JPH11144944A - 超電導コイル装置 - Google Patents

超電導コイル装置

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JPH11144944A
JPH11144944A JP9310618A JP31061897A JPH11144944A JP H11144944 A JPH11144944 A JP H11144944A JP 9310618 A JP9310618 A JP 9310618A JP 31061897 A JP31061897 A JP 31061897A JP H11144944 A JPH11144944 A JP H11144944A
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JP
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superconducting
superconducting coil
wire
coil device
insulating material
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JP9310618A
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English (en)
Inventor
Hideshige Moriyama
英重 森山
Hiroshi Hatano
浩 幡野
Fumio Sawa
史雄 澤
Tsukasa Wada
司 和田
Takashi Sasaki
高士 佐々木
Masayuki Hoshino
昌幸 星野
Shigeru Murai
成 村井
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
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Abstract

(57)【要約】 【課題】未反応の超電導線に被覆した絶縁材の割れを抑
制するこてとにある。 【解決手段】未反応の超電導材を用いて超電導線13a と
し、この超電導線13a を絶縁材13b で被覆して絶縁被覆
線13を構成し、この絶縁被覆線13を巻枠７に巻き付けて
巻線部12を成形し、この巻線部12に所定温度の熱処理を
加えて超電導材を反応させることで所定の超電導物質と
して構成するようにした超電導コイル装置において、絶
縁材13b は、少なくとも無機充填材及び無機バインダー
を用いてなる水性塗料を超電導線13a に塗布して乾燥す
ることで成形される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁被覆線を用い
た超電導コイル装置において、所定温度例えば摂氏４０
０度以上の熱処理により反応する化合物系超電導線また
はセラミック系超電導線を巻いて形成される巻線部と冷
凍機が熱的に接続された超電導コイル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】未反応の化合物系超電導線に絶縁材が被
覆された絶縁被覆線としては、例えば特公平７−８９４
５４号公報に示されているようなものがある。図５乃至
図７は、従来のこの種の絶縁被覆線を用いた超電導コイ
ル装置の構成を示すもので、図５は超電導コイル装置の
構成を示す断面図、図６は超電導コイルの一部が切除さ
れた斜視図、図７は超電導コイルの断面図である。
【０００３】図５において、超電導コイル装置１は中心
部に軸方向に抜ける中空部を有する真空容器２を備え、
この真空容器２内に超電導コイル４が設けられると共
に、熱伝導体５を介して冷凍機６に接続されている。
【０００４】この超電導コイル４は、円筒状の巻枠胴部
７ａと、この巻枠胴部７ａの両開口端部に有するつば部
７ｂ，７ｂから構成された巻枠７と巻枠胴部７ａの外周
面及び両つば部７ｂ，７ｂの互いに対向する面にそれぞ
