JPH06276722A - 超電導回転電機の回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷媒供給管や冷媒排出管中に設けられた伸縮
手段のその回転による異常変形等が有効に防止され超電
導回転電機の回転子を提供する。 【構成】 外部から供給される冷媒を反駆動側端部軸内
を通ってコイル取付軸の液溜め部に供給する冷媒供給管
１７と、コイル取付軸の液溜め部内の冷媒をトルクチュ
ーブの冷却器を経由した後、反駆動側端部軸内を通って
外部に排出する冷媒排出管１８ｂとを曲げて、これらの
管１７，１８ｂの一部を回転中心軸２０の位置またはそ
の近傍に配設する。そして、この位置にこれらの管１
７，１８ｂの伸縮手段１９を配設した。回転子全体が回
転しても伸縮手段１９は回転中心軸２０上にあり、この
伸縮手段１９に作用する回転中心軸２０からの偏位に基
づく遠心力は大幅に低減され、この伸縮手段１９に異常
変形等は生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、超電導回転電機の回
転子に関し、詳しくはこの回転子内に配設される冷媒供
給管および冷媒排出管の伸縮手段に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の超電導回転電機の回転子の
全体構成の概要を示す断面図、図８はこの回転子の冷媒
供給管と冷媒排出管とのベローズ周りの側面図である。

【０００３】図において、１は回転駆動力が伝達される
駆動側端部軸、２はこの駆動側端部軸１に対向して設け
られ、内部に貫通孔２ｂが設けられた反駆動側端部軸、
３はその一端部側がそれぞれ駆動側端部軸１のフランジ
部１ａおよび反駆動側端部軸２のフランジ部２ａに固定
されるとともに、それぞれ駆動側端部軸１側および反駆
動側端部軸２側からの入熱を除去するための熱交換器と
しての冷却器３ａを有した一対の中空トルクチューブ、
４は一対のトルクチューブ３間に固定され、その内部に
冷媒である液体ヘリウムの液溜め部４ａが形成された中
空のコイル取付軸、５はコイル取付軸４の液溜め部４ａ
の両端を密閉する端板である。

【０００４】６はコイル取付軸４の外面に巻回される超
電導界磁コイル、７は超電導界磁コイル６を覆うように
コイル取付軸４に取り付けられたヘリウム外筒、８はコ
イル取付軸４の両端に取り付けられた保持環、９はその
両端部を一対のトルクチューブ３に支持され、ヘリウム
外筒７を覆うように設けられた低温ダンパ、１０はその
両端を駆動側端部軸１のフランジ部１ａと反駆動側端部
軸２のフランジ部２ａとに支持され、トルクチューブ３
および低温ダンパ９を覆うように設けられた常温ダン
パ、１１は駆動側端部軸１および反駆動側端部軸２を回
転自在に支持する軸受、１２はトルクチューブ３の内面
側に支持され、コイル取付軸４の両側面側を覆うように
設けられた側面輻射シールド、１３は真空部である。

【０００５】１４は反駆動側端部軸２に設けられた界磁
電流供給用のスリップリングであり、このスリップリン
グ１４は電流リード（図示せず）を介して超電導界磁コ
イル６に電気的に接続されている。１５は反駆動側端部
軸２の軸端に取り付けられた冷媒給排用回転部材、１６
は冷媒給排用回転部材１５を囲むように設けられた冷媒
給排用固定部材、１７は冷媒給排用固定部材１６を介し
て外部から供給された冷媒をコイル取付軸４内に形成さ
れた液溜め部４ａに供給する冷媒供給管であり、この冷
媒供給管１７は反駆動側端部軸２の貫通孔２ｂ内を通っ
て、冷媒給排用回転部材１５とコイル取付軸４の一側に
設けられた一方の端板５との間に配設されている。

【０００６】１８はコイル取付軸４の液溜め部４ａ内の
冷媒をトルクチューブ３の冷却器３ａを経由した後、外
部に排出する冷媒排出管であり、この冷媒排出管１８は
コイル取付軸４に取り付けられた端板５とトルクチュー
ブ３の冷却器３ａとの間に配設される上流部１８ａと、
トルクチューブ３の冷却器３ａと反駆動側端部軸２の貫
通孔２ｂ内を通って、またはこの貫通孔２ｂとコイル取
付軸４の液溜め部４ａ内を通って冷媒給排用回転部材１
５との間に配設される下流部１８ｂとから構成されてい
る。１９は冷媒供給管１７中と冷媒排出管１８の下流部
１８ｂ中に取り付けられ、これらの管１７，１８ｂの軸
方向伸縮量を調整する伸縮手段としてのベローズであ
る。２０は駆動側端部軸１と反駆動側端部軸２の中心軸
を結んで形成されるこの回転子の回転中心軸である。

