JPS6038949B2 - 超電導回転機 - Google Patents
超電導回転機Info
- Publication number
- JPS6038949B2 JPS6038949B2 JP53051739A JP5173978A JPS6038949B2 JP S6038949 B2 JPS6038949 B2 JP S6038949B2 JP 53051739 A JP53051739 A JP 53051739A JP 5173978 A JP5173978 A JP 5173978A JP S6038949 B2 JPS6038949 B2 JP S6038949B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating machine
- pipe
- superconducting rotating
- heat
- superconducting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超電導回転機、特にその回転子軸の端部への極
低温冷煤供給部の改良に関する。
低温冷煤供給部の改良に関する。
通常超電導回転機、例えば超電導発電機においては、種
々の理由により回転界磁型が多用される。
々の理由により回転界磁型が多用される。
この場合回転子に超電導コイルを具備せしめ、この超電
導コイルを極低温に保持せしめるために極低温袷媒とし
ての液体ヘリウムを強制循環的に供給する。超電導コイ
ル部分に液体ヘリウムを強制的に供給しても外部からの
熱侵入が激化すれば、ここに供給する液体ヘリウムの蒸
発が激しく、液体ヘリウムを多量に必要とする。かかる
事態は必然的に冷凍機運転の頻度を高め、ヘリウム液化
のための経費を増大する。このため一般に回転子軸を通
る液体ヘリウム通路を長くし、外方から超電導コイル部
分に至る伝導熱を減少することが試みられている。しか
しながら回転子軸端より液体ヘリウムを供給するために
、この部分での侵入熱を軽減することが重要になる。即
ち静止部より回転する回転子軸端に液体ヘリウムを供給
する構成部分である。一般にこの部分に断熱構造を採用
するには次の対策が肝要である。１ 液体ヘリウム用管
、ガスヘリウム用管は全て熱伝導度の低い金属で且つ低
温脆性を惹起しないステンレス管を採用し、更に端部か
らの熱侵入を熱低下するために肉厚０．３〜０．５側程
度の薄肉管を使用する。
導コイルを極低温に保持せしめるために極低温袷媒とし
ての液体ヘリウムを強制循環的に供給する。超電導コイ
ル部分に液体ヘリウムを強制的に供給しても外部からの
熱侵入が激化すれば、ここに供給する液体ヘリウムの蒸
発が激しく、液体ヘリウムを多量に必要とする。かかる
事態は必然的に冷凍機運転の頻度を高め、ヘリウム液化
のための経費を増大する。このため一般に回転子軸を通
る液体ヘリウム通路を長くし、外方から超電導コイル部
分に至る伝導熱を減少することが試みられている。しか
しながら回転子軸端より液体ヘリウムを供給するために
、この部分での侵入熱を軽減することが重要になる。即
ち静止部より回転する回転子軸端に液体ヘリウムを供給
する構成部分である。一般にこの部分に断熱構造を採用
するには次の対策が肝要である。１ 液体ヘリウム用管
、ガスヘリウム用管は全て熱伝導度の低い金属で且つ低
温脆性を惹起しないステンレス管を採用し、更に端部か
らの熱侵入を熱低下するために肉厚０．３〜０．５側程
度の薄肉管を使用する。
２ 外表面と内表面との温度レベルの異なる配管は中間
室を真空断熱層として形成し、このことにより伝導及び
空気の対流による侵入熱を軽減する。
室を真空断熱層として形成し、このことにより伝導及び
空気の対流による侵入熱を軽減する。
３ 鉄合する回転部と静止部との相対間隙は製造上許容
される限り小さく且つ鞠方向長はできる限り長くとり、
伝導やヘリウムガスの対流による熱侵入を低下する。
される限り小さく且つ鞠方向長はできる限り長くとり、
伝導やヘリウムガスの対流による熱侵入を低下する。
特に前記３項については、マサチュセッッ工科大学の実
験式によればこの相対間隙に対する対流損失は相対間隙
の９乗に比例し、相対軸長の３案に反比例するとされて
いる。
験式によればこの相対間隙に対する対流損失は相対間隙
の９乗に比例し、相対軸長の３案に反比例するとされて
いる。
従って相対間隙は液体ヘリウムの供給能力を支配する大
きな要因である。しかしながら相対間隙を小さくするこ
とは前記の断熱構造の場合通常の厚肉部分の相対間隙と
異り、薄肉管で管長が大きいために著しく製造技術的に
困難である。例えば厚肉の場合には切削や研削、ホーニ
ング等で比較的高精度の加工が可能なことに比べ前述の
場合には研削やホーニングでは高精度の加工は期待でき
ない。このためむしろ素材としての冷間圧延管をそのま
ま採用する方がまだ好ましいが、しかし冷間圧延のみで
は高い精度は望めず、更に既成のパイプで市販のものの
直径はある段階に分けられ、設計寸法通りのものは得ら
