JP7246917B2 - Superconducting coil device - Google Patents
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Description
本発明は、超電導コイル装置に関する。 The present invention relates to a superconducting coil device.
超電導コイル装置の構成を開示した先行技術文献として、米国特許出願公開第２０１１／０１０５３３４号明細書(特許文献１)がある。特許文献１に記載された超電導コイル装置においては、冷媒が通流する冷却配管を保持する保持部材に、冷却配管を収容する溝部が形成されており、溝部の両壁の先端部を折り曲げることによって冷却配管を保持部材に固定している。
As a prior art document disclosing the configuration of a superconducting coil device, there is US Patent Application Publication No. 2011/0105334 (Patent Document 1). In the superconducting coil device described in
冷却配管を収容する溝部の両壁の先端部を折り曲げることによって冷却配管を保持部材に固定する構造においては、溝部の内側の形状と冷却配管の外形とに差がある場合、保持部材と冷却配管との間に隙間が生じ、冷却配管を通流する冷媒による冷却効率が低下する。また、超電導コイル装置を組み立てる際の、溝部の両壁の先端部を折り曲げる作業が煩雑である。 In a structure in which the cooling pipe is fixed to the holding member by bending the tips of both walls of the groove containing the cooling pipe, if there is a difference between the inner shape of the groove and the outer shape of the cooling pipe, the holding member and the cooling pipe and the cooling efficiency of the refrigerant flowing through the cooling pipe is reduced. In addition, when assembling the superconducting coil device, the work of bending the tip portions of both walls of the groove portion is troublesome.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、冷却配管を通流する冷媒による冷却効率を向上しつつ簡易に組み立て可能な超電導コイル装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a superconducting coil device that can be easily assembled while improving the cooling efficiency of a coolant flowing through cooling pipes.
本発明に基づく超電導コイル装置は、巻枠と、超電導コイルと、冷却配管と、ワニス層とを備える。超電導コイルは、巻枠に巻回されている。冷却配管は、冷媒が通流し、超電導コイルに沿って配置されている。ワニス層は、超電導コイルと冷却管との間に塗布されたワニスを硬化させることで、超電導コイルと冷却配管とを直接的または間接的に接合している。巻枠に、超電導コイルが収容される環状の第１溝部が形成されている。巻枠に、冷却配管が収容される環状の第２溝部が形成されている。 A superconducting coil device according to the present invention comprises a bobbin, a superconducting coil, a cooling pipe, and a varnish layer. The superconducting coil is wound around the bobbin. Cooling pipes, through which a coolant flows, are arranged along the superconducting coils. The varnish layer directly or indirectly joins the superconducting coil and the cooling pipe by hardening the varnish applied between the superconducting coil and the cooling pipe. An annular first groove is formed in the winding frame to accommodate the superconducting coil. The bobbin has an annular second groove in which the cooling pipe is accommodated.
本発明によれば、超電導コイルと冷却配管とをワニス層によって直接的または間接的に接合することにより、冷却配管を通流する冷媒による冷却効率を向上しつつ超電導コイル装置を簡易に組み立てることができる。 According to the present invention, by directly or indirectly joining the superconducting coil and the cooling pipe with the varnish layer, it is possible to easily assemble the superconducting coil device while improving the cooling efficiency of the coolant flowing through the cooling pipe. can.