【０００７】つぎにこの超電導回転電機の回転子の動作
について説明する。冷媒である液体ヘリウムが冷媒給排
用固定部材１６、冷媒給排用回転部材１５よび冷媒供給
管１７を介してコイル取付軸４の液溜め部４ａに供給さ
れると、超電導界磁コイル６はコイル取付軸４を介して
液溜め部４ａ内の液体ヘリウムにより極低温まで冷却さ
れ、その電気抵抗が零の状態となる。そして、スリップ
リング１４を介して超電導界磁コイル６に界磁電流が供
給され、この超電導界磁コイル６が励磁されると、電気
抵抗が零の状態なっているこの超電導界磁コイル６には
励磁損失のない強力な磁界が発生する。

【０００８】この状態で、駆動側端部軸１側にタービン
（図示せず）等からの回転力が伝えられると、常温ダン
パ１０等を介してこの回転力が反駆動側端部軸２側にも
伝えられ、軸受１１に支持される駆動側端部軸１および
反駆動側端部軸２は回転中心軸２０を中心として所定方
向に回転する。そして、この駆動側端部軸１および反駆
動側端部軸２の回転力はトルクチューブ３，３を介して
コイル取付軸４に伝えられ、超電導界磁コイル６を一定
速度で回転させる。したがって、所定向きに磁界を発生
しつつ回転するこの回転子によって、この回転子の外方
に設けられた固定子（図示せず）側に交流電力が発生さ
れる。

【０００９】ここで、トルクチューブ３を介して駆動側
端部軸１および反駆動側端部軸２からコイル取付軸４側
に熱伝導により伝えられる熱は、冷却器３ａを介して冷
媒排出管１８内の液体ヘリウム（場合によっては一部ガ
ス化されている）側に吸収される。また、駆動側端部軸
１、反駆動側端部軸２、常温ダンパ１０側から超電導界
磁コイル６側へ対流伝熱により伝えられようとする熱は
真空部１３によって遮断されるとともに、これらから超
電導界磁コイル６側へ輻射伝熱により伝えられようとす
る熱も側面輻射シールド１２や低温ダンパ９によって遮
断される。

【００１０】さらに、常温ダンパ１０および低温ダンパ
９は、固定子からの高周波磁界をシールドして超電導界
磁コイル６を保護するとともに、電力系統の擾乱による
回転子振動を減衰させる機能を有している。また、ベロ
ーズ１９は低温の冷媒供給管１７や冷媒排出管１８の下
流部１８ｂが常温の反駆動側端部軸２等の回転子構成部
品との温度差によって生じる熱伸縮量を吸収するが、こ
の冷媒供給管１７や冷媒排出管１８の下流部１８ｂが回
転中心軸２０よりずれた位置（実公昭５７ー５７４８８
号公報）にあるため、このベローズ１９にはこの回転子
の回転にともない外方への遠心力が作用する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の超電導回転電機
の回転子は以上のように構成されているので、ベローズ
１９はこれに作用する遠心力によって異常な変形を生じ
てしまい、その伸縮機能が阻害されたり、最終的にはこ
のベローズ１９が破壊されてしまうという課題があっ
た。そして、このベローズ１９が破壊されれば冷媒であ
る液体へリウムが真空部１３内に流出し、コイル取付軸
４側への熱の侵入が増大して、この超電導回転電機自体
の運転が困難になってしまう。

