JP2971176B2 - 超伝導コイルの接続方法 - Google Patents
超伝導コイルの接続方法Info
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- JP2971176B2 JP2971176B2 JP11498691A JP11498691A JP2971176B2 JP 2971176 B2 JP2971176 B2 JP 2971176B2 JP 11498691 A JP11498691 A JP 11498691A JP 11498691 A JP11498691 A JP 11498691A JP 2971176 B2 JP2971176 B2 JP 2971176B2
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電力貯蔵、核融
合炉、粒子加速器などの強制冷却型の超伝導コイルに適
用される接続方法に関する。
合炉、粒子加速器などの強制冷却型の超伝導コイルに適
用される接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】強制冷却型の超伝導コイルは、超伝導線
がシース材に囲まれた構造を持つ。このような超伝導コ
イルを接続する場合、従来では、図４に示すような方法
を採っていた。
がシース材に囲まれた構造を持つ。このような超伝導コ
イルを接続する場合、従来では、図４に示すような方法
を採っていた。
【０００３】すなわち、超伝導線１Ａ，１Ｂの接続部の
周囲に一本の接続管８を配置し、両側の超伝導線１Ａの
シース材２Ａと、超伝導線１Ｂのシース材２Ｂとをはん
だ付または溶接で接合すると共に、接続管８の中に接続
ブロック９を配置し、この接続ブロック９と超伝導線１
Ａ，１Ｂと接続管８の３者をはんだ付することにより気
密性を持たせていた。
周囲に一本の接続管８を配置し、両側の超伝導線１Ａの
シース材２Ａと、超伝導線１Ｂのシース材２Ｂとをはん
だ付または溶接で接合すると共に、接続管８の中に接続
ブロック９を配置し、この接続ブロック９と超伝導線１
Ａ，１Ｂと接続管８の３者をはんだ付することにより気
密性を持たせていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
方法では、図４に示すように液体Ｈe の流れ６Ａ，６Ｂ
を隔てているのは接続ブロック９およびはんだ付部７
Ｅ、７Ｆである。これらは接続管８の中に埋もれている
ので、はんだ付施工時に良否を目視で観察することは不
可能である。従って、はんだ付部７Ｅまたは７Ｆに不良
箇所が生じると、６Ａと６Ｂの液体Ｈe が接続管内で入
り混じり、冷却性能が悪くなるという問題があった。
方法では、図４に示すように液体Ｈe の流れ６Ａ，６Ｂ
を隔てているのは接続ブロック９およびはんだ付部７
Ｅ、７Ｆである。これらは接続管８の中に埋もれている
ので、はんだ付施工時に良否を目視で観察することは不
可能である。従って、はんだ付部７Ｅまたは７Ｆに不良
箇所が生じると、６Ａと６Ｂの液体Ｈe が接続管内で入
り混じり、冷却性能が悪くなるという問題があった。
【０００５】すなわち、冷凍機で液化された液体Ｈe の
コイルへの入口温度は４．２ｋ付近の極低温であるが、
数百ｍの長さのコイルに沿って流れた後の出口温度は数
ｋ上昇している。これが入口側の液体Ｈe と混じってし
まうと、入口温度が上昇してしまい、やがてその繰返し
でコイル全体の温度が上昇するというものである。超伝
導線の臨界温度は、最もよく用いられるＮｂＴｉでは
９．２ｋであるので、温度の余裕度はわずか５ｋしかな
く、これ以上温度が上昇すると、超伝導ではなくなる、
いわゆるクエチン現象を引き起こす。このように強制冷
却型の超伝導コイルにおいて、入口側と出口側の液体Ｈ
e が混じることは致命的な問題である。
コイルへの入口温度は４．２ｋ付近の極低温であるが、
数百ｍの長さのコイルに沿って流れた後の出口温度は数
ｋ上昇している。これが入口側の液体Ｈe と混じってし
まうと、入口温度が上昇してしまい、やがてその繰返し
でコイル全体の温度が上昇するというものである。超伝
導線の臨界温度は、最もよく用いられるＮｂＴｉでは
９．２ｋであるので、温度の余裕度はわずか５ｋしかな
く、これ以上温度が上昇すると、超伝導ではなくなる、
いわゆるクエチン現象を引き起こす。このように強制冷
却型の超伝導コイルにおいて、入口側と出口側の液体Ｈ
e が混じることは致命的な問題である。
【０００６】また、図５に示すように、接続管を２つの
