JPH04573B2 - - Google Patents
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- JPH04573B2 JPH04573B2 JP61107577A JP10757786A JPH04573B2 JP H04573 B2 JPH04573 B2 JP H04573B2 JP 61107577 A JP61107577 A JP 61107577A JP 10757786 A JP10757786 A JP 10757786A JP H04573 B2 JPH04573 B2 JP H04573B2
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- Japan
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- conductor
- insulating cylinder
- cryogenic container
- superconducting
- current lead
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- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
- H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
- H01R4/68—Connections to or between superconductive connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
- H01F6/065—Feed-through bushings, terminals and joints
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、超電導機器用電流リード、特に極
低温容器内の超電導機器に接続して外部へ導出す
る超電導機器用電流リードに関するものである。
低温容器内の超電導機器に接続して外部へ導出す
る超電導機器用電流リードに関するものである。
〔従来の技術〕
第３図は例えば特開昭60−173883号公報に示さ
れた従来の超電導機器用電流リードＬを装着した
クライオスタツトの一部断面図であり、図におい
て、１は流体ヘリウム２を貯溜する極低温容器
で、この極低温容器１内には図示しない超電導コ
イル等の超電導機器が収納されている。また極低
温容器１は真空槽３内に収容されて外部から真空
断熱されている。極低温容器１の上壁１ａには絶
縁筒４の下端が貫通支持されており、この絶縁筒
４は、内周面に絶縁体５を設けた金属パイプ６か
ら構成され、絶縁筒４の上端は接続端子７ａを備
えたコネクタ７によつて閉鎖されている。絶縁筒
４内には、導体８が直線状に配設され、この導体
８の一端（第３図では上端）はコネクタ７の接続
端子７ａに接続され、他端はつなぎリード９を介
して、極低温容器１内の超電導機器（図示せず）
に電気的に接続されている。尚、１０は絶縁筒４
の上部側壁に設けたヘリウムガス等の冷却媒体の
取出口である。
れた従来の超電導機器用電流リードＬを装着した
クライオスタツトの一部断面図であり、図におい
て、１は流体ヘリウム２を貯溜する極低温容器
で、この極低温容器１内には図示しない超電導コ
イル等の超電導機器が収納されている。また極低
温容器１は真空槽３内に収容されて外部から真空
断熱されている。極低温容器１の上壁１ａには絶
縁筒４の下端が貫通支持されており、この絶縁筒
４は、内周面に絶縁体５を設けた金属パイプ６か
ら構成され、絶縁筒４の上端は接続端子７ａを備
えたコネクタ７によつて閉鎖されている。絶縁筒
４内には、導体８が直線状に配設され、この導体
８の一端（第３図では上端）はコネクタ７の接続
端子７ａに接続され、他端はつなぎリード９を介
して、極低温容器１内の超電導機器（図示せず）
に電気的に接続されている。尚、１０は絶縁筒４
の上部側壁に設けたヘリウムガス等の冷却媒体の
取出口である。
従来の超電導機器用電流リードＬは上述のよう
に構成され、極低温容器１内の超電導コイル等の
超電導機器（図示せず）を、例えば4.2〓に冷却
するために液体ヘリウム等の冷却媒体２が使用さ
れ、冷却媒体２は極低温容器１に保持される。極
低温容器１と真空槽３との間の空間１１は真空に
なされており、この真空々間１１によつて外部か
ら極低温容器１への熱伝導を減少させている。ま
た極低温容器１内の超電導コイル等の超電導機器
（図示せず）へ電流を供給する電流リードＬは、
極低温容器１内の液体ヘリウム２から発生する蒸
発ヘリウムガス等の冷却媒体で導体８を冷却する
ようになつており、すなわち極低温容器１の上部
に溜るヘリウムガス等の冷却媒体が絶縁筒４の開
放下端からその内部へ導かれ、導体８の電流によ
るジユール熱および熱伝導による侵入熱を奪つて
