JPS6259547B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気機械に関し、特に、輸送機関及び
航空機の用途と共に、原子力、熱その他による発
電所における使用に適した電動機、発電機及び変
換器を含む、極低温冷却を用いる電気機械に関す
る。本発明はまた、例えば電気的巻線のような回
転可能物体が極低温に維持されるようにした宇宙
空間における発電所及び装置に応用できる。

今日、超電導電気機械の開発が重要であり、こ
の場合、超電導電気機械の電気回路は零に近づき
つつある抵抗値をもつている。絶対零度に近い温
度における超電導現象を特徴とする材料が存在す
る。液体ヘリウムのような極低温液体が超電導電
気機械の電気的巻線の温度を巻線が超電導状態と
なる温度にまで低下させるために用いられる。

超電導巻線を冷却する様々な冷却用回路を利用
する多数の超電導電気機械が存在する。与えられ
た課題に基づいて働らく多くの専門家は、標準的
な冷却用回路に基づく超電導電気機械を最も好ま
しいものと考えている。このような機械において
は、誘導子は回転可能な要素であり電機子は不動
の要素である。この場合、誘導子巻線は超電導材
料でできており直流励磁を受けるが、電機子巻線
は非超電導すなわち、純粋な又は超電導の材料で
できている。

上述の機械は以下のように重大な不利益を有す
る。超電導巻線を冷却するために用いられる液体
ヘリウムは遠心力による圧縮を受け、この結果、
液体ヘリウムの温度及び圧力は上昇する。液体ヘ
リウムの温度の上昇はまた、回転子シヤフトの構
成要素に沿つて、又共に機械の外側に配置されて
いる集電装置及び電源に超電導巻線を接続させて
いる導体に沿つて液体ヘリウムに流入する熱によ
つてももたらされる。

液体ヘリウムの温度上昇は常に超電導巻線の温
度上昇をもたらし、その結果、機械の効率は減少
する。換言すれば、ある場合には、超電導状態及
び機械の良好な運転状態は妨害される。

遠心圧縮によつて生じる液体ヘリウムの温度上
昇を防止するために、従来、以下の方法が用いら
れている。すなわち、超電導巻線に過冷却ヘリウ
ムを供給し、冷凍機の一部、特にその絞り弁段を
回転可能な回転子内に配置し、液体ヘリウムの上
の気体ヘリウムの圧力を減少させ、すなわち、回
転子の周辺上に分布する液体ヘリウム中に生じた
熱を回転子の回転軸の近辺の液体ヘリウムに伝導
させるように、機械の回転子の要素のうちの１つ
の熱伝導率を採用する。回転子シヤフト及び接続
部の構成要素に沿う熱の流入を制限するために採
用された方法は以下の通りである。すなわち、回
転子の熱吸収部及び熱放出部の間に低い熱伝導率
の材料を配置し、熱放出部を中間冷却材を更に用
いることにより冷却し、熱を発生するか、熱を
「低温」領域に伝導させる要素が、超電導巻線か
ら出ていく気体ヘリウムの助けをかりて長手方向
全体に沿つて冷却されるようにした構成で用いら
れる。

従来から知られている１つの超電導電気機械
（米国特許第3729640号クラス310／52，1973年参
照）を第１０図に示す。第１０図において、１０
ａは回転子中央部、１１ａは回転子巻線、１０aa
は回転子シヤフト、１０abは円錐形中空端部、
１２ａはベアリング、１３ａは冷却材ダクト、１
４ａは放射通路、１５ａは冷却材ダクト、１６ａ
は放射通路、１７ａは共通接合点、１８ａは冷却
材源、１９ａは冷却材通路である。この従来の電
気機械は、直流励磁を受ける超電導巻線１１ａを
用いた回転子を有する。回転子内には熱転送部材
２０ａは回転子の外壁上に分布した液体ヘリウム
から、超電導巻線に至る軸方向の供給通路を通る
液体ヘリウムにまで熱を放射状に転送するように
設計されている。熱転送部材は超電導巻線の端面
に配置された薄い壁状の円板であり、回転子の軸
方向空間を包囲しかつ回転子の円周部にわたつて
分布している液体ヘリウムと熱的接触をするよう
になつている。しかしながら、この従来例におい
ては、液体ヘリウムの軸方向供給通路の面積は小
さいので効率は悪い。更に、この場合は機械は次
の理由により複雑な構成を有する。すなわち、第
１に、熱転送部材は効果的に熱を除去しなければ
ならず、そのため延長表面をもたなければならな
い。第２に、この熱転送部材は熱転送部材に加え
られる遠心力の作用に抗するために小型かつ強健
でなければならない。しかしながら、銅やアルミ
ニウムのような高い熱伝導率をもつ材料は機械的
強度が低いことを特徴としているため、高い機械
的強度をもつ材料によつて補強しなければなら
ず、また、感知される程の影響を強い磁界によつ
て受けてはならない。熱転送部材の時間的遅れの
ために、始動モード及び過渡的状態の期間に生じ
る機械の不安定状態の期間の超電導巻線の温度の
上昇を熱転送部材は抑えることができない。さら
に軸及び導体に沿つて超電導巻線に多量の熱量が
流入する。

従来から知られている、極低温冷却を用いる他
の電気機械（ソ連発明者証第476638号参照）の回
転子の非磁性円筒と断熱プラグの連結部の縦断面
図を第１１図に示す。第１１図において、１ｂは
断熱プラグ、２ｂは非磁性円筒、３ｂは非磁性円
筒の中空リブ、４ｂは断熱プラグのリブ、５ｂは
真空空胴、６ｂは断熱遮蔽、７ｂはリブ間の通路
である。

非磁性円筒２の表面上のリブ３は、非磁性円筒
自体とはんだ付け又は溶接により結合した小管と
して構成することができ、広い冷却面を有する。
他の適当な中空断面形状を有するリブを使用して
もよい。

断熱プラグ１ｂの設置は、プラグの表面のリブ
４ｂが非磁性円筒のリブ３ｂの間の空間に配置さ
れて、冷媒の通過のための通路７ｂを構成するよ
うにらせん状に配列することによつて行う。

