JPH07153618A

JPH07153618A - 超電導磁石装置

Info

Publication number: JPH07153618A
Application number: JP22333894A
Authority: JP
Inventors: Kazutake Senoo; 和威妹尾; Takeshi Gomi; 武志五味; Yoshihiro Jizo; 吉洋地蔵; Masao Morita; 正夫守田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-09-20
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 1995-06-16
Anticipated expiration: 2016-03-12
Also published as: JP3144234B2

Abstract

(57)【要約】【目的】超電導コイルの励消磁中に内槽容器に発生す
る渦電流損失を抑え、超電導コイルを冷却する冷媒の蒸
発量を低減できる超電導磁石装置を得ること。【構成】超電導線材を巻回してなる超電導コイル１
と、超電導コイル１を冷媒に浸漬して収納し表面に低電
気抵抗材３を設けてなる内槽容器２と、内槽容器２を真
空断熱して収納する外槽容器５とを備え、地上コイルと
対向して車体側に設けられた超電導磁石装置において、
内槽容器２は表面の渦電流の流路で一部低電気抵抗材３
の断絶部を有しこの断絶部で渦電流の流路の高電気抵抗
部分１１を形成するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は超電導磁気浮上車など
に利用される超電導磁石に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４０は例えば特開平３−５２２０３号
公報に記載された従来の超電導磁石装置で内槽容器に収
納された超電導コイルの一部断面を示す斜視図、図４１
は図４０における内槽容器の外観を示す斜視図、図４２
は超電導磁石装置全体の概略構成を示す一部断面した斜
視図である。また、図４３は超電導磁石装置が装着され
た超電導磁気浮上列車とその軌道の概略構成を示す断面
図である。図において、１は超電導素線をレーストラッ
クに巻回してなる超電導コイル、２は超電導コイル１を
囲いかつ、レーストラックの対向する直線部に支持柱２
ａを２カ所有して形成され浸漬する冷媒の例えば液体ヘ
リウムの流通路１ａを要して超電導コイル１を収納する
内槽容器で強度部材であるステンレス鋼板等の板材で製
作されている。３は内槽容器２の全表面に施された例え
ば銅メッキでなる低電気抵抗材、４は内槽容器２を取り
囲む輻射シールド板で通常は液体窒素または蒸発したヘ
リウムガスによって冷却される。５は上記各設備を外部
と断熱状態に収納する真空を維持するための外槽容器で
ある。なお、図４３で６は浮上案内用地上コイル、７は
推進用地上コイル、８は列車の台車台枠、９は列車の車
体、１０は地上コイル６，７が装着されている軌道側壁
である。

【０００３】次に動作について説明する。超電導コイル
１は内槽２に浸漬する冷媒（例えば液体ヘリウム）によ
って極低温に冷却され超電導状態となる。この状態で超
電導コイル１に電流を流すことにより、強力な磁界を発
生する超電導磁石となる。輻射シールド板４は外部から
の輻射熱が内槽に侵入するのを防止するよう構成され、
さらに外槽５は内部を真空断熱とすることにより対流を
防ぐ構造となっている。また、内槽容器２表面に設けら
れている低電気抵抗材３によって、外槽容器５の外部の
磁界変動または振動等により発生する内槽容器２周辺の
磁界変動は磁気的にシールドされる。図４３で示すよう
に、超電導磁気浮上列車の台車台枠８に搭載されている
超電導磁石の磁束が軌道側壁１０に装着されている地上
コイル６，７に鎖交してコイルに誘導電流を流し、この
誘導電流による磁界と超電導電磁石に流れる電流との間
の磁気的反作用を利用して車体を浮上させ走行させるも
のである。

【０００４】ここで、超電導磁石の冷媒の蒸発の要因と
なる渦電流損失について、超電導磁気浮上列車が浮上走
行中の高調波磁場に起因する場合と、超電導コイルの励
消磁中（励磁途中および消磁途中）の磁場変動に起因す
る場合を以下に説明する。前者の走行中の地上コイルか
らの高調波磁場に起因する渦電流の流路は図４４−
（Ａ）で示す矢線ように内槽容器の分割流路を形成す
る。地上コイルからの高調波磁場の時間変化率（周波数
ω）は大きく、渦電流の流路の抵抗値をＲ、インダクタ
ンスをＬ、渦電流回路の電気的時定数をτとすると、ω
Ｌ》Ｒ（＝ω》１／τ）となり渦電流ｉ＝ｅ／〔（ωＬ）²＋Ｒ²〕^1/2≒（ωφ）／ωＬ＝φ／Ｌ（一定）ｅ；高調波磁場変動による誘起電圧（＝ωφ）渦電流ｉが一定値となるため渦電流損失Ｗｅ＝ｉ²Ｒと
なり、渦電流回路の抵抗が小さいほど内槽表面の渦電流
損失が小さくなる。低電気抵抗材３は渦電流による発熱
を低減するために内槽容器表面に設けられている。

【０００５】さらに超電導磁石装置が振動した場合、超
電導コイルと外槽容器、及び内槽容器の相対振動により
内槽容器表面で渦電流損失が発生する。そのメカニズム
は以下のようである、例えば５００ｋｍ／ｈｒで走行中
の磁気浮上列車に搭載された超電導磁石装置は地上コイ
ルからの変動磁界により３０９Ｈｚで加振される。ここ
で強磁界を発生している超電導コイルが振動すると、本
来、静磁場であるはずの磁場分布が変動する。この磁場
変動は外槽容器に渦電流を誘起する。外槽の渦電流は変
動磁界をつくり、この変動磁界により内槽表面に渦電流
が発生する。この渦電流により内槽容器において発熱が
生じる。

【０００６】次に後者の超電導コイルの励消磁中の磁場
変動に起因する渦電流の流路は図４４−（Ｂ）で示すよ
うに内槽容器に沿った矢線のようになる。超電導コイル
の励消磁中は、磁場の時間変化率（周波数ω）は小さ
く、ωＬ《Ｒ（＝ω《１／τ）の条件が成立し、渦電流ｉ＝ｅ／〔（ωＬ）²＋Ｒ²〕^1/2≒ｅ／Ｒｅ；磁場変動による誘起電圧（一定）となり、抵抗が小さい場合に大きな渦電流が発生するた
めに、内槽容器表面に低電気抵抗材３を設けたことによ
り渦電流損失は大きくなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の超電導磁石は以
上のように構成されているため、地上コイルからの高調
波変動磁界に対しては、内槽表面の低電気抵抗材３によ
り渦電流損失が小さくなり内槽２の渦電流による発熱を
低減できるが、超電導磁石の励消磁中に対しては内槽２
の抵抗が小さい程、大きな渦電流を生じ、渦電流による
発熱が増大し、超電導コイル１を冷却する冷媒を蒸発さ
せるなど問題点があった。即ち、これまでに高調波磁界
と励磁時の緩やかな変動磁界の両者に対して損失を抑制
できる、内槽容器を有する超電導磁石装置はなかった。

【０００８】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、超電導コイルの励消磁中に内
槽に発生する渦電流損失を抑え、高調波変動磁界の印加
時と励消磁時の変動磁界の両者に対して、内槽容器の渦
電流による発熱を低減でき、冷媒の蒸発量を節約できる
超電導磁石装置を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項１
の超電導磁石装置は、超電導線材を巻回してなる超電導
コイルと、超電導コイルを冷媒に浸漬して収納し表面に
低電気抵抗材を設けてなる内槽容器と、内槽容器を真空
断熱して収納する外槽容器とを備え、地上コイルと対向
して車体側に設けられた超電導磁石装置において、内槽
容器は表面の渦電流の流路で一部低電気抵抗材の断絶部
を有しこの断絶部で渦電流の流路の高電気抵抗部分を形
成するようにしたものである。

【００１０】また、請求項２の超電導磁石装置は、請求
項１において高電気抵抗部分を超電導コイルの励消磁中
に内槽表面に発生する渦電流の流路に設けたものであ
る。

【００１１】また、請求項３の超電導磁石装置は、請求
項１において高電気抵抗部分を地上コイルからの高調波
変動磁界に起因して内槽表面に発生する渦電流の流路に
は設けないようにしたものである。

【００１２】また、請求項４の超電導磁石装置は、請求
項１において高電気抵抗部分を地上コイルからの高調波
変動磁界に起因して内槽表面に発生する渦電流の流路お
よび高調波変動磁界が印加される側の内槽表面以外で、
超電導コイルの励消磁中に内槽表面に発生する渦電流の
流路に設けたものである。

【００１３】また、請求項５の超電導磁石装置は、内槽
表面の高電気抵抗部分を跨ぎ低電気抵抗材間を超電導線
材により電気的に短絡したものである。

【００１４】また、請求項６の超電導磁石装置は、請求
項５において低電気抵抗材間の超電導線材に隣接して外
部電源より通電可能なヒータ線を設けたものである。

【００１５】また、請求項７の超電導磁石装置は、請求
項５において低電気抵抗材間の超電導線材にヒータ線を
隣接させかつ，ヒータ線と直列に閉回路を構成する渦電
流回路を設けたものである。

【００１６】また、請求項８の超電導磁石装置は、請求
項５において低電気抵抗材間の超電導線材の臨界電流値
が超電導コイルの励消磁中に内槽容器表面に発生する電
流値より低く、地上コイルからの高調波変動磁界に起因
して内槽容器表面に発生する電流値より高くしたもので
ある。

【００１７】また、請求項９の超電導磁石装置は、超電
導線材を巻回してなる超電導コイルと、該超電導コイル
を冷媒に浸漬して収納し表面に低電気抵抗材を設けてな
る内槽容器と、該内槽容器を真空断熱して収納する外槽
容器とを備え、地上コイルと対向して車体側に設けられ
た超電導磁石装置において、内槽容器は表面の渦電流の
流路で一部低電気抵抗材の断絶部を有しこの断絶部で渦
電流の流路の高電気抵抗部分を形成するとともに、内槽
容器及び低電気抵抗材と電気的に絶縁され高電気抵抗部
分を覆う低電気抵抗カバーを設けたものである。

【００１８】また、請求項１０の超電導磁石装置は、超
電導線材を巻回してなる超電導コイルと、該超電導コイ
ルを冷媒に浸漬して収納し表面に低電気抵抗材を設けて
なる内槽容器と、該内槽容器を真空断熱して収納する外
槽容器とを備え、地上コイルと対向して車体側に設けら
れた超電導磁石装置において、内槽容器は表面の渦電流
の流路で一部低電気抵抗材の断絶部を有しこの断絶部で
渦電流の流路の高電気抵抗部分を形成するとともに、断
絶部の一方側の低電気抵抗材と電気的に連結し断絶部の
他方側の低電気抵抗材および高電気抵抗部分と電気的に
絶縁され高電気抵抗部分を覆う低電気抵抗カバーを設け
たものである。

