JPH05275755A - クライオスタット - Google Patents
クライオスタットInfo
- Publication number
- JPH05275755A JPH05275755A JP4067462A JP6746292A JPH05275755A JP H05275755 A JPH05275755 A JP H05275755A JP 4067462 A JP4067462 A JP 4067462A JP 6746292 A JP6746292 A JP 6746292A JP H05275755 A JPH05275755 A JP H05275755A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive layer
- inner tank
- good conductive
- cryostat
- superconducting coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】内槽の外面に設けられる良導電層に、それ本来
の機能を発揮させることができるとともに、この良導電
層の存在が超電導コイルの常電導転移時や励消磁時に不
具合を招くことのないクライオスタットを提供する。 【構成】超電導コイル５と液体ヘリウム６とを一緒に収
容するステンレス鋼製の内槽２の外面に良導電層９を設
けるととともに内槽２の内面に４弗化エチレンエポキシ
樹脂などの熱伝導率の低い熱バリア層１０を設けてい
る。
の機能を発揮させることができるとともに、この良導電
層の存在が超電導コイルの常電導転移時や励消磁時に不
具合を招くことのないクライオスタットを提供する。 【構成】超電導コイル５と液体ヘリウム６とを一緒に収
容するステンレス鋼製の内槽２の外面に良導電層９を設
けるととともに内槽２の内面に４弗化エチレンエポキシ
樹脂などの熱伝導率の低い熱バリア層１０を設けてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば磁気浮上列車
に搭載される超電導コイルを収容するのに適したクライ
オスタットに関する。
に搭載される超電導コイルを収容するのに適したクライ
オスタットに関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気浮上式鉄道では、浮上力や推進力を
効率よく得るために超電導コイルを使用する傾向にあ
る。この場合、超電導コイルは車上に搭載される。
効率よく得るために超電導コイルを使用する傾向にあ
る。この場合、超電導コイルは車上に搭載される。
【０００３】ところで、超電導コイルを使用するときに
は、この超電導コイルをクライオスタット内に収容して
極低温に保つ必要がある。このようなことから、用途に
応じた種々のクライオスタットが考えられている。
は、この超電導コイルをクライオスタット内に収容して
極低温に保つ必要がある。このようなことから、用途に
応じた種々のクライオスタットが考えられている。
【０００４】図１には磁気浮上式鉄道の車上用超電導コ
イルを収容するためのクライオスタットが示されてい
る。このクライオスタットは、大きく別けて、外槽１
と、この外槽１内に収容された内槽２と、この内槽２と
外槽１との間に形成された真空断熱層３と、この真空断
熱層３を厚み方向に仕切るように配置されて侵入しよう
とする輻射熱をカットする熱シールド板４とで構成され
ている。内槽２はレーストラック状に形成されている。
そして、内槽２内に超電導コイル５と液体ヘリウム６と
が一緒に収容されている。外槽１および内槽２は、機械
的強度の確保、製作の容易化、非磁性であることなどの
面から通常、ステンレス鋼で形成されている。なお、図
中７は荷重支持体を示している。
イルを収容するためのクライオスタットが示されてい
る。このクライオスタットは、大きく別けて、外槽１
と、この外槽１内に収容された内槽２と、この内槽２と
外槽１との間に形成された真空断熱層３と、この真空断
熱層３を厚み方向に仕切るように配置されて侵入しよう
とする輻射熱をカットする熱シールド板４とで構成され
ている。内槽２はレーストラック状に形成されている。
そして、内槽２内に超電導コイル５と液体ヘリウム６と
が一緒に収容されている。外槽１および内槽２は、機械
的強度の確保、製作の容易化、非磁性であることなどの
面から通常、ステンレス鋼で形成されている。なお、図
中７は荷重支持体を示している。
【０００５】上記のように構成されたクライオスタット
には、走行時に荷重支持体７を介しての伝導や輻射等に
よる定常的な熱侵入以外に次のような熱負荷が加わる。
すなわち、車上用の超電導コイル５は、地上に置かれた
地上コイルあるいは推進コイル８との関連において浮上
力あるいは推進力の発生に寄与する。推進コイル８は通
