋼の本体は、比較的短い距離であれば、比較的小さ
い抵抗を示すので、Ｔ字部分から超伝導の棒を取り除く
ことも可能である。
第４図は、第１図に示したようなシステムにおいて使用
される重力送り式冷却液供給・分配装置を示す。この装
置では、サブシステム４１２との間で冷却液と電流の両
方を運搬するために、第１図に示したような２つの絶縁
された部分ではなく、１組の同心の導管４０２および４
０３を使用している。この装置において、冷却液は、供
給源からは液体の形で配給され、サブシステムから熱を
吸収することによって気体に変換されて、気体の形で戻
される。貯蔵槽４１８における冷却液の貯蔵量は、サブ
システム収容部４１２における冷却液の水準４０９より
物理的に高い水準４１０に維持されるため、結果的に、
重力によりサブシステムに流れることになる。水準制御
浮球４０８は、電子サブシステム内部の水準を調節する
ように弁４０７を操作する。冷却液は、液体窒素でよい
が、同心の導管の外側の通路４０２を運ばれて、サブシ
ステムに供給される。電子部品、光学部品、および超伝
導部品からなる構成物４２２は、サブシステムにおいて
冷却液の中に沈められ、正常動作の間は、熱を冷却液に
移動させることによって、冷却液のいくらかは気体状態
に変化させられる。
される重力送り式冷却液供給・分配装置を示す。この装
置では、サブシステム４１２との間で冷却液と電流の両
方を運搬するために、第１図に示したような２つの絶縁
された部分ではなく、１組の同心の導管４０２および４
０３を使用している。この装置において、冷却液は、供
給源からは液体の形で配給され、サブシステムから熱を
吸収することによって気体に変換されて、気体の形で戻
される。貯蔵槽４１８における冷却液の貯蔵量は、サブ
システム収容部４１２における冷却液の水準４０９より
物理的に高い水準４１０に維持されるため、結果的に、
重力によりサブシステムに流れることになる。水準制御
浮球４０８は、電子サブシステム内部の水準を調節する
ように弁４０７を操作する。冷却液は、液体窒素でよい
が、同心の導管の外側の通路４０２を運ばれて、サブシ
ステムに供給される。電子部品、光学部品、および超伝
導部品からなる構成物４２２は、サブシステムにおいて
冷却液の中に沈められ、正常動作の間は、熱を冷却液に
移動させることによって、冷却液のいくらかは気体状態
に変化させられる。
サブシステム中の立て管４２５は、サブシステムにおい
て冷却液の水準より上に延びて、内側の同心通路４０３
を介して貯蔵槽４１８中の立て管４１４に連絡している
。サブシステム収容部４１２の中でガスが発生し、内部
の圧力が増加するにつれて、気体状態の窒素は、立て管
４２５および４１４ならびに内側の同心通路４０３を介
して、貯蔵槽４１８へと流れて、そこの気圧を増加させ
ることになる。貯蔵槽内の気圧を冷却ユニット４１５に
知らせるために、圧力センサー４１１を使用する。圧力
がある水準を越えると、冷却ユニット４１５が、圧縮器
４１６を冷やすことにより、気体状の冷却液が液体の形
に濃縮され、結果的に、貯蔵槽に冷却液が補充される。
て冷却液の水準より上に延びて、内側の同心通路４０３
を介して貯蔵槽４１８中の立て管４１４に連絡している
。サブシステム収容部４１２の中でガスが発生し、内部
の圧力が増加するにつれて、気体状態の窒素は、立て管
４２５および４１４ならびに内側の同心通路４０３を介
して、貯蔵槽４１８へと流れて、そこの気圧を増加させ
ることになる。貯蔵槽内の気圧を冷却ユニット４１５に
知らせるために、圧力センサー４１１を使用する。圧力
がある水準を越えると、冷却ユニット４１５が、圧縮器
４１６を冷やすことにより、気体状の冷却液が液体の形
に濃縮され、結果的に、貯蔵槽に冷却液が補充される。
システム内の過剰な気圧を避けるために、圧力解放弁４
１３を備えている。
１３を備えている。
内側の通路４０３の壁４０１および外側の通路４０２の
壁４００は、電気伝導性の材料で出来ている。具体的に
は、それらの壁は、前記の１−２−３材料（Ｙ Ｉ Ｂ
ａ ２ Ｃｕ ａ Ｏ７）のような超伝導材料からな
り、銅のシェルによって支持されているが、このシェル
に付いては、第５図に関連して以下で詳細に論じる。立
て管４２５およびＴ字の延長部分４２７の壁は、同じ材
料で出来ている。
壁４００は、電気伝導性の材料で出来ている。具体的に
は、それらの壁は、前記の１−２−３材料（Ｙ Ｉ Ｂ
