JPH1092629A - Superconducting coil device and its manufacture - Google Patents

Superconducting coil device and its manufacture

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Publication number
JPH1092629A
JPH1092629A JP24377996A JP24377996A JPH1092629A JP H1092629 A JPH1092629 A JP H1092629A JP 24377996 A JP24377996 A JP 24377996A JP 24377996 A JP24377996 A JP 24377996A JP H1092629 A JPH1092629 A JP H1092629A
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JP
Japan
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superconducting coil
winding
coil device
manufacturing
insulated wire
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Application number
JP24377996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideshige Moriyama
英重 森山
Fumio Sawa
史雄 澤
Hisayasu Mitsui
久安 三井
Masanori Shin
政憲 新
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH1092629A publication Critical patent/JPH1092629A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To safely operate a superconducting coil device by suppressing the transition of the device to a normal conducting state caused by the movement of the insulated covered wire of the winding section of the device when the device is operated. SOLUTION: After an insulated covered wire 14 is formed by covering a superconducting wire 14a with an insulator 14b, a winding section 13 is formed by winding the insulated covered wire 14 around a spool in pluralities of layers and rows while proper tension is given to the wire 14 and fixed in a cryogenic container. At the same time, the winding section 13 is heated to a temperature higher than the glass-transition temperature or softening temperature of the insulator 14b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超電導線に絶縁材
を被覆してなる絶縁被覆電線を引っ張りながら巻枠に巻
き付けて形成した巻線部を備えた超電導コイル装置に係
り、特に運転時の巻線部の絶縁被覆電線の動きによる常
電導状態への転移を抑制して、安定に運転を行なえるよ
うにした超電導コイル装置およびその製造方法に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superconducting coil device provided with a winding portion formed by winding an insulated wire formed by coating a superconducting wire with an insulating material while winding the wire around a bobbin. The present invention relates to a superconducting coil device and a method of manufacturing the superconducting coil device, which can stably operate by suppressing a transition to a normal conduction state due to a movement of an insulated wire in a winding portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】超電導コイル装置の一つとして、超電導
線に絶縁材を被覆してなる絶縁被覆電線を用い、この絶
縁被覆電線を引っ張りながら巻枠に巻き付けて巻線部を
形成した超電導コイル装置が製作されている。そして、
この絶縁被覆電線を引っ張りながら巻枠に巻き付けて形
成された巻線部に関しては、例えば次のような文献が知
られている。
2. Description of the Related Art As one type of superconducting coil device, a superconducting coil device is used in which an insulated wire is used in which a superconducting wire is coated with an insulating material, and the insulated wire is wound around a bobbin while being pulled. Has been produced. And
For example, the following documents are known regarding a winding portion formed by winding the insulation-coated wire around a winding frame while pulling the wire.

【0003】森山、他;「超電導ソレノイドコイルの巻
枠ひずみと安定性の関係」、低温工学、vol.29 No.12
、p653(1994) 図7は、この種の巻線部を備えた超電導コイル装置の構
成例を示す断面図である。
[0003] Moriyama, et al .; "Relationship between winding form strain and stability of superconducting solenoid coil", Low temperature engineering, vol.29 No.12
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a superconducting coil device having such a winding portion.

【0004】図7において、超電導コイル装置1は、低
温用容器2を備えており、この低温用容器2の中心部
は、大気雰囲気の空間部3をなしている。また、低温用
容器2の内部は真空雰囲気になっており、その内部には
超電導コイル4が固定されている。
In FIG. 7, a superconducting coil device 1 includes a low-temperature container 2, and a central portion of the low-temperature container 2 forms a space 3 in the atmosphere. The inside of the low-temperature container 2 is in a vacuum atmosphere, and the superconducting coil 4 is fixed inside the container.

【0005】さらに、超電導コイル4は、熱伝導体5を
介して冷凍機6に熱的に接続されている。図8は、図7
における超電導コイル4の一部が切除された斜視図であ
り、図7と同一部分には同一符号を付している。。
Further, the superconducting coil 4 is thermally connected to a refrigerator 6 via a heat conductor 5. FIG.
8 is a perspective view in which a part of the superconducting coil 4 is cut away, and the same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals. .

【0006】図8において、超電導コイル4は、巻枠7
を備えている。この巻枠7は、円筒状の巻枠胴部7a
と、この巻枠胴部7aの両端面に設けられたドーナツ形
の二つの巻枠つば部7bとから構成されている。
In FIG. 8, superconducting coil 4 has winding frame 7.
It has. The bobbin 7 has a cylindrical bobbin trunk 7a.
And two donut-shaped bobbin flanges 7b provided on both end surfaces of the bobbin trunk 7a.

【0007】また、巻枠胴部7aの外周面、および二つ
の巻枠つば部7bとが互いに対向する面には、対地絶縁
物8が被覆されている。さらに、巻枠胴部7aの外周側
には、対地絶縁物8を介して巻線部9が形成されてい
る。
[0007] The outer peripheral surface of the bobbin trunk portion 7a and the surface where the two bobbin flange portions 7b face each other are covered with a ground insulating material 8. Further, a winding portion 9 is formed on the outer peripheral side of the bobbin trunk portion 7a with a ground insulator 8 interposed therebetween.

【0008】図9は、図8における超電導コイル4の部
分断面図であり、図8と同一部分には同一符号を付して
いる。図9において、巻線部9は、絶縁被覆電線10と
接着用樹脂11とから構成されている。この絶縁被覆電
線10は、所定の張力で引っ張りながら、複数層かつ複
数列に巻き付けられている。
FIG. 9 is a partial sectional view of the superconducting coil 4 in FIG. 8, and the same parts as those in FIG. In FIG. 9, the winding part 9 is composed of an insulated wire 10 and an adhesive resin 11. The insulated wire 10 is wound in a plurality of layers and a plurality of rows while being pulled by a predetermined tension.

【0009】また、互いに隣合う絶縁被覆電線10と絶
縁被覆電線10との間には、接着用樹脂11が真空加圧
含浸され、さらに加熱硬化されている。この絶縁被覆電
線10は、超電導線10aに絶縁材10bを被覆してな
るものである。
[0009] Adhesive resin 11 is impregnated with vacuum pressure between the insulated wires 10 adjacent to each other, and further cured by heating. The insulated wire 10 is formed by covering a superconducting wire 10a with an insulating material 10b.

【0010】次に、以上のような構成を有する超電導コ
イル装置1においては、超電導コイル装置1の運転を開
始すると、冷凍機6が冷え、熱伝導体5を介して巻線部
9も冷え、巻線部9が超電導状態になる。そして、この
超電導状態になった巻線部9には、所定の電流が流れ、
空間部3に磁場が発生する。
Next, in the superconducting coil device 1 having the above configuration, when the operation of the superconducting coil device 1 is started, the refrigerator 6 cools down, and the winding 9 also cools down via the heat conductor 5. The winding part 9 enters a superconducting state. Then, a predetermined current flows through the winding portion 9 in the superconducting state,
A magnetic field is generated in the space 3.

【0011】ところで、このような超電導コイル装置1
においては、巻線部9の各層、各列の絶縁被覆電線10
は、巻き付けられる時の張力が一定であっても、巻き付
けられた状態での張力が完全には均一にならない。
Incidentally, such a superconducting coil device 1
In each of the layers of the winding part 9, the insulated wire 10 of each row
However, even if the tension at the time of winding is constant, the tension in the wound state is not completely uniform.

【0012】このため、絶縁被覆電線10は、運転中に
動くことがあり、この動きは発熱を伴なう。そして、こ
の発熱が大きい場合には、超電導状態は常電導状態に転
移して(通常、クエンチと称している)、所定の電流が
流れなくなるという問題がある。
For this reason, the insulated wire 10 may move during operation, and this movement involves heat generation. When the heat generation is large, the superconducting state changes to the normal conducting state (usually called a quench), and there is a problem that a predetermined current does not flow.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
超電導コイル装置においては、運転中に巻線部の絶縁被
覆電線が動いて常電導状態へ転移し、安定に運転を行な
えなくなる可能性があるという問題があった。
As described above, in the conventional superconducting coil device, there is a possibility that the insulated wire of the winding part moves during operation and shifts to a normal conduction state, so that stable operation cannot be performed. There was a problem that there is.

【0014】本発明の目的は、運転時の巻線部の絶縁被
覆電線の動きによる常電導状態への転移を抑制して、安
定に運転を行なうことが可能な超電導コイル装置および
その製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a superconducting coil device capable of performing a stable operation by suppressing a transition to a normal conduction state due to a movement of an insulated wire of a winding portion during operation, and a method of manufacturing the same. To provide.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に対応する発明では、超電導線に絶縁材
を被覆して絶縁被覆電線を構成し、次に絶縁被覆電線を
所定の張力で引っ張りながら巻枠に複数層かつ複数列に
巻き付けて巻線部を形成し、しかる後に巻線部を低温用
容器の内部に固定すると共に、巻線部を絶縁材のガラス
転移温度または軟化温度よりも高い温度で加熱するよう
にしている。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a superconducting wire is coated with an insulating material to form an insulated wire, and then the insulated wire is provided in a predetermined manner. Winding the winding frame in multiple layers and multiple rows while pulling it with the tension to form a winding part, and then fixing the winding part inside the low temperature container, and winding the winding part to the glass transition temperature of the insulating material or Heating is performed at a temperature higher than the softening temperature.

【0016】従って、請求項1に対応する発明の超電導
コイル装置の製造方法においては、超電導線に絶縁材を
被覆して絶縁被覆電線とし、この絶縁被覆電線を引っ張
りながら複数層、複数列に巻枠に巻き付けて巻線部を形
成し、この巻線部を低温用容器の内部に固定すると共
に、巻線部を絶縁材のガラス転移温度または軟化温度よ
りも高い温度で加熱することにより、加熱の時に絶縁材
が軟化するため、巻き付けられた状態の絶縁被覆電線の
張力が緩和し、各層、各列の絶縁被覆電線の張力を均一
化することができる。
Therefore, in the method for manufacturing a superconducting coil device according to the present invention, the superconducting wire is coated with an insulating material to form an insulated wire, and the insulated wire is wound into a plurality of layers and a plurality of rows while being pulled. A winding is formed by winding around a frame, and this winding is fixed inside the low-temperature container, and the winding is heated at a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material. At this time, the insulating material is softened, so that the tension of the wound insulated wire is relaxed, and the tension of the insulated wire in each layer and each row can be made uniform.

【0017】また、請求項2に対応する発明では、上記
請求項1に対応する発明の超電導コイル装置の製造方法
において、巻線部を絶縁材のガラス転移温度または軟化
温度よりも高い温度で加熱しながら、巻線部に振動を加
えるようにしている。
According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing a superconducting coil device according to the first aspect, the winding portion is heated at a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material. Meanwhile, vibration is applied to the winding part.

【0018】従って、請求項2に対応する発明の超電導
コイル装置の製造方法においては、巻線部を絶縁材のガ
ラス転移温度または軟化温度よりも高い温度で加熱しな
がら、巻線部に振動を加えることにより、加熱しただけ
の場合に比べて、各層、各列の絶縁被覆電線の張力の均
一性をより一層高くすることができる。
Therefore, in the method of manufacturing a superconducting coil device according to the second aspect of the present invention, vibration is applied to the winding while heating the winding at a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material. By adding, it is possible to further increase the uniformity of the tension of the insulated wire of each layer and each row as compared with the case where only heating is performed.

