JP2002124143A - コンジット型強制冷却超電導導体および超電導磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超電導導体に働く大きな電磁力の良好な支持
と、交流損失に伴う発熱の効果的な除去と、電流分流の
確実な均一化が可能なコンジット型強制冷却超電導導体
とこれを用いた超電導磁石を提供する。 【解決手段】 コンジット型強制冷却超電導導体の構成
を、複数の超電導導体２１の外周表面を成形テープ２４
により導体の長手方向にわたって螺旋状に巻回してなる
超電導導体集合体２０と、コンジット２５の内面と超電
導導体集合体外面との間に配設された少なくとも一つの
電磁力支持部材２３ａ〜ｃと、コンジット２５の内面と
超電導導体集合体２０外面と電磁力支持部材２３ａ〜ｃ
外面とにより形成した冷媒流路２２とを備えるものとす
る。また、超電導導体集合体２０は、複数の超電導導体
２１を電流分流の均一化のために転位してなるものとす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、強磁界を利用す
る成分分析用やエネルギー貯蔵用ならびに変圧器やイン
ダクタ等の誘導電器などに用いる大容量の超電導コイル
に使用される強制冷却超電導導体、特にコンジット型強
制冷却超電導導体とこれを用いた超電導磁石に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、冷凍機の冷凍能力向上に伴って、
超電導コイルに冷凍機を付設して冷凍機で発生する極低
温の冷媒によって超電導コイルを冷却する方式の超電導
磁石装置の開発が盛んに進められている。

【０００３】図７は、従来の冷凍機冷却方式の超電導磁
石装置の基本構成を模式的に示す断面図で、中央部に常
温の高磁界空間を備えた超電導磁石装置について中心軸
を通る断面を示したものである。図７において、１は超
電導線をソレノイド状に巻回して構成された超電導コイ
ル、２は超電導コイル１の周囲に配され、外部からの熱
輻射を遮断して断熱する輻射シールド、３はこれらを取
り囲み内部を真空に保持して断熱する真空容器である。
また、７は超電導コイル１を冷却する冷凍機、８は冷凍
機７に圧縮ヘリウムガスを供給し冷凍サイクルの運転制
御系を備えた圧縮機、９は超電導コイル１に図示しない
電源より電流を供給して励磁する電流リードである。

【０００４】図７に示すように、冷凍機７は、巻枠とし
ての冷却ボビン５に層状に巻回された超電導コイル１を
側方より支持する一方の冷却フランジ４と輻射シールド
２に接続されており、超電導コイル１を所定の極低温
（約２０〜８０Ｋ）に、また輻射シールド２を所定の極
低温（約８０〜１００Ｋ）に冷却する。

【０００５】ところで、前記超電導コイル１が変動磁界
を受け、交流損失を発生するような運転をした場合に
は、コイル内部に交流損失が発生して発熱する。この発
熱によりコイル温度が上昇して臨界温度以上になると、
超電導線が超電導状態から常電導状態へと移行し、常電
導転移(クエンチ)を引き起こす恐れがあるので、この発
熱を除去する必要がある。

【０００６】図８は、このような常電導転位の危険性を
抑制するために提案された超電導コイルの構成例とし
て、特開平１０−１１６７２５号公報や特開平１１−１
３５３１８号公報に記載された超電導コイルの断面図で
ある。本構成に於いては、巻枠としての冷却ボビン５に
層状に巻回された超電導線１０の層間に、銅あるいは銅
合金等の良熱伝導材料もしくは層間絶縁を兼ねて良熱伝
導性セラミックス材料よりなる熱伝導冷却板１１が組み
込まれており、熱伝導冷却板１１の両端は、冷却フラン
ジ４Ｃおよび冷却フランジ４Ｄが備えた溝中に挿入され
ている。従って本構成によれば、超電導コイルの内部が
熱伝導冷却板１１を介しての伝熱により臨界電流以下の
所定温度へと冷却されるので、常電導転位を生じること
なく運転できることとなる。

