KR101116866B1 - hybrid cold box for superconducting electric power devices - Google Patents

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KR101116866B1 KR1020090117272A KR20090117272A KR101116866B1 KR 101116866 B1 KR101116866 B1 KR 101116866B1 KR 1020090117272 A KR1020090117272 A KR 1020090117272A KR 20090117272 A KR20090117272 A KR 20090117272A KR 101116866 B1 KR101116866 B1 KR 101116866B1
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Abstract

본 발명은 대용량의 초전도 전력기기용(초전도 케이블, 한류기, 변압기, 모터 등) 냉각장치에 관한 것으로서, 초전도 전력기기용 냉각장치에 있어서, 순수한 액체질소만을 공급하기 위한 기액분리기(LN2 separator)와, 상기 기액분리기로부터 공급된 액체질소를 초전도 전력기기에 순환시키기 위한 순환펌프가 장착된 저장부(reservoir)와, 상기 기액분리기와 연결되어 액체질소가 공급되며 공급된 액체질소를 감압시키거나 과냉각된 액체질소가 충진되는 과냉각기(subcooler)를 내부에 포함하며, 상기 저장부 및 과냉각기를 외부와 연결하기 위한 배관연결구는 외부로 노출되어 형성된 하이브리드 냉매공급장치와, 상기 과냉각기에 연결되어 액체질소를 과냉각시켜 공급하는 스터링 냉동기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초전도 전력기기용 하이브리드 냉각장치를 기술적 요지로 한다. 이에 따라, 하이브리드 냉매공급장치 내부에 각 냉각장비를 통합설치하여 다기능이 구현되도록 하여, 기존의 냉각장치에 비해 획기적으로 공간점유율을 줄일 수 있어 공간활용도를 높일 수 있으며, 주요부인 하이브리드 냉매공급장치만의 운반 및 이송에 의해 냉각장치의 구현이 거의 완성되게 되므로 냉각장치의 설치가 신속하고 용이하게 이루어는 이점이 있다.

Figure R1020090117272

초전도 전력기기 케이블 하이브리드 냉동기 과냉각 냉매공급장치

The present invention relates to a cooling device for a high-capacity superconducting power equipment (superconducting cable, current limiter, transformer, motor, etc.), in a cooling device for superconducting power equipment, a gas-liquid separator (LN2 separator) for supplying pure liquid nitrogen only; And a reservoir equipped with a circulation pump for circulating the liquid nitrogen supplied from the gas-liquid separator to the superconducting power device, and connected with the gas-liquid separator to supply the liquid nitrogen to depressurize or supercool the supplied liquid nitrogen. Includes a subcooler (subcooler) filled with the liquid nitrogen, the pipe connection for connecting the storage unit and the subcooler to the outside is a hybrid refrigerant supply device formed to be exposed to the outside, and connected to the subcooler to supercool the liquid nitrogen Hybrid for superconducting power equipment, characterized in that it comprises a Stirling refrigerator to supply And a cooling system of a technical base. Accordingly, by installing each cooling equipment inside the hybrid refrigerant supply unit to realize multi-functionality, the space occupancy can be drastically reduced compared to the existing cooling system, so that the space utilization can be increased. Since the implementation of the cooling device is almost completed by the transport and transportation of the installation of the cooling device has the advantage that it is made quickly and easily.

Figure R1020090117272

Superconducting Power Equipment Cable Hybrid Refrigerator Subcooling Refrigerant Supply Unit

Description

초전도 전력기기용 하이브리드 냉각장치{hybrid cold box for superconducting electric power devices}Hybrid cold box for superconducting electric power devices}

본 발명은 대용량의 초전도 전력기기용 냉각장치에 관한 것으로서, 하이브리드 냉매공급장치 내부에 각 냉각장비를 통합설치하여 다기능이 구현되도록 하여, 공간활용도를 높일 수 있고 운반 및 관리, 설치가 용이한 초전도 전력기기용 하이브리드 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device for a large-capacity superconducting electric power device, by integrating and installing the respective cooling equipment inside the hybrid refrigerant supply device to implement multi-function, to increase the space utilization, easy to transport and manage, easy to install superconducting power A hybrid chiller for equipment.

