JPH04286304A - 超電導マグネット装置 - Google Patents
超電導マグネット装置Info
- Publication number
- JPH04286304A JPH04286304A JP5110291A JP5110291A JPH04286304A JP H04286304 A JPH04286304 A JP H04286304A JP 5110291 A JP5110291 A JP 5110291A JP 5110291 A JP5110291 A JP 5110291A JP H04286304 A JPH04286304 A JP H04286304A
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- Japan
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- helium
- superconducting
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- control valve
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- Pending
Links
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Landscapes
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、エネルギー貯蔵装置
などに利用される超電導マグネット装置に関し、特に超
電導破壊時の安定性を高めた超電導マグネット装置に関
する。
などに利用される超電導マグネット装置に関し、特に超
電導破壊時の安定性を高めた超電導マグネット装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の超電導マグネット装置の例として
は、特開昭６２−１２０９号公報や特開昭６２−１８０
０９ 号公報にあげられるようなものがある。すなわち
、前者は超電導マグネットがクェンチ（導体が超電導か
ら常電導へ遷移すること）したときの液体ヘリウムの蒸
気損失量を抑えるべく、超電導巻線部と液体ヘリウム貯
槽部とを隔てている。一方、後者はクェンチに伴う容器
の圧力上昇を減らすため、超電導巻線の周囲をカバーし
ヘリウムの気化速度を落している。
は、特開昭６２−１２０９号公報や特開昭６２−１８０
０９ 号公報にあげられるようなものがある。すなわち
、前者は超電導マグネットがクェンチ（導体が超電導か
ら常電導へ遷移すること）したときの液体ヘリウムの蒸
気損失量を抑えるべく、超電導巻線部と液体ヘリウム貯
槽部とを隔てている。一方、後者はクェンチに伴う容器
の圧力上昇を減らすため、超電導巻線の周囲をカバーし
ヘリウムの気化速度を落している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】安定性の高い超電導マ
グネットは仮りに局所的に常電導部が発生しても液体ヘ
リウムによる冷却が良いため、常電導部の伝播速度が遅
い。その結果、常電導部のみ著しく局部加熱され巻線を
焼損するおそれがある。クェンチ時の安全性を高めるた
めには超電導巻線部からの液体ヘリウムの排除などの工
夫が必要である。
グネットは仮りに局所的に常電導部が発生しても液体ヘ
リウムによる冷却が良いため、常電導部の伝播速度が遅
い。その結果、常電導部のみ著しく局部加熱され巻線を
焼損するおそれがある。クェンチ時の安全性を高めるた
めには超電導巻線部からの液体ヘリウムの排除などの工
夫が必要である。
【０００４】従来技術は、いずれもクェンチ時に液体ヘ
リウムの排除が行われるが、常電導部の伝播速度を上げ
るような積極的な手段を示されていない。
リウムの排除が行われるが、常電導部の伝播速度を上げ
るような積極的な手段を示されていない。
【０００５】本発明は、このような問題点を解決し、ク
ェンチ時における安全性を高めることを目的とする。
ェンチ時における安全性を高めることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、超電導巻線部
と液体ヘリウム貯槽部を隔離し、両者はそれぞれ独立の
ガス排出管を有し、遠隔操作弁を介して連結されるとと
もに超電導巻線部に通ずる配管にはこの弁と連動する遠
隔操作弁を経て室温の高圧ヘリウムガス貯槽が連結され
るようにした。
と液体ヘリウム貯槽部を隔離し、両者はそれぞれ独立の
ガス排出管を有し、遠隔操作弁を介して連結されるとと
もに超電導巻線部に通ずる配管にはこの弁と連動する遠
隔操作弁を経て室温の高圧ヘリウムガス貯槽が連結され
るようにした。
【０００７】
【作用】クェンチ時には、超電導巻線部に外部より室温
のヘリウムガスを送りこみ、強制的に超電導巻線部の液
面を押し下げるとともに巻線の温度を上昇させ、常電導
部の伝播を促進する。