れ装着されたセラミックスまたは石英ガラスからなる対
地絶縁物８と、巻枠７の外周に絶縁物８を介して巻装さ
れた巻線部９とから構成されている。
【０００５】上記超電導コイル４の巻線部９は、図７に
示すように絶縁被覆線１０で構成されている。この絶縁
被覆線１０は複数列、複数層を成すように巻枠胴部７ａ
の外周側に対地絶縁物８を介して巻き付けられている。
また、絶縁被覆線１０は超電導線１０ａを無機充填材や
有機物などで構成された絶縁材１０ｂで被覆したもので
ある。
【０００６】このようにして巻線部９の成形後、超電導
コイル４には摂氏７００度の熱処理を加えて絶縁材１０
ｂを無機化して焼結し、しかも未反応であった超電導材
が反応して所定の超電導物質になる。
【０００７】従って、上記のような構成の超電導コイル
装置において、冷凍機６より冷熱が熱伝導体５を通して
超電導コイル４に伝達されると超電導コイル４の巻線部
９が冷却されて超電導状態になる。このような状態で巻
線部９に電流を流すと真空容器２に存する中空部３に磁
場が発生する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したような超電導
コイル装置を構成するには、超電導コイルに摂氏４００
度以上、例えば摂氏７００度の熱処理を加えるため、絶
縁被覆線１０の絶縁材１０ｂに有機物が多く含まれてい
ると熱処理の際、絶縁材１０ｂの中で有機物が分解して
ガス化し、絶縁材１０ｂが割れ易くなる。
【０００９】従って、絶縁材１０ｂが割れた場合、割れ
た部分が真空断熱部となるので、冷凍機６による超電導
線１０ａの冷却能力を低下させるという問題がある。本
発明は上記の問題点を解消するためなされたもので、熱
処理時に発生する未反応の超電導線を被覆した絶縁材の
割れに起因する冷却能力の低下を抑制することができる
超電導コイル装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような構成とするものである。請求項
１に対応する発明は、未反応の超電導材を用いて超電導
線とし、この超電導線を絶縁材で被覆して絶縁被覆線を
構成し、この絶縁被覆線を巻枠に巻き付けて巻線部を形
成し、この巻線部に所定温度の熱処理を加えて前記未反
応の超電導材を所定の超電導物質に反応させることで超
電導コイルを構成してなる超電導コイル装置において、
前記絶縁材を、少なくとも無機充填材及び無機バインダ
ーを用いてなる水性塗料を前記超電導線に塗布して乾燥
することで構成したものである。
【００１１】従って、このような構成とすることによ
り、絶縁材の主成分を無機物にしたので、所定温度の熱
処理の際、絶縁材から発生する分解ガス等を少なくし、
ガス発生による絶縁材の割れを少なくすることができ
る。
【００１２】請求項２に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の超電導コイル装置において、所定温度より
融点の高い無機充填材を用いた水性塗料により超電導線
の絶縁材とする。
【００１３】従って、このような構成とすることによ
り、絶縁材の主成分を無機物にし、しかも所定温度の熱
処理の際、絶縁材が溶融しないようにしたので、ガス発
生による絶縁材の割れを少なくすることができる上、隣
合う超電導線同志の短絡を防ぐことができる。
【００１４】請求項３に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の超電導コイル装置において、無機充填材と
してアルミナあるいはシリカを用いる。従って、このよ
うな構成とすることにより、絶縁材の主成分を無機物に
し、しかも所定温度の熱処理の際、無機充填質と無機バ
インダーが焼結し易くしたので、ガス発生による絶縁材
の割れを少なくすることができる上、絶縁材を強固にす
ることができる。
【００１５】請求項４に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の超電導コイル装置において、無機バインダ
