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回転機

国内特許コード P170013945
整理番号 (S2015-1995-N0)
掲載日 2017年3月29日
出願番号 特願2015-172528
公開番号 特開2017-050979
出願日 平成27年9月2日(2015.9.2)
公開日 平成29年3月9日(2017.3.9)
発明者
  • 村瀬 陽平
  • 柳瀬 悦也
  • 柳本 俊之
  • 和泉 充
  • 三木 基寛
  • 山口 康太
出願人
  • 川崎重工業株式会社
  • 国立大学法人東京海洋大学
発明の名称 回転機
発明の概要 【課題】 回転子径を大きくしても回転子の重量およびコストの増大を防止しつつ冷却効率を高くすることができる回転機を提供する。
【解決手段】 回転軸線回りに回転する回転子と、冷却機と、を備えた回転機であって、回転子は、径方向中央部に回転軸線に沿って形成される中空の冷媒流通部と、冷媒流通部より径方向外方に設けられた被冷却体と、を備え、回転機は、冷却機で冷やされた液相冷媒を冷媒流通部内に導入し、冷媒流通部内の気相冷媒を冷媒流通部から冷却機側へ戻す固定部配管を備え、回転子は、冷媒流通部の回転軸線に沿った側面に形成された第1開口部を通じて液相冷媒を被冷却体の近傍に導く導入通路と、被冷却体の近傍で液相冷媒が蒸発することによって被冷却体との熱交換を行い、その結果生成された気相冷媒を冷媒流通部内に戻す戻り通路と、を備えている。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来、例えば超電導回転機の超電導界磁極等の被冷却体を超電導状態に保持する等の目的で回転機の被冷却体を冷却するための冷却装置の1つとして、熱サイフォン方式および/またはヒートパイプ方式等の液相冷媒が気化する潜熱で被冷却体を冷却する冷却構造を備えた回転機が知られている。例えば、下記特許文献1に示された構成は、冷却機で冷やされた凝縮器によって液化された冷媒(液相冷媒)が連結配管を通じて回転機の回転子内部に形成された中央空洞に送られ、中央空洞の液相冷媒が気化することにより中央空洞の周囲に設けられた巻線ホルダを介して巻線ホルダに巻回された巻線(被冷却体)を冷却するように構成されている。本構成では、中央空洞内で液相冷媒が気化することによって生じた気相冷媒は、同じ連結配管を通じて凝縮器に戻され、再び冷却、凝縮されることにより液相冷媒となる。

産業上の利用分野


本発明は、回転機に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
回転軸線回りに回転する回転子と、冷却機と、を備えた回転機であって、
前記回転子は、
径方向中央部に前記回転軸線に沿って形成される中空の冷媒流通部と、
前記冷媒流通部より径方向外方に設けられた被冷却体と、を備え、
前記回転機は、前記冷却機で冷やされた液相冷媒を前記冷媒流通部内に導入し、前記冷媒流通部内の気相冷媒を前記冷媒流通部から前記冷却機側へ戻す固定部配管を備え、
前記回転子は、
前記冷媒流通部の前記回転軸線に沿った側面に形成された第1開口部を通じて前記液相冷媒を前記被冷却体の近傍に導く導入通路と、
前記被冷却体の近傍で前記液相冷媒が蒸発することによって前記被冷却体との熱交換を行い、その結果生成された気相冷媒を前記冷媒流通部内に戻す戻り通路と、を備えた、回転機。

【請求項2】
前記戻り通路は、前記冷媒流通部の前記回転軸線方向の一端部側面の中央部に形成された第2開口部を通じて前記気相冷媒を前記冷媒流通部内に戻すように構成された、請求項1に記載の回転機。

【請求項3】
前記被冷却体は、前記回転軸線の周方向に複数配列され、
前記導入通路は、前記被冷却体の数に応じた数の前記第1開口部を通じて前記液相冷媒を各被冷却体の近傍に導くように構成され、
前記戻り通路は、前記複数の被冷却体の近傍のそれぞれから前記回転子の径方向中央部に導く複数の第1通路と、前記径方向中央部において前記複数の第1通路を集約して前記第2開口部に接続されるように、前記回転軸線に沿って延びる第2通路とを備えた、請求項2に記載の回転機。

【請求項4】
前記戻り通路は、前記導入通路と二重通路を形成するように構成された、請求項1に記載の回転機。

【請求項5】
前記冷媒流通部の前記回転軸線方向の長さは、前記被冷却体の前記回転軸線方向の長さより短いように構成された、請求項1から4の何れかに記載の回転機。

【請求項6】
前記回転子は、前記冷媒流通部から前記導入通路と二重通路を形成するように構成された前記戻り通路への前記液相冷媒の浸入を防ぐための浸入防止部を備えた、請求項4に記載の回転機。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015172528thum.jpg
出願権利状態 公開


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