JP2823331B2 - 超電導回転電機の液相冷却装置 - Google Patents
超電導回転電機の液相冷却装置Info
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- JP2823331B2 JP2823331B2 JP2187856A JP18785690A JP2823331B2 JP 2823331 B2 JP2823331 B2 JP 2823331B2 JP 2187856 A JP2187856 A JP 2187856A JP 18785690 A JP18785690 A JP 18785690A JP 2823331 B2 JP2823331 B2 JP 2823331B2
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- 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
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- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は液相冷媒タンクに収容された液相冷媒を超電
導回転電機の超電導回転子内部に液相冷媒供給系を通し
て供給、貯蔵して超電導界磁巻線を冷却する超電導回転
電機の液相冷却装置に関する。
導回転電機の超電導回転子内部に液相冷媒供給系を通し
て供給、貯蔵して超電導界磁巻線を冷却する超電導回転
電機の液相冷却装置に関する。
（従来の技術） 最近、超電導線を回転界磁巻線として利用したいわゆ
る超電導回転子を備えた発電機が開発されている。この
ような発電機において、回転界磁巻線の超電導性を維持
するには４゜Ｋ程度の極低温に冷却しなければならず、
そのため回転界磁巻線の冷却媒体として液体ヘリウムが
用いられている。
る超電導回転子を備えた発電機が開発されている。この
ような発電機において、回転界磁巻線の超電導性を維持
するには４゜Ｋ程度の極低温に冷却しなければならず、
そのため回転界磁巻線の冷却媒体として液体ヘリウムが
用いられている。
第２図は従来の超電導発電機の液相冷却装置の概略構
成図を示すものである。図において、１は発電機の超電
導回転子、２は液相冷媒が蓄えられた液相冷媒デュア
で、この液相冷媒デュア２に貯蔵されている液相冷媒は
冷媒給排装置３の液相冷媒供給管3aを通して超電導回転
子１内に供給され、貯蔵される。この超電導回転子１内
に貯蔵された液相冷媒は超電導界磁巻線等を冷却し、一
部気化した気相冷媒は冷媒給排装置３の液相冷媒排出管
3bを通して再液化循環系に排出される。この再液化循環
系には、気相冷媒を回収して加温する回収気体加温器
４、この回収気体加温器４で加温された気体を圧縮する
回収気体圧縮機５、さらにこの圧縮気体を精製する回収
気体精製器６およびここで精製された圧縮気体を回収し
た液化し、これを液相冷媒デュア２に戻す液化冷凍機７
が設けられている。
成図を示すものである。図において、１は発電機の超電
導回転子、２は液相冷媒が蓄えられた液相冷媒デュア
で、この液相冷媒デュア２に貯蔵されている液相冷媒は
冷媒給排装置３の液相冷媒供給管3aを通して超電導回転
子１内に供給され、貯蔵される。この超電導回転子１内
に貯蔵された液相冷媒は超電導界磁巻線等を冷却し、一
部気化した気相冷媒は冷媒給排装置３の液相冷媒排出管
3bを通して再液化循環系に排出される。この再液化循環
系には、気相冷媒を回収して加温する回収気体加温器
４、この回収気体加温器４で加温された気体を圧縮する
回収気体圧縮機５、さらにこの圧縮気体を精製する回収
気体精製器６およびここで精製された圧縮気体を回収し
た液化し、これを液相冷媒デュア２に戻す液化冷凍機７
が設けられている。
この液化冷凍機７には、高温気相冷媒側に活性炭によ
る油分離器7aおよび不純気体吸着器7bが備えられ、圧縮
機軸シールからの空気侵入による不純気体や、潤滑油に
よる発電機並びに冷凍機系への不純物の蓄積を防止する
ようにしている。
る油分離器7aおよび不純気体吸着器7bが備えられ、圧縮
機軸シールからの空気侵入による不純気体や、潤滑油に
よる発電機並びに冷凍機系への不純物の蓄積を防止する
ようにしている。
（発明が解決しようとする課題） このような従来の超電導発電機の液相冷却装置におい
ては、不純物濃度を0.1ppm以下に抑えるようにしている
ため、液化冷凍機に備えられた油分離器7aおよび不純気
体吸着器7bに活性炭を200kgから400kg使用されている。
このため、装置が大形化すると共に保守に時間がかかる
ことに加え、排気の際の抵抗が大きく分解保守の困難な
発電機回転子内に不純物が蓄積するという問題があっ
た。
ては、不純物濃度を0.1ppm以下に抑えるようにしている
ため、液化冷凍機に備えられた油分離器7aおよび不純気
体吸着器7bに活性炭を200kgから400kg使用されている。
このため、装置が大形化すると共に保守に時間がかかる
ことに加え、排気の際の抵抗が大きく分解保守の困難な
発電機回転子内に不純物が蓄積するという問題があっ
た。
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的は液化冷凍機系に使用される活性炭の使用量を
減少させることができると共に装置の小形化を図り、回
転子内に不純物の侵入を防止することができる超電導回
転電機の液相冷却装置を提供するにある。
その目的は液化冷凍機系に使用される活性炭の使用量を