【００１９】また、請求項１１の超電導磁石装置は、請
求項９または１０において、低電気抵抗カバーが重複部
を有する複数の組み合わせでなり、互いの重複部を電気
的に絶縁して形成したものである。

【００２０】また、請求項１２の超電導磁石装置は、超
電導線材を巻回してなる超電導コイルと、該超電導コイ
ルを冷媒に浸漬して収納し表面に低電気抵抗材を設けて
なる内槽容器と、該内槽容器を真空断熱して収納する外
槽容器とを備え、地上コイルと対向して車体側に設けら
れた超電導磁石装置において、地上コイルからの高調波
変動磁界に起因する振動で外槽容器との相対変位が大き
い内槽容器表面部分の対応位置を覆って低電気抵抗カバ
ーを設けたものである。

【００２１】また、請求項１３の超電導磁石装置は、超
電導線材を巻回してなる超電導コイルと、該超電導コイ
ルを冷媒に浸漬して収納し高電気抵抗材で形成された内
槽容器と、該内槽容器を真空断熱して収納する外槽容器
とを備え、地上コイルと対向して車体側に設けられた超
電導磁石装置において、内槽容器を覆いその内側空間と
通じて内槽容器内に冷媒が流通するように形成された低
電気抵抗容器と、該低電気抵抗容器内と通じる上方の冷
媒路に設けられ、冷媒路を超電導コイルの励消磁中は閉
路に高調波磁界の印加中は開路に操作する開閉手段を設
けたものである。

【００２２】また、請求項１４の超電導磁石装置は、超
電導線材を巻回してなる超電導コイルと、該超電導コイ
ルを冷媒に浸漬して収納し表面に低電気抵抗材を設けて
なる内槽容器と、該内槽容器を真空断熱して収納する外
槽容器とを備え、地上コイルと対向して車体側に設けら
れた超電導磁石装置において、内槽容器は表面の渦電流
の流路で一部低電気抵抗材の断絶部を有しこの断絶部で
渦電流の流路の高電気抵抗部分を形成するとともに、高
電気抵抗部分をそれぞれ覆いその内側空間を通じて内槽
容器内に冷媒が流通するように形成された低電気抵抗容
器を設けかつ、低電気抵抗容器内と通じる上方の冷媒路
に冷媒路を超電導コイルの励消磁中は閉路に高調波磁界
の印加中は開路に操作する開閉手段を設けたものであ
る。

【００２３】また、請求項１５の超電導磁石装置は、超
電導線材を巻回してなる超電導コイルと、該超電導コイ
ルを冷媒に浸漬して収納し表面に低電気抵抗材を設けて
なる内槽容器と、該内槽容器を真空断熱して収納する外
槽容器とを備え、地上コイルと対向して車体側に設けら
れた超電導磁石装置において、内槽容器は表面の渦電流
の流路で一部低電気抵抗材の断絶部を有しこの断絶部で
渦電流の流路の高電気抵抗部分を形成するとともに、高
電気抵抗部分に外部から連動操作可能な高電気抵抗部分
を低電気抵抗で短絡させる電気スイッチを設けたもので
ある。

【００２４】また、請求項１６の超電導磁石装置は、請
求項９〜１２のいずれかにおいて、低電気抵抗カバーと
して超電導フィルムあるいは超電導板が貼り付けてある
ものである。

【００２５】また、請求項１７の超電導磁石装置は、請
求項９〜１２のいずれかにおいて、低電気抵抗カバーに
絶縁被覆を有さない超電導線で編まれたメッシュを用い
たものである。

【００２６】また、請求項１８の超電導磁石装置は、請
求項９〜１２のいずれかにおいて、低電気抵抗カバーは
その縁に超電導線を取り付けて形成されたものである。

【００２７】また、請求項１９の超電導磁石装置は、請
求項１７または１８において、超電導線として内部安定
化超電導線を用いたものである。

【００２８】また、請求項２０の超電導磁石装置は、請
求項９〜１２のいずれかにおいて、低電気抵抗カバー，
あるいは超電導フィルム，あるいは超電導板に複数の貫
通孔を有しているものである。

【００２９】また、請求項２１の超電導磁石装置は、請
求項１７において、超電導線で編んだメッシュは圧延さ
れているものである。

【００３０】また、請求項２２の超電導磁石装置は、請
求項２１において、メッシュは圧延した後に４００℃以
下の熱処理温度で焼鈍されているものである。

【００３１】また、請求項２３の超電導磁石装置は、請
求項１６または１７において、低電気抵抗カバーの外部
磁力線に対向する面でその端部に面に対して垂直方向の
磁場成分が生じないようにまるみをつけたものである。

【００３２】また、請求項２４の超電導磁石装置は、請
求項１６，１７および２４のいずれかにおいて、低電気
抵抗カバーの外部磁力線に対向する面についてその端部
での臨界電流密度を中央付近に比べ小さくなるよう端部
の安定化材料を中央付近より多くしたものである。

【００３３】また、請求項２５の超電導磁石装置は、超
電導線材を巻回してなる超電導コイルと、該超電導コイ
ルを冷媒に浸漬して収納し表面に低電気抵抗材を設けて
なる内槽容器と、該内槽容器を真空断熱して収納する外
槽容器とを備え、地上コイルと対向して車体側に設けら
れた超電導磁石装置において、内槽容器は表面の渦電流
の流路で一部低電気抵抗材の断絶部を有しこの断絶部で
渦電流の流路の高電気抵抗部分を形成するとともに、断
絶部と並列に取り付けられた超電導体あるいは高電気抵
抗マトリックスを有する超電導線に低電気抵抗カバーが
具備され、かつ超電導体あるいは超電導線にヒータ線が
取り付けられているものである。

【００３４】また、請求項２６の超電導磁石装置は、請
求項２５において、ヒータの近傍に温度計を設けたもの
である。

【００３５】また、請求項２７の超電導磁石装置は、超
電導線材を巻回してなる超電導コイルと、該超電導コイ
ルを冷媒に浸漬して収納し表面に低電気抵抗材を設けて
なる内槽容器と、該内槽容器を真空断熱して収納する外
槽容器とを備え、地上コイルと対向して車体側に設けら
れた超電導磁石装置において、内槽容器は内槽容器が電
磁力で変形するのを防止する電磁力支持部材の表面の過
電流の流路で一部低電気抵抗材の断絶部を有し、この断
絶部で高電気抵抗部分を形成するとともに、電磁力支持
部材と片端あるいは両端が電気的に絶縁され高電気抵抗
部分を覆う低電気抵抗カバーを設けたものである。

【００３６】また、請求項２８の超電導磁石装置は、超
電導線材を巻回してなる超電導コイルと、該超電導コイ
ルを冷媒に浸漬して収納し表面に低電気抵抗材を設けて
なる内槽容器と、該内槽容器を真空断熱して収納する外
槽容器とを備え、地上コイルと対向して車体側に設けら
れた超電導磁石装置において、内槽容器が電磁力で変形
するのを防止する電磁力支持部材が電気的絶縁材料を中
間に挟んで形成しているものである。

【００３７】また、請求項２９の超電導磁石装置は、請
求項２８において、電磁力支持部材の支持方向に引っ張
り力の調整手段を設けたものである。

【００３８】

【作用】この発明の請求項１における超電導磁石装置
は、低電気抵抗材の断絶部で渦電流の流路の高電気抵抗
部分を形成する。

【００３９】また、請求項２における超電導磁石装置
は、低電気抵抗材の断絶部が超電導コイルの励消磁中の
変動磁界で発生する内槽容器表面の渦電流の流路の一部
を高電気抵抗部分として渦電流を小さく抑え渦電流損失
を低減させる。

【００４０】また、請求項３における超電導磁石装置
は、低電気抵抗材の断絶部を地上コイルからの高調波磁
場に起因する渦電流の流路を避けて設けたので、励消磁
中に発生する渦電流の流路に高電気抵抗部分を含むこと
になり流路の抵抗が高くなり渦電流は小さく内槽容器の
渦電流損失が抑えられ、かつ高調波磁界により発生する
渦電流は高電気抵抗部分を流路とせず内槽容器の渦電流
損失を抑えれる。

【００４１】また、請求項４における超電導磁石装置
は、低電気抵抗材の断絶部を地上コイルからの高調波変
動磁界が印加される側の内槽容器面以外に形成したので
高調波磁界を磁気シールドし超電導コイルに発生する渦
電流損失を抑えれる。

【００４２】また、請求項５における超電導磁石装置
は、低電気抵抗材の断絶部を跨ぎ低電気抵抗材間を電気
的に短絡する超電導線材が臨界値を越えて常電導転移し
たときは高電気抵抗となり、励消磁中に発生する渦電流
は高電気抵抗部分と高電気抵抗の超電導線材を流路と
し、内槽容器の渦電流損失を抑えれる。

【００４３】また、請求項６における超電導磁石装置
は、低電気抵抗材間の超電導線材に隣接させたヒータ線
が超電導コイルの励消磁中は超電導線材を加熱して常電
導状態にし、内槽容器に発生する渦電流が高電気抵抗部
分と常電導状態の超電導線材を流路とし内槽の渦電流損
失が抑えられ、一方、走行中はヒータ加熱は停止され超
電導線材が超電導状態となるため、地上コイルからの高
調波磁界による渦電流は低電気抵抗部分と超電導状態の
超電導線材を流路とし内槽容器の渦電流損失を抑えれ
る。

【００４４】また、請求項７における超電導磁石装置
は、ヒータ線と直列に閉回路を構成する渦電流回路で励
消磁中は超電導コイルのつくる変動磁界によりヒータ線
に誘導電流が流れ超電導線材が加熱され常電導状態とな
り、一方、走行中はヒータ線に高調波磁界による誘導電
流は流れず超電導線材は超電導状態となり前項と同様に
内槽容器の渦電流損失を抑えれる。

【００４５】また、請求項８における超電導磁石装置
は、低電気抵抗材を短絡している超電導線材の臨界電流
値が超電導コイルの励消磁中に発生する渦電流値よりも
低く、地上コイルからの高調波磁界により発生する渦電
流値より高くなっているため、励消磁中は超電導線材が
常電導状態となり、渦電流は高電気抵抗材を流路とし、
一方、走行中は地上コイルからの高調波磁界による渦電
流が超電導線材の臨界値に比べ微小であるため、超電導
線材は超電導状態となり前項と同様に内槽容器の渦電流
損失を抑えれる。

