KR200473549Y1 - 초전도 발전 시스템 - Google Patents

초전도 발전 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR200473549Y1
KR200473549Y1 KR2020120012379U KR20120012379U KR200473549Y1 KR 200473549 Y1 KR200473549 Y1 KR 200473549Y1 KR 2020120012379 U KR2020120012379 U KR 2020120012379U KR 20120012379 U KR20120012379 U KR 20120012379U KR 200473549 Y1 KR200473549 Y1 KR 200473549Y1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling chamber
bobbin
refrigerant
superconducting
power generation
Prior art date
Application number
KR2020120012379U
Other languages
English (en)
Inventor
황정호
김철희
이근태
Original Assignee
두산엔진주식회사
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 두산엔진주식회사 filed Critical 두산엔진주식회사
Priority to KR2020120012379U priority Critical patent/KR200473549Y1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR200473549Y1 publication Critical patent/KR200473549Y1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K55/00Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures
    • H02K55/02Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures of the synchronous type
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/825Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
    • Y10S505/876Electrical generator or motor structure
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/825Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
    • Y10S505/888Refrigeration
    • Y10S505/897Cryogenic media transfer

Landscapes

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

Abstract

본 고안의 실시예는 초전도 발전 시스템에 관한 것으로, 본 고안의 실시예에 따른 초전도 발전 시스템은 회전 동력을 전달하는 회전축과, 초전도 코일이 감긴 보빈과 상기 보빈을 상기 회전축에 대해 이격시켜 지지하는 토크 디스크 및 상기 보빈과 상기 회전축 사이에 배치된 냉각 챔버를 포함하는 회전자와, 상기 냉각 챔버에 냉매를 공급하는 냉매 인입 라인, 그리고 상기 냉각 챔버로부터 냉매를 배출하며 상기 토크 디스크를 관통하여 지나가는 냉매 인출 라인 을 포함한다.