일반적으로 초전도 케이블, 초전도 한류기, 초전도 변압기, 초전도 모터 등 초전도 특성을 이용한 장치의 경우에는 초전도 시스템을 임계온도까지 온도를 낮추어야 하며, 이를 위해 별도의 냉각장치를 구비하여야 한다.In general, in the case of a device using superconducting characteristics such as a superconducting cable, a superconducting fault current limiter, a superconducting transformer, and a superconducting motor, the superconducting system must be cooled down to a critical temperature, and a separate cooling device must be provided for this purpose.

본 발명에서는 대용량의 초전도 전력기기를 운전하기 위한 것으로, 소형의 초전도 기기에서는 크라이오스태트에 소형의 극저온 냉동기의 부착만으로도 액체 질소를 과냉할 수 있지만, 초전도 케이블 및 변압기와 같은 대형의 시스템에서는 과냉의 액체질소를 생성 및 순환시키기 위한 별도의 냉각장치가 필요하다.In the present invention, a large-capacity superconducting power device is operated. In a small superconducting device, liquid nitrogen can be supercooled only by attaching a small cryogenic freezer to the cryostat, but in a large system such as a superconducting cable and transformer, A separate chiller is needed to produce and circulate the liquid nitrogen.

이러한 냉각장치는 초전도 전력기기용 크라이오스태트(cryostat)에 연결되어 초전도 시스템에 과냉 액체질소를 일정한 온도와 압력으로 원활하게 공급, 순환시켜 주어야 하며, 66~80K의 과냉 액체 질소를 공급할 수 있어야 한다.Such a cooling device should be connected to a cryostat for superconducting power equipment to smoothly supply and circulate supercooled liquid nitrogen at a constant temperature and pressure to the superconducting system, and to supply 66 ~ 80K subcooled liquid nitrogen. .

종래의 냉각장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 순수한 액체질소만을 공급하기 위한 기액분리기(LN2 SEPARATOR)(10)와, 공급된 액체질소의 압력을 조절하는 액체질소 압력탱크(LN2 PRESSURE TANK)(20), 냉동기용 냉각박스(COOLER COLD BOX)(30), 감압식 냉각박스(40), 냉각기(COOLER)(50) 등과 각각의 장비를 연결시켜주는 배관 등으로 구성되어 있다. 상기 냉동기용 냉각박스 또는 감압식 냉각박스에 의해 과냉각된 액체질소는 순환펌프를 통해 증발식 냉각박스를 통해 초전도 전력기기로 공급되며, 초전도 전력기기를 통과한 액체질소 또는 질소가스 등은 다시 액체질소 압력탱크로 공급되는 순환작용을 하게 되며, 액체질소의 소실이 발생한 경우에는 상기 기액분리기로부터 다시 공급받게 된다.1 and 2, a conventional cooling apparatus includes a gas-liquid separator (LN2 SEPARATOR) 10 for supplying pure liquid nitrogen only, and a liquid nitrogen pressure tank (LN2 PRESSURE) for adjusting the pressure of the supplied liquid nitrogen. TANK) 20, a chiller cold box (COOLER COLD BOX) 30, a pressure-sensitive cooling box 40, a cooler (COOLER) 50 and the like is connected to the pipe connecting the respective equipment. The liquid nitrogen supercooled by the freezer cooling box or the pressure-sensitive cooling box is supplied to the superconducting power device through the evaporative cooling box through a circulation pump, and the liquid nitrogen or nitrogen gas passed through the superconducting power device again is the liquid nitrogen pressure. It is circulated to the tank, and if the loss of liquid nitrogen is supplied from the gas-liquid separator again.

