【手続補正書】
【提出日】平成25年9月3日(2013.9.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導機械（２）を冷却するための装置であって、この装置は、それぞれ１つのコールドヘッド（１６，１６'，１６"）と熱接触している少なくとも２つの凝縮室（１８，１８'，１８"）を有し、これら少なくとも２つの凝縮室（１８，１８'，１８"）がそれぞれ１つの接続管路（２０，２０'，２０"）を有し、該接続管路（２０，２０'，２０"）を介して少なくとも２つの凝縮室（１８，１８'，１８"）が１つの蒸発室（１２）と流体的に連通している超電導機械（２）を冷却するための装置において、
少なくとも２つの凝縮室（１８，１８'，１８"）は、それぞれ凝縮室（１８，１８'，１８"）内の温度によって決まる第１の凝縮室（１８，１８'，１８"）内の第１圧力ｐ1と第２の凝縮室（１８，１８'，１８"）内の第２圧力ｐ2との間の圧力差によって、液状の冷却流体ｋが重力に抗して少なくとも１つの凝縮室（１８，１８'，１８"）から蒸発室（１２）へ移動できるように構成されていることを特徴する超電導機械（２）を冷却するための装置。
【請求項２】
それぞれ１つのコールドヘッド（１６，１６'，１６"）を有する少なくとも３つの凝縮室（１８，１８'，１８"）が含まれており、温度（Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3）が、少なくとも３つの凝縮室（１８，１８'，１８"）においてそれぞれ付設されたコールドヘッド（１６，１６'，１６"）を介して互いに独立に閉ループ又は開ループ制御により調整可能であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
複数の凝縮室（１８，１８'，１８"）、複数の接続部および１つの蒸発室（１２）を介する閉鎖された、密封された１つの冷却回路、又は充填用部品および少なくとも１つの貯蔵タンクを有する１つの冷却回路が構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
超電導機械（２）を冷却するための装置が、均質な液体を含む冷却流体ｋ，ｋ'、又は異なる凝縮温度を有する複数の冷却液からなる混合物を含む冷却流体ｋ，ｋ'で充填されていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の装置。
【請求項５】
超電導機械（２）が１つの超電導巻線（１０）を備えた回転子（５）を有し、その回転子（５）が軸線（Ａ）を中心に回転可能に配置されている電動機又は発電機用の回転子であることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の装置。
【請求項６】
複数の凝縮室（１８，１８'，１８"）と、それぞれ付設された複数のコールドヘッド（１６，１６'，１６"）とが回転子（５）の外部に固定配置され、蒸発室（１２）が回転子（５）の内部に、空所（１２，１３）として回転子（５）の回転軸線（Ａ）に沿って回転可能に配置され、該空所が円筒状に形成されていることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
超電導機械（２）を冷却するための方法であって、
Ａ）第１のコールドヘッド（１６，１６'，又は１６"）と熱接触している第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内において、温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）が上昇させられ、それによって冷却流体の気化、又は第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内のガスの膨張、又は第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内の圧力（ｐ1，ｐ2，又はｐ3）の上昇が引き起こされ、第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）と蒸発室（１２）との間の第１の接続管（２０，２０'，又は２０"）内の液状の冷却流体ｋが前記の温度上昇、気化又はガス膨張によって蒸発室（１２）内に移動させられステップと、
Ｂ）同時に、第２のコールドヘッド（１６，１６'，又は１６"）と熱接触している少なくとも１つの第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内において、温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）が一定に保持されるか又は低下させられ、第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内よりも低い温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）に低下させられ、それによってガス状の冷却流体ｋ'が、第２の接続管（２０，２０'，又は２０"）を介して、蒸発室（１２）から第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）へ、第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内の温度上昇又は第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内の温度低下によって移動されるステップと、を含む方法。
【請求項８】
超電導機械（２）を冷却するための方法であって、
Ｃ）第１のコールドヘッド（１６，１６'，又は１６"）と熱接触し、かつ第１の接続管（２０，２０'，又は２０"）を介して蒸発室（１２）と流体的に連通している第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内において、温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）が一定に保持されるステップと、
Ｄ）同時に、第２のコールドヘッド（１６，１６'，又は１６"）と熱接触している少なくとも１つの第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内において、温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）が低下させられ、それによってガス状の冷却流体ｋ'が、蒸発室（１２）と第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）との間の第２の接続管（２０，２０'，又は２０"）を介して、第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内の温度低下、冷却流体の凝縮又はガスの圧縮によって、蒸発室（１２）から第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）へ移動されるステップと、
Ｅ）それによって第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）と蒸発室（１２）との間の第1の接続管（２０，２０'，又は２０"）内の液状の冷却流体ｋが、少なくとも１つの第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内での温度低下、冷却流体の凝縮又はガスの圧縮によって、蒸発室（１２）へ移動されるステップと、を含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
同時に、少なくとも、第３のコールドヘッド（１６，１６'，又は１６"）と熱接触している第３の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内において、温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）が一定に保持されるか、又は低下させられことを特徴とする請求項７又は８記載の方法。
【請求項１０】
前記ステップＡ）およびＢ）又はＣ）からＥ）に時間的に直後に、又は間接的に後に続いて、前記ステップＡ）およびＢ）又はＣ）からＥ）の時点で温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）が上昇させられたか又は一定に保持された少なくとも1つの凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内において、温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）が低下させられたか又は一定に保持され、温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）が前記ステップＡ）およびＢ）又はＣ）からＥ）において一定に保持されたか又は低下させられた少なくとも第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内において、温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）が上昇させられるか又は一定に保持されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