Description

초전도 발전 시스템{SUPER CONDUCTING ELECTRIC POWER GENERATION SYSTEM}
본 고안의 실시예는 초전도 발전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 극저온 냉각 시스템을 갖는 초전도 발전 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 초전도 발전기는 절대온도 OK, 즉 섭씨 영하 273도에서 전기 저항이 소멸하는 초전도 현상을 응용한 발전기이다. 초기의 초전도 발전기는 절대온도 4K 내지 20K 범위 내에서 초전도 현상이 발생하는 선재를 사용하다가 근래에는 상대적으로 높은 절대온도 30K 내지 77K에서 초전도 현상을 나타내는 소재가 발견되면서, 초전도 발전기에 대한 개발이 가속되고 있다.
현재 개발된 대부분의 초전도 발전기는 상전도 발전기에서 계자에 사용되던 구리 코일을 초전도 코일로 대체한 구조를 갖는다.
이와 같이, 초전도 코일로 계자를 형성하면, 전기 저항으로 인한 손실없이 고자장의 회전자계를 만들 수 있다. 이에, 초전도 발전기는 상전도 발전기와 대비하여 향상된 효율과 감소된 크기 및 무게를 가질 수 있다.
그런데, 초전도 선재로 만들어진 초전도 코일에 저항없이 전류를 흘리기 위해서는 초전도 권선이 설치된 계자를 극저온으로 냉각 시키기 위한 냉각 시스템이 추가로 요구된다. 그럼에도, 초전도 선재는 구리선보다 더 많은 전류를 저항없이 흘릴 수 있기 때문에 여자 손실이 0에 가까워 냉각 손실을 고려하더라도 총 손실을 대폭 줄일 수 있으므로, 상전도 발전기와 대비하여 효율을 향상시킬 수 있다.
그런데, 초전도 코일에 영향을 미치는 외부 열 중, 회전축을 통해 침입하는 열이 상당한 영향을 미치고 있다. 특히, 회전축과 함께 회전하는 회전자에 초전도 코일이 형성된 경우, 즉 회전 계자형 초전도 발전 시스템의 겨우 회전축으로부터 초전도 코일에 전도되는 열을 차단하는데 어려움이 있다.
이에, 회전축에 다수의 내부 유로들을 형성하여 회전축의 내부 유로를 통해 냉매를 공급하여 회전축과 초전도 코일을 함께 냉각 시키는 방법도 있다.
하지만, 이러한 방법은 회전축까지 불필요하게 냉각시켜야 하므로, 전체적인 냉각 효율이 저하될 뿐만 아니라, 회전축에 다수의 홀들이 가공되므로, 회전축의 강성을 저하시키는 문제점이 있다.
또한, 종래의 초전도 발전기를 냉각하기 위한 냉각 시스템은 냉각 시스템에 이상이 발생한 경우 고온의 냉매를 공급하여 초전도 코일의 온도를 오히려 상승시킴으로써, 초전도 발전기를 빠르게 작동 불능 상태로 만드는 문제점도 있다.
한국 공개특허공보 제10-2012-0076426호(2012.07.09) 일본 공개특허공보 특개평08-172767호(1996.07.02)
본 고안의 실시예는 초전도 코일을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 초전도 발전 시스템을 제공한다.
본 고안의 실시예에 따르면, 초전도 발전 시스템은 회전 동력을 전달하는 회전축과, 초전도 코일이 감긴 보빈과 상기 보빈을 상기 회전축에 대해 이격시켜 지지하는 토크 디스크 및 상기 보빈과 상기 회전축 사이에 배치된 냉각 챔버를 포함하는 회전자와, 상기 냉각 챔버에 냉매를 공급하는 냉매 인입 라인, 그리고 상기 냉각 챔버로부터 냉매를 배출하며 상기 토크 디스크를 관통하여 지나가는 냉매 인출 라인 을 포함한다.
상기한 초전도 발전 시스템은 상기 냉각 챔버에 공급할 냉매를 극저온 상태로 냉각시키는 극저온 냉매 공급 장치와, 상기 극저온 냉매 공급 장치와 상기 냉각 챔버를 연결하는 냉매 공급 회수관을 더 포함할 수 있다.
상기한 초전도 발전 시스템은 상기 냉매 인입 라인 상에 설치되어 상기 극저온 냉매 공급 장치의 가동이 중단되면 자동으로 차단되는 제어 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 냉매 공급 회수관은 외부관과, 상기 외부관 내부에 형성된 공급 내부관과, 상기 외부관 내부에 형성되며 상기 공급 내부관와 이격된 회수 내부관, 그리고 상기 공급 내부관과 상기 회수 내부관 사이의 이격된 공간에 형성된 진공층을 포함할 수 있다.
상기 냉매 공급 회수관의 공급 내부관은 상기 냉매 인입 라인과 연결되고, 상기 냉매 공급 회수관의 회수 내부관은 상기 냉매 인출 라인과 연결될 수 있다.
상기 냉각 챔버는 상기 보빈과 접촉할 수 있다. 그리고 상기 냉각 챔버의 상기 보빈과 대향하는 면은 상기 회전축과 대향하는 면보다 열전도성이 상대적으로 우수한 소재로 형성되고, 상기 냉각 챔버의 상기 회전축과 대향하는 면은 상기 보빈과 대향하는 면보다 단열성이 상대적으로 우수한 소재로 형성될 수 있다.