ａ ２ Ｃｕ ａ Ｏ７）のような超伝導材料からな
り、銅のシェルによって支持されているが、このシェル
に付いては、第５図に関連して以下で詳細に論じる。立
て管４２５およびＴ字の延長部分４２７の壁は、同じ材
料で出来ている。
導電体でない冷却材、例えば、窒素（Ｎ２）が使用され
る。電力が、電源４１９から導体４２０および４２１を
介して部品の構成物４２２に送られるとき、外側の同心
導管の壁４００は往路として、内側の同心導体の壁４０
１は復路として働く。絶縁材料４０５の部分により、貯
蔵槽４１８の収容部分と超伝導の壁４０１との間が絶縁
される。立て管４１４は、絶縁材料で作っても、導電材
料で作っても良い。サブシステム４１２の収容部とＴ字
部分の延長部分４２７の外側の超伝導の壁４２６との間
、および立て管４２５と延長部分４２７の外側のシェル
４２６との間には、電気的絶縁部４０６が設けである。
る。電力が、電源４１９から導体４２０および４２１を
介して部品の構成物４２２に送られるとき、外側の同心
導管の壁４００は往路として、内側の同心導体の壁４０
１は復路として働く。絶縁材料４０５の部分により、貯
蔵槽４１８の収容部分と超伝導の壁４０１との間が絶縁
される。立て管４１４は、絶縁材料で作っても、導電材
料で作っても良い。サブシステム４１２の収容部とＴ字
部分の延長部分４２７の外側の超伝導の壁４２６との間
、および立て管４２５と延長部分４２７の外側のシェル
４２６との間には、電気的絶縁部４０６が設けである。
銅の結合器４３０および４３１により、延長部分４２７
を同心の導管の他の細分に取り付ける手段が与えられる
。通路４０２内部の冷却液状に充満するガスを逃がすた
めに、通気孔４２３を設けである。浮球４２４によって
、液が通気孔から溢れるのを防ぐ。
を同心の導管の他の細分に取り付ける手段が与えられる
。通路４０２内部の冷却液状に充満するガスを逃がすた
めに、通気孔４２３を設けである。浮球４２４によって
、液が通気孔から溢れるのを防ぐ。
第５図は、第４図の同心の導管の詳細図である。
第５図には、ガス状の冷却材を運ぶために使用される内
側の通路５０４を示す。１０キロワツトの電力を散逸す
るシステムでは、この通路の直径は、約９ｃｍとした。
側の通路５０４を示す。１０キロワツトの電力を散逸す
るシステムでは、この通路の直径は、約９ｃｍとした。
通路５０４は、前記の１−２−３超伝導材料のシェル５
０１によって囲まれている。本実施例において、このシ
ェルの厚さは、約１．２５ｃｍである。シェルの内表面
および外表面は、前記のように、銀またはインジュウム
などの適当な鎮定材で被覆しても良い。構造的な支持を
与えるとともに、同心の導管が結合される交わる接合部
分に電流を流す便利な道を与えるために、超伝導材料の
内側のシェルを、約０．３ｃｒｆ１の厚さの銅のシェル
５０３で囲む。冷却液は、前記の同心のシェルどうしの
間の空間５０５で運ばれる。
０１によって囲まれている。本実施例において、このシ
ェルの厚さは、約１．２５ｃｍである。シェルの内表面
および外表面は、前記のように、銀またはインジュウム
などの適当な鎮定材で被覆しても良い。構造的な支持を
与えるとともに、同心の導管が結合される交わる接合部
分に電流を流す便利な道を与えるために、超伝導材料の
内側のシェルを、約０．３ｃｒｆ１の厚さの銅のシェル
５０３で囲む。冷却液は、前記の同心のシェルどうしの
間の空間５０５で運ばれる。
内側のシェル５０３の外側の壁と外側のシェル５００の
内側の壁との間の距離は、約０．６ｃｍとした。外側の
導管は、約１．２５ｃｍの厚さの超伝導材料のシェル５
００からなり、約０．３ｃｍの厚さの銅の支持シェル５
０２によって囲まれている。熱を絶縁するために、同心
の導管の外側の壁を第５Ａ図に示した真空の空洞５０７
で囲み、絶縁材料の層５０８によって、さらに絶縁を強
化する。電気的に絶縁性のスペーサ５０６を設けて、外
側の導管の内部で、内側の導管を支持する。第５Ａ図に
示す銅のネジ山付き結合器５０９用いて、機械結合およ
び導電路を与えている。結合器５０９で、外側の銅のシ
ェル５０２を結合し、結合器５１０で、内側の銅のシェ
ル５０３を結合する。
内側の壁との間の距離は、約０．６ｃｍとした。外側の
導管は、約１．２５ｃｍの厚さの超伝導材料のシェル５
００からなり、約０．３ｃｍの厚さの銅の支持シェル５