【0019】さらに、請求項3に対応する発明では、上
記請求項1に対応する発明の超電導コイル装置の製造方
法において、巻線部を絶縁材のガラス転移温度または軟
化温度よりも高い温度で加熱し、次に巻線部に接着用樹
脂を含浸して固めるようにしている。
Further, according to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing a superconducting coil device according to the first aspect, the winding portion is heated at a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material. Then, the winding portion is impregnated with an adhesive resin to be solidified.

【0020】従って、請求項3に対応する発明の超電導
コイル装置の製造方法においては、巻線部を絶縁材のガ
ラス転移温度または軟化温度よりも高い温度で加熱し、
次に巻線部に接着用樹脂を含浸して固めることにより、
絶縁被覆電線の張力が緩和した後に、接着用樹脂が硬化
反応するため、絶縁被覆電線の張力が均一化するだけで
なく、絶縁被覆電線の張力緩和による接着用樹脂の硬化
反応途中における損傷が起こらないようにすることがで
きる。
Therefore, in the method for manufacturing a superconducting coil device according to the present invention, the winding portion is heated at a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material.
Next, by impregnating the winding part with an adhesive resin and solidifying it,
After the tension of the insulated wire is relaxed, the adhesive resin undergoes a hardening reaction, which not only equalizes the tension of the insulated wire but also causes damage during the curing reaction of the insulated wire due to the relaxation of the insulated wire. Can not be.

【0021】さらにまた、請求項4に対応する発明で
は、上記請求項1に対応する発明の超電導コイル装置の
製造方法において、巻線部を絶縁材のガラス転移温度ま
たは軟化温度よりも高い温度で加熱し、次に巻線部を接
着用樹脂で固め、次に巻線部から巻枠を取り外し、次に
支持材を用いて巻線部を低温用容器の内部に固定するよ
うにしている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a superconducting coil device according to the first aspect of the present invention, the winding portion is formed at a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material. After heating, the winding is hardened with an adhesive resin, the bobbin is removed from the winding, and then the winding is fixed inside the low-temperature container using a support material.

【0022】従って、請求項4に対応する発明の超電導
コイル装置の製造方法においては、巻線部を絶縁材のガ
ラス転移温度または軟化温度よりも高い温度で加熱し、
次に巻線部を接着用樹脂で固め、次に巻線部から巻枠を
取り外し、次に支持材を用いて巻線部を低温用容器の内
部に固定することにより、絶縁被覆電線の張力が緩和し
た後に、巻線部が一体に固まり、次に巻枠が外されるた
め、絶縁被覆電線の張力が均一化するだけでなく、この
均一性が巻枠の取り外しによって低下しないようにする
ことができる。
Therefore, in the method for manufacturing a superconducting coil device according to the present invention, the winding portion is heated at a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material.
Next, the winding part is hardened with an adhesive resin, then the bobbin is removed from the winding part, and then the winding part is fixed inside the low-temperature container using a supporting material, thereby tensioning the insulated wire. After the winding is relaxed, the winding part is solidified and then the bobbin is removed, so that not only the tension of the insulated wire is made uniform, but also this uniformity is not reduced by removing the bobbin. be able to.

【0023】一方、請求項5に対応する発明では、上記
請求項1に対応する発明の超電導コイル装置の製造方法
において、絶縁被覆電線を複数撚り合せて撚合絶縁被覆
電線を構成し、次に撚合絶縁被覆電線を所定の張力で引
っ張りながら巻枠に複数層かつ複数列に巻き付けて巻線
部を形成するようにしている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a superconducting coil device according to the first aspect of the present invention, a plurality of insulated wires are twisted to form a stranded insulated wire. The twisted insulated wire is wound in a plurality of layers and in a plurality of rows on a bobbin while being pulled with a predetermined tension to form a winding portion.

【0024】従って、請求項5に対応する発明の超電導
コイル装置の製造方法においては、絶縁被覆電線を複数
撚り合せて撚合絶縁被覆電線を構成し、この撚合絶縁被
覆電線を所定の張力で引っ張りながら巻枠に複数層かつ
複数列に巻き付けて巻線部を形成することにより、絶縁
被覆電線の張力が均一化するだけでなく、単線の絶縁被
覆電線を巻いて形成された巻線部に比べて交流損失を低
減することができる。
Therefore, in the method for manufacturing a superconducting coil device according to the present invention, a plurality of insulated wires are stranded to form a stranded insulated wire, and the stranded insulated wire is subjected to a predetermined tension. By forming a winding part by winding it in multiple layers and multiple rows around the bobbin while pulling, not only the tension of the insulated wire is made uniform, but also the winding part formed by winding the single insulated wire. AC loss can be reduced in comparison.

【0025】また、請求項6に対応する発明では、上記
請求項1に対応する発明の超電導コイル装置の製造方法
において、巻枠として、線膨張率が超電導線の長手方向
の値に比べて大きい巻枠を用いるようにしている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a superconducting coil device according to the first aspect, the linear expansion coefficient of the winding frame is larger than the value of the superconducting wire in the longitudinal direction. A winding frame is used.

【0026】従って、請求項6に対応する発明の超電導
コイル装置の製造方法においては、線膨張係数が超電導
線の長手方向の値に比べて大きい巻枠を用いることによ
り、上記加熱の時に、巻枠が巻線部の内層を押し広げる
ため、絶縁被覆電線の張力が均一化するだけでなく、絶
縁被覆電線を層方向に緻密に配列することができる。
Therefore, in the method of manufacturing a superconducting coil device according to the present invention, a winding frame having a coefficient of linear expansion larger than the value of the superconducting wire in the longitudinal direction is used, so that the coil is heated during the heating. Since the frame spreads the inner layer of the winding part, not only the tension of the insulated wire is made uniform, but also the insulated wire can be densely arranged in the layer direction.

【0027】さらに、請求項7に対応する発明では、上
記請求項1に対応する発明の超電導コイル装置の製造方
法において、絶縁被覆電線の巻枠への巻き付け張力を、
巻線部の内層に比べて外層で高くして巻線部を形成する
ようにしている。
Further, according to a seventh aspect of the present invention, in the method for manufacturing a superconducting coil device according to the first aspect, the winding tension of the insulated wire around the bobbin is reduced.
The winding portion is formed higher in the outer layer than in the inner layer of the winding portion.

【0028】従って、請求項7に対応する発明の超電導
コイル装置の製造方法においては、絶縁被覆電線の巻枠
への巻き付け張力を、巻線部の内層に比べて外層で高く
することにより、上記加熱の時に、絶縁被覆電線が内層
に比べて外層で大きく緩和するため、絶縁被覆電線の張
力が均一化するだけでなく、絶縁被覆電線を層方向に緻
密に配列することができる。
Therefore, in the method for manufacturing a superconducting coil device according to the present invention, the winding tension of the insulated wire around the winding frame is made higher in the outer layer than in the inner layer of the winding portion. At the time of heating, the insulated wire is greatly relaxed in the outer layer compared to the inner layer, so that not only the tension of the insulated wire is made uniform, but also the insulated wire can be densely arranged in the layer direction.

【0029】また、請求項8に対応する発明では、上記
請求項1に対応する発明の超電導コイル装置の製造方法
において、巻枠にひずみゲージを貼っておくことによ
り、ひずみゲージで加熱の前および後に巻枠のひずみを
測定するようにしている。
According to an eighth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a superconducting coil device according to the first aspect of the present invention, a strain gauge is pasted on a bobbin so as to prevent the strain gauge from being heated before heating. Later, the strain of the bobbin is measured.

【0030】従って、請求項8に対応する発明の超電導
コイル装置の製造方法においては、巻枠にひずみゲージ
を貼っておき、上記加熱の前および後に巻枠のひずみを
測定することにより、このひずみの変化から絶縁被覆電
線の張力の均一化を定量的に検査することができる。
Therefore, in the method of manufacturing a superconducting coil device according to the present invention, a strain gauge is attached to the bobbin, and the strain of the bobbin is measured before and after the heating, so that the distortion is measured. The uniformity of the tension of the insulated wire can be quantitatively inspected from the change in

【0031】さらに、請求項9に対応する発明では、上
記請求項1に対応する発明の超電導コイル装置の製造方
法において、巻線部と冷凍機とを熱的に接続するように
している。
Further, in the invention corresponding to claim 9, in the method for manufacturing a superconducting coil device according to the invention described in claim 1, the winding portion and the refrigerator are thermally connected.

【0032】従って、請求項9に対応する発明の超電導
コイル装置の製造方法においては、巻線部と冷凍機とを
熱的に接続することにより、巻線部を冷媒に浸漬するこ
となく所定の温度に冷却することができる。
Therefore, in the method for manufacturing a superconducting coil device according to the ninth aspect of the present invention, the winding portion is thermally connected to the refrigerator, so that the winding portion is not immersed in the refrigerant. Can be cooled to temperature.

【0033】以上により、運転時の巻線部の絶縁被覆電
線の動きによる常電導状態への転移を抑制して、超電導
コイル装置を安定に運転することができる。一方、請求
項10に対応する発明では、上記請求項1乃至請求項4
のいずれか1項に対応する発明の製造方法により製造し
て成る。
As described above, the transition to the normal conduction state due to the movement of the insulated wire of the winding portion during operation can be suppressed, and the superconducting coil device can be operated stably. On the other hand, in the invention corresponding to claim 10, the above-described claims 1 to 4 are provided.
Of the invention corresponding to any one of the above.

【0034】従って、請求項10に対応する発明の超電
導コイル装置においては、巻線部の複数層、複数列の絶
縁被覆電線の張力が均一化するため、絶縁被覆電線が運
転時に動かないようになる。すなわち、運転時の巻線部
の絶縁被覆電線の動きによる常電導状態への転移を抑え
て、超電導コイル装置を安定に運転することができる。
Therefore, in the superconducting coil device according to the tenth aspect of the present invention, since the tension of the insulated wires in a plurality of layers and in a plurality of rows of the winding portion is made uniform, the insulated wires are not moved during operation. Become. That is, the transition to the normal conduction state due to the movement of the insulated wire of the winding portion during operation can be suppressed, and the superconducting coil device can be stably operated.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の第1の実施の形
態に係わる超電導コイル装置における超電導コイルの部
分断面図であり、前記図9と同一部分には同一符号を付
して示している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a superconducting coil in a superconducting coil device according to a first embodiment of the present invention. Is shown.

【0036】なお、本実施の形態に係わる超電導コイル
装置の構成は前記図7に示したものと同様であり、また
超電導コイルの構成は前記図8に示したものと同様であ
るので、ここではその図示説明を省略する。
The configuration of the superconducting coil device according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. 7, and the configuration of the superconducting coil is the same as that shown in FIG. The illustration is omitted.

【0037】本実施の形態の超電導コイル装置は、以下
のようにして製造する。すなわち、図1に示すように、
金属系の超電導線14aに絶縁材14bを被覆して、絶
縁被覆電線14を構成する。なお、絶縁材14bは、ガ
ラス転移温度または軟化温度が摂氏115度のポリビニ
ルホルマールである。
The superconducting coil device of the present embodiment is manufactured as follows. That is, as shown in FIG.
The insulating wire 14a is formed by covering the metal superconducting wire 14a with the insulating material 14b. The insulating material 14b is a polyvinyl formal having a glass transition temperature or a softening temperature of 115 degrees Celsius.