冷媒は回転子への熱の流れの作用で蒸発し、断
熱プラグのリブが形成する通路７ｂに進入し、リ
ブ３ｂの内外を包んでいる。

従来の更に他の電気機械（ソ連発明者証第
262240号参照）の回転子の縦断面図を第１２図
に、第１２図の要部拡大図を第１３図に示す。第
１２図および第１３図において、回転子は巻線２
ｃの上に配置された非磁性円筒１ｃを備えてい
る。非磁性円筒１ｃは軸頚部３ｃと連結されてお
り、断熱遮蔽４ｃに取囲まれている。遮蔽４ｃと
円筒１ｃの間に真空空胴５ｃが形成されて、効果
的な熱絶縁を形成している。巻線２ｃは純金属又
は超電導材料から成る。スロツトへの巻線の固定
は、キイーによつて行うことができる。冷媒、特
に液体又は気体の通路のために、スロツトに特別
の通路が設けられる。

軸頚部として、円筒形ケーシング６ｃ、２個の
壁体７ｃ及び熱遮蔽部８ｃから成る断熱プラグが
使用される。ケーシングと壁体は真空空胴を構成
し、そこに効果的な熱絶縁である高真空が形成さ
れる。スリツプリング側から取付けられたプラグ
に、供給用断熱管９ｃと給電バス１０ｃの貫通の
ための中心孔がある。

回転子の内域から蒸気又は熱せられた気体を排
出するために、プラグと非磁性円筒の連結部に軸
方向ギヤツプ１１ｃが設けられている。

回転子内部への低温の気体又は液体の供給は、
管９ｃとコレクタ１２ｃによつて行われる。

上記ソ連発明者証第476638号及び262240号に記
載の電気機械においては、シヤフト端部と熱の外
側からの流入から保護することができない回転子
の円筒部との間の結合点に沿つて多量の熱が転送
されるので、回転子シヤフトに沿う熱の流入を制
限することは困難であり、他方では、導体に沿う
熱の流入からの保護が与えられていない。

回転子シヤフト端部冷却用手段、すなわち、熱
的絶縁ストツパは、機械の構成を複雑にし機械の
寸法を増大させる。しかもこの構成によつては、
シヤフト及び導体に沿つて超電導巻線に、従つて
液体ヘリウムに流入する熱を制限することは困難
である。冷却材は、ストッパ内の冷却用ダクトを
通過した後に、回転子と固定子の間の空間に放出
され且つ機械は固定子から独立した冷却材回収用
の室をもたないので、冷却材の流速を回転子シヤ
フトの両端において制御することはやはり困難で
ある。

極低温冷却を伴なう更に他の電気機械（ソ連発
明者証第484606号1973年５月５日参照）の２つの
形態の縦断面部を第１４図及び第１５図に示す。
第１４図及び第１５図において、１ｄは回転子の
シヤフト、２ｄは胴体、３ｄは冷却室の固定部、
４ｄはシヤフトに固定された、冷却室の回転部、
５ｄはパツキン、６ｄは真空室、７ｄは冷媒導入
管、８ｄは冷媒排出管、９ｄは真空排気管であ
る。

冷却室（第１４図参照）の可動部４ｄは共通の
基部を持つ２個の同軸の円筒で構成することがで
き、その間に冷媒導入管７ｄを配設する冷却室の
固定部との連絡は端面側で行う。

別の変形によれば、軸に固定された冷却室部分
は、間に空隙を置いて平行の円環状の円板として
構成することができる（第１５図を参照）。

シヤフト１ｄに埋め込まれた冷却室の部分４ｄ
に管７ｄから温度20−80Kの冷媒が送られ、室と
シヤフトを冷却する。蒸発した冷媒は、電気機械
の胴体２ｄに固定された冷却室固定部３ｄに入
り、管８ｄによりそこから除去される。

冷媒が冷却室から真空室６ｄに侵入することを
防止するために、パツキン５ｄが使用される。パ
ツキン５ｄを通過する冷媒は真空室６ｄから管９
ｄによる排気によつて除去される。このことは回
転子の摩擦に対する通気損失を減少させる。

上述の従来例においては機械の複雑な構成を必
要とし、極低温で動作する回転可能な真空密封装
置を製造することは困難である。更に、室がシヤ
フト端部に設けられるという事実によりシヤフト
の長さをかなり長くしなければならない。更に、
室から回転子の円筒部の端壁面に至るシヤフト端
部は全く熱的に保護されておらず、また、シヤフ
ト端部の寸法の増大は回転子の機械的強度に影響
するので、この従来例においては、シヤフトに沿
う熱の流入からの効果的な保護が与えられていな
い。結論的には、20ないし80〓の範囲の温度に維
持されている室から超電導巻線に至るシヤフトに
沿つて、かなりの熱が超電導巻線及び液体ヘリウ
ムに流入することになる。より低い温度の他の液
体冷却材を用いる場合は、熱力学的特性は悪くな
る。上述の機械においては、導体に沿つて超電導
巻線に至る熱の流入の保護は与えられない。

極低温冷却を用いる他の１つの知られている電
気機械（1977年11月28日米国出願第855312号参
照）は、液体ヘリウムで満たされた中空回転子を
有し、この中空回転子は少なくとも２本の電源リ
ード線をもつ超電導巻線を備えており、その電源
リード線の１本は正符号集電手段に接続されてお
り且つ回転子の中空シヤフトの１端部を冷却する
ための少なくとも１つの冷却用ダクト内に配置さ
れており、回転子の中空シヤフトの両端部を冷却
するための冷却用ダクトは、回転子から冷却材を
回収するためのそれぞれの排出手段を介して、そ
れぞれの冷却材集収室に接続されており、中空シ
ヤフトは冷却材を超電導巻線に供給するための通
路を備えており、該通路は冷却材を回転子の中に
導入するための入口手段に接続されており、該入
口手段は中空シヤフトの１端部に配置されてお
り、中空シヤフトは、各々が密封筐体をもつベア
リング内に支持されている。

この知られている機械においては、回転子の中
空シヤフトの端部は電源リード線を収容する多重
巻回らせん状ダクトを備えており、それにより、
中空回転子内に配置された超電導巻線への熱の流
入が減少する。超電導巻線を正及び負の符号の集
電手段に接続するために用いられる電源リード線
は、回転子の中空シヤフトの１端部に属するダク
ト内に配置され、この中空シヤフトの１端部は入
口手段を備えている。集電手段は導電性材料の回
転可能な環と、この環に対して一定の関係に配置
され周囲の媒質との熱交換によつて冷却されるカ
ーボンブラシとを具備している。回転子の中空シ
ヤフトの端部の冷却用ダクトは、シヤフト本体内
に放射状の通路の形態で設けられた排出手段を介
して、中空シヤフトの端部を包囲している円筒状
筐体を有する冷却材集収室に接続されており、該
筐体の端壁面は気密装置を備えている。超電導巻
線と周囲との間の熱的絶縁を得るために、回転子
と固定子の間の空間は絶えず真空に維持されてい
る。このために、固定子の筐体の端しやへいに
は、回転子を支持するベアリングに加えて、回転
可能な真空気密装置が設けられている。