０２によって囲まれている。熱を絶縁するために、同心
の導管の外側の壁を第５Ａ図に示した真空の空洞５０７
で囲み、絶縁材料の層５０８によって、さらに絶縁を強
化する。電気的に絶縁性のスペーサ５０６を設けて、外
側の導管の内部で、内側の導管を支持する。第５Ａ図に
示す銅のネジ山付き結合器５０９用いて、機械結合およ
び導電路を与えている。結合器５０９で、外側の銅のシ
ェル５０２を結合し、結合器５１０で、内側の銅のシェ
ル５０３を結合する。
密封材５１１を用いて、接合部において２つの通路の間
を冷却液が通るのを防ぐ。同心の導管のそれぞれの端に
設けた銅環５１５は、超伝導のシェルとそれを囲む銅の
スリーブとの間の電気的接触を形成するのに役立つ。導
管の接合部の電気伝導性は、前記の銅のスリーブ、なら
びに結合器５０９および５１０を介して与えられる。銅
のスリーブを、それが覆う超伝導材料より幾分大きめに
することにより、銅のスリーブと超伝導材料との間の接
触は、２つの材料の膨張率の差のために、低温において
更に緊密になる。
を冷却液が通るのを防ぐ。同心の導管のそれぞれの端に
設けた銅環５１５は、超伝導のシェルとそれを囲む銅の
スリーブとの間の電気的接触を形成するのに役立つ。導
管の接合部の電気伝導性は、前記の銅のスリーブ、なら
びに結合器５０９および５１０を介して与えられる。銅
のスリーブを、それが覆う超伝導材料より幾分大きめに
することにより、銅のスリーブと超伝導材料との間の接
触は、２つの材料の膨張率の差のために、低温において
更に緊密になる。
５２０は、同心の導管へのＴ字接続である。Ｔ字部分は
、周知の方法で形成することができる。
、周知の方法で形成することができる。
例えば、内側の重なり合う導管には、ネジ山の部分を設
けて、機械的かつ電気的に結合するようにしている。超
伝導シェルに対応する銅のシェルは、Ｔ字部分の比較的
短い距離であれば、比較的低い抵抗で電流を流すので、
超伝導シェルは、Ｔ字部分から省略したければ省略して
も良い。
けて、機械的かつ電気的に結合するようにしている。超
伝導シェルに対応する銅のシェルは、Ｔ字部分の比較的
短い距離であれば、比較的低い抵抗で電流を流すので、
超伝導シェルは、Ｔ字部分から省略したければ省略して
も良い。
冷却液および電力を１つ以上のサブシステムに供給する
前記の装置は、本発明の詳細な説明するための一実施例
に過ぎず、特定の寸法およびデータは、本発明を説明す
るために掲げたに過ぎない。
前記の装置は、本発明の詳細な説明するための一実施例
に過ぎず、特定の寸法およびデータは、本発明を説明す
るために掲げたに過ぎない。
当業者であれば、本発明の主旨および範囲から逸脱する
ことなく、他の装置を考え出すことができる。
ことなく、他の装置を考え出すことができる。
第１図は、電気的サブシステムと冷却液源および電源と
の間でそれぞれ冷却液と電力とを運ぶ１対の導管を使用
したシステムを表す図、第２図は、超伝導シェルと冷却
液を通す導波路とを有する、第１図のシステムの導管の
横断面図、第２Ａ図は、第２図の導管の線２Ａ−２Ａに
沿った断面図、 第３図は、第１図のシステムに代わり、冷却液を通すた
めに内部に形成されたいくつかの導液路と超伝導の棒を
支持する通路とを備えた導管構造の横断面図、 第３Ａ図は、第３図の導管の線３Ａ−３Ａに沿った断面
図、 第４図は、電気的サブシステムと冷却液源および電源と
の間でそれぞれ冷却液と電力とを同時に運ぶ冷却液源お
よび同心の導管の断面図、第５図は、第４図のシステム
において使用され、冷却液を運ぶ導液路を形成する同心
の超伝導シェルからなる導管の断面図、 第５Ａ図は、第５図の導管の線５Ａ−５Ａに沿った断面
図である。 出 願 人：アメリカン テレフォン アンドテレグラ
フ カムパニ−
の間でそれぞれ冷却液と電力とを運ぶ１対の導管を使用
したシステムを表す図、第２図は、超伝導シェルと冷却
液を通す導波路とを有する、第１図のシステムの導管の
横断面図、第２Ａ図は、第２図の導管の線２Ａ−２Ａに
沿った断面図、 第３図は、第１図のシステムに代わり、冷却液を通すた
めに内部に形成されたいくつかの導液路と超伝導の棒を
支持する通路とを備えた導管構造の横断面図、 第３Ａ図は、第３図の導管の線３Ａ−３Ａに沿った断面
図、 第４図は、電気的サブシステムと冷却液源および電源と
の間でそれぞれ冷却液と電力とを同時に運ぶ冷却液源お
