JPH097820A - Toroidal superconductive magnet device - Google Patents

Toroidal superconductive magnet device

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JPH097820A
JPH097820A JP15422995A JP15422995A JPH097820A JP H097820 A JPH097820 A JP H097820A JP 15422995 A JP15422995 A JP 15422995A JP 15422995 A JP15422995 A JP 15422995A JP H097820 A JPH097820 A JP H097820A
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JP
Japan
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helium
center pole
superconducting
cryostat
cryostats
Prior art date
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Application number
JP15422995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuto Shimada
一人 島田
Masaru Tezuka
勝 手塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH097820A publication Critical patent/JPH097820A/en
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  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE: To cut down the thermal loss by a method wherein a helium vessel is provided inside a center pole so as to feed and recover the helium between a herium cooling system and respective cyrostats by relaying the helium vessel provided inside the central pole. CONSTITUTION: The liquid helium liquefied by a helium cooking system 4 is fed to a helium vessel 15 inside a center pole 11 through a helium feeding line 16. Next, the liquid helium is fed to respective cryostats 12 through a liquid helium connecting line 18 communicating with the lower parts of respective cyrostats 12 so as to cool down the superconductive coils 2 inside respective cyrostats 12. Finally, the gaseous helium inside respective cyrostats 12 are collected in the vessel 15 inside the center pole 11 through a cyrostat 12 and a gaseous helium connecting line 19 communicating with the upper part to be recovered into the cooling system 4 through one helium recovery line 17 for liquefaction again.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はトロイド型超電導マグネ
ット装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toroid type superconducting magnet device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のトロイド型超電導マグネット装置
は、図4および図5に示すように、装置中央部分に立設
されるセンターポール1と、このセンターポール1の外
側にトロイド型に配置される複数の超電導コイル2,
2,…と、これら超電導コイル2を収納して前記センタ
ーポール1の外周に放射状に支持され、超電導コイル2
を液体ヘリウム温度に保持するクライオスタット3と、
ヘリウム冷却装置4とによって構成されている。
2. Description of the Related Art As shown in FIGS. 4 and 5, a conventional toroid type superconducting magnet apparatus is provided with a center pole 1 standing upright in the central portion of the apparatus and a toroid type outside the center pole 1. Multiple superconducting coils 2,
2, ..., These superconducting coils 2 are housed and radially supported on the outer periphery of the center pole 1,
A cryostat 3 for maintaining the liquid helium temperature at
It is composed of a helium cooling device 4.

【0003】なお、クライオスタット3は、真空容器5
とヘリウム容器6とからなり、そのうち内側のヘリウム
容器6に前記超電導コイル2が収納されている。一般
に、小型のトロイド型超電導マグネット装置は、1つの
クライオスタット3に複数の超電導コイル2が収納され
ているが、大型のトロイド型超電導マグネット装置の場
合には、高価な液体ヘリウム量を低減すること、および
一つの超電導コイル2のクエンチ(常電導移転)時に他
の健全な超電導コイルのクエンチ誘発を防止すること等
から、各クライオスタット3にそれぞれ個別に超電導コ
イル2が収納されている。
The cryostat 3 includes a vacuum container 5
And a helium container 6, of which the superconducting coil 2 is housed in the inner helium container 6. Generally, a small toroid type superconducting magnet device has a plurality of superconducting coils 2 housed in one cryostat 3. However, in the case of a large toroid type superconducting magnet device, the amount of expensive liquid helium must be reduced. In order to prevent induction of quenching of another healthy superconducting coil during quenching of one superconducting coil 2 (transfer of normal conduction), the superconducting coils 2 are individually housed in each cryostat 3.

