JPH01198006A - 超電導磁気回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は超電導体による磁気遮蔽効果を利用した磁束伝
達用磁気回路に関するものである。

（従来技術とその問題点） コイルにより発生した磁束を他に伝達して所要の動作を
行う装置、例えばトランスのように１次コイルにより発
生させた磁束を２次コイルに伝達して電圧変換などを行
う装置においては、１次コイルの発生磁束のすべてが２
次コイルに伝達できるのが理想である。

しかし１次コイルと２次コイルのみでは１次コイルの発
生磁束の多くの部分が２次コイルに鎖交することなく拡
逃散するためエネルギの伝達効率などの低下を招く。そ
こで−触にはこれを防止するため１次コイルと２次コイ
ルを貫通する鉄心による磁気回路を設けることが行われ
ている。

しかしこの鉄心による方法では磁気飽和などにより通常
２テスラ以上の磁束の伝達は不可能であるためエネルギ
の伝達量が制限され、しかも伝達磁束が交流の場合には
鉄損の発生を免れ得ないため、エネルギの伝達効率を低
下する欠点がある。

（発明の目的） 本発明は上記鉄心を用いる磁束の伝達手段の欠点を除去
した磁気回路の提供を目的とするのちので、次に本発明
の詳細な説明する。

（問題点を解決するための本発明の手段）超電導体が超
電導状態において発揮するマイスナ効果などにより、す
ぐれた磁気遮蔽作用をもっことは既に知られているとこ
ろである。本発明はこれを利用してなされたもので、そ
の特徴とするところは超電導体によりループ状中空容器
を形成し、これによるループ状磁気遮蔽空間を介して、
容器内部にループ方向軸と中心軸が同方向となるように
収容されるコイルの発生磁束をループ方向に伝達するよ
うにした点にある。

次に本発明を一実施例について説明する。

（実施例） 第１図（ａ）（ｂ）は本発明を交流電磁石に適用した一
実施例斜視図およびそのＡ−Ａ’部部面面図あって、ル
ープ方向の全長に亘って高抵抗部を形成するための空隙
（１ａ）を設けた超電導体製ループ状中空容器（１）内
に、そのループ方向軸Ａと中心軸Ｂが同方向に位置する
ように磁束発生用コイル（２）を収容し、容器（１）に
よる磁気遮蔽空間（３）を磁気回路としたことを特徴と
するものである。

なお以上では説明を省略したが、ループ状中空容器（１
）に使用された超電導体が低温超電導体の場合には、例
えば容器（１）を冷却用低温容器中に収容して所要の温
度で冷却されることが必要である。

また高温超電導体の場合には冷却を必要としない。

以上のようにすれば超電導体製ループ状中空容器（１）
の極めて高い磁気遮蔽効果により、容器（１）外への発
生磁束の漏洩を防ぎうることがら、コイル（２）の発生
磁束の殆どすべてを超電導体製ループ状中空容器（１）
に囲まれた空間（３）、即ち鉄心のように磁気飽和を生
ずることのない空間を通して伝達できる。従って鉄心に
よる場合に比べて遥かに高い磁束密度の交流磁束の伝達
を行うことができ、しかも鉄損を生ずることがない。

またこの方法ではコイル（２）の発生磁界との鎖交によ
り、超電導体製ループ状容器（１）中に、そのループ方
向軸Ａと直角な周回方向に流れる電流、即ちコイル（２
）に流される電流ｉと逆位相の交流電流■が流れる。従
ってこの周回電流を流したままではコイル（２）の発生
磁束を弱めることになり、磁束の伝達量は減退する。し
かし、ループ方向軸Ａと同方向位置に設けた空隙（１ａ
）により周回電流の流れは阻止されるため、コイル（２
）の発生磁束の殆どすべてを磁気遮蔽空間（３）を通し
て伝達できる。

なお周回電流による磁束の減退が許せる場合、または直
流磁束の場合には空隙（１ａ）は設ける必要がないこと
は云うまでもない。

（他の実施例） 以上では説明を容易にするため超電導体そのものにより
ループ状中空容器を作った場合について説明したが、製
作の容易化などを考慮して、例えば第２図に示す部分断
面斜視図のようにガラスなどによってループ状中空容器
（４）を作り、その外表面にスパッタリングや蒸着など
の技術により空隙部（５ａ）をもつように超電導体膜（
５）を被着して作ることができる。また第１図において
空隙部（１ａ）による容器（１）の機械的強度の低下防
止のため、空隙部（ｌａ）に絶縁物または電流制限用の
高抵抗体を充填してもよい。また少しの磁束の漏洩が許
せる場合には、容器（１）の製作の容易化を考慮して複
数筒に分割したものを接ぎ合わせるようにしてもよい。

また以上では容器（１）が円形ループのものについて説
明したが角形ループその他の所要形状をとりうることは
云うまでもない。

（発明の効果） 以上から明らかなように本発明によれば発生磁束の殆ど
すべてを鉄損な（伝達できる従来の鉄心による磁気回路
に比べて著しい効果を奏する磁気回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例斜視図、第２図はその変形例
図である。 （１）・・・超電導体製ループ状中空容器、　（ｌａ）
　（５ａ）・・・周回電流の流通阻止用空隙または絶縁
体、高抵抗部、　（２）・・・磁束発生用コイル、　（
３）・・・（ｎ気回路空間、　（４）・・・ガラスなど
によるループ状中空容器、　（５）・・・超電導体膜。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）超電導体により閉ループ状中空容器を形成し、こ
   れによる磁気遮蔽空間を介してループ方向に磁束の伝達
   を行うようにしたことを特徴とする超電導磁気回路。
2. （２）閉ループ状中空超電導容器のループ方向に、周回
   電流の遮断または制限用部分を設けたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の超電導磁気回路。