【００１２】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、冷媒供給管や冷媒排出管中に
設けられた伸縮手段のその回転による異常な変形等が有
効に防止された超電導回転電機の回転子を提供すること
を目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明
は、駆動側端部軸と、この駆動側端部軸に対向して設け
られた反駆動側端部軸と、一方の一端側がこの反駆動側
端部軸に、他方の一端側が駆動側端部軸にそれぞれ固定
されるとともに、この反駆動側端部軸およびこの駆動側
端部軸側からの入熱を除去する冷却器を有した一対のト
ルクチューブと、この一対のトルクチューブ間に固定さ
れ、その内部に冷媒の液溜め部を有するコイル取付軸
と、このコイル取付軸外面に巻回される超電導界磁コイ
ルと、外部から供給される冷媒を反駆動側端部軸内を通
ってコイル取付軸の液溜め部に供給する冷媒供給管と、
コイル取付軸の液溜め部内の冷媒をトルクチューブの前
記冷却器を経由した後、反駆動側端部軸内を通って外部
に排出する冷媒排出管と、この冷媒排出管中および冷媒
供給管中にそれぞれ取り付けられ、これらの管の軸方向
伸縮量を調整する伸縮手段とを備え、駆動側端部軸への
回転力の伝達により、この駆動側端部軸と反駆動側端部
軸との中心軸を結んだ回転中心軸を中心として回転され
る超電導回転電機の回転子において、冷媒供給管および
前記冷媒排出管を曲げて、これらの管の一部を回転中心
軸の位置またはその近傍の位置に配設し、この位置に冷
媒供給管と冷媒排出管との伸縮手段をそれぞれ配設した
ことである。

【００１４】この発明の第２の発明は、駆動側端部軸
と、この駆動側端部軸に対向して設けられた反駆動側端
部軸と、一方の一端側がこの反駆動側端部軸に、他方の
一端側が駆動側端部軸にそれぞれ固定されるとともに、
この反駆動側端部軸およびこの駆動側端部軸側からの入
熱を除去する冷却器を有した一対のトルクチューブと、
この一対のトルクチューブ間に固定され、その内部に冷
媒の液溜め部を有するコイル取付軸と、このコイル取付
軸外面に巻回される超電導界磁コイルと、外部から供給
される冷媒を反駆動側端部軸内を通ってコイル取付軸の
液溜め部に供給する冷媒供給管と、コイル取付軸の液溜
め部内の冷媒をトルクチューブの前記冷却器を経由した
後、反駆動側端部軸内を通って外部に排出する冷媒排出
管と、この冷媒排出管中および冷媒供給管中にそれぞれ
取り付けられ、これらの管の軸方向伸縮量を調整する伸
縮手段とを備え、駆動側端部軸への回転力の伝達によ
り、この駆動側端部軸と反駆動側端部軸との中心軸を結
んだ回転中心軸を中心として回転される超電導回転電機
の回転子において、冷媒供給管および前記冷媒排出管の
一部を多重管としてこれを回転中心軸の位置またはその
近傍に配設し、この多重管に冷媒供給管配管および冷媒
排出管との伸縮手段を配設したことである。

【００１５】この発明の第３の発明は、駆動側端部軸
と、この駆動側端部軸に対向して設けられた反駆動側端
部軸と、一方の一端側がこの反駆動側端部軸に、他方の
一端側が駆動側端部軸にそれぞれ固定されるとともに、
この反駆動側端部軸およびこの駆動側端部軸側からの入
熱を除去する冷却器を有した一対のトルクチューブと、
この一対のトルクチューブ間に固定され、その内部に冷
媒の液溜め部を有するコイル取付軸と、このコイル取付
軸外面に巻回される超電導界磁コイルと、外部から供給
される冷媒を反駆動側端部軸内を通ってコイル取付軸の
液溜め部に供給する冷媒供給管と、コイル取付軸の液溜
め部内の冷媒をトルクチューブの前記冷却器を経由した
後、反駆動側端部軸内を通って外部に排出する冷媒排出
管と、この冷媒排出管中および冷媒供給管中にそれぞれ
取り付けられ、これらの管の軸方向伸縮量を調整する伸
縮手段とを備え、駆動側端部軸への回転力の伝達によ
り、この駆動側端部軸と反駆動側端部軸との中心軸を結
んだ回転中心軸を中心として回転される超電導回転電機
の回転子において、伸縮手段の径方向で外側に向かう変
位を規制して伸縮手段を支持する支持手段を設けている
ことである。

【００１６】

【作用】超電導回転電機の回転子においては、外部から
冷媒供給管を介してコイル取付軸の液溜め部に冷媒（液
体ヘリウム）が供給されると、このコイル取付軸を介し
てこれに巻回される超電導界磁コイルが冷却され、その
電気抵抗が零の状態（超電導状態）に維持される。そし
て、この超電導界磁コイルに電流が流されると、これに
強い磁界が発生する。一方、駆動側端部軸側からタービ
ン等を介して回転力が伝達されると、駆動側端部軸およ
び反駆動側端部軸はその回転中心軸を中心に回転し、ト
ルクチューブを介して、コイル取付軸に巻回された超電
導界磁コイルも回転する。そして、この回転子外方の固
定子側に電力が発生する。