以下、本発明の各実施の形態に係る超電導コイル装置について図面を参照して説明する。以下の実施の形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A superconducting coil device according to each embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description of the embodiments, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts in the drawings, and the description thereof will not be repeated.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る超電導コイル装置の構成を示す縦断面図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る超電導コイル装置の断面を示す拡大図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a superconducting coil device according to
図１および図２に示すように、本発明の実施の形態１に係る超電導コイル装置１は、巻枠２０と、超電導コイル１０と、冷却配管３０と、ワニス層５０とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2 ,
巻枠２０は、円環状の外形を有している。巻枠２０には、超電導コイル１０が収容される環状の第１溝部２１が形成されている。巻枠２０には、超電導コイル１０が巻回されている。具体的には、第１溝部２１の底面上に超電導コイル１０が巻回されている。巻枠２０は、ステンレス鋼で構成されているが、巻枠２０の材料はこれに限られない。巻枠２０に、電気絶縁処理が施されていてもよい。巻枠２０には、超電導コイル１０が超電導状態になったことによって発生する電磁力が作用する。
The winding
超電導コイル１０は、超電導線１１を含む。超電導線１１は、ニオブチタン合金からなる。ただし、超電導線１１の材料は、ニオブチタン合金に限られず、たとえば、ニオブ錫合金などでもよい。超電導線１１は、ワニス層５０によって周囲を覆われている。超電導コイル１０においては、超電導線１１とワニス層５０とが一体に構成されている。超電導コイル１０は、巻枠２０の第１溝部２１の底面および１対の内壁面に対して隙間なく接合されている。
超電導コイル１０は、巻枠２０の外周側を覆うように配置されたシート状の筒によって、外周側から覆われていてもよい。この場合、超電導コイル１０が超電導状態になったことによって発生する電磁力がシート状の筒にも作用する。
The
冷却配管３０は、冷媒４０が通流し、超電導コイル１０に沿って配置されている。本実施の形態においては、冷却配管３０は、超電導コイル１０の外周側に配置されている。冷却配管３０は、略矩形状の断面形状を有している。冷却配管３０は、ワニス層５０によって超電導コイル１０と直接的に接合されている。具体的には、冷却配管３０の内周面が、ワニス層５０によって超電導コイル１０と直接的に接合されている。
本実施の形態においては、冷却配管３０は、ステンレス鋼で構成されているが、冷却配管３０の材料は、ステンレス鋼に限られず、熱伝導率の高い材料であればよい。冷媒４０は、液体ヘリウムである。
In the present embodiment,
以下、本発明の実施の形態１に係る超電導コイル装置１の製造方法について説明する。
まず、第１溝部２１が形成された巻枠２０を準備する。次に、ワニスを塗布した超電導線１１を巻枠２０の第１溝部２１の底面上に巻回す。次に、予め円環状に形成された冷却配管３０を、巻回された超電導線１１の外周側に配置する。このとき、冷却配管３０と超電導線１１との間には、超電導線１１に塗布されていたワニスが存在している。
A method for manufacturing the
First, the
次に、超電導線１１および冷却配管３０が取り付けられた状態の巻枠２０を乾燥炉にて加熱することによりワニスを硬化させる。このとき、冷却配管３０と超電導線１１とを密着させるために、冷却配管３０が超電導線１１に押しつけられるように加圧した状態で加熱することが好ましい。冷却配管３０と超電導線１１との密着性が高いほど、冷却配管３０を通流する冷媒４０による超電導線１１の冷却効率を向上することができる。
Next, the
ワニスが硬化することにより、超電導線１１とワニス層５０とが一体になって超電導コイル１０が構成されるとともに、超電導コイル１０と冷却配管３０とがワニス層５０によって互いに接合される。
By hardening the varnish,
上記の工程により本発明の実施の形態１に係る超電導コイル装置１が製造される。上記のように超電導コイル装置１を製造することにより、ワニス層５０によって超電導コイル１０と冷却配管３０との間を隙間なく密着させることができるため、超電導コイル１０と冷却配管３０との間に空気の層ができることを抑制して、冷却配管３０を通流する冷媒４０による超電導線１１の冷却効率を向上することができる。
The
また、超電導線１１とワニス層５０とを一体にして超電導コイル１０を構成する工程と、超電導コイル１０と冷却配管３０とをワニス層５０によって互いに接合する工程とを、同じ加熱工程で行なうことができるため、超電導コイル装置１を簡易に組み立てることができる。