【００４６】また、請求項９における超電導磁石装置
は、低電気抵抗材の断絶部で渦電流の流路の高電気抵抗
部分を形成したことに加え、高電気抵抗部分を覆う低電
気抵抗カバーが走行中には外部変動磁界で渦電流を誘起
されこれにより高電気抵抗部分は磁気遮蔽されるため、
高電気抵抗部分における渦電流による損失を低減する。

【００４７】また、請求項１０における超電導磁石装置
は、低電気抵抗カバーの一方側が低電気抵抗材断絶部の
一方と電気的に連結されているため取付が強固でかつ容
易にする。

【００４８】また、請求項１１における超電導磁石装置
は、低電気抵抗カバーが複数で形成されているため低電
気抵抗材の断絶部を広くすることが可能であると同時
に、１つの低電気抵抗カバーを小さくすることができ１
つの低電気抵抗カバーに働く電磁力が小さく固定を容易
にする。

【００４９】また、請求項１２における超電導磁石装置
は、高調波変動磁界に起因する振動で外槽容器との相対
変位が大きい内槽容器の表面に設けた低電気抵抗カバー
が、相対振動に起因する高調波磁界による渦電流損失を
低減する。

【００５０】また、請求項１３，１４における超電導磁
石装置は、低電気抵抗容器が内槽容器との間の空間の冷
媒量を開閉手段で調節することで低電気抵抗容器の抵抗
値を制御して、励消磁時および高調波磁界印加時の両方
の場合について渦電流損失を低減する。

【００５１】また、請求項１５における超電導磁石装置
は、低電気抵抗材の断絶部を低電気抵抗で短絡させる電
気スイッチが、高調波磁界が印加されているときは低電
気抵抗材を短絡して断絶部をなくし、励消磁中は低電気
抵抗材を分離させて断絶部をもうける。

【００５２】また、請求項１６における超電導磁石装置
は、低電気抵抗カバーを形成する超電導フィルムあるい
は超電導板材が常電導の低電気抵抗材と比べて、より低
電気抵抗化を可能とし断絶部の磁気遮蔽を確実にして断
絶部が高調波磁界に曝されることがなくなるため、渦電
流損失が低減する。

【００５３】また、請求項１７における超電導磁石装置
は、低電気抵抗カバーを形成する超電導で編まれたメッ
シュが前項の作用と同様の理由により渦電流損失を低減
する。また柔軟性があるため取り付けを容易とする。

【００５４】また、請求項１８における超電導磁石装置
は、低電気抵抗カバーの縁に取り付けられた超電導線が
前項の作用と同様の理由により渦電流損失を低減する。
また、超電導体の量が比較的少量でまかなえる。

【００５５】また、請求項１９における超電導磁石装置
は、低電気抵抗カバーの縁の超電導線を内部安定化超電
導線としているため、安定化マトリックスの低電気抵抗
率により超電導線同士の接続抵抗が低下し低電気抵抗カ
バーをさらに低電気抵抗化する。

【００５６】また、請求項２０における超電導磁石装置
は、低電気抵抗カバーを形成する超電導フィルムあるい
は超電導板材の複数の貫通孔が内槽容器表面に固定する
とき余剰接着剤の溢れ口となり接着性および作業性を向
上させる。

【００５７】また、請求項２１における超電導磁石装置
は、低電気抵抗カバーを形成する超電導メッシュが圧延
されていることにより超電導線間の接触抵抗が低下す
る、さらに、厚さの減少で装置をコンパクト化する。

【００５８】また、請求項２２における超電導磁石装置
は、圧延された超電導メッシュが焼鈍されていることに
より、圧延で安定化マトリックスの抵抗率が高くなって
いるものを低電気抵抗化する。

【００５９】また、請求項２３における超電導磁石装置
は、超電導体を適用した低電気抵抗カバーの端部に形成
する丸みが、超電導体内部に侵入する磁界の履歴による
損失（ヒステリシス損失）を低減し、低電気抵抗カバー
の超電導状態の安定性を向上させる。

【００６０】また、請求項２４における超電導磁石装置
は、超電導体を適用した低電気抵抗カバーで端部に超電
導材の量を少なくし安定化材の量を多くした構成が、遮
蔽電流が低電気抵抗カバーの縁の超電導部材に集中した
とき、超電導状態の安定性が高いため、安定して臨界電
流密度まで遮蔽電流が流れる。

【００６１】また、請求項２５における超電導磁石装置
は、低電気抵抗材の断絶部と並列に取り付けられた超電
導体あるいは超電導線がヒータによって熱的に超電導状
態，常電導状態、即ち低電気抵抗，高電気抵抗に制御で
き、超電導コイル励消磁時には高抵抗化することで渦電
流損失を低減し、外部からの高調波磁界印加時には超電
導状態にして高電気抵抗部分を低電気抵抗でバイパスす
る。これにより渦電流による損失低減を可能とする。さ
らに低電気抵抗カバーによって超電導体あるいは超電導
線に直接、高調波磁界が印加されないため超電導状態が
安定に保たれる。

【００６２】また、請求項２６における超電導磁石装置
は、ヒータの近傍の温度計が、温度管理を適切にし、ヒ
ータの焼損等の危険性を回避させるとともに超電導線が
常電導になる最低の温度になるようにヒータで印加する
熱量を設定することを可能とする。

【００６３】また、請求項２７における超電導磁石装置
は、電磁力支持部材の低電気抵抗材の断絶部および断絶
部を覆う低電気抵抗カバーが、請求項９の作用と同様の
理由により渦電流損失を低減させる。

【００６４】また、請求項２８における超電導磁石装置
は、電磁力支持部材の電気的絶縁材料によってこの絶縁
部を横切る渦電流は発生せず渦電流による発熱は起こら
ない。

【００６５】また、請求項２９における超電導磁石装置
は、電磁力支持部材の間に挟んだ電気的絶縁材に加えた
支持方向における引っ張り力の調節手段で内槽容器が超
電導コイルの励磁によって拡張方向に変形しないよう初
期引っ張り応力を与える。

【００６６】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１はこの発明の実施例１における超電導磁石装
置で内槽容器に収納された超電導コイルの一部断面を示
す斜視図、図２はこの発明の実施例１における超電導磁
石装置で内槽容器の外観を示す斜視図である。図におい
て１ないし３は従来と同様でありその説明は省略する。
１１は内槽容器２で低電気抵抗材３の断絶部分を形成す
る高電気抵抗部分で図４４−（Ｂ）で示す渦電流の流路
に位置して設けられている。

【００６７】次に動作について説明する。超電導磁石装
置の超電導コイル１を励消磁中に発生する内槽容器２表
面の渦電流は図４４−（Ｂ）で示される矢印のように流
れるがこの流路で低電気抵抗材３を設けない高電気抵抗
部分１１では渦電流は内槽容器２自体即ち高抵抗である
ステンレス鋼を流れることになり、流路の抵抗が高電気
抵抗となるため内槽容器２に誘導される渦電流を小さく
抑え内槽容器２の渦電流損失が低減する。これにより超
電導コイル１を冷却する冷媒の蒸発を減少させる。

【００６８】実施例２．なお、上記実施例１では高電気
抵抗部分１１を図４４−（Ｂ）で示す超電導コイルの励
消磁中に内槽容器２の表面に発生する渦電流の流路に設
けたものを示したが、図３に示すように図４４−（Ａ）
で記載した走行中の地上コイルからの高調波磁場に起因
する渦電流の流路を避けて高電気抵抗部分１１を配置す
るようにすると、励消磁中に発生する渦電流の流路に高
電気抵抗部分を含むため流路の抵抗が高くなり渦電流は
小さく内槽容器の渦電流損失が抑えられ、かつ、高調波
磁界により発生する渦電流は高電気抵抗部分を流路とせ
ず、渦電流の流路のインダクタンスにより渦電流の大き
さが決まるため、内槽容器２の渦電流損失が抑えられ
る。

【００６９】実施例３．また、実施例３は上記実施例１
および２に記載した高電気抵抗部分を、地上コイルから
の高調波変動磁界が印加される側の内槽容器２面以外に
位置させ図４に示すように構成したもので、上記実施例
の動作に加え、高調波磁界を磁気シールドし超電導コイ
ル１に発生する渦電流損失を抑えることができる。

【００７０】実施例４．また、上記各実施例では高電気
抵抗部分１１は内槽容器２の表面で低電気抵抗材３のな
い構成としたが、図５に示すように高電気抵抗部分１１
を挟んだ低電気抵抗材３間に超電導線材１２を渡し電気
的に短絡するように構成することによって、超電導線材
１２が超電導状態であるとき即ち走行中は内槽容器２の
渦電流は低電気抵抗材と超電導線材１２を流路とし、高
調波磁界による内槽容器の渦電流損失が抑えられる。ま
た、超電導線材１２が常電導状態であるとき即ち，超電
導コイル励消磁中は内槽容器の渦電流は高電気抵抗部分
を流路とするため、励消磁中の内槽容器２の渦電流損失
が抑えられる。

【００７１】実施例５．さらに、上記実施例４における
低電気抵抗材２を短絡する超電導線材１２において、超
電導線材１２を被覆する安定化材（常電導金属，図示せ
ず）が超電導状態を呈する温度の時１０^-5〜１０^-4Ωｃ
ｍの高電気抵抗率を有する金属とするようにしたので、
超電導線材１２が臨界値を越えて常電導転移したときは
高電気抵抗となり、励消磁中に発生する渦電流は高電気
抵抗部分と高電気抵抗の超電導線材を流路とし、内槽容
器の渦電流損失が抑えられる。

【００７２】実施例６．また、図６に示すように実施例
４の超電導線材１２にヒータ線１３を隣接し外部電源１
４と通電可能に接続するように構成し、超電導コイル１
の励消磁中は、外部電源１４によりヒータ線１３で超電
導線材１２が加熱して常電導状態となり、内槽容器に発
生する渦電流が高電気抵抗部分と常電導状態の超電導線
材１２を流路とし、内槽の渦電流損失が抑えられる。一
方、走行中は外部電源１４を切り離すため超電導線材１
２が超電導状態となり、地上コイルからの高調波磁界に
よる渦電流は低電気抵抗部分３と超電導状態の超電導線
材を流路とし、内槽容器の渦電流損失が抑えられる。

【００７３】実施例７．また、図７に示すように実施例
４の超電導線材１２にヒータ線１３を隣接しかつ、超電
導コイル１の励消磁中の変動磁界が鎖交するようなヒー
タ線１３の閉回路１５ａ，１５ｂを構成するようにした
ので、励消磁中は超電導コイル１のつくる変動磁界によ
りヒータ線１３に誘導電流が流れ超電導線材１２が加熱
され常電導状態となり、一方、走行中はヒータ線１３に
高調波磁界による誘導電流は流れず超電導線材１２は超
電導状態となるため、それぞれ上記実施例６と同様の作
用効果を得る。