超電導機械（２）を冷却するための方法であって、
第１のコールドヘッド（１６，１６'，又は１６"）と熱接触している第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内において、同時に第２のコールドヘッド（１６，１６'，又は１６"）と熱接触している少なくとも１つの第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内において、第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内の温度又は温度上昇が第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内よりも大きくなるように温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）が上昇させられ、それによって第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内において、第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内に比べてより多い冷却流体の気化、又はより多いガス膨張、又は第１および第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内の圧力（ｐ1，ｐ2，又はｐ3）間の圧力差の発生又は増大が引き起こされ、それによって第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）と蒸発室（１２）との間の第１の接続管（２０，２０'，又は２０"）内の液状の冷却流体ｋが移動させられ、ガス状の冷却流体ｋ'が第２の接続管（２０，２０'，又は２０"）を介して蒸発室（１２）から第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内へ移動させられるステップを含む、請求項７乃至１０の１つに記載の方法。
【請求項１２】
超電導機械（２）を冷却するための方法であって、
第１のコールドヘッド（１６，１６'，又は１６"）と熱接触している第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内において、同時に第２のコールドヘッド（１６，１６'，又は１６"）と熱接触している少なくとも１つの第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内において、温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）が次のように低下させられ、即ち第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内の温度が第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内の温度よりも低いか、第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内の温度低下が第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内の温度低下よりも大きいかのいずれか一方又は両方であるように低下させられ、それによって、第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内において、第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内に比べてより多い冷却流体の凝縮、又はより多いガスの圧縮、又は第１および第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内の圧力（ｐ1，ｐ2，又はｐ3）間の圧力差の発生又は増大が引き起こされ、それによって第２の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）と蒸発室（１２）との間の第２の接続管（２０，２０'，又は２０"）内の液状の冷却流体ｋが移動させられ、ガス状の冷却流体ｋ'が第２の接続管（２０，２０'，又は２０"）を介して蒸発室（１２）から第１の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内へ移動させられるステップを含む、請求項７乃至１１の1つに記載の方法。
【請求項１３】
同時に、少なくとも、第３のコールドヘッド（１６，１６'，又は１６"）と熱接触している第３の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内において、温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）が上昇させられるか、同じに保持されるか、又は低下させられことを特徴とする請求項１１又は１２記載の方法。
【請求項１４】
温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）が上昇させられた凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内において時間的に直後に又は間接的に後に続いて、温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）が低下させられること、又は、温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）が低下させられた凝縮室（１８，１８'，又は１８"）内において時間的に直後に又は間接的に後に続いて、温度（Ｔ1，Ｔ2，又はＴ3）が上昇させられることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
蒸発室（１２）内への液状の冷却流体の連続的な又はパルス状のポンプ作用プロセスとして実施されることを特徴とする請求項７乃至１４の１つに記載の方法。
【請求項１６】
温度低下が、少なくとも１つのコールドヘッド（１６，１６'，又は１６"）による冷却によって行われ、温度上昇が少なくとも１つのコールドヘッド（１６，１６'，又は１６"）又は加熱装置による加熱によって行われることを特徴とする請求項７乃至１５の１つに記載の方法。
【請求項１７】
冷却流体ｋ，ｋ'の移動が、冷却流体移動による圧力平衡時に又は重力に抗して、複数の凝縮室（１８，１８'，又は１８"）と蒸発室（１２）との間の圧力差又は温度差による閉ループ又は開ループ制御のみにより行われることを特徴とする請求項７乃至１６の１つに記載の方法。
【請求項１８】
蒸発室（１２）内において冷却流体の状態が液状ｋからガス状ｋ'へ移行して、回転する超電導装置の回転子（５）の超電導巻線（１０）を冷却し、超電導巻線（１０）がＨＴＳ材料を含むこと、又は蒸発室（１２）が回転子（５）の内部に回転子（５）の回転軸線（Ａ）に沿った円筒状の空所（１２，１３）として回転可能に配置されていることを特徴とする請求項７乃至１７の１つに記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも２つのコールドヘッド（１６，１６'，又は１６"）と、少なくとも２つの凝縮室（１８，１８'，又は１８"）と、複数の接続管（２０，２０'，又は２０"）を囲う１つの総合管によって囲まれた少なくとも２つの接続管（２０，２０'，又は２０"）とが固定配置されていることを特徴とする請求項７乃至１８の１つに記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
勿論、冷媒ｋもしくはｋ'を包囲する部分又は容器は、熱伝導から防護されていなければならない。それらの熱絶縁のためには真空環境を設けることが望ましく、場合によっては、それに対応した真空室内に付加的になおも、例えば超絶縁又は絶縁フォームのような絶縁手段を設けるとよい。図１には真空容器７によって封じ込められた真空がＶで示されている。真空Ｖは更に側方空所１３を包囲して封止装置２１まで延びた管を取り囲んでいる。ヒートパイプ２０と、凝縮室１８および熱伝達体１７とを包囲する真空はＶ'で示されている。場合によっては、回転子５を包囲し外側ハウジング３によって囲われている内部空間２２内にも負圧を発生することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
この効果は凝縮室１８'および１８"内の負圧ｐ2およびｐ3によって更に強められ、その負圧は冷却時におけるガス状の冷却流体ｋ'の体積減少と凝縮室１８'および１８"内での凝縮とによって生じる。この負圧はガス状の冷却流体ｋ'を蒸発室１２から接続管路２０'および２０"内に吸い込み、蒸発室１２内の圧力ｐVを減らす。それによって第１の凝縮室１８と蒸発室１２との間の圧力差Δｐ（ｐ1−ｐV）が強められ、付加的に圧力平衡のために液状の冷却流体ｋが接続管路２０から蒸発室１２へ移動させられる。