JPH07161521A

JPH07161521A - 超電導電磁石及びそれに用いる自己融着超電導線の巻線機

Info

Publication number: JPH07161521A
Application number: JP5308440A
Authority: JP
Inventors: Hisayasu Mitsui; 久安三井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-12-09
Filing date: 1993-12-09
Publication date: 1995-06-23

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、ワイヤームーブメントによ
るクエンチを防止するとともに作業性の良好な超電導線
による超電導電磁石を得ることにある。【構成】本発明の超電導電磁石11は、電気絶縁被覆16
を施した超電導線12において、電気絶縁被覆16の表面に
設けた自己融着層17と、この自己融着層17を設けた自己
融着超電導線18を巻回する巻枠15と、自己融着超電導線
18を加熱するとともに張力を加える手段と、この手段に
より自己融着超電導線18の巻枠15への巻回時に自己融着
超電導線18同士を接着したことを特徴とする。また、電
気絶縁被覆16を施した超電導線12の巻枠15への巻回にお
いて、超電導線12とともに超電導線12間の接触摩擦を低
減するための離型材29を巻回したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＭＲＩ（核磁気共鳴撮像
装置）、磁気浮上車輌、超電導発電機等に用いる超電導
電磁石に関する。

【０００２】

【従来の技術】超電導電磁石は、回転子の励磁時にワイ
ヤームーブメント等により生ずるエネルギーから常電導
状態に転移するクエンチ現象を起こすことがある。この
ため、従来ワイヤームーブメントを抑制するために、例
えば特開昭６３−９９５０５号公報に記載されているよ
うな方法により超電導電磁石が製造されていた。すなわ
ち、図８に示すように超電導電磁石11の製作には、超電
導線12を容器13に入った無溶剤形の接着剤14の中を通す
事によって、この接着剤14を塗布しながら巻枠15に所定
回数巻回する。そして、このように塗布された接着剤を
硬化させることにより得る方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な方法には、次のような欠点があった。すなわち、接着
剤の硬化収縮により発生する応力、超電導電磁石をliq.
Ｈｅ（液体ヘリウム）温度に冷却したときに超電導線、
巻枠、絶縁物および接着剤の線膨張係数の違いにより発
生する応力、さらに超電導電磁石を励磁した際に発生す
る電磁力がこれに重畳して発生する応力等により、硬化
後の接着剤が超電導線、巻枠、絶縁物等から剥がれた
り、硬化した接着剤に割れが生じる。とりわけ超電導
線、巻線、絶縁物と接着剤との界面においてはこれら応
力が最大となり、接着剤の剥がれや割れが発生し易い。
これら剥がれや割れにより発生するエネルギーで超電導
線の温度が上昇し、クエンチに至る場合があった。

【０００４】一方、巻線作業は通常数日に亘って行われ
るが、この過程において接着剤を形成する樹脂が大気中
の水分により加水分解するため所望の接着力を得られな
くなる場合がある。また、この接着剤の硬化時に自重で
樹脂が鉛直方向に対して下方へ流動し、上部の超電導線
間の樹脂量が少なくなり接着力が不足する問題が起き
る。さらに接着剤は硬化するまでは粘性があるため付近
の塵埃を付着し易く、接着剤を塗布された超電導線に作
業者が触れるのも制限される。その他、接着剤からの揮
発性物質による悪臭に作業者が悩まされることもある。
したがって本発明の目的は、ワイヤームーブメントによ
るクエンチを防止するとともに作業性の良好な超電導線
による超電導電磁石を得ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】電気絶縁被覆を施した超
電導線において、電気絶縁被覆の表面に設けた自己融着
層と、この自己融着層を設けた超電導線を巻回する巻枠
と、自己融着超電導線を加熱するとともに張力を加える
手段と、この手段により超電導線の巻枠への巻回時に超
電導線同士を接着したことを特徴とする。

【０００６】また、電気絶縁被覆を施した超電導線の巻
枠への巻回において、超電導線とともに超電導線間の接
触摩擦を低減するための離型材を巻回したことを特徴と
する。

