JPH04112586A - 永久電流スイッチとその製造方法 - Google Patents
永久電流スイッチとその製造方法Info
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- JPH04112586A JPH04112586A JP2230651A JP23065190A JPH04112586A JP H04112586 A JPH04112586 A JP H04112586A JP 2230651 A JP2230651 A JP 2230651A JP 23065190 A JP23065190 A JP 23065190A JP H04112586 A JPH04112586 A JP H04112586A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Manufacture Of Switches (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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）
この発明は永久電流スイッチとその製法に関するもので
あり、さらに詳しくは安定材除去タイプの線材を用いた
永久電流スイッチの改良に関するものである。
あり、さらに詳しくは安定材除去タイプの線材を用いた
永久電流スイッチの改良に関するものである。
（従来の技術）
超電導マグネットはその優れた磁場発生能力および高い
均一性などの利点を有するところから。
均一性などの利点を有するところから。
種々の分野で広く使用されている。そのうちで例えば磁
気浮上列車用マグネットや医療用ＭＲＩマグネットなど
の場合には、連続的な安定磁場の発生が要求されるとこ
ろから、永久電流モードでの運用が採られている。
気浮上列車用マグネットや医療用ＭＲＩマグネットなど
の場合には、連続的な安定磁場の発生が要求されるとこ
ろから、永久電流モードでの運用が採られている。
ところで永久電流モードを実現するには超電導線材の永
久電流状態と常電導状態との間での転位を応用したスイ
ッチの使用が主流になっており。
久電流状態と常電導状態との間での転位を応用したスイ
ッチの使用が主流になっており。
実務上は超電導線材の加熱、冷却によってオンオフ動作
を実現している。
を実現している。
スイッチ用超電導線材に要求される特性としては常電導
状態における比抵抗が高くかつ電気的に安定であること
か重要である。
状態における比抵抗が高くかつ電気的に安定であること
か重要である。
このような観点から超電導線材としては（ｉ）Ｃｕ−Ｎ
ｉをマトリックスとする高抵抗マルチフィメント線電導
線材や （ｉｔ）純Ｃｕなどの安定化材を有するマルチフィラメ
ント超電導線材の安定材のみを硝酸などの酸により溶解
除去したもの などが一般に用いられている。この発明はこのうち後者
のタイプの線材を用いたスイッチの改良に関するもので
ある。
ｉをマトリックスとする高抵抗マルチフィメント線電導
線材や （ｉｔ）純Ｃｕなどの安定化材を有するマルチフィラメ
ント超電導線材の安定材のみを硝酸などの酸により溶解
除去したもの などが一般に用いられている。この発明はこのうち後者
のタイプの線材を用いたスイッチの改良に関するもので
ある。
（発明が解決しようとする課題）
しかし前者すなわちＣｕ−Ｎｉタイプの線材にあっては
、純Ｃｕタイプの超電導線材に比べて臨界電流が小さい
。加えて純Ｃｕタイプに比へて遥かに固有抵抗値は大き
いものの、所望の抵抗値を得るには線材を長くする必要
がある。そのため超電導状態から常電導状態に転位させ
てかつ維持するだめに多大の熱量を必要とする。この結
果液体Ｈｅの消費量が増大するばかりでなく１永久電流
モ一ド時の減衰率か大きくなることを免れない。
、純Ｃｕタイプの超電導線材に比べて臨界電流が小さい
。加えて純Ｃｕタイプに比へて遥かに固有抵抗値は大き
いものの、所望の抵抗値を得るには線材を長くする必要
がある。そのため超電導状態から常電導状態に転位させ
てかつ維持するだめに多大の熱量を必要とする。この結
果液体Ｈｅの消費量が増大するばかりでなく１永久電流
モ一ド時の減衰率か大きくなることを免れない。
また後者すなわち安定相除去タイプの線材にあっては、
Ｃｕ−Ｎｉタイプのものに比べてさらに抵抗値か高いの
で線材長さを小さくすることかできる。またフィラメン
ト自体の熱伝導率か小さくて熱漏れ量か抑制されること
から、加熱に要する熱量を低く設定できる。この結果液
体Ｈｅの蒸発皿の減少および永久電流モード時の減衰率
の安定化か期待できる。しかしこの線材を用いてスイッ
チを構成した場合、スイッチ毎の性能差か大きくなるこ
とを免れない。このため大電流の通電が可能な場合や逆
に僅かの電流でもクエンチを生じる場合などに変動が大
きくなり、安定性および信頼性に乏しいという問題があ
る。
Ｃｕ−Ｎｉタイプのものに比べてさらに抵抗値か高いの
で線材長さを小さくすることかできる。またフィラメン
ト自体の熱伝導率か小さくて熱漏れ量か抑制されること
から、加熱に要する熱量を低く設定できる。この結果液
体Ｈｅの蒸発皿の減少および永久電流モード時の減衰率
の安定化か期待できる。しかしこの線材を用いてスイッ