ーとしてケイ酸塩を用いる。従って、このような構成と
することにより、絶縁材の主成分を無機物にし、しかも
所定温度の熱処理の時、無機バインダーと無機充填質が
焼結し易くしたので、ガス発生による絶縁材の割れを少
なくすることができる上、絶縁材を強固にすることがで
きる。
【００１６】請求項５に対応する発明は、未反応の超電
導材を用いて超電導線とし、この超電導線を絶縁材で被
覆して絶縁被覆線を構成し、この絶縁被覆線を巻枠に巻
き付けて巻線部を形成し、この巻線部に所定温度の熱処
理を加えて前記未反応の超電導材を所定の超電導物質に
反応させることで超電導コイルを構成してなる超電導コ
イル装置において、前記絶縁材を、少なくとも無機充填
材、無機バインダー及び水溶性有機物を用いてなる水性
塗料を前記超電導線に塗布して乾燥することで構成した
ものである。
【００１７】従って、このような構成とすることによ
り、絶縁材の主成分を無機物にし、しかも巻線部に形成
する前の絶縁被覆線の絶縁材が一体に凝固しないように
したので、所定温度の熱処理の時、ガス発生による絶縁
材の割れを少なくすることができる上、絶縁被覆線を曲
げて巻線部を形成する際、絶縁被覆線の絶縁材の割れを
なくすことができる。
【００１８】請求項６に対応する発明は、請求項５に対
応する発明の超電導コイル装置において、水溶性有機物
としてポリエチレングリコールを用いる。従って、この
ような構成とすることにより、水溶性有機物としてポリ
エチレングリコールを用いたので、絶縁被覆線を曲げて
巻線部を形成する際、絶縁被覆線の絶縁材の割れをなく
すことができる上、水性塗料の超電導線へのぬれ性及び
絶縁材と超電導線との密着性を高くすることができる。
【００１９】請求項７に対応する発明は、請求項５に対
応する発明の超電導コイル装置において、水溶性有機物
としてグリセリンを用いる。従って、このような構成と
することにより、水溶性有機物としてグリセリンを用い
たので、絶縁被覆線を曲げて巻線部を形成する際、絶縁
被覆線の絶縁材の割れにくくすることができる上、水性
塗料の超電導線へのぬれ性を高くすることができる。
【００２０】請求項８に対応する発明は、請求項５に対
応する発明の超電導コイル装置において、水性塗料に含
まれる水溶性有機物の含有量を５％以下とする。従っ
て、このような構成とすることにより、水性塗料に含ま
れる水溶性有機物の含有重量を５％以下にしたので、所
定恩での熱処理の時、ガス発生による絶縁材の割れを少
なくすることができる。
【００２１】請求項９に対応する発明は、未反応の超電
導材を用いて超電導線とし、この超電導線を絶縁材で被
覆して絶縁被覆線を構成し、この絶縁被覆線を巻枠に巻
き付けて巻線部を形成し、この巻線部に所定温度の熱処
理を加えて前記未反応の超電導材を所定の超電導物質に
反応させることで超電導コイルを構成してなる超電導コ
イル装置において、前記絶縁材を、少なくともケイ酸塩
及び水溶性有機物を用いてなる水性塗料を前記超電導線
に塗布して乾燥することで構成したものである。
【００２２】従って、このような構成とすることによ
り、所定温度の熱処理の時、ガス発生による絶縁材の割
れを少なくすることができる上、絶縁材の超電導線への
ぬれ性及び絶縁材と超電導線との密着性を高くすること
ができる。
【００２３】請求項１０に対応する発明は、請求項１乃
至請求項９の何ずれか一つの項に記載の超電導コイル装
置において、絶縁被覆線を巻枠に巻き付けながら、前記
絶縁被覆線に第二の絶縁材を塗布して巻線部を構成す
る。
【００２４】従って、このような構成とすることによ
り、絶縁被覆線を巻枠に巻き付けながら、絶縁被覆線に
第二の絶縁材を塗布して巻線部を成形したので、絶縁被
覆線相互間を接着することができる。
【００２５】請求項１１に対応する発明は、請求項１乃
至請求項９の何ずれか一つの項に記載の超電導コイル装
置において、巻線部に熱処理を加えた後、前記巻線部の
隣合う絶縁被覆線相互間に液状樹脂を含浸し、この液状
樹脂を硬化する。
【００２６】従って、このような構成とすることによ