【０００７】

【作用】本発明の超電導電磁石は、電気絶縁被覆を施し
た超電導線における電気絶縁被覆の表面に５〜100 μｍ
厚の自己融着層を形成するので、超電導線を巻枠に巻回
する際に加熱するとともに５〜30kg／mm² の張力を加え
る。こうすることによって、巻枠に巻回された超電導線
の自己融着層が軟化し、超電導線に加えられた張力のた
め超電導線が巻枠の外周側から内周方向に押し付けら
れ、電気絶縁被覆同士を接触した状態で巻き付けられる
ので超電導線相互間が強固に結合する。さらにこの張力
で超電導線を巻回するので、自己融着層を十分に接着す
るだけの張力を備え、また、liq.Ｈｅに浸漬した際に生
ずる超電導線の熱収縮分も確保できるほか、超電導線の
塑性変形・断線・劣化、電気絶縁被覆の破壊を防止でき
る。このため超電導電磁石に励磁した際も、ワイヤーム
ーブメントを防止しクエンチに至らないので、超電導線
およびこれを用いた超電導電磁石の健全性が確保でき
る。

【０００８】一方、電気絶縁被覆を施した超電導線にお
ける電気絶縁被覆の表面に離型材を形成しているので、
liq.Ｈｅ温度に超電導電磁石を冷却した際も、超電導
線、巻枠、絶縁物、および超電導線を巻枠に巻回する際
に超電導線相互間を固定するために使用する接着剤の各
々の線膨張係数の相違から発生する応力、さらに超電導
電磁石を励磁した際に発生する電磁力がこれに重畳して
発生する応力等を解放するようにしたので、接着剤が剥
がれたり割れが生じるのを防止することができる。この
ため、超電導電磁石を構成する超電導線のワイヤームー
ブメントによるクエンチを防止するので超電導線および
これを用いた超電導電磁石の健全性が確保できる。

【０００９】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の第一の実施例を
図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例に係
わる超電導電磁石に用いる超電導線の断面図である。超
電導線12の表面上には電気絶縁被覆16が施され、さらに
この電気絶縁被覆16表面上には、自己融着層17を設ける
ことにより、自己融着超電導線18を形成する。電気絶縁
被覆16としてはポリビニルホルマール、ポリエステル、
エポキシ、ポリイミド、ポリイミドエステル、ポリアミ
ドイミド、ポリイミドヒダントイン、無機ポリマー等の
エナメルや、これらエナメル上にガラスやポリエステ
ル、ケブラー（ポリパラフェニレンテレフタラミドのデ
ュポン社商品名）、アルミナ等の繊維を巻回しワニス処
理したもの等を用いる。この電気絶縁被覆16の厚さは、
超電導電磁石に発生する電圧を考慮して決めるが、通常
は５〜200 μｍ程度必要である。また自己融着層17とし
てはフェノキシ、エポキシ、ポリアミド、ポリエステ
ル、ポリイミド、ポリビニルプチラール等の自己融着性
を有する接着剤を用いる。この自己融着層17はエナメル
皮膜を形成するのと同じ方法で形成できる。自己融着層
17は室温では粘着性が全く無いものを用いる。また融着
させるための加熱温度は200 ℃以下とする。これは、な
るべく低い温度で処理する方が残留応力による歪を小さ
くでき、超電導線12を劣化させないためである。自己融
着層17の厚さは５〜100 μｍ程度とする。これは、５μ
ｍ未満では接着力が不足するためであり、100 μｍ超過
では超電導電磁石使用時に液体ヘリウムが侵入しにくく
なり冷却能力が低減するからである。