이와 같이 종래의 초전도 전력기기용 냉각장치는 각각의 기능을 하는 냉각기 및 냉각박스 및 탱크 등이 모두 분리되어 있어 배치 및 구성이 복잡하여, 특히 대형 초전도 시스템의 경우에는 설치공간을 상당히 많이 차지하면서 장비의 운용 및 유지, 관리가 어려운 문제점이 있다.As described above, the conventional superconducting power device cooling apparatus has a separate cooling device, a cooling box, and a tank, each having a separate function, which is complicated in layout and configuration. There is a problem that is difficult to operate, maintain and manage.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하이브리드 냉매공급장치 내부에 각 냉각장비를 통합설치하여 다기능이 구현되도록 하여, 공간활용도를 높일 수 있고 운반 및 관리, 설치가 용이한 초전도 전력기기용 하이브리드 냉각장치의 제공을 그 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, by integrating each cooling equipment inside the hybrid refrigerant supply device to implement a multi-function, can increase the space utilization, easy to transport, manage, easy to install hybrid cooling for superconducting power equipment The provision of the device is for that purpose.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 초전도 전력기기용 냉각장치에 있어서, 순수한 액체질소만을 공급하기 위한 기액분리기(LN2 separator)와, 상기 기액분리기로부터 공급된 액체질소를 초전도 전력기기에 순환시키기 위한 순환펌프가 장착된 저장부(reservoir)와, 상기 기액분리기와 연결되어 액체질소가 공급되며 공급된 액체질소를 감압시키거나 과냉각된 액체질소가 충진되는 과냉각기(subcooler)를 내부에 포함하며, 상기 저장부 및 과냉각기를 외부와 연결하기 위한 배관연결구는 외부로 노출되어 형성된 하이브리드 냉매공급장치와, 상기 과냉각기에 연결되어 액체질소를 과냉각시켜 공급하는 스터링 냉동기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초전도 전력기기용 하이브리드 냉각장치를 기술적 요지로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a cooling device for a superconducting power device, comprising: a gas-liquid separator (LN2 separator) for supplying pure liquid nitrogen only, and circulating liquid nitrogen supplied from the gas-liquid separator to the superconducting power device. A reservoir equipped with a circulation pump and a subcooler connected to the gas-liquid separator to supply liquid nitrogen and to depressurize the supplied liquid nitrogen or to fill the supercooled liquid nitrogen. The pipe connector for connecting the storage unit and the supercooler to the outside is a superconducting power device, characterized in that it comprises a hybrid refrigerant supply device is exposed to the outside formed, and a Stirling refrigerator connected to the supercooler to supply the supercooled liquid nitrogen Hybrid cooling device for technical purposes.

또한, 상기 기액분리기는, 상기 저장부 및 과냉각기와 연결되어 냉매인 액체질소의 소실시 액체질소를 공급하는 것이 바람직하다.In addition, the gas-liquid separator is connected to the storage unit and the subcooler to supply liquid nitrogen of the liquid nitrogen which is a refrigerant.

또한, 상기 저장부는, 초전도 전력기기와 연결되어 온도가 상승된 액체질소 또는 질소가스를 다시 공급받도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the storage unit is connected to the superconducting power device is preferably formed to receive a supply of liquid nitrogen or nitrogen gas temperature is raised again.

또한, 상기 과냉각기에는 동튜브로 권선된 환상형 열교환기가 액체질소에 침적설치되어, 상기 저장부에서 공급된 액체질소의 온도를 낮추는 것이 바람직하며, 또한, 상기 과냉각기는 액체질소의 감압에 의한 과냉도 이루어져 용량 증가의 필요시 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In the subcooler, an annular heat exchanger wound with a copper tube is deposited on the liquid nitrogen to lower the temperature of the liquid nitrogen supplied from the storage unit. In addition, the subcooler is subcooled by the decompression of the liquid nitrogen. It is also desirable to make it available when needed for increased capacity.

