JPH01184370A - 超電導物質用の冷却方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液体窒素の温度付近で超電導を生ずる被冷却体
の冷却方法及び装置に供り、特に液体空気を冷却媒体と
す゛るのに好適な超電導物質用の冷却方法及び装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来の装置は、第２図に示すように液体窒素を冷却源と
して外部より供給し、窒素の液化装置を使用して窒素ガ
スを再液化し循環使用により、超電導用の被冷却体を冷
却していた。なお、この種の装置として関連するものに
は例えば特開昭６０−２５６７６４号が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、装置起動時の系内への窒素充填や、連
結運転中の窒素の外部リークに対する補充が配慮されて
おらず、外部からの窒素の供給が必要であった。

またリークあるいは装置停止時の窒素放出により１周囲
が窒素雰囲気となり窒息等安全性の課題があった。

本発明の目的は外部からの窒素の供給を廃止し、連続ま
たは断続運転が安全に、かつ安価なランニングコストで
行なえる超電導物質用の冷却方法及び装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、圧縮機と吸着器と熱交換器と膨張タービン
とにより、窒素とほぼ同レベルの蒸３！温度を有する液
体空気を冷却媒体とする冷却方法を使用することにより
、達成される。

〔作　　用〕

大気圧下での空気の蒸発温度は約−１９０℃であり、窒
素とほぼ同等まで超電導用被冷却体の冷却が可能である
。従って、圧縮機により昇圧された空気は熱交換器で冷
却され、一部は膨張タービンで膨張させ寒冷源を発生さ
せる。残りの空気はさらに冷却、液化され、超電導用被
冷却体を必要な温度まで冷却する。冷却後蒸発および膨
張した空気は膨張タービンを経由した空気と合流して熱
交換器に戻り、該熱交換器で常温まで昇温後圧縮機によ
り再び昇圧され循環使用されるので、外部からの窒素の
供給が不要となり、装置の起動時、運転中、停止時の運
転性および安全性が向上する。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

図において、空気は圧縮ｌｌ１３により液化に必要な圧
力まで昇圧される。昇圧された空気は熱又換器４に送ら
れ、該熱交換器４内で低温部からの空気との熱交換によ
り冷却され、一部は膨張タービン５に流入し膨張するこ
とにより、必要な寒冷を発生する。残りの空気はさらに
冷却され液化した後、超電導用被冷却体ｌに送られ、該
超電導用被冷却体ｌを必要な温度まで冷却する。該冷却
後の蒸発した空気および膨張した空気は、膨張タービン
５を経由した空気と合流して熱交換器４に戻り、　１該
熱交換器４で常温まで昇温後、圧Ｊｉ！ａ３により再び
昇圧され、循環する。

装置の起動時には、外部から空気を供給後、圧縮′Ｒ３
で昇圧し、大気より吸入する空気中に含まれる水分、炭
酸ガスが系内で凝固、閉塞せぬよう。

圧縮機３と熱交換器４とのラインに並列に設けた吸着塔
６によりこれらを吸着除去後、系内に空気を送気する。

本実施例によれば、冷却媒体として空気を使用するので
、系内から媒体がリークしても容易に補給が可能であり
、さらにリークあるいは放出時においても雰囲気汚染等
の面で安全性が高い効果がある。更に、装置として、単
独に連続あるいは断続運転が可能となる効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、外部からの窒素の供給が不要となり、
ｌ１ｊｔ置として安全に連続あるいは断続の運転が可能
となる。また液体空気を使用することにより、ランニン
グコストも低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の超電導物質用冷却装置の系
統図、第２図は従来゛の一実施例の超電導物質用冷却装
置の系統図である。 １・・・・・・超電導用被冷却体、２・・・・・・窒素
液化装置、３・・・・・・圧縮機、４・・・・・・熱交
換器、５・・−・・・膨張タービン、６・・・・・・吸
着器 、−＼・ 代理人　弁理士　　小　川　勝　男、パ−、−１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、常温の空気を供給し昇圧させる第１工程と、昇圧後
   の空気の不純物を除去する第２工程と、不純物を除去し
   た空気を熱交換により冷却し、該冷却した空気の一部を
   膨張させ寒冷源を得る第３工程と、前記冷却した残りの
   空気を更に冷却し液化させる第４工程と、液化した空気
   で被冷却体を冷却する第５工程と、冷却後の空気と前記
   寒冷源とを前記熱交換に使用し、常温の空気として前記
   第１工程に循環させる第６工程とからなることを特徴と
   する超電導物質用の冷却方法。 ２、空気を供給する経路を備え、該供給された空気を昇
   圧させる圧縮機と空気を冷却、液化させる熱交換器との
   ラインに並列に吸着器を設け、前記熱交換器に並列に設
   けた膨張タービンに熱交換器で冷却した空気の一部を供
   給するラインを設け、前記熱交換器で冷却、液化した空
   気を被冷却体の冷却源として供給し、該冷却後の空気と
   前記膨張タービンを出た空気とを合流させて前記熱交換
   器を経由して前記圧縮機に循環させて構成したことを特
   徴とする超電導物質用の冷却装置。