り、巻線部に熱処理を加えた後、前記巻線部の隣合う絶
縁被覆線相互間に液状樹脂を含浸し、この液状樹脂を硬
化したので、巻線部を固着することができる。
【００２７】請求項１２に対応する発明は、請求項１乃
至請求項９の何ずれか一つの項に記載の超電導コイル装
置において、巻線部と冷凍機を熱的に接続する。従っ
て、このような構成とすることにより、巻線部と冷凍機
とを熱的に接続したので、ごく低温媒体に超電導コイル
を浸漬することなく、超電導コイルを所定の温度に冷却
することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明による超電導コイル装
置の第１の実施の形態における超電導コイルの部分断面
図を示すものであり、超電導コイル装置の構成及び超電
導コイルの構成は図５及び図６と同一なので、ここでは
その説明を省略する。また、図７と同一部分には同一符
号を付して示す。
【００２９】図１に示すように、超電導コイル１１は巻
枠胴部７ａ及びこの巻枠胴部７ａの両開口端に有する図
示しない巻枠つば部からなる巻枠７、対地絶縁物８及び
巻線部１２から構成されている。
【００３０】巻枠胴部７ａの外周面にはセラミックスま
たは石英ガラスからなる対地絶縁物８が装着され、この
対地絶縁物８の外周側には絶縁被覆線１３からなる巻線
部１２が形成されている。
【００３１】この絶縁被覆線１３は未反応の化合物系超
電導材及び銅で構成された超電導線１３ａを絶縁材１３
ｂで被覆したもので、複数列、複数層に巻き付けられて
いる。この場合、絶縁被覆線１３は巻線部１２を形成す
る際、図２に示すように長手方向に曲げられた状態にな
る。
【００３２】また、絶縁材１３ｂは図３に示すように予
め超電導線１３ａに水性塗料を塗布した後、この水性塗
料を乾燥したものであり、無機充填材１４と無機バイン
ダー１５とから構成されている。この場合、無機バイン
ダー１５の中に無機充填材１４が詰まった状態となって
いる。
【００３３】ここで、上記のような構成の超電導コイル
装置の作用を述べる。絶縁被覆線１３からなる巻線部１
２を形成した後、超電導コイル１１に真空雰囲気中で摂
氏４００度以上、例えば摂氏７００度の熱処理を加える
ことにより、超電導線１３ａの超電導材、例えばＮｂと
Ｓｎは反応して超電導物質Ｎｂ3 Ｓｎになる。しかも、
絶縁材１３ｂに含まれる無機充填材１４及び無機バイン
ダー１５は焼結する。
【００３４】絶縁被覆線１３を長手方向に曲げ、巻線部
１２を成形する時、超電導線１３ａは歪むが、超電導線
１３ａの超電導材は未反応であり、未反応の超電導材は
機械的に損傷し難い。超電導材が反応して超電導物質に
なってからは、絶縁被覆線１３を長手方向に曲げないの
で、超電導物質は機械的に損傷し難く、超電導コイル１
１に電流が安定して流れる。
【００３５】このように第１の実施の形態によれば、超
電導線１３ａを被覆する絶縁材１３ｂの主成分を無機物
である無機充填材１４及び無機バインダー１５にしたこ
とにより、熱処理の際、絶縁材１３ｂの内部における有
機物の分解ガス等の発生を少なくでき、ガス発生による
絶縁材の割れを抑制することができる。
【００３６】次に前述の図２及び図３を参照して本発明
による超電導コイル装置の第２の実施の形態について説
明する。第２の実施の形態では、超電導線１３ａを被覆
する絶縁材１３ｂの無機充填材１４として、第１の実施
の形態での熱処理時の温度より融点の高いものを用いる
ものである。
【００３７】従って、この無機充填材１４は、超電導コ
イル１１に例えば摂氏７００度の熱処理を加えても溶融
しない。このように第２の実施の形態によれば、絶縁材
１３ｂの主成分を無機物にすると共に、熱処理の際、超
電導線１ａと超電導線１ａとの間の無機充填材１４が溶
融しないようにしたので、有機物の分解ガス等の発生に
よる絶縁材１３ｂの割れを少なくできる上、隣合う超電
導線１３ａ間の短絡をなくすことができる。
【００３８】次に前述の図３を参照して本発明による超
