JPH04255457A - 超電導回転子 - Google Patents
超電導回転子Info
- Publication number
- JPH04255457A JPH04255457A JP3014287A JP1428791A JPH04255457A JP H04255457 A JPH04255457 A JP H04255457A JP 3014287 A JP3014287 A JP 3014287A JP 1428791 A JP1428791 A JP 1428791A JP H04255457 A JPH04255457 A JP H04255457A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum
- rotor
- liquid helium
- insulation layer
- superconducting
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転子界磁巻線に超電
導巻線を用いた超電導回転電機の回転子に関する。
導巻線を用いた超電導回転電機の回転子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術について図２を用いて説明する
。液体ヘリウム容器１内に納められた超電導界磁巻線２
は貯液された液体ヘリウムにより極低温に保たれている
。液体ヘリウム容器１は、回転子外から熱侵入を小さく
するよう薄肉円筒から成るトルクチューブ３により回転
子外筒４に結合されている。
。液体ヘリウム容器１内に納められた超電導界磁巻線２
は貯液された液体ヘリウムにより極低温に保たれている
。液体ヘリウム容器１は、回転子外から熱侵入を小さく
するよう薄肉円筒から成るトルクチューブ３により回転
子外筒４に結合されている。
【０００３】液体ヘリウム容器１の外径側で、回転子外
筒４内径側の空間には、輻射による熱侵入を小さくする
ため通常薄肉円筒から成る熱輻射シールド５が設けられ
ている。
筒４内径側の空間には、輻射による熱侵入を小さくする
ため通常薄肉円筒から成る熱輻射シールド５が設けられ
ている。
【０００４】回転子反直結側軸中心には、液体ヘリウム
容器１から回転子軸端へ至る液体ヘリウム容器１内への
ヘリウム給排管６、界磁巻線２への電流供給リード７等
が配設されている。液体ヘリウム容器１と回転子外筒４
の間の空間は、回転子外から液体ヘリウム容器内への熱
侵入を小さくするために真空断熱層８が形成されている
。
容器１から回転子軸端へ至る液体ヘリウム容器１内への
ヘリウム給排管６、界磁巻線２への電流供給リード７等
が配設されている。液体ヘリウム容器１と回転子外筒４
の間の空間は、回転子外から液体ヘリウム容器内への熱
侵入を小さくするために真空断熱層８が形成されている
。
【０００５】これら回転子内真空断熱層８は、全て相互
に連通する同一真空室として、封じ切りにされるか、或
いは回転子直結側へ導かれた配管より連続真空排気され
ている。
に連通する同一真空室として、封じ切りにされるか、或
いは回転子直結側へ導かれた配管より連続真空排気され
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】真空断熱層８は、液体
ヘリウム容器１内を極低温に保つために重要な構成要素
である。
ヘリウム容器１内を極低温に保つために重要な構成要素
である。
【０００７】電流供給リード７まわり等のＦＲＰ絶縁物
等からは、微量ではあるがアウトガスが発生し、真空室
に拡散する。このため真空断熱層８全体が真空劣化して
侵入熱増大を引き起こし、液体ヘリウム蒸発量即ち液体
ヘリウム消費量が増大する。また、回転子内真空断熱層
は、シール溶接或いは真空パッキン等により真空シール
構造とされているが、万一真空シール部にリークが発生
し、真空断熱層の真空劣化や真空破壊が起こると、回転
子外から液体ヘリウム容器内への侵入熱の急増により、
液体ヘリウム容器内の液体ヘリウムが蒸発し、液体ヘリ
ウム容器内圧の急激な上昇に至り危険な状態になるとと
もに、超電導界磁巻線の常電導転移を誘発し、界磁巻線
焼損に至る可能性がある。この様に、真空断熱層の真空
維持に対しては大きな信頼性が要求される。真空断熱層
の真空維持に対しては、十分な信頼性を持った真空シー