導体８を冷却しながら絶縁筒４内を上昇して上部
の取出口１０から外部へ放出される。尚、導体８
は、絶縁筒４内面の絶縁体５によつて絶縁筒４を
構成する金属パイプ６から電気的に絶縁されてい
る。
に構成され、極低温容器１内の超電導コイル等の
超電導機器（図示せず）を、例えば4.2〓に冷却
するために液体ヘリウム等の冷却媒体２が使用さ
れ、冷却媒体２は極低温容器１に保持される。極
低温容器１と真空槽３との間の空間１１は真空に
なされており、この真空々間１１によつて外部か
ら極低温容器１への熱伝導を減少させている。ま
た極低温容器１内の超電導コイル等の超電導機器
（図示せず）へ電流を供給する電流リードＬは、
極低温容器１内の液体ヘリウム２から発生する蒸
発ヘリウムガス等の冷却媒体で導体８を冷却する
ようになつており、すなわち極低温容器１の上部
に溜るヘリウムガス等の冷却媒体が絶縁筒４の開
放下端からその内部へ導かれ、導体８の電流によ
るジユール熱および熱伝導による侵入熱を奪つて
導体８を冷却しながら絶縁筒４内を上昇して上部
の取出口１０から外部へ放出される。尚、導体８
は、絶縁筒４内面の絶縁体５によつて絶縁筒４を
構成する金属パイプ６から電気的に絶縁されてい
る。
上述のような従来の超電導機器用電流リードＬ
では、導体８が直線状であるため、電流リードＬ
すなわち絶縁筒４を短くして装置全体をコンパク
トにしようとする導体８の長さも短くせざるをえ
ず、導体８の熱伝導による超電導機器への侵入熱
量が増大し、他方、超電導機器への侵入熱量を減
少させるためには、導体８の長さ、延いては電流
リードＬの長さを増大させなければならず、従つ
て装置全体が大型化してしまうという問題点があ
つた。
では、導体８が直線状であるため、電流リードＬ
すなわち絶縁筒４を短くして装置全体をコンパク
トにしようとする導体８の長さも短くせざるをえ
ず、導体８の熱伝導による超電導機器への侵入熱
量が増大し、他方、超電導機器への侵入熱量を減
少させるためには、導体８の長さ、延いては電流
リードＬの長さを増大させなければならず、従つ
て装置全体が大型化してしまうという問題点があ
つた。
この発明は、上述の問題点を解決するためにな
されたもので、電流リードの小型化を図ると同時
に、超電導機器への熱伝導を効果的に低減するこ
とを第一発明の目的とし、この第一発明の目的に
加えて絶縁筒内の導体を所定の形状に保持するこ
とを第二発明の目的とするものである。
されたもので、電流リードの小型化を図ると同時
に、超電導機器への熱伝導を効果的に低減するこ
とを第一発明の目的とし、この第一発明の目的に
加えて絶縁筒内の導体を所定の形状に保持するこ
とを第二発明の目的とするものである。
第一発明に係る超電導機器用電流リードは、導
体を螺旋状に巻回して絶縁筒内に収納したもので
ある。
体を螺旋状に巻回して絶縁筒内に収納したもので
ある。
第二発明に係る超電導機器用電流リードは、絶
縁筒内に配置される芯体の外周に導体を螺旋状に
巻回して該絶縁筒内に収納したものである。
縁筒内に配置される芯体の外周に導体を螺旋状に
巻回して該絶縁筒内に収納したものである。
第一発明における超電導機器用電流リードにお
いては、導体を螺旋状に巻回することによつて、
絶縁筒の長さ、すなわち電流リードの長さを短く
しても絶縁筒内に配置される導体自体の長さ即ち
熱伝導経路を十分に大きくすることができ、従つ
て導体は極低温容器から絶縁筒内に導かれる冷却
媒体によつて十分に冷却され超電導機器への熱伝
導が減少する。
いては、導体を螺旋状に巻回することによつて、
絶縁筒の長さ、すなわち電流リードの長さを短く
しても絶縁筒内に配置される導体自体の長さ即ち
熱伝導経路を十分に大きくすることができ、従つ
て導体は極低温容器から絶縁筒内に導かれる冷却
媒体によつて十分に冷却され超電導機器への熱伝
導が減少する。
第二発明における超電導機器用電流リードにお
いては、更に絶縁筒内に配置される芯体の外周に
導体を螺旋状に巻回することによつて、導体は所
定の形状に保持される。
いては、更に絶縁筒内に配置される芯体の外周に
導体を螺旋状に巻回することによつて、導体は所
定の形状に保持される。
第１図は第一発明の一実施例に示す断面図であ
り、１〜７および９〜１１は上記従来例と全く同
一のものである。この実施例では、絶縁筒４内に
配設される導体８ａは単線により形成されて螺旋
状に巻回されている。
り、１〜７および９〜１１は上記従来例と全く同
一のものである。この実施例では、絶縁筒４内に
配設される導体８ａは単線により形成されて螺旋
状に巻回されている。
上述のように構成された超電導機器用電流リー
ドL1においては、極低温容器１内で発生した蒸
発ヘリウムガス等の冷却媒体は、絶縁筒４の開放
下端から該絶縁筒４内に導かれ、螺旋状に巻回さ
れた導体８ａから、常温部からの熱伝導による伝
導熱と電流によるジユール熱とを奪いながら絶縁
筒４内を上昇して、取出口１０から外部へ放出さ
れる。この際、導体８ａは螺旋状に巻かれている
ため第３図に示すような直線状のものに比べて長