【００１７】この場合、駆動側端部軸側からトルクチュ
ーブを介してコイル取付軸に熱伝導等により熱が伝わろ
うとするが、この熱は冷却器を経由して外部に排出され
る冷媒排出管中の冷媒側に吸収される。また、冷媒供給
管や冷媒排出管は冷媒によって冷却されるため他の部材
等に対しその軸方向に熱収縮するが、この熱収縮量は伸
縮手段によって調整されるため、これらの管には熱応力
は作用しない。なお、冷媒供給管や冷媒排出管はこの回
転子の回転とともに回転されるため、伸縮手段も回転さ
れる。

【００１８】この発明の第１の発明では、冷媒供給管と
冷媒排出管を曲げて、これらの管の一部を回転中心軸ま
たはその近傍に配設し、これらの管のこの部分に伸縮手
段を配設しているため、伸縮手段に作用する回転中心軸
からの偏位による遠心力は大幅に低減され、この伸縮手
段に異常変形等は生じない。

【００１９】この発明の第２の発明では、冷媒供給管と
冷媒排出管の一部を多重管として、これを回転中心軸ま
たはその近傍に配設し、この多重管に冷媒供給管と冷媒
排出管の伸縮手段を取り付けているため、この伸縮手段
に作用する回転中心軸からの偏位による遠心力は大幅に
低減され、この伸縮手段に異常変形等は生じない。

【００２０】この発明の第３の発明では、伸縮手段の径
方向で外側に向かう変位を規制して伸縮手段を支持する
支持手段を設けているため、この伸縮手段に回転中心か
らの偏位によって遠心力が作用しても、この伸縮手段の
径方向で外側に向かう変位は支持手段により支持され、
この伸縮手段には異常変形等は生じない。

【００２１】

【実施例】以下にこの発明の実施例を図について説明す
る。 実施例１．図１はこの発明の第１の発明の一実施例に係
る超電導回転電機の回転子内に配設される冷媒供給管お
よび冷媒排出管のベローズ周りの側面図である。なお、
冷媒供給管および冷媒排出管の位置関係を除き、この実
施例１の超電導回転電機の回転子の構成は図７で示され
た超電導回転電機の回転子の構成と同一である。

【００２２】ここで、実施例１によるベローズ１９の取
付位置について説明する。反駆動側端部軸２の貫通孔２
ｂを通って、冷媒給排用回転部材１５とコイル取付軸４
に取り付けられた端板５との間に配置される冷媒供給管
１７を曲げ、その一部をこの回転子の回転中心軸２０の
位置またはその近傍に位置させる。そして、この回転中
心軸２０の位置またはその近傍に位置させた冷媒供給管
１７中に、この冷媒供給管１７の軸方向の伸縮量を調整
するベローズ１９を配設する。また、反駆動側端部軸２
の貫通孔２ｂを通って、またはこの貫通孔２ｂとコイル
取付軸４の液溜め部４ａを通って、冷媒給排用回転部材
１５とコイル取付軸４に取り付けられた端板５との間に
配置される冷媒排出管１８の下流部１８ｂ（以下これを
下流側冷媒排出管１８ｂという）を曲げ、その一部をこ
の回転子の回転中心軸２０の位置またはその近傍に位置
させる。そして、この回転中心軸２０の位置またはその
近傍に位置させた下流側冷媒排出管１８ｂ中に、この下
流側冷媒排出管１８ｂの軸方向の伸縮量を調整するベロ
ーズ１９を配設する。この時、冷媒供給管１７と下流側
冷媒排出管１８ｂとにそれぞれ配設されるベローズ１９
は、その軸方向位置をずらして互いに干渉しないように
配置されている。

【００２３】つぎに回転中心軸２０の位置またはその近
傍に配設されたベローズ１９の動作について説明する。
この超電導回転電機の回転子等の運転が開始されると、
冷媒供給管１７や下流側冷媒排出管１８ｂは、その内部
に冷媒である極低温の液体ヘリウムまたは一部ガス化し
た液体ヘリウムが流されるため、反駆動側端部軸２や常
温ダンパ１０に対して熱収縮するが、この場合、ベロー
ズ１９が伸びて冷媒供給管１７や下流側冷媒排出管１８
ｂに熱応力が生じないようにする。