減少させることができると共に装置の小形化を図り、回
転子内に不純物の侵入を防止することができる超電導回
転電機の液相冷却装置を提供するにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、液相冷媒タンク
に収容された液相冷媒を超電導回転電機の回転子内部に
液相冷媒供給系を通して供給し、貯蔵して超電導界磁巻
線を冷却し、且つ回転子内部で気化した冷媒を油分分離
器及び不純気体吸着器を備えた液化冷凍機系で再液化し
て前記液相冷媒タンクに循環させる超電導回転電機の液
相冷却装置において、前記回転子外部の液相冷媒供給系
の低温側に不純物除去用のフィルタを設ける構成とした
ものである。
に収容された液相冷媒を超電導回転電機の回転子内部に
液相冷媒供給系を通して供給し、貯蔵して超電導界磁巻
線を冷却し、且つ回転子内部で気化した冷媒を油分分離
器及び不純気体吸着器を備えた液化冷凍機系で再液化し
て前記液相冷媒タンクに循環させる超電導回転電機の液
相冷却装置において、前記回転子外部の液相冷媒供給系
の低温側に不純物除去用のフィルタを設ける構成とした
ものである。
（作用） このような構成の超電導回転電機の液相冷却装置にあ
っては、気体および液体の不純物は液相冷媒温度で固化
しているので、回転子外部の液相冷媒供給系に不純物除
去用のフィルタを設けることにより回転子並びに液化冷
凍機系に侵入する不純物を容易に除去することが可能と
なり、活性炭の使用量を減少させることができると共に
装置の小形化を図ることができる。
っては、気体および液体の不純物は液相冷媒温度で固化
しているので、回転子外部の液相冷媒供給系に不純物除
去用のフィルタを設けることにより回転子並びに液化冷
凍機系に侵入する不純物を容易に除去することが可能と
なり、活性炭の使用量を減少させることができると共に
装置の小形化を図ることができる。
（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明による超電導回転電機の液相冷却装置
の構成例を示すもので、第２図と同一部分には同一記号
を付して示す。第１図において、１は配電機の超電導回
転子、２は液相冷媒が蓄えられた液相冷媒デュアで、こ
の液相冷媒デュア２に貯蔵されている液相冷媒は固化状
態にある不純物を濾過するフィルタ８を通して冷媒給排
装置３の液相冷媒供給管3aから超電導回転子１内に供給
され、貯蔵される。この超電導回転子１内に貯蔵された
液相冷媒は超電導界磁巻線等を冷却し、一部気化した気
相冷媒は冷媒給排装置３の液相冷媒排出管3bを通して再
液化循環系に排出される。この再液化循環系には、気相
冷媒を回収して加温する回収気体加温器４、この回収気
体加温器４で加温された気体を圧縮する回収気体圧縮機
５、さらにこの圧縮気体を精製する回収気体精製器６お
よびここび精製された圧縮気体を回収して液化し、これ
を液相冷媒デュア２に戻す液化冷凍機７が設けられてい
る。
の構成例を示すもので、第２図と同一部分には同一記号
を付して示す。第１図において、１は配電機の超電導回
転子、２は液相冷媒が蓄えられた液相冷媒デュアで、こ
の液相冷媒デュア２に貯蔵されている液相冷媒は固化状
態にある不純物を濾過するフィルタ８を通して冷媒給排
装置３の液相冷媒供給管3aから超電導回転子１内に供給
され、貯蔵される。この超電導回転子１内に貯蔵された
液相冷媒は超電導界磁巻線等を冷却し、一部気化した気
相冷媒は冷媒給排装置３の液相冷媒排出管3bを通して再
液化循環系に排出される。この再液化循環系には、気相
冷媒を回収して加温する回収気体加温器４、この回収気
体加温器４で加温された気体を圧縮する回収気体圧縮機
５、さらにこの圧縮気体を精製する回収気体精製器６お
よびここび精製された圧縮気体を回収して液化し、これ
を液相冷媒デュア２に戻す液化冷凍機７が設けられてい
る。
この液化冷凍機７には、高温気相冷媒側に活性炭によ
る油分離器7aおよび不純気体吸着器7bが備えられ、圧縮
機軸シールからの空気侵入による不純気体や、潤滑油に
よる発電機並びに冷凍機系への不純物の蓄積を防止する
ようにしている。
る油分離器7aおよび不純気体吸着器7bが備えられ、圧縮
機軸シールからの空気侵入による不純気体や、潤滑油に
よる発電機並びに冷凍機系への不純物の蓄積を防止する
ようにしている。
したがって、このような構成の超電導回転電機の液相
冷却装置において、圧縮機軸シールからの空気侵入によ
るう不純気体や、潤滑油等による発電機並びに冷凍機系
に侵入する不純物は液相冷媒温度で固化するので、この
固化状態にある不純物が液相冷媒デュア２と冷媒給排装
置３との間に設けられたフィルタ８を通ることにより濾
過されて冷媒給排装置３の液相冷媒供給管3aから超電導
回転子１内に供給され、貯蔵される。したがって、排気
の際の抵抗が大きく、分解保守の困難の回転子内部に不
純物が蓄積されるようなことがないので、装置の信頼性
が向上する。また、液化冷凍機７にあっては油分離器7
a、不純気体吸着器7bの活性炭の使用量も減少させるこ
とができるので、装置の小形化を図り得る。
冷却装置において、圧縮機軸シールからの空気侵入によ
るう不純気体や、潤滑油等による発電機並びに冷凍機系
に侵入する不純物は液相冷媒温度で固化するので、この
固化状態にある不純物が液相冷媒デュア２と冷媒給排装
置３との間に設けられたフィルタ８を通ることにより濾
過されて冷媒給排装置３の液相冷媒供給管3aから超電導
回転子１内に供給され、貯蔵される。したがって、排気
の際の抵抗が大きく、分解保守の困難の回転子内部に不