【００１０】以上のように、超電導電磁石に用いる電気
絶縁被覆16を施した超電導線12の表面に自己融着層17を
設けることにより得られた自己融着超電導線18は、強固
に固着されるためワイヤームーブメントを起こさずクエ
ンチにいたらない。また、超電導電磁石製造時に、接着
剤の14のポットライフや変質を心配させることがないの
で、巻線工程上の制約がなくなり、異物の付着、悪臭に
対する対策も不要である。さらに、自己融着層17は、図
８における接着剤14を用いる場合のように、自重により
鉛直方向下方に流動し、上部が接着力不足になるという
問題は起きない。また、加熱は樹脂を軟化させるだけで
よいので、反応させて融着するための加熱時間に比べ、
時間短縮が可能である。

【００１１】したがって、ワイヤームーブメントによる
クエンチを防止するとともに作業性の良好な超電導線に
よる超電導電磁石を得ることができる。（実施例２）図２を用いて本発明の第二の実施例を説明
する。図２は本発明の一実施例の超電導電磁石に係わる
自己融着超電導線の巻回状態を示す構成図である。自己
融着超電導線18を巻回する巻線機19は、回転機20と送り
ガイド21とにより構成してある。回転機20は、巻枠15お
よびこれに巻回されて一体となっている自己融着超電導
線18である超電導電磁石11を図中の矢印Ｘ方向に所定の
速度で回転させて、自己融着超電導線18を巻取るもので
ある。また、超電導電磁石11を回転させるため、巻枠の
両端にフランジ22を取り付ける。そして、巻枠15および
このフランジ22の中心に回転軸23を取り付けてあり、回
転軸23は回転機20に連結してある。一方、送りガイド21
は、ドラム24から超電導電磁石11に巻取られる自己融着
超電導線18に加える張力とピッチを調整するものであ
る。またピッチを調整するために、送りガイド21のアー
ム25は超電導電磁石11の中心軸と平行方向（図２中の矢
印Ｙ方向）に所定の速度で往復運動する。さらに張力を
調整するため、アーム25に取り付けたテンションコント
ローラ26に自己融着超電導線18を通してある。テンショ
ンコントローラ26を通った自己融着超電導線18はヒータ
27の中を通ることによって加熱される。

【００１２】この際の加熱方法としては、ニクロム線等
の抵抗体による電気ヒータ、赤外線あるいは近赤外線ヒ
ータ、温風ヒータ等により行う。また加熱には、図１に
おける自己融着層17が軟化し、テンションコントローラ
26により調整された張力によって電気絶縁被覆16同士が
接触した状態ならば良い。極端に高温に加熱すること
は、超電導特性や電気絶縁被覆16が劣化するので避け
る。

【００１３】また、超電導線12に加える張力は５〜30kg
／mm² が適している。これは、５kg／mm² 未満では、緊
束力が不足し、自己融着超電導線18同士を十分に接着で
きないうえliq.Ｈｅに浸漬した際に生ずる自己融着超電
導線18の熱収縮の方が大きくなって、自己融着超電導線
18に加えられた張力が不足する。このためワイヤームー
ブメントを起こし易くなるためである。また30kg／mm²
超過では自己融着超電導線18が縦弾性限界を越えるた
め、超電導線12の断線、劣化および電気絶縁被覆16の破
壊等が懸念される。また、超電導線12が塑性変形を起こ
すと、加熱融着後に室温まで冷却された際に超電導線12
が縮まず、自己融着超電導線18同士の強固な接着力が得
られなくなるためである。

【００１４】このように加熱しながら張力を加えて自己
融着超電導線18を巻回するのは、ヒータ27の加熱により
自己融着超電導線18の表面に形成されている自己融着層
17を軟化させ、超電導線12に加えた張力により自己融着
超電導線18が図２における回転軸23に対して巻枠15の外
周側から内周方向に押し付けられる。このため電気絶縁
被覆16同士を接触した状態で巻き付けることができるか
らである。