【0004】このヘリウム冷却装置4からのコイル冷却
用液体ヘリウム7は、ヘリウム供給ライン8を通って個
々のヘリウム容器6に送られ、ここで超電導コイル2を
冷却する。このとき、超電導コイル2の発熱によってヘ
リウム容器6内の液体ヘリウム7が気化されてヘリウム
ガスとなる。このヘリウムガスは、ヘリウム回収ライン
9を通って再びヘリウム冷却装置6で回収され、ここで
冷却によって液化される。
Liquid helium 7 for cooling the coil from the helium cooling device 4 is sent to each helium container 6 through a helium supply line 8 and cools the superconducting coil 2. At this time, the liquid helium 7 in the helium container 6 is vaporized by the heat generation of the superconducting coil 2 and becomes helium gas. This helium gas is recovered again by the helium cooling device 6 through the helium recovery line 9, and is liquefied by cooling here.

【0005】また、トロイド型超電導マグネット装置
は、向心力,フープ力,転倒力などの電磁力が働くこと
から、この電磁力による種々の不具合を回避する観点か
ら、センターホール1などに各クライオスタット3が支
持されている。
Further, in the toroidal superconducting magnet device, electromagnetic forces such as centripetal force, hoop force, and tipping force act, so from the viewpoint of avoiding various problems due to this electromagnetic force, each cryostat 3 is installed in the center hall 1 or the like. It is supported.

【0006】なお、図5はセンターホール1に各クライ
オスタット3を放射状に支持するバックリングシリンダ
方式であり、図6は各クライオスタット3どうしを結合
するウェッジ方式であるが、何れかの方式を用いて向心
力の支持を行い、かつ、超電導コイル間の支持構造物1
0によって転倒力を支持する構成となっている。
Incidentally, FIG. 5 shows a buckling cylinder system for radially supporting the cryostats 3 in the center hole 1, and FIG. 6 shows a wedge system for connecting the cryostats 3 to each other. Support structure for supporting centripetal force and supporting between superconducting coils 1
It is configured to support the fall force by 0.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
なトロイド型超電導マグネット装置においては、ヘリウ
ム冷却装置4から各クライオスタット2,…に対して個
別にヘリウム供給ライン8およびヘリウム回収ライン9
を設けているので、熱的ロスが大きく、配管が複雑な構
成となる。また、個々のヘリウム供給ライン8を通して
液体ヘリウム7を各クライオスタット3に供給すること
から、各クライオスタット3ごとに液面を制御する必要
があり、この点でも装置全体の液面制御の構成が複雑と
なる問題がある。
By the way, in the above-described toroid type superconducting magnet device, the helium cooling device 4 individually supplies the helium supply line 8 and the helium recovery line 9 to the respective cryostats 2 ,.
Is provided, the heat loss is large and the piping has a complicated configuration. Further, since the liquid helium 7 is supplied to each cryostat 3 through the individual helium supply line 8, it is necessary to control the liquid level for each cryostat 3, which also complicates the liquid level control configuration of the entire apparatus. There is a problem.

【0008】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、熱的ロスの低減化を図り、かつ、コンパクトで簡便
な構成とし、より信頼性の高いトロイド型超電導マグネ
ット装置を提供することを目的とする。また、本発明の
他の目的は、簡単に全部のクライオスタットの液面を均
一化するトロイド型超電導マグネット装置を提供するこ
とにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a more reliable toroid type superconducting magnet device with a reduced thermal loss, a compact and simple structure. And Another object of the present invention is to provide a toroid type superconducting magnet device that can easily uniformize the liquid level of all cryostats.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1,2および4に対応する発明は、トロイド
型に配置した複数の超電導コイルを個別に収納するクラ
イオスタットをセンターポールに支持するとともに、ヘ
リウム冷却装置から前記各クライオスタットに液体ヘリ
ウムを供給し前記超電導コイルを冷却するトロイド型超
電導マグネット装置において、前記センターポールの内
部にヘリウム容器を設け、前記ヘリウム冷却装置と前記
各クライオスタットとの間のヘリウムの供給および回収
を、前記センターポール内部に設けたヘリウム容器を中
継して行うトロイド型超電導マグネット装置である。
In order to solve the above-mentioned problems, the inventions corresponding to claims 1, 2 and 4 support a cryostat for individually accommodating a plurality of toroidal superconducting coils on a center pole. With the above, in a toroid type superconducting magnet device that supplies liquid helium from the helium cooling device to each of the cryostats to cool the superconducting coil, a helium container is provided inside the center pole, and the helium cooling device and each of the cryostats This is a toroidal superconducting magnet device for supplying and recovering helium between them by relaying a helium container provided inside the center pole.