【０００７】しかしながら上記構成においても、超電導
コイルが大型化した場合には、熱伝導冷却板１１が長く
なり、超電導コイルの中央部の温度は、冷却フランジの
温度よりはるかに高くなる可能性があり、また大型化す
ることで大きな交流損失が発生し、温度上昇を抑制でき
なくなる可能性がある。さらに、大型の超電導コイルの
場合、電磁力が増大するので高強度を要求されるが、熱
伝導冷却板がセラミックスのような強度が低い材料は使
用できなくなる可能性がある。結果として超電導コイル
の温度を所定の温度に保つことができなくなり、安定し
た運転ができなくなる可能性が生じる。

【０００８】これに対して、近年、強制冷却超電導導体
の開発が進んでおり、特に大型，高磁場，高精度が必要
とされる超電導コイルあるいは超電導磁石においては、
複数本の超電導撚線を金属管内に内蔵した、所謂コンジ
ット型強制冷却超電導導体（以下、コンジット超電導体
ともいう。）を巻線する方式が開発されている。このコ
ンジット超電導体の構成に関しては、例えば、特開平７
−４５１３７号公報、特開平８−１７２６４号公報、特
開平１１−３２９１１４号公報等に記載されている。

【０００９】図９は、前記特開平７−４５１３７号公報
に記載されたコンジット超電導体の概略断面構造の一例
を示し、このコンジット超電導体は、安定化材に包み込
まれた超電導素線を撚り合わせて形成された複数の超電
導撚線１３をさらに撚り合わせて形成された一次撚線１
４と、冷媒１５とを金属製のコンジット１２内に内蔵し
て構成され、冷媒１５がコンジット１２内を流動可能と
することにより、磁界変動などの外乱に対する安定性
を、従来より向上したものである。前記特開平８−１７
２６４号公報、特開平１１−３２９１１４号公報におい
ても、前記特開平７−４５１３７号公報に記載の発明の
要旨とは異なるものの、超電導撚線を用い、冷媒がコン
ジット内を流動可能とした類似の構成が記載されてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
上記コンジット超電導体構成においても、超電導コイル
寸法がさらに大型化した場合には、下記の問題がある。

【００１１】まず、第１の問題は、寸法の大型化に伴っ
て増大する電磁力により、超電導撚線からなる超電導導
体が、コンジット内で動く危険性があり、常電導転移
(クエンチ)を引き起こす危険性が高くなる。

【００１２】また、従来装置の第２の問題は、電流分流
の不均一に伴う交流損失の増大の問題である。従来の撚
線を用いる構成でも、電流分流の均一化は理論的には可
能であるが、超電導素線が円形断面の外縁部分にも内部
にも配置されるために、素線を、位置的に厳密に電流分
流を均一にするように撚ることが実際上は困難で、電流
分流の均一化は不十分にならざるを得ない。

【００１３】そのため、特に交流損失が大きなものとな
る大容量超電導コイルにおいて、上記撚線の導体構成を
採用すると、電流分流の不均一に伴う循環電流が流れ、
偏流に伴い交流損失がさらに増大する問題がある。

【００１４】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、本発明の課題は、大型のコイ
ルに於いても、超電導導体に働く大きな電磁力の良好な
支持と、交流損失に伴う発熱の効果的な除去と、さらに
電流分流の均一化が可能なコンジット型強制冷却超電導
導体とこれを用いた超電導磁石を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、この発明は、コンジットの内部に複数の超電導導体
と冷媒流路とを備えたコンジット型強制冷却超電導導体
において、前記複数の超電導導体の外周表面を成形テー
プにより導体の長手方向にわたって螺旋状に巻回してな
る超電導導体集合体と、前記コンジットの内面と超電導
導体集合体外面との間に配設された少なくとも一つの電
磁力支持部材と、前記コンジットの内面と超電導導体集
合体外面と電磁力支持部材外面とにより形成した冷媒流
路とを備えるものとする（請求項１の発明）。