상기 냉각 챔버 및 상기 보빈과 각각 접촉하도록 상기 냉각 챔버와 상기 보빈 사이에 배치된 흡열판을 더 포함할 수 있다.
상기 흡열판에서 돌출되어 상기 보빈에 삽입된 흡열핀을 더 포함할 수 있다.
상기 토크 디스크는 단열성이 우수한 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP; Glass Fiber Reinforced Plastic)을 소재로 형성될 수 있다.
상기한 초전도 발전 시스템에서, 상기 냉각 챔버는 상기 회전축과 이격될 수 있다.
본 고안의 실시예에 따르면, 초전도 발전 시스템은 초전도 코일을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 초전도 발전 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1의 냉매 공급 회수관의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안의 실시예에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 고안의 실시예는 본 고안의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 초전도 발전 시스템(101)을 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 초전도 발전 시스템(101)은 회전축(30), 회전자(20), 고정자(10), 냉매 인입 라인(41), 및 냉매 인출 라인(42)를 포함한다.
또한, 본 고안의 일 실시예에 따른 초전도 발전 시스템(101)은 극저온 냉매 공급 장치(90), 냉매 공급 회수관(50), 제어 밸브(47), 댐퍼(29), 로터리 커플링(80), 및 자성 유체 실링(Ferro-fluid Magnetic Sealing, 83)을 더 포함할 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 본 고안의 일 실시예에 따른 초전도 발전 시스템(101)은 회전축(30)에 회전 동력을 제공하는 엔진을 더 포함할 수 있다. 즉, 초전도 발전 시스템(101)은 엔진으로부터 제공받는 회전 동력을 통해 전기를 생성할 수 있다. 그리고 회전축(30)은 엔진의 회전 동력을 회전자(20)에 전달한다.
본 고안의 일 실시예에서, 초전도 발전 시스템(101)은 고정자(10)와 초전도 코일을 포함한 회전자(20)를 사용한다. 그리고 고정자(10)는 구리나 알루미늄과 같은 상전도 코일을 사용할 수 있다.
또한, 본 고안의 일 실시예에서, 고정자(10)는 전기자가 되고 회전자(20)는 계자가 될 수 있다. 즉, 초전도 발전 시스템(101)은 회전 계자형일 수 있다. 하지만, 본 고안의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 초전도 발전 시스템(101)은 회전 전기자형으로 형성될 수도 있다.
초전도 코일은 극저온, 즉 절대온도 4K 내지 100K 범위 내에서 초전도 현상이 발생하는 선재로 만들어질 수 있다. 초전도(superconductor) 선재는 해당 기술 분야의 종사자에게 공지되어 있다.
또한, 본 고안의 일 실시예에서, 고정자(10)의 코일이 감기는 코어는 도시하지는 않았으나, 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP; Glass Fiber Reinforced Plastic)으로 형성될 수 있다. 유리 섬유 강화 플라스틱으로 형성된 코어는 자속의 측면에서 공기와 같은 특성을 가지고 있으므로 자기포화 없이 계자의 초전도 코일에서 발생된 고자장을 고정자(10)의 코일로 전달 가능하다. 유리 섬유 강화 플라스틱으로 형성된 코어는 상전도 발전기의 철심과 대비하여 가벼우면서도 우수한 기계적 강도를 갖는다.
또한, 본 고안의 일 실시예에서, 회전자(20)는 회전자 내통(21)과 회전자 외통(22)으로 구분된다.
회전자 외통(22)은 회전자 내통(21)을 둘러싸 회전자 내통(21)으로 향하는 외부 복사열을 차단한다. 회전자 외통(22)은 복사열을 효과적으로 차단하기 위해 다층 단열(Multi Layer Insulation)를 갖는다. 다층 단열 구조는 하나의 단열막을 수회에서 수십회 적층시킨 구조를 말한다. 또한, 회전자 외통(22)의 내부는 대류 현상에 의한 열침입을 방지하고, 청결한 환경을 위해 고진공 상태로 유지될 수 있다.
회전자 내통(21)은 초전도 코일이 감긴 보빈(25)과, 보빈(25)을 지지하는 토크 디스크(23), 그리고 보빈(25)과 회전축(30) 사이에 배치된 냉각 챔버(26)를 포함한다.
보빈(25)은 초전도 코일을 지지하며, 초전도 발전 시스템(101)이 갖는 극수에 따라 보빈(25)의 수도 선택된다. 보빈(25)은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 구조를 가질 수 있다.