【００７４】実施例８．また、図８に示す実施例８では
低電気抵抗材３を短絡している超電導線材１６の臨界電
流値が超電導コイル１の励消磁中に発生する渦電流値よ
りも低く、地上コイルからの高調波磁界により発生する
渦電流値より高くなっているため、励消磁中は内槽容器
表面と超電導線材１６に流れる過大な渦電流により超電
導線材１６が常電導状態となり、渦電流は高電気抵抗材
を流路とし、一方、走行中は地上コイルからの高調波磁
界による渦電流が微小であるため、超電導線材１６が超
電導状態のままであり、渦電流は低電気抵抗材と超電導
線材を流路とし、それぞれ上記実施例６と同様の作用効
果を得る。

【００７５】実施例９．また、上記実施例８では低電気
抵抗材３を短絡している超電導線材１６が単数のものを
示したが図９に記載するように複数構成として、臨界電
流値の合計が超電導コイルの励磁中に内槽容器２表面に
発生する電流値より低く、地上コイルからの高調波変動
磁界に起因して内槽容器２表面に発生する電流値より高
くなるよう１本当たりの臨界電流値と構成本数を選定す
るようにしてもよい。

【００７６】実施例１０．以下、この発明の実施例１０
を図について説明する。図１０はこの発明の実施例１０
における超電導磁石装置の構成を示す斜視図である。図
において、２，３，１１は実施例１の図１と同様であり
その説明は省略する。１７は高電気抵抗部分１１を覆う
例えばアルミニューム等でなる低電気抵抗カバー、１８
は低電気抵抗カバー１７と低電気抵抗材３の間に介在す
る絶縁材料である。

【００７７】次に動作について説明する。励消磁時に内
槽容器２表面に生じる渦電流の回路の電気的時定数をτ
としたとき、内槽容器２の一部に高電気抵抗部分１１が
あることにより、電気抵抗が大きく、励消磁時の変動磁
界周波数ωについて、ω《１／τの条件が成立し、損失
の低減が可能である。しかし、地上コイルから高調波変
動磁界に対してはω》１／τとなり、渦電流回路の抵抗
に比例した損失が起こる。本実施例では、高電気抵抗部
分１１が高調波磁界にさらされない様に遮蔽するため
に、高電気抵抗部分１１を覆う、内槽容器２と電気的に
絶縁された低電気抵抗カバー１７を有する構成としてい
る。外部変動磁界によって低電気抵抗カバー１７に誘起
される渦電流によって、高電気抵抗部分１１は磁気遮蔽
されるために、高電気抵抗部分１１における渦電流によ
る損失を低減できる。または低電気抵抗カバー１７と低
電気抵抗材料３を絶縁材料１８を介してオーバラップさ
せているわけであるが、このオーバラップする面積を広
くするほど、外部変動磁界印加時の損失が低減できるの
は言うまでもない。

【００７８】実施例１１．なお、実施例１０では低電気
抵抗カバー１７が両端側とも絶縁材料１８を介在して取
り付けたものを示したが、実施例１１として図１１に示
すように一端側のみ低電気抵抗材３に電気的に連結、例
えば半田接続１９するようにしてもよい。

【００７９】このような構成にすることで実施例１０と
同様の効果が得られる。また製作に於いて低電気抵抗カ
バー１７の片側を内槽容器２表面の低電気抵抗材料３
に、例えば半田付け等の手法で強固に取り付けることが
可能である。またたとえば低電気抵抗材料が銅であれば
銅メッキすることで低抵抗材料３と低電気抵抗カバー１
７を同じ材料で接続できる。このような構成の低電気抵
抗カバー１７を絶縁材料１８を介して低電気材料３と広
くオーバラップさせればさせるほど、高電気抵抗部分１
１を流れる渦電流が低減され、損失は低下する。

【００８０】実施例１２．また、実施例１０では低電気
抵抗カバー１７が１枚で高電気抵抗部分１１を覆うもの
を示したが、実施例１２として図１２および図１３に示
すように複数の低電気抵抗カバー１７ａを互いに、ある
いは内槽容器２と電気的に絶縁１８された状態で重複さ
せて取り付けるようにしてもよい。複数の低電気抵抗カ
バー１７ａを取り付けることで、高電気抵抗部分１１を
広くすることが可能であると同時に、１つの低電気抵抗
カバー１７ａを小さくすることができ、１つの低電気抵
抗カバー１７ａにはたらく電磁力が小さくできるために
固定が容易である。

【００８１】実施例１３．さらに、実施例１２では複数
の低電気抵抗カバー１７ａが低電気抵抗材３または高電
気抵抗部分１１と絶縁材料１８で電気的に絶縁状態のも
のを示したが、実施例１３として図１４に示すように低
電気抵抗カバー１７ａの片端が内槽容器２と電気的，機
械的に、溶接，ろう付け，半田付けなどで結合するよう
にすれば、実施例１２の作用効果に加え低電気抵抗カバ
ー１７ａを強固に固定することができる。

【００８２】実施例１４．以下、この発明の実施例１４
を図について説明する。図１５はこの発明の実施例１４
における超電導磁石装置の部分断面した構成を示す斜視
図である。図において、２は内槽容器、５は内槽容器２
を全体的に囲う外槽容器、２０は内槽容器２の所定表面
に取り付けられた低電気抵抗カバーである。

【００８３】一般に外槽容器５はアルミニウムでできて
いるため内槽容器２が外槽容器５に対して相対振動を起
こすと、内槽容器２に収納された超電導コイル１の磁場
によって外槽容器５に渦電流が発生する、この渦電流に
よってつくられる高調波磁界が内槽容器２に印加される
と渦電流損失の原因となる。内槽容器２の振動は固有の
振動モードを有するため、相対振動によって渦電流が発
生する箇所は限定される。低電気抵抗カバー２０をこの
ような箇所に集中的につけることで、相対振動に起因す
る高調波磁界による渦電流損失が低減できる。ここに示
す図１５では曲げの共振が生じた際に有効な、低電気抵
抗カバー２０を示している。曲げに対しては内槽の両端
で渦電流２１が発生するので、この箇所に低電気抵抗カ
バー２０を取り付けている。図中の白抜き矢印２２は振
動方向を示している。

【００８４】なお、上記実施例１０〜１４に記載の低電
気抵抗カバーを製作するとき、低抵抗板材料（例えば純
アルミ板や銅板）を加工した後に焼鈍をする。これによ
り加工時に生じた電気抵抗率の増加が解消される。ま
た、前記低電気抵抗カバーは内槽容器に比べ寸法が小さ
いため、容易に焼鈍可能である。

【００８５】実施例１５．以下、この発明の実施例１５
を図について説明する。図１６はこの発明の実施例１５
における超電導磁石装置の要部構成を示す斜視図、図１
７は図１６における線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩに沿った断面
図である。図において、１は超電導コイル、２３は高電
気抵抗材料で形成された内槽容器、２４は内槽容器２３
の表面と所定空間２４ａを有し全体的に覆う低電気抵抗
材料で形成される容器で、上部に室温で操作可能な開閉
手段のバルブ２５を有している。２６は内槽容器２３と
容器２４間に空間を得るように固定された熱伝導率の小
さい材料、例えばＧＦＲＰでなる間隔片、２３ａは内槽
容器２３の下方に設けられ所定空間２４ａと連通させる
穴である。

【００８６】この超電導磁石装置の動作原理は、まず励
消磁時には上部バルブ２５を閉じておく。ここで低電気
抵抗容器２４の表面が渦電流の発生で加熱されると内槽
容器２３と低電気抵抗容器２４の間の空間でヘリウムガ
スが溜まり低電気抵抗容器２４は液体ヘリウムで冷却さ
れなくなる。これにより低電気抵抗容器２４の温度がさ
らに上昇し、低電気抵抗容器２４の抵抗率が大きくな
り、渦電流が低減されるために、蒸発量は低下する。一
方、高調波磁界が印加されているときは、上部のバルブ
２５を開けておく。この時、空間は液体ヘリウムで満た
されているために低電気抵抗容器２４は常に冷却されて
おり、抵抗が小さいために渦電流損失は小さく蒸発量が
低減される。

【００８７】実施例１６．なお、実施例１５では高電気
抵抗材料で形成された内槽容器２３全体を低電気抵抗材
料で形成された容器２４で覆い形成された冷媒溜めの空
間２４ａの連通路に操作バルブ２５を設けたものを示し
たが、実施例１６として図１８，１９に示すように表面
に低電気抵抗材３を設けてなる内槽容器２で低電気抵抗
材３の断絶部１１（高電気抵抗部分）のみを低電気抵抗
材料で形成された容器２７で内槽容器２表面と所定空間
２７ａを有して覆いそれぞれの上部側に室温で操作可能
なバルブ２５を設けるようにしてもよい。図中、２８は
容器で覆われた部分の内槽容器下方に設けられた所定空
間２７ａと連通する穴である。

【００８８】動作原理は実施例１６に示したものと同様
であるが、上記の機構を部分的に用いることで、複雑な
形状をした内槽容器２に対しても取り付けることが比較
的容易となる。

【００８９】実施例１７．以下、この発明の実施例１７
を図について説明する。図２０はこの発明の実施例１７
における超電導磁石装置の構成を示すもので、（Ａ）に
その斜視図を（Ｂ）に（Ａ）における線Ｂ−Ｂに沿った
部分断面図を示す。図において、２は内槽容器、３は低
電気抵抗材、１１は低電気抵抗材の断絶部でなる高電気
抵抗部分、２９は低電気抵抗材料で形成され室温部から
操作可能なスイッチであり高電気抵抗部分１１に取り付
けてある。３０は開閉機構３０ａを有しスイッチ２９を
駆動（開閉）するための操作棒で、電気絶縁性の低熱伝
導率の材料でなる。

【００９０】この実施例に於ける動作原理について記
す。励消磁時には棒３０を室温部から引っ張りスイッチ
２９を開く。この時、渦電流は高電気抵抗部分１１を流
れることになり、磁界変動が遅く電流路の抵抗が大きい
場合、つまりω《１／τの条件が成立するために損失が
低下する。また高調波磁界が印加されているときには、
スイッチ２９を閉じておく。この時表面の電気抵抗は小
さく磁界変動が早い場合、つまりω》１／τの条件が成
立する。このため電気抵抗率が低いほど損失は低下し、
蒸発量は小さくなる。