よび同心の導管の断面図、第５図は、第４図のシステム
において使用され、冷却液を運ぶ導液路を形成する同心
の超伝導シェルからなる導管の断面図、 第５Ａ図は、第５図の導管の線５Ａ−５Ａに沿った断面
図である。 出 願 人：アメリカン テレフォン アンドテレグラ
フ カムパニ−
Claims (20)
- （１）いくつかの導管部分を備えた導管構造を備え、各
導管部分が、電気サブシステムに電力を伝える超伝導材
料と、ゼロレベル又はゼロレベルに近い電気抵抗で電力
を伝えるように前記超伝導材料を所定の低い温度で冷却
するとともに前記電気サブシステムも冷却するために前
記電気サブシステムに冷却液を輸送する通路とを備えた
、ことを特徴とする冷却液と電力の同時供給装置。 - （２）前記の冷却液を輸送する通路が、超伝導材料で構
成される、ことを特徴とする請求項１記載の冷却液と電
力の同時供給装置。 - （３）前記導管構造が、第１の導管部分と第２の導管部
分とを備え、各部分が、本質的に超伝導材料からなるシ
ェルによって形成された通路を備え、前記第１の部分の
前記通路によって、冷却液が冷却液供給源から電気サブ
システムに送られ、前記第２の部分の前記通路によって
、冷却液が前記サブシステムから前記冷却液供給源に送
られ、前記の第１および第２の部分の一方の前記シェル
によって、電源から前記サブシステムへの電流経路が与
えられ、前記の第１および第２の部分の他方の前記シェ
ルによって、前記サブシステムから前記電源への電流の
戻り経路が与えられる、ことを特徴とする請求項１記載
の冷却液と電力の同時供給装置。 - （４）前記の第１および第２の部分が、前記の各導管部
分の一端の接合部分で結合されて、冷却液供給源の一方
の液接続点から前記冷却液供給源のもう一つの液接続点
にいたる冷却液に対する連続した通路を形成し、前記の
第１および第２の導管部分の前記シェルが、前記接合部
分で互いに絶縁されて、電源と前記サブシステムとの間
に電気的に独立した通路を与える、ことを特徴とする請
求項３記載の冷却液と電力の同時供給装置。 - （５）前記の各導管部分と前記サブシステムとの間、お
よび前記の各導管部分と前記冷却液供給源との間に電気
的絶縁を与える絶縁体手段と、前記の第１および第２の
導管部分の前記シェルと前記電源との間、および前記の
第１および第２の導管部分の前記シェルと前記サブシス
テムとの間で電気的接続を確立する電気接続手段とをさ
らに備えた、ことを特徴とする請求項４記載の冷却液と
電力の同時供給装置。 - （６）前記導管構造が、熱伝導材料の部分を備え、前記
部分が、長軸を有し、 前記部分の内部に、 前記部分の前記長軸の方向に延びる少なくとも１つの冷
却液を運ぶ通路と、 前記長軸の方向に延びて、超伝導材料を伸長した部材を
内部に支持する少なくともさらに１つの通路とが、形成
されていて、 超伝導材料を伸長した前記部材が、この部材から前記熱
伝導材料を通して前記の少なくとも１つの冷却液を運ぶ
通路を流れる冷却液に至る熱の伝導により超伝導が起こ
る温度に維持されながら、電流を伝える、ことを特徴と
する請求項１記載の冷却液と電力の同時供給装置。 - （７）冷却液と電力を同時に供給する装置において、前
記装置が、電気サブシステムに電力を伝える超伝導材料
と、ゼロレベルに近い電気抵抗で電力を伝えるように前
記超伝導材料を所定の低い温度で冷却するとともに前記
電気サブシステムも冷却するために前記電気サブシステ
ムに冷却液を輸送する通路とを備えた導管構造を備え、 前記導管構造が熱伝導材料の部分を備え、前記部分が長
軸を有し、前記部分の前記長軸の方向に延びる少なくと
も１つの冷却液を運ぶ通路と、前記長軸の方向に延びて
、超伝導材料を伸長した部材を内部に支持する少なくと
もさらに１つの通路とが、前記部分の内部に形成されて
いて、超伝導材料を伸長した前記部材が、この部材から
前記熱伝導材料を通して前記の少なくとも１つの冷却液
を運ぶ通路を流れる冷却液に至る熱の伝導により超伝導
が起こる温度に維持されながら、電流を伝え、 前記熱伝導材料が銅であり、超伝導材料を伸長した前記
部材が前記銅と電気的に接触した状態にあることにより
、前記超伝導材料がその超伝導性を失った場合に、前記
銅が前記導管において電力を伝える経路を形成する、こ
とを特徴とする冷却液と電力の同時供給装置。 - （８）前記導管構造が一対の同心の導管を備え、この導