【0010】なお、センターポール内部のヘリウム容器
と各クライオスタットとは、前記ヘリウム容器と各クラ
イオスタットとの下部どうしおよび上部どうしを連結
し、さらにセンターポールと各クライオスタットは、鍵
構造形式で連結するものとする。
The helium container inside the center pole and the respective cryostats connect the lower and upper parts of the helium container and the respective cryostats, and the center pole and the respective cryostats are connected by a key structure. To do.

【0011】次に、請求項3および請求項4は、トロイ
ド型に配置した複数の超電導コイルを個別に収納するク
ライオスタットをセンターポールに支持するとともに、
ヘリウムを用いて前記超電導コイルを冷却するトロイド
型超電導マグネット装置において、センターポール内部
に設けられたコールボックスと、圧縮ヘリウムを送出し
て前記センターポール内部のコールボックスに供給する
ヘリウム圧縮器と、前記コールボックスによって生成さ
れた冷熱を前記各クライオスタットに導いて前記超電導
コイルを直接冷却するコイル冷却手段とを設けたトロイ
ド型超電導マグネット装置である。なお、センターポー
ルと各クライオスタットは、鍵構造形式で連結するもの
とする。
Next, in claims 3 and 4, a cryostat for individually accommodating a plurality of toroidal-shaped superconducting coils is supported on the center pole, and
In a toroidal superconducting magnet device that cools the superconducting coil using helium, a call box provided inside a center pole, a helium compressor that delivers compressed helium and supplies the call box inside the center pole, and A toroid type superconducting magnet device provided with coil cooling means for directly cooling the superconducting coil by guiding cold heat generated by a call box to each of the cryostats. In addition, the center pole and each cryostat are connected by a key structure.

【0012】[0012]

【作用】従って、請求項1,2,4に対応する発明は、
以上のような手段を講じたことにより、ヘリウム冷却装
置と多数のクライオスタットとの間のヘリウムの供給お
よび回収を、センターポール内のヘリウム容器を中継し
て行うことから、ヘリウム冷却装置とセンターポール内
のヘリウム容器とのヘリウム供給ラインおよびヘリウム
回収ラインがそれぞれ1本ずつでよく、これによって熱
的ロスを低減化でき、供給・回収ラインが非常に簡便な
構成となる。
Therefore, the inventions corresponding to claims 1, 2 and 4 are
By taking the above measures, the supply and recovery of helium between the helium cooling device and many cryostats is performed by relaying the helium container in the center pole. One helium supply line and one helium recovery line with the helium container can reduce thermal loss, and the supply / recovery line has a very simple structure.

【0013】また、センターポール内部のヘリウム容器
と各クライオスタットとは、当該ヘリウム容器と各クラ
イオスタットとの下部どうしおよび上部どうしを連結す
るので、ヘリウム容器からの液体ヘリウムが下部を通っ
て各クライオスタットに供給され、各クライオスタット
どうしの液面が自動的に均一となる。
Further, since the helium container and each cryostat inside the center pole connect the lower and upper parts of the helium container and the respective cryostats, liquid helium from the helium container is supplied to each cryostat through the lower part. Then, the liquid level of each cryostat is automatically made uniform.