【００２４】また、回転子が回転すると、内部の冷媒供
給管１７や下流側冷媒排出管１８ｂも回転するため、こ
れらに取り付けられたベローズ１９も回転する。この場
合、ベローズ１９は回転中心軸２０の位置またはその近
傍に配設されているため、このベローズ１９に作用する
回転中心軸２０からの偏位によって生じる遠心力は大幅
に低減される。したがって、このベローズ１９には、前
記遠心力による異常変形は生じず、この異常変形によっ
て生じるその伸縮機能の阻害やその破壊は生じない。ま
た、ベローズ１９の破壊によってコイル取付軸４や超電
導界磁コイル６側に熱が伝わり、この超電導回転電機の
運転が困難になることもない。

【００２５】なお、この実施例１では下流側冷媒排出管
１８ｂは１本しか示していないが、他の下流側冷媒排出
管１８ｂについても、そのベローズ１９を同様に配設す
ればよい。

【００２６】実施例２．図２はこの発明の第２の発明の
一実施例に係る超電導回転電機の回転子内に配設される
冷媒供給管および冷媒排出管のベローズ周りの断面図で
ある。図において、３０は冷媒供給管１７と下流側冷媒
排出管１８ｂとの一部を２重管構造とし、これを回転中
心軸２０の位置またはその近傍に配設した多重管として
の冷媒管であり、例えばその外管が下流側冷媒排出管１
８ｂとなっており、その内管が冷媒供給管１７となって
いるものである。そして、この冷媒管３０の内外管には
それぞれ冷媒供給管１７用および下流側冷媒排出管１８
ｂ用のベローズ１９が取り付けられている。なお、他の
構成は上記実施例１の超電導回転電機の回転子と同一で
ある。

【００２７】この実施例２においても、回転中心軸２０
の位置またはその近傍に位置された２重管構造の冷媒管
３０の内外管に、それぞれ冷媒供給管１７用および下流
側冷媒排出管１８ｂ用のベローズ１９を取り付けている
ため、回転子の回転に伴ない冷媒供給管１７や下流側冷
媒排出管１８ｂが回転しても、ベローズ１９に作用する
回転中心軸２０からの偏位によって生じる遠心力は大幅
に低減され、上記実施例１の超電導回転電機の回転子と
同様の効果を得ることができる。また、ベローズ１９は
２重管構造の冷媒管３０に取り付けられているが、その
伸縮機能や冷媒を通過させる機能には何の障害も生じな
い。そして、この実施例２の場合には、とくに実施例１
の場合と比べて、冷媒供給管１７や下流側冷媒排出管１
８ｂを曲げる必要がなく、さらに遠心力に対する配管支
持が容易となるというメリットがある。

【００２８】なお、この実施例２では下流側冷媒排出管
１８ｂは１本しか示していないが、他の下流側冷媒排出
管１８ｂについては冷媒管３０を３重管とするとか、２
本の下流側冷媒排出管１８ｂを一体化するようにして対
処すればよい。

【００２９】実施例３．図３はこの発明の第３の発明の
一実施例に係る超電導回転電機の回転子内に配設される
冷媒供給管および下流側冷媒排出管のベローズ周りの縦
断面図、図４は図３のIVーIV線に沿った断面図である。

【００３０】図において、３１は冷媒供給管１７および
下流側冷媒排出管１８ｂを挿通させる貫通孔３１ａを有
し、その外側面側が例えば側面輻射シールド１２の内孔
１２ａ内に嵌め込まれて、この側面輻射シールド１２に
支持される厚肉円板状の支持手段としての支持部材であ
る。この支持部材３１の貫通孔３１ａ内には冷媒供給管
１７および下流側冷媒排出管１８ｂのベローズが位置決
め支持されている。なお、他の構成は上記実施例１の超
電導回転電機の回転子と同一である。

【００３１】冷媒供給管１７および下流側冷媒排出管１
８ｂは回転子の回転中心軸２０からそれぞれ一定距離離
れた位置にあるため、この冷媒供給管１７および下流側
冷媒排出管１８ｂにそれぞれ取り付けられているベロー
ズ１９には回転子の回転に伴ないこの偏位による遠心力
が作用する。ところが、このベローズ１９は支持部材３
１の貫通孔３１ａ内に位置しこの支持部材３１によりそ
の外側面が支持されているため、このベローズ１９に遠
心力が作用しても、このベローズ１９には異常変形は生
じない。したがって、この実施例３においても上記実施
例１の超電導回転電機の回転子と同様の効果を得ること
ができる。なお、この場合ベローズ１９は支持部材３１
の貫通孔３１ａ内をその軸方向に移動自在であり、その
伸縮機能に問題は生じない。またとくに、この実施例３
の超電導回転電機では上記実施例１、２のそれに比べ
て、冷媒供給管１７や下流側冷媒排出管１８ｂの配置位
置を自由に設定でき、その設置の自由度が高いというメ
リットがある。

