JPH01189104A - 超電導コイル及びその製造法 - Google Patents
超電導コイル及びその製造法Info
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- JPH01189104A JPH01189104A JP1495388A JP1495388A JPH01189104A JP H01189104 A JPH01189104 A JP H01189104A JP 1495388 A JP1495388 A JP 1495388A JP 1495388 A JP1495388 A JP 1495388A JP H01189104 A JPH01189104 A JP H01189104A
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Landscapes
- Particle Accelerators (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は超電導コイルとその製造法に関るものである
。
。
第５図は例えばアトパンシーズ イン クフイオジエニ
ツク エンジニアリング（Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎＣｒ
ｙｏｇｅｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）の第２５巻
９３頁に示された従来の超電導コイルの構成を示す斜視
図である。図において（１ｂ）は超電導コイルであり、
（２）は超電導４体である。（２）の超電導４体は上フ
ランジ（３）と下フランジ（４）の間に軸（９）に多層
巻回されている。超電導コイル（１ｂ）内の超電導４体
（２１を巻回した各層間にはスペーサ（５Ｃ）が挿入さ
れている。
ツク エンジニアリング（Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎＣｒ
ｙｏｇｅｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）の第２５巻
９３頁に示された従来の超電導コイルの構成を示す斜視
図である。図において（１ｂ）は超電導コイルであり、
（２）は超電導４体である。（２）の超電導４体は上フ
ランジ（３）と下フランジ（４）の間に軸（９）に多層
巻回されている。超電導コイル（１ｂ）内の超電導４体
（２１を巻回した各層間にはスペーサ（５Ｃ）が挿入さ
れている。
（６ａ）、（６ｂ）は下フランジ（４）及び上７ランジ
（３）に設けられたスペーサ（５Ｃ）の固定用溝である
。下フランジ（４）には液体ヘリウム流入口（７）が設
けられており、上フランジ（３）には気体ヘリクム流出
口（８）が設けられている。（９）は超電導々体巻回用
軸である。
（３）に設けられたスペーサ（５Ｃ）の固定用溝である
。下フランジ（４）には液体ヘリウム流入口（７）が設
けられており、上フランジ（３）には気体ヘリクム流出
口（８）が設けられている。（９）は超電導々体巻回用
軸である。
αＣはロックナツトで、超電導４体（２）を巻回後、ロ
ックナツトを旋回しフランジｆ３＋ ＋４１間に圧力を
加え、コイル（１ｂ）の軸方向のゆるみを調整している
。
ックナツトを旋回しフランジｆ３＋ ＋４１間に圧力を
加え、コイル（１ｂ）の軸方向のゆるみを調整している
。
次に動作について説明する。超電導コイル（１ｂ）は通
常液体ヘリウム（図示せず）に浸漬冷却されており、そ
の状態では超電導４体（２１の電気抵抗が零となり大電
流が流せて高磁場発生が可能であるので該融合や物理実
験用、リニヤモータ等の高磁場発生用装置として使用さ
れる。しかしながら超電導コイル（１ｂ）には、各種不
安定性が存在し、部分的に超電導状態がこわれ常電導状
態が発生することがある。かかる場合に、超電導コイル
には大電流が流れているので、わずかの発生抵抗でも大
きなジュール発熱が発生し、超電導４体（２）の温度が
上昇し、漸次抵抗発生部分が拡大され、ついには、クエ
ンチと呼ばれるコイル全体がなだれ的に超電導が破壊す
るという現象が引きおこされる。
常液体ヘリウム（図示せず）に浸漬冷却されており、そ
の状態では超電導４体（２１の電気抵抗が零となり大電
流が流せて高磁場発生が可能であるので該融合や物理実
験用、リニヤモータ等の高磁場発生用装置として使用さ
れる。しかしながら超電導コイル（１ｂ）には、各種不
安定性が存在し、部分的に超電導状態がこわれ常電導状