さが大幅に増大しており、従つて熱伝導の伝導経
路が長くなるので、導体８ａの熱伝導による、極
低温容器１内の超電導機器（図示せず）への侵入
熱量が減少すると同時に、導体８ａの表面積が増
大して冷却面積も十分に確保できるので、ヘリウ
ムガス等の冷却媒体によつて導体８ａを十分に冷
却することができる。この結果、超電導機器へ伝
達される伝導熱は第３図の従来例に比べて著しく
減少する。
ドL1においては、極低温容器１内で発生した蒸
発ヘリウムガス等の冷却媒体は、絶縁筒４の開放
下端から該絶縁筒４内に導かれ、螺旋状に巻回さ
れた導体８ａから、常温部からの熱伝導による伝
導熱と電流によるジユール熱とを奪いながら絶縁
筒４内を上昇して、取出口１０から外部へ放出さ
れる。この際、導体８ａは螺旋状に巻かれている
ため第３図に示すような直線状のものに比べて長
さが大幅に増大しており、従つて熱伝導の伝導経
路が長くなるので、導体８ａの熱伝導による、極
低温容器１内の超電導機器（図示せず）への侵入
熱量が減少すると同時に、導体８ａの表面積が増
大して冷却面積も十分に確保できるので、ヘリウ
ムガス等の冷却媒体によつて導体８ａを十分に冷
却することができる。この結果、超電導機器へ伝
達される伝導熱は第３図の従来例に比べて著しく
減少する。
なお、上記実施例では導体８ａを単線とした
が、導体８の表面にフインを形成したり、あるい
は導体８ａを網線より形成して表面積を増大させ
ることにより、冷却効率を更に向上させることも
可能である。
が、導体８の表面にフインを形成したり、あるい
は導体８ａを網線より形成して表面積を増大させ
ることにより、冷却効率を更に向上させることも
可能である。
第２図は第二発明の一実施例を示す断面図であ
り、１〜１１は第１図の実施例と全く同一のもの
である。この第２図の実施例では、絶縁筒４内
に、円筒状の芯体１２が同心状に配置されて、そ
の芯体１２の下端部は半径方向に延びる支持部材
１３によつて、極低温容器１内に挿入された絶縁
筒４の下端部に支持されている。芯体１２は上端
を栓体１２ａによつて閉鎖された熱伝導率の小さ
な材質のパイプよりなり、その芯体１２の外周面
には、一端をコネクタ７の接続端子７ａに接続さ
れるとともに他端をつなぎリード９を介して極低
温容器１内の超電導機器（図示せず）に接続され
る導体１２が螺旋状に巻回されている。
り、１〜１１は第１図の実施例と全く同一のもの
である。この第２図の実施例では、絶縁筒４内
に、円筒状の芯体１２が同心状に配置されて、そ
の芯体１２の下端部は半径方向に延びる支持部材
１３によつて、極低温容器１内に挿入された絶縁
筒４の下端部に支持されている。芯体１２は上端
を栓体１２ａによつて閉鎖された熱伝導率の小さ
な材質のパイプよりなり、その芯体１２の外周面
には、一端をコネクタ７の接続端子７ａに接続さ
れるとともに他端をつなぎリード９を介して極低
温容器１内の超電導機器（図示せず）に接続され
る導体１２が螺旋状に巻回されている。
上述のように構成された超電導機器用電流リー
ドL2においても、芯体１２の外周に螺旋状に巻
回された導体８ａは、第一実施例と同様に、極低
温容器１から絶縁筒４の開放下端を通つてその内
部へ導かれる蒸発ヘリウムガス等の冷却媒体によ
つて効率良く冷却される。その上、導体８ａは芯
体１２の外周に巻回されて保持されているので、
導体８ａの所定の螺旋形状が崩れるようなことも
ない。また、芯体１２は熱伝導率の小さな材料に
よつて構成され、且つ極低温容器１内において絶
縁筒４に支持されているので、芯体１２は絶縁筒
４の常温部に一切接触していない。このため、絶
縁筒４の常温部から芯体１２を通して熱伝導によ
り伝達される侵入熱量は零になる。更に、パイプ
状の芯体１２の上端は栓体１２ａによつて閉鎖さ
れているので、冷却媒体は芯体１２の中空内部を
流通することなく、その外周面に沿つて流れて螺
旋状の導体８ａを効率良く冷却する。
ドL2においても、芯体１２の外周に螺旋状に巻
回された導体８ａは、第一実施例と同様に、極低
温容器１から絶縁筒４の開放下端を通つてその内
部へ導かれる蒸発ヘリウムガス等の冷却媒体によ
つて効率良く冷却される。その上、導体８ａは芯
体１２の外周に巻回されて保持されているので、
導体８ａの所定の螺旋形状が崩れるようなことも
ない。また、芯体１２は熱伝導率の小さな材料に
よつて構成され、且つ極低温容器１内において絶
縁筒４に支持されているので、芯体１２は絶縁筒
４の常温部に一切接触していない。このため、絶
縁筒４の常温部から芯体１２を通して熱伝導によ
り伝達される侵入熱量は零になる。更に、パイプ
状の芯体１２の上端は栓体１２ａによつて閉鎖さ
れているので、冷却媒体は芯体１２の中空内部を
流通することなく、その外周面に沿つて流れて螺
旋状の導体８ａを効率良く冷却する。
なお、上記第２図の実施例では、芯体１２とし
てパイプを使用したが、芯体１２を熱伝導率の小
さな材質の中実の棒によつて構成しても良い。
てパイプを使用したが、芯体１２を熱伝導率の小