【００３２】なお、支持部材３１を側面輻射シールド１
２を介してトルクチューブ３に支持させるだけでなく、
この支持部材３１をトルクチューブ３に取り付けた他の
支持部材に支持させるようにしてもよい。

【００３３】実施例４．図５はこの発明の第３の発明の
他の実施例に係る超電導回転電機の回転子内に配設され
る冷媒供給管および下流側冷媒排出管のベローズ周りの
縦断面図、図６は図５のVIーVI線に沿った断面図であ
る。

【００３４】図において、３２は回転中心軸２０から偏
位した位置にある冷媒供給管１７および下流側冷媒排出
管１８ｂのベローズ１９の側面側を支持するために、こ
のベローズ１９に取り付けられた支持手段としての支持
部材である。この支持部材３１はベローズ１９の遠心力
が作用する側にのみ設けられており、この支持部材３２
は側面輻射シールド１２の内孔１２ａ内面に接するよう
に位置決めされ、この側面輻射シールド１２に支持され
ている。ここで、支持部材３１はベローズ１９の外周面
のベローズ１９の伸縮機能に支障をきたさない位置に例
えば溶接等により取り付けられている。

【００３５】この支持部材３２もベローズ１９に遠心力
が作用した場合、このベローズ１９をこれに異常変形が
生じないように支持でき、上記実施例３の超電導回転電
機の回転子と同様な効果を得ることができる。この場
合、この支持部材３２は上記実施例３の支持部材３１に
比べ小型であり、その構造も簡単であるため、低コスト
であり、その取り付け作業も簡単なものとなる。なお、
支持部材３２を側面輻射シールド１２を介してトルクチ
ューブ３に支持させるだけでなく、この支持部材３２を
トルクチューブ３に取り付けた他の支持部材により支持
させるようにしてもよい。

【００３６】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３７】この発明の第１の発明によれば、駆動側端
部軸と、この駆動側端部軸に対向して設けられた反駆動
側端部軸と、一方の一端側がこの反駆動側端部軸に、他
方の一端側が駆動側端部軸にそれぞれ固定されるととも
に、この反駆動側端部軸およびこの駆動側端部軸側から
の入熱を除去する冷却器を有した一対のトルクチューブ
と、この一対のトルクチューブ間に固定され、その内部
に冷媒の液溜め部を有するコイル取付軸と、このコイル
取付軸外面に巻回される超電導界磁コイルと、外部から
供給される冷媒を反駆動側端部軸内を通ってコイル取付
軸の液溜め部に供給する冷媒供給管と、コイル取付軸の
液溜め部内の冷媒をトルクチューブの前記冷却器を経由
した後、反駆動側端部軸内を通って外部に排出する冷媒
排出管と、この冷媒排出管中および冷媒供給管中にそれ
ぞれ取り付けられ、これらの管の軸方向伸縮量を調整す
る伸縮手段とを備え、駆動側端部軸への回転力の伝達に
より、この駆動側端部軸と反駆動側端部軸との中心軸を
結んだ回転中心軸を中心として回転される超電導回転電
機の回転子において、冷媒供給管および前記冷媒排出管
を曲げて、これらの管の一部を回転中心軸の位置または
その近傍の位置に配設し、この位置に冷媒供給管と冷媒
排出管との伸縮手段をそれぞれ配設したので、冷媒供給
管や冷媒排出管中に設けられた伸縮手段に作用する回転
中心軸からの偏位による遠心力は大幅に低減され、この
遠心力に起因した異常な変形等がこの伸縮手段に生じる
ことはない。

