JPH0335810B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は電気機器の冷却方法に関し、特に、
容器内に収納された超電導コイルのような電気機
器を冷却液により冷却するような電気機器の冷却
方法に関する。

［従来の技術］ 第２図は従来の超電導コイルの冷却方法の一例
を示す図である。第２図において、超電導コイル
１はヘリウム容器２内において液体ヘリウム４に
浸漬されている。ヘリウム容器２は外部からの侵
入熱を防ぐために、真空容器３に収納されてい
る。そして、液体ヘリウム４は入口管５から注入
され、超電導コイル１を冷却する。一方、ヘリウ
ム容器２内で生じたヘリウム蒸気は出口管６から
外部に流出される。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述の第２図に示すような超電導コイル１の冷
却方法においては、超電導コイル１に作用する電
磁力により、超電導コイル１の各コイル間で滑り
が生じる。このような滑りが生じた場合、摩擦に
よる発熱によつて多量の液体ヘリウム４が短時間
で蒸発し、その結果、液面が上昇する。この液面
の上昇に伴ない、ヘリウム容器２内の圧力は上昇
し、液体ヘリウム４は液体と気体が混じつた二相
流となつて出口管６および入口管５から流出する
ことになる。すなわちヘリウム容器２内の圧力が
高くなることにより、入口管５から液体ヘリウム
４が注入されなくなり、ヘリウム容器２内はほと
んど蒸発状態となつて、超電導コイル１の冷却が
行なわれなくなる。このために、超電導コイル１
の温度が上昇し、臨界温度を越え、超電導体が常
電導体へ転移し、大量のジユール発熱を生じるお
それがある。このように、超電導コイル１を液体
ヘリウム４に浸漬した状態では、上述のような撹
乱発生時の圧力上昇が大きいため、流量制御が困
難になつてしまう。

それゆえに、この発明の主たる目的は、超電導
コイルのような電気機器の表面に液膜を作り、容
器内の圧力の上昇を防止して、有効に電気機器を
冷却できるような電気機器の冷却方法を提供する
ことである。

［問題点を解決するための手段］ この発明は入口管と出口管を備えた容器内に収
納された電気機器を冷却する冷却方法であつて、
入口管より注入される冷却液により電気機器の表
面に液膜を形成し、容器と電気機器との間が蒸気
空間となるように構成したものである。

［作用］ この発明に係る電気機器の冷却方法において
は、電気機器の表面に液膜を作り、周囲を蒸気空
間としたので、熱的インパクトによつて生じた蒸
発量は蒸気空間で吸収されるため、圧力上昇を低
く抑えることができる。それによつて、入口管か
ら冷却液を注入することができるので、電気機器
の表面は液膜で冷却され、電気機器の温度上昇を
防止できる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す図である。
第１図において、超電導コイル１とヘリウム容器
２と真空容器３は前述の第２図と同様にして構成
される。入口管５はヘリウム容器２の上部に設け
られ、出口管６はヘリウム容器２の底部に設けら
れている。入口管５からは液体ヘリウム４が適量
注入され、滴下した液体ヘリウム４は超電導コイ
ル１の表面に液膜Ｊを形成する。この液体ヘリウ
ム４の液膜Ｊによつて超電導コイル１が冷却さ
れ、その周囲は蒸気空間７が形成される。液体ヘ
リウム４は入口管５から注入されると、超電導コ
イル１の上面から側面に沿つて流れ、さらに下面
に拡がつて流れ落ち、出口管６より蒸気との二相
流となつて流出する。超電導コイル１に熱的イン
パクトが作用したとき発生した蒸気は、周囲の蒸
気空間７に吸収されるため、圧力上昇が低く抑え
られる。

したがつて、入口管５から液体ヘリウム４を常
に注入することができるので、超電導コイル１の
表面は液膜Ｊで冷却され、超電導コイル１の温度
上昇が防止される。それによつて、撹乱発生時に
超電導体から常電導体へ転移する危険性が大幅に
改善されることになる。

なお、上述の実施例では、液体ヘリウム４の注
入量を適量と説明したが、これは超電導コイル１
の表面が常に液膜Ｊを形成する量であればよい。

また、液膜形成に液体ヘリウム４を例示した
が、超電導コイル１の組成によつては、液体窒素
を用いるようにしてもよい。

さらに、上述の実施例では、超電導コイル１の
冷却方法について説明したが、これに限ることな
く、常電導体のコイルが巻回された変圧器を冷却
する場合にも適用することができる。この場合に
は、冷却液として油を用いるようにすればよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、電気機器の
周囲に冷却液の液膜を形成して電気機器を冷却す
るようにしたので、容器内の圧力が異常に高くな
ることがなく冷却を確実に行なうことができ、さ
らに冷却状態が正確に把握できるため、信頼性が
向上する。さらに、必要な冷却液の量が減少し、
電気機器の規模も小さくなり、コストの低下を達
成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を説明するための
図である。第２図は従来の超電導体コイルを冷却
する方法を説明するための図である。 図において、１は超電導コイル、２はヘリウム
容器、３は真空容器、４は液体ヘリウム、５は入
口管、６は出口管、７は蒸気空間、Ｊは液膜を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入口管と出口管を備えた容器内に収納された
   電気機器を冷却する冷却方法であつて、 前記入口管から注入される冷却液により前記電
   気機器の表面に液膜を形成し、前記容器と前記電
   気機器の間を蒸気空間にさせたことを特徴とす
   る、電気機器の冷却方法。 ２ 前記電気機器は超電導コイルである、特許請
   求の範囲第１項記載の電気機器の冷却方法。