さな材質の中実の棒によつて構成しても良い。
第一発明によれば、以上説明したとおり、絶縁
筒内の導体を螺旋状に巻回したので、電流リード
の長さすなわち絶縁筒の長さに対してその内部の
導体の長さを大幅に増大することができ、従つて
電流リードを短かくしても、導体の熱伝導経路を
長くすることによつて熱伝導による超電導機器へ
の侵入熱量を減少させることができると同時に、
導体自体の表面積も増大するので、極低温容器か
ら絶縁筒の開放端部を通つてその内部に導かれる
冷却媒体により導体を効率良く十分に冷却するこ
とができ、従つてコンパクトで侵入熱量の少ない
電流リードが得られる効果がある。
筒内の導体を螺旋状に巻回したので、電流リード
の長さすなわち絶縁筒の長さに対してその内部の
導体の長さを大幅に増大することができ、従つて
電流リードを短かくしても、導体の熱伝導経路を
長くすることによつて熱伝導による超電導機器へ
の侵入熱量を減少させることができると同時に、
導体自体の表面積も増大するので、極低温容器か
ら絶縁筒の開放端部を通つてその内部に導かれる
冷却媒体により導体を効率良く十分に冷却するこ
とができ、従つてコンパクトで侵入熱量の少ない
電流リードが得られる効果がある。
また第二発明によれば、上記効果に加えて、絶
縁筒内に配置される芯体の外周に導体を螺旋状に
巻回したので、芯体によつて螺旋状の導体を所定
の形状に保持できる効果がある。
縁筒内に配置される芯体の外周に導体を螺旋状に
巻回したので、芯体によつて螺旋状の導体を所定
の形状に保持できる効果がある。
第１図は第一発明に係る超電導機器用電流リー
ドの一実施例を示す断面図、第２図は第二発明に
係る超電導機器用電流リードの一実施例を示す断
面図、第３図は従来の超電導機器用電流リードを
示す断面図である。 図において、１は極低温容器、４は絶縁筒、８
ａは導体、１２は芯体である。なお、各図中同一
符号は同一または相当部分を示す。
ドの一実施例を示す断面図、第２図は第二発明に
係る超電導機器用電流リードの一実施例を示す断
面図、第３図は従来の超電導機器用電流リードを
示す断面図である。 図において、１は極低温容器、４は絶縁筒、８
ａは導体、１２は芯体である。なお、各図中同一
符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超電導機器を収容した極低温容器に開放端部
を挿入されるとともに閉鎖端部を常温領域に配置
される絶縁筒と、その絶縁筒内に螺旋状に巻回し
て収容され、一端を外部の電気機器へ接続される
とともに、他端を極低温容器内の超電導機器へ接
続される導体とを備えることを特徴とする超電導
機器用電流リード。 ２ 超電導機器を収容した極低温容器に開放端部
を挿入されるとともに閉鎖端部を常温領域に配置
される絶縁筒と、その絶縁筒内に配置される芯体
と、前記絶縁筒内で前記芯体の外周に螺旋状に巻
回され、一端を外部の電気機器へ接続されるとと
もに、他端を極低温容器内の超電導機器へ接続さ
れる導体とを備えたことを特徴とする超電導機器
用電流リード。 ３ 前記芯体は、前記極低温容器内で前記絶縁筒
に支持されることを特徴とする、特許請求の範囲
第２項記載の超電導機器用電流リード。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61107577A JPS62264683A (ja) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | 超電導機器用電流リ−ド |
| US07/049,175 US4754249A (en) | 1986-05-13 | 1987-05-13 | Current lead structure for superconducting electrical apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61107577A JPS62264683A (ja) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | 超電導機器用電流リ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62264683A JPS62264683A (ja) | 1987-11-17 |
| JPH04573B2 true JPH04573B2 (ja) | 1992-01-08 |
Family
ID=14462696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61107577A Granted JPS62264683A (ja) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | 超電導機器用電流リ−ド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4754249A (ja) |