ル構造が採用されるが、万一のリークに対しては無策で
ある。
等からは、微量ではあるがアウトガスが発生し、真空室
に拡散する。このため真空断熱層８全体が真空劣化して
侵入熱増大を引き起こし、液体ヘリウム蒸発量即ち液体
ヘリウム消費量が増大する。また、回転子内真空断熱層
は、シール溶接或いは真空パッキン等により真空シール
構造とされているが、万一真空シール部にリークが発生
し、真空断熱層の真空劣化や真空破壊が起こると、回転
子外から液体ヘリウム容器内への侵入熱の急増により、
液体ヘリウム容器内の液体ヘリウムが蒸発し、液体ヘリ
ウム容器内圧の急激な上昇に至り危険な状態になるとと
もに、超電導界磁巻線の常電導転移を誘発し、界磁巻線
焼損に至る可能性がある。この様に、真空断熱層の真空
維持に対しては大きな信頼性が要求される。真空断熱層
の真空維持に対しては、十分な信頼性を持った真空シー
ル構造が採用されるが、万一のリークに対しては無策で
ある。
【０００８】本発明は、大きな信頼性が要求される真空
断熱層の真空維持において、アウトガスによる真空劣化
や万一の真空シール部の一部リークによる真空破壊に対
して、それらが真空断熱層全体に波及することを防止し
、超電導回転子に性能劣化や重大な被害を与えるまでの
時間を延長でき、信頼性・安全性の高い超電導回転子を
提供することを目的とする。 ［発明の構成］
断熱層の真空維持において、アウトガスによる真空劣化
や万一の真空シール部の一部リークによる真空破壊に対
して、それらが真空断熱層全体に波及することを防止し
、超電導回転子に性能劣化や重大な被害を与えるまでの
時間を延長でき、信頼性・安全性の高い超電導回転子を
提供することを目的とする。 ［発明の構成］
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明では、液体ヘリウム容器内に超電導界磁巻線を
有し、液体ヘリウム容器の外側に真空断熱層を介して回
転子外筒を有する超電導回転子において、真空断熱層を
複数の独立した真空室により構成し熱侵入経路に対する
真空断熱層を多重とする。
め本発明では、液体ヘリウム容器内に超電導界磁巻線を
有し、液体ヘリウム容器の外側に真空断熱層を介して回
転子外筒を有する超電導回転子において、真空断熱層を
複数の独立した真空室により構成し熱侵入経路に対する
真空断熱層を多重とする。
【００１０】
【作用】本発明は、上記のように構成されているため、
アウトガスによる真空劣化や万一の真空シールのリーク
による真空破壊が真空断熱層全体に波及することはなく
、熱侵入経路に対する最小限の真空断熱構造を維持でき
る。
アウトガスによる真空劣化や万一の真空シールのリーク
による真空破壊が真空断熱層全体に波及することはなく
、熱侵入経路に対する最小限の真空断熱構造を維持でき
る。
【００１１】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明に係る超電導回転子の構造
を示す縦断面図である。液体ヘリウム容器１内に納めら
れた超電導界磁巻線２は、貯液された液体ヘリウムによ
り極低温に保たれている。液体ヘリウム容器１は、回転
子外からの熱侵入を小さくするよう薄肉円筒から成るト
ルクチューブ３により回転子外筒４に結合されている。 液体ヘリウム容器１の外径側で、回転子外筒４の内径側
には、輻射による熱侵入を小さくするために薄肉円筒か
ら成る熱輻射シールド５が設けられている。
て説明する。図１は、本発明に係る超電導回転子の構造
を示す縦断面図である。液体ヘリウム容器１内に納めら
れた超電導界磁巻線２は、貯液された液体ヘリウムによ
り極低温に保たれている。液体ヘリウム容器１は、回転
子外からの熱侵入を小さくするよう薄肉円筒から成るト
ルクチューブ３により回転子外筒４に結合されている。 液体ヘリウム容器１の外径側で、回転子外筒４の内径側
には、輻射による熱侵入を小さくするために薄肉円筒か
ら成る熱輻射シールド５が設けられている。
【００１２】液体ヘリウム容器１外径側で回転子外筒４
内径側の空間を真空シール構造とした輻射シールド５に
より区切り、輻射シールド内径側真空断熱層８ａと輻射
シールド外径側真空断熱層９ａを互いに独立した真空室
とする。
内径側の空間を真空シール構造とした輻射シールド５に
より区切り、輻射シールド内径側真空断熱層８ａと輻射