正及び負の符号の集電手段に接続されている電
源リード線は回転子の中空シヤフトの端部の１つ
の冷却用ダクト内に共に配置されているので、こ
れらの電源リード線を熱的に絶縁することは困難
であり、それらの電源リード線の冷却用表面を広
げることはできず、この結果、電源リード線から
の熱の除去は困難である。周囲との熱交換を行な
うことによる集電手段の冷却は不充分な結果しか
もたらさず、集電手段内に発生した多量の熱は従
つてシヤフト及び電源リード線に転送され、この
電源リード線に沿つて、熱は中空回転子内で利用
可能な超電導巻線及び液体ヘリウムに直接伝導さ
れる。更に、機械が始動するとき又は過渡的状態
が起るとき電源リード線は超電導巻線に熱を伝導
するので、正及び負の符号の集電手段に接続され
た電源リード線の結合形態はこれらの電源リード
線の最適な動作状態を許さない。回転子の中空シ
ヤフトの端部において放射状通路の形状で形成さ
れた、ダクトから冷却材を回収するための排出用
手段は、この放射状通路の入口及び出口において
流体力学的な高抵抗を有するので、効率が悪い。
また、回転子の中空シヤフトの端部を冷却するた
めの冷却用ダクトから独立した、冷却材用の付加
的なバイパス通路がないので、回転子の中空シヤ
フトの端部の冷却用ダクトを通る冷却材の流速の
制御は困難である。この流速の制御は機械の不安
定動作によるサージ電流の生じる間必要である。

回転子シヤフトの端部において多数の回転可能
な密封装置が存在するために、知られている機械
は複雑な構成と低い信頼性を特徴とする。回転可
能な気密装置の疲労とこれらの密封状態に応じた
液体（油）の蒸発とによる異物が存在するので、
回転子の中空シヤフトの端部の冷却用ダクトから
冷却材集収室に引き渡される気体の冷却材はこれ
らの室の中で汚染される。結論として、回転子の
空胴内の圧力を減少させることにより、また、超
電導巻線への熱の流入を制限することによつて超
電導巻線の適切な冷却を達成することはできない
ばかりか、回転子及び機械の個々の要素の全体と
しての高い信頼性を得ることができない。

本発明の１つの目的は、必要とするすべての動
作モードにおいて高い効率で超電導巻線が冷却さ
れる、極低温冷却を用いる電気機械を提供するこ
とである。

本発明の他の１つの目的は、電源リード線に沿
うと共に回転子のシヤフトの端部に沿う熱の総流
入量を減少させることである。

本発明のさらに他の１つの目的は、電気機械の
集電手段のより高い信頼性を提供することであ
る。

本発明のさらに他の１つの目的は、簡単な構成
をもつ、極低温冷却を用いる電気機械を提供する
ことである。

前述の諸目的を達成するために、本発明におい
ては、冷却材で満たされた中空回転子を有し極低
温冷却を用いる電気機械であつて、該回転子は少
なくとも第１および第２の２本の電源リード線を
有する超電導巻線を備えており、この場合、該第
１の電源リード線の１つは正符号集電手段に接続
されておりかつ該回転子の中空シヤフトの１端部
を冷却するための少なくとも１つの冷却用ダクト
内に配置されており、該回転子の該中空シヤフト
の両端部を冷却するための冷却用ダクトは、それ
ぞれの冷却材集収室を介して、結合されており、
他の電源リード線は負符号集電手段に接続されて
おり、該回転子の該中空シヤフトは冷却材を超電
導巻線に供給する通路を備えており、該通路は冷
却材を回転子内に導入する入口手段に結合されて
おり、該入口手段は中空シヤフトの他端部に配置
されており、中空シヤフトは各々が密封装置を用
いた筐体を有するベアリング内に支持されてお
り、該回転子の中空シヤフトは、本発明により、
中空シヤフトの端部の第１のものの中につくられ
ており、回転子の空胴に結合されている付加的な
通路と、回転子から冷却材を回収するために設け
られ、それにより該付加的な通路がそれぞれの冷
却材集収室に結合されている付加的な排出手段と
を有しており、この場合、負符号集電手段に接続
された他の電源リード線は該付加的な通路内に配
置されており、該集電手段はそれぞれの冷却材集
収室に配置されている。極低温冷却を用いる電気
機械が提供される。

便宜的には、電気機械は２つのそれぞれの正符
号集電手段に接続され回転子の中空シヤフトの両
端部を冷却するための２つのそれぞれの冷却用ダ
クト内に配置された２本の電源リード線を有し、
回転子の中空シヤフトの第１の端部において負符
号集電手段に接続されて電源リード線と共に配置
されている電源リード線に接続された正符号集電
手段の第１のものは、負符号集電手段と共に、そ
れぞれの冷却材集収室内に配置されていることが
望ましい。

好ましくは、電気機械は回転子から冷却材を回
収するための少なくとも１つの排出手段を有し、
該排出手段は回転子の中空シヤフトのそれぞれの
端部を冷却する冷却用ダクトと、それぞれの冷却
材集収室との間の連絡を行なうように配置され、
且つ、うず巻車輪として形成されて回転子の中空
シヤフトのそれぞれの端部の冷却用ダクトの出口
端部材上に設けられ、それぞれの冷却材集収室内
に配置された集電手段に近接した冷却材集収室内
に配置されていることが望ましい。

便宜的には、電気機械は、２つの円板を備えた
うず巻車輪を有しており、この場合、該円板の間
にらせん形態をとつて配置された条片を備えそれ
により、該条片によつて形成された通路の幅がら
せんの外周部からその中心を見て回転子の回転方
向と一致する方向に増大するようにすることが望
ましい。

好ましくは、電気機械は集電手段を有し、この
場合、該集電手段の各々は、回転子の中空シヤフ
トに堅固に設けられ且つそれぞれの冷却材集収室
のそれぞれの端壁面と冷却材集収室内につくられ
たそれぞれの仕切り壁とによつて形成された空間
内に配置されたそれぞれの円板を備えており、該
空間は電気的伝導を与える液体・金属合金で満た
され且つ冷却材を介して互いに接続されているこ
とが望ましい。