Further, the step of forming the
なお、超電導線１１と冷却配管３０とを接合する際、予め冷却配管３０にワニスを塗布していてもよい。図３は、本発明の実施形態１の変形例に係る超電導コイル装置の断面を示す拡大図である。図３においては、図２と同一の断面視にて図示している。
In addition, when joining the
図３に示すように、本発明の実施形態１の変形例に係る超電導コイル装置１ａにおいては、冷却配管３０の外周全体にワニス層５０が形成されている。なお、ワニス層５０は、冷却配管３０の外周の下半分のみに形成されていてもよい。
As shown in FIG. 3, in the
本発明の実施形態１の変形例に係る超電導コイル装置１ａを製造する際には、ワニスを塗布された冷却配管３０を、巻回された超電導線１１の外周側に配置する。冷却配管３０にもワニスを塗布していることにより、ワニス層５０によって超電導コイル１０と冷却配管３０との間を確実に隙間なく密着させることができる。
When manufacturing the
実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２に係る超電導コイル装置について図面を参照して説明する。本発明の実施の形態２に係る超電導コイル装置は、カバーをさらに備える点が主に、本発明の実施の形態１に係る超電導コイル装置１と異なるため、本発明の実施の形態１に係る超電導コイル装置１と同様である構成については説明を繰り返さない。
A superconducting coil device according to
図４は、本発明の実施の形態２に係る超電導コイル装置の断面を示す拡大図である。図４においては、図２と同一の断面視にて図示している。
FIG. 4 is an enlarged view showing a cross section of a superconducting coil device according to
図４に示すように、本発明の実施の形態２に係る超電導コイル装置２は、超電導コイル１０および冷却配管３０を、巻枠２０との間で封止するカバー６０をさらに備える。カバー６０は、超電導コイル１０の外周側において冷却配管３０に覆われていない部分、および、冷却配管３０の内周面以外の部分を覆っている。
As shown in FIG. 4 ,
巻枠２０の第１溝部２１とカバー６０とによって囲まれた空間内に、超電導コイル１０および冷却配管３０がワニス層５０によって封止されている。カバー６０は、ステンレス鋼で構成されているが、カバー６０の材料はこれに限られない。
以下、本発明の実施の形態２に係る超電導コイル装置２の製造方法について説明する。
まず、第１溝部２１が形成された巻枠２０を準備する。次に、ワニスを塗布されていない超電導線１１を巻枠２０の第１溝部２１の底面上に巻回す。次に、予め円環状に形成された冷却配管３０を、巻回された超電導線１１の外周側に配置する。次に、超電導コイル１０の外周側において冷却配管３０に覆われていない部分、および、冷却配管３０の内周面以外の部分を覆うように、円環状のカバー６０を配置する。
A method for manufacturing the
First, the winding
次に、巻枠２０の第１溝部２１とカバー６０とによって囲まれた空間内を真空引きする。次に、真空引きされた上記空間内にワニスを注液する。次に、超電導線１１、冷却配管３０およびカバー６０が取り付けられてワニスを注液された状態の巻枠２０を乾燥炉にて加熱することによりワニスを硬化させる。
Next, the space surrounded by the
ワニスが硬化することにより、超電導線１１とワニス層５０とが一体になって超電導コイル１０が構成されるとともに、超電導コイル１０と冷却配管３０とがワニス層５０によって互いに接合される。
By hardening the varnish,
上記の工程により本発明の実施の形態２に係る超電導コイル装置２が製造される。上記のように超電導コイル装置２を製造することにより、ワニス層５０によって超電導コイル１０と冷却配管３０との間を隙間なく密着させることができるため、超電導コイル１０と冷却配管３０との間に空気の層ができることを抑制して、冷却配管３０を通流する冷媒４０による超電導線１１の冷却効率を向上することができる。
The
また、超電導線１１とワニス層５０とを一体にして超電導コイル１０を構成する工程と、超電導コイル１０と冷却配管３０とをワニス層５０によって互いに接合する工程とを、同じ加熱工程で行なうことができるため、超電導コイル装置２を簡易に組み立てることができる。
Further, the step of forming the
さらに、カバー６０が巻枠２０の外周側を覆うように配置されていることにより、超電導コイル１０の励磁時に発生する外周側に働く力をカバー６０が分担することが可能であるため、超電導コイル１０にかかる負荷を軽減して超電導コイル１０がクエンチすることを抑制できる。
Furthermore, since the
実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３に係る超電導コイル装置について図面を参照して説明する。本発明の実施の形態３に係る超電導コイル装置は、カバーの形状が主に、本発明の実施の形態２に係る超電導コイル装置２と異なるため、本発明の実施の形態２に係る超電導コイル装置２と同様である構成については説明を繰り返さない。