態が発生することがある。かかる場合に、超電導コイル
には大電流が流れているので、わずかの発生抵抗でも大
きなジュール発熱が発生し、超電導４体（２）の温度が
上昇し、漸次抵抗発生部分が拡大され、ついには、クエ
ンチと呼ばれるコイル全体がなだれ的に超電導が破壊す
るという現象が引きおこされる。
超電導コイル（１ｂ）をパルス運転すると、超電導４体
（２）には交流損失が発生し、交流損失は発熱となるの
で、この問題が更に引き起され易い。
（２）には交流損失が発生し、交流損失は発熱となるの
で、この問題が更に引き起され易い。
上記問題を解決するために、コイル（１ｂ）の冷却面積
を増し、安定性を向とさせ、局所的に発生する熱をすみ
やかに除去する必要がある。そのため、超電コイル（１
ｂ）の層間毎の円周上にほぼ等ピッチに短冊状のスペー
サ（５Ｃ）を多数配設し、下７ランジ（４）には液体ヘ
リウム流入口（７）が、上フランジ（３）には気体ヘリ
ウムガス流出口（８）を設け、超電導４体（２）とスペ
ーサ（５Ｃ）と、液体ヘリウム流入口（７）。
を増し、安定性を向とさせ、局所的に発生する熱をすみ
やかに除去する必要がある。そのため、超電コイル（１
ｂ）の層間毎の円周上にほぼ等ピッチに短冊状のスペー
サ（５Ｃ）を多数配設し、下７ランジ（４）には液体ヘ
リウム流入口（７）が、上フランジ（３）には気体ヘリ
ウムガス流出口（８）を設け、超電導４体（２）とスペ
ーサ（５Ｃ）と、液体ヘリウム流入口（７）。
気体ヘリクム流出口（８）とで冷却チャンネル（肛）を
摘成し、超電導４体（２１に発生した熱は、コイル（１
ｂ）表面や上記冷却チャンネル内を流れる液体ヘリウム
ですみやかに冷却される。この時液体ヘリウムの一部は
気化し、気体は、上フランジ（３）の気体ヘリウム流出
口（８）よりコイル外部に抜け、下フランジ（４）の液
体ヘリウム流入口（７）より新らしく液体ヘリウムが補
充される。
摘成し、超電導４体（２１に発生した熱は、コイル（１
ｂ）表面や上記冷却チャンネル内を流れる液体ヘリウム
ですみやかに冷却される。この時液体ヘリウムの一部は
気化し、気体は、上フランジ（３）の気体ヘリウム流出
口（８）よりコイル外部に抜け、下フランジ（４）の液
体ヘリウム流入口（７）より新らしく液体ヘリウムが補
充される。
従来の超電導コイルは以上のように構成されているので
スペーサをコイル層間円周上にはソ等ピッチに配置し導
体を均等に冷却する必要があり、導体巻回時にスペーサ
がずれないように固定するため、上下フランジに溝を設
け、これにスペーサを挿入し固定していた。しかしなが
らこの方法では、上下フランジの加工が複雑になりコス
ト高となることや、ヘリウム流入出口と溝とのスペース
取り合いで充分な冷却路を確保出来ないことや、スペー
サ固定作業に手間がかかるなどの問題点があった。更に
また。最近になってコイルに上下フランジを設けない各
種高磁場発生装置の必要性が高まってきた。例えば円環
軸に、ヘリカル状にコイルを巻回してなるヘリオトロン
形該融合装置用ヘリカルコイルでは円環軸にフランジが
無（、円環軸にフランジが無く、円環軸上やコイル層上
にスペーサを精度良く配置することは極めてむづかしく
、高価な専用工具を必要としていた。
スペーサをコイル層間円周上にはソ等ピッチに配置し導
体を均等に冷却する必要があり、導体巻回時にスペーサ
がずれないように固定するため、上下フランジに溝を設
け、これにスペーサを挿入し固定していた。しかしなが
らこの方法では、上下フランジの加工が複雑になりコス
ト高となることや、ヘリウム流入出口と溝とのスペース
取り合いで充分な冷却路を確保出来ないことや、スペー
サ固定作業に手間がかかるなどの問題点があった。更に
また。最近になってコイルに上下フランジを設けない各
種高磁場発生装置の必要性が高まってきた。例えば円環
軸に、ヘリカル状にコイルを巻回してなるヘリオトロン
形該融合装置用ヘリカルコイルでは円環軸にフランジが
無（、円環軸にフランジが無く、円環軸上やコイル層上
にスペーサを精度良く配置することは極めてむづかしく
、高価な専用工具を必要としていた。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、上下フランジにスペーサ固定用の溝が無くて
もまた上下フランジが無くてもコイル巻回軸上や層間に
、はソ等ピッチに冷却チャンネルをもつ超電導コイル装
置を得ることを目的とする。
たもので、上下フランジにスペーサ固定用の溝が無くて
もまた上下フランジが無くてもコイル巻回軸上や層間に
、はソ等ピッチに冷却チャンネルをもつ超電導コイル装