【００１５】すなわち、自己融着超電導線18に張力を加
えず巻回した後加熱融着すると、巻線の一部を拡大した
断面図である図９に示すように、巻き終わった状態とほ
とんど同じ状態で自己融着超電導線18同士が融着し、接
触面積がわずかで接着力が不十分なため、ワイヤームー
ブメントによるクエンチを起こし易い。また、超電導線
12を加熱せずに張力を加えて巻回すると、巻枠15に巻回
された自己融着超電導線18である超電導電磁石11全体の
加熱融着処理時に自己融着層17が変形し超電導線12同士
が互いに近接するようになり、接着面積は増え接着力が
張力を加えず巻回した場合より大きくなる。しかし、張
力を受け持っていた自己融着層17が押し潰されると同じ
に、自己融着超電導線18に加えられていた張力が減少ま
たは消失し、ワイヤームーブメントの防止効果が十分な
ものとはならない。これに対して本発明のように加熱し
ながら張力を加えて自己融着超電導線18を巻回するの
は、加熱により超電導線12の表面に形成されている自己
融着層17が軟化し、自己融着超電導線18に加えられた張
力および超電導線12の熱収縮分も加わる。このため、巻
回時に超電導線12が外周から内周方向に押し付けられ、
自己融着層17を押し潰しながら巻回されるので、図３に
示すように、電気絶縁被覆16同士が接触した状態で巻き
付けることができる。こうすることにより、超電導線12
に加えられた張力を減少させること無く超電導線12を巻
回する事ができる。また、接触面積が増えワイヤームー
ブメントを防止するのに十分な接着力を得ることがで
き、信頼性の高い超電導電磁石11を得ることができる。
なお、加熱融着処理時において、本発明の条件下では、
電気絶縁被覆16が完全に溶融することはないので、超電
導線12同士は電気絶縁16を貫通して接着する事はなく、
超電導線12間が電気的に短絡することはない。

【００１６】上記実施例の具体例として直径85μｍのＮ
ｂＴｉ超電導線12に電気絶縁被覆16として35μｍ厚さの
ポリビニルホルマール皮膜を施し、この皮膜上に厚さ15
μｍのエポキシ系自己融着層17を設けた自己融着超電導
線18を形成する。

【００１７】次に、この自己融着超電導線18を図２に示
した巻線機19によるものと同様な方法で、加熱するとと
もに20kg／mm² の張力を加えながらＦＲＰ（繊維強化プ
ラスチック）絶縁シートを介してステンレス製巻枠上に
多層巻回する。自己融着超電導線18の巻回後張力を保持
したままで、超電導電磁石11全体を130 ℃のオーブンに
１時間入れて自己融着超電導線18同士を完全に融着させ
た後、室温まで冷却することにより超電導電磁石11を得
る。

【００１８】自己融着超電導線18は加熱した状態で20kg
／mm² の張力が加わっているため、自己融着超電導線18
の巻回時に巻枠15の外周側から内周方向に押し付けら
れ、エポキシ系自己融着層17を押し潰しながら巻回さ
れ、ポリビニルホルマール皮膜同士が接触する状態にな
る。そして、超電導電磁石11を130 ℃のオーブンに１時
間入れることにより、超電導線12同士を完全に融着させ
ることができ、そのまま室温まで冷却すると自己融着層
17は固化し、強固な接着力が得られる。

【００１９】このため、超電導電磁石11の使用時にワイ
ヤームーブメントは起きなくなり、ポリビニルホルマー
ル皮膜絶縁により健全性が確保できるため、超電導線12
同士が電気的に短絡することもない。

【００２０】ここで、本実施例ではヒータで一度融着さ
せた後オーブンで完全に融着させるという具合に２回加
熱しているがヒータ加熱で十分な融着効果が得られれ
ば、後で行ったオーブンでの加熱は省略しても良い。ま
た上記の例では融着させるための加熱はヒータまたはオ
ーブンで行ったが、十分な融着効果が得られればそれら
以外の例えば通電加熱、温風加熱、誘導加熱、等どのよ
うな方法によって行っても良い。なお、図10に示すよう
に、電気絶縁被覆16を施した超電導線12を丸線として説
明しているが、図11に示すように、平角の超電導線12お
よびこの表面に施した電気絶縁被覆16を形成した場合に
おいても同様な効果が得られる。