電導コイル装置の第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態では、超電導線１３ａを被覆する絶縁
材１３ｂの無機充填材１４として、アルミナあるいはシ
リカを用いるものである。
【００３９】かかる無機充填材１４を用いると、超電導
コイル１１に例えば摂氏７００度の熱処理を加えた際、
無機充填材１４と無機バインダー１５は強く焼結する。
このように第３の実施の形態によれば、絶縁材１３ｂの
主成分を無機物にすると共に、熱処理の際、無機充填材
１４と無機バインダー１５が焼結し易いので、有機物の
分解ガス等の発生による絶縁材１３ｂの割れを少なくす
ることができる上、絶縁材１３ｂを強固にすることがで
きる。
【００４０】次に前述の図２及び図３を参照して本発明
による超電導コイル装置の第４の実施の形態について説
明する。第４の実施の形態では、超電導線１３の表皮を
銅金属で形成し、絶縁材１３ｂの無機バインダー１５と
してケイ酸塩、例えばケイ酸ナトリウムまたはケイ酸カ
リウムを用い、無機充填材１４としてアルミナあるいは
シリカを用いるものである。
【００４１】上記構成とすれば、ケイ酸塩と銅金属が反
応して超電導線１３ａと絶縁材１３ｂの密着性が高くな
る。また、ケイ酸塩とアルミナあるいはケイ酸塩とシリ
カが反応して絶縁材１３ｂが強固に焼結する。
【００４２】このように第４の実施の形態によれば、絶
縁材１３ｂの主成分を無機物にし、しかも超電導線１３
ａと絶縁材１３ｂの密着性が高くなるようにし、無機バ
インダー１５と無機充填材１４が焼結し易くしたので、
有機物の分解ガス等の発生による絶縁材１３ｂの割れを
少なくすることができる上、絶縁材１３ｂを強固にする
ことができる。
【００４３】次に前述の図２及び図３を参照して本発明
による超電導コイル装置の第５の実施の形態について説
明する。第５の実施の形態では、超電導線１３の表皮を
銅金属で形成し、無機充填材１４及び無機バインダー１
５に水溶性有機物を添加して水性塗料とし、この水性塗
料を未反応の超電導線１３ａに塗布した後、乾燥して絶
縁材１３ｂを構成するものである。
【００４４】この場合、水溶性有機物としてはポリエチ
レングリコール及びグリセリンが用いられる。上記構成
とすれば、超電導線１３ａに塗布された水性塗料の乾燥
時、水分は蒸発するが、水溶性有機物は絶縁材１３ｂの
中に残留する。この絶縁材１３ｂに残留した水溶性有機
物は無機バインダー１５が徐々に凝固すること、及び無
機バインダー１５と無機充填材１４が徐々に凝固するこ
とを抑える。特に水溶性有機物であるポリエチレングリ
コールを添加することにより、絶縁材１３ｂの皮膜厚さ
は一様になる。
【００４５】このように第５の実施の形態によれば、絶
縁材１３ｂの主成分を無機物であり、しかも熱処理前に
おける絶縁被覆線１３の絶縁材１３ｂが一体に凝固し難
くなるので、熱処理の際、有機物の分解ガス等の発生に
よる絶縁材１３ｂの割れが少なくできる上、巻線部１２
の形成の際、絶縁被覆線１３を曲げても絶縁材１３ｂは
割れないようにすることができる。特に水溶性有機物と
してポリエチレングリコールを用いると、絶縁被覆線１
３を曲げて巻線部１２を形成する際、絶縁被覆線１３の
絶縁材１３ｂに割れが発生することがなく、しかも水性
塗料の超電導線１３ａへのぬれ性及び絶縁材と超電導線
の密着性を高くすることができる。
【００４６】また、水溶性有機物としてグリセリンを用
いた場合にも、同様に絶縁被覆線１３を曲げて巻線部１
２を形成する際、絶縁被覆線１３の絶縁材１３ｂは割れ
ないようにすることができる上、水性塗料の超電導線１
３ａへのぬれ性を高くすることができる。
【００４７】次に前述の図２及び図３を参照して本発明
による超電導コイル装置の第６の実施の形態について説
明する。第６の実施の形態では、超電導線１３ａを被覆
する絶縁材１３ｂの構成材料である水性塗料に含まれる
水溶性有機物の含有重量が５％以下に抑えるようにする
ものである。
【００４８】上記構成により、超電導コイル１１の熱処
理時における水溶性有機物のガス化を少なくできる。こ
のように第６の実施の形態によれば、水溶性有機物のガ
