JP4202575B2 - Superconducting magnet for magnetic levitation train - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気浮上列車用超電導磁石に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術としては、既に本願出願人等によって特開平11−89012号として提案されている。
【0003】
図5はかかる従来の誘導集電コイルを有する磁気浮上列車用超電導磁石の断面図、図6は図5のC−C′線断面図である。
【0004】
これらの図に示すように、この誘導集電コイルを有する磁気浮上列車用超電導磁石は、地上側の側壁113に設置された浮上コイル114及び推進コイル115に対向して、磁気浮上列車の台車112に設置される超電導磁石101の外槽102表面に前記浮上コイル114に対向して誘導集電コイル111を固定する外槽102の壁面へ偏心接近して固定する。
【0005】
また、超電導コイル107の内槽103に固定するスペーサ金具104の冷媒通過穴を、誘導集電コイル111側の冷媒通過穴106は小さく、逆側の台車側の冷媒通過穴105は大きく加工する。さらに、誘導集電コイル111側近傍のスペーサ金具104の板厚を逆側より厚くする。なお、108は荷重支持材、109は窒素シールド板、110は断熱材である。
【0006】
このように構成することにより、車両に搭載された磁気浮上列車用超電導磁石と地上側の浮上コイル間の電磁誘導現象を利用して地上側から車両側へ電力を集電する場合に、誘導集電コイルを設置する空間を確保しつつ、安定な電力供給および超電導状態を維持することが可能になる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の磁気浮上列車用超電導磁石においては、以下のような問題があった。
【0008】
(1)内槽断面自体の形状(幅、高さ等)を変えることなく、超電導コイル107のみを偏心させており、スペーサ金具104が地上コイル側と台車側とでは寸法が異なり、冷媒通過穴105と106も寸法が異なることから金具の剛性に差を生じるため、均一な超電導コイルの締め付けに難がある。
【0009】
(2)上記した磁気浮上列車用超電導磁石においては、誘導集電コイルによる集電方式を提案しているが、本発明においては、誘導集電コイルに代えた種々の集電方式にも対応できることから、地上コイルとの関係を簡素化することができる。
【0010】
本発明は、必要な剛性を確保しつつ、超電導コイルと浮上コイルの距離を縮めることができる磁気浮上列車用超電導磁石を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔1〕超電導コイルを冷媒中に保持する内槽とこの内槽を内装する外槽とを台車に配置し、地上の側壁に設置される地上コイルに対向して、車両に設置される磁気浮上列車用超電導磁石において、前記超電導コイルを幅を狭めた内槽の中心に配置するとともに、前記超電導コイルの中心を地上コイル側の外槽側面へ偏らせて超電導コイルを地上コイル側へ近接配置し、かつ、台車側の第1の内槽部の材料を前記地上コイル側の第2の内槽部の材料より弾性率の高い材料とするようにしたものである。
【0012】
〔2〕上記〔1〕記載の磁気浮上列車用超電導磁石において、台車側の内槽外側面へ補強部材を配置するようにしたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0014】
図1は本発明の第1実施例を示す磁気浮上列車用超電導磁石の断面図、図2はその磁気浮上列車用超電導磁石のA−A′線矢視断面図である。
【0015】
これらの図において、この磁気浮上列車用超電導磁石1は、地上側の側壁13に設置された浮上コイル14及び推進コイル15に対向する。超電導コイル7は幅を縮小させた内槽3の中心に配置するとともに、超電導コイル7の中心を外槽2の地上コイル側の外側面2Aへ偏らせて配置する。つまり、内槽3の中心に超電導コイル7が配置され、その両側に同じ寸法の冷媒通過穴5を有するスペーサ金具4が配置される。なお、8は荷重支持材、9は窒素シールド板、10は断熱材、12は台車である。
【0016】
ここで、内槽3の中心と浮上コイル14の中心間の距離をL2 、内槽3の中心と外槽2の地上コイル側の外側面2Aとの距離をL2 ′、内槽3の幅をL3 ′、内槽3の地上コイル側の内側面3Cから外槽2の地上コイル側の外側面2A間の距離L4 とすると、従来の内槽3の幅が86mmであったのに対して、例えば、内槽3の幅をL3 ′を62mmにすることにより、距離L4 を変更することなく、L2 ′及びL2 を12mm短縮することができる。
【0017】
しかし、このように単純に内槽3の幅L3 ′を縮小すると、内槽3の剛性が低下し、走行中の超電導コイル7の振動が増加し、振動による発熱量が増大することになるので、それを防ぐため、内槽3の台車12側の内槽外側面3Bへ補強部材6を配置するようにしている。
【0018】
このように構成することにより、本発明によれば、現状の超電導コイル電流と同一の電流であれば、浮上コイル14と超電導コイル7との距離を縮めることができるため、その分、得られる浮上力を大きくすることができる。
【0019】
また、現状の浮上力と同一の浮上力を得るための超電導コイル電流を低減することができるので、車内の磁界が減少し、磁気シールド材を軽量化することができる。
【0020】
さらに、図5に示した従来技術に比べると、内槽3と超電導コイル7との位置関係を均衡にすることになり、地上コイル側と台車側のスペーサ金具4も同一寸法でよくなり、左右冷媒通過穴5も同一寸法となり、金具4の剛性に差がなくなり、均一な超電導コイルの締め付けを図ることができる。
