JP2000030927A - 超電導磁石装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気浮上車両走行時の振動に起因するガス回
収配管部の摩擦発熱を低減させ、且つ装置の信頼性を向
上させた超電導磁石装置の提供を目的とする。 【解決手段】 超電導コイルと、超電導コイル用冷媒を
収納するコイル内槽と、超電導コイル用冷媒を貯蔵する
タンク内槽と、コイル内槽の相互間やコイル内槽とタン
ク内槽間とを接続し、ガス化して蒸発した冷媒を回収す
るガス回収配管とを備えた超電導磁石装置において、上
記ガス回収配管の両端側にベローズを設けたことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば磁気浮上車
両等に搭載される超電導磁石装置に関し、詳しくは、超
電導コイルと、超電導コイル用冷媒を収納するコイル内
槽と、超電導コイル用冷媒を貯蔵するタンク内槽と、コ
イル内槽の相互間やコイル内槽とタンク内槽間とを接続
し、ガス化して蒸発した冷媒を回収するガス回収配管と
を備えた超電導磁石装置関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は例えば特開平６−２０８３１号公
報に示される従来の浮上式鉄道車両構成の概略を示す断
面図、図６は図５における超電導磁石の構成の概略を示
す正面からみた断面図で線Ａ−Ａを左右方向の対象線と
して超電導磁石装置の約半分を示している。図７は図６
におけるＢ−Ｂ断面図である。図５において、符合１９
は超電導磁石装置であり、台車枠９に固定されている。
台車枠９の上部に空気バネ等を介して車体１８が構成さ
れている。１６は推進コイル、１７は浮上案内コイルで
あり、地上側軌道に施設されている。

【０００３】図６、図７において、符号１は超電導線を
レーストラック状に巻き回し樹脂含浸してなる超電導コ
イル、２ａ、２ｂはコイル内槽で、内部に超電導コイル
１を収納し極低温（４．２ｋ）に冷却するための超電導
コイル用冷媒としての液体ヘリウム等の冷媒３を貯蔵
し、非磁性である例えばステンレス鋼等からなる。この
従来例に示す超電導磁石ではコイル内槽が複数個で構成
されており、２ａは左端の第１のコイル内槽を、２ｂは
右隣の第２のコイル内槽を示している。

【０００４】符号４は輻射シールド板で、コイル内槽２
ａ、２ｂを取り囲み常温部からの輻射熱を遮蔽するため
のものであり、通常は液体窒素を輻射シールド板の表面
に接合した冷却配管に流すことによって液体窒素温度
（７７ｋ）に保持されている。又、符号５は外槽で、非
磁性と軽量を兼ね備えたアルミニウム合金等から成り、
コイル内槽２ａ、２ｂ、輻射シールド板４を収納し、常
温部から対流による熱の侵入を防止するため真空空間を
構成している。

【０００５】超電導コイル１を収納し冷媒３で満たされ
たコイル内槽２ａ、２ｂや輻射シールド板４は、断熱支
持材７を介して外槽５に支持されており、外槽５はボル
ト８で台車枠９に固定されている。符号１２はタンク内
槽で、超電導コイル１を冷却するための超電導コイル用
冷媒としての液体ヘリウム等の冷媒３を貯蔵し、非磁性
である例えばステンレス鋼等からなる。４ａは輻射シー
ルド板で、タンク内槽１２を取り囲み常温部からの輻射
熱を遮蔽するためのものであり、通常は液体窒素を輻射
シールド板４の表面に接合した冷却配管に流すことによ
って液体窒素温度（７７ｋ）に保持されている。５ａは
タンク内槽１２で、非磁性と軽量を兼ね備えたアルミニ
ウム合金等から成り、タンク輻射シールド板４ａを収納
し、常温部から対流による熱の侵入を防止するために真
空空間を構成している。

【０００６】符号１１は外部より超電導コイル１に電流
を供給するための電流リードであり、容器状の外槽５内
に収納されている。電流リード１１の常温端は外槽５の
外部に引き出され外部電源からの電流を供給するため電
流端子１１ａが設けられている。