【００１６】上記により、超電導コイルが大型化して交
流損失が増大した場合にも、コンジット内部に冷媒を適
量供給することにより、超電導導体を効果的に冷却でき
る。また、超電導導体に働く電磁力は、電磁力支持部材
を介してコンジットに伝達され、コンジットに高強度部
材を用いることにより、好適に支持できる。なお、成形
テープは、冷却効率向上の観点から、導体の長手方向に
わたって隙間をあけて螺旋状に巻回するか、もしくは穴
明きテープを用いて巻回することが望ましい。

【００１７】また、上記請求項１の発明において、前記
超電導導体集合体は、複数の超電導導体を電流分流の均
一化のために転位してなるものとする（請求項２の発
明）。これにより、従来の撚線構成の超電導導体集合体
と異なり、電流分流の均一化をより確実に行なうことが
できる。この転位に関しては、超電導コイルとして、並
列超電導導体を巻回する際に、層間渡り接続部などで転
位させる構成が提案されている（例えば、特開平１０−
１７２８２４号公報、特願平１１−７８８１９号参照）
が、前記請求項２の発明においては、超電導導体集合体
自体で超電導導体を転位させて電流分布の均一化を図る
構成としているので、大容量のコイルの形成が容易とな
る。

【００１８】前記特開平１０−１７２８２４号公報に
は、超電導変圧器コイルに好適な超電導導体の転位構成
として、複数の超電導線がコイル軸方向の少なくとも一
箇所の転位個所でそれぞれの半径方向位置を変えること
によって、それぞれの超電導線の半径位置の違いによる
誘起電圧の違いを打ち消す、即ち、すべての超電導線の
半径方向位置を占める割合を平等とする転位構成が記載
されている。また、前記特願平１１−７８８１９号に
は、パンケーキ形超電導コイルに好適な超電導線の転位
構成が記載されている。

【００１９】前述のように、請求項２の発明において
は、コンジット内の超電導導体集合体自体で超電導導体
を転位させて電流分布の均一化を図る構成としており、
詳細は後述する。

【００２０】さらに、上記請求項１または２の発明にお
いて、前記超電導導体は、高温超電導導体とする（請求
項３の発明）。近年、高温超電導導体としては、臨界温
度が１１０Ｋのものが実用化されている。このような臨
界温度が高い高温超電導導体を用い、冷媒として、例え
ば、２０Ｋのヘリウムガスを用いることにより、冷媒の
温度と臨界温度との間の大きな温度差により、発熱があ
ってもクエンチに至るまでの超電導導体の熱容量が増大
するので、より安全に運転できる。

【００２１】また、電磁力支持または冷媒流路に関わる
前記発明の実施態様として、下記請求項４ないし７の発
明が好適である。

【００２２】まず、前記請求項１ないし３のいずれかに
記載のものにおいて、前記コンジット，超電導導体およ
び電磁力支持部材はその断面形状を矩形とする（請求項
４の発明）。これにより、電磁力支持がより確実とな
る。また、超電導導体を矩形とすることにより、後述す
るように前記転位構成が容易となる。

【００２３】また、前記請求項４に記載のものにおい
て、前記電磁力支持部材は、前記矩形断面を有するコン
ジット内面の矩形の３辺に対応し、かつ前記超電導導体
集合体の長手方向に所定の間隔をおいて、コンジットの
内面と超電導導体集合体外面との間に配設する（請求項
５の発明）。これにより、後述するように、コイルを形
成した場合に、コイルの半径方向の超電導導体集合体の
電磁力支持と、軸方向の電磁力支持の両方が確実とな
る。

【００２４】さらに、前記請求項５に記載のものにおい
て、前記電磁力支持部材の少なくとも一つは、支持部材
内冷媒流路を備えるものとする（請求項６の発明）。こ
れにより、冷媒流路の断面積が増大し、冷媒の圧力損失
が低減する。