れない。又特別に数少ないかかる部材を特別に注文する
ことは著しく原価高になる欠点があった。本考案はかか
る欠点を除去し、市販のステンレス管の如き低温脆性を
生じず、熱伝導度の低い管とそのまま採用することも可
能であり、しかもこの場合容易に相対間隙を小さくでき
る構成を提供するものである。
きな要因である。しかしながら相対間隙を小さくするこ
とは前記の断熱構造の場合通常の厚肉部分の相対間隙と
異り、薄肉管で管長が大きいために著しく製造技術的に
困難である。例えば厚肉の場合には切削や研削、ホーニ
ング等で比較的高精度の加工が可能なことに比べ前述の
場合には研削やホーニングでは高精度の加工は期待でき
ない。このためむしろ素材としての冷間圧延管をそのま
ま採用する方がまだ好ましいが、しかし冷間圧延のみで
は高い精度は望めず、更に既成のパイプで市販のものの
直径はある段階に分けられ、設計寸法通りのものは得ら
れない。又特別に数少ないかかる部材を特別に注文する
ことは著しく原価高になる欠点があった。本考案はかか
る欠点を除去し、市販のステンレス管の如き低温脆性を
生じず、熱伝導度の低い管とそのまま採用することも可
能であり、しかもこの場合容易に相対間隙を小さくでき
る構成を提供するものである。
本発明は超電導回転機の中空回転子藤端部位にこの中空
回転子軸の内面と小さな間隙を置いて極低温冷煤供給用
固定パイプを遊隊配談するものにおいて、この固定パイ
プの外周に熱収縮性チューブを密着被覆せしめたことを
特徴とする。
回転子軸の内面と小さな間隙を置いて極低温冷煤供給用
固定パイプを遊隊配談するものにおいて、この固定パイ
プの外周に熱収縮性チューブを密着被覆せしめたことを
特徴とする。
以下に本発明の一実施例を図に基いて詳細に説明する。
超電導回転機の電機子巻線２を備えた中空円筒状固定子
１に対して公知のようにこの固定子１の内方に超電導コ
イル３を備えた中空部４ａ，中空軸４ｂ、実質軸４ｃか
らなる回転子４が設けられ中空軸４ｂ、実質軸４ｃ部分
で軸受５，５により回転自在に支承されている。この回
転子４の中空部４ａは図示しない真空層、熱しやへし・
体を介して凹周溝部に超電導コイル３が設けられる。こ
の超電導コイル３には中空軸４ｂ内部空間、管６を介し
て液体ヘリウムが供給され、超電導コイル３を冷却して
ガス化したヘリウムガスは管７を介して中空軸外方を通
り固定側配管８から常温で回収される。中空軸４ｂ左端
へ外部から常時液体ヘリウムを供給するために固定側と
回転側との間に第１図Ａ部第２図その詳細図から分るよ
うな液体ヘリウム供孫舎部が構成される。中空軸４ｂの
左端は関口し、この開口部から極低温袷媒供給用固定パ
イプ９を遊嫁し、この遊鉄する前に予めパイプ９の外周
にはテフロン製熱収縮チューフ１０が密着被覆されてい
る。このパイプ９の外径と中空軸内径との間に僅少な間
隙を形成するために両径の差と熱収縮性チューブ１０の
厚みと内径を比較して適当なものを選定し被覆した状態
で加熱することにより遊鉄状態で極めて小さな間隙を容
易に形成しうるものである。尚中空軸４ｂは２重管とな
り両管間は真空断熱層１１を形成する。極低溢冷媒供給
用固定パイプ９は２重管状となり、主極低温冷煤供給管
９ａとその外側で内部を真空に保持する外管９ｂとから
なり、外管３ｂは内部が真空の中空円板部１２と接続す
る。中空円板部１２の右側にガスシール体１３、軸受１
４を支持する円環体１５を設け、この左端に２重管を呈
し、内部に真空断熱層１６を有する円筒体１７を溶接す
る。以上の構成においては、主極低温冷媒供給管９ａよ
り回転子４の回転中、中空軸４ｂ内部を通して極低温冷
煤が供給され、管６を介して超電導コイル３に供給され
、ガス化したヘリウムガス管７を介して中空軸外周を通
り固定側配管８より回収される。
１に対して公知のようにこの固定子１の内方に超電導コ
イル３を備えた中空部４ａ，中空軸４ｂ、実質軸４ｃか
らなる回転子４が設けられ中空軸４ｂ、実質軸４ｃ部分
で軸受５，５により回転自在に支承されている。この回
転子４の中空部４ａは図示しない真空層、熱しやへし・
体を介して凹周溝部に超電導コイル３が設けられる。こ
の超電導コイル３には中空軸４ｂ内部空間、管６を介し
て液体ヘリウムが供給され、超電導コイル３を冷却して
ガス化したヘリウムガスは管７を介して中空軸外方を通
り固定側配管８から常温で回収される。中空軸４ｂ左端
へ外部から常時液体ヘリウムを供給するために固定側と
回転側との間に第１図Ａ部第２図その詳細図から分るよ
うな液体ヘリウム供孫舎部が構成される。中空軸４ｂの
左端は関口し、この開口部から極低温袷媒供給用固定パ
イプ９を遊嫁し、この遊鉄する前に予めパイプ９の外周
にはテフロン製熱収縮チューフ１０が密着被覆されてい
る。このパイプ９の外径と中空軸内径との間に僅少な間
隙を形成するために両径の差と熱収縮性チューブ１０の
厚みと内径を比較して適当なものを選定し被覆した状態
で加熱することにより遊鉄状態で極めて小さな間隙を容
易に形成しうるものである。尚中空軸４ｂは２重管とな
り両管間は真空断熱層１１を形成する。極低溢冷媒供給