【０００７】超電導コイル用冷媒としての液体ヘリウム
等の冷媒３が貯蔵されたタンク内槽１２やタンク輻射シ
ールド板４ａは、上記のコイル部分で説明した断熱支持
材７に相当する断熱支持材１３を介してタンク外槽５ａ
に支持されている。符号１４及び１５は第１のガス回収
配管及び第２のガス回収配管で、コイル内槽２ａ、２ｂ
から蒸発してガス化した冷媒３を回収するものであり、
図８に示すように内部は、外部より冷媒３を供給するた
めの注液配管６ａや、タンク内槽１２からコイル内槽２
ａ、２ｂへ冷媒３を補給するための補給配管６ｂ等の内
部配管が内蔵されている。上記した第１のガス回収配管
１４は第１のコイル内槽２ａとタンク内槽１２との間、
第２のガス回収配管１５は第１のコイル内槽２ａと第２
のコイル内槽２ｂとの間を繋いでいる。上記した内部配
管としての注液配管６ａや補給配管６ｂはガス回収配管
１４、１５内に溶接等にて、所定のピッチで設置された
内部配管支持材lとしての注液配管補給配管支持材l６
ｄ、６ｅによって強固に固定或いは若干の変位が可能と
なるように支持されている。尚、６ｄは強固に固定され
た注液配管補給配管支持材l、６ｅは若干の変位が可能
な注液配管補給配管支持材lである。

【０００８】上記第１、第２のガス回収配管１４、１５
には、コイル内槽２ａとタンク内槽１２との間や、コイ
ル内槽２ａとコイル内槽２ｂとの相互間の熱収縮変位分
を吸収するため、それぞれ１個のベローズ１４ａ、１５
ａが設けられており、内部配管としての注液配管６ａや
補給配管６ｂは、上記ガス回収配管１４，１５のベロー
ズ付近の内部で、鞘状に構成されたの差込み接続部６ｆ
にて、ガス回収配管１４，１５と同様に、熱収縮変位分
を吸収している。コイル内槽２ａ、２ｂやタンク内槽１
２の熱収縮は、コイル内槽２ａ、２ｂを外槽５に支持し
ている複数個の断熱支持材７の配置の中心や、タンク内
槽２ａ、２ｂをタンク外槽５ａに支持している複数個の
断熱支持材１３の配置の中心に向かって発生する。尚、
この超電導磁石装置において、２０ａはコイル内槽２
ａ、２０ｂはコイル内槽２ａ、２０ｃはタンク内槽１２
の熱収縮中心を示す。

【０００９】図中の第１及び第２のガス回収配管１４、
１５は、それぞれベローズ１４ａ、１５ａの近傍をそれ
ぞれのガス回収配管支持材l１４ｂ、１５ｂによってコ
イル内槽２ａ、２ｂ、或いはタンク内槽１２に支持され
ている。