【0014】さらに、センターポールと各クライオスタ
ットは、鍵構造形式で連結することにより、各超電導コ
イルの電磁力による転倒力を確実に防止できる。次に、
請求項および請求項4に対応する発明は、ヘリウム圧縮
器からの圧縮ヘリウムがセンターポール内のコールボッ
クスで冷熱され、各クライオスタットの超電導コイルを
直接冷却するので、請求項1に対応する発明と同様に熱
的ロスの低減化を実現でき、供給・回収ラインを簡便な
構成とすることができる。しかも、センターポールと各
クライオスタットは、鍵構造形式で連結することによ
り、各超電導コイルの電磁力による転倒力を確実に防止
できる。
Further, by connecting the center pole and each cryostat in a key structure form, the overturning force due to the electromagnetic force of each superconducting coil can be reliably prevented. next,
The invention corresponding to claims and 4 is the same as the invention corresponding to claim 1, because the compressed helium from the helium compressor is cooled in the call box in the center pole to directly cool the superconducting coils of each cryostat. In addition, thermal loss can be reduced, and the supply / recovery line can have a simple structure. Moreover, the center pole and each cryostat can be securely connected to each other by a key structure to prevent the overturning force due to the electromagnetic force of each superconducting coil.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 (第1実施例)図1はトロイド型超電導マグネット装置
の一実施例を示す構成図である。なお、同図において図
4ないし図6と同一部分には同一符号を付して説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a toroid type superconducting magnet device. In the figure, the same parts as those in FIGS.

【0016】この超電導マグネット装置は、装置中央部
分に立設されるセンターポール11と、このセンターポ
ール11の外側に配置される複数の超電導コイル2,
2,…と、各超電導コイル2を個別に収納して前記セン
ターポール11の外周に放射状に支持され、超電導コイ
ル2を液体ヘリウム温度に保持するクライオスタット1
2と、ヘリウム冷却装置4とによって構成されている。
This superconducting magnet device is provided with a center pole 11 erected in the central portion of the device and a plurality of superconducting coils 2 arranged outside the center pole 11.
2, ..., Each superconducting coil 2 is individually housed and radially supported on the outer periphery of the center pole 11, and the cryostat 1 holds the superconducting coil 2 at the liquid helium temperature.
2 and a helium cooling device 4.

【0017】このクライオスタット12は、真空容器1
3とヘリウム容器14とからなり、そのうちヘリウム容
器14内に超電導コイル2が収納されている。前記セン
ターポール11としては内側縦方向に筒状部が形成さ
れ、この筒状部内部にはヘリウム容器15が内装されて
いる。そして、ヘリウム冷却装置4には1本のヘリウム
供給ライン16が接続され、この供給ライン16の先端
部がヘリウム容器15内部の底部近くまで延在されてい
る。また、ヘリウム容器15内部の上部からヘリウム冷
却装置4に1本のヘリウム回収ライン17が接続されて
いる。
This cryostat 12 is a vacuum container 1.
3 and a helium container 14 of which the superconducting coil 2 is housed in the helium container 14. As the center pole 11, a cylindrical portion is formed in the inner vertical direction, and a helium container 15 is installed inside the cylindrical portion. Further, one helium supply line 16 is connected to the helium cooling device 4, and the tip end of this supply line 16 extends to the vicinity of the bottom inside the helium container 15. Further, one helium recovery line 17 is connected to the helium cooling device 4 from the upper part inside the helium container 15.

【0018】さらに、センターポール内部のヘリウム容
器15の下部と各クライオスタット12,…の下部とが
液体ヘリウム連結ライン18で連結され、ヘリウム容器
15内の液体ヘリウム7が各クライオスタット12のヘ
リウム容器14に供給する構成となっている。
Further, the lower part of the helium container 15 inside the center pole and the lower part of each cryostat 12, ... Are connected by a liquid helium connecting line 18, and the liquid helium 7 in the helium container 15 is transferred to the helium container 14 of each cryostat 12. It is configured to supply.