【００２５】さらにまた、上記請求項５または６記載の
ものにおいて、超電導導体集合体の長手方向における冷
媒流路が、上下または左右に交互（ジグザグ）に流れる
流路となるように、コンジット内面の相対する２辺に設
ける電磁力支持部材の配置を、超電導導体集合体の長手
方向において上下または左右に交互とする（請求項７の
発明）。これにより、超電導導体集合体の冷却効率をさ
らに向上できる。

【００２６】また、前記コンジット型強制冷却超電導導
体を適用する超電導磁石としては、請求項８の発明が好
適である。即ち、請求項１ないし７のいずれかに記載の
コンジット型強制冷却超電導導体を、前記超電導導体集
合体に働く電磁力を前記電磁力支持部材が所定の最適方
向で支持する向きに配置して、巻枠に層状に巻回してな
る超電導コイルと、超電導コイルを断熱して収納する真
空容器とを備え、冷凍機で発生する極低温の冷媒を前記
コンジット型強制冷却超電導導体のコンジット内に通流
して前記超電導コイルを冷却する構成とする。

【００２７】上記において、電磁力を電磁力支持部材が
所定の最適方向で支持する向きに関しては、詳細を後述
するが、上記構成により、超電導導体に働く大きな電磁
力の良好な支持と、交流損失に伴う発熱の効果的な除去
と、さらに電流分流の確実な均一化を図った大型の超電
導磁石が得られる。

【００２８】

【発明の実施の形態】図面に基づき、本発明の実施の形
態について以下に述べる。

【００２９】図１は本発明によるコンジット型強制冷却
超電導導体の実施例の断面図を示し、図２は、超電導導
体集合体の一例の斜視図を示す。

【００３０】本実施例のコンジット型強制冷却超電導導
体は、後述する転位された超電導導体２１を成形テープ
２４で一体化した超電導導体集合体２０を、コンジット
２５内部に設置する。コンジット２５内部において、超
電導導体２１を固定するために超電導導体集合体２０の
長手方向に所定の間隔をおいて、電磁力支持部材２３
ａ，２３ｂ，２３ｃを配置する。コンジット，電磁力支
持部材および超電導導体２１は、図１においては、矩形
断面となっているが、形状は限定されない。しかしなが
ら、電磁力支持および転位構造を考慮すると、矩形断面
が好ましい。コンジット２５は、例えば、２つ割構造と
し、コの字と蓋板とに分けて、超電導導体集合体２０と
電磁力支持部材２３ａ，２３ｂ，２３ｃを配置後に、溶
接一体化する。

【００３１】この構成では、冷媒を冷媒流路２２に流し
超電導導体２１を冷却する。なお、冷媒流路２２は、超
電導導体集合体２０の長手方向において、電磁力支持部
材２３ａ，２３ｂ，２３ｃの配設された箇所では、図１
に示されるように、コンジット２５の内面と電磁力支持
部材２３ａ，２３ｂ，２３ｃの外面とにより形成される
とともに、電磁力支持部材２３ａ，２３ｂ，２３ｃの配
設されていない箇所では、コンジット２５の内面と超電
導導体集合体２０の外面とにより形成される。交流損失
による発熱は、冷媒の流量や温度を適切に設定すること
で冷却できる。従って発熱量に応じた冷凍機運転が可能
であるので、コイルの運転条件により冷媒流量を調節し
て冷凍機運転電力の低減が図れる。

【００３２】本実施例のコンジット型強制冷却超電導導
体は、超電導コイル化したときに、コイルの半径方向の
電磁力が、超電導導体２１に図１において上方向に働く
ように巻回する。このコイルの半径方向の電磁力は、電
磁力支持部材２３ａを介してコンジット２５に働き、最
終的な電磁力支持はコンジットで行なうものとする。従
ってコンジットや電磁力支持部材の材質は、高強度材料
とし、一般的にはステンレススティールやチタン等を用
いる。

【００３３】超電導コイル化したときのコイル軸方向の
電磁力支持は、電磁力支持部材２３ｂ，２３ｃを介して
コンジット２５で支持するが、場合によっては、電磁力
支持部材２３ｂ，２３ｃを省略することもできる。