【００１０】上記のように構成された従来の超電導磁石
装置は、車両走行時に車両側の超電導コイル１と軌道側
の推進コイル１６との間には車両を推進させるための推
進力が働き、超電導コイル１と軌道側の浮上案内コイル
１７との間には車両を浮上させるための浮上力と車両を
軌道の中心に保つための案内力が働く。これらの推進
力、浮上力、案内力には地上コイル配置敷設ピッチに伴
う磁場変動による脈流成分が含まれており、車両走行
中、超電導磁石装置１９の主に外槽５を介してコイル内
槽２やタンク内槽１２は、走行速度に対応した高調波電
磁外乱を受けて振動する。超電導磁石装置１９は、車両
自身の振動と上記高調波電磁外乱による振動で数Ｈｚか
ら数百Ｈｚまで加振される。コイル内槽２ａ、２ｂやタ
ンク内槽１２は、それぞれ独自の大きさと位相をもって
振動するので、各内槽間は相対的な変位が発生する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の超電導磁石装置
は、以上のように構成されており、コイル部の外槽５の
振動の影響を受けて、コイル内槽、タンク内槽、ガス回
収配管、ベローズ、注液配管、補給配管等が振動し且つ
変位するので、配管支持部や配管接続部や配管相互やベ
ローズ自身等でこすれが発生し、このこすれ摩擦発熱に
よって冷媒３の蒸発量が増大するという問題があった。
特にコイル内槽２ａとタンク内槽１２との間、コイル内
槽２ａとコイル内槽２ｂとの相互間の熱収縮変位分を吸
収するために設けられたガス回収配管１４、１５のベロ
ーズ部１４ａ、１５ａは、振動による変位と各内槽間の
相対変位が大きく、こすれ摩擦発熱発生の主たる発生源
の一つとなっていた。又、大きな相対変位が変位吸収量
の小さいベローズの径方向でも発生するのでベローズの
強度上からも余裕はなかった。そこで、ベローズを用い
て構成されたガス回収配管１４，１５に対して、冷却に
よる熱収縮変位分を吸収する機能を保ちながら、こすれ
摩擦発熱が小さく、且つベローズの変位を小さくして強
度に余裕を持ち装置の信頼性を向上させたい、という課
題があった。

【００１２】本発明は、上記のような課題を解消する、
ガス回収配管の構成に関するもので、振動による変位に
起因するこすれ摩擦発熱を低減させ、且つ熱収縮変位分
を吸収する機能を保ち、信頼性の高い超電導磁石装置の
提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、超電
導コイルと、超電導コイル用冷媒を収納するコイル内槽
と、超電導コイル用冷媒を貯蔵するタンク内槽と、コイ
ル内槽の相互間やコイル内槽とタンク内槽間とを接続
し、ガス化して蒸発した冷媒を回収するガス回収配管と
を備えた超電導磁石装置において、上記ガス回収配管の
両端側にベローズを設けたことを特徴とする。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１に記載の超電
導磁石装置において、両端側にベローズが設けられたガ
ス回収配管のベローズとベローズとの間にガス回収配管
専用の支持材を断熱支持させたことを特徴とする。

【００１５】請求項３の発明は、超電導コイルと、超電
導コイル用冷媒を収納するコイル内槽と、超電導コイル
用冷媒を貯蔵するタンク内槽と、コイル内槽の相互間や
コイル内槽とタンク内槽間とを接続し、ガス化して蒸発
した冷媒を回収するガス回収配管とを備えた超電導磁石
装置において、上記ガス回収配管の両端側にベローズを
設けると共に、当該ガス回収配管に内蔵された冷媒を注
液するための注液配管やタンク内槽から冷媒を補給する
ための補給配管にベローズを設けたことを特徴とする。

【００１６】請求項４の発明は、請求項３に記載の超電
導磁石装置において、注液配管や補給配管に設けられる
ベローズはガス回収配管に設けられたベローズの内側で
あることを特徴とする。

【００１７】請求項５の発明は、請求項３又は請求項４
に記載の超電導磁石装置において、ガス回収配管とガス
回収配管に内蔵された注液配管や補給配管とガス回収配
管とを両端に設けられたベローズとベローズとの間のガ
ス回収配管内にて固定したことを特徴とする。

【００１８】請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５
の何れかに記載の超電導磁石装置において、ガス回収配
管に垂直方向の延在部を設け両端側に設けられるベロー
ズのうち一方を当該垂直方向の延在部に設けたことを特
徴とする。

【００１９】請求項７の発明は、請求項５に記載の超電
導磁石装置において、ガス回収配管に内蔵された注液配
管や補給配管の両端側に設けられるベローズのうち一方
をガス回収配管の垂直方向に延在された延在部に設けた
ことを特徴とする。