【0019】また、センターポール内部のヘリウム容器
15の上部と各クライオスタット12,…の上部との間
に各クライオスタット12で気化されたガスヘリウムを
取り込むガスヘリウム連結ライン19が接続されてい
る。
Further, a gas helium connecting line 19 for taking in gas helium vaporized by each cryostat 12 is connected between the upper part of the helium container 15 inside the center pole and the upper part of each cryostat 12.

【0020】従って、以上のような実施例の構成によれ
ば、ヘリウム冷却装置4によって冷却液化された液体ヘ
リウム7は、1本のヘリウム供給ライン16を通ってセ
ンターポール11内部のヘリウム容器15に供給され
る。このヘリウム容器15内の液体ヘリウム7は、ヘリ
ウム容器15下部から各クライオスタット12,…の下
部に連通する液体ヘリウム連結ライン18を通って各ク
ライオスタット12,…に送られ、各クライオスタット
12内の超電導コイル2を冷却する。
Therefore, according to the configuration of the above embodiment, the liquid helium 7 liquefied and cooled by the helium cooling device 4 passes through one helium supply line 16 and enters the helium container 15 inside the center pole 11. Supplied. The liquid helium 7 in the helium container 15 is sent to each cryostat 12, ... Through a liquid helium connection line 18 that communicates with the lower part of each helium container 15 to the lower part of each cryostat 12 ,. Cool 2.

【0021】これら各クライオスタット12,…内部で
は、個々の超電導コイル2の発熱によって液体ヘリウム
7が気化されてガスヘリウムとなる。この各クライオス
タット12,…内のガスヘリウムは、当該クライオスタ
ット12,…上部に連通するガスヘリウム連結ライン1
9,…を通ってセンターポール内のヘリウム容器15に
集められ、1本のヘリウム回収ライン17を通ってヘリ
ウム冷却装置4に回収され、ここで再び液化される。
Inside each of these cryostats 12, ..., Liquid helium 7 is vaporized by the heat generation of each superconducting coil 2 to become gas helium. The gas helium in each of the cryostats 12, ... Is the gas helium connection line 1 communicating with the upper portion of the cryostats 12 ,.
After being collected in the helium container 15 in the center pole through 9, ..., It is recovered in the helium cooling device 4 through one helium recovery line 17, and is liquefied again here.

【0022】この装置においては、ヘリウム冷却装置4
と各クライオスタット12,…との間に位置するセンタ
ーポール内にヘリウム容器15を設け、このヘリウム容
器15を中継してヘリウム冷却装置4と各クライオスタ
ット12,…とを結ぶ構成としたので、1本のヘリウム
供給ライン16およびヘリウム回収ライン17を用いて
液体ヘリウム7の供給およびガスヘリウムの回収を行う
ことができ、非常に簡便な供給ラインおよび回収ライン
を構築でき、これに伴って熱的ロスを大幅に低減化でき
る。
In this device, the helium cooling device 4
The helium container 15 is provided in the center pole located between the cryostat 12 and each cryostat 12, and the helium container 15 is relayed to connect the helium cooling device 4 to each cryostat 12 ,. The liquid helium 7 can be supplied and the gas helium can be recovered by using the helium supply line 16 and the helium recovery line 17 of the above, and a very simple supply line and recovery line can be constructed. It can be significantly reduced.

【0023】また、センターポール11内部のヘリウム
容器15と個々の超電導コイル2を収納するヘリウム容
器143の下部どうしおよび上部どうしがそれぞれ液体
ヘリウム連結ライン18およびガスヘリウム連結ライン
19により連結されているので、特別な制御を行うこと
なく、各クライオスタット12,…の液体ヘリウムの液
面を同一にすることができる。 (第2実施例)図2はトロイド型超電導マグネット装置
の他の実施例を示す構成図である。同図において図1,
図4ないし図6と同一部分には同一符号を付して説明す
る。
Further, since the lower part and the upper part of the helium container 15 inside the center pole 11 and the helium container 143 accommodating the individual superconducting coils 2 are connected by the liquid helium connection line 18 and the gas helium connection line 19, respectively. The liquid level of liquid helium in each cryostat 12, ... Can be made the same without performing special control. (Second Embodiment) FIG. 2 is a structural diagram showing another embodiment of the toroid type superconducting magnet device. In FIG.
The same parts as those in FIGS. 4 to 6 are designated by the same reference numerals for description.