置を得ることを目的とする。
この発明に係る超［１コイルは、スペーサ固定用溝を有
しない上下フランジ付コイル及び上下フランジ無しコイ
ルに於いて、簀の子状スペーサをコイル巻回時に、コイ
ル巻回軸やコイル層間に配設し、その上に超電導４体を
巻回する。又は、コイル構造、用途に応じてコイル形成
後に簀の子状スペーサ端部を切り離す工程を持つことで
コイル冷媒流路の冷却チャンネルを精度よく形成したも
のである。
しない上下フランジ付コイル及び上下フランジ無しコイ
ルに於いて、簀の子状スペーサをコイル巻回時に、コイ
ル巻回軸やコイル層間に配設し、その上に超電導４体を
巻回する。又は、コイル構造、用途に応じてコイル形成
後に簀の子状スペーサ端部を切り離す工程を持つことで
コイル冷媒流路の冷却チャンネルを精度よく形成したも
のである。
この発明に於ける超電導コイルは、精度よくスリットを
設けた簀の子状スペーサ上に超電導４体を巻回したので
コイルに対する冷却チャンネルが精度よく形成され、超
電導４体が均等に冷却され、超電導コイルの安定性を向
上させることが出来る。
設けた簀の子状スペーサ上に超電導４体を巻回したので
コイルに対する冷却チャンネルが精度よく形成され、超
電導４体が均等に冷却され、超電導コイルの安定性を向
上させることが出来る。
以下この発明の一実施例を図について説明する。
第１図において、（５）は簀の子状スペーサであり矩形
板に複数個のスリット（Ｓａ）が設けられ、スリット（
Ｓａ）はスペーサ端部（Ｅ）で互に結合されている。
板に複数個のスリット（Ｓａ）が設けられ、スリット（
Ｓａ）はスペーサ端部（Ｅ）で互に結合されている。
また端部（Ｅ）にもスリット（ｓｂ）及び（Ｓｃ）が設
けられている。
けられている。
尚第１図は矩形板をまるめた状態を図示している。第２
図は本発明による上記第１図の簀のｔ状スペーサ（５）
を用いた超電導コイルの一実施例である。図において、
ｆｉ＋は超電導コイル、（２）は超電導々体であり多層
巻回されている。（３１は上７フンジであり液体ヘリウ
ム流出口（８）を有し、（４）は下フランジで気体ヘリ
ウム流入口（７）が設けられている。
図は本発明による上記第１図の簀のｔ状スペーサ（５）
を用いた超電導コイルの一実施例である。図において、
ｆｉ＋は超電導コイル、（２）は超電導々体であり多層
巻回されている。（３１は上７フンジであり液体ヘリウ
ム流出口（８）を有し、（４）は下フランジで気体ヘリ
ウム流入口（７）が設けられている。
（５）は簀の子スペーサであり１イル軸（９）上及びコ
イル層間毎に層の外周にそって巻きつけられ接着剤等に
より固着されている。（１００）は冷却チャンネルであ
り流体ヘリウム流入口（７）、簀の子状スペーサ（５）
に設けたスリット（Ｓｂ）（Ｓａ）（Ｓｃ） 、気体ヘ
リウム流出口（８）により構成されている。
イル層間毎に層の外周にそって巻きつけられ接着剤等に
より固着されている。（１００）は冷却チャンネルであ
り流体ヘリウム流入口（７）、簀の子状スペーサ（５）
に設けたスリット（Ｓｂ）（Ｓａ）（Ｓｃ） 、気体ヘ
リウム流出口（８）により構成されている。
上記のような簀の子状スペーサ（５）を設けた超電導コ
イル（１）は、コイルフランジ＋３１ ＋４１にスペー
サ固定用溝が無くても冷却チャンネル（ｉｏｏ）がコイ
ル軸（９）上やコイル層間の円周上精度よく形成され、
超電導４体が均等に冷却され、超電導コイルの安定性を
向上させる。次に本発明の簀の子状スペーサを有する超
電導コイルの製造法を図について説明する。
イル（１）は、コイルフランジ＋３１ ＋４１にスペー
サ固定用溝が無くても冷却チャンネル（ｉｏｏ）がコイ
ル軸（９）上やコイル層間の円周上精度よく形成され、
超電導４体が均等に冷却され、超電導コイルの安定性を
向上させる。次に本発明の簀の子状スペーサを有する超
電導コイルの製造法を図について説明する。
第３図は上下フランジ無しの超電導コイル（１ａ）の超
電導４体（２）が３層目の巻回時を示す状態を示してい
る。図において簀の子状スペーサ（５ａ）は、超電導コ
イル（１ａ）の２層目外周にそって巻きつけられ接着剤
等により固着されていて、このスペーサ（５ａ）ｋを超
Ｗ！導々体（２）が巻線機（図示してない〕により張力
を加え巻回されている。第３図に示すように１層毎に巻
回完了後、簀の子状スペーサ（５ａ）の端部（Ｅａ）が
コイル巾（／りとほぼ同じ長さに切り取られてスペーサ
（５ｂ）となり、スペーサ（５ｂ ）間のスリット（Ｓ
ａ）がコイル（１ａ）の円周上精度よく形成されている
