KR101396892B1 - 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터 - Google Patents

이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터 Download PDF

Info

Publication number
KR101396892B1
KR101396892B1 KR1020120046487A KR20120046487A KR101396892B1 KR 101396892 B1 KR101396892 B1 KR 101396892B1 KR 1020120046487 A KR1020120046487 A KR 1020120046487A KR 20120046487 A KR20120046487 A KR 20120046487A KR 101396892 B1 KR101396892 B1 KR 101396892B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
inlet
cooling
outlet
bobbin
Prior art date
Application number
KR1020120046487A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130123215A (ko
Inventor
박희주
김영춘
김효중
권운식
문태선
이재득
이정현
임성환
주진홍
Original Assignee
두산중공업 주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 두산중공업 주식회사 filed Critical 두산중공업 주식회사
Priority to KR1020120046487A priority Critical patent/KR101396892B1/ko
Publication of KR20130123215A publication Critical patent/KR20130123215A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101396892B1 publication Critical patent/KR101396892B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K55/00—Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures
    • H02K55/02—Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures of the synchronous type
    • H02K55/04—Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures of the synchronous type with rotating field windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/825—Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
    • Y10S505/876—Electrical generator or motor structure
    • Y10S505/877—Rotary dynamoelectric type
    • Y10S505/878—Rotary dynamoelectric type with cooling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)

Abstract

본 발명은 고정자의 내부에서 회전 가능하게 설치되는 초전도 로터와, 제1냉매가 상기 초전도 로터의 일측을 통해 유입되어 상기 초전도 로터를 순환한 후 상기 일측을 통해 유출되도록 형성되는 제1냉각유로, 및 제2냉매가 상기 초전도 로터의 타측을 통해 유입되어 상기 초전도 로터를 순환한 후 상기 타측을 통해 유출되도록 형성되는 제2냉각유로를 포함하는 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터를 제공한다.