【0038】次に、巻枠7の胴部7a(つば部7bは図
示せず)の外周側に、対地絶縁物8を被覆する。次に、
この対地絶縁物8の外周側に、上記絶縁被覆電線14を
所定の張力で引っ張りながら、複数層かつ複数列に巻き
付けて超電導コイル12の巻線部13を形成する。
Next, the insulator 7 is coated on the outer peripheral side of the trunk 7a (the collar 7b is not shown) of the winding frame 7. next,
A plurality of layers and a plurality of rows are wound around the outer periphery of the insulator 8 while pulling the insulated wire 14 with a predetermined tension to form the winding portion 13 of the superconducting coil 12.

【0039】次に、この巻き付けの後に、超電導コイル
12の巻線部13を低温用容器2の内部に固定すると共
に、巻線部13を絶縁材14bのガラス転移温度または
軟化温度よりも高い温度(摂氏120度)で加熱する。
Next, after this winding, the winding portion 13 of the superconducting coil 12 is fixed inside the low temperature container 2 and the winding portion 13 is heated to a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material 14b. (120 degrees Celsius).

【0040】次に、以上のような製造方法により得られ
た超電導コイル12を備えた超電導コイル装置において
は、超電導コイル12の巻線部13を、絶縁材14bの
ガラス転移温度または軟化温度(摂氏115度)よりも
高い温度(摂氏120度)で加熱することにより、加熱
の時に、隣合う絶縁被覆電線14と絶縁被覆電線14の
間の絶縁材14bが、ガラス状態からゴム状態に転移し
て軟化する。しかも、絶縁材14bは、絶縁被覆電線1
4の巻き付けられた状態での張力によって圧縮されてい
るため、クリープ変形する。特に、張力の局部的に高い
部分の絶縁材14bは、大きくクリープ変形する。そし
て、このクリープ変形によって、絶縁被覆電線14の巻
き付けられた状態での張力が緩和し、各層、各列の絶縁
被覆電線14の張力が均一化する。
Next, in the superconducting coil device provided with the superconducting coil 12 obtained by the above manufacturing method, the winding portion 13 of the superconducting coil 12 is connected to the glass transition temperature or softening temperature (Celsius) of the insulating material 14b. By heating at a temperature (120 degrees Celsius) higher than 115 degrees Celsius, the insulating material 14b between the adjacent insulated wires 14 changes from a glassy state to a rubbery state during heating. Softens. Moreover, the insulating material 14b is made of the insulated wire 1
4 is creep deformed because it is compressed by the tension in the wound state. In particular, the insulating material 14b in a portion where the tension is locally high undergoes large creep deformation. Then, due to the creep deformation, the tension in the wound state of the insulated wire 14 is reduced, and the tension of the insulated wire 14 in each layer and each row is made uniform.

【0041】これにより、巻線部13の絶縁被覆電線1
4が運転時に動かないようになり、巻線部13の絶縁被
覆電線14の動きによる常電導状態への転移を抑えて、
超電導コイル装置を安定に運転することができる。
Thus, the insulated wire 1 of the winding portion 13
4 does not move during operation, and suppresses the transition of the winding portion 13 to the normal conduction state due to the movement of the insulated wire 14.
The superconducting coil device can be operated stably.

【0042】図6は、加熱前と加熱後の巻線部13がそ
れぞれ常電導状態に転移した時の電流(クエンチ電流I
q)を5回繰り返して測定し、電流Iqとその上限値I
cとの比Iq/Icをプロットした特性図である。
FIG. 6 shows the current (quenching current I) when the winding portions 13 before and after the heating are respectively shifted to the normal conduction state.
q) is repeated five times to measure the current Iq and its upper limit I
FIG. 9 is a characteristic diagram in which a ratio Iq / Ic with respect to c is plotted.

【0043】図6から、加熱後の電流Iqは、加熱前の
電流Iqに比べて明らかに大きくなっており、すなわち
加熱によって常電導状態への転移が容易に発生しなくな
ったことがわかる。
From FIG. 6, it can be seen that the current Iq after heating is clearly larger than the current Iq before heating, that is, the transition to the normal conduction state does not easily occur by heating.

【0044】上述したように、本実施の形態の超電導コ
イル装置においては、金属系の超電導線14aに絶縁材
14bを被覆して絶縁被覆電線14を構成し、次に巻枠
7の胴部7aの外周側に対地絶縁物8を被覆し、次に対
地絶縁物8の外周側に、絶縁被覆電線14を所定の張力
で引っ張りながら、複数層かつ複数列に巻き付けて巻線
部13を形成し、しかる後に巻線部13を低温用容器2
の内部に固定すると共に、巻線部13を絶縁材14bの
ガラス転移温度または軟化温度よりも高い温度で加熱す
るようにしたものである。
As described above, in the superconducting coil device of the present embodiment, the insulating wire 14 is formed by covering the metal-based superconducting wire 14a with the insulating material 14b, and then the body 7a of the bobbin 7 is formed. Is wound on a plurality of layers and a plurality of rows on the outer circumference of the ground insulating material 8 while pulling the insulated wire 14 with a predetermined tension. After that, the winding portion 13 is connected to the low-temperature container 2.
And the winding portion 13 is heated at a temperature higher than the glass transition temperature or the softening temperature of the insulating material 14b.

【0045】従って、加熱の時に絶縁材14bが軟化す
るため、巻き付けられた状態の絶縁被覆電線14の張力
が緩和し、巻線部13の各層、各列の絶縁被覆電線14
の張力を均一化することができ、巻線部13の絶縁被覆
電線14が運転時に動かないようになる。すなわち、運
転時の巻線部13の絶縁被覆電線14の動きによる常電
導状態への転移を抑えて、超電導コイル装置を安定に運
転することが可能となる。
Therefore, the insulating material 14b is softened at the time of heating, so that the tension of the wound insulated wire 14 is relaxed, and the layers of the winding portion 13 and the insulated wire 14 in each row are relaxed.
, The insulated wire 14 of the winding portion 13 does not move during operation. That is, it is possible to suppress the transition of the winding portion 13 to the normal conduction state due to the movement of the insulated wire 14 during operation, and to stably operate the superconducting coil device.

【0046】一方、巻線部13は、通電による常電導状
態への転移を繰り返すと、徐々に転移し難くなる場合が
知られている。すなわち、通電による転移の繰り返し
を、その後の転移の抑制に役立てることができる。しか
し、通電による転移は、巻線部13の大きな発熱を伴う
ため、発熱した巻線部13を所定の温度まで冷やすため
には、多量の極低温冷媒を要する。
On the other hand, it is known that if the winding portion 13 repeatedly transitions to a normal conduction state due to energization, the transition gradually becomes difficult. In other words, the repetition of the transition by energization can be used to suppress the subsequent transition. However, the transition due to energization involves a large amount of heat generation of the winding portion 13, so that a large amount of cryogenic refrigerant is required to cool the heated winding portion 13 to a predetermined temperature.

【0047】この点、本実施の形態では、加熱を用いて
転移を抑制しているため、極低温冷媒を用いないで巻線
部13と冷凍機6とを熱的に接続した超電導コイル装置
への適用に好ましいものとなる。
In this regard, in the present embodiment, since the transition is suppressed by using heating, a superconducting coil device in which the winding portion 13 and the refrigerator 6 are thermally connected without using a cryogenic refrigerant is used. This is preferable for the application of.

【0048】(第2の実施の形態)図2は、本発明の第
2の実施の形態に係わる超電導コイル装置に組み込まれ
る前の超電導コイル、および加熱加振装置の構成例を示
す断面図であり、前記図8および図9と同一部分には同
一符号を付して示している。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of a superconducting coil and a heating and vibrating device before being incorporated in a superconducting coil device according to a second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIGS. 8 and 9 are denoted by the same reference numerals.

【0049】なお、本実施の形態に係わる超電導コイル
装置の構成は前記図7に示したものと同様であり、また
超電導コイルの構成は前記図8に示したものと同様であ
るので、ここではその図示説明を省略する。
The configuration of the superconducting coil device according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. 7, and the configuration of the superconducting coil is the same as that shown in FIG. The illustration is omitted.

【0050】図2において、超電導コイル15は、加熱
加振装置16の内部に収納されている。加熱加振装置1
6は、ヒータ線17、ファン18、連結部19、および
加振機20から成っている。すなわち、加熱加振装置1
6の内部は、ヒータ線17、およびファン18によって
熱風が循環している。そして、この熱風によって、超電
導コイル15が摂氏120度に加熱されるようになって
いる。
In FIG. 2, the superconducting coil 15 is housed inside a heating and vibrating device 16. Heating vibration device 1
6 comprises a heater wire 17, a fan 18, a connecting portion 19, and a vibrator 20. That is, the heating vibration device 1
Hot air is circulated inside 6 by a heater wire 17 and a fan 18. The superconducting coil 15 is heated to 120 degrees Celsius by the hot air.

【0051】さらに、超電導コイル15と加振機20と
は、連結部19によって連結されており、超電導コイル
15には10Hz以上の振動が加えられるようになって
いる。
Further, the superconducting coil 15 and the vibrator 20 are connected by a connecting portion 19 so that vibration of 10 Hz or more is applied to the superconducting coil 15.

【0052】図3は、図2における超電導コイル15の
部分断面図であり、前記図9と同一部分には同一符号を
付して示している。本実施の形態の超電導コイル装置
は、以下のようにして製造する。
FIG. 3 is a partial sectional view of the superconducting coil 15 in FIG. 2, and the same parts as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals. The superconducting coil device of the present embodiment is manufactured as follows.

【0053】すなわち、図3に示すように、金属系の超
電導線22aに絶縁材22bを被覆して、絶縁被覆電線
22を構成する。なお、絶縁材22bは、ガラス転移温
度または軟化温度が摂氏115度のポリビニルホルマー
ルである。
That is, as shown in FIG. 3, a metal-based superconducting wire 22a is coated with an insulating material 22b to form an insulated wire 22. The insulating material 22b is a polyvinyl formal having a glass transition temperature or a softening temperature of 115 degrees Celsius.

【0054】次に、巻枠7の胴部7a(つば部7bは図
示せず)の外周側に、対地絶縁物8を被覆する。次に、
この対地絶縁物8の外周側に、上記絶縁被覆電線22を
所定の張力で引っ張りながら、複数層かつ複数列に巻き
付けて超電導コイル15の巻線部21を形成する。
Next, the insulator 7 is coated on the outer periphery of the trunk 7a (the collar 7b is not shown) of the bobbin 7. next,
A plurality of layers and a plurality of rows are wound around the outer periphery of the insulator 8 while pulling the insulated wire 22 with a predetermined tension to form the winding portion 21 of the superconducting coil 15.

【0055】次に、この巻き付けの後に、超電導コイル
15の巻線部21を低温用容器2の内部に固定すると共
に、巻線部21を加熱加振装置16によって、絶縁材2
2bのガラス転移温度または軟化温度よりも高い温度
(摂氏120度)で加熱しながら、巻線部21に振動を
加える。
Next, after this winding, the winding 21 of the superconducting coil 15 is fixed inside the low temperature container 2, and the winding 21 is
Vibration is applied to the winding part 21 while heating at a temperature (120 degrees Celsius) higher than the glass transition temperature or softening temperature of 2b.