A superconducting coil device according to
図５は、本発明の実施の形態３に係る超電導コイル装置の断面を示す拡大図である。図５においては、図２と同一の断面視にて図示している。
FIG. 5 is an enlarged view showing a cross section of a superconducting coil device according to
図５に示すように、本発明の実施の形態３に係る超電導コイル装置３は、超電導コイル１０を、巻枠２０との間で封止するカバー６１をさらに備える。カバー６１は、超電導コイル１０の外周側を覆っている。カバー６１は、冷却配管３０の内周面と、溶接などにより互いに接合されている。カバー６１は、冷却配管３０の内周面全体と接触している。
As shown in FIG. 5 ,
巻枠２０の第１溝部２１とカバー６１とによって囲まれた空間内に、超電導コイル１０がワニス層５０によって封止されている。カバー６１は、ステンレス鋼で構成されているが、カバー６１の材料はこれに限られない。
A
以下、本発明の実施の形態３に係る超電導コイル装置３の製造方法について説明する。
まず、第１溝部２１が形成された巻枠２０を準備する。次に、ワニスを塗布されていない超電導線１１を巻枠２０の第１溝部２１の底面上に巻回す。次に、冷却配管３０と接合された円環状のカバー６１を、巻回された超電導線１１の外周側に配置する。
A method of manufacturing the
First, the winding
次に、巻枠２０の第１溝部２１とカバー６１とによって囲まれた空間内を真空引きする。次に、真空引きされた上記空間内にワニスを注液する。次に、超電導線１１、冷却配管３０およびカバー６１が取り付けられてワニスを注液された状態の巻枠２０を乾燥炉にて加熱することによりワニスを硬化させる。
Next, the space surrounded by the
ワニスが硬化することにより、超電導線１１とワニス層５０とが一体になって超電導コイル１０が構成されるとともに、超電導コイル１０とカバー６１とがワニス層５０によって互いに接合される。本実施の形態においては、超電導コイル１０と冷却配管３０とが、カバー６１を介して、ワニス層５０によって間接的に接合される。
By curing the varnish,
上記の工程により本発明の実施の形態３に係る超電導コイル装置３が製造される。上記のように超電導コイル装置３を製造することにより、ワニス層５０によって超電導コイル１０とカバー６１との間を隙間なく密着させることができるため、超電導コイル１０と冷却配管３０との間に空気の層ができることを抑制して、冷却配管３０を通流する冷媒４０による超電導線１１の冷却効率を向上することができる。
The
また、超電導線１１とワニス層５０とを一体にして超電導コイル１０を構成する工程と、超電導コイル１０と冷却配管３０とをワニス層５０によって間接的に接合する工程とを、同じ加熱工程で行なうことができるため、超電導コイル装置３を簡易に組み立てることができる。
Further, the step of forming the
さらに、カバー６１が超電導コイル１０の外周側を覆うように配置されていることにより、超電導コイル１０の励磁時に発生する外周側に働く力をカバー６１が分担することが可能であるため、超電導コイル１０にかかる負荷を軽減して超電導コイル１０がクエンチすることを抑制できる。
Furthermore, since the
実施の形態４．
以下、本発明の実施の形態４に係る超電導コイル装置について図面を参照して説明する。本発明の実施の形態４に係る超電導コイル装置は、冷却配管の配置が主に、本発明の実施の形態１に係る超電導コイル装置１と異なるため、本発明の実施の形態１に係る超電導コイル装置１と同様である構成については説明を繰り返さない。
A superconducting coil device according to
図６は、本発明の実施の形態４に係る超電導コイル装置の断面を示す拡大図である。図６においては、図２と同一の断面視にて図示している。
FIG. 6 is an enlarged view showing a cross section of a superconducting coil device according to
図６に示すように、本発明の実施の形態４に係る超電導コイル装置４においては、冷却配管３０は、超電導コイル１０の内周側に配置されている。具体的には、巻枠２０の第１溝部２１の底面に、冷却配管３０が収容される環状の第２溝部２２が形成されている。
As shown in FIG. 6 , in
冷却配管３０は、第２溝部２２内に収容されている。冷却配管３０は、ワニス層５０によって超電導コイル１０と直接的に接合されている。具体的には、冷却配管３０の外周面が、ワニス層５０によって超電導コイル１０と直接的に接合されている。
The cooling
以下、本発明の実施の形態４に係る超電導コイル装置４の製造方法について説明する。
まず、第１溝部２１および第２溝部２２が形成された巻枠２０を準備する。次に、ワニスを塗布した冷却配管３０を第２溝部２２内に配置する。次に、ワニスを塗布した超電導線１１を巻枠２０の第１溝部２１の底面上および冷却配管３０の外周面上に巻回す。
A method for manufacturing the
First, the winding
