JPH0690973B2 - 超電導コイル - Google Patents

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に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図には特開昭57-32607から32609号公報に記載され
ているような浸漬冷却型超電導コイルが示されている。
同図に示されているように超電導コイル１は、超電導々
体1aを層間絶縁層２を施し乍ら円形状に巻回形成した単
位コイルのデイスク３が積層されている。すなわち単位
コイルのデイスク３を、電気絶縁（段間絶縁）とコイル
冷却とのための液体ヘリウムの流通路４を形成するため
の絶縁スペーサ５を施し乍ら所定数積層する。そしてコ
イル対地間絶縁を目的とした内張絶縁６を施し、コイル
サポートリング７で支持し、SUS製のコイル枠８内に収
納される。

このように構成された超電導コイル１で層間絶縁層２は
一般に次のようにして形成される。レジン含浸硬化ガラ
スクロステープ，芳香族ポリアミド紙，薄葉フイルム材
などに接着レジンを塗布したもの、あるいは超電導々体
1aに予め接着レジンを塗布しておいて、上記材料などに
接着レジンを塗布しないものが使用される。そして超電
導々体1aの巻回時にはこの材料を導体1a間に連続して配
置し乍ら巻回される。超電導々体1aに圧力をかけて所定
回数巻回後、圧力をかけた状態で加熱あるいは常温キユ
アされて層間絶縁層２が形成される。このようにして層
間絶縁層２が形成されると共に、単位コイルのデイスク
３ができる。

これらの単位コイルのデイスク３間に配置される絶縁ス
ペーサ５は厚さ数mmで、所定の大きさをもつた積層板
（ガラス繊維強化プラスチック）が用いられる。この積
層板が超電導々体1aに接着レジンで所定の間隔を介して
接着固定され、絶縁スペーサ５が形成される。

単位コイルのデイスク３を所定数積層して形成され、コ
イル枠８に収納された超電導コイル１は運転時に液体ヘ
リウム中に浸漬，冷却され、通電されて超電導化が図ら
れる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、コイル製作上で作業工程の簡略化，冷
却効率向上の配慮がなされておらず、作業の複雑化，冷
却効率が低いなどの問題があつた。すなわち層間絶縁層
と絶縁スペーサとを別々の作業工程で形成しなければな
らず、作業効率が低下するのみならず、層間絶縁層が連
続して形成されるので、超電導々体に対して軸方向に殆
んど液体ヘリウムの流通路がなく（超電導コイルの両端
には設けてある）、冷却効率が低下する。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、作業およ
び冷却効率の向上を可能とした超電導コイルを提供する
ことを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、超電導々体を所定間隔で配置したＬ形また
Ｕ形絶縁体を介して巻回し、かつ巻回形成した単位コイ
ルのデイスクを超電導々体間に配置したＬ型またはＵ形
絶縁体がほぼ同軸上に位置するように積層することによ
り、達成される。

〔作用〕

超電導々体を所定間隔で配置したＬ形またＵ形絶縁体を
介して巻回し、かつ巻回形成した単位コイルのデイスク
を超電導々体間に配置したＬ形またはＵ形絶縁体がほぼ
同軸上に位置するように積層したので、Ｌ形またはＵ形
絶縁体が層間絶縁層と絶縁スペーサとの機能を果すよう
になる。すなわちＬ形またはＵ形絶縁体の一面が単位コ
イルのデイスク間側に配置されるので、単位コイルのデ
イスク間はＬ形またはＵ形絶縁体で絶縁されるのみなら
ず、Ｌ形またはＵ形絶縁体間の超電導々体間に径方向の
液体ヘリウムの流通路が形成されるようになり、Ｌ形ま
たはＵ形絶縁体は絶縁スペーサの機能を果すようにな
る。そしてまた所定間隔を介して配置したＬ形またはＵ
形絶縁体の一面は単位コイルのデイスク内の超電導々体
間側に配置されるので、Ｌ形またはＵ形絶縁体は層間絶
縁層としての機能を果すようになるのみならず、所定間
隔を介して配置したので、単位コイルのデイスク間の軸
方向に通じる液体ヘリウムの流通路を形成するようにな
る。このようにＬ形またはＵ形絶縁体で層間絶縁層と絶
縁スペーサとの機能を果すことができるようになつて、
従来のように層間絶縁層と絶縁スペーサとを別々に施す
要がなくなり、作業効率を向上することができる。また
Ｌ形またはＵ形絶縁体で径方向および軸方向の液体ヘリ
ウムの流動路が形成されるようになつて、従来のように
軸方向に液体ヘリウムの流通路が形成されないようなこ
とがなくなり、冷却効率を向上することができる。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
１図には本発明の一実施例が示されている。なお従来と
同じ部品には同じ符号を付したので説明を省略する。本
実施例では超電導々体1aを所定間隔で配置したＵ形絶縁
体９を介して巻回し、かつ巻回形成した単位コイルのデ
イスク３を超電導々体1a間に配置した複数個のＵ形絶縁
体９が夫々ほぼ同軸上に位置するように積層した。この
ようにすることによりＵ形絶縁体９が層間絶縁層，絶縁
スペーサの機能を果すようになるのみならず、軸方向に
も液体ヘリウムの流通路４が形成されるようになつて、
作業および冷却効率の向上を可能とした超電導コイル１
を得ることできる。