【0056】次に、以上のような製造方法により得られ
た超電導コイル15を備えた超電導コイル装置において
は、超電導コイル15の巻線部21を、加熱加振装置1
6によって絶縁材22bのガラス転移温度または軟化温
度(摂氏115度)よりも高い温度(摂氏120度)で
加熱することにより、加熱の時に、隣合う絶縁被覆電線
22と絶縁被覆電線22の間の絶縁材22bが、ガラス
状態からゴム状態に転移して軟化する。しかも、超電導
コイル15は加熱加振装置16によって振動が加えられ
ているため、前記第1の実施の形態のように加熱しただ
けの場合に比べて、各層、各列の絶縁被覆電線22の張
力はより一層均一になる。
Next, in the superconducting coil device provided with the superconducting coil 15 obtained by the above-described manufacturing method, the winding portion 21 of the superconducting coil 15 is connected to the heating and vibrating device 1.
6, by heating at a temperature (120 degrees Celsius) higher than the glass transition temperature or softening temperature (115 degrees Celsius) of the insulating material 22b, between the adjacent insulated wire 22 and the insulated wire 22 during heating. The insulating material 22b transitions from a glass state to a rubber state and softens. In addition, since the superconducting coil 15 is vibrated by the heating and vibrating device 16, the tension of the insulated wire 22 of each layer and each row is lower than that of the case where only heating is performed as in the first embodiment. Becomes even more uniform.

【0057】これにより、巻線部21の絶縁被覆電線1
4が運転時に動かないようになり、巻線部13の絶縁被
覆電線14の動きによる常電導状態への転移を抑えて、
超電導コイル装置をより一層安定に運転することができ
る。
Thus, the insulated wire 1 of the winding portion 21
4 does not move during operation, and suppresses the transition of the winding portion 13 to the normal conduction state due to the movement of the insulated wire 14.
The superconducting coil device can be operated more stably.

【0058】上述したように、本実施の形態の超電導コ
イル装置においては、金属系の超電導線22aに絶縁材
22bを被覆して絶縁被覆電線22を構成し、次に巻枠
7の胴部7aの外周側に対地絶縁物8を被覆し、次に対
地絶縁物8の外周側に、絶縁被覆電線22を所定の張力
で引っ張りながら、複数層かつ複数列に巻き付けて巻線
部21を形成し、しかる後に巻線部21を低温用容器2
の内部に固定すると共に、巻線部21を加熱加振装置1
6によって、絶縁材22bのガラス転移温度または軟化
温度よりも高い温度で加熱しながら、巻線部21に振動
を加えるようにしたものである。
As described above, in the superconducting coil device according to the present embodiment, an insulating coated electric wire 22 is formed by coating a metal superconducting wire 22a with an insulating material 22b. Is wound on a plurality of layers and a plurality of rows while pulling the insulated wire 22 on the outer periphery of the ground insulator 8 with a predetermined tension to form a winding portion 21. After that, the winding part 21 is connected to the low-temperature container 2.
And the winding portion 21 is fixed to the heating and vibrating device 1.
By virtue of 6, vibration is applied to the winding portion 21 while heating at a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material 22b.

【0059】従って、前記第1の実施の形態の場合と同
様の効果が得られるのは勿論のこと、前記第1の実施の
形態のように加熱しただけの場合に比べて、巻線部13
の各層、各列の絶縁被覆電線14の張力をより一層均一
化することができ、巻線部13の絶縁被覆電線14が運
転時に動かないようになる。すなわち、運転時の巻線部
13の絶縁被覆電線14の動きによる常電導状態への転
移を抑えて、超電導コイル装置をより一層安定に運転す
ることが可能となる。
Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the winding portion 13 can be more easily compared to the case where only the heating is performed as in the first embodiment.
The tension of the insulated wire 14 of each layer and each row can be made even more uniform, and the insulated wire 14 of the winding portion 13 does not move during operation. In other words, the transition of the winding portion 13 to the normal conduction state due to the movement of the insulated wire 14 during operation can be suppressed, and the superconducting coil device can be operated more stably.

【0060】(第3の実施の形態)図4は、本発明の第
3の実施の形態に係わる超電導コイル装置における超電
導コイルの部分断面図であり、前記図9と同一部分には
同一符号を付して示している。
(Third Embodiment) FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a superconducting coil in a superconducting coil device according to a third embodiment of the present invention. It is shown attached.

【0061】なお、本実施の形態に係わる超電導コイル
装置の構成は前記図7に示したものと同様であり、また
超電導コイルの構成は前記図8に示したものと同様であ
るので、ここではその図示説明を省略する。
The configuration of the superconducting coil device according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. 7, and the configuration of the superconducting coil is the same as that shown in FIG. The illustration is omitted.

【0062】本実施の形態の超電導コイル装置は、以下
のようにして製造する。すなわち、図4に示すように、
金属系の超電導線25aに絶縁材25bを被覆して、絶
縁被覆電線25を構成する。なお、絶縁材25bは、ガ
ラス転移温度または軟化温度が摂氏115度のポリビニ
ルホルマールである。
The superconducting coil device according to the present embodiment is manufactured as follows. That is, as shown in FIG.
A metal-based superconducting wire 25a is coated with an insulating material 25b to form an insulated wire 25. The insulating material 25b is a polyvinyl formal having a glass transition temperature or a softening temperature of 115 degrees Celsius.

【0063】次に、巻枠7の胴部7a(つば部7bは図
示せず)の外周側に、対地絶縁物8を被覆する。次に、
この対地絶縁物8の外周側に、上記絶縁被覆電線25を
所定の張力で引っ張りながら、複数層かつ複数列に巻き
付けて超電導コイル23の巻線部24を形成する。
Next, the insulator 7 is coated on the outer peripheral side of the trunk 7a (the collar 7b is not shown) of the bobbin 7. next,
A plurality of layers and a plurality of rows are wound around the outer periphery of the ground insulator 8 while pulling the insulated wire 25 with a predetermined tension to form the winding portion 24 of the superconducting coil 23.

【0064】次に、この巻き付けの後に、超電導コイル
23の巻線部24を低温用容器2の内部に固定すると共
に、巻線部24を絶縁材25bのガラス転移温度または
軟化温度よりも高い温度(摂氏120度)で加熱する。
Next, after the winding, the winding portion 24 of the superconducting coil 23 is fixed inside the low temperature container 2 and the winding portion 24 is heated to a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material 25b. (120 degrees Celsius).

【0065】次に、この加熱の後に、巻線部24の隣合
う絶縁被覆電線25と絶縁被覆電線25の間に、接着用
樹脂11を真空加圧含浸して加熱硬化する(固める)。
次に、以上のような製造方法により得られた超電導コイ
ル23を備えた超電導コイル装置においては、超電導コ
イル23の巻線部24を、絶縁材22bのガラス転移温
度または軟化温度(摂氏115度)よりも高い温度(摂
氏120度)で加熱することにより、絶縁被覆電線25
の巻き付けられた状態での張力が緩和して均一化する。
次に、接着用樹脂11の真空加圧含浸および加熱硬化に
より、巻線部24は一体に接着する。しかも、絶縁被覆
電線25の張力が緩和した後に、接着用樹脂11が硬化
するため、絶縁被覆電線25の張力の緩和による接着用
樹脂11の硬化反応途中における損傷が起こらないよう
になる。
Next, after this heating, the adhesive resin 11 is impregnated with vacuum pressure between the insulated wire 25 and the insulated wire 25 adjacent to the winding portion 24 to be heated and hardened (hardened).
Next, in the superconducting coil device provided with the superconducting coil 23 obtained by the above-described manufacturing method, the winding portion 24 of the superconducting coil 23 is connected to the glass transition temperature or softening temperature (115 degrees Celsius) of the insulating material 22b. By heating at a higher temperature (120 degrees Celsius), the insulated wire 25
The tension in the wound state is relaxed and uniform.
Next, the winding portion 24 is integrally bonded by vacuum pressure impregnation and heat curing of the bonding resin 11. Moreover, since the bonding resin 11 is cured after the tension of the insulated wire 25 is relaxed, damage during the curing reaction of the bonding resin 11 due to the relaxation of the tension of the insulated wire 25 is prevented.

【0066】これにより、巻線部24の絶縁被覆電線2
5が運転時に動かないようになり、巻線部24の絶縁被
覆電線25の動きによる常電導状態への転移を抑えて、
超電導コイル装置をより一層安定に運転することができ
るだけでなく、絶縁被覆電線25の張力緩和による接着
用樹脂11の硬化反応途中における損傷を起こらないよ
うにすることができる。
Thus, the insulated wire 2
5 does not move during operation, and suppresses the transition of the winding portion 24 to the normal conduction state due to the movement of the insulated wire 25.
Not only can the superconducting coil device be operated more stably, but also it is possible to prevent damage during the curing reaction of the bonding resin 11 due to relaxation of the tension of the insulated wire 25.

【0067】上述したように、本実施の形態の超電導コ
イル装置においては、金属系の超電導線25aに絶縁材
25bを被覆して絶縁被覆電線25を構成し、次に巻枠
7の胴部7aの外周側に対地絶縁物8を被覆し、次に対
地絶縁物8の外周側に、絶縁被覆電線25を所定の張力
で引っ張りながら、複数層かつ複数列に巻き付けて巻線
部24を形成し、次に巻線部24を低温用容器2の内部
に固定すると共に、巻線部24を絶縁材25bのガラス
転移温度または軟化温度よりも高い温度で加熱し、しか
る後に巻線部24の隣合う絶縁被覆電線25と絶縁被覆
電線25の間に、接着用樹脂11を真空加圧含浸して加
熱硬化する(固める)ようにしたものである。
As described above, in the superconducting coil device according to the present embodiment, the insulating material 25b is coated on the metal superconducting wire 25a to form the insulated wire 25, and then the body 7a of the bobbin 7 is formed. Is wound on a plurality of layers and a plurality of rows on the outer circumference of the ground insulating material 8 while pulling the insulated wire 25 with a predetermined tension to form a winding portion 24. Next, the winding portion 24 is fixed inside the low temperature container 2 and the winding portion 24 is heated at a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material 25b, and then the winding portion 24 is placed next to the winding portion 24. The adhesive resin 11 is impregnated with vacuum pressure between the insulated coated electric wires 25 and the insulated coated electric wires 25 so as to be cured by heating (hardening).

【0068】従って、前記第1の実施の形態の場合と同
様の効果が得られるのは勿論のこと、これに加えて、絶
縁被覆電線25の張力緩和による接着用樹脂11の硬化
反応途中における損傷が起こらないようにすることが可
能となる。
Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and in addition, damage during the curing reaction of the bonding resin 11 due to relaxation of the tension of the insulated wire 25 can be obtained. Can be prevented from occurring.

【0069】(第4の実施の形態)図5は、本発明の第
4の実施の形態に係わる超電導コイル装置の構成例を示
す断面図であり、前記図7と同一部分には同一符号を付
して示している。
(Fourth Embodiment) FIG. 5 is a sectional view showing an example of the configuration of a superconducting coil device according to a fourth embodiment of the present invention. It is shown attached.