【００３８】この発明の第２の発明によれば、駆動側端
部軸と、この駆動側端部軸に対向して設けられた反駆動
側端部軸と、一方の一端側がこの反駆動側端部軸に、他
方の一端側が駆動側端部軸にそれぞれ固定されるととも
に、この反駆動側端部軸およびこの駆動側端部軸側から
の入熱を除去する冷却器を有した一対のトルクチューブ
と、この一対のトルクチューブ間に固定され、その内部
に冷媒の液溜め部を有するコイル取付軸と、このコイル
取付軸外面に巻回される超電導界磁コイルと、外部から
供給される冷媒を反駆動側端部軸内を通ってコイル取付
軸の液溜め部に供給する冷媒供給管と、コイル取付軸の
液溜め部内の冷媒をトルクチューブの前記冷却器を経由
した後、反駆動側端部軸内を通って外部に排出する冷媒
排出管と、この冷媒排出管中および冷媒供給管中にそれ
ぞれ取り付けられ、これらの管の軸方向伸縮量を調整す
る伸縮手段とを備え、駆動側端部軸への回転力の伝達に
より、この駆動側端部軸と反駆動側端部軸との中心軸を
結んだ回転中心軸を中心として回転される超電導回転電
機の回転子において、冷媒供給管および前記冷媒排出管
の一部を多重管としてこれを回転中心軸の位置またはそ
の近傍に配設し、この多重管に冷媒供給管配管および冷
媒排出管との伸縮手段を配設したので、冷媒供給管や冷
媒排出管中に設けられた伸縮手段に作用する回転中心軸
からの偏位による遠心力は大幅に低減され、この遠心力
に起因した異常な変形等がこの伸縮手段に生じることは
ない。

【００３９】この発明の第３の発明によれば、駆動側端
部軸と、この駆動側端部軸に対向して設けられた反駆動
側端部軸と、一方の一端側がこの反駆動側端部軸に、他
方の一端側が駆動側端部軸にそれぞれ固定されるととも
に、この反駆動側端部軸およびこの駆動側端部軸側から
の入熱を除去する冷却器を有した一対のトルクチューブ
と、この一対のトルクチューブ間に固定され、その内部
に冷媒の液溜め部を有するコイル取付軸と、このコイル
取付軸外面に巻回される超電導界磁コイルと、外部から
供給される冷媒を反駆動側端部軸内を通ってコイル取付
軸の液溜め部に供給する冷媒供給管と、コイル取付軸の
液溜め部内の冷媒をトルクチューブの前記冷却器を経由
した後、反駆動側端部軸内を通って外部に排出する冷媒
排出管と、この冷媒排出管中および冷媒供給管中にそれ
ぞれ取り付けられ、これらの管の軸方向伸縮量を調整す
る伸縮手段とを備え、駆動側端部軸への回転力の伝達に
より、この駆動側端部軸と反駆動側端部軸との中心軸を
結んだ回転中心軸を中心として回転される超電導回転電
機の回転子において、伸縮手段の径方向で外側に向かう
変位を規制して伸縮手段を支持する支持手段を設けてい
るので、冷媒供給管や冷媒排出管中に設けられた伸縮手
段に回転中心軸からの偏位による遠心力が作用しても、
この伸縮手段の径方向で外側に向かう変位は支持部材に
より支持され、この遠心力に起因した異常な変形等がこ
の伸縮手段に生じることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１に係る超電導回転電機の回
転子内に配設される冷媒供給管および冷媒排出管のベロ
ーズ周りの側面図である。