端管３Ａ，３Ｂに分けて各々のコイル端の機密を別個に
とる方法も考えられるが、この場合には中央部に液体Ｈ
e で直接冷却されない部分が残り、その結果、上記同様
に冷却性能に問題が生じる。
端管３Ａ，３Ｂに分けて各々のコイル端の機密を別個に
とる方法も考えられるが、この場合には中央部に液体Ｈ
e で直接冷却されない部分が残り、その結果、上記同様
に冷却性能に問題が生じる。
【０００７】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、超伝導線がシース材に囲まれた構造を持つ強制冷
却型の超伝導コイルにおいて、コイル同志の接続を完全
に行い、冷却性能の低下を防止することのできる超伝導
コイルの接続方法を提供することを目的とする。
ので、超伝導線がシース材に囲まれた構造を持つ強制冷
却型の超伝導コイルにおいて、コイル同志の接続を完全
に行い、冷却性能の低下を防止することのできる超伝導
コイルの接続方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、強制冷却型超
伝導コイルの接続部において接続管を二重構造とするこ
とでこの問題を解決した。すなわち、図１に示すように
第１の超伝導コイルの一端に接続フランジ４Ａのついた
端管３Ａ（第１の端管）を設け、この端管３Ａの一端と
第１の超伝導コイルのシース材２Ａ、および端管３Ａの
他端と第１の超伝導コイルの超伝導線１Ａとを例えば互
いにはんだ付で接続して気密性を保持する。次に、第１
の超伝導コイルの超伝導線１Ａと第２の超伝導コイルの
超伝導線１Ｂとを例えば重ね合わせてはんだ付した後、
このはんだ付部７Ｃを囲む形で接続フランジ４Ｂのつい
た端管３Ｂ（第１の端管）を設け、この端管３Ｂの一端
と端管３Ａの他端、および端管３Ｂの他端と第２の超伝
導コイルのシース材２Ｂとを例えば７Ｄ，７Ｅの部分で
はんだ付して気密性を確保するようにした。
伝導コイルの接続部において接続管を二重構造とするこ
とでこの問題を解決した。すなわち、図１に示すように
第１の超伝導コイルの一端に接続フランジ４Ａのついた
端管３Ａ（第１の端管）を設け、この端管３Ａの一端と
第１の超伝導コイルのシース材２Ａ、および端管３Ａの
他端と第１の超伝導コイルの超伝導線１Ａとを例えば互
いにはんだ付で接続して気密性を保持する。次に、第１
の超伝導コイルの超伝導線１Ａと第２の超伝導コイルの
超伝導線１Ｂとを例えば重ね合わせてはんだ付した後、
このはんだ付部７Ｃを囲む形で接続フランジ４Ｂのつい
た端管３Ｂ（第１の端管）を設け、この端管３Ｂの一端
と端管３Ａの他端、および端管３Ｂの他端と第２の超伝
導コイルのシース材２Ｂとを例えば７Ｄ，７Ｅの部分で
はんだ付して気密性を確保するようにした。
【０００９】
【作用】上記のような接続方法によれば、接続管が２重
構造になっており液体Ｈe の気密性を確保しながら接続
することができる。すなわち、接続工程において、ま
ず、図２に示すように端管３Ａとシース材２Ａおよび超
伝導線１Ａをそれぞれ７Ａおよび７Ｂの箇所ではんだ付
した後、これらのはんだ付部７Ａおよび７Ｂの気密性を
検査することが可能である。この検査工程で合格した場
合には、次のような工程へ進み、不合格の場合には再度
はんだ付を行い、再検査ができる。
構造になっており液体Ｈe の気密性を確保しながら接続
することができる。すなわち、接続工程において、ま
ず、図２に示すように端管３Ａとシース材２Ａおよび超
伝導線１Ａをそれぞれ７Ａおよび７Ｂの箇所ではんだ付
した後、これらのはんだ付部７Ａおよび７Ｂの気密性を
検査することが可能である。この検査工程で合格した場
合には、次のような工程へ進み、不合格の場合には再度
はんだ付を行い、再検査ができる。
【００１０】検査に合格した後の第２工程として、図３
に示すように端管３Ｂをシース材２Ｂに通した後、超伝
導線１Ａと超伝導線１Ｂを７Ｃの箇所ではんだ付し、接
続部の電気抵抗検査を行うことが可能である。同様に、
この検査で合格の場合には次の工程へ進み、不合格の場
合には再度はんだ付を行い、再検査ができる。
に示すように端管３Ｂをシース材２Ｂに通した後、超伝
導線１Ａと超伝導線１Ｂを７Ｃの箇所ではんだ付し、接
続部の電気抵抗検査を行うことが可能である。同様に、
この検査で合格の場合には次の工程へ進み、不合格の場
合には再度はんだ付を行い、再検査ができる。
【００１１】次に第３工程として、図１に示すように端
管３Ｂを所定の位置にセットし、７Ｄおよび７Ｅではん
だ付を行い、気密検査を行う。この最終の気密検査で合
格すれば完成である。
管３Ｂを所定の位置にセットし、７Ｄおよび７Ｅではん