【0070】本実施の形態の超電導コイル装置26は、
以下のようにして製造する。すなわち、図5に示すよう
に、前記第4の実施の形態における巻線部24と同様の
巻線部27を、絶縁材のガラス転移温度または軟化温度
よりも高い温度(摂氏120度)で加熱する。
The superconducting coil device 26 of the present embodiment
It is manufactured as follows. That is, as shown in FIG. 5, a winding portion 27 similar to the winding portion 24 in the fourth embodiment is heated at a temperature (120 degrees Celsius) higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material. I do.

【0071】次に、この加熱の後に、巻線部27を接着
用樹脂で固める。次に、巻線部27から巻枠を取り外
す。次に、支持板28および複数の支持棒29を用い
て、巻線部27を低温用容器2の内部に固定する。
Next, after this heating, the winding part 27 is solidified with an adhesive resin. Next, the bobbin is removed from the winding portion 27. Next, the winding part 27 is fixed inside the low temperature container 2 using the support plate 28 and the plurality of support rods 29.

【0072】次に、以上のような製造方法により得られ
た超電導コイル装置26においては、巻枠が取り外して
あるため、巻線部27を空間部3に近づけることができ
る。そして、巻線部27を空間部3に近づけると、空間
部3に発生する磁界が高くなる。しかも、絶縁被覆電線
の張力が緩和して均一化し巻線部27が一体に固まった
後に、巻枠が取り外されることにより、この取り外しに
よる巻線部27の損傷が起こらないようになる。
Next, in the superconducting coil device 26 obtained by the above-described manufacturing method, since the winding frame is removed, the winding portion 27 can be brought closer to the space 3. Then, when the winding portion 27 is brought closer to the space 3, the magnetic field generated in the space 3 increases. Moreover, after the tension of the insulated wire is relaxed and uniformized and the winding portion 27 is solidified, the winding frame is removed, so that the winding portion 27 is not damaged by this removal.

【0073】これにより、巻線部27の絶縁被覆電線が
運転時に動かないようになり、巻線部27の絶縁被覆電
線の動きによる常電導状態への転移を抑えて、超電導コ
イル装置をより一層安定に運転することができるだけで
なく、絶縁被覆電線の張力が緩和した後に巻枠が外さ
れ、この均一性が巻枠の取り外しによって低下しないよ
うにすることができる。
As a result, the insulated wire of the winding portion 27 does not move during operation, the transition to the normal conducting state due to the movement of the insulated wire of the winding portion 27 is suppressed, and the superconducting coil device is further improved. Not only can it be operated stably, but also the bobbin is removed after the tension of the insulated wire has been relaxed, and this uniformity can be prevented from being reduced by removing the bobbin.

【0074】上述したように、本実施の形態の超電導コ
イル装置においては、金属系の超電導線に絶縁材を被覆
して絶縁被覆電線を構成し、次に巻枠の胴部の外周側に
対地絶縁物を被覆し、次に対地絶縁物の外周側に、絶縁
被覆電線を所定の張力で引っ張りながら、複数層かつ複
数列に巻き付けて巻線部27を形成し、次に巻線部27
を絶縁材のガラス転移温度または軟化温度よりも高い温
度で加熱し、次に巻線部27を接着用樹脂で固め、次に
巻線部27から巻枠を取り外し、次に支持板28および
複数の支持材29を用いて巻線部27を低温用容器2の
内部に固定するようにしたものである。
As described above, in the superconducting coil device according to the present embodiment, a metal-based superconducting wire is coated with an insulating material to form an insulated wire, and then the grounding is provided on the outer peripheral side of the body of the bobbin. After covering the insulating material, the insulating coated electric wire is wound around the outer periphery of the ground insulating material in a plurality of layers and in a plurality of rows while pulling the insulated wire with a predetermined tension to form a winding portion 27.
Is heated at a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material, then the winding portion 27 is hardened with an adhesive resin, the winding frame is removed from the winding portion 27, and then the support plate 28 and a plurality of The winding portion 27 is fixed inside the low-temperature container 2 using the support member 29 of FIG.

【0075】従って、前記第1の実施の形態の場合と同
様の効果が得られるのは勿論のこと、これに加えて、絶
縁被覆電線の張力が緩和した後に巻枠を取り外すため、
絶縁被覆電線の張力の均一性が巻枠の取り外しによって
低下しないようにすることが可能となる。
Therefore, not only the same effects as in the first embodiment can be obtained, but also the winding frame is removed after the tension of the insulated wire is relaxed.
It is possible to prevent the uniformity of the tension of the insulated wire from being reduced by removing the bobbin.

【0076】(第5の実施の形態)本実施の形態の超電
導コイル装置は、以下のようにして製造する。すなわ
ち、本実施の形態の超電導コイル装置は、前記図1に示
した第1の実施の形態に係わる超電導コイル装置におけ
る絶縁被覆電線14を、複数撚り合わせて撚合絶縁被覆
電線を構成する。
(Fifth Embodiment) The superconducting coil device of the present embodiment is manufactured as follows. That is, in the superconducting coil device of the present embodiment, a plurality of insulated wires 14 in the superconducting coil device according to the first embodiment shown in FIG.

【0077】次に、巻枠7の胴部7a(つば部7bは図
示せず)の外周側に、対地絶縁物8を被覆する。次に、
この対地絶縁物8の外周側に、上記撚合絶縁被覆電線を
所定の張力で引っ張りながら、複数層かつ複数列に巻き
付けて超電導コイル12の巻線部13を形成する。
Next, the insulator 7 is coated on the outer peripheral side of the trunk portion 7a (the collar portion 7b is not shown) of the winding frame 7. next,
The winding portion 13 of the superconducting coil 12 is formed by winding the stranded insulated insulated wire in a plurality of layers and a plurality of rows while pulling the stranded insulated wire with a predetermined tension on the outer peripheral side of the ground insulator 8.

【0078】次に、この巻き付けの後に、超電導コイル
12の巻線部13を低温用容器2の内部に固定すると共
に、巻線部13を絶縁被覆電線14の絶縁材14bのガ
ラス転移温度または軟化温度よりも高い温度(摂氏12
0度)で加熱する。
Next, after this winding, the winding portion 13 of the superconducting coil 12 is fixed inside the low temperature container 2, and the winding portion 13 is fixed to the glass transition temperature or softening of the insulating material 14 b of the insulated wire 14. Temperature higher than temperature (12 degrees Celsius
(0 degree).

【0079】次に、以上のような製造方法により得られ
た超電導コイル12を備えた超電導コイル装置において
は、超電導コイル12の巻線部13を、絶縁材14bの
ガラス転移温度または軟化温度(摂氏115度)よりも
高い温度(摂氏120度)で加熱することにより、加熱
の時に、隣合う絶縁被覆電線14と絶縁被覆電線14の
間の絶縁材14bが、ガラス状態からゴム状態に転移し
て軟化し、撚合絶縁被覆電線の巻き付けられた状態の張
力が均一化する。しかも、複数の絶縁被覆電線14を撚
り合わせて撚合絶縁被覆電線とすることにより、単線を
単に太くした場合、すなわち単線の絶縁被覆電線14を
巻いて形成した場合に比べて、絶縁被覆電線14の交流
損失を低減することができる。
Next, in the superconducting coil device having the superconducting coil 12 obtained by the above-described manufacturing method, the winding portion 13 of the superconducting coil 12 is connected to the glass transition temperature or softening temperature (Celsius) of the insulating material 14b. By heating at a temperature (120 degrees Celsius) higher than 115 degrees Celsius, the insulating material 14b between the adjacent insulated wires 14 changes from a glassy state to a rubbery state during heating. The wire is softened, and the tension in the wound state of the twisted insulated wire is made uniform. Moreover, by twisting the plurality of insulated wires 14 to form a stranded insulated wire, the single insulated wire 14 is simply thickened, that is, compared to the case where the single insulated wire 14 is wound. AC loss can be reduced.

【0080】上述したように、本実施の形態の超電導コ
イル装置においては、金属系の超電導線14aに絶縁材
14bを被覆してなる絶縁被覆電線14を、複数撚り合
わせて撚合絶縁被覆電線を構成し、次に巻枠7の胴部7
aの外周側に対地絶縁物8を被覆し、次にこの対地絶縁
物8の外周側に、撚合絶縁被覆電線を所定の張力で引っ
張りながら、複数層かつ複数列に巻き付けて超電導コイ
ル12の巻線部13を形成し、しかる後に超電導コイル
12の巻線部13を低温用容器2の内部に固定すると共
に、巻線部13を絶縁被覆電線14の絶縁材14bのガ
ラス転移温度または軟化温度よりも高い温度(摂氏12
0度)で加熱するようにしたものである。
As described above, in the superconducting coil device of the present embodiment, a plurality of insulated wires 14 made of a metal superconducting wire 14a coated with an insulating material 14b are twisted to form a stranded insulated wire. And then the body 7 of the bobbin 7
a is covered with a ground insulating material 8, and then the twisted insulated wire is wound in a plurality of layers and a plurality of rows on the outer circumferential side of the ground insulating material 8 while being pulled with a predetermined tension. The winding portion 13 is formed, and thereafter, the winding portion 13 of the superconducting coil 12 is fixed inside the low temperature container 2, and the winding portion 13 is connected to the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material 14 b of the insulated wire 14. Higher temperature (12 degrees Celsius)
(0 degree).

【0081】従って、前記第1の実施の形態の場合と同
様の効果が得られるのは勿論のこと、前記第1の実施の
形態のように単線の絶縁被覆電線14を巻いて形成した
巻線部13の場合に比べて、交流損失を低減することが
可能となる。
Accordingly, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the winding formed by winding the single insulated wire 14 as in the first embodiment can be obtained. Compared with the case of the section 13, it is possible to reduce the AC loss.

【0082】(第6の実施の形態)本実施の形態の超電
導コイル装置は、以下のようにして製造する。すなわ
ち、本実施の形態の超電導コイル装置は、前記図1に示
した第1の実施の形態に係わる超電導コイル装置におけ
る巻枠7として、線膨張率が超電導線14aの長手方向
の値に比べて大きい巻枠を用いている。
(Sixth Embodiment) The superconducting coil device of the present embodiment is manufactured as follows. That is, the superconducting coil device of the present embodiment has a linear expansion coefficient, as compared with the value in the longitudinal direction of the superconducting wire 14a, as the winding frame 7 in the superconducting coil device according to the first embodiment shown in FIG. A large reel is used.

【0083】具体的には、本例では、巻枠7の材質をア
ルミニウム合金にしている。このアルミニウム合金の室
温と摂氏120度との間の線膨張率は、23×10−6
/Kである。
Specifically, in this embodiment, the material of the winding frame 7 is an aluminum alloy. The coefficient of linear expansion between room temperature and 120 degrees Celsius of this aluminum alloy is 23 × 10 −6.
/ K.

