JPH0973824A - 複合超電導導体の製造方法 - Google Patents
複合超電導導体の製造方法Info
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- JPH0973824A JPH0973824A JP7226873A JP22687395A JPH0973824A JP H0973824 A JPH0973824 A JP H0973824A JP 7226873 A JP7226873 A JP 7226873A JP 22687395 A JP22687395 A JP 22687395A JP H0973824 A JPH0973824 A JP H0973824A
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- superconducting conductor
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 強度部材間の結合を強固にして、機械的強度
を向上させること。 【解決手段】 所定の体積の収容部と開口部を有した収
容部材３と、開口部と係合関係を有して開口部を閉塞す
る蓋部材４より成る強度部材を準備し、収容部に金属性
接着剤５を充填した後、収容部に複数の超電導線１と安
定化材２を収容し、収容部材３の開口部に蓋部材４を係
合関係により係合させて閉塞するようにした。
を向上させること。 【解決手段】 所定の体積の収容部と開口部を有した収
容部材３と、開口部と係合関係を有して開口部を閉塞す
る蓋部材４より成る強度部材を準備し、収容部に金属性
接着剤５を充填した後、収容部に複数の超電導線１と安
定化材２を収容し、収容部材３の開口部に蓋部材４を係
合関係により係合させて閉塞するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複合超電導導体の製
造方法に関し、特に、強度部材と蓋部材間の結合を強固
にして、機械的強度を高めた複合超電導導体の製造方法
に関する。
造方法に関し、特に、強度部材と蓋部材間の結合を強固
にして、機械的強度を高めた複合超電導導体の製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】核融合装置やエネルギー貯蔵装置等に用
いられる高磁界大容量マグネットは、一般に超電導導体
を用いて構成されており、その超電導導体として、液体
ヘリウム等の冷媒の中に浸して冷却する浸漬冷却型導体
や、導体中に冷媒通路を形成した、所謂、ホロー型導体
が多数提案されている。
いられる高磁界大容量マグネットは、一般に超電導導体
を用いて構成されており、その超電導導体として、液体
ヘリウム等の冷媒の中に浸して冷却する浸漬冷却型導体
や、導体中に冷媒通路を形成した、所謂、ホロー型導体
が多数提案されている。
【０００３】通常、超電導導体は、超電導状態が破れた
時の安全性を考慮して、超電導線に高純度銅やアルミニ
ウム等の大量の安定化材を複合化している。一方、この
種の大容量超電導導体は、マグネットとした場合、それ
自身に強い電磁力が加わるため、この電磁力に耐えられ
る強度を有していなければならない。そのため、安定化
材の他に強度部材を複合化している。
時の安全性を考慮して、超電導線に高純度銅やアルミニ
ウム等の大量の安定化材を複合化している。一方、この
種の大容量超電導導体は、マグネットとした場合、それ
自身に強い電磁力が加わるため、この電磁力に耐えられ
る強度を有していなければならない。そのため、安定化
材の他に強度部材を複合化している。
【０００４】強度部材には、ステンレス鋼，チタン等、
単に強度のみを分担する材料が用いられることもある
が、通常、安定化材を兼ねて１／２硬度の銅が用いられ
ることが多い。また、強度部材はその役割からして超電
導線と安定化材を取り囲むように配置され、内部には超
電導線と安定化材，強度部材間を電気的，熱的，金属的
に密着される半田等の金属性接着剤が充填されている。
ここで、半田等の金属性接着剤で複合化する理由として
は、半田等の金属性接着剤は融点が低く、ＮｂＴｉ等の
超電導材が熱によって超電導特性が劣化するのを防ぐた
めである。
単に強度のみを分担する材料が用いられることもある
が、通常、安定化材を兼ねて１／２硬度の銅が用いられ
ることが多い。また、強度部材はその役割からして超電
導線と安定化材を取り囲むように配置され、内部には超
電導線と安定化材，強度部材間を電気的，熱的，金属的
に密着される半田等の金属性接着剤が充填されている。
ここで、半田等の金属性接着剤で複合化する理由として
は、半田等の金属性接着剤は融点が低く、ＮｂＴｉ等の
超電導材が熱によって超電導特性が劣化するのを防ぐた
めである。
【０００５】図７には、従来の複合超電導導体の断面構
造が示されている。この複合超電導導体は、超電導材料
をフィラメントとして銅等の金属中に埋め込んだ超電導
線１と、超電導状態が破れた時、電流通路となる安定化
材２と、超電導線１と安定化材２を取り囲む強度部材の
コ字形部材３，及び蓋部材４と、超電導線１，安定化材
２，コ字形部材３，及び蓋部材４を密着させる金属性接
着剤５より構成されている。
造が示されている。この複合超電導導体は、超電導材料
をフィラメントとして銅等の金属中に埋め込んだ超電導
線１と、超電導状態が破れた時、電流通路となる安定化
材２と、超電導線１と安定化材２を取り囲む強度部材の