管対の各導管が、超伝導材料からなる通路壁によって形
成された導液路を有し、冷却液源と電力源にそれぞれ接
続され、さらに冷却液と電力とを必要とする電気システ
ムにそれぞれ接続され、前記導管対の一方の導管が、冷
却液と電力を前記冷却液源と前記電力源から前記システ
ムに送り、前記導管対の他方の導管が、前記システムか
ら前記冷却液源と前記電力源への戻り通路を冷却液と電
力に与え、この戻り通路により、冷却材が気体または液
体の状態で運ばれる、ことを特徴とする請求項１記載の
冷却液と電力の同時供給装置。 - （９）前記装置が、 液入り口および液出口を備えた冷却液源、ならびに電気
的な入力端子および出力端子を備えた電力源をさらに備
え、 前記導管構造が、 前記冷却液源の前記液出口と連絡する通路を形成する本
質的に超伝導材料からなる導管壁を備えた第１の導管部
分と、 前記第１の導管部分の前記通路内部に延び、前記冷却液
源の前記液入り口と連絡する通路を形成する本質的に超
伝導材料からなる導管壁を備えた第２の導管部分とを備
え、 前記装置が、 前記の電気的入力端子を前記の第１および第２の導管の
一方の前記壁に接続し、前記の電気的出力端子を前記の
第１および第２の導管の他方の前記壁に接続する手段を
さらに備えた、ことを特徴とする請求項１記載の冷却液
と電力の同時供給装置。 - （１０）前記冷却液源が液貯蔵槽を備え、前記冷却液を
前記第１の導管部分の前記通路に液体状態で供給するた
めに、前記液出口が前記貯蔵槽の低い位置に位置し、前
記液入り口が、前記貯蔵槽の高い位置に延びる導管延長
部からなり、冷却液を気体の形で受け取る、ことを特徴
とする請求項９記載の冷却液と電力の同時供給装置。 - （１１）冷却液の受入口および送出口を備え、超伝導材
料からなる導液管と、 電力源から前記超伝導材料への電気的接続を行う手段と
を備え、 前記導管が、冷却液および電力を供給源から少なくとも
１つのサブシステムに供給する、ことを特徴とする超伝
導給電装置。 - （１２）冷却液源から冷却液槽に冷却液流を伝える導管
において、前記導管が、２つの電気的に絶縁された部分
からなり、各部分が、電気的超伝導材料からなる壁を有
し、さらに超伝導材料の前記壁への電気的な接続を行う
とともに、電気サブシステムへ冷却液を供給する手段を
ゆする、ことを特徴とする冷却液導管。 - （１３）冷却液導管と二重給電構造を備えた装置におい
て、 前記装置が、 本質的に超伝導材料からなるシェルによって形成され、
液流を第１の方向に通す第１の導液管と、本質的に超伝
導材料からなるシェルによって形成され、液流を第２の
方向に通す第２の導液管と、複数の電気ユニットを前記
の第１および第２の導管に接続するために前記の第１お
よび第２の導管への電気的接続を行う手段と、 前記複数の電気ユニットの各々を冷却するために前記導
管から前記ユニットの各々に冷却液を供給することによ
り、前記導管の中を冷却液が流れている間、前記第１お
よび第２の導管の前記シェルが冷却され、それに接続さ
れた電気ユニットの間に２つの電気伝導路を与える手段
とを備えた、ことを特徴とする冷却液導管と二重給電構
造とを備えた装置。 - （１４）前記第１および第２の導液管が、 相互に接続され縦軸方向に延びる複数のシェル部分と、 電気伝導材料からなり、前記シェル部分に接続されて、
前記シェル部分の接合部を越えて電力を伝える結合手段
とを備えた、ことを特徴とする請求項１３記載の冷却液
導管と二重給電構造とを備えた装置。 - （１５）冷却液導管と二重給電構造とを備えた装置にお
いて、 前記装置が、 本質的に超伝導材料からなるシェルによって形成され、
液流を第１の方向に通す第１の導液管と、本質的に超伝
導材料からなるシェルによって形成され、液流を第２の
方向に通す第２の導液管と、複数の電気ユニットを前記
の第１および第２の導管に接続するために前記の第１お
よび第２の導管への電気的接続を行う手段と、 前記複数の電気ユニットの各々を冷却するために前記導
管から前記ユニットの各々に冷却液を供給することによ
り、前記導管の中を冷却液が流れている間、前記第１お
よび第２の導管の前記シェルが冷却され、それに接続さ
れた電気ユニットの間に２つの電気伝導路を与える手段
とを備え、前記第１および第２の導液管が、 相互に接続され縦軸方向に延びる複数のシェル部分と、 電気伝導材料からなり、前記シェル部分に接続されて、