Description

이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터{SUPERCONDUCTIVE ROTOR HAVING DOUBLE COOLING FLUID PATH}
본 발명은 초전도 회전기기의 로터(rotor, 회전자)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초전도 로터의 냉각 효과 개선 및 안정성 향상을 도모할 수 있는 냉각 구조에 관한 것이다.
초전도 회전기기(발전기/전동기)는 로터에 일반 구리선을 대신하여 초전도 코일을 이용한 회전기기로서, 일반 회전기기에 비해 작고 가볍게 제작이 가능하다. 초전도 회전기기는 초전도 현상을 이용하여 구동되므로, 로터는 초전도 온도까지 냉각되어야 한다.
초전도 로터를 냉각하는 방법은 자연대류를 이용한 방법과 강제대류를 이용한 방법으로 나눌 수 있다. 이 중 강제대류를 이용한 방법은 송풍기를 이용하여 온도가 낮은 기체를 순환시키는 방식과 냉매 공급 수단을 이용하여 온도가 낮은 냉매를 순환시키는 방식으로 나뉜다.
기체 순환 방식은 중력에 의한 영향은 없지만 냉각 효율이 낮고 고압 가스의 누설 문제를 수반하며, 냉매 순환 방식은 상변화에 의한 증발 잠열을 이용하기 때문에 냉각 효율이 높지만 냉매 자체의 중력으로 인해 유동 불균일 현상이 발생할 수 있다.
한편, 기존의 냉매 순환 방식은 하나의 냉매를 이용하여 목표 온도까지 초전도 로터를 냉각하고, 온도를 유지하도록 이루어진다. 이처럼 하나의 냉매를 이용하는 구조에서는 냉매의 액화점 주변 온도에서 구동이 이루어지므로, 초전도 코일 등의 내부 구조물에서 이상 증상으로 인한 열 발생 또는 각종 사고 상황에서 온도를 유지하기가 어렵고, 초기 냉각 시 시간이 많이 소요된다.
따라서, 초전도 로터의 냉각 효과를 개선하고 안정성을 향상시킬 수 있는 새로운 냉각 구조가 고려될 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0043087호 (공개일자: 2011.04.27.)
본 발명은 냉각 효과를 개선하고 안정성을 향상시킬 수 있는 새로운 냉각 구조를 구비하는 초전도 로터를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터는 고정자의 내부에서 회전 가능하게 설치되는 초전도 로터와, 제1냉매가 상기 초전도 로터의 일측을 통해 유입되어 상기 초전도 로터를 순환한 후 상기 일측을 통해 유출되도록 형성되는 제1냉각유로, 및 제2냉매가 상기 초전도 로터의 타측을 통해 유입되어 상기 초전도 로터를 순환한 후 상기 타측을 통해 유출되도록 형성되는 제2냉각유로를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1냉매와 상기 제2냉매는 서로 다른 비점을 갖는다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 초전도 로터는 회전축과, 초전도 코일을 수용하고 상기 회전축을 감싸도록 형성되는 보빈 블록, 및 상기 보빈 블록을 수용하며 외관을 이루는 하우징을 포함하고, 상기 제1 및 제2냉각유로 각각은 상기 제1 및 제2냉매가 상기 보빈 블록의 내부를 순환할 수 있도록 상기 보빈 블록의 내부를 관통하여 형성된다.
상기 보빈 블록 내에서 상기 제1 및 제2냉각유로 중 하나는 다른 하나를 감싸도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1냉각유로는 상기 회전축의 일측 내부에 각각 형성되는 제1냉각유로입구와 제1냉각유로출구와, 상기 제1냉각유로입구를 통해 유입된 제1냉매가 상기 보빈 블록의 내부로 유입될 수 있도록 상기 보빈 블록의 일측에 형성되는 제1유입구, 및 상기 제1유입구를 통해 유입된 제1냉매가 상기 보빈 블록의 내부를 순환한 후 상기 제1냉각유로출구를 통해 유출될 수 있도록 상기 보빈 블록의 상기 일측에 형성되는 제1유출구를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 제2냉각유로는 상기 회전축의 타측에 인접한 상기 하우징에 각각 형성되는 제2냉각유로입구와 제2냉각유로출구와, 상기 제2냉각유로입구를 통해 유입된 제2냉매가 상기 보빈 블록의 내부로 유입될 수 있도록 상기 보빈 블록의 타측에 형성되는 제2유입구, 및 상기 제2유입구를 통해 유입된 제2냉매가 상기 보빈 블록의 내부를 순환한 후 상기 제2냉각유로출구를 통해 유출될 수 있도록 상기 보빈 블록의 상기 타측에 형성되는 제2유출구를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 제2냉각유로입구와 상기 제2냉각유로출구에는 상기 제2냉매의 흐름을 제어하는 밸브가 각각 설치된다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 보빈 블록은 복수 개로 마련되며, 상기 보빈 블록 중 하나에는 상기 제1유입구가 형성되고 다른 하나에는 상기 제1유출구가 형성된다. 또한, 상기 보빈 블록 중 상기 하나에는 상기 제2유입구가 형성되고 상기 다른 하나에는 상기 제2유출구가 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 제1냉매의 상기 제1유입구 및 상기 제1유출구는 상기 제2냉매의 상기 제2유출구 및 상기 제2유입구에 각각 대응되게 형성된다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 제1 및 제2냉각유로를 통해 초전도 로터의 냉각 구조가 이중화됨에 따라, 초전도 로터의 냉각 효과가 개선될 수 있고, 그 결과 안정성도 향상될 수 있다.
또한, 제1냉각유로를 통해 별도의 가압장치나 순환장치가 불필요한 제1냉매가 바로 공급됨으로써 냉각을 위한 시간이 줄어들 수 있으며, 제1냉매가 제2냉매를 냉각시켜 제2냉매의 응축시간을 단축시킬 수 있다.
