JPS624946B2 - - Google Patents

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機のガスヘリウム排出装
置における磁性流体シール装置に関する。

〔従来の技術〕

従来この種の装置として第１図に示すものが知
られている。周知の如く、図示しない超電導電磁
石に対し矢印Ａで示す如く液体ヘリウムが固定ケ
ーシング本体１の軸中心部に設けられた固定給液
管１ａより供給され、回転軸２の軸中心部に設け
られた回転軸給液管２ａに導入されて前記超電導
電磁石の冷却に供される。超電導電磁石を冷却
し、蒸発したヘリウムガスは、まだ極低温の状態
にあるので、常温外部からの熱侵入を軽減するた
めに、回転軸の一部を冷却したり、電力供給用の
リードを冷却するのに供されて後、超電導回転機
の外部に対し矢印Ｂ，Ｃ，Ｄで示すように回転軸
２に設けられた三つのヘリウムガス排出路４，
５，６および前記固定ケーシング本体１に夫々対
応して設けられた三つのヘリウムガス排出路４
ａ，５ａ，６ａを経てガス排出され、図示しない
超電導回転機冷却用の冷凍機に還流される。ここ
で各排出路の回転軸シール７，８，９および１０
に磁性流体シール装置が好適に使用されることは
公知である。該磁性流体シール装置は、周知の如
く、固定ケーシング１側に設けられた図示しない
２個の環状ポールブロツク対と、これらの互に対
向する端面に橋架された磁石と環状ポールブロツ
クの適所に注入された磁性流体とから成り、回転
軸２が非磁性体の場合には、回転軸側に磁性体円
筒を設け、前記環状ポールブロツク側あるいは回
転軸ないし磁性体円筒に複数の微小突起を設け、
磁気回路上の微小突起への磁性粒子の集結作用に
より回転軸シールを達成するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の超電導回転機のガスヘリウム排出装置に
おける磁性流体シール装置構成においては、前記
三つのヘリウムガス排出路４，５，６に対し回転
軸シール装置としての磁性磁体シール装置７，
８，９および１０が回転軸方向に順次直列に配列
されていた。このためガスヘリウム排出装置の軸
方向長が著しく過大となり、超電導回転機の据付
面積が大きくなる問題と、ひいては軸長が長くな
るとその分超電導回転機の組立やバランス取りな
どの作業性が悪くなるなどの問題点があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、三つのガスヘリウム排出路を有する
超電導回転機のガスヘリウム排出装置において、
固定ケーシング本体に円筒内面とこの円筒内面に
同心の円筒部とを形成し、前記円筒内面と前記円
筒部外周面との間に内側円筒部及び外側円筒部よ
りなる二重円筒を回転子軸端より突出せしめ、こ
の二重円筒の外周面と前記円筒内面との間及び二
重円筒の内周面と前記円筒部外周部との間にそれ
ぞれ回転子軸方向２個の環状ポールブロツクとこ
れらの互いに対向する端面に橋架された磁石とポ
ールブロツクの適所に注入された磁性流体とから
なる磁性流体シール装置を、前記回転子軸端より
突出した二重円筒の内外周にラジアル方向同心二
段に介在せしめ、磁性流体シール装置のポールブ
ロツク間で前記二重円筒の内側及び外側に戻りガ
スヘリウム流路を開口せしめると共に、二重円筒
先端部端面に他の戻りガスヘリウム流路を開口せ
しめるものである。