【００３４】また、電磁力支持部材２３ａ，２３ｂ，２
３ｃの超電導導体集合体２０の長手方向における配設位
置としては、電磁力支持部材２３ａ，２３ｂ，２３ｃを
いずれも超電導導体集合体２０の長手方向における同じ
位置に配設する構成に限定されるものではなく、電磁力
支持部材２３ａ，２３ｂ，２３ｃのそれぞれを超電導導
体集合体２０の長手方向における互いに異なる位置に配
設する構成とすることもできる。

【００３５】超電導導体２１としては、前述のように、
高温超電導導体が好適であり、これを後述のように転位
させて、超電導導体集合体２０を形成する。

【００３６】高温超電導導体としては、比較的臨界温度
レベルが高い超電導導体として、Bi2212(Bi₂Sr₂Ca₁Cu
₂O₈)：臨界温度80K、Bi2223(Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O₁₀)：臨界
温度110K、Y123(YBa₂Cu₃O_x)：臨界温度90Kなどがあ
る。現在工業的に生産されているのは、Bi2223であり、
断面形状の矩形のものが生産されているので、特に本発
明の構成に適している。

【００３７】図２は、本実施例の転位された高温超電導
導体部を拡大して示したもので、例えばステンレスステ
ィールなどからなる成形テープ２４を高温超電導導体２
１に巻きつけて一体化する。本実施例のように、高温超
電導導体２１の長手方向に隙間をあけて成形テープ２４
を巻きつけることにより、高温超電導導体２１と冷媒と
が直に接することができ、冷却が良好となる。また、成
形テープ２４に貫通孔を設けることにより、冷媒と接す
る面積を増大でき効果的に冷却できる。この場合には隙
間を狭めるか、無しとすることもできる。なお、図２の
成形テープ傾斜部は、図１では簡略化して、直線で示し
た。

【００３８】次に、図３により、この発明の実施例に関
わる超電導導体集合体２０の超電導導体の転位構造に関
して述べる。図３（ａ）は、超電導導体集合体における
超電導導体の転位部の模式的斜視図を示す。図３（ｂ）
は、説明の便宜上、５本の超電導導体を使用した場合
の、転位に関する原理説明図である。

【００３９】図３（ｂ）に示すように、番号１〜５の超
電導導体が、初期状態から順次転位して、その位置を変
えることにより、５本の導体が断面構成において全ての
位置を経験することとなるので、インダクタンスが５本
の導体とも同じになる。従って、上記のような転位導体
をコイルにした場合、前述のように、超電導線の半径位
置の違いによる誘起電圧の違いを打ち消すことができる
（前記特開平１０−１７２８２４号公報参照）。なお、
図３においては、導体を左右２段とした例を示したが、
原理的には３段、４段とすることもできる。しかしなが
ら、製造の容易性を考慮すると、２段が望ましい。

【００４０】図４は、本発明によるコンジット型強制冷
却超電導導体の異なる実施例の断面図を示す。図１と図
４の相違は、図４においては、電磁力支持部材１２３
ａ，１２３ｂ，１２３ｃが、複数の支持部材内冷媒流路
２６を有する点である。この構成により、冷媒流路の断
面積が増大し、冷媒の圧力損失が低減する。従って、冷
凍設備の負担を少なくでき、小形化することができる。

【００４１】図５は、本発明によるコンジット型強制冷
却超電導導体のさらに異なる実施例の概念的断面図で、
図１におけるＡ−Ａ矢に沿った断面図を示す。図５にお
いて、矢印は冷媒の流れを示す。この実施例において
は、超電導導体集合体２０の長手方向における冷媒流路
が、上下または左右（図５では上下で示す。）に交互
（ジグザグ）に流れる流路となるように、コンジット２
５内面の相対する２辺に設ける電磁力支持部材２３ｂお
よび２３ｃの配置を、超電導導体集合体２０の長手方向
において上下または左右（図５では上下）に交互に配置
している。この場合、電磁力支持部材２３ａ，２３ｂお
よび２３ｃは、それぞれ支持部材内冷媒流路を有しても
よい。この構成により、超電導導体の冷却効率はさらに
向上する。