常、高周波磁界を発生する。この高周波磁界によって内
槽２に渦電流が誘起され、この渦電流に起因するジュー
ル損失が熱負荷として加わる。また、走行時には内槽２
と熱シールド板４との間に相対振動が発生しやすい。こ
のように相対振動が起こると、熱シールド板４に渦電流
が流れ、この渦電流を打ち消すように内槽２に渦電流が
流れる。この渦電流に起因するジュール損失も熱負荷と
して加わる。そこで、このようなジュール損失を低減さ
せるために、車上用のクライオスタットでは、通常、内
槽２の外面に銅、アルミニウム等の低電気抵抗率を有す
る良導電層９をメッキや張り付けなどによって設けてい
る。
には、走行時に荷重支持体７を介しての伝導や輻射等に
よる定常的な熱侵入以外に次のような熱負荷が加わる。
すなわち、車上用の超電導コイル５は、地上に置かれた
地上コイルあるいは推進コイル８との関連において浮上
力あるいは推進力の発生に寄与する。推進コイル８は通
常、高周波磁界を発生する。この高周波磁界によって内
槽２に渦電流が誘起され、この渦電流に起因するジュー
ル損失が熱負荷として加わる。また、走行時には内槽２
と熱シールド板４との間に相対振動が発生しやすい。こ
のように相対振動が起こると、熱シールド板４に渦電流
が流れ、この渦電流を打ち消すように内槽２に渦電流が
流れる。この渦電流に起因するジュール損失も熱負荷と
して加わる。そこで、このようなジュール損失を低減さ
せるために、車上用のクライオスタットでは、通常、内
槽２の外面に銅、アルミニウム等の低電気抵抗率を有す
る良導電層９をメッキや張り付けなどによって設けてい
る。
【０００６】しかしながら、上記のように構成されたク
ライオスタットにあっても次のような問題があった。す
なわち、超電導コイル５に何等かの擾乱が印加され、こ
れが原因して超電導コイル６が常電導に転移すると、超
電導コイルに蓄積されていた膨大なエネルギが急激に放
出される。この放出は電流の変化となって現れるので、
良導電層９に誘導電流が流れる。この誘導電流は１０万
アンペア以上にも及ぶ。このような大電流が良導電層９
に流れると、良導電層９と超電導コイル５との間に大き
な吸引力が作用する。この吸引力は１０kg/cm 2 のオー
ダーにも達し、この力が内槽２に外圧として加わる。こ
の結果、内槽２が変形してしまう虞れがあった。
ライオスタットにあっても次のような問題があった。す
なわち、超電導コイル５に何等かの擾乱が印加され、こ
れが原因して超電導コイル６が常電導に転移すると、超
電導コイルに蓄積されていた膨大なエネルギが急激に放
出される。この放出は電流の変化となって現れるので、
良導電層９に誘導電流が流れる。この誘導電流は１０万
アンペア以上にも及ぶ。このような大電流が良導電層９
に流れると、良導電層９と超電導コイル５との間に大き
な吸引力が作用する。この吸引力は１０kg/cm 2 のオー
ダーにも達し、この力が内槽２に外圧として加わる。こ
の結果、内槽２が変形してしまう虞れがあった。
【０００７】また、超電導コイル５の励磁時および消磁
時には良導電層９に誘導電流が流れ、そのジュール損失
によって励消磁時における液体ヘリウム６の消費量が増
加する問題もあった。
時には良導電層９に誘導電流が流れ、そのジュール損失
によって励消磁時における液体ヘリウム６の消費量が増
加する問題もあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、内槽の外
面に良導電層を設けたクライオスタットにあっては、特
に超電導コイルが常電導に転移したときや励消磁時にお
いて、良導電層の存在が逆に有害となる問題があった。
面に良導電層を設けたクライオスタットにあっては、特
に超電導コイルが常電導に転移したときや励消磁時にお
いて、良導電層の存在が逆に有害となる問題があった。
【０００９】そこで本発明は、内槽の外面に設けられる
良導電層にそれ本来の機能を発揮させることができると
ともに、この良導電層の存在が超電導コイルの常電導転
移時や励消磁時に不具合を招くことのないクライオスタ
ットを提供することを目的としている。
良導電層にそれ本来の機能を発揮させることができると
ともに、この良導電層の存在が超電導コイルの常電導転
移時や励消磁時に不具合を招くことのないクライオスタ
ットを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、超電導コイルと極低温冷媒とを収容する
金属製の内槽の外面に良導電層を設けてなるクライオス
タットにおいて、前記内槽の内面に熱伝導率の低い熱バ
リア層を設けてなることを特徴としている。
に、本発明は、超電導コイルと極低温冷媒とを収容する
金属製の内槽の外面に良導電層を設けてなるクライオス
タットにおいて、前記内槽の内面に熱伝導率の低い熱バ
リア層を設けてなることを特徴としている。
【００１１】