아울러, 제1냉매로 제2냉매보다 비점이 높은 냉매가 사용됨으로써, 제2냉매의 공급을 위한 장치 또는 초전도 로터 자체의 고장 시에도 1차 냉매는 고체 또는 액체 상태를 어느 정도 유지하므로 기화가 일어나는 제2냉매보다 냉각 유지 시간을 늘릴 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 초전도 로터의 단면을 개략적으로 보인 개념도.
도 2는 도 1에 도시된 초전도 로터의 일 예로서, 6극(pole) 로터의 이중 냉각구조를 보인 개념도.
도 3a 내지 3c는 도 2의 6극 로터에 적용 가능한 이중 냉각구조의 다양한 실시예를 설명하기 위한 개념도.
이하, 본 발명에 관련된 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명과 관련된 초전도 로터(100)의 단면을 개략적으로 보인 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 초전도 로터(100)의 일 예로서, 6극(pole) 초전도 로터(100)의 이중 냉각구조를 보인 개념도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 초전도 회전기기는 고정자 및 회전자, 즉 초전도 로터(100)를 포함한다. 초전도 로터(100)는 고정자의 내부에 회전축(110)을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 회전자계에서 초전도 코일(130)에 흐르는 전류를 이용하여 토크를 발생시킨다.
초전도 로터(100)에는 초전도 코일(130)을 감기 위한 보빈 블록(120)이 마련되어 있다. 보빈 블록(120)은 초전도 코일(130)을 수용하도록 이루어지고, 회전축(110)을 감싸도록 형성된다. 보빈 블록(120)은 보빈 블록(120) 지지체에 의해 지지될 수 있다.
보빈 블록(120)은 도 2에 도시된 바와 같이 극 수가 6개인 6극(pole) 초전도 로터(100)에 대응되게 6개의 보빈 블록(120a-120f)으로 구성될 수 있다. 초전도 로터(100)의 극 수 및 이에 대응되는 보빈 블록(120)의 수는 도 2에 도시된 극 수에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 보빈 블록(120)은 원형 형상으로 이루어질 수도 있다.
초전도 로터(100)는 보빈 블록(120)을 수용하며, 외관을 이루는 하우징(140)을 포함한다. 하우징(140)은 초전도 코일(130)을 저온으로 유지하기 위해서 진공의 단열 구조를 갖는다.
본 도면에서는 본 발명의 특징인 이중 냉각구조를 위주로 설명하기 위해 다른 구성들은 생략하거나 간략하게 도시하였다. 예를 들어, 초전도 코일(130)의 양단부에는 회전력을 회전축(110)으로 전달하는 토크 튜브가 구비될 수 있다.
초전도 로터(100)는 냉매 공급 수단을 통해 냉매가 공급 및 순환됨으로써 냉각되고, 냉각된 온도를 유지하도록 이루어진다. 본 발명의 초전도 로터(100)는 냉각 효과 개선 및 안정성 향상을 위하여 이중 냉각구조를 구비한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 초전도 로터(100)는 이중 냉각구조를 이루는 제1냉각유로(150)와 제2냉각유로(160)를 포함한다. 제1냉각유로(150)는 제1냉매가 초전도 로터(100)의 일측을 통해 유입되어 초전도 로터(100)를 순환한 후 다시 상기 일측을 통해 유출되도록 경로를 형성한다. 제2냉각유로(160)는 제2냉매가 초전도 로터(100)의 타측을 통해 유입되어 초전도 로터(100)를 순환한 후 다시 상기 타측을 통해 유출되도록 경로를 형성한다. 여기서, 초전도 로터(100)의 일측 및 타측은 회전축(110) 상의 양측에 대응되는 부분이 될 수 있다.
이때, 제1냉매와 제2냉매는 서로 다른 비점을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1냉매로 비점이 77K인 질소가 사용될 수 있고, 제2냉매로 비점이 27K인 네온, 수소, 헬륨 등이 사용될 수 있다. 특히, 제1냉매로 질소가 사용되는 경우, 액체 질소는 다른 냉매에 비해 상대적으로 가격이 저렴하고, 별도의 가압장치나 순환장치 없이도 제1냉각유로(150)를 통해 바로 공급될 수 있다는 점에서 장점을 갖는다.
상기 이중 냉각구조에 의하면, 초기에 두 가지 냉매를 동시에 사용하여 초전도 로터(100)를 냉각할 수 있으므로 냉각을 위한 시간이 줄어들 수 있으며, 상대적으로 비점이 높은 제1냉매가 제2냉매를 냉각시켜 제2냉매의 응축시간을 단축시킬 수 있다.
아울러, 제1냉매로 제2냉매보다 비점이 높은 냉매가 사용됨으로써, 제2냉매의 공급을 위한 장치 또는 초전도 로터(100) 자체의 고장 시에도 1차 냉매는 고체 또는 액체 상태를 어느 정도 유지하므로 기화가 일어나는 제2냉매보다 냉각 유지 시간을 늘릴 수 있다.
이하에서는, 이중 냉각구조를 일 예를 들어 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 제1 및 제2냉각유로(150, 160)는 보빈 블록(120)의 내부를 각각 관통하여 형성됨으로써, 제1 및 제2냉매가 보빈 블록(120)의 내부를 순환하여 초전도 로터(100)를 냉각시키도록 이루어질 수 있다. 보빈 블록(120) 내에서 제1 및 제2냉각유로(150, 160) 중 하나는 다른 하나를 감싸도록 배치될 수 있다. 이에 대해서는 도 3에 관한 설명에서 후술하기로 한다.
제1냉각유로(150)는 제1냉각유로입구(150a), 제1유입구(150b), 제1유출구(150c) 및 제1냉각유로출구(150d)로 이어지는 경로를 포함한다.