【００２０】請求項８の発明は、請求項１乃至請求項７
の何れかに記載の超電導磁石装置において、ガス回収配
管の外周に当該ガス回収配管と同心にして円筒状の支持
材を設け、当該支持材を介してガス回収配管を断熱支持
したことを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施の形態例１.以下、実施の形
態１を図１について説明する。図１は超電導磁石装置の
要部を示す断面図で、従来例の図８に相当した図であ
る。図において、超電導コイル１、コイル内槽２ａ、２
ｂ、タンク内槽１２、輻射シールド板４、４ａ等が断熱
効果を備えた支持材７、１３によって外槽５やタンク外
槽５ａに支持されて収納されている点については従来の
装置と同様である。従来の装置と同一若しくは相応する
部分は同一の符号を付し、その説明は省略する。

【００２２】次にガス回収配管の構成について説明す
る。第１のコイル内槽２ａや第２のコイル内槽２ｂで発
生して第１のコイル内槽２ａの上部に集められた超電導
コイル用冷媒（以下、単に冷媒ともいう）３のガスを、
タンク内槽１２へ回収する第１のガス回収配管１４の両
端側にそれぞれベローズ１４ａが設けられている。又、
第１のコイル内槽２ａと第２のコイル内槽２ｂとの上部
を相互に接続して、第２のコイル内槽２ｂで発生した冷
媒３のガスを、第１のコイル内槽２ａの上部へと導く第
２のガス回収配管１５の両端側にもそれぞれベローズ１
５ａが設けられている。ベローズ１４ａが両端側に設け
られた第１のガス回収配管１４や、ベローズ１５ａが両
端側に設けられた第２のガス回収配管１５等のガス回収
配管は、それぞれ中央部、即ち、両端側にベローズが設
けられたガス回収配管のベローズとベローズとの間に、
断熱効果を備えたガス回収配管専用の支持材２１を介在
させて、外槽５或いはタンク外槽５ａに強固に支持され
ている。上記のように、第１、第２のガス回収配管１
４、１５にベローズ１４ａ、１４ａやベローズ１５ａ、
１５ａを設けているのは、各内槽２ａ、２ｂの熱収縮変
位をこの回収配管１３，１５の軸方向にて吸収させるた
めである。

【００２３】図１における第２のガス回収配管１５の取
付部の熱収縮変位量について説明する。第１のコイル内
槽２ａは図中の符号２０ａで示す黒点、第２のコイル内
槽２ｂは図中の符号２０ｂで示す黒点に向かってそれぞ
れ熱収縮する。本発明の例に示す超電導磁石装置の内槽
２ａ、２ｂは、通常ステンレス鋼で構成され超電導コイ
ル用冷媒である液体ヘリウム温度（４．２ｋ）まで冷却
されるため、常温に対して約３／１０００熱収縮する。
この熱収縮を第２のガス回収配管１５の取付部で算出す
ると、第１のコイル内槽２ａの取付部では図上左に約２
ｍｍ、第２のコイル内槽２ｂの取付部では図上右に約２
ｍｍ変位する。従って、この実施の形態１では、左右方
向の熱収縮による変位分合計４ｍｍを第２のガス回収配
管１５の両端側に設けられた２個のベローズ１５ａ、１
５ａの軸方向の伸びにて吸収していることに成る。同様
に、この第２のガス回収配管１５に内蔵されている内部
配管としての注液配管６ａもその両端側に設けられた２
個の内部配管ベローズ６ｇ、６ｇで熱収縮変位分が吸収
されている。

【００２４】第２のガス回収配管１５の中央部は、支持
材２１で外槽５に支持されおり、第２のガス回収配管１
５の両端側に設けられた２個のベローズ１５ａ、１５ａ
は約２ｍｍずつ管の軸方向の伸びで熱収縮を吸収してい
る。従来の構成では、ベローズ１５ａは１個であったた
め約４ｍｍを軸方向の伸びで熱収縮を吸収していた。こ
れに対して、本発明に係わる第２のガス回収配管１５の
構成では、２個のベローズ１５ａ、１５による静的な変
位量が従来に比較して１／２となるので、変位量が少な
い状態で使用でき、ベローズ１５ａ、１５ａひいては装
置の信頼性を向上させることができる。