【0024】この装置は、装置中央部分に立設されるセ
ンターポール11と、このセンターポール11の外側に
配置される複数の超電導コイル2,2,…と、各超電導
コイル2を個別に収納して前記センターポール11の外
周に放射状に支持され、超電導コイル2をヘリウム温度
に保持するクライオスタット12と、ヘリウム圧縮器2
1とが設けられている。
This device accommodates a center pole 11 which is erected in the central part of the device, a plurality of superconducting coils 2, 2 arranged outside the center pole 11, and each superconducting coil 2 individually. And a helium compressor 2, which is radially supported on the outer circumference of the center pole 11 and holds the superconducting coil 2 at a helium temperature.
1 and are provided.

【0025】前記センターポール11の内部にはコール
ドボックス22が内装され、このコールドボックス22
と前記ヘリウム圧縮器21との間にトランスファーチュ
ーブ23が連通されている。さらに、このコールドボッ
クス22から各クライオスタット12,…にはそれぞれ
個別に冷熱供給ライン24が連通されている。
A cold box 22 is provided inside the center pole 11.
A transfer tube 23 is connected between the helium compressor 21 and the helium compressor 21. Further, a cold heat supply line 24 is individually connected from the cold box 22 to each of the cryostats 12 ,.

【0026】従って、この実施例の構成によれば、ヘリ
ウム圧縮器21からの圧縮ヘリウムがトランスファーチ
ューブ23を通ってコールドボックス22に導かれる。
このコールドボックス22で生成された冷熱は各クライ
オスタット12,…に送られ、各超電導コイル2を直接
冷却することになる。
Therefore, according to the configuration of this embodiment, the compressed helium from the helium compressor 21 is guided to the cold box 22 through the transfer tube 23.
The cold heat generated in the cold box 22 is sent to each of the cryostats 12, ... And directly cools each of the superconducting coils 2.

【0027】従って、この実施例の構成においても、1
本のトランスファーチューブ23を用いて各クライオス
タット12,…の超電導コイル2,…を冷却でき、前述
の実施例と同様に熱的ロスを相当低減化でき、しかも図
から明確なようにラインを簡便化できる。
Therefore, even in the configuration of this embodiment, 1
The superconducting coils 2, ... Of the respective cryostats 12, ... Can be cooled by using the transfer tube 23 of the book, the thermal loss can be considerably reduced as in the above-mentioned embodiment, and the line can be simplified as is clear from the figure. it can.

【0028】次に、図3はセンターポール11に対する
超電導コイル2を収納するクライオスタット12の支持
構成例を示す図である。この支持構成は、例えばセンタ
ーポール11の外円周部に所定の間隔ごとに凸部11a
を形成し、一方、クライオスタット12のセンターポー
ル対峙面側に凹部12aを形成し、センターポール11
の凸部11aにクライオスタット12の凹部12aを嵌
合する鍵構造により連結すれば、超電導コイル2による
電磁力による転倒力を確実に防止できる。
Next, FIG. 3 is a view showing an example of a supporting structure of the cryostat 12 for accommodating the superconducting coil 2 with respect to the center pole 11. This support structure is provided, for example, on the outer circumferential portion of the center pole 11 at the convex portions 11a at predetermined intervals.
On the other hand, on the other hand, the recess 12a is formed on the side of the cryostat 12 facing the center pole.
If the convex portion 11a is connected to the concave portion 12a of the cryostat 12 by a key structure, the falling force due to the electromagnetic force of the superconducting coil 2 can be reliably prevented.