구체적으로, 제1냉각유로입구(150a)는 제1냉매의 공급을 위한 장치와 연결되어 제1냉매가 초전도 로터(100)의 일측으로 유입될 수 있도록 한다. 제1냉각유로출구(150d)는 제1냉각유로입구(150a)와 인접한 초전도 로터(100)의 상기 일측에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1냉각유로입구(150a)와 제1냉각유로출구(150d)는 회전축(110)의 일측 내부에 각각 형성될 수 있다.
제1유입구(150b)는 제1냉각유로입구(150a)를 통해 유입된 제1냉매가 보빈 블록(120)의 내부로 유입될 수 있도록 보빈 블록(120)의 일측에 형성된다. 제1유입구(150b)를 통해 유입된 제1냉매는 보빈 블록(120) 내부를 순환하면서 초전도 코일(130)을 포함한 초전도 로터(100)를 냉각시키며, 제1유출구(150c)를 통해 보빈 블록(120)으로부터 유출된다. 제1유출구(150c)는 보빈 블록(120)의 상기 일측에 제1유입구(150b)와 인접하게 형성될 수 있다.
제1유입구(150b)로부터 제1유출구(150c)로 이어지는 경로는 보빈 블록(120)의 일측으로부터 길이 방향을 따라 연장되었다가, 소정 폭 방향을 따라 이동 후, 상기 길이 방향을 따라 연장되어 다시 상기 일측으로 되돌아오는 경로를 형성할 수 있다.
마찬가지로, 제2냉각유로(160)는 제2냉각유로입구(160a), 제2유입구(160b), 제2유출구(160c) 및 제2냉각유로출구(160d)로 이어지는 경로를 포함한다.
제2냉각유로입구(160a)는 제2냉매의 공급을 위한 장치와 연결되어 제2냉매가 초전도 로터(100)의 타측으로 유입될 수 있도록 한다. 제2냉각유로출구(160d)는 제2냉각유로입구(160a)와 인접한 초전도 로터(100)의 상기 타측에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2냉각유로입구(160a)와 제2냉각유로출구(160d)는 회전축(110)의 타측에 인접한 하우징(140)에 각각 형성될 수 있다.
앞선 도 1을 참조하면, 제2냉각유로입구(160a)와 제2냉각유로출구(160d)에는 제2냉매의 흐름을 제어하는 밸브(170)가 각각 설치될 수 있다.
제2유입구(160b)는 제2냉각유로입구(160a)를 통해 유입된 제2냉매가 보빈 블록(120)의 내부로 유입될 수 있도록 보빈 블록(120)의 타측에 형성된다. 제2유입구(160b)를 통해 유입된 제2냉매는 보빈 블록(120) 내부를 순환하면서 초전도 코일(130)을 포함한 초전도 로터(100)를 냉각시키며, 제2유출구(160c)를 통해 보빈 블록(120)으로부터 유출된다. 제2유출구(160c)는 보빈 블록(120)의 상기 타측에 제2유입구(160b)와 인접하게 형성될 수 있다.
제2유입구(160b)로부터 제2유출구(160c)로 이어지는 경로는 보빈 블록(120)의 타측으로부터 길이 방향을 따라 연장되었다가, 소정 폭 방향을 따라 이동 후, 상기 길이 방향을 따라 연장되어 다시 상기 타측으로 되돌아오는 경로를 형성할 수 있다.
도 3a 내지 3c는 도 2의 6극 초전도 로터(100)에 적용 가능한 이중 냉각구조의 다양한 실시예를 설명하기 위한 개념도이다. 이하, 설명되는 실시예에서 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 3a 내지 3c를 참조하면, 보빈 블록(120, 220, 320)은 복수 개로 형성된다. 본 도면에서는 6극 초전도 로터(100)에 대응되는 6개의 보빈 블록(120a-120f, 220a-220f, 320a-320f)을 평면상에 펼쳐 보이고 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 각 냉매의 유입구(150b, 160b) 및 유출구(150c, 160c)는 보빈 블록(120)마다 형성될 수 있다. 제2냉각유로(160)는 제1냉각유로(150)를 감싸도록 배치되어 균일한 냉각 성능을 확보하고, 하나의 냉매의 순환에 문제가 발생하더라도 다른 하나의 냉매가 초전도 로터(100)를 균일하게 냉각시키도록 형성될 수 있다.
또한, 제1냉매의 제1유입구(150b) 및 제1유출구(150c)는 제2냉매의 제2유입구(160b) 및 제2유출구(160c)에 각각 대응되게 형성될 수 있다. 반대로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1냉매의 제1유입구(250b) 및 제1유출구(250c)는 제2냉매의 제2유출구(260c) 및 제2유입구(260b)에 각각 대응되게 형성될 수도 있다. 상기 구조에 의하면, 제1유출구(250c)를 통해 빠져나가는 상대적으로 고온화된 제1냉매를 제2유입구(260b)를 통해 유입되는 상대적으로 저온의 제2냉매가 보완함으로써, 어느 한 부분에 대한 냉각이 편중되지 않을 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 인접한 2개의 보빈 블록(220a-220f)이 하나의 세트를 이루어 이에 각 냉매의 유입구(250b, 260b) 및 유출구(250c, 260c)가 형성될 수 있다. 또한, 도 3c에 도시된 바와 같이, 인접한 3개의 보빈 블록(320a-320f)이 하나의 세트를 이루어 이에 각 냉매의 유입구(350b, 360b) 및 유출구(350c, 360c)가 형성될 수도 있다.
이상에서 설명한 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
초전도 로터: 100 회전축: 110
보빈 블록: 120, 220, 320 초전도 코일: 130
하우징: 140 제1냉각유로: 150, 250, 350
제1냉각유로입구: 150a 제1유입구: 150b, 250b, 350b
제1유출구: 150c, 250c, 350c 제1냉각유로출구: 150d
제2냉각유로: 160, 260, 360 제2냉각유로입구: 160a
제2유입구: 160b, 260b, 360b 제2유출구: 160c, 260c, 360c
제2냉각유로출구: 160d 밸브: 170