또한, 상기 스터링 냉동기는, 한쌍이 형성되어 상기 하이브리드 냉매공급장치의 배관연결구에 각각 착탈식으로 연결되어, 상기 과냉각기에 과냉각된 액체질소를 공급하는 것이 바람직하다.In addition, the sterling refrigerator, it is preferable that a pair is formed to be detachably connected to the pipe connector of the hybrid refrigerant supply device, respectively, to supply the supercooled liquid nitrogen to the subcooler.

상기 구성에 의해 본 발명은, 하이브리드 냉매공급장치 내부에 각 냉각장비를 통합설치하여 다기능이 구현되도록 하여, 기존의 냉각장치에 비해 획기적으로 공간점유율을 줄일 수 있어 공간활용도를 높일 수 있으며, 주요부인 하이브리드 냉매공급장치만의 운반 및 이송에 의해 냉각장치의 구현이 거의 완성되게 되므로 냉각장치의 설치가 신속하고 용이한 효과가 있다.By the above configuration, the present invention, the integrated installation of each cooling equipment inside the hybrid refrigerant supply device to implement a multi-function, can significantly reduce the space occupancy compared to the existing cooling device can increase the space utilization, the main part Since the implementation of the cooling device is almost completed by transporting and transferring only the hybrid refrigerant supply device, the installation of the cooling device is quick and easy.

또한, 본 발명에 따른 하이브리드 냉각장치는 모든 초전도 전력기기 또는 대용량의 냉각장치가 필요로 하는 모든 곳에 사용될 수 있는 효과가 있다.In addition, the hybrid cooling device according to the present invention has the effect that can be used anywhere that all superconducting power equipment or a large capacity cooling device.

본 발명은 대용량의 초전도 전력기기용(초전도 케이블, 한류기, 변압기, 모터 등) 냉각장치에 관한 것으로서, 각각의 독립된 역할을 하는 냉각장비를 하이브리드 냉매공급장치 내부에 통합 설치하여 냉각장치를 간단히 하기 위한 것이다.The present invention relates to a cooling device for a high-capacity superconducting power device (superconducting cable, current limiter, transformer, motor, etc.), and to simplify the cooling device by integrating and installing the cooling equipment, each of which plays an independent role, inside the hybrid refrigerant supply device. It is for.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 초전도 전력기기용 하이브리드 냉각장치에 관해 상세히 설명하고자 한다. 도 3은 본 발명에 따른 초전도 전력기기용 하이브리드 냉각장치의 주요부에 대한 모식도이고, 도 4는 본 발명에 따른 초전도 전력기기용 하이브리드 냉각장치의 주요부에 대한 사시도이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the hybrid cooling device for a superconducting power device according to the present invention. Figure 3 is a schematic diagram of the main part of the hybrid cooling device for a superconducting power device according to the present invention, Figure 4 is a perspective view of the main part of a hybrid cooling device for a superconducting power device according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명은 대용량의 초전도 전력기기용 냉각장치에 바람직하며, 액체질소를 공급하기 위한 기액분리기(LN2 separator)(100), 저장부(reservoir)(210)와 과냉각기(subcooler)(220)를 내부에 포함하는 하이브리드 냉매공급장치(200)와, 냉동기(300)로 크게 구성되며, 상기 하이브리드 냉매공급장치(200)는 내외부가 밀폐되어 내부의 저장부(210)와 과냉각기(220)를 외부와 연결하기 위한 배관연결구(230)는 외부로 노출되어 형성된 것이다.As shown, the present invention is preferred for a large capacity superconducting power equipment cooling device, a liquid-liquid separator (LN2 separator) 100, a reservoir 210 and a subcooler for supplying liquid nitrogen. The hybrid refrigerant supply device 200 includes a 220 inside, and the refrigerator 300 is large, and the hybrid refrigerant supply device 200 is sealed inside and outside the internal storage unit 210 and the subcooler ( The pipe connector 230 for connecting the 220 to the outside is formed to be exposed to the outside.