のヘリウムガスを送りこみ、強制的に超電導巻線部の液
面を押し下げるとともに巻線の温度を上昇させ、常電導
部の伝播を促進する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１によって説明す
る。
る。
【０００９】１は超電導巻線、２はこれを収納する恒温
槽で、液体ヘリウム３の貯槽を兼ねる。超電導巻線１の
外周には下部に連通口４を有する隔壁５が設置されてい
る。隔壁５はステンレス鋼や繊維強化樹脂などの断熱性
の材料又は内部に真空槽を具えた２重壁からなる。
槽で、液体ヘリウム３の貯槽を兼ねる。超電導巻線１の
外周には下部に連通口４を有する隔壁５が設置されてい
る。隔壁５はステンレス鋼や繊維強化樹脂などの断熱性
の材料又は内部に真空槽を具えた２重壁からなる。
【００１０】恒温槽２には外部より液体ヘリウムを供給
する配管６と、気化した低温のヘリウムガスを図示して
いない冷凍機系へ戻す配管７が取り付けられている。恒
温槽２の上部には比較的口径の大きいガス排出管８が設
けてあり、安全弁９に直結される一方、ガス回収配管１
０に流量制御弁１１を介して接続されている。
する配管６と、気化した低温のヘリウムガスを図示して
いない冷凍機系へ戻す配管７が取り付けられている。恒
温槽２の上部には比較的口径の大きいガス排出管８が設
けてあり、安全弁９に直結される一方、ガス回収配管１
０に流量制御弁１１を介して接続されている。
【００１１】配管１２は超電導巻線１への電流リードを
冷却するヘリウムガスの回収経路である。隔壁５の上部
にはガス排出管８に比べて口径の小さなガス排出管１３
が取り付けられ、遠隔操作弁１４を介してガス排出管８
に接続されている。
冷却するヘリウムガスの回収経路である。隔壁５の上部
にはガス排出管８に比べて口径の小さなガス排出管１３
が取り付けられ、遠隔操作弁１４を介してガス排出管８
に接続されている。
【００１２】更に、ガス排出管１３には遠隔操作弁１５
を介して高圧ヘリウムガス貯槽１６が接続されている。 高圧ヘリウムガス貯槽１６は高純度ヘリウムガス・ボン
ベ、もしくは図示していない冷凍機系のガス精製システ
ムに配管１７で接続されている。１８は遠隔操作弁１４
，１５の制御器、１９，２０，２１はヘリウムの液面セ
ンサである。
を介して高圧ヘリウムガス貯槽１６が接続されている。 高圧ヘリウムガス貯槽１６は高純度ヘリウムガス・ボン
ベ、もしくは図示していない冷凍機系のガス精製システ
ムに配管１７で接続されている。１８は遠隔操作弁１４
，１５の制御器、１９，２０，２１はヘリウムの液面セ
ンサである。
【００１３】次に、この装置の動作を説明する。
【００１４】正常時は、遠隔操作弁１４が開かれ、遠隔
操作弁１５が閉ざされ、流量制御弁１１により所定のガ
ス量が排出されている。このとき、ガス排出管８とガス
排出管１３の圧力がほぼ等しくなるので、隔壁５内の液
体ヘリウム２２の液面は隔壁５の外の液体ヘリウム３の
液面とほぼ同一レベルに保たれていて、超電導巻線１を
十分に冷却している。
操作弁１５が閉ざされ、流量制御弁１１により所定のガ
ス量が排出されている。このとき、ガス排出管８とガス
排出管１３の圧力がほぼ等しくなるので、隔壁５内の液
体ヘリウム２２の液面は隔壁５の外の液体ヘリウム３の
液面とほぼ同一レベルに保たれていて、超電導巻線１を
十分に冷却している。
【００１５】今、なんらかの事故で超電導巻線１が常電
導転移（クェンチ）を起こし始めたら、ただちに遠隔操
作弁１４を閉じ、遠隔操作弁１５を開く。すると、室温
のヘリウムガスが高圧ヘリウムガス貯槽１６より隔壁５
内に供給され、液体ヘリウム２２の液面を押し下げる。
導転移（クェンチ）を起こし始めたら、ただちに遠隔操
作弁１４を閉じ、遠隔操作弁１５を開く。すると、室温
のヘリウムガスが高圧ヘリウムガス貯槽１６より隔壁５
内に供給され、液体ヘリウム２２の液面を押し下げる。
【００１６】供給されるヘリウムの温度が高いために液
体ヘリウム２２を急速に気化させ、隔壁５内のガス空間
を広げるとともに超電導巻線１の温度を高める。その結
果、超電導巻線１の内部に発生した常電導領域は冷却能
力の低下や温度の上昇に起因して急速に拡大する。
体ヘリウム２２を急速に気化させ、隔壁５内のガス空間
を広げるとともに超電導巻線１の温度を高める。その結
果、超電導巻線１の内部に発生した常電導領域は冷却能
力の低下や温度の上昇に起因して急速に拡大する。
【００１７】恒温槽２の内部の圧力が所定値以上に上が
ったら安全弁９が動作してガスを外部に放出する。高圧
ヘリウムガス貯槽１６からのガス供給は、液面センサ２
０の信号により超電導巻線１がすべてガス領域になった
ことを確認して停止する。安全弁９が動作中は流量制御
弁１１を閉めておく。
ったら安全弁９が動作してガスを外部に放出する。高圧
ヘリウムガス貯槽１６からのガス供給は、液面センサ２
０の信号により超電導巻線１がすべてガス領域になった
ことを確認して停止する。安全弁９が動作中は流量制御
弁１１を閉めておく。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば超電