【0021】
また、図5に示した従来技術である誘導集電コイルを外槽表面に配置した場合に比べると、簡素化を図ることができる。
【0022】
図3は本発明の第2実施例を示す磁気浮上列車用超電導磁石の断面図、図4はその磁気浮上列車用超電導磁石のB−B′線矢視断面図である。なお、この実施例において、第1実施例と同じ部分については同じ符号を付してそれらの説明は省略する。
【0023】
この実施例では、上記した第1実施例の補強部材6を配置する代わりに、その内槽20の材料が真ん中(溶接部)でもって、異なる第1の内槽部21と第2の内槽部22としている。つまり、台車側の第1の内槽部21の材料を地上コイル側の第2の内槽部22の材料より弾性率の高い材料とするようにしたものである。例えば、第1の内槽部21の材料を「ステンレス316」、第2の内槽部22の材料を「ステンレス304」とする。
【0024】
なお、第2実施例を第1実施例と併用するようにしても良いことは言うまでもない。
【0025】
この実施例によれば、第1実施例のように新たに補強部材を付設することなく、幅を狭めた内槽3の剛性不足による振動増加に対する対策を講じることができる。
【0026】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0027】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【0028】
(1)必要な剛性を確保しつつ、超電導コイルと、浮上コイルの距離を縮めることができ、浮上力を大きくすることができる。
【0029】
(2)車内磁界の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例を示す磁気浮上列車用超電導磁石の断面図である。
【図2】 図1のA−A′線矢視断面図である。
【図3】 本発明の第2実施例を示す磁気浮上列車用超電導磁石の断面図である。
【図4】 図3のB−B′線矢視断面図である。
【図5】 従来の誘導集電コイルを有する磁気浮上列車用超電導磁石の断面図である。
【図6】 図5のC−C′線断面図である。
【符号の説明】
1 磁気浮上列車用超電導磁石
2 外槽
2A 地上コイル側の外側面
3,20 内槽
3B 台車側の内槽外側面
3C 地上コイル側の内側面
4 スペーサ金具
5 冷媒通過穴
6 補強部材
7 超電導コイル
7A 地上コイル側の外側面
8 荷重支持材
9 窒素シールド板
10 断熱材
12 台車
13 地上側の側壁
14 浮上コイル
15 推進コイル
21 第1の内槽部
22 第2の内槽部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a superconducting magnet for a magnetic levitation train.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a technique in such a field, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-89012 has already been proposed by the applicant of the present application.
[0003]
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional superconducting magnet for a magnetic levitation train having such an induction current collecting coil, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG.
[0004]
As shown in these figures, the superconducting magnet for a magnetically levitated train having this induction current collecting coil is opposed to the levitating
[0005]
Further, the coolant passage hole of the spacer metal fitting 104 fixed to the
[0006]
With this configuration, when collecting power from the ground side to the vehicle side using the electromagnetic induction phenomenon between the superconducting magnet for a magnetic levitation train mounted on the vehicle and the levitation coil on the ground side, induction collection is performed. It is possible to maintain a stable power supply and a superconducting state while securing a space for installing the electric coil.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional superconducting magnet for a magnetic levitation train has the following problems.