次に、超電導線１１および冷却配管３０が取り付けられた状態の巻枠２０を乾燥炉にて加熱することによりワニスを硬化させる。ワニスが硬化することにより、超電導線１１とワニス層５０とが一体になって超電導コイル１０が構成されるとともに、超電導コイル１０と冷却配管３０とがワニス層５０によって互いに接合される。
Next, the winding
上記の工程により本発明の実施の形態４に係る超電導コイル装置４が製造される。上記のように超電導コイル装置４を製造することにより、ワニス層５０によって超電導コイル１０と冷却配管３０との間を隙間なく密着させることができるため、超電導コイル１０と冷却配管３０との間に空気の層ができることを抑制して、冷却配管３０を通流する冷媒４０による超電導線１１の冷却効率を向上することができる。
The
また、超電導線１１とワニス層５０とを一体にして超電導コイル１０を構成する工程と、超電導コイル１０と冷却配管３０とをワニス層５０によって互いに接合する工程とを、同じ加熱工程で行なうことができるため、超電導コイル装置４を簡易に組み立てることができる。
Further, the step of forming the
実施の形態５．
以下、本発明の実施の形態５に係る超電導コイル装置について図面を参照して説明する。本発明の実施の形態５に係る超電導コイル装置は、カバーおよびベースをさらに備える点が主に、本発明の実施の形態４に係る超電導コイル装置４と異なるため、本発明の実施の形態４に係る超電導コイル装置４と同様である構成については説明を繰り返さない。
A superconducting coil device according to
図７は、本発明の実施の形態５に係る超電導コイル装置の断面を示す拡大図である。図７においては、図２と同一の断面視にて図示している。
FIG. 7 is an enlarged view showing a cross section of a superconducting coil device according to
図７に示すように、本発明の実施の形態５に係る超電導コイル装置５は、超電導コイル１０を巻枠２０との間で封止する円環状のカバー６２、および、冷却配管３０と接合された円環状のベース７０をさらに備える。
As shown in FIG. 7 ,
カバー６２は、超電導コイル１０の外周側を覆っている。カバー６２は、ステンレス鋼で構成されているが、カバー６２の材料はこれに限られない。
The
ベース７０は、冷却配管３０の外周面と、溶接などにより互いに接合されている。ベース７０は、冷却配管３０の外周面全体と接触している。ベース７０の内周面において第２溝部２２上に位置していない部分は、巻枠２０の第１溝部２１の底面と接触している。ベース７０は、ステンレス鋼で構成されているが、ベース７０の材料はこれに限られない。
The
巻枠２０の第１溝部２１とカバー６２とによって囲まれた空間内に、超電導コイル１０、冷却配管３０およびベース７０がワニス層５０によって封止されている。
以下、本発明の実施の形態５に係る超電導コイル装置５の製造方法について説明する。
まず、第１溝部２１および第２溝部２２が形成された巻枠２０を準備する。次に、冷却配管３０と接合されたベース７０を、冷却配管３０が第２溝部２２内に収容されるように、第１溝部２１の底面上に配置する。次に、ワニスを塗布されていない超電導線１１をベース７０上に巻回す。次に、カバー６２を、巻回された超電導線１１の外周側に配置する。
A method for manufacturing the
First, the winding
次に、巻枠２０の第１溝部２１および第２溝部２２とカバー６２とによって囲まれた空間内を真空引きする。次に、真空引きされた上記空間内にワニスを注液する。次に、超電導線１１、冷却配管３０、ベース７０およびカバー６２が取り付けられてワニスを注液された状態の巻枠２０を乾燥炉にて加熱することによりワニスを硬化させる。
Next, the space surrounded by the
ワニスが硬化することにより、超電導線１１とワニス層５０とが一体になって超電導コイル１０が構成されるとともに、超電導コイル１０とベース７０とがワニス層５０によって互いに接合される。本実施の形態においては、超電導コイル１０と冷却配管３０とが、ベース７０を介して、ワニス層５０によって間接的に接合される。
By hardening the varnish,
上記の工程により本発明の実施の形態５に係る超電導コイル装置５が製造される。上記のように超電導コイル装置５を製造することにより、ワニス層５０によって超電導コイル１０とベース７０との間を隙間なく密着させることができるため、超電導コイル１０と冷却配管３０との間に空気の層ができることを抑制して、冷却配管３０を通流する冷媒４０による超電導線１１の冷却効率を向上することができる。
The
また、超電導線１１とワニス層５０とを一体にして超電導コイル１０を構成する工程と、超電導コイル１０と冷却配管３０とをワニス層５０によって間接的に接合する工程とを、同じ加熱工程で行なうことができるため、超電導コイル装置５を簡易に組み立てることができる。
Further, the step of forming the
さらに、カバー６２が超電導コイル１０の外周側を覆うように配置されていることにより、超電導コイル１０の励磁時に発生する外周側に働く力をカバー６２が分担することが可能であるため、超電導コイル１０にかかる負荷を軽減して超電導コイル１０がクエンチすることを抑制できる。
Furthermore, since the