だ付を行い、気密検査を行う。この最終の気密検査で合
格すれば完成である。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例に係
る強制冷却型の超伝導コイルの接続方法を説明する。
る強制冷却型の超伝導コイルの接続方法を説明する。
【００１３】本発明の実施例を図１に示す。図１では、
超伝導線１Ａ，１Ｂがそれぞれシース材２Ａ，２Ｂに囲
まれた構造の超伝導コイルの接続部５の構造を示してい
る。超伝導線１Ａとシース材２Ａの間には隙間があり、
この隙間に液体Ｈe を流して超伝導線１Ａを極低温に冷
却している。超伝導線１Ｂとシース材２Ｂの間も同様で
ある。この接合部には、電気的な接続と液体Ｈe の気密
性が要求され、特にこの気密性においては、液体Ｈe の
流れ６Ａと６Ｂとが混り合わないことが重要である。そ
こで、同実施例では、接合部を２重構造とし、大きさの
異なる端管３Ａおよび３Ｂで超伝導線１Ａ，１Ｂを囲む
構造になっており、それぞれの接合部がはんだ付で接合
されている。
超伝導線１Ａ，１Ｂがそれぞれシース材２Ａ，２Ｂに囲
まれた構造の超伝導コイルの接続部５の構造を示してい
る。超伝導線１Ａとシース材２Ａの間には隙間があり、
この隙間に液体Ｈe を流して超伝導線１Ａを極低温に冷
却している。超伝導線１Ｂとシース材２Ｂの間も同様で
ある。この接合部には、電気的な接続と液体Ｈe の気密
性が要求され、特にこの気密性においては、液体Ｈe の
流れ６Ａと６Ｂとが混り合わないことが重要である。そ
こで、同実施例では、接合部を２重構造とし、大きさの
異なる端管３Ａおよび３Ｂで超伝導線１Ａ，１Ｂを囲む
構造になっており、それぞれの接合部がはんだ付で接合
されている。
【００１４】この構造を実現するためには、まず、第１
工程において、図２に示すように第１の超伝導コイルの
一端に接続フランジ４Ａの付いた端管３Ａを取付け、こ
の端管３Ａの一端とシース材２Ａ、および端管３Ａの他
端と超伝導線１Ａとの間をはんだ付で接合する。はんだ
として一般的にPb−Sn系のものが用いられるが、この他
Pb−Ag系、Pb−In系、Ｉn −Sn系、Bi−Sn系なども使用
可能である。このようにはんだ付した後、接続フランジ
４Ａに盲蓋を取付けた後、Ｈe ガスで加圧して、はんだ
付部７Ａ，７Ｂの気密性を検査する。
工程において、図２に示すように第１の超伝導コイルの
一端に接続フランジ４Ａの付いた端管３Ａを取付け、こ
の端管３Ａの一端とシース材２Ａ、および端管３Ａの他
端と超伝導線１Ａとの間をはんだ付で接合する。はんだ
として一般的にPb−Sn系のものが用いられるが、この他
Pb−Ag系、Pb−In系、Ｉn −Sn系、Bi−Sn系なども使用
可能である。このようにはんだ付した後、接続フランジ
４Ａに盲蓋を取付けた後、Ｈe ガスで加圧して、はんだ
付部７Ａ，７Ｂの気密性を検査する。
【００１５】次に、第２工程として、図３に示すように
第２の超伝導コイルの一端に接続フランジ４Ｂの付いた
端管３Ｂを通した後に、第１、第２の超伝導コイルのそ
れぞれの超伝導線１Ａと１Ｂとを重ね合わせてはんだ付
を行う。
第２の超伝導コイルの一端に接続フランジ４Ｂの付いた
端管３Ｂを通した後に、第１、第２の超伝導コイルのそ
れぞれの超伝導線１Ａと１Ｂとを重ね合わせてはんだ付
を行う。
【００１６】次に、第３工程として、図１に示すように
端管３Ａの他端に端管３Ｂの一端を重ね、その隙間７Ｄ
およびシース材２Ｂとの隙間７Ｅをはんだ付で接合す
る。接合後、はんだ付部７Ｄ，７Ｅの気密性をＨe ガス
で内部から加圧して検査を行う。この検査に合格した場
合には、コイル全体を真空容器に入れ、接続フランジＡ
Ｂから液体Ｈe を流入し、超伝導線を４．２ｋに冷却し
た後に、通伝試験を実施する。これにより、電気抵抗ゼ
ロの超伝導状態が維持され、接続部を含めてコイルが健
全であることが確認される。
端管３Ａの他端に端管３Ｂの一端を重ね、その隙間７Ｄ
およびシース材２Ｂとの隙間７Ｅをはんだ付で接合す
る。接合後、はんだ付部７Ｄ，７Ｅの気密性をＨe ガス
で内部から加圧して検査を行う。この検査に合格した場
合には、コイル全体を真空容器に入れ、接続フランジＡ
Ｂから液体Ｈe を流入し、超伝導線を４．２ｋに冷却し
た後に、通伝試験を実施する。これにより、電気抵抗ゼ
ロの超伝導状態が維持され、接続部を含めてコイルが健
全であることが確認される。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、超伝導線
がシース材に囲まれた構造を持つ強制冷却型の超伝導コ