【００２５】一方、異常発熱の原因のひとつであるこす
れ摩擦発熱を発生させる動的な振動に伴うベローズの変
位量について、従来の構成では、第１のコイル内槽２ａ
と第２のコイル内槽２ｂとの間の相対変位を第２のガス
回収配管１５に設けられた１個のベローズ１５ａで受け
持っていた。これに対して、本発明では第２のガス回収
配管１５の両端側に設けられた２個のベローズ１５ａ、
１５ａのうち一方を、即ちこの実施の形態１では図上左
側のベローズ１５ａで第１のコイル内槽２ａの動的変位
を受け持ち、他方を、即ちこの実施の形態１では図上右
側のベローズ１５ａで第２のコイル内槽２ｂの動的変位
を受け持つことになるので、動的な変位量も１／２とす
ることができる。このようにして、動的な変位量を低減
させることにより、ある動的な変位量を境に急激に増大
するベローズ自身のこすれ摩擦発熱や内部配管との接触
に伴うこすれ摩擦発熱の低減を図ることができた。又、
コイル内槽２ａとコイル内槽２ｂとの相互間の動的相対
変位は、変位吸収量の小さいベローズの径方向に主に発
生するので動的な変位量の低減により、ベローズの強度
上も余裕ができ、装置の信頼性を向上させることができ
る。

【００２６】更に、この実施の形態１では、図１に示す
通り、第２のガス回収配管１５に内蔵された内部配管と
しての注液配管６ａにもガス回収配管１５の両端側に設
けられたそれぞれのベローズ１５ａ、１５ａの内側、即
ちべローズ１５ａ、１５ａの範囲内の注液配管６ａの延
在部位に、内部配管ベローズ６ｇを設けている。第２の
ガス回収配管部１５の両端側に設けられた２個のベロー
ズ１５ａ、１５ａの設置により、当該部の動的な変位量
を低減させ、内部配管との接触に伴うこすれ摩擦発熱の
低減を図ることができた。従来の構造では、内部配管は
変位吸収部が鞘構造となっていたため、鞘部でのこすれ
摩擦発熱６ｆが残っていたが、本発明では、この鞘構造
に換えて内部配管にもベローズ６ｇを用い、こすれ摩擦
発熱の発生要因を取り除いたので、内部配管の鞘部６ｆ
でのこすれ摩擦発熱を無くすことができた。

【００２７】次に、第１のガス回収配管１４の構成につ
いて説明する。コイル内槽２ａの上部に集められた超電
導コイル用冷媒３のガスをタンク内槽１２へ回収する第
１のガス回収配管１４の両端側に設けられたベローズ１
４ａ、１４ａも又、第２のガス回収配管１５に設けられ
たベローズ１５ａ、１５ａと同様、タンク内槽１２とコ
イル内槽２ａとの間の熱収縮変位を吸収するためであ
る。図１における第１のガス回収配管１４の取付部の熱
収縮変位量について説明する。第１のコイル内槽２ａは
図中の符号２０ａが示す黒点、タンク内槽１２は図中の
符号２０ｃが示す黒点に向かってそれぞれ熱収縮する。
この熱収縮を第１のガス回収配管１４の取付部で算出す
ると、第１のコイル内槽２ａの取付部では図上左に約２
ｍｍ、下に約１ｍｍ、他方、タンク内槽１２の取付部で
は図上右に約２．５ｍｍ、上に約０．５ｍｍ変位する。
従って、熱収縮による変位分合計は左右方向に４.５ｍ
ｍ、上下方向に１．５ｍｍとなり第１のガス回収配管１
４の両端側に設けられた２個のベローズ１４ａ、１４ａ
によって、左右方向はタンク内槽１２側のベローズ１４
ａの軸方向の伸びで、上下方向（垂直方向）は第１のコ
イル内槽２ａ側のベローズ１４ａの軸方向の伸びで、そ
れぞれ吸収されている。又、内蔵されている内部配管と
しての注液配管６ａや補給配管６ｂでは鞘状の差込み接
続部６ｆで熱収縮変位分を吸収している。