【００９１】実施例１８．以下、この発明の実施例１８
を図について説明する。図２１はこの発明の実施例１８
における超電導磁石装置の構成を示すもので、（Ａ）に
その斜視図を（Ｂ）に（Ａ）における矢視Ｂの詳細断面
図を示す。図において、２，３，１１，１８は実施例１
０と同様でありその説明は省略する。３１は超電導フィ
ルムあるいは超電導板でなる低電気抵抗カバーである。

【００９２】超電導フィルムあるいは超電導板でなる低
電気抵抗カバーの取り付け方法としては実施例１０から
１３に示すいずれの方法で行っても同様の効果が得られ
る。超電導フィルムあるいは超電導板は電気抵抗零であ
るためにいずれの周波数においても完全に高電気抵抗部
分１１を完全に磁気遮蔽するため、渦電流による発熱が
低減される。なお、図２１−（Ｂ）に示すように超電導
フィルムあるいは超電導板でなる低電気抵抗カバー３１
として超電導部分３１ａと安定化マトリックス３１ｂ、
例えば銅、アルミなどの多層構造のものを用いると変動
磁界に対する超電導状態の安定化が向上する。

【００９３】実施例１９．実施例１８で低電気抵抗カバ
ーとして超電導フィルムあるいは超電導板３１を用いた
ものを示したが、実施例１９として図２２に示すように
絶縁被覆を取り除いた超電導線３２ａを編んで形成され
る超電導メッシュ３２を低電気抵抗カバーとして用いる
ようにしても良い。超電導メッシュ３２の取り付け方法
としては実施例１０から１３に示すいずれの方法で行っ
ても同様の効果が得られる。超電導メッシュ３２は低電
気抵抗であるため、高電気抵抗部分１１を効率よく磁気
遮蔽するため、渦電流による発熱が低減される。なお、
この超電導メッシュ３２を低電気抵抗の低融点金属たと
えば半田などで含浸することにより、機械的に高強度
で、且つ低電気抵抗な低電気抵抗カバーが得られる。

【００９４】実施例２０．実施例１９で低電気抵抗カバ
ーとして超電導メッシュ３２を用いたものを示したが、
実施例２０として図２３に示すように、実施例１０で示
した低電気抵抗カバー１７の縁に超電導線３３を低接続
抵抗になるように、低融点金属例えば半田３４などを用
いて取り付ける構成の低電気抵抗カバー３５にしてもよ
い。超電導線３３を縁に有する低電気抵抗カバー３５の
取り付け方法としては実施例１０から１３に示すいずれ
の方法で行っても同様の効果が得られる。低電気抵抗カ
バー３５は、その縁に超電導線３３を有することで等価
的に低電気抵抗になるために、高電気抵抗部分１１を効
率よく磁気遮蔽するため、渦電流による発熱が低減され
る。

【００９５】なお、縁に取り付ける超電導線を超電導テ
ープとすれば低電気抵抗カバー３５の厚みを薄くでき
る。また酸化物超電導体のテープなども適用により低電
気抵抗カバー３５の磁場遮蔽性能が向上する。

【００９６】実施例２１．図２４は、この発明の実施例
２１を説明する要部を示すもので、実施例１９および２
０で述べた超電導線として、内部安定化超電導線３６を
用いたものである。内部安定化超電導線３６は超電導体
部分３６ａの外側の安定化マトリックス３６ｂの厚さが
薄いため超電導線同士の接続抵抗を小さくすることが可
能となる。

【００９７】実施例２２．実施例１０から１３あるいは
実施例１８から２０の構成の内槽容器を製作するとき、
低電気抵抗カバーの取り付け方法について実施例２２と
して図２５及び図２６によって説明する。図２５では例
えばセラミックなどを用いた絶縁ボルト３７によるもの
で電気絶縁ボルト３７で固定することで低電気抵抗カバ
ーを強固に内槽容器に取り付けることが可能である。ま
た、図２６では低電気抵抗カバーを電気絶縁性の接着剤
３８で貼りつけるもので、この方法は製作が容易であ
る。

【００９８】実施例２３．実施例１０から１３あるいは
実施例１８，１９の構成の内槽容器において、低電気抵
抗カバーの形状の一例を図２７によって説明する。図の
ように、いくつかに分割された低電気抵抗板状材料３９
をはりつけた後、メッキ処理を施すことで一体化して形
成される低電気抵抗カバーを有した様子を示している。
ここでメッキ４０で低電気抵抗板材料３９は電気的に結
合されるために複雑な形状の低電気抵抗カバーの製作が
容易である。当然、低融点金属で結合させても同様の効
果が得られる。

【００９９】実施例２４．図２８は、この発明の実施例
２４の要部を示す斜視図である。実施例１０から１３に
記載されて低電気抵抗カバー１７あるいは実施例１８に
記載された、超電導フィルムあるいは超電導板３１が複
数の貫通穴４１を有している。３８は電気絶縁性の接着
剤である。貫通孔４１を有する超電導フィルムあるいは
板３１を用いることにより、接着で超電導フィルムある
いは板３１を内槽容器２表面に固定するとき、余分な接
着剤３８が貫通孔４１から溢れるために、接着剤３８層
の厚さを制御しやすいのと同時に作業性も向上する。さ
らに貫通孔４１から溢れた接着剤３８が硬化したとき、
内槽容器２表面と低電気抵抗カバー１７間の剪断強度が
向上する。

【０１００】実施例２５．図２９は、この発明の実施例
２５の要部を示す斜視図である。実施例１９に記載の超
電導磁石装置において、超電導線３２ａで編んだ超電導
メッシュ３２を圧延することで製作された低電気抵抗カ
バーを有している。圧延により超電導線３２ａ間の接触
抵抗は低下すると考えられる。また厚さが減少し、超電
導材料の占積率も向上することから、超電導磁石装置の
コンパクト化が実現できる。

【０１０１】なお、実施例２５で示した超電導磁石装置
において、超電導線３２ａで編んだ超電導メッシュ３２
を圧延した後に４００度以下の熱処理温度で焼鈍したも
のを低電気抵抗カバーとすれば、圧延加工後の超電導線
３２ａにおいては安定化マトリックスの抵抗率が高くな
っているものを、必要な形状に低電気抵抗カバーを加工
した後で焼鈍することにより低電気抵抗化が図れる。な
お４００℃以下の焼鈍温度では超電導体の劣化はない。

【０１０２】実施例２６．図３０は、この発明の実施例
２６の要部を示す斜視図である。上記実施例１８および
１９に記す超電導磁石装置に於いて、超電導フィルムあ
るいは超電導板３１あるいは超電導メッシュ３２の端部
での面に対して垂直方向の磁束の集中を緩和するよう
に、端部にまるみをつけている。図中４２は磁力線であ
る。このため超電導体内部に侵入する磁界の履歴による
損失（ヒステリシス損失）が低減できるため、超電導材
料を用いた低電気抵抗カバーにおいて超電導状態の安定
性が向上する。

【０１０３】実施例２７．図３１は、この発明の実施例
２７の要部を示す斜視図である。上記実施例１８および
１９に記す超電導磁石装置に於いて、超電導フィルムあ
るいは超電導板３１あるいは超電導メッシュ３２の端部
での臨界電流密度を中央付近に比べ小さくしている。図
中４３は超電導部分、４４は安定化材料、４５は磁力線
である。ここで、超電導フィルムあるいは超電導板にお
いて端部で低電気抵抗金属でなる安定化材料４４の量を
多くしておくことにより、このような構成の低電気抵抗
カバーが完全に外部磁界を遮蔽したとき端部で超電導部
分４３において安定に臨界電流まで遮蔽電流が流れるこ
とが可能である。

【０１０４】実施例２８．図３２は、この発明の実施例
２８の要部を示す斜視図である。実施例１０から１３あ
るいは１８から２０に記載の超電導磁石装置に於いて、
高電気抵抗部分１１と並列に取り付けられた超電導体あ
るいは高電気抵抗マトリックスを有する超電導線の上
に、低電気抵抗カバーが取り付けられている。さらに超
電導体あるいは超電導線４６の近傍にヒータ線４７が取
り付けられている。ヒータ線４７を用いて、超電導体あ
るいは超電導線４６を超電導状態・常電導状態、言い換
えれば低電気抵抗・高電気抵抗に制御することが可能で
あるために、超電導コイル励磁時には高電気抵抗化する
ことで渦電流損失を低減し、外部からの高調波磁界印加
時には超電導状態にして高電気抵抗部分スリット部分を
低電気抵抗でバイパスすることで高電気抵抗部分１１を
跨いで流れる様な、比較的大きな渦電流経路に対しても
渦電流による損失低減が可能になる。また超電導体ある
いは超電導線４６に直接、高調波磁界が印加されないた
め超電導状態が安定に保たれる。

【０１０５】実施例２９．図３３は、この発明の実施例
２９の要部を示す斜視図である。上記実施例２８では、
ヒータ線４７を用いて高電気抵抗部分１１の超電導体４
６をＯＮ−ＯＦＦすることで励磁時、及び高調波磁界印
加時の渦電流損失を低減したものに加え、温度計４８を
用いて、超電導体４６近傍の温度をモニターし、超電導
体４６が常電導状態になる最低の温度になるようヒータ
線４７で印加する熱量を決定する。一般に内槽容器表面
は真空状態にあるため、ヒータ線４７で熱を印加する
時、予想外に高温になってしまい、ヒータ線４７を焼損
する恐れがある。ヒータ線部４７近傍に温度計を装備す
ることでこのような危険性を回避できる。また、超電導
体４６が常電導になる最低の温度になるようにヒータ線
４７で印加する熱量を設定することが可能であるため液
体ヘリウムの蒸発量も低減できる。

【０１０６】実施例３０．図３４は、この発明の実施例
３０の要部を示す斜視図である。超電導コイル１を内蔵
する内槽容器２が電磁力で変形するのを防止する高電気
抵抗材でなる電磁力支持部材４９の表面に低電気抵抗材
３が備えられており、低電気抵抗材３の断絶部を有し高
電気抵抗部分１１を形成し、かつ高電気抵抗部分６を覆
う電磁力支持部材４９と電気的に絶縁された低電気抵抗
カバー５０を有している。超電導コイル１を励磁すると
き、電磁力支持部分４９を通る渦電流経路が高電気抵抗
であるため、励磁時の渦電流損失が低減される。また高
調波変動磁界が外部から印加されるときには、低電気抵
抗カバー５０が存在するために高電気抵抗部分１１での
渦電流損失は小さい。ここで低電気抵抗カバーの配置方
法として、実施例１０から１３のいずれのものを適用し
たとしても同様の効果が得られる。

【０１０７】実施例３１．図３５は、この発明の実施例
３１の要部を示す斜視図である。内槽容器２が電磁力で
変形するのを防止する電磁力支持部材４９が絶縁材料５
１の間に挟まれているため、超電導コイル１励磁中に渦
電流が電磁力支持部材４９を流れることがないため渦電
流発熱が低減される。