【００２１】（実施例３）以下、本発明の第三の実施例
を図面を参照して説明する。図10は従来から採用されて
いる超電導電磁石を形成する超電導線の断面図である。
超電導線12の表面には電気絶縁被覆16を設け、電気絶縁
被覆16としてはポリビニルホルマール、ポリエステル、
エポキシ、ポリイミド、ポリイミドエステル、ポリアミ
ドイミド、ポリイミドヒダントイン、無機ポリマー等の
エナメルや、これらエナメル上にガラスやポリエステ
ル、ケブラー（ポリパラフェニレンテレフタラミドのデ
ュポン社商品名）、アルミナ等の繊維を巻回しワニス処
理したもの等を用いる。この電気絶縁被覆16は超電導電
磁石11に発生する電圧を考慮して決めることになるが、
通常は５〜200 μｍ程度の厚さが必要である。

【００２２】図４は本発明の実施例に係わる超電導電磁
石の断面図である。ステンレスＳＵＳ304 からなる円筒
状の巻枠15の表面に厚さ0.1mm のエポキシガラス積層板
28を巻回した後、この上から離型材29としての厚さ0.1m
m の一般式が次式

【００２３】

【化２】で表されるポリメチルペンテンコポリマーからなる高分
子フィルム、例えば、OPULENT TPX フィルム（三菱石油
化学工業（株）社商品名）シートを巻回し、巻回端部を
図示しない粘着シートを用いて巻枠15に固定する。巻枠
15の鍔に当たるフランジ22の内面部分にもエポキシガラ
ス積層板28の片面に、片面に離型材29として粘着材が塗
布されたOPULENT TPX フィルムシートを貼り付けたもの
を図示しない両面粘着シートを用いて巻枠15に固定す
る。このような状態で超電導線12に20kg／mm² の張力を
加えながら巻回する。一方、超電導線12を外周方向に積
み重ねる部分には、層間絶縁物としてエポキシガラスプ
リプレグシートからなる絶縁テープ30を挿入する。超電
導線12を巻き終わったら、その上から熱収縮性の絶縁テ
ープ29を巻回する。その後、超電導電磁石11全体をオー
ブンに入れて加熱することによって超電導電磁石11が得
られる。

【００２４】こうして得られた超電導電磁石11が、図示
しないオーブンで加熱された際は、エポキシガラス積層
板28およびエポキシガラスプリプレグシートからなる絶
縁テープ30が流動化し、超電導線12に加えられた張力お
よび最外層に巻かれた熱収縮テープが収縮するときに発
生する収縮力により、エポキシガラスプリプレグシート
からなる絶縁テープ30が加圧される。このため、図７に
部分拡大断面図として示すように、エポキシガラスプリ
プレグシートからなる絶縁テープ30に含まれるエポキシ
樹脂31が流動化し、超電導線12表面を濡らした状態で硬
化する。また樹脂の一部は流出して離型材29であるOPUL
ENT TPX フィルムシート表面に到達して硬化する。この
ように樹脂31が硬化することにより超電導線相互が強固
に結合し一体化する。一方、巻枠15との間ではエポキシ
樹脂は離型材29であるOPULENT TPX フィルムシートには
接着しない状態で硬化する。

【００２５】このように、本実施例のように構成された
超電導電磁石は、剛性の大きい超電導線は張力が加わっ
た状態でエポキシ樹脂により相互に強固に固着する。一
方、巻枠との間ではエポキシ樹脂は離型材であるOPULEN
T TPX フィルムシートには接着しない状態で硬化する。
このため、ワイヤームーブメントによるクエンチを抑制
する。また、万一ワイヤームーブメントが生じた場合
で、摩擦係数の小さいOPULENT TPX シートを用いたこと
により発熱量を著しく低減することができるのでクエン
チの発生を防止できる。