〔作 用〕

上記の技術的手段は次のように作用する。即ち
三つのガスヘリウム排出路に対する回転軸シール
部に、磁性流体シール装置をラジアル方向同心２
段に配し、該シール装置の周辺に三つのガスヘリ
ウム排出口を、夫々のガス排出径路がガス分離さ
れるように配置することによつて、磁性流体シー
ル装置を軸方向に順次直列配置していた従来装置
に比較して、ガスヘリウム排出装置の軸方向長を
著しく短縮することができ、前記従来技術の問題
点を解決することができる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第２図に、本発明の一実施例の縦断面図を示
す。図において、液体ヘリウムおよび排出ガスヘ
リウムの流れは第１図と同様に夫々矢印Ａ，Ｂ，
ＣおよびＤで示してある。第２図において、軸中
心部に液体ヘリウムの固定給液管１２を備える固
定ケーシング本体１１は、その円筒内面１１ａと
この円筒内面１１ａに同心的に円筒部１６を形成
する。前記円筒内面１１ａと前記円筒部１６の外
周面１６ａとの間に、回転子２１の回転子軸端２
６より二重円筒４０を突出せしめる。該二重円筒
４０は、内側円筒部４１と外側円筒部４２および
二重円筒先端部端面４３とから成る。前記二重円
筒４０の外周面４２ａと前記円筒内面１１ａとの
間には、回転子軸方向２個の環状ポールブロツク
３２，３２とこれらの互いに対向する端面に橋架
された磁石３３と環状ポールブロツクの適所に注
入された磁性流体とから成る磁性流体シール装置
５２を配置する。さらに前記二重円筒４０の内周
面４１ａと前記円筒部外周面１６ａとの間にも同
様に、回転子軸方向２個の環状ポールブロツク３
１，３１と磁石３３と磁性流体とから成る磁性流
体シール装置５１を配置し、前記磁性流体シール
装置５２と共に、前記二重円筒４０の内外周にラ
ジアル方向同心二段に磁性流体シール装置５１，
５２を介在せしめる。なお、前記二重円筒４０の
内側円筒部４１と外側円筒部４２を非磁性体で構
成する場合には、少くとも磁性流体シール装置５
１，５２の環状ポールブロツクに対向する部分に
は、第２図に示す如く、夫々磁性体円筒４４，４
５を被嵌することが必要である。

次に以上のように構成された磁性流体軸シール
部に対し、三つのヘリウムガス排出路およびガス
排出流路の開口がいかに構成されるかについて説
明する。前記二重円筒４０の内方円周上の３等分
位置に排出ガスヘリウム配管２３，２４，２５を
導き、配管２３は二重円筒４０の先端部端面４３
に開口し、固定ケーシング本体１１に設けた流路
１３に連り、矢印Ｂで示す如くガスヘリウムは外
部の冷凍機に回収される。配管２４，２５は、内
側円筒部４１の内面と外側円筒部４２の外面とに
夫々開口し、ガスヘリウムは夫々環状ポールブロ
ツク間に橋架された棒磁石間を通つて夫々矢印
Ｄ，Ｃの如く流れて固定ケーシング本体１１に設
けた流路１４，１５より外部の冷凍機に回収され
る。２９は転り軸受を示し、これにより前記二重
円筒４０と環状ポールブロツク３１，３２との間
の適切に設定された磁性流体シール装置の回転シ
ールギヤツプを保持する。

〔発明の効果〕

上記のように本発明は、三つのガスヘリウム排
出路に対する回転軸シール部を、磁性流体シール
装置ラジアル方向同心二段構成とし、該シール部
の周辺にガスヘリウム流路の開口部を夫々のガス
排出系統が分離されるように配置することによつ
て、超電導回転機のガスヘリウム排出装置の軸方
向長を著しく短縮し、これによつて超電導回転機
の据付スペースの低減と、さらに超電導回転機の
組立作業性を改善する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の縦断面図、第２図は本発明
の一実施例を示す装置の縦断面図を示す。図にお
いて、１１：固定ケーシング本体、１３，１４，
１５：ガスヘリウム排出路、１６：円筒部、２
１：回転子、２３，２４，２５：排出ガスヘリウ
ム配管、３１，３２：環状ポールブロツク、３
３：磁石、４０：二重円筒、４１：内側円筒部、
４２：外側円筒部、４３：二重円筒先端部端面、
５１，５２：磁性流体シール装置、を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 三つのガスヘリウム排出路を有する超電導回
   転機のガスヘリウム排出装置であつて、固定ケー
   シング本体に円筒内面とこの円筒内面に同心の円
   筒部とを形成し、前記円筒内面と前記円筒部外周
   面との間に内側円筒部及び外側円筒部よりなる二
   重円筒を回転子軸端より突出せしめ、この二重円
   筒の外周面と前記円筒内面との間及び二重円筒の
   内周面と前記円筒部外周面との間にそれぞれ回転
   子軸方向２個の環状ポールブロツクとこれらの互
   いに対向する端面に橋架された磁石とポールブロ
   ツクの適所に注入された磁性流体とからなる磁性
   流体シール装置を、前記回転子軸端より突出した
   二重円筒の内外周にラジアル方向同心二段に介在
   せしめ、磁性流体シール装置のポールブロツク間
   で前記二重円筒の内側及び外側に戻りガスヘリウ
   ム流路を開口せしめると共に、二重円筒先端部端
   面に他の戻りガスヘリウム流路を開口せしめたこ
   とを特徴とする超電導回転機のガスヘリウム排出
   装置。