토크 디스크(23)는 회전축(30)의 회전 동력을 보빈(25)에 전달한다. 본 고안의 일 실시예에서, 토크 디스크(23)는 보빈(25)을 회전축(30)에 대해 이격시켜 지지한다. 또한, 토크 디스크(23)는 회전축(30)의 열이 보빈(25)으로 전도되는 것을 억제하기 위해 단열성이 우수한 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP; Glass Fiber Reinforced Plastic)과 같은 소재로 형성될 수 있다.
냉각 챔버(26)는 내부에 극저온 상태의 냉매를 수용하여 보빈(25)에 감긴 초전도 코일의 온도를 작동 온도까지 낮춘다.
냉각 챔버(26)는 보빈(25)과 열전달 가능하게 배치된다. 그리고, 냉각 챔버(26)는 회전축(30)과 이격될 수 있다. 구체적으로, 본 고안의 일 실시예에 따른 초전도 발전 시스템(101)은 냉각 챔버(26) 및 보빈(25)과 각각 접촉하도록 냉각 챔버(26)와 보빈(25) 사이에 배치된 흡열판(27)을 더 포함할 수 있다. 또한, 본 고안의 일 실시예에 따른 초전도 발전 시스템(101)은 흡열판(27)에서 돌출되어 보빈(25)에 삽입된 흡열핀(28)을 더 포함할 수 있다.
또한, 흡열판(27) 및 흡열핀(28)은 열전도성이 우수한 구리와 같은 소재로 만들어질 수 있다.
이에, 냉각 챔버(26)는 보빈(25)에 감긴 초전도 코일을 더욱 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
하지만, 본 고안의 일 실시예가 전술한 바에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 냉각 챔버(26)는 보빈(25)과 직접 접촉할 수도 있다.
또한, 냉각 챔버(26)의 보빈(25)과 접촉하는 면은 회전축(30)과 대향하는 면보다 열전도성이 상대적으로 우수한 소재로 형성되고, 냉각 챔버(26)의 회전축(30)과 대향하는 면은 보빈(25)과 접촉하는 면보다 단열성이 상대적으로 우수한 소재로 형성될 수 있다.
전술한 바와 같은 구성에 따르면, 회전축(30)에서 초전도 코일로 침입하는 열을 효과적으로 차단시킬 수 있다. 그리고 냉각 챔버(26)는 회전축(30)에서 초전도 코일로 침입하는 열을 효과적으로 차단할 뿐만 아니라 불필요하게 회전축(30)을 냉각시키지 않을 수 있다.
댐퍼(29)는 고정자(10)와 회전자(20) 사이에 배치된다. 초전도 발전 시스템(101)의 특성상 고정자(10)와 회전자(20) 사이에서 전자기력이 발생될 수 있으며, 댐퍼(29)는 고정자(10)와 회전자(20) 사이에서 이상 고조파 등이 발생되는 것을 방지한다.
도 1에서, 댐퍼(29)는 회전자 외통(22)과 고정자(10) 사이에 배치되나, 본 고안의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 댐퍼(29)는 회전자 외통(22)과 회전자 내통(21) 사이에 배치될 수도 있다.
극저온 냉매 공급 장치(90)는 초전도 코일을 냉각시키기 위한 극저온 상태의 냉매를 공급한다.
본 고안의 일 실시예에서, 극저온 냉매 공급 장치(90)는 냉동기(91), 응축기(92), 및 액화 저장 탱크(95), 및 히터(93)를 포함할 수 있다.
또한, 극저온 냉매 공급 장치(90)는 냉매 보충 탱크(99)를 더 포함할 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 극저온 냉매 공급 장치(90)가 강제 순환 방식일 경우, 냉매를 순환시키기 위한 순환 펌프를 더 포함할 수 있다.
냉동기(cryogenic cooler, 91)는 기화하여 상승한 극저온 냉매의 열을 흡수한다. 응축기(92)는 냉동기(91)에서 냉각된 극저온 냉매를 응축시켜 다시 액화시킨다. 응축기(92)는 냉동기(91)의 끝단에 설치되어 작동 온도 이하로 냉각되고 기화된 극저온 냉매를 효과적으로 최대한으로 재액화시키기 위해 접촉 면적이 확대된 구조를 갖는다. 액화 저장 탱크(95)는 응축기(92)를 통해 액화된 극저온 냉매를 저장하여 공급 내부관(51)으로 공급한다. 한편, 히터(93)는 냉동기(91)와 응축기(92) 사이에 배치되어 극저온 냉매가 응고되는 것을 방지한다.
냉매 보충 탱크(99)는 초전도 발전 시스템(101)의 최초 가동시 극저온 냉매 공급 장치(90)에 극저온 냉매를 채우거나, 가동 중에 유출된 극저온 냉매를 보충하기 위해 사용된다.
하지만, 본 고안의 일 실시예에서, 극저온 냉매 공급 장치(90)가 전술한 바에 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 구조로 변경 실시될 수 있다.