【００２６】また、本実施例の変形として、上で用いた
OPULENT TPX フィルムシートに替えて、高分子フィルム
としてポリテトラフルオルエチレン以外の離型性のある
フッ素系の高分子、例えば、テトラフルオルエチレン−
パーフルオルアルキルビニルエーテル共重合体、テトラ
フルオルエチレン−ヘキサフルオルプロピレン共重合
体、テトラフルオルエチレン−エチレン共重合体、ポリ
クロロフルオルエチレン、クロロトリフルオルエチレン
−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド等、
あるいは、アルミナ、窒化ホウ素等の無機質の粉末を充
填したものを用いた場合でも同様な効果が得られる。

【００２７】以上に加えて、本実施例の変形として、離
型材29を用いるかわりに、超電導線12に施した電気絶縁
被覆16の表面に、ポリメチルペンテンコポリマーを主成
分とする離型層を設ける。こうして得られた離型超電導
線を用いても同様な効果が得られる。

【００２８】（実施例４）本発明の第四の実施例とし
て、図５を参照して説明する。図５は本発明の一実施例
に係わる超電導電磁石の断面図である。例えば、エポキ
シガラス積層板28の様に、積層板ＦＷ（フィラメントワ
インディング）等による円筒状の絶縁性ＦＲＰを巻枠15
とし、超電導電磁石11と接する面に離型材29を塗布す
る。離型材29としてはシリコーン系の離型材、例えばＱ
Ｚ−13（チバ社商品名）、あるいはフッ素系の離型材、
例えばダイフリーＭＳ−743 、ＧＦ−6030（いずれもダ
イキン工業（株）社商品名）等を使用できる。この後、
巻枠15に超電導線12を20kg／mm²の張力を加えながら巻
回する。最外周には薄いガラスクロスシート32を多重回
巻き、その外側に、内周に前記同様の離型材29を塗布し
た積層板やＦＷ等によるＦＲＰからなる絶縁筒33に包囲
された部分の隙間にエポキシ樹脂31を真空加圧含浸し、
加熱硬化する。加熱硬化し終えた後、全体を真空容器に
入れliq.Ｈｅに浸漬する事により超電導電磁石11を得
た。この薄いガラスクロスシート32を多重に巻回するの
は、絶縁筒33と超電導線12との隙間が大きくなるのを防
ぐためで、含浸・硬化したエポキシ樹脂の硬化収縮を小
さくしたり、ガラス繊維の補強硬化により低温に冷却し
た際、樹脂にクラックが入りにくくするためである。巻
枠15や絶縁筒33内周面に離型材29を塗布したのは、巻枠
15および絶縁筒33と、含浸樹脂は接着しない状態で硬化
させるためである。

【００２９】このように、以上のような構成とする事で
上述した実施例と同様な効果が得られる。（実施例５）本発明の第五の実施例として、図６を参照
して説明する。図６は本発明の一実施例に係わる超電導
電磁石の断面図である。実施例４と同様に、例えばエポ
キシガラス積層板28等のように、積層板やＦＷを巻枠15
とし、超電導コイル11と接する面に離型材29として、片
面に粘着材を塗布したポリテトラフルオロエチレンから
なる片面粘着シート34、例えば片面粘着テフロン（テト
ラフルオルエチレンのデュポン社商品名）シートを巻枠
15に張り付ける。この後、巻枠15に超電導線12を20kg／
mm² の張力を加えながら巻回する。最外周には薄いガラ
スクロスシート32を多重回巻き、その外側に、内周面に
上記のように離型材29として片面粘着テフロン（デュポ
ン社商品名）シートを張り付けた絶縁筒33を装着し、図
示しない継ぎ目をシールする。この後、巻枠15および絶
縁筒33に包囲された部分の隙間にエポキシ樹脂31を真空
加圧含浸するとともに加熱硬化する。こうすることによ
り超電導電磁石11が得られる。