シールド外径側真空断熱層９ａを互いに独立した真空室
とする。
【００１３】また、トルクチューブ３内径側空間を軸方
向に２つに区切る真空シール構造の輻射シールドを兼ね
た円板１１を設け、軸方向内側真空断熱層８ｂと軸方向
外側真空断熱層９ｂを互いに独立した真空室とする。
向に２つに区切る真空シール構造の輻射シールドを兼ね
た円板１１を設け、軸方向内側真空断熱層８ｂと軸方向
外側真空断熱層９ｂを互いに独立した真空室とする。
【００１４】回転子反直結側軸中心には、液体ヘリウム
容器１内へのヘリウム給排管６、界磁巻線２への電流供
給リード７等が配置されているが、これらを内包し液体
ヘリウム容器１から回転子外筒４へ至る中心管１２を設
けて管内を独立した真空室とする。
容器１内へのヘリウム給排管６、界磁巻線２への電流供
給リード７等が配置されているが、これらを内包し液体
ヘリウム容器１から回転子外筒４へ至る中心管１２を設
けて管内を独立した真空室とする。
【００１５】以上の各真空室を、熱輻射シールド内側の
真空断熱系統（真空室８ａ，８ｂ，８ｃ）、熱輻射シー
ルド外側の真空断熱系統（真空室９ａ，９ｂ，９ｃ）お
よび中心管真空断熱系統（真空室１０）の３系統の真空
室に分けそれぞれ独立に真空封じ切りを行う。
真空断熱系統（真空室８ａ，８ｂ，８ｃ）、熱輻射シー
ルド外側の真空断熱系統（真空室９ａ，９ｂ，９ｃ）お
よび中心管真空断熱系統（真空室１０）の３系統の真空
室に分けそれぞれ独立に真空封じ切りを行う。
【００１６】上記の構成によれば、一部の真空リークが
回転子全体の真空断熱層の真空劣化に至ることはなく、
かつ真空断熱層が輻射シールドの内側・外側の二重とな
っているため、最小限の真空断熱構造を維持できる。ま
た、例えば電流供給リード部の絶縁物等から発生するア
ウトガスが回転子全体の真空断熱層の真空劣化を起こす
こともない。
回転子全体の真空断熱層の真空劣化に至ることはなく、
かつ真空断熱層が輻射シールドの内側・外側の二重とな
っているため、最小限の真空断熱構造を維持できる。ま
た、例えば電流供給リード部の絶縁物等から発生するア
ウトガスが回転子全体の真空断熱層の真空劣化を起こす
こともない。
【００１７】本実施例によれば、アウトガスや真空シー
ル部の一部リークによる真空断熱層真空劣化に起因する
液体ヘリウム蒸発量低減に効果があり、連続運転時間の
延長が可能であるとともに、万一の真空シール一部リー
クによる真空破壊時に、回転子内圧上昇・界磁巻線常電
導転移による焼損等致命的な損傷に至る前に運転を停止
し、超電導回転子を保護するための時間的余裕を得るこ
とができる。
ル部の一部リークによる真空断熱層真空劣化に起因する
液体ヘリウム蒸発量低減に効果があり、連続運転時間の
延長が可能であるとともに、万一の真空シール一部リー
クによる真空破壊時に、回転子内圧上昇・界磁巻線常電
導転移による焼損等致命的な損傷に至る前に運転を停止
し、超電導回転子を保護するための時間的余裕を得るこ
とができる。
【００１８】前述の実施例においては、３系統の互いに
連通しない独立の真空室の真空封じ切り方式としたが、
３系統の連続排気方式であってもよく、また、真空封じ
切りと連続排気各方式の組合せであってもよい。その場
合、アウトガスの発生が多いと予想される中心管真空室
のみ連続排気とする方法や、中心管真空室と熱輻射シー
ルド内側または外側のいずれか一方の真空室を連続排気
方式とする方法等が考えられる。真空室の細分化は多い
程効果が大きいことは言うまでもない。また、各真空室
に真空ゲージを設けて真空劣化の監視を行うことが、さ
らに有効である。
連通しない独立の真空室の真空封じ切り方式としたが、
３系統の連続排気方式であってもよく、また、真空封じ
切りと連続排気各方式の組合せであってもよい。その場
合、アウトガスの発生が多いと予想される中心管真空室
のみ連続排気とする方法や、中心管真空室と熱輻射シー
ルド内側または外側のいずれか一方の真空室を連続排気
方式とする方法等が考えられる。真空室の細分化は多い
程効果が大きいことは言うまでもない。また、各真空室
に真空ゲージを設けて真空劣化の監視を行うことが、さ
らに有効である。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば真空
断熱層を複数の独立した真空室で構成したので、真空断