【作用】このクライオスタットを磁気浮上列車に搭載し
た場合を例にとると、走行時には地上側コイルで発生し
た高周波磁界の影響や内槽と熱シールド板との間の相対
振動の影響で内槽の外面に設けられている良導電層にジ
ュール損失が発生する。しかし、内槽の内面に熱バリア
層が設けられているので、発生した熱は内槽内、つまり
極低温冷媒にはほとんど伝わらない。この熱は専ら輻射
によって低温シールド板に伝わる。これは、超電導コイ
ルを励消磁する時も同じである。したがって、走行時や
励消磁時における極低温冷媒の消費を抑制できることに
なる。
た場合を例にとると、走行時には地上側コイルで発生し
た高周波磁界の影響や内槽と熱シールド板との間の相対
振動の影響で内槽の外面に設けられている良導電層にジ
ュール損失が発生する。しかし、内槽の内面に熱バリア
層が設けられているので、発生した熱は内槽内、つまり
極低温冷媒にはほとんど伝わらない。この熱は専ら輻射
によって低温シールド板に伝わる。これは、超電導コイ
ルを励消磁する時も同じである。したがって、走行時や
励消磁時における極低温冷媒の消費を抑制できることに
なる。
【００１２】一方、超電導コイルが常電導に転移する
と、内槽の外面に設けられている良導電層に大きな誘導
電流が流れようとする。しかし、良導電層は熱バリア層
の存在によって極低温冷媒とは熱絶縁されているので、
上記誘導電流が立上がると良導電層が急速に温度上昇す
る。このため、良導電層を構成している金属の抵抗率が
上昇し、その結果として誘導電流のレベルそのものが小
さい値に抑えられる。したがって、誘導電流が流れたと
きに起こる良導電層と超電導コイルとの間の電磁吸引力
を小さな値に抑えることができ、超電導コイルが常電導
に転移したときに起こり易い内槽の変形も防止できるこ
とになる。
と、内槽の外面に設けられている良導電層に大きな誘導
電流が流れようとする。しかし、良導電層は熱バリア層
の存在によって極低温冷媒とは熱絶縁されているので、
上記誘導電流が立上がると良導電層が急速に温度上昇す
る。このため、良導電層を構成している金属の抵抗率が
上昇し、その結果として誘導電流のレベルそのものが小
さい値に抑えられる。したがって、誘導電流が流れたと
きに起こる良導電層と超電導コイルとの間の電磁吸引力
を小さな値に抑えることができ、超電導コイルが常電導
に転移したときに起こり易い内槽の変形も防止できるこ
とになる。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。
る。
【００１４】図１には本発明の一実施例に係るクライオ
スタット、ここには磁気浮上列車搭載用のクライオスタ
ットが示されている。そして、この図では図２と同一部
分が同一符号で示されている。
スタット、ここには磁気浮上列車搭載用のクライオスタ
ットが示されている。そして、この図では図２と同一部
分が同一符号で示されている。
【００１５】このクライオスタットは、大きく別けて、
ステンレス鋼製の外槽１と、この外槽１内に収容された
ステンレス鋼製の内槽２と、この内槽２と外槽１との間
に形成された真空断熱層３と、この真空断熱層３を厚み
方向に仕切るように配置されて侵入しようとする輻射熱
をカットする熱シールド板４とで構成されている。内槽
２はレーストラック状に形成されており、この内槽２内
に超電導コイル５と液体ヘリウム６とが一緒に収容され
ている。
ステンレス鋼製の外槽１と、この外槽１内に収容された
ステンレス鋼製の内槽２と、この内槽２と外槽１との間
に形成された真空断熱層３と、この真空断熱層３を厚み
方向に仕切るように配置されて侵入しようとする輻射熱
をカットする熱シールド板４とで構成されている。内槽
２はレーストラック状に形成されており、この内槽２内
に超電導コイル５と液体ヘリウム６とが一緒に収容され
ている。
【００１６】この実施例では、内槽２の外面に銅、アル
ミニウム等の低電気抵抗率を有する良導電層９がメッキ
や張り付けなどによって設けられている。また、内槽２
の内面には、４弗化エチレン、カプトン、エポキシ樹脂
の中から選ばれた少なくとも１種で形成された熱バリア
層１０がコーティングなどによって設けられている。こ
のような構成であると、内槽２の内面には熱バリア層１
０が設けられているので、走行時に地上側の推進コイル
８で発生した高周波磁界の影響や内槽２と熱シールド板
４との間の相対振動の影響で内槽２の外面に設けられて
いる良導電層９にジュール損失が発生しても、この熱は
液体ヘリウム６にはほとんど伝わらない。この熱は専ら
輻射によって熱シールド板４に伝わる。これは、超電導
コイル５を励消磁する時も同じである。したがって、走
行時や超電導コイル５の励消磁時における液体ヘリウム
６の消費を抑制できる。
ミニウム等の低電気抵抗率を有する良導電層９がメッキ
や張り付けなどによって設けられている。また、内槽２