【０１０８】実施例３２．この発明の実施例３２を図３
６について記す。実施例３１に記載の絶縁材料５１を間
に挟む電磁力支持部材４９に於いて、絶縁材料５１ａと
金属部分４９ａの取り付け部をテーパー状にしている。
超電導コイル１励磁時の電磁力は拡張方向のみにかかる
ので、図３６の線ＸＸＸＶＩＩ−ＸＸＸＶＩＩに沿った
断面図３７に記す方向のテーパーになっていれば電磁力
に対して強度が高い。

【０１０９】なお、絶縁材料５１ａの外周に図３８に示
すように円筒型あるいはリング形状の高強度部材５２を
設ければ絶縁材料５１ａと金属部分４９ａの接続部の強
度を向上させることができる。

【０１１０】実施例３３．図３９は、この発明の実施例
３３の要部を示す断面図である。上記実施例３２に記載
の電磁力支持部材４９について、引っ張り機構、例えば
両端側にネジ穴を有し回転させて螺合した金属部分４９
ａ同士を引っ張る引っ張り調節手段５３を有する構造に
したものであるため、内槽容器２が超電導コイル１の励
磁によって拡張方向に変形しないように初期引っ張り応
力をかけることが可能である。また初期引っ張り力を設
定した後にゆるみ止めの手段、例えば溶接などを施して
おくと、さらに高強度になる。

【０１１１】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば超電導線材を巻回してなる超電導コイルと、超電導
コイルを冷媒に浸漬して収納し表面に低電気抵抗材を設
けてなる内槽容器と、内槽容器を真空断熱して収納する
外槽容器とを備え、地上コイルと対向して車体側に設け
られた超電導磁石装置において、内槽容器は表面の渦電
流の流路で一部低電気抵抗材の断絶部を有しこの断絶部
で渦電流の流路の高電気抵抗部分を形成するようにし、
請求項２によれば請求項１において高電気抵抗部分を超
電導コイルの励消磁中に内槽表面に発生する渦電流の流
路に設けたので、超電導コイルの励消磁中に変動磁界に
より発生する内槽容器表面の渦電流を小さく抑え渦電流
損失を低減し超電導コイルを冷却する冷媒の蒸発が減少
する超電導磁石装置が得られる効果がある。

【０１１２】また、請求項３によれば請求項１において
高電気抵抗部分は地上コイルからの高調波変動磁界に起
因して内槽表面に発生する渦電流の流路には設けないよ
うにし、請求項４によれば請求項１において高電気抵抗
部分を地上コイルからの高調波変動磁界に起因して内槽
表面に発生する渦電流の流路および高調波変動磁界が印
加される側の内槽表面以外で、超電導コイルの励消磁中
に内槽表面に発生する渦電流の流路に設けたので、請求
項１の効果に加え地上コイルからの高調波磁界が印加さ
れる内槽容器表面の渦電流の流路が低電気抵抗となり内
槽容器の渦電流損失をより低減できる。

【０１１３】また、請求項５によれば請求項１において
内槽表面の高電気抵抗部分を跨ぎ低電気抵抗材間を超電
導線材により電気的に短絡し、請求項６によれば低電気
抵抗材間の超電導線材に隣接して外部電源より通電可能
なヒータ線を設け、請求項７によれば請求項５において
低電気抵抗材間の超電導線材にヒータ線を隣接させかつ
ヒータ線と直列に閉回路を構成する渦電流回路を設け、
請求項８によれば請求項５において低電気抵抗材間の超
電導線材の臨界電流値が超電導コイルの励消磁中に内槽
容器表面に発生する電流値より低く、地上コイルからの
高調波変動磁界に起因して内槽容器表面に発生する電流
値より高くしたので、低電気抵抗材の断絶部を短絡した
超電導線材は、常電導状態即ち励消磁中であるときは内
槽容器の渦電流は高電気抵抗部分を流路とするため内槽
容器の渦電流を小さく抑え、超電導状態即ち地上コイル
と作動中であるときは内槽の渦電流は低電気抵抗材と超
電導線材を流路とし高調波磁界による内槽容器の渦電流
損失を低減させ超電導コイルを冷却する冷媒の蒸発を減
少できる効果がある。

【０１１４】また、請求項９によれば超電導線材を巻回
してなる超電導コイルと、該超電導コイルを冷媒に浸漬
して収納し表面に低電気抵抗材を設けてなる内槽容器
と、該内槽容器を真空断熱して収納する外槽容器とを備
え、地上コイルと対向して車体側に設けられた超電導磁
石装置において、内槽容器は表面の渦電流の流路で一部
低電気抵抗材の断絶部を有し、この断絶部で渦電流の流
路の高電気抵抗部分を形成するとともに、内槽容器及び
低電気抵抗材と電気的に絶縁され高電気抵抗部分を覆う
低電気抵抗カバーを設けたので、請求項１の効果に加え
走行中には外部変動磁界で渦電流を誘起されこれにより
高電気抵抗部分は磁気遮蔽されるため、高電気抵抗部分
における渦電流による損失を低減でき超電導コイルを冷
却する冷媒の蒸発を減少できる。

【０１１５】また、請求項１０によれば超電導線材を巻
回してなる超電導コイルと、該超電導コイルを冷媒に浸
漬して収納し表面に低電気抵抗材を設けてなる内槽容器
と、該内槽容器を真空断熱して収納する外槽容器とを備
え、地上コイルと対向して車体側に設けられた超電導磁
石装置において、内槽容器は表面の渦電流の流路で一部
低電気抵抗材の断絶部を有し、この断絶部で渦電流の流
路の高電気抵抗部分を形成するとともに、断絶部の一方
側の低電気抵抗材と電気的に連結し断絶部の他方側の低
電気抵抗材および高電気抵抗部分と電気的に絶縁され高
電気抵抗部分を覆う低電気抵抗カバーを設けたので、請
求項９の効果に加え低電気抵抗カバーの取付が強度でか
つ容易にできる。

【０１１６】また、請求項１１によれば、請求項９また
は１０において、低電気抵抗カバーが重複部を有する複
数の組み合わせでなり、互いの重複部を電気的に絶縁し
て形成したので、低電気抵抗材の断絶部を広くすること
が可能であると同時に、１つの低電気抵抗カバーを小さ
くすることができ１つの低電気抵抗カバーに働く電磁力
が小さく固定を容易にする。

【０１１７】また、請求項１２によれば、超電導線材を
巻回してなる超電導コイルと、該超電導コイルを冷媒に
浸漬して収納し表面に低電気抵抗材を設けてなる内槽容
器と、該内槽容器を真空断熱して収納する外槽容器とを
備え、地上コイルと対向して車体側に設けられた超電導
磁石装置において、地上コイルからの高調波変動磁界に
起因する振動で外槽容器との相対変位が大きい内槽容器
表面部分の対応位置を覆って低電気抵抗カバーを設けた
ので、相対振動に起因する高調波磁界による渦電流損失
が低減でき超電導コイルを冷却する冷媒の蒸発を減少で
きる。

【０１１８】また、請求項１３によれば超電導線材を巻
回してなる超電導コイルと、該超電導コイルを冷媒に浸
漬して収納し高電気抵抗材で形成された内槽容器と、該
内槽容器を真空断熱して収納する外槽容器とを備え、地
上コイルと対向して車体側に設けられた超電導磁石装置
において、内槽容器を覆いその内側空間と通じて内槽容
器内に冷媒が流通するように形成された低電気抵抗容器
と、該低電気抵抗容器内と通じる上方の冷媒路に設けら
れ、冷媒路を超電導コイルの励消磁中は閉路に高調波磁
界の印加中は開路に操作する開閉手段を設け、請求項１
４によれば内槽容器は表面の渦電流の流路で一部低電気
抵抗材の断絶部を有しこの断絶部で渦電流の流路の高電
気抵抗部分を形成するとともに、高電気抵抗部分をそれ
ぞれ覆いその内側空間を通じて内槽容器内に冷媒が流通
するように形成された低電気抵抗容器を設けかつ、低電
気抵抗容器内と通じる上方の冷媒路に冷媒路を超電導コ
イルの励消磁中は閉路に高調波磁界の印加中は開路に操
作する開閉手段を設けたので、低電気抵抗容器が内槽容
器との間の空間の冷媒量を開閉手段で調節することで低
電気抵抗容器の抵抗値を制御して、励消磁時および高調
波磁界印加時の両方の場合について渦電流損失を低減で
き超電導コイルを冷却する冷媒の蒸発を減少できる。

【０１１９】また、請求項１５によれば、超電導線材を
巻回してなる超電導コイルと、該超電導コイルを冷媒に
浸漬して収納し表面に低電気抵抗材を設けてなる内槽容
器と、該内槽容器を真空断熱して収納する外槽容器とを
備え、地上コイルと対向して車体側に設けられた超電導
磁石装置において、内槽容器は表面の渦電流の流路で一
部低電気抵抗材の断絶部を有しこの断絶部で渦電流の流
路の高電気抵抗部分を形成するとともに、高電気抵抗部
分に外部から連動操作可能な高電気抵抗部分を低電気抵
抗で短絡させる電気スイッチを設けたので、電気スイッ
チが高調波磁界が印加されているときは低電気抵抗材を
短絡して断絶部をなくし、励消磁中は低電気抵抗材を分
離させて断絶部が形成でき、励消磁時および高調波磁界
印加時の両方の場合について渦電流損失の低減が効果的
にできる。

【０１２０】また、請求項１６によれば、請求項９〜１
２のいずれかにおいて、低電気抵抗カバーとして超電導
フィルムあるいは超電導板が貼り付けたので、常電導の
低電気抵抗と比べてより低電気抵抗化を可能とし断絶部
の磁気遮蔽を確実にして断絶部が高調波磁界に曝される
ことがなくなるため、渦電流損失が低減できる。

【０１２１】また、請求項１７によれば、請求項９〜１
２のいずれかにおいて、低電気抵抗カバーに絶縁被覆を
有さない超電導線で編まれたメッシュを用いたので、超
電導メッシュが前項の作用と同様の理由で磁気遮蔽を確
実にし、渦電流損失が低減できる。

【０１２２】また、請求項１８によれば、請求項９〜１
２のいずれかにおいて、低電気抵抗カバーはその縁に超
電導線を取り付けて形成されているので、縁に取り付け
た超電導線が前項の作用と同様の理由で渦電流損失を低
減し、構成的には超電導体の量を比較的少量でまかなえ
る。