【0084】また、超電導線14aを銅比3のNbTi
線にしている。この超電導線14aの長手方向の線膨張
率は、16×10−6/Kである。次に、以上のような
製造方法により得られた超電導コイル12を備えた超電
導コイル装置においては、巻枠7の線膨張率を、超電導
線14aの長手方向の値に比べて大きくすることによ
り、超電導コイル12の巻線部13の加熱時に、巻枠胴
部7aが巻線部13の内層を外層方向に押し広げる。こ
のため、絶縁被覆電線14の張力が均一化するだけでな
く、絶縁被覆電線14の層間の絶縁材14bがクリープ
変形して層間が狭まり、絶縁被覆電線14が層方向に緻
密に配列するようになる。
The superconducting wire 14a is made of NbTi having a copper ratio of 3
I'm on a line. The linear expansion coefficient of the superconducting wire 14a in the longitudinal direction is 16 × 10 −6 / K. Next, in the superconducting coil device provided with the superconducting coil 12 obtained by the above-described manufacturing method, the linear expansion coefficient of the bobbin 7 is made larger than the value in the longitudinal direction of the superconducting wire 14a. When the winding portion 13 of the superconducting coil 12 is heated, the bobbin trunk portion 7a pushes the inner layer of the winding portion 13 toward the outer layer. For this reason, not only is the tension of the insulated wire 14 uniform, but also the insulating material 14b between the layers of the insulated wire 14 is creeped and the interlayer is narrowed, so that the insulated wires 14 are densely arranged in the layer direction. Become.

【0085】上述したように、本実施の形態の超電導コ
イル装置においては、金属系の超電導線14aに絶縁材
14bを被覆して絶縁被覆電線14を構成し、次に巻枠
7の胴部7aの外周側に対地絶縁物8を被覆し、次に対
地絶縁物8の外周側に、絶縁被覆電線14を所定の張力
で引っ張りながら、複数層かつ複数列に巻き付けて巻線
部13を形成し、しかる後に巻線部13を低温用容器2
の内部に固定すると共に、巻線部13を絶縁材14bの
ガラス転移温度または軟化温度よりも高い温度で加熱
し、かつ上記巻枠7の線膨張率を、超電導線14aの長
手方向の値に比べて大きくするようにしたものである。
As described above, in the superconducting coil device of the present embodiment, the insulating wire 14 is formed by covering the metal superconducting wire 14 a with the insulating material 14 b, and then the body 7 a of the bobbin 7 is formed. Is wound on a plurality of layers and a plurality of rows on the outer circumference of the ground insulating material 8 while pulling the insulated wire 14 with a predetermined tension. After that, the winding portion 13 is connected to the low-temperature container 2.
And the winding portion 13 is heated at a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material 14b, and the linear expansion coefficient of the winding form 7 is set to a value in the longitudinal direction of the superconducting wire 14a. It is designed to be larger than that.

【0086】従って、前記第1の実施の形態の場合と同
様の効果が得られるのは勿論のこと、絶縁被覆電線14
を層方向に緻密に配列することが可能となる。 (第7の実施の形態)本実施の形態の超電導コイル装置
は、以下のようにして製造する。
Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the insulated wire 14
Can be densely arranged in the layer direction. (Seventh Embodiment) The superconducting coil device of the present embodiment is manufactured as follows.

【0087】すなわち、前記図1に示した第1の実施の
形態に係わる超電導コイル装置における超電導コイル1
2は、絶縁被覆電線14の巻き付け張力を一定にして巻
線部13を形成したのに対して、本実施の形態の超電導
コイル装置における超電導コイル12は、絶縁被覆電線
14の巻枠への巻き付け張力を、巻線部13の内層に比
べて外層で高くして、すなわち巻き付け張力を巻枠胴部
7aに近い内層で低く、離れた外層で高くして、巻線部
13を形成している。
That is, the superconducting coil 1 in the superconducting coil device according to the first embodiment shown in FIG.
2, the winding portion 13 was formed with a constant winding tension of the insulated wire 14, whereas the superconducting coil 12 in the superconducting coil device of the present embodiment wound the insulated wire 14 around the bobbin. The winding portion 13 is formed by increasing the tension in the outer layer as compared with the inner layer of the winding portion 13, that is, by lowering the winding tension in the inner layer close to the bobbin trunk 7a and increasing the winding tension in the outer layer farther away. .

【0088】次に、以上のような製造方法により得られ
た超電導コイル12を備えた超電導コイル装置において
は、絶縁被覆電線14の巻枠7への巻き付け張力を、巻
線部の内層に比べて外層で高くすることにより、超電導
コイル12の加熱時に、絶縁材14bが軟化し、外層の
絶縁被覆電線14が内層の絶縁被覆電線14を内層方向
に押し縮めるため、絶縁被覆電線14が層方向に緻密に
配列するようになる。しかも、前記実施の形態の場合と
同様に、各層、各列の絶縁被覆電線14の張力が均一化
する。
Next, in the superconducting coil device provided with the superconducting coil 12 obtained by the above-described manufacturing method, the winding tension of the insulated wire 14 around the winding frame 7 is compared with that of the inner layer of the winding portion. By increasing the height in the outer layer, the insulating material 14b is softened when the superconducting coil 12 is heated, and the outer insulated wire 14 compresses the inner insulated wire 14 in the inner layer direction. Become densely arranged. In addition, as in the case of the above-described embodiment, the tension of the insulated wire 14 in each layer and each row is equalized.

【0089】上述したように、本実施の形態の超電導コ
イル装置においては、金属系の超電導線14aに絶縁材
14bを被覆して絶縁被覆電線14を構成し、次に巻枠
7の胴部7aの外周側に対地絶縁物8を被覆し、次に対
地絶縁物8の外周側に、絶縁被覆電線14を所定の張力
で引っ張りながら、複数層かつ複数列に巻き付けて巻線
部13を形成し、しかる後に巻線部13を低温用容器2
の内部に固定すると共に、巻線部13を絶縁材14bの
ガラス転移温度または軟化温度よりも高い温度で加熱
し、かつ上記絶縁被覆電線14の巻枠への巻き付け張力
を、巻線部13の内層に比べて外層で高くして巻線部1
3を形成するようにしたものである。
As described above, in the superconducting coil device according to the present embodiment, the insulating wire 14 is formed by covering the metal-based superconducting wire 14 a with the insulating material 14 b, and then the body 7 a of the bobbin 7 is formed. Is wound on a plurality of layers and a plurality of rows on the outer circumference of the ground insulating material 8 while pulling the insulated wire 14 with a predetermined tension. After that, the winding portion 13 is connected to the low-temperature container 2.
, And heats the winding portion 13 at a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material 14 b, and adjusts the winding tension of the insulated wire 14 to the winding frame by the winding portion 13. The winding part 1 is made higher in the outer layer than in the inner layer.
No. 3 is formed.

【0090】従って、前記第1の実施の形態の場合と同
様の効果が得られるのは勿論のこと、絶縁被覆電線14
を層方向に緻密に配列することが可能となる。 (第8の実施の形態)本実施の形態の超電導コイル装置
は、前記図1に示した第1の実施の形態に係わる超電導
コイル装置における巻枠胴部7aの内周面にひずみゲー
ジを貼っておき、超電導コイル12の上記加熱の前およ
び後に、巻枠胴部7aのひずみを測定するようにしてい
る。
Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the insulated wire 14
Can be densely arranged in the layer direction. (Eighth Embodiment) In a superconducting coil device according to the present embodiment, a strain gauge is attached to the inner peripheral surface of a bobbin trunk 7a in the superconducting coil device according to the first embodiment shown in FIG. The strain of the bobbin trunk 7a is measured before and after the heating of the superconducting coil 12 in advance.

【0091】次に、以上のような製造方法により得られ
た超電導コイル12を備えた超電導コイル装置において
は、超電導コイル12の加熱時に、各層、各列の絶縁被
覆電線14の張力が緩和して均一化する。そして、この
張力の緩和に伴なって、巻枠胴部7aのひずみが変化す
る。よって、巻枠胴部7aのひずみ変化を測定すること
により、このひずみの変化から絶縁被覆電線14の張力
の均一化を定量的に検査することができる。
Next, in the superconducting coil device provided with the superconducting coil 12 obtained by the above manufacturing method, when the superconducting coil 12 is heated, the tension of the insulated wire 14 of each layer and each row is relaxed. Make uniform. Then, with the relaxation of the tension, the strain of the bobbin trunk 7a changes. Therefore, by measuring the change in the strain of the bobbin trunk 7a, it is possible to quantitatively inspect the uniformity of the tension of the insulated wire 14 from the change in the strain.

【0092】上述したように、本実施の形態の超電導コ
イル装置においては、金属系の超電導線14aに絶縁材
14bを被覆して絶縁被覆電線14を構成し、次に巻枠
7の胴部7aの外周側に対地絶縁物8を被覆し、次に対
地絶縁物8の外周側に、絶縁被覆電線14を所定の張力
で引っ張りながら、複数層かつ複数列に巻き付けて巻線
部13を形成し、しかる後に巻線部13を低温用容器2
の内部に固定すると共に、巻線部13を絶縁材14bの
ガラス転移温度または軟化温度よりも高い温度で加熱
し、かつ上記巻枠胴部7aの内周面にひずみゲージを貼
って、超電導コイル12の上記加熱の前および後に、巻
枠胴部7aのひずみを測定するようにしたものである。
As described above, in the superconducting coil device according to the present embodiment, the insulated wire 14 is formed by covering the metal-based superconducting wire 14a with the insulating material 14b, and then the body 7a of the bobbin 7 is formed. Is wound on a plurality of layers and a plurality of rows on the outer circumference of the ground insulating material 8 while pulling the insulated wire 14 with a predetermined tension. After that, the winding portion 13 is connected to the low-temperature container 2.
, The winding 13 is heated at a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material 14b, and a strain gauge is attached to the inner peripheral surface of the bobbin trunk 7a. The strain of the bobbin trunk 7a is measured before and after the heating of No. 12.

【0093】従って、前記第1の実施の形態の場合と同
様の効果が得られるのは勿論のこと、加熱の前および後
における巻枠胴部7aのひずみの変化から、絶縁被覆電
線14の張力の均一化を定量的に検査することが可能と
なる。
Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the tension of the insulated wire 14 can be obtained from the change in the strain of the bobbin body 7a before and after heating. It is possible to quantitatively inspect the homogeneity of the sample.

【0094】(第9の実施の形態)本実施の形態の超電
導コイル装置は、前記図5に示した第4の実施の形態に
係わる超電導コイル装置における巻線部27を低温用容
器2の内部に固定する前または固定した後に、巻枠7に
形成された巻線部27を摂氏120度で加熱し、さらに
この巻線部27と冷凍機6とを、熱伝導体5を介して熱
的に接続するようにしている。
(Ninth Embodiment) In the superconducting coil device according to the ninth embodiment, the winding portion 27 of the superconducting coil device according to the fourth embodiment shown in FIG. Before or after fixing to the winding, the winding 27 formed on the winding frame 7 is heated at 120 degrees Celsius, and the winding 27 and the refrigerator 6 are thermally connected via the heat conductor 5. To connect to.

【0095】次に、以上のような製造方法により得られ
た超電導コイル装置においては、巻線部27を加熱する
ことにより、絶縁被覆電線の巻き付けられた状態での張
力は、前記第1乃至第8の各実施の形態の場合と同様に
均一化する。しかも、巻線部27と冷凍機6とを熱伝導
体5で熱的に接続することにより、巻線部27を極低温
冷媒に浸漬することなく、所定の温度に冷却することが
できる。
Next, in the superconducting coil device obtained by the above-described manufacturing method, the tension in the wound state of the insulated wire is increased by heating the winding portion 27. As in the case of each of the eighth embodiments, the uniformization is performed. In addition, by thermally connecting the winding part 27 and the refrigerator 6 with the heat conductor 5, the winding part 27 can be cooled to a predetermined temperature without being immersed in a cryogenic refrigerant.