냉매 공급 회수관(50)은 극저온 상태의 냉매를 극저온 냉매 공급 장치(90)로부터 냉각 챔버(26) 방향으로 이동시키고, 냉각 챔버(26)에서 열교환된 상대적으로 고온의 냉매를 극저온 냉매 공급 장치(90)로 다시 회수한다.
냉매 공급 회수관(50)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 외부관(53)과, 외부관(53) 내부에 형성된 공급 내부관(51)과, 외부관(53) 내부에 형성되며 공급 내부관(51)와 이격된 회수 내부관(52), 그리고 공급 내부관(51)과 회수 내부관(52) 사이의 이격된 공간에 형성된 진공층(55)을 포함한다.
진공층(55)은 외부에서 유입되는 대류열을 차단한다. 특히, 진공층(55)은 공급 내부관(51)과 회수 내부관(52) 간에 대류 운동으로 열교환이 일어나는 것을 억제한다. 즉, 공급 내부관(51)을 따라 이동하는 극저온 상태의 냉매와 초전도 코일을 냉각시킨 후 상대적으로 높은 온도를 가지고 회수 내부관(52)을 따라 이동하는 냉매 간에 열교환이 일어나는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
냉매 인입 라인(41)은 냉매 공급 회수관(50)의 공급 내부관(51)과 연결되어 냉각 챔버(26)에 냉매를 공급한다.
냉매 인출 라인(42)은 냉매 공급 회수관(50)의 회수 내부관(52)과 연결되어 냉각 챔버(26)로부터 냉매를 배출시킨다.
본 고안의 일 실시예에서, 냉매 인출 라인(42)은 토크 디스크(23)를 관통하여 지나간다. 즉, 냉각 챔버(26)에서 초전도 코일이 감긴 보빈(25)을 냉각시킨 후 냉매 인출 라인(42)을 따라 이동하는 냉매와 토크 디스크(23)를 서로 열교환시켜, 토크 디스크(23)를 부차적으로 냉각시킬 수 있다.
이와 같이, 보빈(25)을 회전축(30) 상에 지지하는 토크 디스크(23)를 부차적으로 냉각시켜, 회전축(30)의 열이 토크 디스크(23)를 통해 보빈(25)에 전달되는 것을 더욱 효과적으로 차단할 수 있다.
반면, 냉매 인입 라인(41)은 토크 디스크(23)를 지나지 않고 바로 냉각 챔버(26)와 연결된다. 이는 극저온 냉매 공급 장치(90)가 공급하는 냉매를 극저온 상태로 냉각 챔버(26)에 유입시켜 초전도 코일을 효과적으로 냉각시키기 위함이다.
제어 밸브(47)는 냉매 인입 라인(41) 상에 설치되어 냉매 인입 라인(41)으로 냉매가 이동하는 것을 선택적으로 차단할 수 있다. 본 고안의 일 실시예에서, 제어 밸브(47)는 극저온 냉매 공급 장치(90)의 가동이 중단되면 자동으로 냉매 인입 라인(41)을 통한 냉매의 이동을 차단한다.
따라서, 극저온 냉매 공급 장치(90)에 이상이 발생한 경우에, 냉매 인입 라인(41)을 통해 극저온 상태의 냉매가 아닌 상대적으로 고온의 냉매가 냉각 챔버(26)로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
즉, 극저온 냉매 공급 장치(90)에 이상이 발생한 경우에도, 냉각 챔버(26) 내의 냉매가 오랜 시간 동안 극저온 상태를 유지할 수 있게 하여, 초전도 발전 시스템(101)의 작동 불능을 최대한 지연시킬 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 고안의 일 실시예에 따른 초전도 발전 시스템(101)은 초전도 코일을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
특히, 본 고안의 일 실시예에 따르면, 회전축(30)을 통해 침입하는 열을 효과적으로 차단할 수 있다.
또한, 극저온 냉매 공급 장치(90)에 이상이 발생된 경우, 초전도 발전 시스템(101)의 작동 불능을 최대한 지연시켜 보수에 필요한 시간을 확보함으로써, 초기 가동에 따른 시간적 비용적 손실을 최소화할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야의 당업자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 고안의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 고정자 20: 회전자
21: 회전자 내통 22: 회전자 외통
23: 토크 디스크 25: 보빈
26: 냉각 챔버 27: 흡열판
28: 흡열핀 29: 댐퍼
30: 회전축 41: 냉매 인입 라인
42: 냉매 인출 라인 47: 제어 밸브
50: 냉매 공급 회수관 51: 공급 내부관
52: 회수 내부관 53: 외부관
55: 진공층 80: 로터리 커플링
83: 자성 유체 실링 90: 극저온 냉매 공급 장치
91: 냉동기 92: 응축기
93: 히터 95: 액화 저장 탱크
99: 냉매 보충 탱크
101: 극저온 발전 시스템