Claims (10)

  1. 고정자의 내부에서 회전 가능하게 설치되는 초전도 로터;
    제1냉매가 상기 초전도 로터의 일측을 통해 유입되어 상기 초전도 로터를 순환한 후 상기 일측을 통해 유출되도록 형성되는 제1냉각유로; 및
    제2냉매가 상기 초전도 로터의 타측을 통해 유입되어 상기 초전도 로터를 순환한 후 상기 타측을 통해 유출되도록 형성되는 제2냉각유로를 포함하고,
    상기 제1냉매와 상기 제2냉매는 서로 다른 비점을 갖는 것을 특징으로 하는 초전도 로터.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 초전도 로터는,
    회전축;
    초전도 코일을 수용하고, 상기 회전축을 감싸도록 형성되는 보빈 블록; 및
    상기 보빈 블록을 수용하며, 외관을 이루는 하우징을 포함하고,
    상기 제1 및 제2냉각유로 각각은 상기 제1 및 제2냉매가 상기 보빈 블록의 내부를 순환할 수 있도록 상기 보빈 블록의 내부를 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 보빈 블록 내에서 상기 제1 및 제2냉각유로 중 하나는 다른 하나를 감싸도록 배치되는 것을 특징으로 하는 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제1냉각유로는,
    상기 회전축의 일측 내부에 각각 형성되는 제1냉각유로입구와 제1냉각유로출구;
    상기 제1냉각유로입구를 통해 유입된 제1냉매가 상기 보빈 블록의 내부로 유입될 수 있도록 상기 보빈 블록의 일측에 형성되는 제1유입구; 및
    상기 제1유입구를 통해 유입된 제1냉매가 상기 보빈 블록의 내부를 순환한 후 상기 제1냉각유로출구를 통해 유출될 수 있도록 상기 보빈 블록의 상기 일측에 형성되는 제1유출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제2냉각유로는,
    상기 회전축의 타측에 인접한 상기 하우징에 각각 형성되는 제2냉각유로입구와 제2냉각유로출구;
    상기 제2냉각유로입구를 통해 유입된 제2냉매가 상기 보빈 블록의 내부로 유입될 수 있도록 상기 보빈 블록의 타측에 형성되는 제2유입구; 및
    상기 제2유입구를 통해 유입된 제2냉매가 상기 보빈 블록의 내부를 순환한 후 상기 제2냉각유로출구를 통해 유출될 수 있도록 상기 보빈 블록의 상기 타측에 형성되는 제2유출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제2냉각유로입구와 상기 제2냉각유로출구에는 상기 제2냉매의 흐름을 제어하는 밸브가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 보빈 블록은 복수 개로 마련되며,
    상기 보빈 블록 중 하나에는 상기 제1유입구가 형성되고 다른 하나에는 상기 제1유출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 보빈 블록 중 상기 하나에는 상기 제2유입구가 형성되고 상기 다른 하나에는 상기 제2유출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 제1냉매의 상기 제1유입구 및 상기 제1유출구는 상기 제2냉매의 상기 제2유출구 및 상기 제2유입구에 각각 대응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터.
KR1020120046487A 2012-05-02 2012-05-02 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터 KR101396892B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120046487A KR101396892B1 (ko) 2012-05-02 2012-05-02 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120046487A KR101396892B1 (ko) 2012-05-02 2012-05-02 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130123215A KR20130123215A (ko) 2013-11-12
KR101396892B1 true KR101396892B1 (ko) 2014-06-03