【0029】特に、SMES(超電導エネルギー貯蔵)
装置で用いるトロイド型超電導マグネット装置において
は、電磁力に対して対称性を持たせて超電導コイル2を
配置すれば、基本的に大きな転倒力が働かない限り、こ
の鍵構造支持により転倒力を支持できる。
In particular, SMES (superconducting energy storage)
In the toroidal type superconducting magnet device used in the device, if the superconducting coil 2 is arranged so as to have symmetry with respect to the electromagnetic force, the key structure support supports the falling force unless a large falling force basically works. it can.

【0030】なお、鍵構造の形状は逆でもよい。つま
り、センターポール11側に凹部、クライオスタット1
2側に凸部を形成してもよく、或いは楔形の形状をもつ
鍵構造形式のものでもよい。
The shape of the key structure may be reversed. In other words, the recess on the center pole 11 side, the cryostat 1
A convex portion may be formed on the second side, or a key structure type having a wedge shape may be used.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような種々の効果を奏する。請求項1の発明において
は、ヘリウム冷却装置と超電導コイルを収納する多数の
クライオスタットとの間のヘリウム供給および回収ライ
ンをそれぞれ1本ずつ接続してヘリウムの供給および回
収を行うので、熱的ロスを大幅に低減化でき、かつ、簡
便なライン構成とすることにより、より信頼性を上げる
ことができる。
As described above, according to the present invention, the following various effects are exhibited. In the invention of claim 1, since one helium supply line and one recovery line are connected between the helium cooling device and the multiple cryostats that house the superconducting coils, respectively, the helium is supplied and recovered. The reliability can be further improved by using a simple line configuration that can be significantly reduced.

【0032】請求項2の発明では、複雑な制御を行わず
に各クライオスタットのヘリウムの液面を均一化でき
る。次に、請求項3の発明では、ヘリウム圧縮器からの
圧縮ヘリウムをセンターポール内のコールドボックスで
冷熱した後、各クライオスタットにヘリウムを供給する
ので、請求項1と比較してさらに熱的ロスを低減化で
き、またライン構成を簡便化でき、より信頼性を上げる
ことができる。
According to the second aspect of the invention, the liquid level of helium in each cryostat can be made uniform without performing complicated control. Next, in the invention of claim 3, since the compressed helium from the helium compressor is cold-heated in the cold box in the center pole, and then helium is supplied to each cryostat, thermal loss is further increased as compared with claim 1. It is possible to reduce the number, simplify the line configuration, and improve the reliability.

【0033】さらに、請求項4の発明では、センターポ
ールと各クライオスタットとを鍵構造により連結するこ
とにより、超電導コイルの電磁力による転倒力を確実に
防止できる。
Further, in the invention of claim 4, the center pole and the respective cryostats are connected by the key structure, whereby the overturning force due to the electromagnetic force of the superconducting coil can be reliably prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係わるトロイド型超電導マグネット装
置の一実施例を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a toroid type superconducting magnet device according to the present invention.

【図2】本発明に係わるトロイド型超電導マグネット装
置の他の実施例を示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the toroidal superconducting magnet device according to the present invention.

【図3】センターポールに対する各クライオスタットの
支持構造例を示す図。
FIG. 3 is a view showing an example of a support structure of each cryostat with respect to a center pole.

【図4】従来のトロイド型超電導マグネット装置の構成
を示す断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional toroid type superconducting magnet device.

【図5】従来のセンターポールに対する各クライオスタ
ットの支持構造を示す図。
FIG. 5 is a view showing a conventional support structure for each cryostat with respect to a center pole.