ス化が少なくなるので、熱処理の際のガス発生による絶
縁材１３ｂの割れを抑えることができる。
【００４９】次に前述の図２及び図３を参照して本発明
による超電導コイル装置の第７の実施の形態について説
明する。第７の実施の形態では、少なくともケイ酸塩と
水溶性有機物が併用された水性塗料とし、この水性塗料
を超電導線１３ａに塗布した後、乾燥させて絶縁材１３
ｂとするものである。ここで、ケイ酸塩としては、ケイ
酸ナトリウムまたはケイ酸カリウムが用いられる。水溶
性有機物としては、ポリエチレングリコールまたはグリ
セリンが用いられる。
【００５０】上記構成により、ケイ酸塩と銅金属が反応
して超電導線１３ａと絶縁材１３ｂの密着性が高くな
る。水溶性有機物は無機バインダー１５が助所に凝固す
ること、及び無機バインダー１５と無機充填材１４が徐
々に凝固することを抑える。しかも、ケイ酸塩による密
着性向上と水溶性有機物による凝固抑制は互いに疎外す
ることがない。
【００５１】このように第７の実施の形態によれば、超
電導線１３ａと絶縁材１３ｂの密着性を高くすることが
できる上、絶縁被覆線１３を曲げて巻線部１２を形成す
る際、絶縁被覆線１３の絶縁材１３ｂの割れをなくすこ
とができる。
【００５２】次に前述の図２及び図３を参照して本発明
による超電導コイル装置の第８の実施の形態について説
明する。第８の実施の形態では、超電導線１３ａを被覆
する絶縁材１３ｂはケイ酸塩及び水溶性有機物を用いた
水性塗料、またはこの水性塗料を塗布して乾燥したもの
である。ここで、ケイ酸塩としては、ケイ酸ナトリウム
またはケイ酸カリウムが用いられる。水溶性有機物とし
ては、ポリエチレングリコールまたはグリセリンが用い
られる。
【００５３】このように第８の実施の形態によれば、ケ
イ酸塩と被着金属の密着性を高くすることができる上、
絶縁材の割れをなくすことができる。次に本発明による
超電導コイル装置の第９の実施の形態を図４を参照して
説明する。
【００５４】第９の実施の形態に係わる超電導コイル装
置の構成はず５に示したもののと同様であり、超電導コ
イルの構成は図６に示したものと同様であり、絶縁材の
構成は図３に示したものと同様である。また、図４にお
いて、図７と同一部分には同一符号を付して説明する。
【００５５】図４において、超電導コイル１６は所定温
度の熱処理が加えられる前のものであり、巻枠７（つば
部は図示されていない），対地絶縁物８及び巻線部１７
から構成されている。巻枠銅部７ａの外周面には対地絶
縁物８が装着され、この対地絶縁物８の外周側には巻線
部１７が形成されている。この巻線部１７は絶縁被覆線
１８及び第二の絶縁材１９から構成されている。
【００５６】この場合、絶縁被覆線１３が複数列、複数
層に巻き付けられながら、石膏または無機塗料からなる
第二の絶縁材１９が絶縁被覆線１３に塗布され、凝固し
ている。
【００５７】ここで、上記のような構成の超電導コイル
装置の作用について述べる。巻線部１２を形成した後、
超電導コイル１１に真空雰囲気中で摂氏４００度以上、
例えば摂氏７００度の熱処理を加えることにより、超電
導線１３ａの超電導材、例えばＮｂとＳｎは反応して所
定の超電導物質Ｎｂ3 Ｓｎは反応して所定の超電導物質
１９が絶縁被覆線１３の相互間で結合する。
【００５８】このように第９の実施の形態によれば、隣
合う絶縁被覆線１３相互間は第二の絶縁材１９により接
着されるので、電磁力による絶縁被覆線１３の動きを抑
えることができる。
【００５９】従って、運転時の絶縁被覆線１３の摩擦熱
による常電導転移の発生を抑制することができる。次に
前述の図４を参照して本発明による超電導コイル装置の
第１０の実施の形態について説明する。
【００６０】第１０の実施の形態では、第二の絶縁材１
９の代りに液状樹脂を用い、絶縁被覆線１３を複数列、
複数層に巻き付けて巻線部１７を形成する。この巻線部
１３の形成後、超電導コイル１６に真空雰囲気中で摂氏
４００度以上、例えば摂氏７００度の熱処理が加えら
れ、さらに熱処理の後、絶縁被覆線相互間に液状樹脂を