【0096】上述したように、本実施の形態の超電導コ
イル装置においては、金属系の超電導線に絶縁材を被覆
して絶縁被覆電線を構成し、次に巻枠の胴部の外周側に
対地絶縁物を被覆し、次に対地絶縁物の外周側に、絶縁
被覆電線を所定の張力で引っ張りながら、複数層かつ複
数列に巻き付けて巻線部27を形成し、次に巻線部27
を絶縁材のガラス転移温度または軟化温度よりも高い温
度で加熱し、次に巻線部27を接着用樹脂で固め、次に
巻線部27から巻枠を取り外し、次に支持板28および
複数の支持材29を用いて巻線部27を低温用容器2の
内部に固定し、かつ上記巻線部27と冷凍機6とを、熱
伝導体5を介して熱的に接続するようにしたものであ
る。
As described above, in the superconducting coil device according to the present embodiment, a metal-based superconducting wire is coated with an insulating material to form an insulated wire, and then the grounding is provided on the outer peripheral side of the body of the bobbin. After covering the insulating material, the insulating coated electric wire is wound around the outer periphery of the ground insulating material in a plurality of layers and in a plurality of rows while pulling the insulated wire with a predetermined tension to form a winding portion 27.
Is heated at a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material, then the winding portion 27 is solidified with an adhesive resin, the winding frame is removed from the winding portion 27, and then the support plate 28 and the plurality of The winding portion 27 is fixed inside the low-temperature container 2 by using the support member 29 described above, and the winding portion 27 and the refrigerator 6 are thermally connected via the heat conductor 5. Things.

【0097】従って、前記第4の実施の形態の場合と同
様の効果が得られるのは勿論のこと、巻線部27を極低
温冷媒に浸漬することなく、所定の温度に冷却すること
が可能となる。
Accordingly, the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained, and it is possible to cool the winding portion 27 to a predetermined temperature without immersing it in the cryogenic refrigerant. Becomes

【0098】(他の実施の形態) (a)前記第1乃至第9の各実施の形態では、超電導線
として、金属系の超電導線を用いる場合について説明し
たが、これに限らず、超電導線として、化合物系の超電
導線、あるいは高温超電導線を用いるようにしてもよ
く、この場合においても、前記第1乃至第9の各実施の
形態の場合と同様な作用効果を得ることが可能である。
(Other Embodiments) (a) In each of the first to ninth embodiments, the case where a metal-based superconducting wire is used as the superconducting wire has been described. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, a compound-based superconducting wire or a high-temperature superconducting wire may be used, and in this case, the same operation and effect as those of the first to ninth embodiments can be obtained. .

【0099】(b)前記第1乃至第9の各実施の形態に
おいて、超電導線の形状としては、単線や撚線の他、強
制冷却導体であっても、前記第1乃至第9の各実施の形
態の場合と同様な作用効果を得ることが可能である。
(B) In each of the first to ninth embodiments, the shape of the superconducting wire may be a single wire, a stranded wire, or a forced cooling conductor. It is possible to obtain the same operation and effect as in the case of the embodiment.

【0100】(c)前記第1乃至第9の各実施の形態に
おいて、絶縁材としては、ポリビニルホルマール等の有
機物の他、無機物や無機物と有機物との複合材であって
も、前記第1乃至第9の各実施の形態の場合と同様な作
用効果を得ることが可能である。
(C) In each of the first to ninth embodiments, the insulating material may be an organic material such as polyvinyl formal, an inorganic material or a composite material of an inorganic material and an organic material. The same operation and effect as in the ninth embodiments can be obtained.

【0101】[0101]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に対応す
る発明によれば、超電導線に絶縁材を被覆して絶縁被覆
電線を構成し、次に絶縁被覆電線を所定の張力で引っ張
りながら巻枠に複数層かつ複数列に巻き付けて巻線部を
形成し、しかる後に巻線部を低温用容器の内部に固定す
ると共に、巻線部を絶縁材のガラス転移温度または軟化
温度よりも高い温度で加熱するようにしたので、巻き付
けられた状態の絶縁被覆電線の張力を緩和して、各層、
各列の絶縁被覆電線の張力を均一化し、運転時の巻線部
の絶縁被覆電線の動きによる常電導状態への転移を抑制
して安定に運転を行なうことが可能な超電導コイル装置
の製造方法が提供できる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, an insulated wire is formed by coating a superconducting wire with an insulating material, and then the insulated wire is pulled with a predetermined tension. A winding part is formed by winding the winding part in a plurality of layers and a plurality of rows, and then the winding part is fixed inside the low temperature container, and the winding part is higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material. Because it is heated at the temperature, the tension of the wound insulated wire is reduced,
A method of manufacturing a superconducting coil device capable of equalizing the tension of the insulated wires in each row and suppressing a transition to a normal conduction state due to the movement of the insulated wires in the winding portion during operation, thereby enabling stable operation. Can be provided.

【0102】また、請求項2に対応する発明によれば、
上記請求項1に対応する発明の超電導コイル装置の製造
方法において、巻線部を絶縁材のガラス転移温度または
軟化温度よりも高い温度で加熱しながら、巻線部に振動
を加えるようにしたので、各層、各列の絶縁被覆電線の
張力の均一性をより一層高くし、運転時の巻線部の絶縁
被覆電線の動きによる常電導状態への転移を抑制してよ
り一層安定に運転を行なうことが可能な超電導コイル装
置の製造方法が提供できる。
According to the second aspect of the present invention,
In the method of manufacturing a superconducting coil device according to the first aspect of the present invention, vibration is applied to the winding while heating the winding at a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material. In addition, the uniformity of the tension of the insulated wires in each layer and each row is further increased, and the transition to the normal conduction state due to the movement of the insulated wires in the winding portion during operation is performed, thereby performing more stable operation. And a method for manufacturing a superconducting coil device capable of performing the method.

【0103】さらに、請求項3に対応する発明によれ
ば、上記請求項1に対応する発明の超電導コイル装置の
製造方法において、巻線部を絶縁材のガラス転移温度ま
たは軟化温度よりも高い温度で加熱し、次に巻線部に接
着用樹脂を含浸して固めるようにしたので、絶縁被覆電
線の張力を均一化すると共に、絶縁被覆電線の張力緩和
による接着用樹脂の硬化反応途中における損傷が起こら
ないようにし、運転時の巻線部の絶縁被覆電線の動きに
よる常電導状態への転移を抑制してより一層安定に運転
を行なうことが可能な超電導コイル装置の製造方法が提
供できる。
Further, according to a third aspect of the present invention, in the method of manufacturing a superconducting coil device according to the first aspect, the winding portion is heated to a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material. And then harden by impregnating the winding resin with the adhesive resin, so that the tension of the insulated wire is made uniform and the adhesive resin is damaged during the curing reaction due to the relaxation of the tension of the insulated wire. And a method for manufacturing a superconducting coil device capable of suppressing the transition to the normal conduction state due to the movement of the insulated wire of the winding portion during operation and operating more stably.

【0104】さらにまた、請求項4に対応する発明によ
れば、上記請求項1に対応する発明の超電導コイル装置
の製造方法において、巻線部を絶縁材のガラス転移温度
または軟化温度よりも高い温度で加熱し、次に巻線部を
接着用樹脂で固め、次に巻線部から巻枠を取り外し、次
に支持材を用いて巻線部を低温用容器の内部に固定する
ようにしたので、絶縁被覆電線の張力を均一化すると共
に、均一性が巻枠の取り外しによって低下しないように
し、運転時の巻線部の絶縁被覆電線の動きによる常電導
状態への転移を抑制してより一層安定に運転を行なうこ
とが可能な超電導コイル装置の製造方法が提供できる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a superconducting coil device according to the first aspect of the present invention, the winding portion is higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material. Heated at temperature, then solidified the windings with adhesive resin, then removed the bobbin from the windings, and then fixed the windings inside the low temperature container using the support material Therefore, the tension of the insulated wire is made uniform, the uniformity is not reduced by removing the bobbin, and the transition to the normal conduction state due to the movement of the insulated wire of the winding part during operation is suppressed. A method for manufacturing a superconducting coil device capable of performing more stable operation can be provided.

【0105】一方、請求項5に対応する発明によれば、
上記請求項1に対応する発明の超電導コイル装置の製造
方法において、絶縁被覆電線を複数撚り合せて撚合絶縁
被覆電線を構成し、次に撚合絶縁被覆電線を所定の張力
で引っ張りながら巻枠に複数層かつ複数列に巻き付けて
巻線部を形成するようにしたので、絶縁被覆電線の張力
を均一化すると共に、交流損失を低減することができ、
運転時の巻線部の絶縁被覆電線の動きによる常電導状態
への転移を抑制してより一層安定に運転を行なうことが
可能な超電導コイル装置の製造方法が提供できる。
On the other hand, according to the invention corresponding to claim 5,
In the method for manufacturing a superconducting coil device according to the first aspect of the present invention, a twisted insulated wire is formed by twisting a plurality of insulated wires, and then the bobbin is pulled while the twisted insulated wire is pulled at a predetermined tension. In order to form a winding part by winding in a plurality of layers and a plurality of rows, the tension of the insulated wire can be made uniform, and the AC loss can be reduced.
It is possible to provide a method of manufacturing a superconducting coil device capable of suppressing a transition to a normal conduction state due to a movement of an insulated wire of a winding portion during operation and performing more stable operation.

【0106】また、請求項6に対応する発明によれば、
上記請求項1に対応する発明の超電導コイル装置の製造
方法において、巻枠として、線膨張率が超電導線の長手
方向の値に比べて大きい巻枠を用いるようにしたので、
絶縁被覆電線の張力を均一化すると共に、絶縁被覆電線
を層方向に緻密に配列し、運転時の巻線部の絶縁被覆電
線の動きによる常電導状態への転移を抑制してより一層
安定に運転を行なうことが可能な超電導コイル装置の製
造方法が提供できる。
According to the invention corresponding to claim 6,
In the method for manufacturing a superconducting coil device according to the first aspect of the present invention, since a coil having a linear expansion coefficient larger than a value in the longitudinal direction of the superconducting wire is used as the coil,
In addition to making the tension of the insulated wire uniform, the insulated wire is densely arranged in the layer direction to suppress the transition of the winding to the normal conduction state due to the movement of the insulated wire during operation, making it even more stable. A method for manufacturing a superconducting coil device that can be operated can be provided.

【0107】さらに、請求項7に対応する発明によれ
ば、上記請求項1に対応する発明の超電導コイル装置の
製造方法において、絶縁被覆電線の巻枠への巻き付け張
力を、巻線部の内層に比べて外層で高くして巻線部を形
成するようにしたので、絶縁被覆電線の張力を均一化す
ると共に、絶縁被覆電線を層方向に緻密に配列し、運転
時の巻線部の絶縁被覆電線の動きによる常電導状態への
転移を抑制してより一層安定に運転を行なうことが可能
な超電導コイル装置の製造方法が提供できる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the method for manufacturing a superconducting coil device according to the first aspect, the winding tension of the insulated wire around the bobbin is reduced by the inner layer of the winding portion. Since the outer layer is higher than the outer layer to form the winding, the tension of the insulated wire is made uniform, and the insulated wire is arranged densely in the layer direction to insulate the winding during operation. It is possible to provide a method of manufacturing a superconducting coil device capable of suppressing a transition to a normal conduction state due to the movement of a covered electric wire and performing a more stable operation.