。第４図に端部（Ｅａ）が全数切り取られた後のコイル
（１ａ）を示す。
電導４体（２）が３層目の巻回時を示す状態を示してい
る。図において簀の子状スペーサ（５ａ）は、超電導コ
イル（１ａ）の２層目外周にそって巻きつけられ接着剤
等により固着されていて、このスペーサ（５ａ）ｋを超
Ｗ！導々体（２）が巻線機（図示してない〕により張力
を加え巻回されている。第３図に示すように１層毎に巻
回完了後、簀の子状スペーサ（５ａ）の端部（Ｅａ）が
コイル巾（／りとほぼ同じ長さに切り取られてスペーサ
（５ｂ）となり、スペーサ（５ｂ ）間のスリット（Ｓ
ａ）がコイル（１ａ）の円周上精度よく形成されている
。第４図に端部（Ｅａ）が全数切り取られた後のコイル
（１ａ）を示す。
尚、コイル（１）の軸方向圧力調整はコイル（１）の巻
回後別途準備された専用工具で行い、コイル絶縁物（図
示してない）の加熱硬化により強固に固着させている。
回後別途準備された専用工具で行い、コイル絶縁物（図
示してない）の加熱硬化により強固に固着させている。
又、第３図に示すスペーサ（５ａ）には。
端部（Ｅａ）が切り取られるため、第１図に例示したの
子状スペーサ（５）の如き端部スリット（Ｓｂ）（Ｓｃ
）は設ける必要はない。尚、第２図、第３図、第４図に
示す上記実施例では、１層分のスペーサを１枚の簀の子
状スペーサで示したが、コイルの大きさや冷却チャンネ
ルの大きさなどを勘案して複数枚の簀の子状スペーサを
使用しても良い。
子状スペーサ（５）の如き端部スリット（Ｓｂ）（Ｓｃ
）は設ける必要はない。尚、第２図、第３図、第４図に
示す上記実施例では、１層分のスペーサを１枚の簀の子
状スペーサで示したが、コイルの大きさや冷却チャンネ
ルの大きさなどを勘案して複数枚の簀の子状スペーサを
使用しても良い。
又、上記実施列では簀の子状スペーサを接着剤で固着す
ることを示したが、樹脂を牛固化状態で塗布しておき、
全層コイル巻回完了後、加温して超電導４体と固着させ
てもよい。
ることを示したが、樹脂を牛固化状態で塗布しておき、
全層コイル巻回完了後、加温して超電導４体と固着させ
てもよい。
尚、又、第３図第４図に示す上記実施例では、コイル１
層分の巻回後に簀の子状スペーサ端部を切り取ったが、
全層コイル巻回完了後に端部を切り取ってもよい。
層分の巻回後に簀の子状スペーサ端部を切り取ったが、
全層コイル巻回完了後に端部を切り取ってもよい。
又、第３図第４図はソレノイドコイルの例で示したが、
軸が該融合装置用のトーラスを為し、この上にヘリカル
状に超電導４体を巻回するヘリカルコイルの場合でも同
様の効果を奏する。
軸が該融合装置用のトーラスを為し、この上にヘリカル
状に超電導４体を巻回するヘリカルコイルの場合でも同
様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、スペーサ固定用溝を
有しない上下フランジ付コイルや上下フフンジ無しコイ
ルに於いて、簀の子状スペーサをコイル巻回時に、コイ
ル巻回軸やコイル層間に配設し、その土に超電導導体を
巻回すること、又はコイル構造、用途に応じてコイル形
成後に簀の子状スペーサ端部を切り取る工程を持つこと
で、高磁界発生装置やヘリオトロン型該融合装置のヘリ
カルコイル等の超電導コイルのコイル冷媒流路の冷却チ
ャンネルを精度よく、安価に作ることが出来、安定性の
高い超電導コイルが得られる効果がある。
有しない上下フランジ付コイルや上下フフンジ無しコイ
ルに於いて、簀の子状スペーサをコイル巻回時に、コイ
ル巻回軸やコイル層間に配設し、その土に超電導導体を
巻回すること、又はコイル構造、用途に応じてコイル形
成後に簀の子状スペーサ端部を切り取る工程を持つこと
で、高磁界発生装置やヘリオトロン型該融合装置のヘリ
カルコイル等の超電導コイルのコイル冷媒流路の冷却チ
ャンネルを精度よく、安価に作ることが出来、安定性の
高い超電導コイルが得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示すスペーサの斜視図、
第２図、第３図、第４図はこの発明の一実施例を示す超
電導コイルの斜視図、第５図は、従来の超電導コイルを
示す斜視図である。ｌ］、（ｌａ）（１ｂ）は超電導コ
イル、（５）（５ａ）は簀の子状スペーサ、（Ｓａ）
、 （Ｓｂ） 、 （Ｓｃ）はスリット、（Ｅ）は端部
である。 尚、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。
第２図、第３図、第４図はこの発明の一実施例を示す超