の内面には、４弗化エチレン、カプトン、エポキシ樹脂
の中から選ばれた少なくとも１種で形成された熱バリア
層１０がコーティングなどによって設けられている。こ
のような構成であると、内槽２の内面には熱バリア層１
０が設けられているので、走行時に地上側の推進コイル
８で発生した高周波磁界の影響や内槽２と熱シールド板
４との間の相対振動の影響で内槽２の外面に設けられて
いる良導電層９にジュール損失が発生しても、この熱は
液体ヘリウム６にはほとんど伝わらない。この熱は専ら
輻射によって熱シールド板４に伝わる。これは、超電導
コイル５を励消磁する時も同じである。したがって、走
行時や超電導コイル５の励消磁時における液体ヘリウム
６の消費を抑制できる。
【００１７】一方、超電導コイル５が何等かの原因で常
電導に転移すると、内槽２の外面に設けられている良導
電層９に大きな誘導電流が流れようとする。しかし、良
導電層９は熱バリア層１０の存在によって液体ヘリウム
６とは熱絶縁されているので、上記誘導電流が立上がる
と良導電層９が急速に温度上昇する。このため、良導電
層９を構成している金属の抵抗率が上昇し、その結果と
して誘導電流のレベルそのものが小さい値に抑えられ
る。したがって、誘導電流が原因して起こる内槽２の変
形も防止できる。
電導に転移すると、内槽２の外面に設けられている良導
電層９に大きな誘導電流が流れようとする。しかし、良
導電層９は熱バリア層１０の存在によって液体ヘリウム
６とは熱絶縁されているので、上記誘導電流が立上がる
と良導電層９が急速に温度上昇する。このため、良導電
層９を構成している金属の抵抗率が上昇し、その結果と
して誘導電流のレベルそのものが小さい値に抑えられ
る。したがって、誘導電流が原因して起こる内槽２の変
形も防止できる。
【００１８】なお、上述した実施例では極低温冷媒とし
て液体ヘリウム６を用いているが、超電導コイルを高温
超電導線で形成した場合には、液体ヘリウムより沸点の
高い冷媒を使用できることは勿論である。また、上述し
た実施例は本発明を磁気浮上列車へ搭載されるものに適
用しているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、類似した使われ方をするものにも適用できる。
て液体ヘリウム６を用いているが、超電導コイルを高温
超電導線で形成した場合には、液体ヘリウムより沸点の
高い冷媒を使用できることは勿論である。また、上述し
た実施例は本発明を磁気浮上列車へ搭載されるものに適
用しているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、類似した使われ方をするものにも適用できる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
内槽の外面に設けられる良導電層に、それ本来の機能を
発揮させることができるとともに、良導電層を設けたこ
とによって起こる不具合を解消することができる。
内槽の外面に設けられる良導電層に、それ本来の機能を
発揮させることができるとともに、良導電層を設けたこ
とによって起こる不具合を解消することができる。
【図１】本発明の一実施例に係るクライオスタットの縦
断面図、
断面図、
【図２】従来のクライオスタットの縦断面図。
１…外槽 ２…内槽 ３…真空断熱層 ４…熱シールド
板 ５…超電導コイル ６…液体ヘリウ
ム ９…良導電層 １０…熱バリア層
板 ５…超電導コイル ６…液体ヘリウ
ム ９…良導電層 １０…熱バリア層
Claims (2)
- 【請求項１】超電導コイルと極低温冷媒とを収容する金
属製の内槽の外面に良導電層を設けてなるクライオスタ
ットにおいて、前記内槽の内面に熱伝導率の低い熱バリ
ア層を設けてなることを特徴とするクライオスタット。 - 【請求項２】前記熱バリア層は、４弗化エチレン、カプ
トン（登録商標）、エポキシ樹脂の中から選ばれた少な
くとも１種で形成されていることを特徴とする請求項１
に記載のクライオスタット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4067462A JPH05275755A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | クライオスタット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4067462A JPH05275755A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | クライオスタット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275755A true