コ字形部材３，及び蓋部材４と、超電導線１，安定化材
２，コ字形部材３，及び蓋部材４を密着させる金属性接
着剤５より構成されている。
【０００６】このような構成を有する複合超電導導体
は、強度部材のコ字形部材３，及び蓋部材４によって補
強されているため、上記の大容量のマグネットに適用し
ても、そこで発生する電磁力に耐えられるようになって
いる。
は、強度部材のコ字形部材３，及び蓋部材４によって補
強されているため、上記の大容量のマグネットに適用し
ても、そこで発生する電磁力に耐えられるようになって
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の複合超
電導導体によると、強度部材のコ字形部材とその開口部
を閉塞する強度部材の蓋部材を単にコ字形部材の収容空
間に充填された金属性接着剤で接着しているだけである
ため、この部分における機械的強度が弱く、マグネット
巻線時の曲げ，捩じり加工によって生じる応力や、マグ
ネット励磁時の電磁力に耐えられず、破損することがあ
る。
電導導体によると、強度部材のコ字形部材とその開口部
を閉塞する強度部材の蓋部材を単にコ字形部材の収容空
間に充填された金属性接着剤で接着しているだけである
ため、この部分における機械的強度が弱く、マグネット
巻線時の曲げ，捩じり加工によって生じる応力や、マグ
ネット励磁時の電磁力に耐えられず、破損することがあ
る。
【０００８】従って、本発明の目的は強度部材間の結合
を強固にして、機械的強度を向上させることができる複
合超電導導体の製造方法を提供することである。
を強固にして、機械的強度を向上させることができる複
合超電導導体の製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
み、強度部材間の結合を強固にして、機械的強度を向上
させるため、所定の体積の収容部と開口部を有した収容
部材と、開口部と係合関係を有して開口部を閉塞する蓋
部材より成る強度部材を準備し、収容部に金属性接着剤
を充填した後、収容部に複数の超電導線と安定化材を収
容し、収容部材の開口部に蓋部材を係合関係により係合
させて閉塞するようにした複合超電導導体の製造方法を
提供するものである。
み、強度部材間の結合を強固にして、機械的強度を向上
させるため、所定の体積の収容部と開口部を有した収容
部材と、開口部と係合関係を有して開口部を閉塞する蓋
部材より成る強度部材を準備し、収容部に金属性接着剤
を充填した後、収容部に複数の超電導線と安定化材を収
容し、収容部材の開口部に蓋部材を係合関係により係合
させて閉塞するようにした複合超電導導体の製造方法を
提供するものである。
【００１０】また、上記係合関係は、収容部材と蓋部材
を凸凹嵌合させて得るようにしても良く、或いは収容部
材と蓋部材を引抜加工して収容部材を蓋部材にかしめる
ことによって得ても良い。
を凸凹嵌合させて得るようにしても良く、或いは収容部
材と蓋部材を引抜加工して収容部材を蓋部材にかしめる
ことによって得ても良い。
【００１１】更に、上記蓋部材を開口部に係合させた
後、接合部を溶接するようにすると、更に両者の結合度
を高めることができる。
後、接合部を溶接するようにすると、更に両者の結合度
を高めることができる。
【００１２】なお、上記した超電導線のフィラメントに
用いられる超電導材としては、ＮｂＴｉ，（ＮｂＴｉ）
3 Ｓｎ，Ｎｂ3 Ａｌ等の金属系超電導材の他、酸化物系
超電導材でも良い。また、使用される強度部材の材質も
限定されるものではない。
用いられる超電導材としては、ＮｂＴｉ，（ＮｂＴｉ）
3 Ｓｎ，Ｎｂ3 Ａｌ等の金属系超電導材の他、酸化物系
超電導材でも良い。また、使用される強度部材の材質も
限定されるものではない。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の複合超電導導体の
製造方法について添付図面を参照しながら詳細に説明す
る。
製造方法について添付図面を参照しながら詳細に説明す
る。
【００１４】図１には、本発明によって製造された複合
超電導導体の断面構造が示されている。この図におい
て、図７と同一の部分には同一の引用数字を付したの
で、重複した説明は省略する。
超電導導体の断面構造が示されている。この図におい
て、図７と同一の部分には同一の引用数字を付したの
で、重複した説明は省略する。
【００１５】この複合超電導導体は、コ字形部材３と蓋
部材４がコ字形部材３の内部に充填された金属性接着剤
５によって接着されていると共に、コ字形部材３の両側
の窪み３Ａと蓋部材４の両側の突起４Ａが凸凹嵌合した
構成を有している。
部材４がコ字形部材３の内部に充填された金属性接着剤
５によって接着されていると共に、コ字形部材３の両側
の窪み３Ａと蓋部材４の両側の突起４Ａが凸凹嵌合した
構成を有している。
【００１６】以下、本発明の複合超電導導体の製造方法
を説明する。まず、窪み３Ａを有するコ字形部材３，及
び突起４Ａを有する蓋部材４より成る強度部材を成形加
工によって準備する。次に、コ字形部材３の内部に半田
等の金属性接着剤５を充填した後、コ字形部材３の内部
に複数の超電導線１，及び安定化材２を収容する。最後
に、コ字形部材３の開口部に蓋部材４を窪み３Ａと突起
４Ａの凸凹嵌合により係合させて閉塞し、複合超電導導
体とする。
を説明する。まず、窪み３Ａを有するコ字形部材３，及
び突起４Ａを有する蓋部材４より成る強度部材を成形加
工によって準備する。次に、コ字形部材３の内部に半田