イルにおいて、接続管を二重構造とすることでコイル同
志の接続を健全に行うことができ、これにより冷却性能
の低下を防止できる。
がシース材に囲まれた構造を持つ強制冷却型の超伝導コ
イルにおいて、接続管を二重構造とすることでコイル同
志の接続を健全に行うことができ、これにより冷却性能
の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る接続部の断面図。
【図２】同実施例の接続部における第１工程での断面
図。
図。
【図３】同実施例の接続部における第２工程での断面
図。
図。
【図４】従来の接続部の断面図。
【図５】従来の接続部の断面図。
１Ａ…超伝導線、１Ｂ…超伝導線、２Ａ…シース材、２
Ｂ…シース材、３Ａ…端管、３Ｂ…端管、４Ａ…接続フ
ランジ、４Ｂ…接続フランジ、５…超伝導線の接続部、
６Ａ…液体Ｈe の流れ、６Ｂ…液体Ｈe の流れ、７Ａ…
はんだ付部、７Ｂ…はんだ付部、７Ｃ…はんだ付部、７
Ｄ…はんだ付部、７Ｆ…はんだ付部、８…接続管、９…
接続ブロック。
Ｂ…シース材、３Ａ…端管、３Ｂ…端管、４Ａ…接続フ
ランジ、４Ｂ…接続フランジ、５…超伝導線の接続部、
６Ａ…液体Ｈe の流れ、６Ｂ…液体Ｈe の流れ、７Ａ…
はんだ付部、７Ｂ…はんだ付部、７Ｃ…はんだ付部、７
Ｄ…はんだ付部、７Ｆ…はんだ付部、８…接続管、９…
接続ブロック。
Claims (1)
- 【請求項１】 超伝導線がシース材に囲まれた構造を持
つ強制冷却型の超伝導コイルにおいて、第１の超伝導コ
イルの一端に接続フランジ付きの第１の端管を設け、こ
の第１の端管の一端と上記第１の超伝導コイルのシース
材、および上記第１の端管の他端と上記第１の超伝導コ
イルの超伝導線とを接続し、次に上記第１の超伝導コイ
ルの超伝導線と第２の超伝導コイルの超伝導線とを接続
した後、その接続部を囲む形で接続フランジ付きの第２
の端管を設け、この第２の端管の一端と上記第１の端管
の他端、および上記第２の端管の他端と上記第２の超伝
導コイルのシース材とを接続することを特徴とする超伝
導コイルの接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11498691A JP2971176B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 超伝導コイルの接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11498691A JP2971176B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 超伝導コイルの接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04343208A JPH04343208A (ja) | 1992-11-30 |
| JP2971176B2 true JP2971176B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=14651518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11498691A Expired - Fee Related JP2971176B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 超伝導コイルの接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971176B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2701157B1 (fr) * | 1993-02-04 | 1995-03-31 | Alsthom Cge Alcatel | Liaison d'alimentation pour bobine supraconductrice. |
-
1991
- 1991-05-20 JP JP11498691A patent/JP2971176B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04343208A (ja) | 1992-11-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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