【図6】従来のセンターポールに対する各クライオスタ
ットの支持構造を示す図。
FIG. 6 is a view showing a conventional support structure of each cryostat for a center pole.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…超電導コイル、7…液体ヘリウム、4…ヘリウム冷
却装置、11…センターポール、12…クライオスタッ
ト、15…ヘリウム容器、16…ヘリウム供給ライン、
17…ヘリウム回収ライン、18…液体ヘリウム連結ラ
イン、19…ガスヘリウム連結ライン、21…ヘリウム
圧縮器、22…コールドボックス、24…冷熱供給ライ
ン。
2 ... Superconducting coil, 7 ... Liquid helium, 4 ... Helium cooling device, 11 ... Center pole, 12 ... Cryostat, 15 ... Helium container, 16 ... Helium supply line,
17 ... Helium recovery line, 18 ... Liquid helium connection line, 19 ... Gas helium connection line, 21 ... Helium compressor, 22 ... Cold box, 24 ... Cold heat supply line.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トロイド型に配置した複数の超電導コイ
ルを個別に収納するクライオスタットをセンターポール
に支持するとともに、ヘリウム冷却装置から前記各クラ
イオスタットに液体ヘリウムを供給し前記超電導コイル
を冷却するトロイド型超電導マグネット装置において、 前記センターポールの内部にヘリウム容器を設け、前記
ヘリウム冷却装置と前記各クライオスタットとの間のヘ
リウムの供給および回収を、前記センターポール内部に
設けたヘリウム容器を中継して行うことを特徴とするト
ロイド型超電導マグネット装置。
1. A toroidal superconducting system in which a cryostat for individually housing a plurality of superconducting coils arranged in a toroidal type is supported on a center pole, and liquid helium is supplied from a helium cooling device to each of the cryostats to cool the superconducting coils. In the magnet device, a helium container is provided inside the center pole, and supply and recovery of helium between the helium cooling device and each of the cryostats are performed by relaying the helium container provided inside the center pole. Characterized toroid type superconducting magnet device.
【請求項2】 センターポール内部のヘリウム容器と各
クライオスタットとは、前記ヘリウム容器と各クライオ
スタットとの下部どうしおよび上部どうしを連結するこ
とを特徴とする請求項1記載のトロイド型超電導マグネ
ット装置。
2. The toroidal superconducting magnet device according to claim 1, wherein the helium container and the respective cryostats inside the center pole connect the lower and upper parts of the helium container and the respective cryostats.
【請求項3】 トロイド型に配置した複数の超電導コイ
ルを個別に収納するクライオスタットをセンターポール
に支持するとともに、ヘリウムを用いて前記超電導コイ
ルを冷却するトロイド型超電導マグネット装置におい
て、 前記センターポール内部に設けられたコールボックス
と、圧縮ヘリウムを送出して前記センターポール内部の
コールボックスに供給するヘリウム圧縮器と、前記コー
ルボックスによって生成された冷熱を前記各クライオス
タットに導いて前記超電導コイルを直接冷却するコイル
冷却手段とを備えたことを特徴とするトロイド型超電導
マグネット装置。
3. A toroid type superconducting magnet device for supporting a cryostat for individually accommodating a plurality of superconducting coils arranged in a toroid type on a center pole, and cooling the superconducting coil using helium, wherein: A provided call box, a helium compressor that sends out compressed helium and supplies it to the call box inside the center pole, and guides the cold heat generated by the call box to each of the cryostats to directly cool the superconducting coil. A toroidal type superconducting magnet device comprising a coil cooling means.
【請求項4】 センターポールと各クライオスタット
は、鍵構造形式で連結することを特徴とする請求項1お
よび請求項3の何れかに記載のトロイド型超電導マグネ
ット装置。
4. The toroidal superconducting magnet device according to claim 1, wherein the center pole and each cryostat are connected by a key structure.
JP15422995A 1995-06-21 1995-06-21 Toroidal superconductive magnet device Pending JPH097820A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007221931A (en) * 2006-02-17 2007-08-30 Toshiba Corp Superconducting current limiter
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