また、ベース７０上に超電導線１１を巻回すため、本発明の実施形態４に係る超電導コイル装置４に比較して、超電導線１１を安定して巻回すことができる。
Moreover, since the
実施の形態６．
以下、本発明の実施の形態６に係る超電導コイル装置について図面を参照して説明する。本発明の実施の形態６に係る超電導コイル装置は、冷却配管の配置およびカバーをさらに備える点が主に、本発明の実施の形態１に係る超電導コイル装置１と異なるため、本発明の実施の形態１に係る超電導コイル装置１と同様である構成については説明を繰り返さない。
A superconducting coil device according to
図８は、本発明の実施の形態６に係る超電導コイル装置の断面を示す拡大図である。図８においては、図２と同一の断面視にて図示している。
FIG. 8 is an enlarged view showing a cross section of a superconducting coil device according to
図８に示すように、本発明の実施の形態６に係る超電導コイル装置６においては、冷却配管３０は、巻枠２０の軸方向において、超電導コイル１０に隣接して配置されている。具体的には、巻枠２０の軸方向において、巻枠２０の第１溝部２１に隣接して、冷却配管３０が収容される環状の第２溝部２２ａが形成されている。巻枠２０において、第１溝部２１と第２溝部２２ａとの間に、環状の壁部２３が位置している。冷却配管３０は、第２溝部２２ａ内に収容されている。
As shown in FIG. 8 , in
超電導コイル装置６は、超電導コイル１０および冷却配管３０を、巻枠２０との間で封止するカバー６０をさらに備える。カバー６０は、超電導コイル１０の外周側、および、冷却配管３０の外周面を覆っている。
The
巻枠２０の第１溝部２１および第２溝部２２ａとカバー６０とによって囲まれた空間内に、超電導コイル１０および冷却配管３０がワニス層５０によって封止されている。冷却配管３０は、ワニス層５０によって超電導コイル１０と間接的に接合されている。具体的には、冷却配管３０は、壁部２３を介して、超電導コイル１０と間接的に接合されている。
以下、本発明の実施の形態６に係る超電導コイル装置６の製造方法について説明する。
まず、第１溝部２１および第２溝部２２ａが形成された巻枠２０を準備する。次に、ワニスを塗布されていない超電導線１１を巻枠２０の第１溝部２１の底面上に巻回す。次に、ワニスを塗布されていない冷却配管３０を第２溝部２２ａ内に配置する。
A method for manufacturing the
First, the winding
次に、巻枠２０の第１溝部２１および第２溝部２２ａとカバー６０とによって囲まれた空間内を真空引きする。次に、真空引きされた上記空間内にワニスを注液する。次に、超電導線１１、冷却配管３０およびカバー６０が取り付けられてワニスを注液された状態の巻枠２０を乾燥炉にて加熱することによりワニスを硬化させる。
Next, the space surrounded by the
ワニスが硬化することにより、超電導線１１とワニス層５０とが一体になって超電導コイル１０が構成されるとともに、超電導コイル１０とカバー６０とがワニス層５０によって互いに接合される。
By curing the varnish,
上記の工程により本発明の実施の形態６に係る超電導コイル装置６が製造される。上記のように超電導コイル装置６を製造することにより、ワニス層５０によって超電導コイル１０と冷却配管３０との間を隙間なく密着させることができるため、超電導コイル１０と冷却配管３０との間に空気の層ができることを抑制して、冷却配管３０を通流する冷媒４０による超電導線１１の冷却効率を向上することができる。
The
また、超電導線１１とワニス層５０とを一体にして超電導コイル１０を構成する工程と、超電導コイル１０と冷却配管３０とをワニス層５０によって間接的に接合する工程とを、同じ加熱工程で行なうことができるため、超電導コイル装置６を簡易に組み立てることができる。
Further, the step of forming the
さらに、カバー６０が超電導コイル１０の外周側を覆うように配置されていることにより、超電導コイル１０の励磁時に発生する外周側に働く力をカバー６０が分担することが可能であるため、超電導コイル１０にかかる負荷を軽減して超電導コイル１０がクエンチすることを抑制できる。
Furthermore, since the
また、仮に、巻枠２０の第１溝部２１の内側の形状と冷却配管３０の外形とに差が生じていた場合においても、ワニス層５０によって超電導コイル１０と巻枠２０との間を隙間なく密着させることができるため、超電導コイル１０と巻枠２０との間に空気の層ができることを抑制して、冷却配管３０を通流する冷媒４０による超電導線１１の冷却効率を向上することができる。
Further, even if there is a difference between the shape of the inner side of the
実施の形態７．
以下、本発明の実施の形態７に係る超電導コイル装置について図面を参照して説明する。本発明の実施の形態７に係る超電導コイル装置は、冷却配管の形状が主に、本発明の実施の形態６に係る超電導コイル装置６と異なるため、本発明の実施の形態６に係る超電導コイル装置６と同様である構成については説明を繰り返さない。
A superconducting coil device according to