便宜的には、電気機械は冷却材集収室の少なく
とも１つを備えており、この場合、該冷却材集収
室の少なくとも１つは、電気的及び熱的絶縁材料
でつくられており、かつ、それぞれの冷却材集収
室内に配置された集電手段の円板を集電手段に関
して中心位置調整するために、それぞれのベアリ
ングに面する冷却材集収室の端壁面によつて、該
ベアリングの筐体に堅固に取付けられており、冷
却材を回転子に導入するための入口手段の近辺の
回転子の中空シヤフトの端部に配置された集収室
は、入口手段に対して堅固に結合した付加的な関
係で入口手段に面する端壁面を有することが望ま
しい。

好ましくは、電気機械において、負符号集電手
段に接続された電源リード線は多孔性のものであ
り、且つ、２つの成分Ａ及びＢからなる材料でつ
くられており、この場合、成分Ａは通常の電導率
を有しており成分Ｂは超電導率を有しており、該
成分Ａ及びＢは、集電手段に接続している電源リ
ード線の端部の100％が成分Ａからなる材料でで
きており電源リード線の他端部の100％が成分Ｂ
からなる材料でできているように、かつ、該成分
Ａ及びＢの内容が、それぞれの端部におけるそれ
ぞれの最大値から測定を始めて、電源リード線の
それぞれの端部から反対方向に次第に減少するよ
うに、電源リード線の全長にわたり分布されてい
ることが望ましい。

本発明を添附の図面について実施例によつて以
下に記述する。

極低温冷却を用いる電気機械は、本発明によ
り、固定子巻線２を強固に結合して収容している
筐体１（第１図）（固定子巻線２は図式的に第１
図に示されている。）と、ベアリング６内に支持
されている中空シヤフトの端部４，５を有する中
空回転子３とを具備している。ベアリング６は筐
体１の端しやへい７内に設けられている。端しや
へい７はまた真空密封装置８と気密装置９を備え
ておりこれらの密封装置は固定子巻線２と回転子
３の間の空間を真空に維持するために用いられ
る。

超電導巻線１０（第１図に図式的に示す）は、
例えばエポキシ樹脂を用いて、回転子３の円筒部
に固定されている。超電導巻線１０は、本実施例
に従つて、少なくとも２本の電源リード線１１，
１２を有し、この電源リード線１１，１２は冷却
される。電源リード線１１は超電導巻線１０と正
符号の集電手段１３とに電気的に接続されてお
り、回転子３の中空シヤフトの端部の一方を冷却
するための少なくとも１つの冷却用ダクト内に配
置されている。本実施例においては、回転子の中
空シヤフトの端部４上のらせんに沿つて配置され
た冷却用ダクト１４の一群がある。電源リード線
１２は、超電導巻線１０と負の符号の集電装置１
５とに電気的に接続されており、かつ、回転子３
の中空シヤフトの端部４内に配置され回転子３の
空胴に接続されている配管の形につくられた軸方
向通路１６内に配置されている。超電導巻線１０
もまた、冷却するために、軸方向通路１７に接続
されており、この軸方向通路は回転子３の中空シ
ヤフトの端部５に、熱的真空絶縁手段を備え冷却
材を回転子３内に導入する入口手段１８に接続さ
れた配管として、設けられている。回転子３の中
空シヤフトの端部５を冷却するために、この端部
５には冷却用ダクト１４と同様の冷却用ダクト１
９が設けられている。

回転子３から冷却材を回収する排出手段２０，
２１，２２が、回転子３の中空シヤフトの端部
４，５のそれぞれにおける軸方向通路１６の出口
と共に冷却用ダクト１４，１９の出口において設
けられており、該排出手段２０，２１，２２は冷
却用ダクト１４，１９及び通路１６と、回転子３
の中空シヤフトの端部４，５上にそれぞれ設けら
れている冷却材集収室２３，２４との間の連絡を
行なう。本実施例においては、排出手段２０，２
１，２２は回転子３の中空シヤフトの壁に形成さ
れた放射状通路である。冷却材集収室２３，２４
の端壁面には、回転可能気密装置９と同様の回転
可能な気密装置２５が設けられている（気密装置
９，２５は第１図に図式的に示されている。）。

本実施例においては、集電手段１３，１５は冷
却材集収室２３内に配置されており、各々の集電
手段は回転子３の中空シヤフトの端部に強固に結
合された金属スリツプリングと、集電ブラシとを
具備している。

回転子３の中空シヤフトの端部４，５および電
源リード線１１，１２に沿つて超電導巻線に流入
する総熱量を減少させるために、相互配置を扱う
他の実施例が可能である。

正の符号の集電手段１２に接続された電源リー
ド線１１に加えて、回転子３の中空シヤフトの端
部５を冷却するための冷却用ダクト１９内に配置
され、電源リード線１１と同様の、他の電源リー
ド線２６（第２図）を扱う実施例がある。電源リ
ード線２６は超電導巻線１０と正符号の集電手段
２７に電気的に接続されており、冷却材集収室２
４内に配置されている。

回転子３内の気体冷却材の圧力を減少させ、排
出手段の効率を増大させて冷却用ダクト１４，１
９と通路１６の効率を良くするために、排出手段
の１つ、すなわち排出手段２０はうず巻車輪
（centrifugal wheel）２８（第３，４図）の形状
につくられており、このうず巻車輪２８は、冷却
用ダクト１４（第３図）の出口が置かれている位
置において回転子３の中空シヤフトの端部４に強
固に結合されている。うず巻車輪２８の入口は冷
却用ダクト１４の出口と同じ半径で配置されてい
る。うず巻車輪２８の通路及び冷却材集収室２３
の出口分岐の通路は、冷却材集収室２３そのもの
と共に、冷却材が冷却用ダクト１４からうず巻車
輪２８に引き渡される際や冷却材がうず巻車輪２
８を離れる際及び冷却材集収室２３の入口分岐に
導入される際に円滑に行なわれるように形成され
ている。

本実施例においては、うず巻車輪２８は正符号
１３及び負符号１５の集電手段に近接して冷却材
集収室２３内に配置されている。排出手段２１
は、電源リード線１２を収容する通路１６と冷却
材集収室２３の間の連絡を行なう放射状の通路の
形に形成されており、うず巻車輪２８と負符号の
集電手段１５との間に配置されている。上述の如
く、各々の集電手段１３，１５は回転可能な金属
スリツプリングと、回転子３に対して固定的に設
置された黒鉛ブラシとを具備している。