【００３０】ここで、超電導線12の最外周に薄いガラス
クロスシート32を巻回したのは、実施例４における作用
のほか、ガラス繊維の補強効果によってliq.Ｈｅの浸漬
により４Ｋ付近に低温に冷却した際、樹脂にクラックが
入りにくくするためである。また、離型材29として片面
粘着シートを使用したのは、離型材29としてのテフロン
（デュポン社商品名）シートを巻枠15および絶縁筒33に
張り付け・固定するためである。

【００３１】このように、剛性の大きい超電導線12は張
力が加わった状態でエポキシ樹脂31により相互に強固に
結合する。一方、巻枠15との間ではエポキシ樹脂31は離
型材29により巻枠15および絶縁筒33には接着しない状態
で硬化する。特に離型効果の大きいテフロン（デュポン
社商品名）を使用したため、エポキシ樹脂31は巻枠15お
よび絶縁筒33には全く接着しない。このため、超電導電
磁石使用時に超電導線12のワイヤームーブメントによる
クエンチを抑制できるとともに、含浸樹脂の効果収縮に
より発生する応力、超電導電磁石をliq.Ｈｅに浸漬けし
て冷却したときに、超電導線、巻枠、絶縁物および接着
剤や含浸樹脂の線膨張係数の違いにより発生する応力、
さらに、超電導電磁石を励磁した際に発生する電磁力が
これに重畳して発生する応力等により、含浸樹脂が超電
導線、巻枠、絶縁物等から剥がれたり、接着剤や含浸樹
脂に発生する割れを抑制できるので、他の実施例と同様
な効果が得られる。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の超電導電磁
石11は、超電導線12相互を強固に接着できるので、超電
導電磁石11励磁時にワイヤームーブメントを生じさせ
ず、クエンチの起きない超電導電磁石11が得られる。ま
た、従来例のように接着剤を塗布する方式ではなく、自
己融着層17を超電導線12表面に形成したものを巻く方式
としたために、接着剤のポットライフや変質を心配する
ことがないので、巻線工程上の制約がなくなり、異物の
付着、悪臭に対する対策も不要である。さらには自己融
着層17は溶融時に自重により下方に流動し、上部が接着
力不足になるという問題は起きない。そのほか、加熱す
ることにより樹脂を溶融するだけでよいので、反応させ
るための加熱時間に比べ、時間短縮が可能である。

【００３３】あるいは、実施例３ないし５で説明したよ
うに、本発明の超電導電磁石11は接着剤や含浸樹脂で超
電導線12相互に強固に結合する一方、巻枠15や絶縁筒33
の超電導線12が面する部分に離型材29を処理してあるの
で、接着剤や含浸樹脂の硬化収縮により発生する応力、
超電導電磁石11をliq.Ｈｅ温度に冷却したときに、超電
導線12、巻枠15、絶縁物および接着剤や含浸樹脂の線膨
張係数の違いで発生する応力、さらに超電導電磁石11を
励磁した際に発生する電磁力がこれに重畳して発生する
応力等により、接着剤や含浸樹脂が超電導線12、巻枠1
5、絶縁物から剥がれたり、接着剤や含浸樹脂に割れが
生じ、その時に発生するエネルギーで超電導線12の温度
が上昇し、クエンチに至ることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる超電導電磁石に用い
る超電導線の断面図。