前記シェル部分の接合部を越えて電力を伝える結合手段
とを備え、 前記結合手段が、前記シェル部分の膨張率より大きい膨
張率を有するネジ式結合部分を備えることにより、前記
シェル部分が冷却されるに従って前記結合部分が、前記
シェル部分どうしを密に結合させるように働く、ことを
特徴とする冷却液導管と二重給電構造とを備えた装置。 - （１６）前記通路が、堅固な超伝導材料からなる、こと
を特徴とする請求項２記載の冷却液と電力の同時供給装
置。 - （１７）前記の堅固な超伝導材料が、セラミック材料か
らなる、ことを特徴とする請求項１６記載の装置。 - （１８）電気サブシステムに電力を伝える導電材料と、
ゼロレベルに近い電気抵抗で電力を伝えるように前記導
電材料を所定の低い温度で冷却するとともに前記電気サ
ブシステムも冷却するために前記電気サブシステムに冷
却液を輸送する通路とを備えた導管を備えた、ことを特
徴とする冷却液と電力の同時供給装置。 - （１９）前記導管が、前記電気サブシステムに電力を伝
える前記導電材料に電気的に接続された超伝導材料をさ
らに備えたことにより、通常は、前記超伝導材料が前記
電力を伝え、前記超伝導材料が超伝導状態でなくなった
場合には、前記導電材料が前記電力を伝える、ことを特
徴とする請求項１８記載の冷却液と電力の同時供給装置
。 - （２０）前記複数の電気ユニットが、電力と冷却液とが
それぞれに別個に供給される別の複数の電気サブシステ
ム一部である、ことを特徴とする請求項１３記載の冷却
液導管と二重給電構造とを備えた装置。
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|---|---|---|---|---|
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| FR2775846B1 (fr) * | 1998-03-05 | 2000-06-23 | Alsthom Cge Alcatel | Procede pour le maintien a basse temperature d'une cryoliaison supraconductrice |
| US6545880B1 (en) * | 1999-06-28 | 2003-04-08 | Otward M. Mueller | Cryogenic power distribution system for large structure |
| US6798083B2 (en) * | 2000-03-15 | 2004-09-28 | Otward M. Mueller | Cryogenic power conversion for fuel cell systems especially for vehicles |
| US6610921B1 (en) * | 2000-08-24 | 2003-08-26 | Christopher John Brannon | Method and apparatus for containing and directing a flowable superconducting slurry |
| JP2003282197A (ja) * | 2002-03-25 | 2003-10-03 | Fujitsu Ltd | 同軸コネクタ及びその製造方法並びに超伝導装置 |
| EP1737009A1 (de) | 2005-06-23 | 2006-12-27 | Abb Research Ltd. | Elektrische Anlage mit einem Kühlelement und Verfahren zum Betrieb dieser Anlage |
| US8573896B2 (en) * | 2007-10-17 | 2013-11-05 | Remco International, Inc. | Method of dynamic energy-saving superconductive transporting of medium flow |
| US8305760B2 (en) | 2008-05-16 | 2012-11-06 | Parker-Hannifin Corporation | Modular high-power drive stack cooled with vaporizable dielectric fluid |