여기에서, 초전도 전력기기용 상기 하이브리드 냉매공급장치라함은, 기액분리기(LN2 separator)에서 공급된 액체질소를 저장하여 설정된 압력과 유량으로 초전도 전력기기에 공급 순환시키기 위한 순환펌프가 장착된 저장부(reservoir)와, 상기 기액분리기와 연결되어 액체질소가 공급되며 공급된 액체질소를 감압에 의해 과냉각시키거나 냉동기에 의해 과냉각된 액체질소가 충진되는 과냉각기(subcooler)를 내부에 포함하며, 상기 저장부 및 과냉각기를 외부와 연결하기 위한 배관연결구는 외부로 노출되어 초전도 전력기기와 연결되어 운전하기 위한 장치이다. 상기 하이브리드 냉매공급장치는 기액분리기와 스터링 냉동기 및 감압부와 결합하여 냉각장치를 이룬다.Here, the hybrid refrigerant supply device for a superconducting power device is a storage unit equipped with a circulation pump for storing and supplying the liquid nitrogen supplied from the gas-liquid separator (LN2 separator) to the superconducting power device at a set pressure and flow rate ( and a subcooler connected to the gas-liquid separator to supply liquid nitrogen and to subcool the supplied liquid nitrogen by depressurization or to fill the liquid nitrogen subcooled by the freezer. And a pipe connector for connecting the supercooler to the outside is exposed to the outside and connected to the superconducting power device for operation. The hybrid refrigerant supply device forms a cooling device by combining with a gas-liquid separator, a sterling freezer, and a decompression unit.

상기 기액분리기(100)는 순수한 액체질소만을 공급하기 위한 것으로, 상기 저장부(210)와 과냉각기(220)와 연결되어 냉매인 액체질소의 소실시 액체질소를 공급하도록 형성된다. 상기 기액분리기(100)는 압력센서와 내부의 공기를 빼내기 위한 진공밸브가 형성되며, 감압 밸브 등이 형성된다.The gas-liquid separator 100 is for supplying pure liquid nitrogen only, and is connected to the storage unit 210 and the supercooler 220 to supply liquid nitrogen of liquid nitrogen, which is a refrigerant. The gas-liquid separator 100 is formed with a pressure sensor and a vacuum valve for extracting the air therein, a pressure reducing valve is formed.

그리고, 상기 하이브리드 냉매공급장치(200)는 각각의 역할을 하는 독립된 장비를 하나의 탱크 내부에 통합 설치한 것으로, 내부에 저장부(210)와 과냉각기(220)가 포함되어 형성되고, 외부로는 상기 저장부(210)와 과냉각기(220)를 외부와 연결하기 위한 배관연결구(230)는 노출되어 형성된다.In addition, the hybrid refrigerant supply device 200 is an integrated equipment installed in one tank, each of which plays a role, the storage unit 210 and the supercooler 220 is formed therein, the outside The pipe connector 230 for connecting the storage unit 210 and the supercooler 220 to the outside is formed to be exposed.

상기 저장부(210)는 액체질소를 저장하고 액체질소를 순환시키기 위한 순환펌프(211)가 장착되며, 압력센서, 필요에 의한 히터작동기, 진공자켓밸브, 진공자켓 컨트롤 밸브 등이 형성되고, 상기 과냉각기(220)와 연결된다. 상기 저장부(210)와 과냉각기(220)의 연결은 하이브리드 냉매공급장치(200) 내부에서 구현되도록 한다. 상기 압력센서 등은 외부에서 작동 및 인식이 가능하도록 상기 하이브리드 냉매공급장치(200) 외부로 노출되도록 형성된다. 또한, 기액분리기, 저장부, 과냉각기의 액체질소 수위는 차압센서에 의해 수위를 인식 및 조정할 수 있도록 형성된다.The storage unit 210 is equipped with a circulation pump 211 for storing liquid nitrogen and circulating the liquid nitrogen, a pressure sensor, a heater actuator as necessary, a vacuum jacket valve, a vacuum jacket control valve is formed, It is connected to the subcooler 220. The connection of the storage unit 210 and the subcooler 220 is implemented in the hybrid refrigerant supply device 200. The pressure sensor or the like is formed to be exposed to the outside of the hybrid refrigerant supply device 200 to enable operation and recognition from the outside. In addition, the liquid nitrogen level of the gas-liquid separator, the storage unit, and the supercooler is formed to recognize and adjust the water level by the differential pressure sensor.