JPH05275755A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=13345647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4067462A Pending JPH05275755A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | クライオスタット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05275755A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002075905A1 (fr) * | 2001-03-15 | 2002-09-26 | Nikon Corporation | Unite d'armature, moteur, plateau, appareil d'exposition, et procede de fabrication d'appareil correspondant |
| WO2002084850A1 (fr) * | 2001-04-09 | 2002-10-24 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Induit de moteur lineaire protege et moteur lineaire protege |
| EP1253602A1 (en) * | 2000-01-31 | 2002-10-30 | Fujitsu Limited | Heat-insulated signal transmission unit and superconducting signal transmission device |
| JP2002320374A (ja) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Yaskawa Electric Corp | キャンド・リニアモータ電機子およびキャンド・リニアモータ |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP4067462A patent/JPH05275755A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1253602A1 (en) * | 2000-01-31 | 2002-10-30 | Fujitsu Limited | Heat-insulated signal transmission unit and superconducting signal transmission device |
| EP1253602A4 (en) * | 2000-01-31 | 2003-04-09 | Fujitsu Ltd | THERMALLY INSULATED SIGNAL TRANSMISSION UNIT AND SUPERCONDUCTIVE SIGNAL TRANSMISSION DEVICE |
| US6889068B2 (en) | 2000-01-31 | 2005-05-03 | Fujitsu Limited | Heat cutoff signal transmission unit and superconducting signal transmission apparatus |
| WO2002075905A1 (fr) * | 2001-03-15 | 2002-09-26 | Nikon Corporation | Unite d'armature, moteur, plateau, appareil d'exposition, et procede de fabrication d'appareil correspondant |
| WO2002084850A1 (fr) * | 2001-04-09 | 2002-10-24 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Induit de moteur lineaire protege et moteur lineaire protege |
| JP2002320374A (ja) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Yaskawa Electric Corp | キャンド・リニアモータ電機子およびキャンド・リニアモータ |
| JP4706119B2 (ja) * | 2001-04-20 | 2011-06-22 | 株式会社安川電機 | キャンド・リニアモータ電機子およびキャンド・リニアモータ |
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