等の金属性接着剤５を充填した後、コ字形部材３の内部
に複数の超電導線１，及び安定化材２を収容する。最後
に、コ字形部材３の開口部に蓋部材４を窪み３Ａと突起
４Ａの凸凹嵌合により係合させて閉塞し、複合超電導導
体とする。
【００１７】図２には、本発明の第２の形態例が示され
ている。この形態例では、コ字形部材３の窪み３Ａと蓋
部材４の突起４Ａの形状を複雑にしたものであり、蓋部
材４をコ字形部材３の開口部に一度嵌合させると、蓋部
材４が抜け出難いようにしている。
ている。この形態例では、コ字形部材３の窪み３Ａと蓋
部材４の突起４Ａの形状を複雑にしたものであり、蓋部
材４をコ字形部材３の開口部に一度嵌合させると、蓋部
材４が抜け出難いようにしている。
【００１８】図３，及び図４には、本発明の第３の形態
例が示されている。この形態例は、図３において、開口
部の両側に溝３Ｂを有したコ字形部材３と突起４Ａを有
する蓋部材４を準備し、続いて、開口部に蓋部材４を挿
入した後、図４において、溝３Ｂの両側をかしめてコ字
形部材３の開口部に蓋部材４を係合させて閉塞して、複
合超電導導体を製造するようにしている。
例が示されている。この形態例は、図３において、開口
部の両側に溝３Ｂを有したコ字形部材３と突起４Ａを有
する蓋部材４を準備し、続いて、開口部に蓋部材４を挿
入した後、図４において、溝３Ｂの両側をかしめてコ字
形部材３の開口部に蓋部材４を係合させて閉塞して、複
合超電導導体を製造するようにしている。
【００１９】また、図５，及び図６に示すように、コ字
形部材の開口部の両側に肉厚部３Ｃを形成しておき、こ
れを両側からかしめることによって開口部の幅を他の部
分の幅と同じになるようにしてコ字形部材３の開口部に
蓋部材４を係合させるようにしても良い。このかしめ変
形加工を行う場合、四面拘束圧延を行って局部的にかし
め部の塑性変形を行っても良い。
形部材の開口部の両側に肉厚部３Ｃを形成しておき、こ
れを両側からかしめることによって開口部の幅を他の部
分の幅と同じになるようにしてコ字形部材３の開口部に
蓋部材４を係合させるようにしても良い。このかしめ変
形加工を行う場合、四面拘束圧延を行って局部的にかし
め部の塑性変形を行っても良い。
【００２０】更に、以上説明した第１から第４の形態例
で製造された複合超電導導体に対して、必要に応じてコ
字形部材３と蓋部材４の接合部に電子ビーム溶接を行っ
ても良い。この際、結合部の開先ギャップは、溶接時の
半田の溶融，吹出しを防ぐため０．２ｍｍ以下が好まし
い。このような溶接を行うと、両者の結合強度が更に高
められ、これにより曲げ，捩じり加工等に強い複合超電
導導体が得られる。
で製造された複合超電導導体に対して、必要に応じてコ
字形部材３と蓋部材４の接合部に電子ビーム溶接を行っ
ても良い。この際、結合部の開先ギャップは、溶接時の
半田の溶融，吹出しを防ぐため０．２ｍｍ以下が好まし
い。このような溶接を行うと、両者の結合強度が更に高
められ、これにより曲げ，捩じり加工等に強い複合超電
導導体が得られる。
【００２１】溶接方法の種類としては、電子ビーム溶接
以外に、レーザー溶接，ＴＩＧ溶接等、両者を溶接させ
る方法であれば、特に限定するものではない。また、溶
接時に接合部にフィラーを配しても良い。
以外に、レーザー溶接，ＴＩＧ溶接等、両者を溶接させ
る方法であれば、特に限定するものではない。また、溶
接時に接合部にフィラーを配しても良い。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の複合超電
導導体の製造方法によると、所定の体積の収容部と開口
部を有した収容部材と、開口部と係合関係を有して開口
部を閉塞する蓋部材より成る強度部材を準備し、収容部
に金属性接着剤を充填した後、収容部に複数の超電導線
と安定化材を収容し、収容部材の開口部に蓋部材を係合
関係により係合させて閉塞するようにしたため、強度部
材間の結合を強固にして、結合部の機械的強度を向上さ
せることができ、その結果、曲げ，捩じり加工等による
応力や、電磁力を受けても破損することがなくなる。
導導体の製造方法によると、所定の体積の収容部と開口
部を有した収容部材と、開口部と係合関係を有して開口
部を閉塞する蓋部材より成る強度部材を準備し、収容部
に金属性接着剤を充填した後、収容部に複数の超電導線
と安定化材を収容し、収容部材の開口部に蓋部材を係合
関係により係合させて閉塞するようにしたため、強度部
材間の結合を強固にして、結合部の機械的強度を向上さ
せることができ、その結果、曲げ，捩じり加工等による
応力や、電磁力を受けても破損することがなくなる。
【図１】本発明の一形態例を示す断面図。
【図２】本発明の第２の形態例を示す断面図。
【図３】本発明の第３の形態例を示す断面図。
【図４】本発明の第３の形態例を示す断面図。
【図５】本発明の第４の形態例を示す断面図。
【図６】本発明の第４の形態例を示す断面図。
【図７】従来の複合超電導導体を示す断面図。
１ 超電導線 ２ 安定化材 ３ コ字形部材 ３Ａ 窪み ３Ｂ 溝 ３Ｃ 肉厚部 ４ 蓋部材 ４Ａ 突起 ５ 金属製接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲葉 彰司 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社土浦工場内
Claims (3)
- 【請求項１】 所定の体積の収容部を有する開口部を有
した収容部材と、前記開口部と係合関係を有して前記開