또한, 상기 저장부(210)는 초전도 전력기기의 다른 쪽과 연결되어 냉매역할이 완료되어 온도가 상승된 액체질소 또는 가스질소를 다시 공급받아 순환될 수 있도록 한다.In addition, the storage unit 210 is connected to the other side of the superconducting power device so that the refrigerant role is completed so that the liquid nitrogen or gas nitrogen of which the temperature is raised again can be circulated.

상기 과냉각기(220)는 액체질소를 냉각하기 위한 냉동기와 연결되는 것으로, 상기 저장부(210)와 연결되어 액체질소가 공급되며, 과냉각된 액체질소를 초전도 전력기기에 공급하게 된다. 상기 과냉각기(220)는 각종 압력센서 및 온도센서가 상기 하이브리드 냉매공급장치(200) 외부로 노출되도록 형성되며, 진공자켓밸브 등이 장착된다.The supercooler 220 is connected to a freezer for cooling liquid nitrogen. The supercooler 220 is connected to the storage unit 210 to supply liquid nitrogen, and to supply the supercooled liquid nitrogen to the superconducting power device. The supercooler 220 is formed such that various pressure sensors and temperature sensors are exposed to the outside of the hybrid refrigerant supply device 200, and a vacuum jacket valve and the like are mounted.

또한, 상기 과냉각기(220) 내부에는 동튜브로 권선된 환상형 열교환기(221)가 액체질소에 침적형성되며, 과냉각기(220) 내부의 액체질소는 외부의 스터링 냉동기(300)에 의해 과냉각되어 진다.In addition, an annular heat exchanger 221 wound with a copper tube is formed and deposited in liquid nitrogen in the subcooler 220, and the liquid nitrogen in the subcooler 220 is supercooled by an external sterling refrigerator 300. It is done.

또한, 상기 과냉각기(220)는 진공펌프로 구성된 감압부(400)와 연결되어 감압에 의한 과냉각도 가능하도록 하여 용량 증가 필요시에 사용할 수도 있으며, 스터링 냉동기(300)의 운전 중지시에도 과냉의 액체질소를 생성할 수 있도록 한다.In addition, the subcooler 220 may be connected to the decompression unit 400 configured as a vacuum pump to allow subcooling by depressurization and may be used when capacity increase is necessary. Allows the production of liquid nitrogen.

한편, 냉각장치를 계속적으로 운전하기 위해서는 극저온 순환펌프(211)와 극저온 냉동기인 스터링 냉동기(300) 등을 정기적으로 오버홀(over haul)할 필요가 있으며, 이를 위해 상기 하이브리드 냉매공급장치(200)에서 상기 스터링 냉동기(300) 등을 착탈식으로 설계하여 주요 냉매공급장치를 분해하지 않고서도 펌프와 냉동기를 오버홀할 수 있도록 한 것이다.Meanwhile, in order to continuously operate the cooling device, it is necessary to periodically overhaul the cryogenic circulation pump 211 and the cryogenic freezer Stirling refrigerator 300, and the like, in order to accomplish this, in the hybrid refrigerant supply device 200. The sterling refrigerator 300 and the like are detachably designed so that the pump and the refrigerator can be overhauled without disassembling the main refrigerant supply device.

