JP2003123866A - 超伝導線材の接続構造 - Google Patents
超伝導線材の接続構造Info
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- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】構造容易な超伝導線材の接続構造を提供する。
【解決手段】二次以上の撚線構造を有する超伝導線材同
士を接続する接続構造であって、前記超伝導線材の一次
撚線同士を同一溝内に挿入し、前記溝内に半田を充填し
て接続することを特徴とする。
士を接続する接続構造であって、前記超伝導線材の一次
撚線同士を同一溝内に挿入し、前記溝内に半田を充填し
て接続することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超伝導線材の接続
構造に関し、接続部の電流の偏流による性能劣化を防止
した接続構造に関する。
構造に関し、接続部の電流の偏流による性能劣化を防止
した接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】超伝導線材は、図１に示すようにＮｂＴ
ｉ、Ｎｂ3Ｓｎ等をＣｕで覆ったφ０．５〜φ５０μｍ
のフィラメントを複数束ねてφ０．６〜φ２ｍｍの素線
とし、この素線を複数本（例えば、６＋１本）撚りあわ
せて１次撚線としている。さらに、一次撚線を複数本
（例えば４本）を撚りあわせて二次撚線とし、更に必要
に応じ、二次以上の撚線として超伝導線材を得ている。
ｉ、Ｎｂ3Ｓｎ等をＣｕで覆ったφ０．５〜φ５０μｍ
のフィラメントを複数束ねてφ０．６〜φ２ｍｍの素線
とし、この素線を複数本（例えば、６＋１本）撚りあわ
せて１次撚線としている。さらに、一次撚線を複数本
（例えば４本）を撚りあわせて二次撚線とし、更に必要
に応じ、二次以上の撚線として超伝導線材を得ている。
【０００３】かかる超伝導線材は、例えばコイル状にし
て用いられ、図２に示すように−２６９℃の液体ヘリウ
ム中に収容して超伝導蓄電装置を構成している。
て用いられ、図２に示すように−２６９℃の液体ヘリウ
ム中に収容して超伝導蓄電装置を構成している。
【０００４】かかる図２に示される装置において、複数
のコイル１，２を直列に接続する場合、並びに複数のコ
イル１，２と外部との接続のために、接続構造３，４，
５が必要となる。
のコイル１，２を直列に接続する場合、並びに複数のコ
イル１，２と外部との接続のために、接続構造３，４，
５が必要となる。
【０００５】かかる接続構造として、二次以上の撚線の
超伝導線材同士を半田接合することにより接続すること
が容易である。しかし、かかる接続構造では電流が半田
接続された表面に偏流し、途中でクエンチ（急速な常伝
導伝播現象）が発生し、所定の定格値（臨界電流値近
傍）まで通電出来ない問題がある。
超伝導線材同士を半田接合することにより接続すること
が容易である。しかし、かかる接続構造では電流が半田
接続された表面に偏流し、途中でクエンチ（急速な常伝
導伝播現象）が発生し、所定の定格値（臨界電流値近
傍）まで通電出来ない問題がある。
【０００６】又、他の接続構造として、例えば、特開平
７−２６３０４５号に記載される発明、あるいは特開平
６−３１４５８４号に記載される発明がある。いずれの
発明も、超伝導線材のフィラメント同士を固相拡散によ
り接続する構造である。
７−２６３０４５号に記載される発明、あるいは特開平
６−３１４５８４号に記載される発明がある。いずれの
発明も、超伝導線材のフィラメント同士を固相拡散によ
り接続する構造である。
【０００７】かかる構造により外乱を契機に磁束が進入
しても発熱を抑制出来るという効果を期待しているもの
である。
しても発熱を抑制出来るという効果を期待しているもの
である。
【０００８】しかし、かかるフィラメント同士を固相拡
散により接続する構造では、二次以上の撚線を素線単位
までバラスことが必要であり、大変な手間とコストを要
するものである。
散により接続する構造では、二次以上の撚線を素線単位
までバラスことが必要であり、大変な手間とコストを要
するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、構造容易で低コスト、偏流が無く、安定して臨
海電流値近くまで通電できる超伝導線材の接続構造を提
供することにある。
目的は、構造容易で低コスト、偏流が無く、安定して臨
海電流値近くまで通電できる超伝導線材の接続構造を提
供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明に従う超伝導線材の接続構造は、二次以上の撚線構
造を有する超伝導線材同士を接続する接続構造であっ
て、前記超伝導線材の一次撚線同士を同一溝内に挿入
し、前記溝内に半田を充填して接続することを特徴とす
る。
発明に従う超伝導線材の接続構造は、二次以上の撚線構
造を有する超伝導線材同士を接続する接続構造であっ
て、前記超伝導線材の一次撚線同士を同一溝内に挿入
し、前記溝内に半田を充填して接続することを特徴とす
る。
【００１１】さらに、上記の課題を解決する本発明に従
う超伝導線材の接続構造の一態様は、溝部を有する超伝
導線材収容金具部の前記溝部に互いに接続される超伝導
線材を挿入した後、蓋金具部で前記溝部を覆い、前記超
伝導線材を収容する接続金具を有し、前記超伝導線材は
二次以上の撚線構造を有し、前記収容金具部の溝部に前
記接続される超伝導線材の一次撚線同士を収容し、半田
を充填して接続することを特徴とする。
う超伝導線材の接続構造の一態様は、溝部を有する超伝
導線材収容金具部の前記溝部に互いに接続される超伝導
線材を挿入した後、蓋金具部で前記溝部を覆い、前記超
伝導線材を収容する接続金具を有し、前記超伝導線材は
二次以上の撚線構造を有し、前記収容金具部の溝部に前
記接続される超伝導線材の一次撚線同士を収容し、半田
を充填して接続することを特徴とする。
【００１２】また、上記の課題を解決する本発明に従う
超伝導線材の接続構造の一態様は、二次以上の撚線構造
を有する超伝導線材同士を接続する接続構造であって、
溝部を有する超伝導線材収容金具部の前記溝部に、半田
と、二次以上の撚線構造を有する第１の超伝導線材の一
次撚線と、第２の超伝導線材の一次撚線を順次に挿入
し、前記超伝導線材収容金具部の前記溝部を蓋金具で覆
い、ついで、前記金具部全体を加熱し、前記半田を溶融
して前記第１の超伝導線材の一次撚線と、第２の超伝導
線材の一次撚線同士を接続することを特徴とする。
超伝導線材の接続構造の一態様は、二次以上の撚線構造
を有する超伝導線材同士を接続する接続構造であって、
溝部を有する超伝導線材収容金具部の前記溝部に、半田
と、二次以上の撚線構造を有する第１の超伝導線材の一
次撚線と、第２の超伝導線材の一次撚線を順次に挿入
し、前記超伝導線材収容金具部の前記溝部を蓋金具で覆
い、ついで、前記金具部全体を加熱し、前記半田を溶融
して前記第１の超伝導線材の一次撚線と、第２の超伝導
線材の一次撚線同士を接続することを特徴とする。
【００１３】さらに、上記の課題を解決する本発明に従
う超伝導線材の接続構造の一態様は、 前記の態様にお
いて、前記蓋金具は、所定の平行な隙間部を有し、前記
超伝導線材収容金具部の溝部を覆うように配置され、前
記半田を溶融する過程で、前記隙間部から半田を補充す
ることを特徴とする。
う超伝導線材の接続構造の一態様は、 前記の態様にお
いて、前記蓋金具は、所定の平行な隙間部を有し、前記
超伝導線材収容金具部の溝部を覆うように配置され、前
記半田を溶融する過程で、前記隙間部から半田を補充す
ることを特徴とする。
【００１４】本発明の特徴は、更に以下に図面を参照し
て説明される実施の形態から明らかになる。
て説明される実施の形態から明らかになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。なお、図示される実施の形態
は、本発明の説明のためのものであって、本発明の適用
は、これに限定されるものではない。
面を参照して説明する。なお、図示される実施の形態
は、本発明の説明のためのものであって、本発明の適用
は、これに限定されるものではない。
【００１６】図３、図４は、本発明の実施の形態であっ
て、二次以上の撚線構造を有する超伝導線材１０，１１
同士を接続する接続構造である。図３は接続金具１２に