| DK2418747T3 (en) * | 2010-08-13 | 2016-02-08 | Nexans | Device for the electrically conductive connection of two electrical devices |
| JP2013066308A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導ケーブルシステム |
| US8991636B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-03-31 | Board Of Trustees Of Northern Illinois University | Web insulation system, valve for a web insulation system, and a storage container using the web insulation system |
| US9438094B2 (en) * | 2013-04-16 | 2016-09-06 | Alstom Technology Ltd | Connecting system for connection of an electric machine to a converter |
| DE102014206000A1 (de) * | 2014-03-31 | 2015-10-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Kühlvorrichtung |
| GB2544052B (en) * | 2015-11-03 | 2020-01-15 | Rolls Royce Plc | Cooling system for electrical equipment |
| GB201901032D0 (en) * | 2019-01-25 | 2019-03-13 | Rolls Royce Plc | Superconducting electrical power distribution system |
| GB201901030D0 (en) | 2019-01-25 | 2019-03-13 | Rolls Royce Plc | Superconducting electrical power distribution network |
| DE102020205184A1 (de) | 2020-04-23 | 2021-10-28 | Karlsruher Institut für Technologie | Stromzuführung und Verfahren zur ihrer Herstellung |
| CN116321911A (zh) * | 2021-12-03 | 2023-06-23 | 泰连服务有限公司 | 用于汇流排组件的冷却剂系统 |
| DE102022133289A1 (de) * | 2022-12-14 | 2024-06-20 | Airbus Operations Gmbh | Sammelschiene, Elektrisches Versorgungssystem und Luftfahrzeug |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3946141A (en) * | 1973-10-24 | 1976-03-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Cooling apparatus for an electric cable |
| US4845308A (en) * | 1987-07-20 | 1989-07-04 | The Babcock & Wilcox Company | Superconducting electrical conductor |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL297757A (ja) * | 1962-09-22 | |||
| US3162716A (en) * | 1962-10-15 | 1964-12-22 | Garrett Corp | Super conductor-power transmission system |
