JPH02224304A - 超電導コイルの構造 - 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」 本発明は超電導コイルの巻線構造に関する。

「従来の技術」 従来より実施されいる超電導コイルの巻線構造を第３図
（ａ＞および（ｂ）に示す。

第３図（ａ＞において、巻枠１１の上にスペーサ１２を
介して超電導巻線３の第一層目が巻かれ、さらにその上
にスペーサ１２を介して超電導巻線３の第二層目が巻か
れた構造を示す。第３図（ｂ）は両端にフランジを有す
る巻枠１１゛に第３図（ａ）と同様な方法で巻かれた超
電導コイルの構造を示す。

第３図（ａ）において、スペーサ１２は巻枠１１に固定
されておらず超電導巻線３の巻回時の圧力あるいはＨ電
導巻線３との接着によって固定されている。第３図（ｂ
）においては、巻枠１１゛の両端のフランチによってス
ペーサ１２の長さ方向の移動は抑制されているが、巻回
方向については固定されておらず、第３図（ａ）の場合
と同様に、超電導巻線３によってスペーサ１２が固定さ
れいてる結果となっている。

「発明が解決しようとする課題」 超電導コイルにおいては使用湿度限度が狭く、巻線の冷
却は効果的に速やかに行われる必要があるが、超電導線
材は熱伝導率が銅などに比して低いため、ますます熱伝
導距離の短い冷却構造すなわち冷媒と巻線の接触面積が
大きな巻線構造とすることが重要となる。また超電導コ
イルは巻線の微振動などの動きによっても常電導に転移
する可能性が高いために巻線を強固に固定しておくこと
も必要である。

このためコイル巻枠と巻線間、巻線と巻線との間に冷却
用ダクトを形成させるためのスペーサを挿入してなる巻
線構造とし、また巻線の強固な固定を得るために、巻線
の支へ間隔すなわちスペーサの挿入間隔を狭め、かつス
ペーサと巻線を接着するなどの方法がとられている。ス
ペーサの支へ間隔を狭めて強固な固定を得るためと、広
い冷却面積を必要とすることとの相反する要素によって
、スペーサの巾を狭くし、多数使用する構造となってい
る。

このような構造として、従来性われている例を第３図（
ａ）および（ｂ）に示す、従来の方法において、巾の狭
いスペーサを多数使用して形成させる超電導コイルを製
作する場合には、スペーサの位置ずれが生じ易くコイル
の形成が不完全になり易いことと、巻線時の巻線引張張
力が不均一になり易いことなどの問題があり、これが完
成後の超電導の性能上、重要な悪要因となって現れる。

「課題を解決するための手段」 本発明はこの課題を解決するために、コイル巻枠の両端
にスペーサのガイド溝を有するフランチを取付け、スペ
ーサの両端をこのガイド溝に挿入して、スペーサの移動
ずれが生じないようにするとともに、スペーサには巻線
の断面寸法に合わせた溝を設け、巻線をこのスペーサの
溝にはめ込むようにしたものである。この実施例を第１
図および第２図に基づいて説明する。

第１図においてスペーサのガイド溝を有するフランヂ付
の巻枠１に、スペーサ２の両端をこのフランチのガイド
溝に挿入して取付け、超電導巻線３をスペーサの巻線溝
に挿入して巻いである。第１図はこれを３層構造に巻き
上げた例である。第２図は眉間絶縁４を有する場合の例
であり、超電導巻線３は第１図の場合と同様な構成で巻
かれている。眉間絶縁用のスペーサ５は巻線用の場合と
同様に両端をフランチのガイド溝に挿入して固定し、ま
た層間絶縁４はスペーサ５の溝にはめ込んである。

このような構造にすることによって、超電導巻線を均一
な張力で巻き上げ、また巻枠と強固に固定できるので、
より高性能の超電導コイルを得ることができる。

「作用」 本発明によって、Ｈ電導コイルのスペーサ位置が確実に
固定され、巻線作業時および巻線完了後においても、ス
ペーサが移動することなく超電導コイルの冷却用溝の形
成が確実となる。スペーサがずれることがないのでスペ
ーサがずれた場合における超電導巻線への偏荷重がなく
なる。スペーサの位置が固定されているので巻線作業が
容易となり均一な引張り張力での巻き上げが可能となる
。