그리고, 상기 스터링 냉동기(300)는 용량에 따라 1대 또는 다수대로 형성되어 상기 하이브리드 냉매공급장치(200)의 배관연결구(230) 중에서 각각 연결되어, 상기 과냉각기(220)에 과냉각된 액체질소를 공급할 수 있도록 한다. 여기에서 상기 스터링 냉동기(300)는 상기 하이브리드 냉매공급장치(200)의 배관연결구(230)에서 착탈식으로 결합이 가능하여 상술한 바와 같이 냉동기만 따로 오버홀할 수 있게 된다.In addition, the Stirling refrigerator 300 is formed of one or a plurality according to the capacity is connected to each of the pipe connector 230 of the hybrid refrigerant supply device 200, the supercooled liquid nitrogen to the subcooler 220 Make it available. Here, the Stirling refrigerator 300 can be detachably coupled at the pipe connector 230 of the hybrid refrigerant supply device 200, so that only the refrigerator can be separately overhauled as described above.

이와 같이 제작된 냉각장치는 현재 직경 1050mm X 길이 2400mm 규모의 10kW 용량으로 설계되어, 종래의 냉각장치에 비해 획기적으로 공간점유율을 줄일 수 있으며, 주요부인 하이브리드 냉매공급장치(200)가 다기능을 발현하도록 하여, 하이브리드 냉매공급장치(200) 만의 관리, 운반 및 이송에 의해 냉각장치의 구현이 거의 완성되게 되므로 냉각장치의 설치가 신속하고 용이한 이점이 있다.The cooling device manufactured as described above is designed to have a capacity of 10kW having a diameter of 1050mm X length of 2400mm, and can significantly reduce the space occupancy compared to the conventional cooling device, so that the hybrid refrigerant supply device 200, which is a main part, expresses multifunctionality. Thus, since the implementation of the cooling device is almost completed by the management, transportation, and transport of the hybrid refrigerant supply device 200 only, the installation of the cooling device is quick and easy.

또한, 본 발명에 따른 하이브리드 냉각장치는 초전도 전력기기 또는 대용량의 냉각장치가 필요로 하는 모든 곳에 사용될 수 있다.In addition, the hybrid cooling device according to the present invention can be used wherever a superconducting power device or a large capacity cooling device is required.

도 1 - 종래의 초전도 전력기기용 냉각장치의 주요부에 대한 모식도.1-Schematic diagram of the main part of a conventional superconducting power device cooling device.

도 2 - 종래의 초전도 전력기기용 냉각장치의 주요부에 대한 사시도.2-a perspective view of an essential part of a conventional superconducting power device cooling device.

도 3 - 본 발명에 따른 초전도 전력기기용 하이브리드 냉각장치의 주요부에 대한 모식도.Figure 3-Schematic diagram of the main part of the hybrid cooling device for superconducting power equipment according to the present invention.

도 4 - 본 발명에 따른 초전도 전력기기용 하이브리드 냉각장치의 주요부에 대한 사시도.4-a perspective view of a main part of a hybrid cooling device for a superconducting power device according to the present invention.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명><Description of Major Symbols Used in Drawings>

100 : 기액분리기 200 : 하이브리드 냉매공급장치100: gas-liquid separator 200: hybrid refrigerant supply device

210 : 저장부 211 : 순환펌프210: storage unit 211: circulation pump

220 : 과냉각기 221 : 열교환기220: supercooler 221: heat exchanger

230 : 배관연결구 300 : 스터링 냉동기230: pipe connection 300: Sterling Refrigerator

400 : 감압부400: decompression unit

Claims (6)