【００２８】第１のガス回収配管１４は、両端側に設け
られたベローズ１４ａとベローズ１４ａとの間にガス回
収配管専用の支持材２１にて断熱支持させている。この
実施の形態１では、第１のガス回収配管１４は、第１の
コイル内槽２ａ側から垂直に立ち上がる延在部（垂直延
在部）と、上方で水平方向に曲げられてタンク内槽１２
側へと向かう延在部（水平延在部）とを有するＬ字状に
配管され、その中央部が支持材２１で外槽５ａに断熱支
持されている。従って、このガス回収配管１４の両端側
に設けられた２個のベローズ１５ａ、１５ａのうちの一
方は他方に対して軸方向が９０度向きを変えた構成とな
っている。この２個のベローズ１４ａ、１４ａのうちタ
ンク内槽１２側、即ち水平延在部に設けられたベローズ
１４ａは約４．５ｍｍの軸方向の伸びで、図上、左右方
向即ち水平方向の熱収縮量を吸収している。他方、第１
のコイル内槽２ａ側、即ち垂直延在部に設けられたベロ
ーズ１４ａは約1．５ｍｍの軸方向の伸びで、垂直上下
方向の熱収縮量を吸収している。従来の構成では、ベロ
ーズ１５ａは水平延在部に１個のみしかなかったため左
右方向約４．５ｍｍの軸方向の伸びに対してはその熱収
縮量を吸収できても、上下方向約１．５ｍｍの軸直角方
向即ち垂直方向の変位は当該水平延在部のベローズ１５
ａでは吸収することができず、当該ベローズ１５ａにお
いてその径方向の変位として無理な吸収が強制され、当
該ベローズ１５ａの本来の耐久性に悪影響を与えていた
ので、ベローズの劣化や脆弱化が早まって、装置の信頼
性が失われていた。しかし、上記のように本発明では、
左右方向（水平方向）と上下方向（垂直方向）とについ
て、それぞれ軸方向専用の２個のベローズ１４ａ、１４
ａを設け、それぞれが各々の軸方向の伸びで、水平と垂
直の両方向の熱収縮量を吸収するように構成したので、
従来に比べて上下方向（垂直方向）の変位吸収量を無理
なく吸収することができ、装置の信頼性を向上させるこ
とができた。

【００２９】他方、異常発熱の原因の一つである機械摩
擦発熱を発生させる動的な振動に伴うベローズ部の変位
量につて、従来の構成では、第１のコイル内槽２ａとタ
ンク内槽１２との間の相対変位を第１のガス回収配管１
４に設けた１個のベローズ１４ａだけで受け持たせてい
たが、本発明では、第２のガス回収配管１４の両端側に
設けられた２個のベローズ１４ａ、１４ａのうち、第１
のコイル内槽２ａ側即ち垂直延在部に設けられたベロー
ズ１４ａで第１のコイル内槽２ａの動的変位を、タンク
内槽１２側のベローズ１４ａでタンク内槽１２の動的変
位をそれぞれ受け持つことにしたので、動的な変位量が
大幅に低減された。このような動的な変位量の大幅な低
減により、ある動的な変位量を境に急激に増大するベロ
ーズ自身のこすれ摩擦発熱や内部配管との接触に伴うこ
すれ摩擦発熱を低減することができた。又、コイル内槽
２ａとタンク内槽１２との相互間の動的相対変位は、変
位吸収量の小さいベローズ１４ａの径方向に主に発生す
るので動的な変位量の低減により、ベローズ１４ａの強
度上も余裕ができ、装置の信頼性が向上した。