【０１２３】また、請求項１９によれば、請求項１７ま
たは１８において、超電導線として内部安定化超電導線
を用いたので、安定化マトリックスの低電気抵抗率によ
り超電導線同士の接続抵抗が低下し、低電気抵抗カバー
をさらに低電気抵抗化できる。

【０１２４】また、請求項２０によれば、請求項９〜１
２のいずれかにおいて、低電気抵抗カバー，あるいは超
電導フィルム，あるいは超電導板に複数の貫通孔を有し
ているので、複数の貫通孔が内槽容器表面に固定すると
き余剰接着剤の溢れ口となり接着性および作業性を向上
させる。

【０１２５】また、請求項２１によれば、請求項１７に
おいて、超電導線で編んだメッシュは圧延されているの
で、超電導線間の接触抵抗が低下する、さらに、厚さの
減少で装置のコンパクト化ができる。

【０１２６】また、請求項２２によれば、請求項２１に
おいて、メッシュは圧延した後に４００℃以下の熱処理
温度で焼鈍されているので、圧延で安定化マトリックス
の抵抗率が高くなっているものを低電気抵抗化すること
ができる。

【０１２７】また、請求項２３によれば、請求項１６ま
たは１７において、低電気抵抗カバーの外部磁力線に対
向する面でその端部に面に対して垂直方向の磁場成分が
生じないようにまるみをつけたので、超電導内部に侵入
する磁界の履歴による損失（ヒステリシス損失）を低減
し、低電気抵抗カバーの超電導状態の安定性を向上させ
る。

【０１２８】また、請求項２４によれば、請求項１６，
１７および２４のいずれかにおいて、低電気抵抗カバー
の外部磁力線に対向する面についてその端部での臨界電
流密度を中央付近に比べ小さくなるよう端部の安定化材
料を中央付近より多くしたので、遮蔽電流が低電気抵抗
カバーの縁の超電導部分に集中したとき、超電導状態の
安定性が高いため、安定して臨界電流密度まで遮蔽電流
が流れる。

【０１２９】また、請求項２５によれば超電導線材を巻
回してなる超電導コイルと、該超電導コイルを冷媒に浸
漬して収納し表面に低電気抵抗材を設けてなる内槽容器
と、該内槽容器を真空断熱して収納する外槽容器とを備
え、地上コイルと対向して車体側に設けられた超電導磁
石装置において、内槽容器は表面の渦電流の流路で一部
低電気抵抗材の断絶部を有し、この断絶部で渦電流の流
路の高電気抵抗部分を形成するとともに、断絶部と並列
に取り付けられた超電導体あるいは高電気抵抗マトリッ
クスを有する超電導線に低電気抵抗カバーが具備され、
かつ超電導体あるいは超電導線にヒータ線が取り付けら
れているので、ヒータによって熱的に超電導状態，常電
導状態、即ち低電気抵抗，高電気抵抗に制御でき、超電
導コイル励消磁時には高抵抗化することで渦電流損失を
低減し、外部からの高調波磁界印加時には超電導状態に
して高電気抵抗部分を低電気抵抗でバイパスする。これ
により渦電流による損失低減を可能とする。さらに低電
気抵抗カバーによって超電導体あるいは超電導線に直
接、高調波磁界が印加されないため超電導状態が安定に
保たれる。

【０１３０】また請求項２６によれば、請求項２５にお
いて、ヒータの近傍に温度計を設けたので、温度管理を
適切にし、ヒータの焼損等の危険性を回避させるととも
に超電導線が常電導になる最低の温度になるようにヒー
タで印加する熱量を設定することができる。

【０１３１】また、請求項２７によれば、超電導線材を
巻回してなる超電導コイルと、該超電導コイルを冷媒に
浸漬して収納し表面に低電気抵抗材を設けてなる内槽容
器と、該内槽容器を真空断熱して収納する外槽容器とを
備え、地上コイルと対向して車体側に設けられた超電導
磁石装置において、内槽容器は内槽容器が電磁力で変形
するのを防止する電磁力支持部材の表面の過電流の流路
で一部低電気抵抗材の断絶部を有し、この断絶部で高電
気抵抗部分を形成するとともに、電磁力支持部材と電気
的に絶縁され高電気抵抗部分を覆う低電気抵抗カバーを
設けたので、高電気抵抗部分は磁気遮蔽されるため、高
電気抵抗部分における渦電流による損失を低減でき超電
導コイルを冷却する冷媒の蒸発を減少できる。

【０１３２】また、請求項２８によれば、超電導線材を
巻回してなる超電導コイルと、該超電導コイルを冷媒に
浸漬して収納し表面に低電気抵抗材を設けてなる内槽容
器と、該内槽容器を真空断熱して収納する外槽容器とを
備え、地上コイルと対向して車体側に設けられた超電導
磁石装置において、内槽容器が電磁力で変形するのを防
止する電磁力支持部材が電気的絶縁材料を中間に挟んで
形成しているので、絶縁部を横切る渦電流は発生せず渦
電流による発熱は起こらない。

【０１３３】また、請求項２９によれば、請求項２８に
おいて、電磁力支持部材の支持方向に引っ張り力の調整
手段を設けたので、内槽容器が超電導コイルの励磁によ
って拡張方向に変形しないよう初期引っ張り応力を与え
ておくことができ、内槽容器を強固にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１における超電導磁石装置
で内槽容器に収納された超電導コイルの一部断面を示す
斜視図である。

【図２】この発明の実施例１における超電導磁石装置
で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図３】この発明の実施例２における超電導磁石装置
で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図４】この発明の実施例３における超電導磁石装置
で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図５】この発明の実施例４における超電導磁石装置
で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図６】この発明の実施例６における超電導磁石装置
で内槽容器に収納された超電導コイルの一部断面を示す
斜視図である。

【図７】この発明の実施例７における超電導磁石装置
で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図８】この発明の実施例８における超電導磁石装置
で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図９】この発明の実施例９における超電導磁石装置
で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図１０】この発明の実施例１０における超電導磁石
装置で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図１１】この発明の実施例１１における超電導磁石
装置で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図１２】この発明の実施例１２における超電導磁石
装置で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図１３】この発明の実施例１２における内槽容器の
要部を示す部分断面図である。

【図１４】この発明の実施例１３における内槽容器の
要部を示す部分断面図である。

【図１５】この発明の実施例１４における超電導磁石
装置で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図１６】この発明の実施例１５における超電導磁石
装置で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図１７】図１６における線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩに沿
った断面図である。

【図１８】この発明の実施例１６における超電導磁石
装置で内槽容器に収納された超電導コイルの一部断面を
示す斜視図である。

【図１９】図１８における線ＸＩＸ−ＸＩＸに沿った
断面図である。

【図２０】この発明の実施例１７における超電導磁石
装置で内槽容器の構成を示すもので、（Ａ）にその外観
斜視図を（Ｂ）に（Ａ）における線Ｂ−Ｂに沿った断面
図を示すものである。

【図２１】この発明の実施例１８における超電導磁石
装置で内槽容器の構成を示すもので、（Ａ）にその外観
斜視図を（Ｂ）に（Ａ）における矢視Ｂの詳細断面図を
示すものである。

【図２２】この発明の実施例１９における超電導磁石
装置で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図２３】この発明の実施例２０における超電導磁石
装置で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図２４】この発明の実施例２１における要部の構成
を示す斜視図である。

【図２５】この発明の実施例２２における要部の構成
を示す斜視図である。

【図２６】この発明の実施例２２における要部の別の
構成を示す斜視図である。

【図２７】この発明の実施例２３における超電導磁石
装置で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図２８】この発明の実施例２４における超電導磁石
装置で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図２９】この発明の実施例２５における要部の構成
を示す斜視図である。

【図３０】この発明の実施例２６における要部の構成
を示す斜視図である。

【図３１】この発明の実施例２７における要部の構成
を示す斜視図である。

【図３２】この発明の実施例２８における要部の構成
を示す斜視図である。

【図３３】この発明の実施例２９における要部の構成
を示す斜視図である。

【図３４】この発明の実施例３０における超電導磁石
装置で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図３５】この発明の実施例３１における超電導磁石
装置で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図３６】この発明の実施例３２における超電導磁石
装置で内槽容器の外観を示す斜視図である。

【図３７】図３６における線ＸＸＸＶＩＩ−ＸＸＸＶ
ＩＩに沿った断面図である。

【図３８】図３７と同等部で別の構成を示す断面図で
ある。

【図３９】この発明の実施例３３における要部の構成
を示す斜視図である。

【図４０】従来の超電導磁石装置で内槽容器に収納さ
れた超電導コイルの一部断面を示す斜視図である。

【図４１】図４０における内槽容器の外観を示す斜視
図である。

【図４２】超電導磁石装置全体の概略構成を示す一部
断面斜視図である。

【図４３】超電導磁石装置が装着された超電導磁気浮
上車とその軌道の概略構成を示す断面図である。

【図４４】内槽容器表面に発生する渦電流の流路の説
明図で（Ａ）に地上コイルからの高調波磁場に起因する
場合を（Ｂ）に超電導コイルの励消磁中の磁場変動に起
因する場合を示すものである。

