JPH06327232A - 超電導回転電機の回転子 - Google Patents
超電導回転電機の回転子Info
- Publication number
- JPH06327232A JPH06327232A JP5130979A JP13097993A JPH06327232A JP H06327232 A JPH06327232 A JP H06327232A JP 5130979 A JP5130979 A JP 5130979A JP 13097993 A JP13097993 A JP 13097993A JP H06327232 A JPH06327232 A JP H06327232A
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- JP
- Japan
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- rotor
- refrigerant
- supply pipe
- helium
- superconducting
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転子内圧が上昇した場合に、冷媒を敏速に
放出し、圧力の過度な上昇を防ぎ、信頼性、安全性の高
い超電導回転電機の回転子を提供する事を目的とする。 【構成】 三方弁９は、ヘリウム供給管３に取り付けら
れていて、通常はヘリウム供給管３とヘリウムデュワ10
を連通させている。回転子内筒内の圧力が上昇した場合
に、その圧力を検知して自動的に、ヘリウム供給管３と
排気管11を連通させるように切り替えるので、液体ヘリ
ウム２ａは冷媒供給パイプ３を逆流し、外部に放出され
る。
放出し、圧力の過度な上昇を防ぎ、信頼性、安全性の高
い超電導回転電機の回転子を提供する事を目的とする。 【構成】 三方弁９は、ヘリウム供給管３に取り付けら
れていて、通常はヘリウム供給管３とヘリウムデュワ10
を連通させている。回転子内筒内の圧力が上昇した場合
に、その圧力を検知して自動的に、ヘリウム供給管３と
排気管11を連通させるように切り替えるので、液体ヘリ
ウム２ａは冷媒供給パイプ３を逆流し、外部に放出され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷媒液体で超電導界磁
巻線を冷却する超電導回転電機の回転子において、冷媒
の放出方法の改善に関するものである。
巻線を冷却する超電導回転電機の回転子において、冷媒
の放出方法の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、超電導線を界磁巻線として利用
した超電導発電機の回転子では、界磁巻線は液体ヘリウ
ムにより冷却されている。この液体ヘリウムは界磁巻線
及び支持部材を冷却後、各部の侵入熱あるいは発熱によ
り気化し、ガスヘリウムとなって、機械の定常運転時に
於いては、トルクチューブや電流リード等を冷却しつつ
ヘリウム給排装置により回収される。
した超電導発電機の回転子では、界磁巻線は液体ヘリウ
ムにより冷却されている。この液体ヘリウムは界磁巻線
及び支持部材を冷却後、各部の侵入熱あるいは発熱によ
り気化し、ガスヘリウムとなって、機械の定常運転時に
於いては、トルクチューブや電流リード等を冷却しつつ
ヘリウム給排装置により回収される。
【０００３】ところが、何らかの原因で回転子内の温度
が上昇した場合には、液体ヘリウムが急激に気化し膨張
するので、通常の回収ルートではガスヘリウムが短時間
に回収しきれず回転子内圧力が上昇する。この場合、回
転子端部に設けられた安全弁が開き、ガスヘリウムは緊
急排気管を通して大気中に放出される。
が上昇した場合には、液体ヘリウムが急激に気化し膨張
するので、通常の回収ルートではガスヘリウムが短時間
に回収しきれず回転子内圧力が上昇する。この場合、回
転子端部に設けられた安全弁が開き、ガスヘリウムは緊
急排気管を通して大気中に放出される。
【０００４】図２に従来の超電導回転子の一例を示す。
同図に於いて超電導コイル１を冷却する液体ヘリウム
は、ヘリウム供給パイプ３を通ってＴチューブ４から回
転子内筒内側の中心孔に貯液される。液体ヘリウム２ａ
はこの回転子が回転軸７を中心に回転する時には図に示
すように遠心力により、回転子内筒内周面８に同心円状
の液面を形成している。内圧が上昇した場合には、安全
弁６が開き、ガスヘリウム２ｂは緊急排気管５を通って
放出される。
同図に於いて超電導コイル１を冷却する液体ヘリウム
は、ヘリウム供給パイプ３を通ってＴチューブ４から回
転子内筒内側の中心孔に貯液される。液体ヘリウム２ａ
はこの回転子が回転軸７を中心に回転する時には図に示
すように遠心力により、回転子内筒内周面８に同心円状
の液面を形成している。内圧が上昇した場合には、安全
弁６が開き、ガスヘリウム２ｂは緊急排気管５を通って
放出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この様な超電導回転電
機の回転子に於いて、ガスヘリウムを短時間で放出する
ためには、安全弁と緊急排気管を数カ所に備える必要が
あった。
機の回転子に於いて、ガスヘリウムを短時間で放出する
ためには、安全弁と緊急排気管を数カ所に備える必要が
あった。