【００３０】上記第１のガス回収配管部１４の両端側に
設けられた２個のベローズ１４ａ、１４ａの設置により
当該部の動的な変位量が低減し、内部配管との接触に伴
うこすれ摩擦発熱の低減を図ることができたが、タンク
内槽１２側の内部配管については振動による変位が小さ
いため従来構造の内部配管である鞘構造６ｆを採用して
いる。他方、振動による変位が大きい第１のコイル内槽
２ａ側の内部配管は、変位吸収が上下方向に約１．５ｍ
ｍで良く内部配管の曲り部の配管のたわみで熱収縮を吸
収してこすれ摩擦発熱の発生要因を取り除いたので，こ
すれ摩擦発熱を無くすことができた。

【００３１】実施の形態２.図２は実施の形態２を示す
ガス回収配管１４、１５を示す正面からみた断面図であ
る。図において、第２のガス回収配管１５の両端側には
ベローズ１５ａとローズ１５ａとが設けられ、当該ガス
回収配管１５の内部には、内部配管としての注液配管６
ａ及び当該注液配管６ａに装着されている内部配管用ベ
ローズ６ｇ、６ｇが内蔵され、これらは支持材l６ｄに
よって第２のガス回収配管１５に強固に固定されてい
る。更に、このガス回収配管１５の両側に設けられてい
る２つのベローズ１５ａ、１５ａの内部には、それぞ
れ、内部配管用ベローズ６ｇ、６ｇが設けられている。
この第２のガス回収配管１５はその中央部が支持材２１
によって外槽５に断熱支持されている。他方、第１のガ
ス回収配管１４も両端側に設けられている２つのベロー
ズ１４ａ及び内部配管用ベローズ６ｇのうち、それぞれ
一方のベローズ１４ａ及び内部配管用ベローズ６ｇが９
０度向きを変えていることと、補給配管６ｂが内蔵され
ていること以外は、上記した第２のガス回収配管１５と
同じ構成となっている。

【００３２】図において、熱収縮による変位吸収、動的
な振動による変位はすべて回収配管１４，１５のベロー
ズ１４ａ、１５ａ、と内部配管用ベローズ６ｇで受け持
つようにしたものであり、変位を受け持つベローズ以外
のガス回収配管は、外槽５に強固に断熱支持され、内部
配管はガス回収配管１４，１５にすべて強固に固定され
ているので、配管相互や配管支持部のこすれ摩擦発熱の
発生要因が無くなり、超電導磁石装置の異常発熱を低減
することができる。尚、内部配管用ベローズ６ｇは通常
ステンレス鋼で製作された溶接ベローズ、成形ベローズ
用をいるが、テフロン等で製作されたベローズを用いて
も良い。

【００３３】実施の形態３.図３は実施の形態３を示す
もので、第１のガス回収配管１４を正面からみた断面図
である。図３において、両端側にそれぞれベローズ１４
ａが設けられた第１のガス回収配管１４は、その中央部
の外周側に、当該ガス回収配管１４と同心にして円筒状
に形成された支持材１０を介して、外槽５に断熱支持さ
れている。このような構造の支持材１０を用いれば、ガ
ス回収配管１４を外槽５ａに３方向に強固に支持でき
る。この支持材１０を振動の小さいタンク部外槽や剛性
の大きいコイル部の台枠側外槽に用いれば、ガス回収配
管１４自身の振動も小さくでき、動的変位も小さくでき
るので、こすれ摩擦による発熱量を更に一層低減するこ
とができる。図３は第１のガス回収配管１４を示したも
のであるが、第２のガス回収配管１５についても同様な
支持材１０を用いることができる。又、図４は、この支
持材１０の取付部の一実施例を示す拡大図であり、同図
に示すように、ガス回収配管１４の一部分を支持材１０
の取付部１０ｂとして用いてある。ガス回収配管１４を
一体加工で製作しても良いし、溶接で接合しても良い。
尚、図中の符号１０ａは押さえ金具である。