| JP (1) | JPS62264683A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5044406A (en) * | 1987-03-18 | 1991-09-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Pipe made from a superconducting ceramic material |
| US5474975A (en) * | 1987-04-01 | 1995-12-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing an elongated member from a superconducting ceramic material |
| JPH01143310A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-05 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導マグネット装置 |
| JPH03283678A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-13 | Fuji Electric Co Ltd | 超電導磁石装置の電流リード |
| JP2734171B2 (ja) * | 1990-05-11 | 1998-03-30 | 富士電機株式会社 | 超電導磁石装置の電流リード |
| US5298679A (en) * | 1992-07-01 | 1994-03-29 | Westinghouse Electric Corp. | Current lead for cryostat using composite high temperature superconductors |
| EP1509972A1 (en) * | 2002-05-31 | 2005-03-02 | Pirelli & C. S.p.A. | Current lead for superconducting apparatus |
| GB0424713D0 (en) * | 2004-11-09 | 2004-12-08 | Council Cent Lab Res Councils | Cryostat |
| US8671698B2 (en) * | 2007-10-10 | 2014-03-18 | Cryomech, Inc. | Gas liquifier |
| JP5115245B2 (ja) * | 2008-03-06 | 2013-01-09 | 富士電機株式会社 | 超電導電流リード |
| DE112011103478T5 (de) * | 2010-10-14 | 2013-08-01 | Chubu University Educational Foundation | Stromleitervorrichtung |
| US11961662B2 (en) | 2020-07-08 | 2024-04-16 | GE Precision Healthcare LLC | High temperature superconducting current lead assembly for cryogenic apparatus |
| US20220316926A1 (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | Sporian Microsystems, Inc. | High-temperature flow sensor probe |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3349161A (en) * | 1964-12-30 | 1967-10-24 | Avco Corp | Electrical leads for cryogenic devices |
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| US4369636A (en) * | 1981-07-06 | 1983-01-25 | General Atomic Company | Methods and apparatus for reducing heat introduced into superconducting systems by electrical leads |
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1987
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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