【符号の説明】

１超電導コイル、２内槽容器、３低電気抵抗材、
５外槽容器、６，７地上コイル、１１高電気抵抗
部分（低電気抵抗材の断絶部分）、１２超電導線材
（短絡用）、１３ヒータ線、１４外部電線、１５
ａ，１５ｂ閉回路、１７低電気抵抗カバー、１７ａ
低電気抵抗カバー（複数）、１８絶縁部材、１９
半田接続、２０低電気抵抗カバー、２１渦電流、２
２振動方向、２３内槽容器、２３ａ連通穴、２４
低電気抵抗容器、２４ａ所定空間、２５上部バル
ブ（開閉手段）、２７低電気抵抗容器、２７ａ所定
空間、２８連通穴、２９スイッチ、３０操作棒、
３０ａ開閉機構、３１低電気抵抗カバー、３１ａ
超電導部分、３１ｂ安定化マトリックス、３２超電
導メッシュ、３２ａ超電導線、３３超電導線、３４
半田、３５低電気抵抗カバー、３６内部安定化超
電導線、３６ａ超電導体部分、３６ｂ安定化マトリ
ックス、４１貫通孔、４２磁力線、４３超電導部
分、４４安定化材料、４５磁力線、４６超電導
線、４７ヒータ線、４８温度計、４９電磁力支持
部材、４９ａ金属部分、５０低電気抵抗カバー、５
１絶縁材料、５３引っ張り調節手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者守田正夫尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超電導線材を巻回してなる超電導コイル
と、該超電導コイルを冷媒に浸漬して収納し表面に低電
気抵抗材を設けてなる内槽容器と、該内槽容器を真空断
熱して収納する外槽容器とを備え、地上コイルと対向し
て車体側に設けられた超電導磁石装置において、上記内
槽容器は表面の渦電流の流路で一部上記低電気抵抗材の
断絶部を有しこの断絶部で上記渦電流の流路の高電気抵
抗部分を形成するようにしたことを特徴とする超電導磁
石装置。
【請求項２】高電気抵抗部分は超電導コイルの励消磁
中に内槽容器の表面に発生する渦電流の流路に設けられ
ていることを特徴とする請求項１に記載の超電導磁石装
置。
【請求項３】高電気抵抗部分は地上コイルからの高調
波変動磁界に起因して内槽容器の表面に発生する渦電流
の流路には設けないことを特徴とする請求項１に記載の
超電導磁石装置。
【請求項４】高電気抵抗部分は地上コイルからの高調
波変動磁界に起因して内槽表面に発生する渦電流の流路
および上記高調波変動磁界が印加される側の内槽表面以
外で超電導コイルの励消磁中に上記内槽表面に発生する
渦電流の流路に設けられていることを特徴とする請求項
１に記載の超電導磁石装置。
【請求項５】内槽表面の高電気抵抗部分を跨ぎ低電気
抵抗材間を超電導線材により電気的に短絡したことを特
徴とする請求項１に記載の超電導磁石装置。
【請求項６】低電気抵抗材間の超電導線材に隣接して
外部電源より通電可能なヒータ線を設けたことを特徴と
する請求項５に記載の超電導磁石装置。
【請求項７】低電気抵抗材間の超電導線材にヒータ線
を隣接させかつ上記ヒータ線と直列に閉回路を構成する
渦電流回路を設けたことを特徴とする請求項５に記載の
超電導磁石装置。
【請求項８】低電気抵抗材間の超電導線材の臨界電流
値が、上記超電導コイルの励消磁中に内槽表面に発生す
る電流値より低く、地上コイルからの高調波変動磁界に
起因して上記内槽表面に発生する電流値より高いことを
特徴とする請求項５に記載の超電導磁石装置。
【請求項９】超電導線材を巻回してなる超電導コイル
と、該超電導コイルを冷媒に浸漬して収納し表面に低電
気抵抗材を設けてなる内槽容器と、該内槽容器を真空断
熱して収納する外槽容器とを備え、地上コイルと対向し
て車体側に設けられた超電導磁石装置において、上記内
槽容器は表面の渦電流の流路で一部上記低電気抵抗材の
断絶部を有しこの断絶部で上記渦電流の流路の高電気抵
抗部分を形成するとともに、上記内槽容器及び上記低電
気抵抗材と電気的に絶縁され上記高電気抵抗部分を覆う
低電気抵抗カバーを備えたことを特徴とする超電導磁石
装置。
【請求項１０】超電導線材を巻回してなる超電導コイ
ルと、該超電導コイルを冷媒に浸漬して収納し表面に低
電気抵抗材を設けてなる内槽容器と、該内槽容器を真空
断熱して収納する外槽容器とを備え、地上コイルと対向
して車体側に設けられた超電導磁石装置において、上記
内槽容器は表面の渦電流の流路で一部上記低電気抵抗材
の断絶部を有しこの断絶部で上記渦電流の流路の高電気
抵抗部分を形成するとともに、上記断絶部の一方側の上
記低電気抵抗材と電気的に連結し上記断絶部の他方側の
上記低電気抵抗材および上記高電気抵抗部分と電気的に
絶縁され上記高電気抵抗部分を覆う低電気抵抗カバーを
備えたことを特徴とする超電導磁石装置。
【請求項１１】低電気抵抗カバーが重複部を有する複
数の組み合わせでなり、上記重複部を電気的に絶縁して
形成したことを特徴とする請求項９または１０に記載の
超電導磁石装置。
【請求項１２】超電導線材を巻回してなる超電導コイ
ルと、該超電導コイルを冷媒に浸漬して収納し表面に低
電気抵抗材を設けてなる内槽容器と、該内槽容器を真空
断熱して収納する外槽容器とを備え、地上コイルと対向
して車体側に設けられた超電導磁石装置において、地上
コイルからの高調波変動磁界に起因する振動で上記外槽
容器との相対変位が大きい上記内槽容器表面部分の対応
位置を覆って低電気抵抗カバーを設けたことを特徴とす
る超電導磁石装置。
【請求項１３】超電導線材を巻回してなる超電導コイ
ルと、該超電導コイルを冷媒に浸漬して収納し高電気抵
抗材で形成された内槽容器と、該内槽容器を真空断熱し
て収納する外槽容器とを備え、地上コイルと対向して車
体側に設けられた超電導磁石装置において、上記内槽容
器を覆いその内側空間と通じて上記内槽容器内に上記冷
媒が流通するように形成された低電気抵抗容器と、該低
電気抵抗容器内と通じる上方の冷媒路に設けられ、上記
冷媒路を上記超電導コイルの励消磁中は閉路に高調波磁
界の印加中は開路に操作する開閉手段とを備えたことを
特徴とする超電導磁石装置。
【請求項１４】超電導線材を巻回してなる超電導コイ
ルと、該超電導コイルを冷媒に浸漬して収納し表面に低
電気抵抗材を設けてなる内槽容器と、該内槽容器を真空
断熱して収納する外槽容器とを備え、地上コイルと対向
して車体側に設けられた超電導磁石装置において、上記
内槽容器は表面の渦電流の流路で一部上記低電気抵抗材
の断絶部を有しこの断絶部で上記渦電流の流路の高電気
抵抗部分を形成するとともに、上記高電気抵抗部分をそ
れぞれ覆いその内側空間を通じて上記内槽容器内に上記
冷媒が流通するように形成された低電気抵抗容器を設け
かつ、上記低電気抵抗容器内と通じる上方の冷媒路に上
記冷媒路を上記超電導コイルの励消磁中は閉路に高調波
磁界の印加中は開路に操作する開閉手段を備えたことを
特徴とする超電導磁石装置。
【請求項１５】超電導線材を巻回してなる超電導コイ
ルと、該超電導コイルを冷媒に浸漬して収納し表面に低
電気抵抗材を設けてなる内槽容器と、該内槽容器を真空
断熱して収納する外槽容器とを備え、地上コイルと対向
して車体側に設けられた超電導磁石装置において、上記
内槽容器は表面の渦電流の流路で一部上記低電気抵抗材
の断絶部を有しこの断絶部で上記渦電流の流路の高電気
抵抗部分を形成するとともに、上記高電気抵抗部分に外
部から連動操作可能な上記高電気抵抗部分を低電気抵抗
で短絡させる電気スイッチを備えていることを特徴とす
る超電導磁石装置。
【請求項１６】低電気抵抗カバーとして超電導フィル
ムあるいは超電導板が貼り付けてあることを特徴とする
請求項９〜１２のいずれかに記載の超電導磁石装置。
【請求項１７】低電気抵抗カバーに絶縁被覆を有さな
い超電導線で編まれたメッシュを用いたことを特徴とす
る請求項９〜１２のいずれかに記載の超電導磁石装置。
【請求項１８】低電気抵抗カバーはその縁に超電導線
を取り付けて形成されていることを特徴とする請求項９
〜１２のいずれかに記載の超電導磁石装置。
【請求項１９】超電導線として内部安定化超電導線を
用いたことを特徴とする請求項１７または１８に記載の
超電導磁石装置。
【請求項２０】低電気抵抗カバーとして超電導フィル
ム，あるいは超電導板に複数の貫通孔を有していること
を特徴とする請求項９〜１２および請求項１６のいずれ
かに記載の超電導磁石装置。
【請求項２１】超電導線で編んだメッシュは圧延され
ていることを特徴とする請求項１７に記載の超電導磁石
装置。
【請求項２２】メッシュは圧延した後に４００℃以下
の熱処理温度で焼鈍されていることを特徴とする請求項
２１に記載の超電導磁石装置。
【請求項２３】低電気抵抗カバーの外部磁力線に対向
する面でその端部に上記面に対して垂直方向の磁場成分
が生じないようにまるみをつけたことを特徴とする請求
項１６または１７に記載の超電導磁石装置。
【請求項２４】低電気抵抗カバーの外部磁力線に対向
する面についてその端部での臨界電流密度を中央付近に
比べ小さくなるよう上記端部の安定化材料を上記中央付
近より多くしたことを特徴とする請求項１６，１７およ
び２４のいずれかに記載の超電導磁石装置。
【請求項２５】超電導線材を巻回してなる超電導コイ
ルと、該超電導コイルを冷媒に浸漬して収納し表面に低
電気抵抗材を設けてなる内槽容器と、該内槽容器を真空
断熱して収納する外槽容器とを備え、地上コイルと対向
して車体側に設けられた超電導磁石装置において、上記
内槽容器は表面の渦電流の流路で一部上記低電気抵抗材
の断絶部を有しこの断絶部で上記渦電流の流路の高電気
抵抗部分を形成するとともに、上記断絶部と並列に取り
付けられた超電導体あるいは高電気抵抗マトリックスを
有する超電導線に低電気抵抗カバーが具備され、かつ上
記超電導体あるいは超電導線にヒータ線が取り付けられ
ていることを特徴とする超電導磁石装置。
【請求項２６】ヒータ線の近傍に温度計を備えている
ことを特徴とする請求項２５に記載の超電導磁石装置。
【請求項２７】超電導線材を巻回してなる超電導コイ
ルと、該超電導コイルを冷媒に浸漬して収納し表面に低
電気抵抗材を設けてなる内槽容器と、該内槽容器を真空
断熱して収納する外槽容器とを備え、地上コイルと対向
して車体側に設けられた超電導磁石装置において、上記
内槽容器は上記内槽容器が電磁力で変形するのを防止す
る電磁力支持部材の表面の過電流の流路で一部上記低電
気抵抗材の断絶部を有し、この断絶部で高電気抵抗部分
を形成するとともに、上記電磁力支持部材と片端あるい
は両端が電気的に絶縁され上記高電気抵抗部分を覆う低
電気抵抗カバーを備えたことを特徴とする超電導磁石装
置。
【請求項２８】超電導線材を巻回してなる超電導コイ
ルと、該超電導コイルを冷媒に浸漬して収納し表面に低
電気抵抗材を設けてなる内槽容器と、該内槽容器を真空
断熱して収納する外槽容器とを備え、地上コイルと対向
して車体側に設けられた超電導磁石装置において、上記
内槽容器が電磁力で変形するのを防止する電磁力支持部
材が電気的絶縁材料を中間に挟んで形成していることを
特徴とする超電導磁石装置。
【請求項２９】電磁力支持部材の支持方向に引っ張り
力の調節手段を備えていることを特徴とする請求項２８
に記載の超電導磁石装置。