導巻線がクェンチしたとき、全体が速やかに常電導に転
移し、エネルギーの放出が局部に限定されることがなく
、極めて安全な超電導マグネット装置を得ることができ
る。
導巻線がクェンチしたとき、全体が速やかに常電導に転
移し、エネルギーの放出が局部に限定されることがなく
、極めて安全な超電導マグネット装置を得ることができ
る。
【図１】本発明の実施例を示す断面模式図である。
１…超電導巻線、２…恒温槽（ヘリウム貯液部）、４…
連通口、５…隔壁、８，１３…ガス排出管、９…安全弁
、１１，１４…遠隔操作弁、１６…高圧ヘリウムガス貯
槽。
連通口、５…隔壁、８，１３…ガス排出管、９…安全弁
、１１，１４…遠隔操作弁、１６…高圧ヘリウムガス貯
槽。
Claims (1)
- 【請求項１】超電導巻線、それを冷却する液体ヘリウム
、液化ヘリウムを供給する手段、及び気化ヘリウムを排
出する手段を有する超電導マグネット装置において、前
記超電導巻線の外周を包囲する隔壁と、前記隔壁の外側
にあるヘリウム貯液部のガス槽上部に連結され、且つ安
全弁を備えた第１のガス排出管と、前記隔壁の下部に設
けた連通口と、前記隔壁の上部に設けた第２のガス排出
管と、前記第１のガス排出管と前記第２のガス排出管を
連結する第１の遠隔操作弁と、前記第２のガス排出管に
連結し、且つ前記第１の遠隔操作弁と連動する第２の遠
隔操作弁を経て、高圧ヘリウムガス貯槽に連結する配管
とを備えたことを特徴とする超電導マグネット装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5110291A JPH04286304A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 超電導マグネット装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5110291A JPH04286304A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 超電導マグネット装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04286304A true JPH04286304A (ja) | 1992-10-12 |
Family
ID=12877450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5110291A Pending JPH04286304A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 超電導マグネット装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04286304A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013174377A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Taiyo Nippon Sanso Corp | ヘリウム液化装置 |
| WO2014102669A1 (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | Koninklijke Philips N.V. | System and method for quench protection of a cryo-free super conducting magnet |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP5110291A patent/JPH04286304A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013174377A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Taiyo Nippon Sanso Corp | ヘリウム液化装置 |
| WO2014102669A1 (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | Koninklijke Philips N.V. | System and method for quench protection of a cryo-free super conducting magnet |
| CN104884969A (zh) * | 2012-12-27 | 2015-09-02 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于对无低温超导磁体的失超保护的系统和方法 |
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