より二次撚線１０，１１を接続する模式図であり、図４
は接続金具１２と、これに収容された二次撚線１０，１
１の一次撚線の断面を示す図である。
て、二次以上の撚線構造を有する超伝導線材１０，１１
同士を接続する接続構造である。図３は接続金具１２に
より二次撚線１０，１１を接続する模式図であり、図４
は接続金具１２と、これに収容された二次撚線１０，１
１の一次撚線の断面を示す図である。
【００１７】前記二次以上の撚線構造を有する超伝導線
材１０，１１のそれぞれを一次撚線１００，１０１まで
ほぐし、接続金具１２に形成されている溝に沿って挿入
する。図示される例では４本の一次撚線により二次撚線
の超伝導線材１０，１１を構成している。接続金具１２
は、従って４つの溝を有する収容金具１２−１と蓋金具
１２−２で構成されている。
材１０，１１のそれぞれを一次撚線１００，１０１まで
ほぐし、接続金具１２に形成されている溝に沿って挿入
する。図示される例では４本の一次撚線により二次撚線
の超伝導線材１０，１１を構成している。接続金具１２
は、従って４つの溝を有する収容金具１２−１と蓋金具
１２−２で構成されている。
【００１８】図示される例では二次撚線１０の４本の一
次撚線１００を収容金具１２−１の溝の下側に挿入し、
二次撚線１１の４本の一次撚線１０１を収容金具１２−
１の溝の上側に挿入配置している。さらに、蓋金具１２
−２を収容金具１２−１にボルト締めして固定する。
次撚線１００を収容金具１２−１の溝の下側に挿入し、
二次撚線１１の４本の一次撚線１０１を収容金具１２−
１の溝の上側に挿入配置している。さらに、蓋金具１２
−２を収容金具１２−１にボルト締めして固定する。
【００１９】本発明は、この様に収容金具１２−１に形
成された溝に沿って一次撚線を収容し、はんだ（半田）
１３により二次撚線１０，１１を接続する構成である。
成された溝に沿って一次撚線を収容し、はんだ（半田）
１３により二次撚線１０，１１を接続する構成である。
【００２０】図５は、更に本発明の接続構造における接
続工程と、接続構造の詳細を説明する図である。
続工程と、接続構造の詳細を説明する図である。
【００２１】図５Ａにおいて、収容金具１２−１の溝部
内に溝に沿って先ず、半田１３を配置する。その上に一
方側の二次撚線１０の一次撚線１００及び、他方側の二
次撚線１１の一次撚線１０１を挿入する。
内に溝に沿って先ず、半田１３を配置する。その上に一
方側の二次撚線１０の一次撚線１００及び、他方側の二
次撚線１１の一次撚線１０１を挿入する。
【００２２】次いで、図５Ｂに示すように蓋金具１２−
２をボルト１５で収容金具１２−１に固定し、ホットプ
レート１４上に置き全体を加熱する。これにより、半田
１３は溶融し、溝部内に拡散して一次撚線１００、１０
１と一体になる。
２をボルト１５で収容金具１２−１に固定し、ホットプ
レート１４上に置き全体を加熱する。これにより、半田
１３は溶融し、溝部内に拡散して一次撚線１００、１０
１と一体になる。
【００２３】ここで、半田１３が溶融して溝部内に拡散
する時に、拡散が不均一になる恐れがある。これを解消
するために、図５Ｃの平面図に示す通り、蓋金具１２−
２を溝部の方向と垂直で平行に並んだ複数の隙間１２−
３を有する様に構成する。
する時に、拡散が不均一になる恐れがある。これを解消
するために、図５Ｃの平面図に示す通り、蓋金具１２−
２を溝部の方向と垂直で平行に並んだ複数の隙間１２−
３を有する様に構成する。
【００２４】この隙間１２−３を通して上部から半田を
補充することにより、収容金具１２−１の溝部内に均一
に半田を充填することができる。
補充することにより、収容金具１２−１の溝部内に均一
に半田を充填することができる。
【００２５】この様に本発明に従う接続構造で接続した
８５００Ａクラスの超伝導線材の通電テストを行ったと
ころ、８５００Ａでもクエンチは発生せず、従って、電
流の偏流が生じていないことが証明された。
８５００Ａクラスの超伝導線材の通電テストを行ったと
ころ、８５００Ａでもクエンチは発生せず、従って、電
流の偏流が生じていないことが証明された。
【００２６】次に、図６，図７は本発明に従う接続構造
の他の実施例である。先の図３，図４に示した実施の形