用固定パイプ９は２重管状となり、主極低温冷煤供給管
９ａとその外側で内部を真空に保持する外管９ｂとから
なり、外管３ｂは内部が真空の中空円板部１２と接続す
る。中空円板部１２の右側にガスシール体１３、軸受１
４を支持する円環体１５を設け、この左端に２重管を呈
し、内部に真空断熱層１６を有する円筒体１７を溶接す
る。以上の構成においては、主極低温冷媒供給管９ａよ
り回転子４の回転中、中空軸４ｂ内部を通して極低温冷
煤が供給され、管６を介して超電導コイル３に供給され
、ガス化したヘリウムガス管７を介して中空軸外周を通
り固定側配管８より回収される。
この場合回転部と固定部との間隙が極めて小さく容易に
形成しうるためにこの部分からの熱侵入が激減しうる。
尚テフロン製熱収縮チューブを使用すれば相対間隙が極
めて小さく部分的に接触しても焼付きを生じない。
形成しうるためにこの部分からの熱侵入が激減しうる。
尚テフロン製熱収縮チューブを使用すれば相対間隙が極
めて小さく部分的に接触しても焼付きを生じない。
第１図は本発明による超電導回転機の断面図、第２図は
第１図のＡ部詳細図を示す。 図において、４ｂは中空回転子軸、９は極低温冷媒供給
用固定パイプ、１０は熱収縮性チューフを示す。 第１図 第２図
第１図のＡ部詳細図を示す。 図において、４ｂは中空回転子軸、９は極低温冷媒供給
用固定パイプ、１０は熱収縮性チューフを示す。 第１図 第２図
Claims (1)
- １ 超電導回転機の中空回転子軸端部位に、この中空回
転子軸の中央部円筒状内面と小さな間隙を置いて極低温
冷媒供給用固定パイプを遊嵌配設するものにおいて、こ
の固定パイプの外周に熱収縮性チユーブを密着被覆せし
めたことを特徴とする超電導回転機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53051739A JPS6038949B2 (ja) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | 超電導回転機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53051739A JPS6038949B2 (ja) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | 超電導回転機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53133710A JPS53133710A (en) | 1978-11-21 |
| JPS6038949B2 true JPS6038949B2 (ja) | 1985-09-03 |
Family
ID=12895264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53051739A Expired JPS6038949B2 (ja) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | 超電導回転機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6038949B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5879465A (ja) * | 1981-10-31 | 1983-05-13 | Hitachi Ltd | 超電導回転子の冷媒給排装置 |
| JP6387029B2 (ja) * | 2016-02-04 | 2018-09-05 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 四方弁およびこれを備えた冷凍サイクル装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3816780A (en) * | 1972-08-18 | 1974-06-11 | Massachusetts Inst Technology | Rotor structure for supercooled field winding |
-
1978
- 1978-04-28 JP JP53051739A patent/JPS6038949B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3816780A (en) * | 1972-08-18 | 1974-06-11 | Massachusetts Inst Technology | Rotor structure for supercooled field winding |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53133710A (en) | 1978-11-21 |
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