【０００６】本発明は、温度上昇により内圧がある一定
以上に達した場合、ヘリウムを効率よく放出する機構を
備え、回転子内圧力の過度な上昇を防ぎ、安全性、信頼
性の高い超電導発電機を提供する事を目的とする。
以上に達した場合、ヘリウムを効率よく放出する機構を
備え、回転子内圧力の過度な上昇を防ぎ、安全性、信頼
性の高い超電導発電機を提供する事を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、冷媒供給管の回転子内筒内端部のＴチュ
ーブの長さを回転子内筒内周以上に長くし、冷媒供給管
の回転子外部の位置に三方弁を設け、一方は冷媒デュワ
に、もう一方を排気管に接続し、通常は冷媒供給管は冷
媒デュワと連通しているが、回転子内筒内の圧力が上昇
した場合には冷媒供給管と排気管を連通させる切り替え
を自動的に行う機構を備えた構成とする。
成するために、冷媒供給管の回転子内筒内端部のＴチュ
ーブの長さを回転子内筒内周以上に長くし、冷媒供給管
の回転子外部の位置に三方弁を設け、一方は冷媒デュワ
に、もう一方を排気管に接続し、通常は冷媒供給管は冷
媒デュワと連通しているが、回転子内筒内の圧力が上昇
した場合には冷媒供給管と排気管を連通させる切り替え
を自動的に行う機構を備えた構成とする。
【０００８】
【作用】回転時に内圧が上昇した場合、三方弁の切り替
えにより、冷媒供給管と排気管が連通されると、外部と
回転子内圧力の差により、内部の液体冷媒が外部に放出
される。
えにより、冷媒供給管と排気管が連通されると、外部と
回転子内圧力の差により、内部の液体冷媒が外部に放出
される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例について図１を
参照して説明する。図１は、本発明による超電導回転電
機、ここでは超電導回転電機の回転子の一実施例を示
す。図２と同一部分には同一記号を付してその説明を省
略する。
参照して説明する。図１は、本発明による超電導回転電
機、ここでは超電導回転電機の回転子の一実施例を示
す。図２と同一部分には同一記号を付してその説明を省
略する。
【００１０】図１に於いて、三方弁９は、ヘリウム供給
パイプ３の回転子外部の静止部に取り付けられ、一方は
ヘリウムデュワ10に、もう一方は排気管に接続されてい
て、ヘリウム供給パイプ内の圧力測定器を備えている。
通常運転時には、この三方弁９はヘリウムデュワの方だ
け開いており、ヘリウムデュワからヘリウム供給管を通
して回転子内部に液体ヘリウムを供給している。この三
方弁９は、回転子内の圧力が上昇した場合には、その圧
力を検出し、それがしきい値に達すると自動的にヘリウ
ムデュワの方が閉じて排気管の方が開かれる様に設定し
てある。Ｔチューブ４の長さは、回転子内筒内周面以上
で、内周面の穴12に収まっている。また、Ｔチューブ４
の長さは、図に示さないが、回転子内筒の最外周の構成
要素であるヘリウムベッセル内周までのばす事も考えら
れる。
パイプ３の回転子外部の静止部に取り付けられ、一方は
ヘリウムデュワ10に、もう一方は排気管に接続されてい
て、ヘリウム供給パイプ内の圧力測定器を備えている。
通常運転時には、この三方弁９はヘリウムデュワの方だ
け開いており、ヘリウムデュワからヘリウム供給管を通
して回転子内部に液体ヘリウムを供給している。この三
方弁９は、回転子内の圧力が上昇した場合には、その圧
力を検出し、それがしきい値に達すると自動的にヘリウ
ムデュワの方が閉じて排気管の方が開かれる様に設定し
てある。Ｔチューブ４の長さは、回転子内筒内周面以上
で、内周面の穴12に収まっている。また、Ｔチューブ４
の長さは、図に示さないが、回転子内筒の最外周の構成
要素であるヘリウムベッセル内周までのばす事も考えら
れる。
【００１１】この様に、本実施例の構成によれば、三方
弁９が、回転子内圧力がしきい値を超えると自動的に切
り替わる事により、回転子内部と外部との圧力差によっ
て、ヘリウム供給管３は液体ヘリウム排気管の役割を
し、また、Ｔチューブ４は長くする事によって回転子内
の液体ヘリウム２ａが減少してもその先端が液面下に位
置するので、液体ヘリウムの外部への放出が可能であ
る。また、ヘリウム供給管を利用した為、回転子の構造
を複雑にしないで、内圧上昇時のヘリウム放出の機能を
向上させた事になる。
弁９が、回転子内圧力がしきい値を超えると自動的に切
り替わる事により、回転子内部と外部との圧力差によっ
て、ヘリウム供給管３は液体ヘリウム排気管の役割を
し、また、Ｔチューブ４は長くする事によって回転子内
の液体ヘリウム２ａが減少してもその先端が液面下に位
置するので、液体ヘリウムの外部への放出が可能であ
る。また、ヘリウム供給管を利用した為、回転子の構造
を複雑にしないで、内圧上昇時のヘリウム放出の機能を
向上させた事になる。
【００１２】以上述べたように本発明によれば、回転子
内圧力がしきい値を超えた場合、液体ヘリウムが蒸発し
て膨張する前に、液体ヘリウムを放出するようにしたの
で、内圧の急激な上昇に対して敏速にヘリウムを放出し
て、圧力を下げ、安全性、信頼性の高い超電導回転電機
の回転子を提供する事ができる。
内圧力がしきい値を超えた場合、液体ヘリウムが蒸発し
て膨張する前に、液体ヘリウムを放出するようにしたの
で、内圧の急激な上昇に対して敏速にヘリウムを放出し
て、圧力を下げ、安全性、信頼性の高い超電導回転電機