Claims (10)

  1. 회전 동력을 전달하는 회전축;
    초전도 코일이 감긴 보빈과, 상기 보빈을 상기 회전축에 대해 이격시켜 지지하는 토크 디스크, 그리고 상기 보빈과 상기 회전축 사이에 배치된 냉각 챔버를 포함하는 회전자;
    상기 냉각 챔버에 냉매를 공급하는 냉매 인입 라인; 및
    상기 냉각 챔버로부터 냉매를 배출하며 상기 토크 디스크를 관통하여 지나가는 냉매 인출 라인
    을 포함하고,
    상기 냉각 챔버는 상기 보빈과 접촉하며,
    상기 냉각 챔버의 상기 보빈과 대향하는 면은 상기 회전축과 대향하는 면보다 열전도성이 상대적으로 우수한 소재로 형성되고,
    상기 냉각 챔버의 상기 회전축과 대향하는 면은 상기 보빈과 대향하는 면보다 단열성이 상대적으로 우수한 소재로 형성된 초전도 발전 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 냉각 챔버에 공급할 냉매를 극저온 상태로 냉각시키는 극저온 냉매 공급 장치와;
    상기 극저온 냉매 공급 장치와 상기 냉각 챔버를 연결하는 냉매 공급 회수관
    을 더 포함하는 초전도 발전 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 냉매 인입 라인 상에 설치되어 상기 극저온 냉매 공급 장치의 가동이 중단되면 자동으로 차단되는 제어 밸브를 더 포함하는 초전도 발전 시스템.
  4. 제2항에서,
    상기 냉매 공급 회수관은,
    외부관과;
    상기 외부관 내부에 형성된 공급 내부관과;
    상기 외부관 내부에 형성되며 상기 공급 내부관와 이격된 회수 내부관; 그리고
    상기 공급 내부관과 상기 회수 내부관 사이의 이격된 공간에 형성된 진공층
    을 포함하는 초전도 발전 시스템.
  5. 제4항에서,
    상기 냉매 공급 회수관의 공급 내부관은 상기 냉매 인입 라인과 연결되고,
    상기 냉매 공급 회수관의 회수 내부관은 상기 냉매 인출 라인과 연결된 초전도 발전 시스템.
  6. 제1항에서,
    상기 냉각 챔버 및 상기 보빈과 각각 접촉하도록 상기 냉각 챔버와 상기 보빈 사이에 배치된 흡열판을 더 포함하는 초전도 발전 시스템.
  7. 제6항에서,
    상기 흡열판에서 돌출되어 상기 보빈에 삽입된 흡열핀을 더 포함하는 초전도 발전 시스템.
  8. 제1항에서,
    상기 토크 디스크는 단열성이 우수한 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP; Glass Fiber Reinforced Plastic)을 소재로 형성된 초전도 발전 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에서,
    상기 냉각 챔버는 상기 회전축과 이격된 초전도 발전 시스템.
  10. 삭제
KR2020120012379U 2012-12-28 2012-12-28 초전도 발전 시스템 KR200473549Y1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020120012379U KR200473549Y1 (ko) 2012-12-28 2012-12-28 초전도 발전 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020120012379U KR200473549Y1 (ko) 2012-12-28 2012-12-28 초전도 발전 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR200473549Y1 true KR200473549Y1 (ko) 2014-07-09