【００４２】次に、前記コンジット型強制冷却超電導導
体を適用する超電導磁石の実施例に関して述べる。図６
は、超電導磁石の実施例の構成に関わる模式的断面図を
示す。

【００４３】図６において、巻枠３０に対して、コンジ
ット型強制冷却超電導導体１００が巻回される。図６に
おいて、矢印は電磁力が働く向きを示すが、例えば番号
１で示すコンジット型強制冷却超電導導体の場合、図１
のコンジット型強制冷却超電導導体の紙面下側が、巻枠
３０と対面する向きに巻回され、これにより、電磁力支
持部材２３ａにより半径方向の電磁力を最適に支持する
ことができる。

【００４４】また、ターン間、レア間を絶縁するため
に、コンジットの外表面を、例えば樹脂材料により絶縁
被覆する。さらに、冷媒の流れは、例えばシリンダ巻き
の場合、冷媒がコンジット型強制冷却超電導導体番号
１、２、・・・１０の順序に流れ、冷媒配管接続装置４
０において接続され、隣接するコンジットに流れ、以下
同様に冷媒流路が構成される。パンケーキ巻きの場合に
は、冷媒がコンジット型強制冷却超電導導体番号１、１
１、・・・２０の順序に流れ、冷媒配管接続装置４０に
おいて同様に接続され、隣接するコンジットに流れる。

【００４５】上記のように超電導磁石を構成することに
より、超電導導体に働く電磁力支持、発熱の効果的な除
去、電流分流の均一化等の最適化を図った超電導磁石を
提供することができる。

【００４６】

【発明の効果】この発明によれば前述のように、コンジ
ットの内部に複数の超電導導体と冷媒流路とを備えたコ
ンジット型強制冷却超電導導体において、前記複数の超
電導導体の外周表面を成形テープにより導体の長手方向
にわたって螺旋状に巻回してなる超電導導体集合体と、
前記コンジットの内面と超電導導体集合体外面との間に
配設された少なくとも一つの電磁力支持部材と、前記コ
ンジットの内面と超電導導体集合体外面と電磁力支持部
材外面とにより形成した冷媒流路とを備えるものとする
ことにより、超電導コイルが大型化して交流損失が増大
した場合でも、コンジット内部に冷媒を供給することに
より、超電導導体を好適に冷却できる。また、超電導導
体に働く電磁力を、電磁力支持部材を介してコンジット
において、好適に支持できる。

【００４７】また、前記超電導導体集合体は、複数の超
電導導体を電流分流の均一化のために転位してなるもの
とすることにより、従来の撚線構成の超電導導体集合体
と異なり、電流分流の均一化をより確実に行なうことが
でき、超電導導体集合体自体で超電導導体を転位させて
電流分布の均一化を図る構成としているために、大容量
のコイルの形成が容易となる。

【００４８】さらに、前述のコンジット型強制冷却超電
導導体を超電導磁石に適用する場合、超電導導体集合体
に働く電磁力を前記電磁力支持部材が所定の最適方向で
支持する向きに配置して、巻枠に層状に巻回してなる超
電導コイルと、超電導コイルを断熱して収納する真空容
器とを備え、冷凍機で発生する極低温の冷媒を前記コン
ジット型強制冷却超電導導体のコンジット内に通流して
前記超電導コイルを冷却する構成とすることにより、超
電導導体に働く電磁力支持、発熱の効果的な除去、電流
分流の均一化等の最適化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンジット型強制冷却超電導導体の実
施例の断面図

