JP6116101B2 - 超電導コイル - Google Patents
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Description
超電導コイルには、液体ヘリウムなどの液体冷媒により冷却されるものがあるが、この場合、液体ヘリウムはジュール熱により沸騰、気化して大気中に解放される。
その結果、多大な工数を要する巻枠の加工精度に依存することなく、換言すれば、巻枠の加工に係る製造工数を低減させても、巻枠に対する巻線部の配置に係る寸法精度を高い水準に維持することができる。
はじめに、本発明の第1実施形態に係る第1の超電導コイル11の構成について、図1及び図2を参照して説明する。
本発明の第1実施形態に係る第1の超電導コイル11は、図1に示すように、巻枠13と、巻枠13に周回状に巻き回された超電導線材15の巻線部16と、巻枠13及び超電導線材15の巻線部16の間隙に介挿される絶縁板25と、を有して構成されている。
したがって、第1の超電導コイル11によれば、前記の摺動により生じる摩擦発熱の量を低減させることができるため、クエンチ現象の抑止効果を高めることができる。
q = μσδ ・・・(数式1)
ΔT < ΔTmax ・・・(数式2)
したがって、第2の絶縁板23の厚さ寸法は、数式2を満たす範囲で可能な限り薄く構成することが好ましい。
このように構成すれば、クエンチ現象の抑止及び製造工数の低減を同時に実現可能な第1の超電導コイル11を提供することができる。
第1の超電導コイル11は、巻枠13と、巻枠13に巻き回された超電導線材15の巻線部16と、巻枠13及び巻線部16の間隙に介挿される絶縁板25と、を有し、絶縁板25は、厚さ方向に複数に分離されており、少なくとも、相対する分離面同士が摺動可能に構成されている。
次に、本発明の第2実施形態に係る第2の超電導コイル101の構成について、図3を参照して説明する。
本発明の第2実施形態に係る第2の超電導コイル101は、前記した第1実施形態に係る第1の超電導コイル11と共通の部分が存在する。そこで、第1の超電導コイル11及び第2の超電導コイル101間の相違点について説明することで、第2実施形態に係る第2の超電導コイル101の説明に代えることとする。
なお、第1及び第2の絶縁板21,23の厚さ寸法の決定方法は、第1の超電導コイル11と同じであるため、その重複する説明を省略する。
第2の超電導コイル101では、巻枠13のうち略U字状の空間を外方から塞ぐように位置するバインド35を有し、バインド35及び超電導線材15の巻線部16の間隙には、絶縁板25が介挿されているため、第2の超電導コイル101を含んで構成される第2の超電導磁石装置(不図示)の運転時に、超電導線材15の巻線部16自身が自ら受ける電磁力により変形した際において、この変形に伴う巻線部16に対するバインド35の相対面の方向に沿う摺動を、低摩擦材27が介挿された第1及び第2の絶縁板21,23の面間で行わせることができる。
したがって、第2の超電導コイル101によれば、巻線部16自身が自ら受ける電磁力により変形した際において、この変形に伴う巻線部16に対するバインド35の相対面の方向に沿う摺動により生じる摩擦発熱の量を低減させることができると共に、第2の絶縁板23が担う断熱作用によって、クエンチ現象の抑止効果を高めることができる。
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
13 巻枠
15 超電導線材
16 巻線部
21 第1の絶縁板(絶縁板)
23 第2の絶縁板(絶縁板)
25 絶縁板
27 低摩擦材
35 バインド
101 第2の超電導コイル(超電導コイル)
Claims (7)
- 巻枠と、
当該巻枠に巻き回された超電導線材の巻線部と、
前記巻枠及び前記超電導線材の巻線部の間隙に介挿される絶縁板と、を有し、
前記絶縁板は、厚さ方向に複数に分離されており、少なくとも、相対する分離面同士が摺動可能に構成されている
ことを特徴とする超電導コイル。 - 請求項1に記載の超電導コイルであって、
前記間隙には、当該間隙に応じた空隙を埋めるように、相互に厚さの異なる絶縁板が、組み合わせて介挿されている
ことを特徴とする超電導コイル。 - 請求項1又は請求項2に記載の超電導コイルであって、
前記厚さ方向に複数に分離された絶縁板のうち前記相対する分離面の間には、低摩擦材が介挿されている
ことを特徴とする超電導コイル。 - 請求項3に記載の超電導コイルであって、
前記低摩擦材は、フッ素樹脂シートである
ことを特徴とする超電導コイル。 - 請求項1又は請求項2に記載の超電導コイルであって、
前記超電導線材の巻線部は、樹脂を用いた含浸処理によって一体化されており、かつ、前記厚さ方向に複数に分離された絶縁板であって、前記巻線部の側に位置する絶縁板のうち、該巻線部に相対する面には、易接着処理が施されている
ことを特徴とする超電導コイル。 - 巻枠と、
当該巻枠に巻き回された超電導線材の巻線部と、
前記巻枠及び前記超電導線材の巻線部の間隙に介挿される絶縁板と、を有し、
前記巻枠は、その断面が略U字状に形成されており、
前記超電導線材の巻線部は、前記巻枠のうち前記略U字状の空間に収容されており、
前記絶縁板は、厚さ方向に複数に分離されており、少なくとも、相対する分離面同士が摺動可能に構成されており、
前記巻枠のうち前記略U字状の空間を外方から塞ぐように位置するバインドを有し、
前記バインド及び前記超電導線材の巻線部の間隙には、前記絶縁板が介挿されている
ことを特徴とする超電導コイル。 - 請求項6に記載の超電導コイルであって、
前記間隙には、当該間隙に応じた空隙を埋めるように、相互に厚さの異なる絶縁板が、組み合わせて介挿されている
ことを特徴とする超電導コイル。
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