純物が蓄積されるようなことがないので、装置の信頼性
が向上する。また、液化冷凍機７にあっては油分離器7
a、不純気体吸着器7bの活性炭の使用量も減少させるこ
とができるので、装置の小形化を図り得る。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、フィルタ８を液化冷凍機７内部の液相冷媒供給部に
設けるようにしてもよく、また冷媒給排装置３の液相冷
媒供給部に設けるようにしてもよい。また、上記実施例
では液化冷凍機７に活性炭による油分離器7a、不純気体
吸着器7bを設ける構成としたが、必要に応じて高温気相
冷媒側の活性炭による油分離器7a、不純気体吸着器7bの
ない構成でも可能である。
く、フィルタ８を液化冷凍機７内部の液相冷媒供給部に
設けるようにしてもよく、また冷媒給排装置３の液相冷
媒供給部に設けるようにしてもよい。また、上記実施例
では液化冷凍機７に活性炭による油分離器7a、不純気体
吸着器7bを設ける構成としたが、必要に応じて高温気相
冷媒側の活性炭による油分離器7a、不純気体吸着器7bの
ない構成でも可能である。
［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、液化冷凍機系に使
用される活性炭の使用量を減少させることができると共
に装置の小形化を図り、回転子内に不純物の侵入を防止
できる信頼性の高い超電導回転電機の液相冷却装置を提
供することができる。
用される活性炭の使用量を減少させることができると共
に装置の小形化を図り、回転子内に不純物の侵入を防止
できる信頼性の高い超電導回転電機の液相冷却装置を提
供することができる。
第１図は本発明による超電導回転電機の液相冷却装置の
一実施例を示す構成図、第２図は従来の超電導回転電機
の液相冷却装置の構成図である。 １……超電導回転子、２……液相冷媒デュア、３……冷
媒給排装置、3a……液相冷媒供給管、3b……気相冷媒排
出管、４……回収気体加温器、５……回収気体圧縮機、
６……回収気体精製器、７……液化冷凍機、８……フィ
ルタ。
一実施例を示す構成図、第２図は従来の超電導回転電機
の液相冷却装置の構成図である。 １……超電導回転子、２……液相冷媒デュア、３……冷
媒給排装置、3a……液相冷媒供給管、3b……気相冷媒排
出管、４……回収気体加温器、５……回収気体圧縮機、
６……回収気体精製器、７……液化冷凍機、８……フィ
ルタ。
Claims (1)
- 【請求項１】液相冷媒タンクに収容された液相冷媒を超
電導回転電機の回転子内部に液相冷媒供給系を通して供
給し、貯蔵して超電導界磁巻線を冷却し、且つ回転子内
部で気化した冷媒を油分分離器及び不純気体吸着器を備
えた液化冷凍機系で再液化して前記液相冷媒タンクに循
環させる超電導回転電機の液相冷却装置において、 前記回転子外部の液相冷媒供給系の低温側に不純物除去
用のフィルタを設けたことを特徴とする超電導回転電機
の液相冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2187856A JP2823331B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 超電導回転電機の液相冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2187856A JP2823331B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 超電導回転電機の液相冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0475463A JPH0475463A (ja) | 1992-03-10 |
| JP2823331B2 true JP2823331B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=16213411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2187856A Expired - Fee Related JP2823331B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 超電導回転電機の液相冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2823331B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103825387B (zh) * | 2013-10-09 | 2016-05-11 | 中国石油大学(华东) | 高温超导励磁磁通切换电机低温冷却系统 |
| CN118801631A (zh) * | 2024-06-24 | 2024-10-18 | 湖南国磁动力科技有限公司 | 液氢冷却电机循环系统 |
-
1990
- 1990-07-18 JP JP2187856A patent/JP2823331B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0475463A (ja) | 1992-03-10 |
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|---|---|---|---|
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