【図２】本発明の一実施例に係わる自己融着超電導線の
巻回状態を示す構成図。

【図３】本発明の超電導線の接着効果を示す様態図。

【図４】本発明の一実施例に係わる超電導電磁石を示す
断面図。

【図５】本発明の一実施例に係わる超電導電磁石を示す
断面図。

【図６】本発明の一実施例に係わる超電導電磁石を示す
断面図。

【図７】本発明の一実施例に係わる超電導電磁石の部分
断面図。

【図８】従来技術による超電導電磁石に用いる超電導線
の巻回状態を示す構成図。

【図９】従来技術による超電導線の接着効果を示す様態
図。

【図１０】従来技術による超電導電磁石に用いる超電導
線の一例を示す断面図。

【図１１】従来技術による超電導電磁石に用いる超電導
線の他の例を示す断面図。

【符号の説明】

11…超電導電磁石、12…超電導線、13…容器、14…接着
剤、15…巻枠、16…電気絶縁被覆、17…自己融着層、18
…自己融着超電導線、19…巻線機、20…回転機、21…送
りガイド、22…フランジ、23…回転軸、24…ドラム、25
…アーム、26…テンションコントローラ、27…ヒータ、
28…エポキシガラス積層板、29…離型材、30…絶縁テー
プ、31…エポキシ樹脂、32…ガラスクロスシート、33…
絶縁筒、34…片面粘着シート。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気絶縁被覆を施した超電導線におい
て、前記電気絶縁被覆の表面に設けた自己融着層と、こ
の自己融着層を設けた自己融着超電導線を巻回する巻枠
と、前記自己融着超電導線を加熱するとともに張力を加
える手段と、この手段により前記自己融着超電導線の前
記巻枠への巻回時に前記自己融着超電導線同士を接着し
たことを特徴とする超電導電磁石。
【請求項２】前記自己融着超電導線に加える張力を５
〜30kg／mm² としたことを特徴とする請求項１記載の超
電導電磁石。
【請求項３】前記自己融着層の厚さを５〜100 μｍと
したことを特徴とする請求項１記載の超電導電磁石。
【請求項４】前記巻枠に巻回した請求項１記載の超電
導磁石をさらに加熱することにより、前記自己融着超電
導線同士を融着したことを特徴とする超電導電磁石。
【請求項５】前記巻枠に前記自己融着超電導線を巻回
する際に加熱するヒータと前記自己融着超電導線に張力
を加えて巻回する手段とを備えたことを特徴とする超電
導電磁石に用いる前記自己融着超電導線の巻線機。
【請求項６】電気絶縁被覆を施した超電導線の前記巻
枠への巻回において、前記超電導線とともに前記超電導
線間の接触摩擦を低減するための離型材を巻回したこと
を特徴とする超電導電磁石。
【請求項７】前記離型材としてシリコーンを用いたこ
とを特徴とする請求項６記載の超電導電磁石。
【請求項８】前記離型材としてフッ素系の離型材を用
いたことを特徴とする請求項６記載の超電導電磁石。
【請求項９】前記離型材として高分子フィルムを用い
たことを特徴とする請求項６記載の超電導電磁石。
【請求項１０】前記高分子フィルムとしてフッ素系の
高分子フィルムを用いたことを特徴とする請求項９記載
の超電導電磁石。
【請求項１１】前記フッ素系の高分子としてポリテト
ラフルオルエチレンを用いたことを特徴とする請求項１
０記載の超電導電磁石。
【請求項１２】前記高分子として一般式が次式【化１】で表されるポリメチルペンテンコポリマーを用いたこと
を特徴とする請求項９記載の超電導電磁石。
【請求項１３】前記高分子フィルムとして片面に離型
材を塗布したポリイミドからなる高分子フィルムを用い
離型材面が前記超電導線に面するようにしたことを特徴
とする請求項９記載の超電導電磁石。
【請求項１４】前記高分子フィルムとして無機質の微
粉末を充填したものを用いたことを特徴とする請求項９
記載の超電導電磁石。
【請求項１５】前記高分子フィルムとして片面に接着
剤を塗布したものを用い、この接着剤を介して巻枠ある
いは絶縁物に高分子フィルムを接着させたことを特徴と
する請求項９記載の超電導電磁石。
【請求項１６】前記接着剤が粘着材であることを特徴
とする請求項１５記載の超電導電磁石。
【請求項１７】前記超電導線とは直接接しない巻枠、
絶縁物の表面も離型材で処理したことを特徴とする請求
項６ないし１６記載の超電導電磁石。
【請求項１８】前記絶縁物として少なくとも超電導線
に接する部分には表面にポリテトラフルオルエチレンフ
ィルムを貼り合せた積層板を用いたことを特徴とする超
電導電磁石。