Family

ID=51999677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2020120012379U KR200473549Y1 (ko) 2012-12-28 2012-12-28 초전도 발전 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR200473549Y1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08172767A (ja) * 1994-12-20 1996-07-02 Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai 超電導発電機
JP2005224022A (ja) 2004-02-05 2005-08-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導モータ装置
JP2005287287A (ja) 2004-03-30 2005-10-13 General Electric Co <Ge> 超伝導装置を冷却するためのシステム及び方法
KR20120076426A (ko) * 2009-09-29 2012-07-09 아메리칸 수퍼컨덕터 코포레이션 고정자 조립체

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08172767A (ja) * 1994-12-20 1996-07-02 Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai 超電導発電機
JP2005224022A (ja) 2004-02-05 2005-08-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導モータ装置
JP2005287287A (ja) 2004-03-30 2005-10-13 General Electric Co <Ge> 超伝導装置を冷却するためのシステム及び方法
KR20120076426A (ko) * 2009-09-29 2012-07-09 아메리칸 수퍼컨덕터 코포레이션 고정자 조립체

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4937563B2 (ja) 超電導回転機を冷却するシステム
JP4001365B2 (ja) 高温超伝導界磁巻線を有するロータのための極低温冷却システム
WO2019134533A1 (zh) 磁共振成像超导磁体系统
KR101227395B1 (ko) 회전 기준 프레임 내에 배치된 냉각 시스템
Mito et al. Achievement of high heat removal characteristics of superconducting magnets with imbedded oscillating heat pipes
CN101796597A (zh) 冷却方法
KR101273642B1 (ko) 전도 냉각 방식 초전도 회전기
KR20100069082A (ko) 냉각장치가 탑재된 회전자를 구비한 초전도 회전기기
JP6249905B2 (ja) 極低温液体用ポンプ
US10298097B2 (en) Electrical machine with superconducting coils
CN101889213A (zh) 具有冷却系统的超导磁体系统
US7272938B2 (en) Superconducting device with a cold head of a refrigeration unit with a thermosyphon effect thermally coupled to a rotating superconducting winding
KR101014689B1 (ko) 회전형 극저온 냉매 공급장치
KR200473549Y1 (ko) 초전도 발전 시스템
JP4799757B2 (ja) 超電導磁石
KR101265287B1 (ko) 자기냉매를 이용한 초전도 회전기기
KR101417508B1 (ko) 초전도 발전 시스템
KR100465024B1 (ko) 전도냉각형 고온초전도 회전자 냉각시스템
KR101445034B1 (ko) 초전도 발전 시스템
KR101497825B1 (ko) 초전도 발전 시스템
KR101513816B1 (ko) 초전도 발전 시스템
KR101243946B1 (ko) 초전도 전동기
KR101366929B1 (ko) 초전도 발전 시스템
KR101344197B1 (ko) 초전도 발전 시스템
US20200076260A1 (en) Machine coil for an electric machine

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
REGI Registration of establishment
LAPS Lapse due to unpaid annual fee