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超電導磁石の液体水素冷却システム 新技術説明会

国内特許コード P07A011619
整理番号 /NO30654
掲載日 2007年11月22日
出願番号 特願2001-064165
公開番号 特開2002-272060
登録番号 特許第4567220号
出願日 平成13年3月8日(2001.3.8)
公開日 平成14年9月20日(2002.9.20)
登録日 平成22年8月13日(2010.8.13)
発明者
  • 澤田 一夫
出願人
  • 財団法人鉄道総合技術研究所
発明の名称 超電導磁石の液体水素冷却システム 新技術説明会
発明の概要 【課題】 水素ガスの外部への発生を最小限にとどめ、安全度の向上を図り得る超電導磁石の液体水素冷却システムを提供する。
【解決手段】 超電導磁石31と、この超電導磁石31へ冷却のための液体水素33を導入する液体水素タンク32と、前記超電導磁石31に接続されるバッファB1,B2と、この液体水素タンク32の圧力を検知する圧力センサー38と、前記液体水素タンク32と超電導磁石31間に配置され、液体水素圧が所定値に上昇し前記圧力センサー38が動作すると閉止する駆動装置付き閉止弁34と、前記超電導磁石31と前記バッファB1,B2との間に配置される安全弁36と、前記圧力センサー38からの情報を取り込み、前記駆動装置付き閉止弁34を制御する制御装置39とを具備する。
従来技術、競合技術の概要
従来の超電導磁石は、液体ヘリウムで冷却されている。
図5は従来の液体ヘリウム冷却超電導磁石の模式図である。
この図に示すように、超電導コイル1は2超電導コイルずつの2区画に区分されている。ここで、機械的損傷等により一方の区画の真空度が低下すると、そちらにあった液体ヘリウム3はもちろん、上部の液体ヘリウムタンク2に蓄えられていた大量の液体ヘリウム3も短時間に蒸発してしまう。この大量の液体ヘリウム3が蒸発すると一気に圧力が高まるため、液体ヘリウムタンク2に設けた安全弁(図示なし)が吹いてガス4は大気中に放出される。
【0003】
一方、本願発明者は、既に、燃料電池と組み合わせる水素冷却超電導磁石を搭載するリニアモーターカーを提案している(特開2000-92627参照)。 図6は係る液体水素冷却超電導磁石を搭載するリニアモーターカーの概略システム構成図である。
この図において、11は液体水素冷却超電導磁石、12は個々の超電導コイル、13は熱シールド板、14は液体水素タンク、15は蒸発した水素ガスを通し、熱シールド板13に固定される水素冷却配管、16は車両基地に設置される液体水素補充装置、17は電磁バルブ、18は蒸発した水素ガスを通す配管、19はその配管18に接続される水素貯蔵装置(水素吸着合金)、20は前記配管18と接続されて、水素ガスが供給され、直流電力を出力する燃料電池、21はDC/AC変換器、22は電磁バルブの制御装置である。
【0004】
係る液体水素冷却超電導磁石は、蒸発する水素を燃料電池により発電に供せるため、浮上式鉄道に用いた場合、車載冷凍機が不要となる、他に車上電源装置を搭載する必要がなくなる、など大きな利点がある。
産業上の利用分野
本発明は、リニアモーターカーに搭載される超電導磁石の液体水素冷却システムに関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】(a)液体水素を導入する液体水素タンクと、
(b)該液体水素タンクに接続される複数の区画に分割された超電導磁石と、
(c)該複数の区画に分割された超電導磁石の各区画にそれぞれ接続されるバッファと、
(d)前記複数の区画の各区画に対応して配置される圧力センサーと、
(e)前記液体水素タンクからの液体水素圧が所定値に上昇した時に閉止する駆動装置付き閉止弁と、
(f)前記超電導磁石と前記バッファとの間に配置される安全弁と、
(g)前記圧力センサーからの情報を取り込み、前記駆動装置付き閉止弁を制御する制御装置とを具備することを特徴とする超電導磁石の液体水素冷却システム。
【請求項2】 請求項1記載の超電導磁石の液体水素冷却システムにおいて、前記安全弁を前記制御装置により制御することを特徴とする超電導磁石の液体水素冷却システム。
【請求項3】 請求項1又は2記載の超電導磁石の液体水素冷却システムにおいて、前記超電導磁石は、2超電導コイルをそれぞれ配置した2区画に分割することを特徴とする超電導磁石の液体水素冷却システム。
【請求項4】 請求項1又は2記載の超電導磁石の液体水素冷却システムにおいて、前記超電導磁石は、1超電導コイルをそれぞれ配置した両端の2区画と2超電導コイルを配置した中央の1区画に分割することを特徴とする超電導磁石の液体水素冷却システム。
【請求項5】 請求項1又は2記載の超電導磁石の液体水素冷却システムにおいて、前記超電導磁石は、1超電導コイルをそれぞれ配置した4区画に分割することを特徴とする超電導磁石の液体水素冷却システム。
【請求項6】 請求項1又は2記載の超電導磁石の液体水素冷却システムにおいて、前記バッファを共通に1個配置することを特徴とする超電導磁石の液体水素冷却システム。
産業区分
  • 発電、電動
  • 鉄道
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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