チを構成した場合、スイッチ毎の性能差か大きくなるこ
とを免れない。このため大電流の通電が可能な場合や逆
に僅かの電流でもクエンチを生じる場合などに変動が大
きくなり、安定性および信頼性に乏しいという問題があ
る。
この発明の目的は安定材除去タイプの線材を用いたスイ
ッチの安定性と信頼性の向上にある。
ッチの安定性と信頼性の向上にある。
（課題を解決するための手段）
このためこの発明においては２マルチフイラメント超電
導線から安定材を除去して得た基線材を絶縁被覆された
ヒーター線と撚合せて共撚線材とし１ この共撚線材を
熱収縮性チューブに挿入してから全体をボビンに無誘導
巻付けして加熱することを要旨とするものである。
導線から安定材を除去して得た基線材を絶縁被覆された
ヒーター線と撚合せて共撚線材とし１ この共撚線材を
熱収縮性チューブに挿入してから全体をボビンに無誘導
巻付けして加熱することを要旨とするものである。
（実施例）
第１図に示すのはこの発明の永久電流スイッチに用いら
れる複合線材４の一例であって、安定材を除去したマル
チフラメントからなる基線材１とヒーター線２との撚合
わされたものが熱収縮性チューブ３により被覆されてい
る。
れる複合線材４の一例であって、安定材を除去したマル
チフラメントからなる基線材１とヒーター線２との撚合
わされたものが熱収縮性チューブ３により被覆されてい
る。
この発明においてはこのような複合線材４をオンオフ動
作材として用いるものであるが、その製法の一例を第２
図に示す。すなわち複合線材４の長さを所定の電気抵抗
を与えるように設定した後ＦＲＰ製の５に無誘導巻きす
る。ついで全体を加熱してチューブ４の熱収縮処理を行
い、ボビンに密着させてスイッチとする。
作材として用いるものであるが、その製法の一例を第２
図に示す。すなわち複合線材４の長さを所定の電気抵抗
を与えるように設定した後ＦＲＰ製の５に無誘導巻きす
る。ついで全体を加熱してチューブ４の熱収縮処理を行
い、ボビンに密着させてスイッチとする。
具体的実施例ｌ
Ｎｂ−Ｔｉ系の超電導線を硝酸で処理して純ＣＵを除去
して得たマルチフィラメント線を基線材１として用いた
。この線材は直径５關、フィラメント数５００本、使用
長さは１，５ｍでその抵抗値は１０Ωであった。またヒ
ーター線２としてはフォーマル被覆済みのヒーター線を
用い、その長さは２．０ｍであった。両者を５．５ｍの
ピッチで撚合せた。
して得たマルチフィラメント線を基線材１として用いた
。この線材は直径５關、フィラメント数５００本、使用
長さは１，５ｍでその抵抗値は１０Ωであった。またヒ
ーター線２としてはフォーマル被覆済みのヒーター線を
用い、その長さは２．０ｍであった。両者を５．５ｍの
ピッチで撚合せた。
これらを被覆する熱収縮性チューブ３としてはポリオレ
フィン系のものを用い、その内径は加熱収縮前で１，６
關収縮後で０．８＋ｎｍであった。
フィン系のものを用い、その内径は加熱収縮前で１，６
關収縮後で０．８＋ｎｍであった。
複合線材４を巻き付けるとボビン５してはＧＦＲＰ製の
ものを用いた。無誘導巻き後全体を１５０℃に保持され
た恒温槽中に投入し、熱収縮により複合線材４に密着さ
せた。
ものを用いた。無誘導巻き後全体を１５０℃に保持され
た恒温槽中に投入し、熱収縮により複合線材４に密着さ
せた。
ついでこのようにして得たコイルを真空およびガス置換
可能なグローボックス中に入れ、−旦減圧大気圧になる
までＨｅガスを充填し、収縮チューブの端部をエポキシ
樹脂で封入してチューブ内の脱気処理を行った。
可能なグローボックス中に入れ、−旦減圧大気圧になる
までＨｅガスを充填し、収縮チューブの端部をエポキシ
樹脂で封入してチューブ内の脱気処理を行った。
比較のためＣｕマトリックスを除去したマルチフィラメ
ントを、従来の熱処理チューブを使用せずに、直接に巻
き付けて得たスイ・ソチを準備した。
ントを、従来の熱処理チューブを使用せずに、直接に巻
き付けて得たスイ・ソチを準備した。
結果の評価に際しては同一規格のスイ・ソチを１０個用
意して、その特性変動と安定性を実地に測定した。特性
の変動を第１表に、また１５０Ａで永久電流モード運用
を行ったときの安定性を第２表に、それぞれ示す。
意して、その特性変動と安定性を実地に測定した。特性
の変動を第１表に、また１５０Ａで永久電流モード運用
を行ったときの安定性を第２表に、それぞれ示す。
性のある永久電流スイッチが得られることか明らかにな
った。
った。
第 ２
図
第 １ 表
Ａ；永久電流スイッチのクエンチ電流値（Ａ）Ｂ；平均
クエンチ電流値（ａ） Ｃ；標準偏差（３σ） 以上の結果から、この発明によった場合従来のものに比
べて明らかに特性変動が少なくまた安定具体的実施例１
に使用した超電導線と同一のフィラメント直径および数
を有するＣｕ−Ｎｉ系マルチフィラメント線を用いて製
造した永久電流スイッチとの特性を比較した結果を第３
表に示す。
クエンチ電流値（ａ） Ｃ；標準偏差（３σ） 以上の結果から、この発明によった場合従来のものに比
べて明らかに特性変動が少なくまた安定具体的実施例１
に使用した超電導線と同一のフィラメント直径および数
を有するＣｕ−Ｎｉ系マルチフィラメント線を用いて製
造した永久電流スイッチとの特性を比較した結果を第３