【図２】本発明の超電導導体集合体の一例の斜視図

【図３】本発明の超電導導体集合体における超電導導体
の転位構成を示す図

【図４】本発明の図１とは異なるコンジット型強制冷却
超電導導体の実施例の断面図

【図５】本発明の図４とは異なるコンジット型強制冷却
超電導導体の実施例の概念的断面図

【図６】本発明の超電導磁石の実施例の構成に関わる模
式的断面図

【図７】従来の超電導磁石の基本構成を模式的に示す断
面図

【図８】従来の超電導磁石の構成例を示す超電導コイル
部の拡大断面図

【図９】従来のコンジット超電導体の概略断面構造の一
例を示す図

【符号の説明】

２０：超電導導体集合体、２１：超電導導体、２２：冷
媒流路、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，１２３ａ，１２３
ｂ，１２３ｃ：電磁力支持部材、２４：成形テープ、２
５：コンジット、２６：支持部材内冷媒流路、３０：巻
枠、４０：冷媒配管接続装置、１００：コンジット型強
制冷却超電導導体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 秀美 福岡県福岡市南区塩原二丁目１番47号 九 州電力株式会社総合研究所内 (72)発明者 船木 和夫 福岡県福岡市東区みどりが丘一丁目１番７ 号 (72)発明者 岩熊 成卓 福岡県大野城市下大利団地26−402 (72)発明者 富岡 章 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 坊野 敬昭 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 八木 裕治郎 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4M114 AA08 AA15 AA18 AA25 AA28 BB03 BB09 BB10 CC03 CC11 DA03 DA09 DA51 DA52 DB53 DB62 5G321 AA04 AA05 BA03 CA18 CA52 CB02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンジットの内部に複数の超電導導体と
   冷媒流路とを備えたコンジット型強制冷却超電導導体に
   おいて、前記複数の超電導導体の外周表面を成形テープ
   により導体の長手方向にわたって螺旋状に巻回してなる
   超電導導体集合体と、前記コンジットの内面と超電導導
   体集合体外面との間に配設された少なくとも一つの電磁
   力支持部材と、前記コンジットの内面と超電導導体集合
   体外面と電磁力支持部材外面とにより形成した冷媒流路
   とを備えることを特徴とするコンジット型強制冷却超電
   導導体。
2. 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、前記超電
   導導体集合体は、複数の超電導導体を電流分流の均一化
   のために転位してなるものとすることを特徴とするコン
   ジット型強制冷却超電導導体。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のものにおいて、
   前記超電導導体は、高温超電導導体とすることを特徴と
   するコンジット型強制冷却超電導導体。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載のも
   のにおいて、前記コンジット，超電導導体および電磁力
   支持部材はその断面形状を矩形とすることを特徴とする
   コンジット型強制冷却超電導導体。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のものにおいて、前記電
   磁力支持部材は、前記矩形断面を有するコンジット内面
   の矩形の３辺に対応し、かつ前記超電導導体集合体の長
   手方向に所定の間隔をおいて、コンジットの内面と超電
   導導体集合体外面との間に配設することを特徴とするコ
   ンジット型強制冷却超電導導体。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のものにおいて、前記電
   磁力支持部材の少なくとも一つは、支持部材内冷媒流路
   を備えることを特徴とするコンジット型強制冷却超電導
   導体。
7. 【請求項７】 請求項５または６記載のものにおいて、
   超電導導体集合体の長手方向における冷媒流路が、上下
   または左右に交互（ジグザグ）に流れる流路となるよう
   に、コンジット内面の相対する２辺に設ける電磁力支持
   部材の配置を、超電導導体集合体の長手方向において上
   下または左右に交互とすることを特徴とするコンジット
   型強制冷却超電導導体。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載のコ
   ンジット型強制冷却超電導導体を、前記超電導導体集合
   体に働く電磁力を前記電磁力支持部材が所定の最適方向
   で支持する向きに配置して、巻枠に層状に巻回してなる
   超電導コイルと、超電導コイルを断熱して収納する真空
   容器とを備え、冷凍機で発生する極低温の冷媒を前記コ
   ンジット型強制冷却超電導導体のコンジット内に通流し
   て前記超電導コイルを冷却する構成としたことを特徴と
   する超電導磁石。