冷却材集収室２３内の冷却用ダクト１４の排出
特性上の気体冷却部材の圧力増大効果を排除する
ために、うず巻車輪２８を供給することが良い慣
行であり、このうず巻車輪２８は、らせん
（helix）としてらせん状に巻回された条片３１を
その間に有する円板２９及び３０（第５図）の形
をしており、冷却用ダクト１４と冷却材集収室２
３との間の連絡を行なう。条片３１は、条片３１
と円板２９，３０の端面によつて形成された通路
３２の幅がらせんの周辺部かららせんの中心に向
つて図からわかるように増大し、通路３２（第６
図）の幅が増大する方向は回転子３の回転方向と
一致する、というようにして用意されている。本
実施例においては、正符号１３及び負符号１５の
集電手段を、例えば銅といつた高い電気伝導度の
材料からなる円板３３，３４の形でそれぞれ有す
ることが良い慣行である。円板３３，３４は、熱
的及び電気的な絶縁ガスケツト３５を介して、電
源リード線１１，１２の出口点において回転子３
の中空シヤフトの端部に強固に固定されている。
円板３３，３４は、冷却材集収室２３と内側環状
壁部２８，２９によつて形成された個々の空間３
６，３７内にそれぞれ好ましく配置されており、
それぞれの接点４０，４１を介して集電手段１
３，１５の端子に電気的に接続されており、この
場合、接点４０，４１は電気伝導を与えるガリウ
ム・インジウム共融合金でできている。冷却材集
収室２３と仕切り壁３８，３９との筐体は、従来
のガラスプラスチツク又はセラミツク成分でもよ
い熱的及び電気的絶縁材料で好ましくつくられて
いる。

本実施例においては、円板２９，３０は仕切り
壁３８，３９によつて形成された中央空間４２内
に配置され、冷却材の作用によつて空間３６，３
７と連絡をし、一方、通路１６と冷却材集収室２
３の間の連絡を行なう排出手段２１は円板３０，
３４の間に配置されている。空間４２は、空間４
２を冷凍機（図示せず）に接続している冷却材放
出分岐４３と連絡する。分岐４３は広い断面積を
有し、空間４２に対する接線上に設けられてお
り、かつ、その出口が回転子３の回転方向と反対
の側に向いている。

空間３６，３７に対して円板３３，３４の中心
を決定するために、また、気密装置２５の数を減
少させるために、冷却材集収室２３，２４は、筐
体１の端しやへい７に設けられたベアリング６の
ハウジングに強固に結合されており、冷却材集収
室２４は更に入口手段１８に固定されている（第
７図）。本実施例においては室２４に配置された
正符号集電手段２７は室２３に配置された正符号
集電手段１３と同様である。集電手段２７は仕切
り壁４５と室２４の端壁面とによつて形成された
空間内に配置された円板４４と、接点４０，４１
と類似の液体金属接点４６とを有する。

始動モード及び過渡的状態における本発明の電
気機械の安定な動作、冷却用ダクト１４，１９及
び通路１６内の気体冷却部材の流速のよりよい制
御を、これら冷却用ダクト１４，１９および通路
１６のより大きい効率と共に得るために、負符号
集電手段１５に接続されている電源リード線１２
を多孔性のものとし、２つの成分Ａ及びＢを合体
する材料で形成することが良い慣行であり、この
場合成分Ａは通常の導電性を有し、成分Ｂは超電
導の性質を有する。成分Ａ及びＢは、集電手段１
５に接続している電源リード線の端の100％が成
分Ａで構成される材料でできており、超電導巻線
１０（第１図）に接続している電源リード線１２
の他の端の100％が成分Ｂで構成される材料でで
きているようにして、電源リード線１２の長さ全
体にわたつて分布している。成分Ａ及びＢの含有
量は電源リード線１２のそれぞれの端から反対方
向に測定して、それらの端における最大値から始
まつて次第に減少することが必要である。本実施
例においては、電源リード線１２の中間部に、長
さにおいて電源リード線１２の直径の10ないし20
倍に達する部分があり、この部分は等しい量の成
分Ａ及びＢからなる。

上述の実施例においては、電源リード線１２は
従来の方法（例えば焼結又は成型）を用いて製造
され、超電導巻線１０から集電手段１５の円板３
４（第８図）に至る全長にわたり多孔構造を提供
する。電源リード線１２のこのような構成によ
り、電源リード線１２をそれぞれの排出手段に結
合することが可能になる。この目的のために、通
路４７が円板３４内に設けられており、電源リー
ド線１２は分岐端をもつておりこの分岐が通路４
７に配置されている。本実施例においては、８つ
の通路４７（第９図）と分岐端の８つの分岐があ
る。

円板３４からの冷却材の自由かつ均一な通過を
与え、それにより円板３４上に一様な熱分布を与
えるために、集電手段１５の円板３４を離れる通
路４７の出口（第８図）は冷却材集収室２３の空
間４２の側に向つていなくてはならず、また、回
転子３の回転中に生じる液体・金属接点４１（第
９図）の自由表面の半径より小さい半径上に配置
されなければならない。

冷却材の運動方向を示すために第１図ないし第
９図において矢印が用いられている。

超電導巻線１０（第１図）を超電導状態に維持
するために、超電導巻線は液体ヘリウムのような
液体冷却材の浴槽内に浸される。回転子３の軸か
らその周辺に移る液体ヘリウムに加わる遠心力の
作用によつて、圧力勾配が得られその結果ヘリウ
ムの温度は、ヘリウムが供給される超電導巻線１
０の温度と共に、増大する。冷却材の温度、従つ
て超電導巻線１０の温度を所定の範囲内に維持す
るために、冷却材の気体相の圧力をその液体相の
圧力より減少させることは良い慣行である。第１
図の実施例においてこのことは次のようにして行
なわれる。

小ゲージ圧力で冷凍機（図示せず）から入口手
段１８を介して引渡される液体ヘリウムは通路１
７を通つて回転子３の空胴及び超電導巻線１０の
通路内（図示せず）に入る。冷却材が回転子３の
軸からその表面に至るとき、冷却材は超電導巻線
１０を冷却しようとし、且つ、液相と気相にわか
れる。液体ヘリウムは中空回転子３の円筒部の内
壁上に集められ、気体ヘリウムは回転子３の軸の
近辺の空間を占めようとする。回転子３の軸の極
く近くにおいて気体ヘリウムは３つの流れに分割
される。そのうちの２つは回転子３の中空シヤフ
トの端部４，５を冷却するために冷却用ダクト１
４，１９に供給され、第３の流れは、電流リード
線１２を収容し超電導巻線１０と負符号集電手段
１５との間の連絡を行なう通路１６内を通る。液
体ヘリウムは気体ヘリウムに比較して超電導巻線
１０に対してより高い熱放出係数を与えるので、
超電導巻線１０の温度は中空回転子３の円筒部の
内壁にわたり分布している液体ヘリウムの温度に
よつて決まる。超電導巻線１０は、冷却用ダクト
１４，１９と、冷却用ダクト１４，１９及びそれ
ぞれの冷却材集収室の間の連絡を行なうそれぞれ
の排出手段２０，２２との排出特性がより高い場
合に、より多く冷却される。