대용량 초전도 전력기기용 냉각장치에 있어서,In the cooling device for a large capacity superconducting power equipment, 액체질소를 공급하기 위한 기액분리기(LN2 separator)(100)와;A gas-liquid separator (LN2 separator) 100 for supplying liquid nitrogen; 상기 기액분리기(100)로부터 공급된 액체질소를 순환시키기 위한 순환펌프(211)가 장착된 저장부(reservoir)(210)와, 상기 기액분리기(100)와 연결되어 액체질소가 공급되며 공급된 액체질소를 감압시키거나 과냉각된 액체질소가 충진되는 과냉각기(subcooler)(220)를 내부에 포함하며, 상기 저장부(210) 및 과냉각기(220)를 외부와 연결하기 위한 배관연결구(230)는 외부로 노출되어 형성된 하이브리드 냉매공급장치(200)와;A reservoir 210 equipped with a circulation pump 211 for circulating the liquid nitrogen supplied from the gas-liquid separator 100 and the liquid nitrogen supplied with the liquid nitrogen connected to the gas-liquid separator 100 and supplied with the liquid. It includes a subcooler (220) to reduce the nitrogen or subcooled liquid nitrogen is filled in the inside, the pipe connector 230 for connecting the storage unit 210 and the subcooler 220 with the outside is A hybrid refrigerant supply device 200 exposed to the outside; 상기 과냉각기(220)에 연결되어 액체질소를 과냉각시켜 공급하는 스터링 냉동기(300);를 포함하여 구성되되, It is connected to the subcooler 220, the Stirling refrigerator 300 for subcooling the liquid nitrogen; 상기 저장부(210)는 초전도 전력기기와 연결되어 온도가 상승된 액체질소 또는 가스질소를 다시 공급받고, 상기 과냉각기(220)에는 동튜브로 권선된 환상형 열교환기(221)가 액체질소에 침적설치되어 상기 저장부(210)에서 공급된 액체질소의 온도를 낮추고, 순환펌프(211)는 상기 저장부(210)의 액체질소를 환상형 열교환기(221)를 거쳐 초전도전력기기측으로 순환 시키는 것을 특징으로 하는 초전도 전력기기용 하이브리드 냉각장치.The storage unit 210 is connected to a superconducting power device and is supplied with liquid nitrogen or gas nitrogen whose temperature is raised again, and the supercooler 220 has an annular heat exchanger 221 wound with a copper tube on the liquid nitrogen. It is installed to lower the temperature of the liquid nitrogen supplied from the storage unit 210, the circulation pump 211 circulates the liquid nitrogen of the storage unit 210 through the annular heat exchanger 221 to the superconducting power device side. Hybrid cooling device for superconducting power equipment, characterized in that. 제 1항에 있어서, 상기 기액분리기(100)는, 상기 저장부(210) 및 과냉각기(220)와 연결되어 냉매인 액체질소의 소실시 액체질소를 공급하는 것을 특징으로 하는 초전도 전력기기용 하이브리드 냉각장치.The superconducting power device hybrid according to claim 1, wherein the gas-liquid separator 100 is connected to the storage unit 210 and the subcooler 220 to supply liquid nitrogen of liquid nitrogen which is a refrigerant. Chiller. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 초전도 전력기기용 하이브리드 냉각장치에는 상기 과냉각기(220)에 연결되어 진공펌프에 의한 감압으로 액체질소를 과냉각하는 감압부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 전력기기용 하이브리드 냉각장치.The superconducting power of claim 1, wherein the hybrid cooling device for the superconducting power device further includes a decompression unit 400 connected to the subcooler 220 to supercool the liquid nitrogen at a reduced pressure by a vacuum pump. Hybrid chiller for the appliance. 제 1항에 있어서, 상기 스터링 냉동기(300)는, 상기 하이브리드 냉매공급장치(200)의 배관연결구(230)에 착탈식으로 연결되어, 상기 과냉각기(220)에 과냉각된 액체질소를 공급하는 것을 특징으로 하는 초전도 전력기기용 하이브리드 냉각장치.The method of claim 1, wherein the Stirling refrigerator 300 is detachably connected to the pipe connector 230 of the hybrid refrigerant supply device 200, characterized in that for supplying the supercooled liquid nitrogen to the subcooler 220. Hybrid cooling device for superconducting power equipment.
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