またスペーサが巻枠に固定され、スペーサの溝によって
超電導巻線が固定されるので、超電導巻線の微動に対し
ても強固に固定される。

このことは特に多層巻き超電導コイルにおいて、その性
能上重要な結果をもたらす、すなわち、通電時の巻線に
かかる電磁機械力によって、巻線は引張り、圧縮などの
応力を受けるが、この応力が巻線の不均一部分に集中し
て、曲げや座屈の形で現れる。超電導巻線は高電流密度
で使用し導体断面積が小さくこの応力に対する強度が特
に低いことと、巻線の微弱な動きによっても超電導状態
が破壊され、常電導状態に移転する要因となるため、巻
線の巻き上げ均一性と固定は超電導コイルの性能上特に
重要なこととなる０本発明は、スペーサの位置を均一に
揃えかつ固定し、それによって均一な巻き上げを可能と
し、また固定されたスペーサによって超電導巻線を固定
する構造としているので、超電導コイルの性能向上に非
常に効果がある。

「実施例」 超電導巻線を３層構造に構成した実施例を第１図および
第２図に基づいて説明する。

第１図において、３層構造の各層の超電導巻線３はそれ
ぞれスペーサ２の両端をスペーサのガイド溝を有するフ
ランヂ付の巻枠１のガイド溝に挿入して配置し、このス
ペーサ２に有する巻線のための溝に超電導巻線３をはめ
込んで均一な張力で巻き上げである。

第２図においては、超電導巻線の各層間に眉間を絶縁を
有する場合の実施例であり、眉間絶縁用のスペーサ５も
超電導巻線の場合と同様にフランチのガイド溝に挿入し
固定しである。

このような巻線構造によって、スペーサを正確に配置固
定し、均一に巻線を行うことと、巻線を固定することに
よって、高性能の超電導コイルを得た実施例である。

「発明の効果」 以上説明したように、超電導コイルは通電時に受ける電
磁機械力に対して、巻線の歪みや微動をいかに押さえる
かが、その性能上の重要な要素の一つであって、本発明
はその有力な手段となる。

この超電導コイル構造にすることによって、安定した信
頼性の高い超電導コイルを得るとともに、同一巻線でも
より大電流を安定して流せるようになる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の巻線構造を示す断面図とスペーサの挿
入状況を示すための部分平面図、第２図は本発明の眉間
絶縁を有する場合の巻線断面図である。第１図および第
２図において、１はスペーサガイド溝をもつフランチを
有する巻枠、２は巻線の固定と冷却溝を形成させるため
のスペーサ、３は巻線、４は層間絶縁、５は眉間絶縁の
固定と冷却溝を形成させるためのスペーサである。 第３図（ａ）および（ｂ）は共に従来の多層巻き超電導
コイルの巻線構造を示す断面図である。第３図（ａ）お
よび（ｂ）において、１１は巻枠、１１゛はフランヂ付
巻枠、１２はスペーサ、３は巻線である。 特許出願人　　株式会社　富岳製作所 図面の浄書（内容に変更なし） 手続補正書は式） ％式％ １、事件の表示 平成　１年特許願第４３０７６号 ２、発明の名称 超電導コイルの構造 （ａ） （ｂ） ４、補正命令の日付 平成　１年ら月３０日 （発送臼） 第３図 ５゜ 補正の対象 図面 ６゜ 補正の内容 願書に最初に添付した図面の浄書・別紙の通り。 （内容に変更なし） 以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）超電導巻線間に使用するスペーサを、ガイド溝を
   有する固定板によって、その取付位置を巻枠に配置・固
   定するように構成する超電導コイルの構造
2. （２）超電導巻線間に使用するスペーサに巻線用の溝を
   設け、この溝に巻線をはめ込むようにして構成する超電
   導コイルの構造