液体ヘリウム及び、従つて、超電導巻線１０の
温度の減少は、超電導巻線１０に、また、端部
４，５、電源リード線１１，１２及び集電手段１
３，１５からの液体ヘリウムに伝導された熱量に
依存する。この目的のために、冷却用ダクト１４
に供給された気体ヘリウムは、電源リード線１１
を有する回転子３の中空シヤフトの端部４と正符
号集電手段１３とを通りこれらの内側を流れ、冷
却用ダクト１９に供給された気体ヘリウムは回転
子３の中空シヤフトの端部５の内側を伝導する。
電源リード線及び集電手段から熱を強力に除去す
るために、負及び正の符号の集電手段に接続され
た電源リード線は互いに独立になつており、集電
手段は、回転子から冷却材を回収する排出手段を
やはり収容する冷却材集収室内に配置されてお
り、この場合、該排出手段は冷却材集収室を冷却
用ダクトに結合するために用いられる。本実施例
においては負符号集電手段１５に接続された電源
リード線１２は通路１６内に配置されており、排
出手段２１は負符号集電手段１５と共に冷却材集
収室２３内に配置されている。結論として、電源
リード線１２を冷却するために用いられる気体ヘ
リウムは、回転子３の中空シヤフトの端部４の冷
却用ダクト１４内に配置され電源リード線１１を
冷却するために用いられる気体ヘリウムと共に、
冷却用ダクト１４及び通路１６を通り、それぞれ
の排出手段２０，２１を経由して、冷却材集収室
に入る。冷却材集収室内において気体ヘリウムの
２つの流れは共に結合されて正符号集電手段１３
と負符号集電手段１５を同時に冷却するために用
いられる。冷却材集収室２３を離れる気体ヘリウ
ムは冷凍室（図示せず）に引渡され、この冷凍室
はやはり、冷却用ダクト１９及び排出手段２２を
経由して冷却材集収室２４に至る気体ヘリウムの
流れを受取る。

冷却材の移動の過程において、冷却材は上述の
要素によつて生成されたある量の熱を吸収する傾
向があり、それによりそれらの要素から熱を移動
させる結果がもたらされる。この結果、超電導巻
線１０への熱の流入は制限される。

正符号集電手段１３，２７に接続された２本の
電源リード線１１，２６（第２図）を有する実施
例においては、回転子３の中空シヤフトの端部
４，５からと、電源リード線１１，１２からと、
正及び負の符号のそれぞれの集電手段１３，１５
からの熱の移動は、超電導巻線１０の冷却と共
に、上述と同様にして行なわれる。異なるところ
は、冷却用ダクト１９内に配置された電源リード
線２６と正符号集電手段２７とから熱が除去さ
れ、それにより超電導巻線１０への熱の流入は、
始動モードにおいて、また、電流値が定格の３な
いし５倍になる過渡的状態において、より適切に
行なわれる。電源リード線２６用開閉装置（図示
せず）は電気機械の外側又は内側に配置され得
る。電源リード線２６がオン又はオフになると、
回転子３の中空シヤフトの端部４，５に沿つて、
また、冷却用ダクト１４，１９及び通路１６内に
それぞれ配置された電源リード線１１，１２，２
６に沿つて、超電導巻線１０に伝導される熱の総
流入に関して冷却用ダクト１４，１９及び通路１
６の最適な動作を得るために、冷却用ダクト１
４，１９及び通路１６を通る冷却材の流速を制御
する必要がある。原理的には、この種の制御は、
「熱伝送領域」内の冷却用ダクト１４，１９及び
通路１６の出口においてのみ設けることができる
制御装置（図示せず）によつて行なわれる。もし
そうなつていないならば、機械の構成ははるかに
複雑になり信頼性は低下する。上記の制御装置は
冷却用ダクト１４，１９及び通路１６のそれぞれ
の出口に設けられた自動的絞り装置でもよい。し
かしながら、回転可能なダクトと結合したこのよ
うな制御装置を用いることにより、機械の構成は
より複雑となり、制御装置を通過する冷却材のス
ロツトリングに原因する回収不可能な損失を生じ
る。このため、冷却用ダクト１４と冷却材集収用
室２３の間の連絡を行なう排出手段の少なくとも
１つはうず巻車輪２８（第３，４図）の形をとつ
ている。冷却材集収室２３内の圧力制御によつ
て、冷却用ダクト１４及び通路１６に対する冷却
材の流速の再分布が可能になる。

小型電気機械又は低い流速の冷却材を用いる機
械内で冷却材の流速をより効率的に制御するため
に、好ましい実施例は、らせん条片３１を間に配
置した２つの円板２９，３０を備えた排出手段の
少なくとも１つを包含している。この実施例にお
いては、冷却材集収室２３内の気体ヘリウムの圧
力の増大は冷却用ダクト１４の排出特性をかなり
の程度劣化させる傾向があるが、通路１６に関す
る流速は機械の動作モードに依存して増大又は減
少させることができる。

集電手段１３，１５をより効率的に冷却するた
めに、集電手段は液体・金属接点４０，４１を有
する円板３３，３４を備えている。集電手段１
３，１５の付加的な冷却は、冷却材集収室２３を
通る気体ヘリウムによつて行なわれる。動作中
に、円板３３，３４は接点４０，４１を回転さ
せ、その結果、接点４０，４１は空間３６，３７
に一様に分布され、かくしてよりよい冷却が達成
される。液体・金属接点は概して化学的活性が高
く、従つてそれらの通常の動作は真空状態又は例
えばアルゴン又はヘリウムによつて与えられる不
活性雰囲気中でのみ達成される。冷却材集収室２
３内を通る気体ヘリウムは従つて接点４０，４１
を酸化から防ぐ。同時に、冷却材そのものは、円
板３３，３４及び接点４０，４１によつて、冷却
材集収室２３の気密装置２５の疲労によつて生じ
た異物から保護されている。冷却材はまた、集電
手段１３，１５の疲労中に生じた異物による汚染
からも保護されている。