【図２】この発明の実施例２に係る超電導回転電機の回
転子内に配設される冷媒供給管および冷媒排出管のベロ
ーズ周りの断面図である。

【図３】この発明の実施例３に係る超電導回転電機の回
転子内に配設される冷媒供給管および冷媒排出管のベロ
ーズ周りの縦断面図である。

【図４】図３のIVーIV線に沿った断面図である。

【図５】この発明の実施例４に係る超電導回転電機の回
転子内に配設される冷媒供給管および冷媒排出管のベロ
ーズ周りの縦断面図である。

【図６】図５のVIーVI線に沿った断面図である。

【図７】従来の超電導回転電機の回転子の全体構成の概
要を示す断面図である。

【図８】従来の超電導回転電機の回転子の冷媒供給管と
冷媒排出管とのベローズ周りの側面図である。

【符号の説明】

１ 駆動側端部軸 ２ 反駆動側端部軸 ３ トルクチューブ ３ａ 冷却器 ４ コイル取付軸 ６ 超電導界磁コイル １７ 冷媒供給管 １８ 冷媒排出管 １８ｂ 下流側冷媒排出管（冷媒排出管） １９ ベローズ（伸縮手段） ２０ 回転中心軸 ３０ 冷媒管（多重管） ３１ 支持部材（支持手段） ３２ 支持部材（支持手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動側端部軸と、この駆動側端部軸に対
   向して設けられた反駆動側端部軸と、一方の一端側がこ
   の反駆動側端部軸に、他方の一端側が前記駆動側端部軸
   にそれぞれ固定されるとともに、この反駆動側端部軸お
   よびこの駆動側端部軸側からの入熱を除去する冷却器を
   有した一対のトルクチューブと、この一対のトルクチュ
   ーブ間に固定され、その内部に冷媒の液溜め部を有する
   コイル取付軸と、このコイル取付軸外面に巻回される超
   電導界磁コイルと、外部から供給される冷媒を前記反駆
   動側端部軸内を通って前記コイル取付軸の前記液溜め部
   に供給する冷媒供給管と、前記コイル取付軸の前記液溜
   め部内の冷媒を前記トルクチューブの前記冷却器を経由
   した後、前記反駆動側端部軸内を通って外部に排出する
   冷媒排出管と、この冷媒排出管中および前記冷媒供給管
   中にそれぞれ取り付けられ、これらの管の軸方向伸縮量
   を調整する伸縮手段とを備え、前記駆動側端部軸への回
   転力の伝達により、この駆動側端部軸と前記反駆動側端
   部軸との中心軸を結んだ回転中心軸を中心として回転さ
   れる超電導回転電機の回転子において、 前記冷媒供給管および前記冷媒排出管を曲げて、これら
   の管の一部を前記回転中心軸の位置またはその近傍の位
   置に配設し、この位置に前記冷媒供給管と前記冷媒排出
   管との前記伸縮手段をそれぞれ配設したことを特徴とす
   る超電導回転電機の回転子。
2. 【請求項２】 駆動側端部軸と、この駆動側端部軸に対
   向して設けられた反駆動側端部軸と、一方の一端側がこ
   の反駆動側端部軸に、他方の一端側が前記駆動側端部軸
   にそれぞれ固定されるとともに、この反駆動側端部軸お
   よびこの駆動側端部軸側からの入熱を除去する冷却器を
   有した一対のトルクチューブと、この一対のトルクチュ
   ーブ間に固定され、その内部に冷媒の液溜め部を有する
   コイル取付軸と、このコイル取付軸外面に巻回される超
   電導界磁コイルと、外部から供給される冷媒を前記反駆
   動側端部軸内を通って前記コイル取付軸の前記液溜め部
   に供給する冷媒供給管と、前記コイル取付軸の前記液溜
   め部内の冷媒を前記トルクチューブの前記冷却器を経由
   した後、前記反駆動側端部軸内を通って外部に排出する
   冷媒排出管と、この冷媒排出管中および前記冷媒供給管
   中にそれぞれ取り付けられ、これらの管の軸方向伸縮量
   を調整する伸縮手段とを備え、前記駆動側端部軸への回
   転力の伝達により、この駆動側端部軸と前記反駆動側端
   部軸との中心軸を結んだ回転中心軸を中心として回転さ
   れる超電導回転電機の回転子において、 前記冷媒供給管および前記冷媒排出管の一部を多重管と
   してこれを前記回転中心軸の位置またはその近傍に配設
   し、この多重管に前記冷媒供給管と前記冷媒排出管との
   前記伸縮手段を配設したことを特徴とする超電導回転電
   機の回転子。
3. 【請求項３】 駆動側端部軸と、この駆動側端部軸に対
   向して設けられた反駆動側端部軸と、一方の一端側がこ
   の反駆動側端部軸に、他方の一端側が前記駆動側端部軸
   にそれぞれ固定されるとともに、この反駆動側端部軸お
   よびこの駆動側端部軸側からの入熱を除去する冷却器を
   有した一対のトルクチューブと、この一対のトルクチュ
   ーブ間に固定され、その内部に冷媒の液溜め部を有する
   コイル取付軸と、このコイル取付軸外面に巻回される超
   電導界磁コイルと、外部から供給される冷媒を前記反駆
   動側端部軸内を通って前記コイル取付軸の前記液溜め部
   に供給する冷媒供給管と、前記コイル取付軸の前記液溜
   め部内の冷媒を前記トルクチューブの前記冷却器を経由
   した後、前記反駆動側端部軸内を通って外部に排出する
   冷媒排出管と、この冷媒排出管中および前記冷媒供給管
   中にそれぞれ取り付けられ、これらの管の軸方向伸縮量
   を調整する伸縮手段とを備え、前記駆動側端部軸への回
   転力の伝達により、この駆動側端部軸と前記反駆動側端
   部軸との中心軸を結んだ回転中心軸を中心として回転さ
   れる超電導回転電機の回転子において、 前記伸縮手段の径方向で外側に向かう変位を規制して前
   記伸縮手段を支持する支持手段を設けていることを特徴
   とする超電導回転電機の回転子。