すなわち超電導々体1aをベンデイングローラで圧力をか
けて円形状にし、超電導々体1aにＵ形絶縁体９を接着レ
ジンで径方向に整然と配置し乍ら巻回し、単位コイルの
デイスク３を形成するが、Ｕ形絶縁体９は超電導々体1a
をその下部側から両側面を包むように配置した。このよ
うにして形成した単位コイルのデイスク３を、巻回時の
圧力をかけたままあるいは単位コイルのデイスク３が径
方向に緩まないようにストツパをかけて、塗布したレジ
ンを硬化してＵ形絶縁体９を固定する。このようにして
製作した単位コイルのデイスク３をＵ形絶縁体９の軸方
向側（従来の絶縁スペーサ側）が同じになるように所定
数配置・積上げて、超電導コイル１を完成する。このデ
イスク３の配置の場合、例えば一段目のデイスク３と二
段目のデイスク３とが周方向にずれ、Ｕ形絶縁体９の位
置が多少ずれても問題がない。

このようにすることによりＵ形絶縁体９で層間絶縁層と
絶縁スペーサとが同時に形成される。また超電導々体1a
間の径方向のみならず、軸方向にも液体ヘリウムの流通
路４が形成される。従つて従来のように層間絶縁層と絶
縁スペーサとを別別の作業で施す要がなくなつて、作業
が容易となり、作業効率が向上する。また、軸方向にも
液体ヘリウムの流通路が形成されるので、従来より冷却
がよくなり、冷却効率が向上する。

第２図には本発明の他の実施例が示されている。本実施
例ではＬ形絶縁体9aを使用した。この場合は単位コイル
のデイスク３の超電導々体1a間のＬ形絶縁体9aによる絶
縁厚みが前述の場合よりも薄くなつて、前述の場合より
も材料が節減できる。なお本実施例では同図に示されて
いるようにＬ形絶縁体9aをそのＬ形の角部が超電導々体
1aの下部側の角部にくるように配置したが、これのみに
限るものではなく、上部側の角部にくるように配置して
もよい。

第３図には本発明の更に他の実施例が示されている。本
実施例ではＵ形絶縁体９をそのＵ形の開放側が上部側に
くるようにＵ字形に配置した前述の第１図と異なり、コ
の字形としてその開放側が超電導々体1aの径方向にくる
ように配置した。すなわちＵ形絶縁体９は超電導々体1a
をその側面側から上下部側を包むように配置した。この
ようにすることにより第１図の実施例の場合に比べて、
単位コイルのデイスク３の超電導々体1a間の絶縁の厚み
を薄くすることができる。

以上の実施例でＬ形あるいはＵ形絶縁体9a,9としては固
化成形された絶縁物，プリプレグ状の絶縁物（例えばガ
ラスクロステープ，集成マイカテープなど）、薄葉フイ
ルムなどを用いることができる。

〔発明の効果〕

上述のように本発明は作業および冷却効率が向上するよ
うになつて、作業および冷却効率の向上を可能とした超
電導コイルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本発明の超電導コイルの夫夫異なる
実施例を示す斜視図、第４図は従来の超電導コイルの斜
視図である。 １……超電導コイル、1a……超電導々体、３……単位コ
イルのデイスク、９……Ｕ形絶縁体、9a……Ｌ形絶縁
体。

フロントページの続き (72)発明者 山際 威 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 浅野 克彦 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超電導々体を巻回形成した単位コイルのデ
   イスクを積層してなる超電導コイルにおいて、前記超電
   導々体を所定間隔で配置したＬ形またはＵ形絶縁体を介
   して巻回し、かつ巻回形成した単位コイルのデイスクを
   前記超電導々体間に配置したＬ型またはＵ形絶縁体がほ
   ぼ同軸上に位置するように積層してなることを特徴とす
   る超電導コイル。