【００３４】

【発明の効果】請求項１乃至請求項８の発明によれば、
何れも、振動等に起因するこすれ摩擦発熱及びこれに伴
う冷媒の蒸発量を大幅に低減することができ、且つベロ
ーズ部の変位をも低減させることがでるので、極めて信
頼性の高い超電導磁石装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１の超電導磁石装置の概略を示す
図である。

【図２】 実施の形態２の超電導磁石装置の概略を示す
図である。

【図３】 実施の形態３のガス回収配管構成の概略を示
す図である。

【図４】 実施の形態３のガス回収配管の支持材を示す
図である。

【図５】 従来の超電導磁石装置を示す断面図である。

【図６】 従来の電導磁石装置の主要部構成を示す断面
図である。

【図７】 図６のＢ−Ｂ断面図である。

【図８】 ガス回収配管の内部構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 超伝導コイル、２ａ、２ｂ コイル内槽、３ 冷
媒、５ 外槽、５ａ タンク外槽、６ 内部配管、６ａ
注液配管、６ｂ 補給配管、６ｃ ベローズ、６ｄ
支持材l、６ｅ 支持材l、７ 支持材、１０ 支持材、
１２ タンク内槽、１３ 支持材、１４ 第１のガス回
収配管、１４ａ ベローズ、１４ｂ 支持材l、１４ｃ
支持材、１５ 第２のガス回収配管、１５ａ ベロー
ズ、１５ｂ支持材l、１６ 推進コイル、１７ 浮上案
内コイル、１８ 車体、１９ 超電導磁石装置、２１
支持材。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超電導コイルと、超電導コイル用冷媒を
   収納するコイル内槽と、超電導コイル用冷媒を貯蔵する
   タンク内槽と、コイル内槽の相互間やコイル内槽とタン
   ク内槽間とを接続し、ガス化して蒸発した冷媒を回収す
   るガス回収配管とを備えた超電導磁石装置において、上
   記ガス回収配管の両端側にベローズを設けたことを特徴
   とする超電導磁石装置。
2. 【請求項２】 両端側にベローズが設けられたガス回収
   配管のベローズとベローズとの間にガス回収配管専用の
   支持材を断熱支持させたことを特徴とする請求項１に記
   載の超電導磁石装置。
3. 【請求項３】 超電導コイルと、超電導コイル用冷媒を
   収納するコイル内槽と、超電導コイル用冷媒を貯蔵する
   タンク内槽と、コイル内槽の相互間やコイル内槽とタン
   ク内槽間とを接続し、ガス化して蒸発した冷媒を回収す
   るガス回収配管とを備えた超電導磁石装置において、上
   記ガス回収配管の両端側にベローズを設けると共に、当
   該ガス回収配管に内蔵された冷媒を注液するための注液
   配管やタンク内槽から冷媒を補給するための補給配管に
   ベローズを設けたことを特徴とする超電導磁石装置。
4. 【請求項４】 注液配管や補給配管に設けられるベロー
   ズはガス回収配管に設けられたベローズの内側であるこ
   とを特徴とする請求項３に記載の超電導磁石装置。
5. 【請求項５】 ガス回収配管に内蔵された注液配管や補
   給配管とガス回収配管とを両端に設けられたベローズと
   ベローズとの間のガス回収配管内にて固定したことを特
   徴とする請求項３又は請求項４に記載の超電導磁石装
   置。
6. 【請求項６】 ガス回収配管に垂直方向の延在部を設け
   両端側に設けられるベローズのうち一方を当該垂直方向
   の延在部に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項
   ５の何れかに記載の超電導磁石装置。
7. 【請求項７】 ガス回収配管に内蔵された注液配管や補
   給配管の両端側に設けられるベローズのうち一方をガス
   回収配管の垂直方向に延在された延在部に設けたことを
   特徴とする請求項５に記載の超電導磁石装置。
8. 【請求項８】 ガス回収配管の外周に当該ガス回収配管
   と同心にして円筒状の支持材を設け、当該支持材を介し
   てガス回収配管を断熱支持したことを特徴とする請求項
   １乃至請求項７の何れかに記載の超電導磁石装置。