図９は、本発明の実施の形態７に係る超電導コイル装置の断面を示す拡大図である。図９においては、図２と同一の断面視にて図示している。
FIG. 9 is an enlarged view showing a cross section of a superconducting coil device according to
図９に示すように、本発明の実施の形態７に係る超電導コイル装置７においては、冷却配管３０ａの断面形状が円形である。巻枠２０の第２溝部２２ｂの底面は、冷却配管３０ａの外形に沿うように、断面視にて半円形である。
As shown in FIG. 9, in
円環状の冷却配管３０ａは、矩形環状の冷却配管３０と比較して廉価であるため、本発明の実施の形態７に係る超電導コイル装置７においては、装置コストを低減することができる。
Since the ring-shaped
実施の形態８．
以下、本発明の実施の形態８に係る超電導コイル装置について図面を参照して説明する。本発明の実施の形態８に係る超電導コイル装置は、冷却配管の形状が主に、本発明の実施の形態２に係る超電導コイル装置２と異なるため、本発明の実施の形態２に係る超電導コイル装置２と同様である構成については説明を繰り返さない。
A superconducting coil device according to
図１０は、本発明の実施の形態８に係る超電導コイル装置の断面を示す拡大図である。図１０においては、図２と同一の断面視にて図示している。
FIG. 10 is an enlarged view showing a cross section of a superconducting coil device according to
図１０に示すように、本発明の実施の形態８に係る超電導コイル装置８においては、冷却配管３０ａの断面形状が円形である。
As shown in FIG. 10, in
円環状の冷却配管３０ａは、矩形環状の冷却配管３０と比較して廉価であるため、本発明の実施の形態８に係る超電導コイル装置８においては、装置コストを低減することができる。
Since the ring-shaped
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではない。また、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 It should be noted that the above-described embodiment disclosed this time is an example in all respects and does not serve as a basis for restrictive interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention should not be interpreted only by the above-described embodiments. In addition, all changes within the meaning and range of equivalents to the scope of claims are included.
１，１ａ，２，３，４，５，６，７，８ 超電導コイル装置、１０ 超電導コイル、１１ 超電導線、２０ 巻枠、２１ 第１溝部、２２，２２ａ，２２ｂ 第２溝部、２３ 壁部、３０，３０ａ 冷却配管、４０ 冷媒、５０ ワニス層、６０，６１，６２ カバー、７０ ベース。
Claims (6)
前記巻枠に巻回された超電導コイルと、
冷媒が通流し、前記超電導コイルに沿って配置された冷却配管と、
前記超電導コイルと前記冷却配管との間に塗布されたワニスを硬化させることで、前記超電導コイルと前記冷却配管とを直接的または間接的に接合するワニス層とを備え、
前記巻枠に、前記超電導コイルが収容される環状の第１溝部が形成され、
前記巻枠に、前記冷却配管が収容される環状の第２溝部が形成されている、
超電導コイル装置。 a winding frame;
a superconducting coil wound around the winding frame;
a cooling pipe through which a coolant flows and arranged along the superconducting coil;
a varnish layer that directly or indirectly joins the superconducting coil and the cooling pipe by curing the varnish applied between the superconducting coil and the cooling pipe ;
An annular first groove portion for accommodating the superconducting coil is formed in the winding frame,
The winding frame is formed with an annular second groove in which the cooling pipe is accommodated,
Superconducting coil device.
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