熱層の真空維持に関して、信頼性・安全性の高い超電導
回転子を提供することができる。
断熱層を複数の独立した真空室で構成したので、真空断
熱層の真空維持に関して、信頼性・安全性の高い超電導
回転子を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例による超電導回転子の縦断面
図。
図。
【図２】従来の超電導回転子の縦断面図。
１…液体ヘリウム容器
２…界磁巻線３…トルクチューブ
４…外筒５…熱輻射シールド
６…ヘリウム給排管 ７…電流供給リード
２…界磁巻線３…トルクチューブ
４…外筒５…熱輻射シールド
６…ヘリウム給排管 ７…電流供給リード
Claims (4)
- 【請求項１】 液体ヘリウム容器内に超電導界磁巻線
を有し、液体ヘリウム容器の外側に真空断熱層を介して
回転子外筒を有する超電導回転子において、真空断熱層
を複数の独立した真空室に区切ったことを特徴とする超
電導回転子。 - 【請求項２】 液体ヘリウム容器とその外径側回転子
外筒との間の真空断熱層に設けた輻射熱シールドの内径
側真空断熱層と外径側真空断熱層とを互いに独立した真
空室としたことを特徴とする請求項１記載の超電導回転
子。 - 【請求項３】 液体ヘリウム容器内に超電導界磁巻線
を有し、液体ヘリウム容器の外側に真空断熱層を介して
回転子外筒を有する超電導回転子において、液体ヘリウ
ム容器を回転子外筒端板と結合する薄肉円筒状トルクチ
ューブの内径側真空断熱層を軸方向に区切る円板を設け
、軸方向内側の真空断熱層と軸方向外側の真空断熱層を
互いに独立した真空室としたことを特徴とする超電導回
転子。 - 【請求項４】 液体ヘリウム容器内に超電導界磁巻線
を有し、液体ヘリウム容器の外側に真空断熱層を介して
回転子外筒を有する超電導回転子において、液体ヘリウ
ム容器内へのヘリウム給排管と外磁巻線への電流供給リ
ード等を内蔵し液体ヘリウム容器から回転子軸端へ至る
中心回転管を設け、該中心回転管の管内を独立した真空
室としたことを特徴とする超電導回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3014287A JPH04255457A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 超電導回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3014287A JPH04255457A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 超電導回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04255457A true JPH04255457A (ja) | 1992-09-10 |
Family
ID=11856884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3014287A Pending JPH04255457A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 超電導回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04255457A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109347302A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-02-15 | 西安电子科技大学 | 一种块材型高温超导电机的低温旋转杜瓦结构 |
-
1991
- 1991-02-05 JP JP3014287A patent/JPH04255457A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109347302A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-02-15 | 西安电子科技大学 | 一种块材型高温超导电机的低温旋转杜瓦结构 |
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