口部を閉塞する蓋部材より成る強度部材を準備し、 前記収容部に金属製接着剤を充填した後、前記収容部に
複数の超電導線と安定化材を収容し、 前記収容部材の前記開口部に前記蓋部材を前記係合関係
により係合させて閉塞することを特徴とする複合超電導
導体の製造方法。 - 【請求項２】 前記係合関係を、前記強度部材の前記開
口部に前記蓋部材を位置させて前記強度部材の両側から
かしめることによって得る請求項１の複合超電導導体の
製造方法。 - 【請求項３】 前記蓋部材を前記開口部に係合させた
後、接合部を溶接する請求項１，或いは２の複合超電導
導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7226873A JPH0973824A (ja) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | 複合超電導導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7226873A JPH0973824A (ja) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | 複合超電導導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0973824A true JPH0973824A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=16851917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7226873A Pending JPH0973824A (ja) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | 複合超電導導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0973824A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007081005A1 (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-19 | Inter-University Research Institute Corporation National Institutes Of Natural Sciences | 複合超電導体 |
| JP2007214121A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-08-23 | National Institutes Of Natural Sciences | 複合超電導体 |
| EP2675029A1 (de) * | 2012-06-12 | 2013-12-18 | Vision Electric GmbH | HTSL Stromschiene und HTSL Stromschienensystem |
| CN105989933A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-10-05 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 一种聚变用超导电缆的绞制方法 |
-
1995
- 1995-09-04 JP JP7226873A patent/JPH0973824A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007081005A1 (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-19 | Inter-University Research Institute Corporation National Institutes Of Natural Sciences | 複合超電導体 |
| JP2007214121A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-08-23 | National Institutes Of Natural Sciences | 複合超電導体 |
| US9105795B2 (en) | 2006-01-16 | 2015-08-11 | Inter-University Research Institute Corporation National Institutes Of Natural Sciences | Composite superconductor |
| EP2675029A1 (de) * | 2012-06-12 | 2013-12-18 | Vision Electric GmbH | HTSL Stromschiene und HTSL Stromschienensystem |
| CN105989933A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-10-05 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 一种聚变用超导电缆的绞制方法 |
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