表に示す。
なお該超電導線の長さは、スイッチ動作時（常電導状態
）での抵抗値がこの発明により製造したスイッチと同一
の値になるように、予め考慮選択した。なお評価はスイ
ッチ動作時の液体Ｈｅの蒸発量、永久電流モードでの減
衰率およびスイッチのクエンチ電流値について行った。
）での抵抗値がこの発明により製造したスイッチと同一
の値になるように、予め考慮選択した。なお評価はスイ
ッチ動作時の液体Ｈｅの蒸発量、永久電流モードでの減
衰率およびスイッチのクエンチ電流値について行った。
この結果からもこの発明の効果が明らかに確認される。
第３表
来問題点が多く実用化が遅れていた安定材を除去したマ
ルチフィラメントを用いた永久電流スイッチの安定した
製造が可能となり、その結果液体Ｈｅの蒸発量の低減、
大電流の通電および永久電流モードでの減衰率の低下な
どが達成された。これらによるスイッチの実用的価値の
向上は極めて大きなものである。
ルチフィラメントを用いた永久電流スイッチの安定した
製造が可能となり、その結果液体Ｈｅの蒸発量の低減、
大電流の通電および永久電流モードでの減衰率の低下な
どが達成された。これらによるスイッチの実用的価値の
向上は極めて大きなものである。
Ａ；スイッチに使用した超電導線の長さＢ；スイッチ作
動状態（常電導状態）を維持するためのヒーター熱量 Ｃ；液体Ｈｅの蒸発量（スイッチを２０分間作動させた
場合） Ｄ；スイッチの通電可能電流（クエンチ電流値）Ｅ；永
久電流モード時の減衰率（８０Ａ通電時）
動状態（常電導状態）を維持するためのヒーター熱量 Ｃ；液体Ｈｅの蒸発量（スイッチを２０分間作動させた
場合） Ｄ；スイッチの通電可能電流（クエンチ電流値）Ｅ；永
久電流モード時の減衰率（８０Ａ通電時）
第１図はこの発明の永久電流スイッチに用いる複合線材
の一例を示す斜視図、第２図は第１図に示した複合線材
を用いてのスイッチ製造の一例を示す正面図である。 １・・・基線材、２・・・ヒーター線、３・・・熱収縮
性チューブ、４・・・複合線材、５・・・ボビン。 （発明の効果）
の一例を示す斜視図、第２図は第１図に示した複合線材
を用いてのスイッチ製造の一例を示す正面図である。 １・・・基線材、２・・・ヒーター線、３・・・熱収縮
性チューブ、４・・・複合線材、５・・・ボビン。 （発明の効果）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、マルチフィラメント超電導線から安定材を除去した
基線材と絶縁被覆されたヒーター線とからなる共撚線材
が熱収縮チューブにより被覆された構造の複合線材がオ
ンオフ動作材として用いられている ことを特徴とする永久電流スイッチ。 ２、マルチフィラメント超電導線から安定材を除去して
基線材とし、 この基礎線材を絶縁被覆されたヒーター線と撚合せて共
撚線材とし、 この共撚線材を熱収縮性チューブに挿入して複合線材と
し、 この複合線材をボビンに無誘導巻付けした後加熱するこ
とにより密着させる ことを特徴とする永久電流スイッチの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2230651A JPH04112586A (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | 永久電流スイッチとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2230651A JPH04112586A (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | 永久電流スイッチとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04112586A true JPH04112586A (ja) | 1992-04-14 |
Family
ID=16911139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2230651A Pending JPH04112586A (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | 永久電流スイッチとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04112586A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2020184017A1 (ja) * | 2019-03-14 | 2021-03-18 | テルモ株式会社 | チューブ巻き付け用ボビン及び血液バッグシステム |
-
1990
- 1990-09-03 JP JP2230651A patent/JPH04112586A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2020184017A1 (ja) * | 2019-03-14 | 2021-03-18 | テルモ株式会社 | チューブ巻き付け用ボビン及び血液バッグシステム |
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