[0008]
(1) Only the
[0009]
(2) In the superconducting magnet for a magnetically levitated train described above, a current collecting system using an induction current collecting coil has been proposed. However, in the present invention, various current collecting methods in place of the induction current collecting coil can be supported. Therefore, the relationship with the ground coil can be simplified.
[0010]
An object of the present invention is to provide a superconducting magnet for a magnetic levitation train that can reduce the distance between the superconducting coil and the levitation coil while ensuring the necessary rigidity.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides
[1] A magnetic levitation installed in a vehicle in which an inner tank holding the superconducting coil in the refrigerant and an outer tank in which the inner tank is installed are arranged on the carriage, facing the ground coil installed on the ground side wall. in a train for a superconducting magnet, the superconducting coil as well as placed in the center of the inner tub with a reduced cross, the center of the superconducting coil to bias the ground coils side of the outer tub sides placed close superconducting coil to the ground coils side And the material of the 1st inner tank part by the side of a trolley is made into the material whose elasticity modulus is higher than the material of the 2nd inner tank part by the side of the ground coil .
[0012]
[2] In the superconducting magnet for a magnetically levitated train described in [1] above, a reinforcing member is arranged on the outer surface of the inner tank on the carriage side.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a superconducting magnet for a magnetic levitation train according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the superconducting magnet for a magnetic levitation train taken along line AA ′.
[0015]
In these drawings, the
[0016]
Here, the distance between the center of the
[0017]
However, if the width L 3 ′ of the
[0018]
By configuring in this way, according to the present invention, if the current is the same as the current superconducting coil current, the distance between the
[0019]
Further, since the superconducting coil current for obtaining the same levitation force as the current levitation force can be reduced, the magnetic field in the vehicle is reduced and the magnetic shield material can be reduced in weight.
[0020]
Furthermore, compared with the prior art shown in FIG. 5, the positional relationship between the
[0021]
Moreover, simplification can be achieved compared with the case where the induction current collecting coil which is the prior art shown in FIG. 5 is arranged on the outer tank surface.
[0022]
FIG. 3 is a cross-sectional view of a superconducting magnet for a magnetic levitation train showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the superconducting magnet for a magnetic levitation train taken along the line BB ′. In this embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0023]
In this embodiment, instead of arranging the reinforcing
[0024]
Needless to say, the second embodiment may be used in combination with the first embodiment.
[0025]
According to this embodiment, it is possible to take measures against an increase in vibration due to insufficient rigidity of the
[0026]
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible based on the meaning of this invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
[0027]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the following effects can be obtained.
[0028]
(1) While ensuring the necessary rigidity, the distance between the superconducting coil and the levitation coil can be reduced, and the levitation force can be increased.
[0029]
(2) The in-vehicle magnetic field can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a superconducting magnet for a magnetic levitation train according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view of a superconducting magnet for a magnetic levitation train showing a second embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 3;
FIG. 5 is a cross-sectional view of a superconducting magnet for a magnetically levitated train having a conventional induction current collecting coil.
6 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記超電導コイルを幅を狭めた内槽の中心に配置するとともに、前記超電導コイルの中心を地上コイル側の外槽側面へ偏らせて超電導コイルを地上コイル側へ近接配置し、かつ、台車側の第1の内槽部の材料を前記地上コイル側の第2の内槽部の材料より弾性率の高い材料とすることを特徴とする磁気浮上列車用超電導磁石。Superconducting for a magnetic levitation train installed in a vehicle, with an inner tank that holds the superconducting coil in a refrigerant and an outer tank that houses the inner tank disposed on the carriage, facing the ground coil installed on the side wall on the ground In the magnet
The superconducting coil is disposed at the center of the inner tank with a reduced width, the center of the superconducting coil is biased toward the outer tank side surface on the ground coil side, the superconducting coil is disposed close to the ground coil side , and A superconducting magnet for a magnetic levitation train, characterized in that the material of the first inner tank part is made of a material having a higher elastic modulus than the material of the second inner tank part on the ground coil side .
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