態では、４本の一次撚線を４つの溝を有する収容金具１
２−１に挿入する例である。ここで、多数の一次撚線を
撚り合わせて二次撚線が構成される場合、一次撚線の数
に対応して収容金具１２−１に平面的に溝部の数を増や
すことは処理のし易さ点から好ましくない。
の他の実施例である。先の図３，図４に示した実施の形
態では、４本の一次撚線を４つの溝を有する収容金具１
２−１に挿入する例である。ここで、多数の一次撚線を
撚り合わせて二次撚線が構成される場合、一次撚線の数
に対応して収容金具１２−１に平面的に溝部の数を増や
すことは処理のし易さ点から好ましくない。
【００２７】したがって、図６に示す例は収容金具１２
−１を二段構成にした例である。一段目の収容金具１２
−１に接続される超伝導線材の一次撚線を収容する。一
次撚線が収容された一段目の収容金具１２−１に二段目
の収容金具１２−１を重ねる。さらに、二段目の収容金
具１２−１に一次撚線を収容した後に蓋金具１２−２を
ぼると１５により取り付ける構造である。
−１を二段構成にした例である。一段目の収容金具１２
−１に接続される超伝導線材の一次撚線を収容する。一
次撚線が収容された一段目の収容金具１２−１に二段目
の収容金具１２−１を重ねる。さらに、二段目の収容金
具１２−１に一次撚線を収容した後に蓋金具１２−２を
ぼると１５により取り付ける構造である。
【００２８】かかる構造において、一段目の収容金具１
２−１に収容された一次撚線と、二段目の収容金具１２
−１に収容された一次撚線とを別個に半田付けした後に
一体化することが出来る。また、一次撚線の収容された
一段目の収容金具１２−１と、一次撚線の収容された二
段目の収容金具１２−１とを一体化した後に、ホットプ
レート１４に乗せて半田を溶解して接続してもよい。
２−１に収容された一次撚線と、二段目の収容金具１２
−１に収容された一次撚線とを別個に半田付けした後に
一体化することが出来る。また、一次撚線の収容された
一段目の収容金具１２−１と、一次撚線の収容された二
段目の収容金具１２−１とを一体化した後に、ホットプ
レート１４に乗せて半田を溶解して接続してもよい。
【００２９】かかる二段構造により多数の一次撚線を撚
り合わせて二次撚線が構成される場合であっても処理の
困難さを伴わずに接続することが可能である。
り合わせて二次撚線が構成される場合であっても処理の
困難さを伴わずに接続することが可能である。
【００３０】図７は、図６の構成に対する更なる別の構
成例お示す図である。図７に示す実施例では、収容金具
１２−１の両面に溝を形成し、これに一次撚線を収容す
る構成である。かかる構成によっても同様に、多数の一
次撚線を撚り合わせて二次撚線が構成される場合に対
し、処理の困難さを伴わずに接続することが可能であ
る。
成例お示す図である。図７に示す実施例では、収容金具
１２−１の両面に溝を形成し、これに一次撚線を収容す
る構成である。かかる構成によっても同様に、多数の一
次撚線を撚り合わせて二次撚線が構成される場合に対
し、処理の困難さを伴わずに接続することが可能であ
る。
【００３１】
【発明の効果】上記に図面に従い説明したように、本発
明により構造容易で、偏流の無い超伝導線材の接続構造
を提供することが可能である。
明により構造容易で、偏流の無い超伝導線材の接続構造
を提供することが可能である。
【図１】超伝導線材の素線構造を説明する図である。
【図２】超伝導線材の接続構造の適用例を説明する図で
ある。
ある。
【図３】本発明の接続構造の模式図である。
【図４】図３の接続構造の断面図である。
【図５】本発明の接続構造における接続工程と、接続構
造の詳細を説明する図である。
造の詳細を説明する図である。
【図６】本発明に従う接続構造の他の実施例（その１）
である。
である。
【図７】本発明に従う接続構造の他の実施例（その２）
である。
である。
【符号の説明】
１０，１１ 二次撚線
１００，１０１ 一次撚線
１２ 接続金具
１２−１ 収容金具
１２−２ 蓋金具
１３ 半田
１４ ホットプレート
１５ ボルト
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 大川 智宏
兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１
号 三菱重工業株式会社神戸造船所内
(72)発明者 南 正晴
兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号
三菱重工業株式会社高砂研究所内
(72)発明者 入江 隆之
兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号
三菱重工業株式会社高砂研究所内
(72)発明者 平井 章三
兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号
三菱重工業株式会社高砂研究所内
Ｆターム(参考） 5E085 BB06 CC01 CC08 DD01 EE24
EE33 HH01 JJ03 JJ25 JJ36
5G321 CA16 CA46
Claims (6)
- 【請求項１】二次以上の撚線構造を有する超伝導線材同
士を接続する接続構造であって、 前記超伝導線材の一次撚線同士を同一溝内に挿入し、前
記溝内に半田を充填して接続することを特徴とする超伝
導線材の接続構造。 - 【請求項２】溝部を有する超伝導線材収容金具部の前記
溝部に互いに接続される超伝導線材を挿入した後、蓋金
具部で前記溝部を覆い、前記超伝導線材を収容する接続
金具を有し、 前記超伝導線材は二次以上の撚線構造を有し、前記収容
金具部の溝部に前記接続される超伝導線材の一次撚線同
士を収容し、半田を充填して接続することを特徴とする
超伝導線材の接続構造。 - 【請求項３】二次以上の撚線構造を有する超伝導線材同
士を接続する接続構造であって、 溝部を有する超伝導線材収容金具部の前記溝部に、半田
と、二次以上の撚線構造を有する第１の超伝導線材の一
次撚線と、第２の超伝導線材の一次撚線を順次に挿入
し、 前記超伝導線材収容金具部の前記溝部を蓋金具で覆い、 ついで、前記金具部全体を加熱し、前記半田を溶融して
前記第１の超伝導線材の一次撚線と、第２の超伝導線材
の一次撚線同士を接続することを特徴とする超伝導線材
の接続構造。 - 【請求項４】請求項３において、 前記蓋金具は、所定の平行な隙間部を有し、前記超伝導
線材収容金具部の溝部を覆うように配置され、前記半田
を溶融する過程で、前記隙間部から半田を補充すること
を特徴とする超伝導線材の接続構造。 - 【請求項５】請求項３において、 １次撚線の数が多い場合は、接続金具部を２段重ねとす
る超伝導線材の接続構造。 - 【請求項６】請求項３において、 １次撚線の数が多い場合は、金具部の表裏両面を溝とす
る超伝導線材の接続構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001316188A JP2003123866A (ja) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | 超伝導線材の接続構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001316188A JP2003123866A (ja) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | 超伝導線材の接続構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003123866A true JP2003123866A (ja) | 2003-04-25 |
Family
ID=19134238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001316188A Pending JP2003123866A (ja) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | 超伝導線材の接続構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003123866A (ja) |
Cited By (4)
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