Family

ID=49852600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120046487A KR101396892B1 (ko) 2012-05-02 2012-05-02 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101396892B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10215561A (ja) * 1997-01-30 1998-08-11 Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai 超電導回転電機の回転子
JP2006174691A (ja) * 2004-12-10 2006-06-29 General Electric Co <Ge> 超電導回転機を冷却するシステムおよび方法
JP2006280188A (ja) * 2005-03-02 2006-10-12 Honda Motor Co Ltd ステータおよびモータ
KR20110043087A (ko) * 2009-10-21 2011-04-27 두산중공업 주식회사 초전도 회전기기의 냉각 유로 구조

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10215561A (ja) * 1997-01-30 1998-08-11 Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai 超電導回転電機の回転子
JP2006174691A (ja) * 2004-12-10 2006-06-29 General Electric Co <Ge> 超電導回転機を冷却するシステムおよび方法
JP2006280188A (ja) * 2005-03-02 2006-10-12 Honda Motor Co Ltd ステータおよびモータ
KR20110043087A (ko) * 2009-10-21 2011-04-27 두산중공업 주식회사 초전도 회전기기의 냉각 유로 구조

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130123215A (ko) 2013-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9397536B2 (en) Rotating electrical machine for vehicles with liquid cooling
KR101238209B1 (ko) 전동기
WO2018103307A1 (zh) 电机转子支架以及电机
US9660505B2 (en) Electrical machine with reduced windage loss
CA2975339C (en) Cooling device for cooling a high pole-count rotor
CN109716636B (zh) 具有线圈装置和绕组支架的转子
KR101114713B1 (ko) 전동기 및 이의 냉각유닛
RU2668266C2 (ru) Охлаждение электрической машины
KR20100126791A (ko) 회전 기준 프레임 내에 배치된 냉각 시스템
US11402136B2 (en) Drum-type magnetic refrigeration apparatus with multiple bed rings
CN104377851A (zh) 永磁电机、制冷压缩机及空调机组
US20240235361A9 (en) High-temperature superconducting rotarting machine equipped with fixed-type rotor cryostat for cryogen and stator colling structure using of vaporized cryogen from rotor
TWI671981B (zh) 具有冷卻流路的冷卻器馬達
US8338995B2 (en) Cooling fluid path structure for superconduction rotating machine
KR101372291B1 (ko) 로터 코어 및 이 로터 코어를 구비하는 초전도 회전기
KR101396892B1 (ko) 이중 냉각구조를 구비하는 초전도 로터
KR101179004B1 (ko) 전동기 및 이의 냉각유닛
JP5778773B2 (ja) 電気機械のための回転子
US9621011B2 (en) Stator assembly
JP2020512800A (ja) チラー電動機のための液体噴射ノズル
KR101014689B1 (ko) 회전형 극저온 냉매 공급장치
JP2009290988A (ja) 超電導回転電機の冷媒給排装置
JP2004112967A (ja) 回転電機の冷却構造
KR101265287B1 (ko) 자기냉매를 이용한 초전도 회전기기
WO2016079806A1 (ja) 回転電機

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170308

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 6