冷却材集収室２３の出口における流体力学的損
失を減少させるために、冷却材集収室は広がり分
岐４３（第６図）を有しており、この広がり分岐
は集収室２３に対する接線上において集収室２３
に付加されており、回転子３の回転方向の反対側
に方向づけられている。冷却材は通路３２内で旋
回されて通路３２を離れ、かなりの流体力学的損
失なしに分岐４３に入り、次いで冷凍機（図示せ
ず）の入口に至る。

第７，８，９図に示した実施例における本発明
の電気機械は、第１図ないし第６図の場合につい
て記述した電気機械と同様に動作する。異なると
ころは、回転子３の中空シヤフトの端部５を冷却
するための冷却用ダクト１９（第７図）を離れる
冷却材は液体・金属接点４６をさらに保護すると
いうこと、及び、冷却材そのものは異物、すなわ
ち、冷却材集収室２４内に配置された正符号集電
手段２７の円板４４による気密装置９の疲労によ
つてもたらされた粒子によつて汚染されないよう
になつていることである。集収室２４を離れた
後、冷却材は分岐４３を経由して冷凍機に入る。

始動モードの間及び過渡的状態において、本発
明の電気機械が事故のない動作を行なうために、
また、この電気機械の調整応答を改善するため
に、電源リード線１２及び通路４７（第８，９
図）に関する冷却材の流速は、成分Ａ及びＢの割
合が互いに等しくなる点において電源リード線１
２の成分Ｂが超電導になるように好ましく選択さ
れている。この場合に、電源リード線１２は適切
に作用する。すなわち、電源リード線１２を伝導
して超電導巻線１０に至る熱量は最小であり電流
の急激な変動に依存しない。

固定子巻線２（第７図）と回転子３の間の充分
な熱的絶縁を得るために、これらの間の空間は空
になつており、その中の真空状態は回転子３の中
空シヤフトの気密装置９と絶えず動作している真
空ポンプ（図示せず）とによつて維持されてい
る。回転子３の空胴中に冷却材を導入するため及
びこの空胴中から冷却材を回収するためにそれぞ
れ用いられる、回転子３の中空シヤフトの端部
４，５と通路１６，１７との間もやはり真空絶縁
されている。

本発明の電気機械の構成により、より効果的な
基礎に基づいて、回転子の空胴から気体ヘリウム
を回収することが可能になる。気体ヘリウムの除
去により回転子内の液体ヘリウム上に存在する気
体ヘリウムの圧力が低下するので、冷却材そのも
のの圧力及び温度、従つて、超電導巻線の温度が
低下する。超電導巻線の温度が低下することによ
り超電導巻線の信頼性は高くなり超電導巻線を流
れる電流密度は増大し、この結果、機械全体の効
率は増大する。機械が非常に大きい回転数で動作
するとき、ヘリウムはより速い速度でかつ超電導
巻線がつくられるための好ましい温度条件で回収
される。一方、シヤフトの端部、電源リード線及
び集電手段の冷却においてヘリウム蒸気の「熱吸
収」の性質をより効率的に用いることにより、超
電導巻線の超電導状態を維持するために必要なヘ
リウムの全体としての消費量が減少する。

独立の通路内の正及び負の符号の集電手段に接
続された電源リード線の配置は、リード線のため
のより簡単な絶縁方法を保証し、また、シヤフト
は電源リード線の熱容量と比較してより大きな熱
容量を有するので、その絶縁方法をより信頼性の
あるものとする。この結果、正符号集電手段に接
続された電源リード線は、始動モード中及び過渡
的状態に機械を生じる熱サージによつて相当に影
響を受けることはない。一方、負符号集電手段に
接続された電源リード線は、それぞれ通常の導電
率及び超電導率を有する成分Ａ及びＢで構成され
る多孔性材料でつくられている。このことによ
り、電源リード線が超電導となる領域の拡張が可
能となり、この結果、電源リード線を流れる電流
及び電源リード線の適切な作用のために必要とさ
れる気体ヘリウムの量は広い範囲にわたり調節さ
れ得る。