電導コイルの斜視図、第５図は、従来の超電導コイルを
示す斜視図である。ｌ］、（ｌａ）（１ｂ）は超電導コ
イル、（５）（５ａ）は簀の子状スペーサ、（Ｓａ）
、 （Ｓｂ） 、 （Ｓｃ）はスリット、（Ｅ）は端部
である。 尚、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）スリットと、このスリット両端にスリット間隙を
保持する端部とを有するかの子状スペーサ、このスペー
サの上にコイルを巻回したことを特徴とする超電導コイ
ル。 - （２）スリットと、このスリット両端にスリット間隙を
保持する端部とを有するかの子状スペーサ、このスペー
サの上にコイルを巻回した後、上記スペーサ端部を切り
離す工程を備えたことを特徴とする超電導コイルの製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63014953A JPH081846B2 (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 超電導コイル及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63014953A JPH081846B2 (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 超電導コイル及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01189104A true JPH01189104A (ja) | 1989-07-28 |
| JPH081846B2 JPH081846B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=11875340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63014953A Expired - Lifetime JPH081846B2 (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 超電導コイル及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH081846B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100717350B1 (ko) * | 2006-02-28 | 2007-05-11 | 연세대학교 산학협력단 | 무유도 권선형 솔레노이드 보빈 |
| WO2013001586A1 (ja) * | 2011-06-27 | 2013-01-03 | トヨタ自動車株式会社 | 受電装置、送電装置および電力伝送システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS533633A (en) * | 1976-06-30 | 1978-01-13 | Shin Kobe Electric Machinery | Method of manufacturing gas electrode |
-
1988
- 1988-01-25 JP JP63014953A patent/JPH081846B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS533633A (en) * | 1976-06-30 | 1978-01-13 | Shin Kobe Electric Machinery | Method of manufacturing gas electrode |
Cited By (3)
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| WO2013001586A1 (ja) * | 2011-06-27 | 2013-01-03 | トヨタ自動車株式会社 | 受電装置、送電装置および電力伝送システム |
| JP5673822B2 (ja) * | 2011-06-27 | 2015-02-18 | トヨタ自動車株式会社 | 受電装置、送電装置および電力伝送システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH081846B2 (ja) | 1996-01-10 |
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