【0108】また、請求項8に対応する発明によれば、
上記請求項1に対応する発明の超電導コイル装置の製造
方法において、巻枠にひずみゲージを貼っておくことに
より、ひずみゲージで加熱の前および後に巻枠のひずみ
を測定するようにしたので、ひずみの変化から絶縁被覆
電線の張力の均一化を定量的に検査することが可能な超
電導コイル装置の製造方法が提供できる。
According to an eighth aspect of the present invention,
In the method for manufacturing a superconducting coil device according to the first aspect of the present invention, the strain gauge is attached to the bobbin so that the strain gauge measures the strain of the bobbin before and after heating. And a method for manufacturing a superconducting coil device capable of quantitatively inspecting the uniformity of the tension of the insulated wire from the change in the electric power.

【0109】さらに、請求項9に対応する発明によれ
ば、上記請求項1に対応する発明の超電導コイル装置の
製造方法において、巻線部と冷凍機とを熱的に接続する
ようにしたので、巻線部を冷媒に浸漬することなく所定
の温度に冷却することが可能な超電導コイル装置の製造
方法が提供できる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a superconducting coil device according to the first aspect, the winding part and the refrigerator are thermally connected. In addition, it is possible to provide a method of manufacturing a superconducting coil device capable of cooling a winding portion to a predetermined temperature without being immersed in a refrigerant.

【0110】一方、請求項10に対応する発明によれ
ば、上記請求項1乃至請求項4のいずれか1項に対応す
る発明の製造方法により製造するようにしたので、運転
時の巻線部の絶縁被覆電線の動きによる常電導状態への
転移を抑えて、安定に運転することが可能な超電導コイ
ル装置が提供できる。
On the other hand, according to the tenth aspect of the present invention, since the manufacturing method according to any one of the first to fourth aspects of the present invention is used, the winding part during operation is manufactured. A superconducting coil device capable of stably operating by suppressing the transition to the normal conducting state due to the movement of the insulated wire can be provided.

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

【図1】本発明による第1、および第5乃至第8の実施
の形態に係る超電導コイル装置における超電導コイルの
構成例を示す部分断面図。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a configuration example of a superconducting coil in a superconducting coil device according to first, fifth to eighth embodiments according to the present invention.

【図2】本発明による第2の実施の形態に係る超電導コ
イル装置における超電導コイル、および加熱加振装置の
構成例を示す断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a superconducting coil and a heating and vibrating device in a superconducting coil device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】同第2の実施の形態に係る超電導コイル装置に
おける超電導コイルの構成例を示す部分断面図。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a configuration example of a superconducting coil in the superconducting coil device according to the second embodiment.

【図4】本発明による第3の実施の形態に係る超電導コ
イル装置における超電導コイルの構成例を示す部分断面
図。
FIG. 4 is a partial sectional view showing a configuration example of a superconducting coil in a superconducting coil device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明による第4および第9の実施の形態に係
る超電導コイル装置の構成例を示す断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing a configuration example of a superconducting coil device according to fourth and ninth embodiments according to the present invention.

【図6】本発明による作用効果を説明するための図。FIG. 6 is a diagram for explaining the function and effect of the present invention.

【図7】従来の超電導コイル装置の構成例を示す断面
図。
FIG. 7 is a sectional view showing a configuration example of a conventional superconducting coil device.

【図8】図7における超電導コイルの一部が切除された
斜視図。
8 is a perspective view in which a part of the superconducting coil in FIG. 7 is cut away.

【図9】図8における超電導コイルの部分断面図。FIG. 9 is a partial cross-sectional view of the superconducting coil in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…超電導コイル装置、 2…低温用容器、 3…空間部、 4…超電導コイル、 5…熱伝導体、 6…冷凍機、 7…巻枠、 7a…巻枠胴部、 7b…巻枠つば部、 8…対地絶縁物、 9…巻線部、 10…絶縁被覆電線、 10a…超電導線、 10b…絶縁材、 11…接着用樹脂、 12…超電導コイル、 13…巻線部、 14…絶縁被覆電線、 14a…超電導線、 14b…絶縁材、 15…超電導コイル、 16…加熱加振装置、 17…ヒータ線、 18…ファン、 19…連結部、 20…加振機、 21…巻線部、 22…絶縁被覆電線、 22a…超電導線。 22b…絶縁材、 23…超電導コイル、 24…巻線部、 25…絶縁被覆電線、 25a…超電導線。 25b…絶縁材、 26…超電導コイル装置、 27…巻線部、 28…支持板、 29…支持棒。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... superconducting coil device, 2 ... low temperature container, 3 ... space part, 4 ... superconducting coil, 5 ... heat conductor, 6 ... refrigerator, 7 ... reel, 7a ... reel body, 7b ... reel Reference numeral 8: Insulation to ground, 9: Winding part, 10: Insulated wire, 10a: Superconducting wire, 10b: Insulating material, 11: Adhesive resin, 12: Superconducting coil, 13: Winding part, 14: Insulation Covered electric wire, 14a: superconducting wire, 14b: insulating material, 15: superconducting coil, 16: heating and vibrating device, 17: heater wire, 18: fan, 19: connecting portion, 20: vibrating machine, 21: winding portion , 22 ... insulated wire, 22a ... superconducting wire. 22b: Insulating material, 23: Superconducting coil, 24: Winding part, 25: Insulated wire, 25a: Superconducting wire. 25b: insulating material, 26: superconducting coil device, 27: winding part, 28: support plate, 29: support rod.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新 政憲 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Masanori Shin 2-4-4 Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Keihin Works Co., Ltd.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超電導線に絶縁材を被覆して絶縁被覆電
線を構成し、 次に、前記絶縁被覆電線を所定の張力で引っ張りながら
巻枠に複数層かつ複数列に巻き付けて巻線部を形成し、 しかる後に、前記巻線部を低温用容器の内部に固定する
と共に、当該巻線部を前記絶縁材のガラス転移温度また
は軟化温度よりも高い温度で加熱するようにしたことを
特徴とする超電導コイル装置の製造方法。
A superconducting wire is coated with an insulating material to form an insulated wire. Next, the insulated wire is wound in a plurality of layers and in a plurality of rows around a winding frame while being pulled with a predetermined tension. Forming, and thereafter, fixing the winding portion inside the low temperature container, and heating the winding portion at a temperature higher than the glass transition temperature or softening temperature of the insulating material. Of manufacturing a superconducting coil device.
【請求項2】 前記請求項1に記載の超電導コイル装置
の製造方法において、 前記巻線部を前記絶縁材のガラス転移温度または軟化温
度よりも高い温度で加熱しながら、前記巻線部に振動を
加えるようにしたことを特徴とする超電導コイル装置の
製造方法。
2. The method for manufacturing a superconducting coil device according to claim 1, wherein the winding part is vibrated while being heated at a temperature higher than a glass transition temperature or a softening temperature of the insulating material. A method for manufacturing a superconducting coil device, characterized by adding:
【請求項3】 前記請求項1に記載の超電導コイル装置
の製造方法において、 前記巻線部を前記絶縁材のガラス転移温度または軟化温
度よりも高い温度で加熱し、次に前記巻線部に接着用樹
脂を含浸して固めるようにしたことを特徴とする超電導
コイル装置の製造方法。
3. The method of manufacturing a superconducting coil device according to claim 1, wherein the winding is heated at a temperature higher than a glass transition temperature or a softening temperature of the insulating material, and then the winding is heated. A method for manufacturing a superconducting coil device, characterized by impregnating and solidifying an adhesive resin.
【請求項4】 前記請求項1に記載の超電導コイル装置
の製造方法において、 前記巻線部を前記絶縁材のガラス転移温度または軟化温
度よりも高い温度で加熱し、次に前記巻線部を接着用樹
脂で固め、次に前記巻線部から前記巻枠を取り外し、次
に支持材を用いて前記巻線部を前記低温用容器の内部に
固定するようにしたことを特徴とする超電導コイル装置
の製造方法。
4. The method for manufacturing a superconducting coil device according to claim 1, wherein the winding is heated at a temperature higher than a glass transition temperature or a softening temperature of the insulating material, and then the winding is heated. A superconducting coil, wherein the superconducting coil is fixed with an adhesive resin, then the winding frame is removed from the winding portion, and then the winding portion is fixed inside the low-temperature container using a support material. Device manufacturing method.
【請求項5】 前記請求項1に記載の超電導コイル装置
の製造方法において、 前記絶縁被覆電線を複数撚り合せて撚合絶縁被覆電線を
構成し、次に前記撚合絶縁被覆電線を所定の張力で引っ
張りながら巻枠に複数層かつ複数列に巻き付けて巻線部
を形成するようにしたことを特徴とする超電導コイル装
置の製造方法。
5. The method of manufacturing a superconducting coil device according to claim 1, wherein a plurality of the insulated wires are twisted to form a stranded insulated wire, and then the stranded insulated wire is subjected to a predetermined tension. A method for manufacturing a superconducting coil device, wherein a winding portion is formed by winding a plurality of layers and a plurality of rows around a winding frame while pulling the coil.
【請求項6】 前記請求項1に記載の超電導コイル装置
の製造方法において、 前記巻枠として、線膨張率が前記超電導線の長手方向の
値に比べて大きい巻枠を用いるようにしたことを特徴と
する超電導コイル装置の製造方法。
6. The method of manufacturing a superconducting coil device according to claim 1, wherein a winding frame having a linear expansion coefficient larger than a value in a longitudinal direction of the superconducting wire is used as the winding frame. A method for manufacturing a superconducting coil device.
【請求項7】 前記請求項1に記載の超電導コイル装置
の製造方法において、 前記絶縁被覆電線の前記巻枠への巻き付け張力を、前記
巻線部の内層に比べて外層で高くして巻線部を形成する
ようにしたことを特徴とする超電導コイル装置の製造方
法。
7. The method for manufacturing a superconducting coil device according to claim 1, wherein winding tension of the insulated wire around the bobbin is higher in an outer layer than in an inner layer of the winding portion. A method for manufacturing a superconducting coil device, wherein a portion is formed.
【請求項8】 前記請求項1に記載の超電導コイル装置
の製造方法において、 前記巻枠にひずみゲージを貼っておくことにより、前記
ひずみゲージで前記加熱の前および後に前記巻枠のひず
みを測定するようにしたことを特徴とする超電導コイル
装置の製造方法。
8. The method for manufacturing a superconducting coil device according to claim 1, wherein a strain gauge is pasted on the bobbin so that the strain gauge measures the strain of the bobbin before and after the heating. A method of manufacturing a superconducting coil device.
【請求項9】 前記請求項1に記載の超電導コイル装置
の製造方法において、 前記巻線部と冷凍機とを熱的に接続するようにしたこと
を特徴とする超電導コイル装置の製造方法。
9. The method for manufacturing a superconducting coil device according to claim 1, wherein the winding portion and the refrigerator are thermally connected.
【請求項10】 前記請求項1乃至請求項4のいずれか
1項に記載の製造方法により製造して成ることを特徴と
する超電導コイル装置。
10. A superconducting coil device manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 4.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007271254A (en) * 2006-03-17 2007-10-18 Siemens Magnet Technology Ltd Cooling apparatus
JP2014086457A (en) * 2012-10-19 2014-05-12 Sumitomo Heavy Ind Ltd Superconducting magnet

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