| CA831164A (en) * | 1966-03-31 | 1969-12-30 | General Electric Company | Low-temperature cable |
| DE1286166B (de) * | 1966-06-24 | 1969-01-02 | Siemens Ag | Kryostat fuer Tieftemperaturkabel |
| FR1505605A (fr) * | 1966-11-05 | 1967-12-15 | Comp Generale Electricite | Structure de câble électrique supraconducteur |
| GB1206472A (en) * | 1967-05-23 | 1970-09-23 | British Insulated Callenders | Improvements in electric conductors and electric power cables incorporating them |
| FR2133233A5 (ja) * | 1971-04-14 | 1972-11-24 | Comp Generale Electricite | |
| DE2130692B2 (de) * | 1971-06-21 | 1978-01-12 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Tieftemperaturkabel |
| DE2353536C3 (de) * | 1973-10-25 | 1978-05-11 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Verfahren zur Kühlung von Tieftemperaturkabeln |
| JPS5752311A (en) * | 1980-09-11 | 1982-03-27 | Tokyo Shibaura Electric Co | Gas insulating tube bus |
| JP2558690B2 (ja) * | 1987-04-21 | 1996-11-27 | 株式会社フジクラ | 超電導ケ−ブル |
| JPS63292519A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-11-29 | Hitachi Cable Ltd | 電流ブス |
| GB8713195D0 (en) * | 1987-06-05 | 1987-07-08 | Metal Manufactures Ltd | Superconductors |
-
1989
- 1989-04-26 US US07/343,971 patent/US4992623A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-20 DE DE90304255T patent/DE69005511T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-20 EP EP90304255A patent/EP0395314B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-25 JP JP10773290A patent/JP2674631B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3946141A (en) * | 1973-10-24 | 1976-03-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Cooling apparatus for an electric cable |
| US4845308A (en) * | 1987-07-20 | 1989-07-04 | The Babcock & Wilcox Company | Superconducting electrical conductor |
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