の回転子を提供する事ができる。
【００１３】（他の実施例） （１）３方弁の代わりに、冷却媒体供給管３と冷媒デュ
ワ10の間に逆止弁を備え、冷媒供給管３と排気管11との
間に安全弁を設けてもよい。
ワ10の間に逆止弁を備え、冷媒供給管３と排気管11との
間に安全弁を設けてもよい。
【００１４】（２）冷媒供給管に取り付けられたＴチュ
ーブの長さを自動調整できるようにして於いて、圧力上
昇のみ長くなるようにしてもよい。
ーブの長さを自動調整できるようにして於いて、圧力上
昇のみ長くなるようにしてもよい。
【００１５】（３）冷媒の排出先を真空室とし、排気管
11内部を真空状態にしておけば効果は増加する。
11内部を真空状態にしておけば効果は増加する。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、回転
子内圧力がしきい値を超えた場合、冷媒液体が全て蒸発
して膨張する前に、液体冷媒を放出するようにしたの
で、内圧の急激な上昇に対して敏速に冷媒を放出して、
圧力を下げ、安全性、信頼性の高い超電導回転電機の回
転子を提供する事が出来る。
子内圧力がしきい値を超えた場合、冷媒液体が全て蒸発
して膨張する前に、液体冷媒を放出するようにしたの
で、内圧の急激な上昇に対して敏速に冷媒を放出して、
圧力を下げ、安全性、信頼性の高い超電導回転電機の回
転子を提供する事が出来る。
【図１】本発明の実施例の要部を示す縦断面図。
【図２】従来例の要部を示す縦断面図。
１…超電導コイル ２ａ…液体ヘリウム ２ｂ…ガスヘリウム ３…ヘリウム供給管 ４…Ｔチュヘブ ５…安全弁 ６…緊急排気管 ７…回転軸 ８…回転子内筒内周 ９…三方弁 10…ヘリウムデュワ 11…排気管
Claims (3)
- 【請求項１】 超電導界磁巻線を収納し、中心孔内に該
超電導界磁巻線を冷却する冷媒を貯蔵する回転子内筒
と、該回転子内筒の中心孔に回転子外部の冷媒デュワか
ら液体冷媒を供給する冷媒供給管を備えた超電導回転電
機の回転子において、冷媒供給管の回転子外部の静止部
に三方弁を設け、一方は冷媒デュワに、もう一方を排気
管に接続し、冷媒供給管は通常は冷媒デュワと連通さ
せ、回転子内筒内の圧力が上昇した場合に冷媒供給管と
排気管を連通させる切り替えを自動的に行う機構を備え
た事を特徴とする超電導回転電機の回転子。 - 【請求項２】 超電導界磁巻線を収納し、中心孔内に該
超電導界磁巻線を冷却する冷媒を貯蔵する回転子内筒
と、回転子内筒の中心孔に回転子外部の冷媒デュワから
液体冷媒を供給する冷媒供給管を備える超電導回転電機
の回転子において、冷媒供給管を二又にし、一方には逆
止弁を設けて冷媒デュワに、もう一方には安全弁を設け
て排気管に接続した事を特徴とする超電導回転電機の回
転子。 - 【請求項３】 冷媒供給管の回転子内筒内端部に回転子
内筒内周以上の長さを有するＴチューブを設けた事を特
徴とする請求項１または請求項２に記載の超電導回転電
機の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5130979A JPH06327232A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 超電導回転電機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5130979A JPH06327232A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 超電導回転電機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06327232A true JPH06327232A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=15047081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5130979A Pending JPH06327232A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 超電導回転電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06327232A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09103065A (ja) * | 1995-10-04 | 1997-04-15 | Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | 超電導回転子 |
-
1993
- 1993-05-10 JP JP5130979A patent/JPH06327232A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09103065A (ja) * | 1995-10-04 | 1997-04-15 | Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | 超電導回転子 |
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