正及び負の符号の集電手段に接続されている電
源リード線は、ペルチユ効果によるよりよい方法
で以下の通り冷却され得る。正符号の集電手段に
接続されている電源リード線において、従来の導
体とリード線内に合体された超電導体とをはんだ
付けした点である量の熱が吸収される。一方、負
符号の集電手段に接続されている電源リード線に
おいて、同量の熱が同じ条件で放出される。「負
符号」の電源リード線はヘリウムに対してより大
きい接触領域をもつているので、上記の熱は容易
に除去され得る。排出手段と集電手段との結合に
よりこれらの手段のよりよい作用が可能になる。
気体ヘリウムの排出により回転可能な液体・金属
接点が強く冷却され、液体・金属接点の酸化が防
止される。同時に、液体・金属接点は、排出気体
ヘリウムが回転可能な気密装置の疲労によつて生
成した異物によつて汚染されないようにしようと
する。上述の利点は本発明の電気機械の信頼性及
び効率を向上させ、動作価格を低減化させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による、極低温冷却を用いる電
気機械を示す部分的縦断面図、第２図は正符号集
電手段に接続された電源リード線が中空シヤフト
の両端部に対して利用可能である、本発明によ
る、極低温冷却を用いる電気機械を示す部分的縦
断面図、第３図はうず巻車輪の形につくられた、
回転子から冷却材を回収するための排出手段を備
えた、本発明による、極低温冷却を用いる電気機
械を示す部分的縦断面図、第４図は本発明によ
る、第３図の−線断面図、第５図は排出手段
が円板の形につくられており条片が円板の間に設
けられ、集電手段内に液体・金属合金が設けられ
た、本発明による、極低温冷却を用いる電気機械
を示す部分的縦断面図、第６図は本発明による、
第５図の−線断面図、第７図は中空シヤフト
の両端部上の集電手段が液体・金属合金を備えて
おり、冷却材集収室の筐体が固定子筐体の端しや
へいに配置されたベアリングの筐体に強固に結合
されている、本発明による、極低温冷却を用いる
電気機械の部分的縦断面図、第８図は負符号集電
手段に接続された電源リード線は多孔性であり、
集電手段は液体・金属合金を備えている、本発明
による、極低温冷却を用いる電気機械の縦断面
図、第９図は本発明による、第８図の−線断
面図、第１０図から第１５図はそれぞれ、従来の
超電導電気機械の縦断面図である。 ３……中空シヤフト、４，５……中空回転子３
のシヤフトの端部、６……ベアリング、１０……
超電導巻線、１１，１２……電源リード線、１３
……正符号集電手段、１４……端部４を冷却する
冷却用ダクト、１５……負符号集電手段、１６…
…電源リード線１２を収容する通路、１７……冷
却材を超電導巻線１０に供給する通路、１８……
冷却材を回転子３内に導入する入口手段、１９…
…端部５を冷却する冷却用ダクト、２０，２１，
２２……冷却材を回転子３から回収するための排
出手段、２３，２４……冷却材集収室、２６……
電源リード線、２８……うず巻車輪、２９，３０
……円板、３１……条片、３２……条片３１及び
円板２９，３０によつて形成される通路、３３，
３４……円板、３６，３７……空間、３８，３９
……冷却材集収室２３内につくられ、空間３６，
３７を形成するための仕切り壁、４４……冷却材
集収室２４に配置された円板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 冷却材で満たされた中空回転子３を有し極低
   温冷却を用いる電気機械であつて、該回転子３は
   冷却されている少なくとも第１および第２の２本
   の電源リード線１１，１２を有する超電導巻線１
   ０を備えており、この場合、該第１の電源リード
   線１１は正符号集電手段１３に接続されてペルチ
   エ効果により熱を吸収するようにされておりかつ
   該回転子３の中空シヤフトの１端部４を冷却する
   ための少なくとも１つの冷却用ダクト１４内に配
   置されており、該回転子３の該中空シヤフトの端
   部４，５を冷却するための冷却用ダクト１４，１
   ９は回転子３から冷却材を回収するためのそれぞ
   れの排出手段２０，２２を介して、それぞれの冷
   却材集収室２３，２４に結合されており、該第２
   の電源リード線１２は負符号集電手段１５に接続
   されてペルチエ効果により熱を放出するようにさ
   れており、該回転子３の該中空シヤフトはベアリ
   ング６内に支持されており、該ベアリングの各々
   は密封装置を用いた筐体を有し、該回転子３は冷
   却材を超電導巻線１０に供給するための通路１７
   を備えており、この場合、該通路１７は冷却材を
   該回転子３内に導入するための入口手段１８に結
   合されており、該入口手段１８は該回転子３の中
   空シヤフトの端部５に配置されており、該回転子
   ３は通路１６を備えており、この場合、該通路１
   ６は該回転子３の中空シヤフトの他の端部４内に
   設けられかつ該回転子３の空胴と、回転子３から
   冷却材を回収するための排出手段２１を介して、
   冷却材集収室２３とに接続されており、該第２の
   電源リード線１２は該通路１６内に配置されてお
   り、該集電手段１３，１５は冷却材集収室２３内
   に配置されている、極低温冷却を用いる電気機
   械。 ２ 該第１の電源リード線は、該正符号集電手段
   １３，２７に接続されかつ該回転子３の中空シヤ
   フトの両端部４，５を冷却するための冷却用ダク
   ト１４，１９内に配置された２本の電源リード線
   １１，２６を有し、該回転子３の中空シヤフトの
   一方の端部４において、負符号集電手段１５に接
   続された該第２の電源リード線１２と共に配置さ
   れている該第１の電源リード線の一方１１に接続
   された該正符号集電手段１３は、該負符号集電手
   段１５と共に、冷却材集収室２３内に配置され
   た、特許請求の範囲第１項記載の電気機械。 ３ 回転子から冷却材を回収するための少なくと
   も１つの排出手段を有し、該排出手段は回転子３
   の中空シヤフトの端部４，５を冷却する冷却用ダ
   クト１４，１９と冷却材集収室２３，２４の間の
   連絡を行なうように配置され、かつ、うず巻車輪
   ２８として形成されて回転子３の中空シヤフトの
   端部４を冷却する冷却用ダクト１４の出口端部材
   上に設けられ、冷却材集収室２３内で利用可能な
   １つ又は両方の集電手段に近接した冷却材集収室
   ２３内に配置されている、特許請求の範囲第１項
   又は第２項に記載の電気機械。 ４ うず巻車輪２８は２つの円板２９，３０を備
   えており、該円板２９，３０の間に固定的に巻回
   された条片３１はらせんを形成しそれにより該条
   片３１によつて形成された通路３２の幅がらせん
   の外周部からその中心を見て回転子３の回転方向
   と一致する方向に増大するようにした、特許請求
   の範囲第３項記載の電気機械。 ５ 集電手段１３，１５の各々は回転子３の中空
   シヤフトに堅固に設けられかつ各々が冷却材集収
   室２３のそれぞれの端壁面と冷却材集収室２３内
   につくられたそれぞれの仕切り壁とによつて形成
   された空間３６，３７内に配置されたそれぞれの
   円板３３，３４を備えており、該空間３６，３７
   は、電気的伝導を与え且つ冷却材を介して互いに
   集収室２３の他の端壁面と仕切り壁３８，３９と
   によつて形成された空間に接続されている液体・
   金属合金で満たされている、特許請求の範囲第１
   項から第４項の何れかに記載の電気機械。 ６ 冷却材集収室２３，２４の少なくとも１つ
   は、電気的及び熱的絶縁材料でつくられており、
   かつ、集電手段１３，１５，２７に関する冷却材
   集収室２３，２４内に配置された集電手段１３，
   １５，１７の円板３３，３４，４４の中心位置の
   調整を行なうために、それぞれのベアリング６に
   面する冷却材集収室２３，２４の端壁面によつ
   て、ベアリング６の筐体に堅固に取付られてお
   り、この場合、冷却材を回転子３に導入するため
   の入口手段１８の近辺の回転子３の中空シヤフト
   の端部５に配置された集収室２４は、入口手段１
   ８に対する付加的な固定された関係で入口手段１
   ８に面する端壁面を有する、特許請求の範囲第５
   項記載の電気機械。 ７ 負符号集電手段１５に接続された該第２の電
   源リード線１２は多孔性のものであり、かつ、２
   つの成分Ａ及びＢからなる材料でつくられてお
   り、この場合、成分Ａは通常の電導率を有してお
   り成分Ｂは超電導率を有しており、該成分Ａ及び
   Ｂは、集電手段１５に接続している該第２の電源
   リード線１２の端部の100％が成分Ａからなる材
   料でできており該第２の電源リード線１２の他端
   部の100％が成分Ｂからなる材料でできているよ
   うに、かつ、該成分Ａ及びＢの内容が、それぞれ
   の端部におけるそれぞれの最大値から測定を始め
   て、該第２の電源リード線１２のそれぞれの端部
   から反対方向に次第に減少するように、該第２の
   電源リード線１２の全長にわたり分布されてい
   る、特許請求の範囲第１項から第６項の何れかに
   記載の電気機械。