真空加圧含浸することで、液状樹脂を加熱硬化するよう
にしたものである。
【００６１】ここで、上記のような構成の超電導コイル
装置の作用について述べる。超電導コイル１１の熱処理
により、超電導線１３ａの超電導材、例えばＮｂとＳｎ
は反応して所定の超電導物質Ｎｂ3 Ｓｎになる。液状樹
脂の加熱硬化により、複数列、複数層に巻き付けられた
絶縁被覆線１３は固着され、摩擦熱が発生しなくなる。
【００６２】このように第１０の実施の形態によれば、
絶縁被覆線１３が摩擦熱を発生しないので、超電導線の
常電導線の常電導転移をなくすことができる。次前述し
た図４及び図５を参照して本発明による超電導コイル装
置の第１１の実施の形態を説明する。
【００６３】第１１の実施の形態では、図５に示した超
電導コイル装置１の超電導コイル４の代りに図４に示し
た超電導コイル１６を用いるものである。上記の構成に
より、超電導コイル１６の超電導線１８ａと絶縁材１８
ｂが剥がれにくく、絶縁材１８ｂは割れにくいので、剥
がれた部分や割れた部分である真空断熱部は増え難くな
る。
【００６４】このように第１１の実施の形態によれば、
冷却の妨げとなる真空断熱部は増え難くなるので、冷凍
機６による超電導コイル１６の冷却性能を保持すること
ができる。
【００６５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、巻き
付け前の絶縁財の凝固を抑制し、絶縁材と超電導線のぬ
れ性及び密着性を高くすることにより、所定温度の熱処
理に耐える絶縁材を被覆した超電導線を巻き付けても、
絶縁材の割れの発生をなくすことができ、その割れによ
る超電導線と冷凍機の間の冷却性能の低下を抑制するこ
とができる超電導コイル装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による超電導コイル装置の第１の実施の
形態を示す超電導コイルの部分断面図。
【図２】本発明による超電導コイル装置の第１乃至第８
の実施の形態をそれぞれ説明するための絶縁被覆線の部
分斜視図。
【図３】本発明による超電導コイル装置の第１乃至第８
の実施の形態をそれぞれ説明するための絶縁材の断面構
成図。
【図４】本発明による超電導コイル装置の第９及び第１
０の実施の形態をそれぞれ説明するための超電導コイル
の部分断面図。
【図５】従来の超電導コイル装置の構成を示す断面図。
【図６】従来の超電導コイルを示す一部が切断された斜
視図。
【図７】従来の超電導コイルを示す部分断面図。
【符号の説明】
１……超電導コイル装置 ２……真空容器 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 １１……超電導コイル １２……巻線部 １３……絶縁被覆線 １３ａ……超電導線 １３ｂ……絶縁材 １４……無機充填材 １５……無機バインダー １６……超電導コイル １７……巻線部 １８……絶縁被覆線 １８ａ……超電導線 １８ｂ……絶縁材 １９……第二の絶縁材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 司 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 (72)発明者 佐々木 高士 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 (72)発明者 星野 昌幸 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 (72)発明者 村井 成 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

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 未反応の超電導材を用いて超電導線と
    し、この超電導線を絶縁材で被覆して絶縁被覆線を構成
    し、この絶縁被覆線を巻枠に巻き付けて巻線部を形成
    し、この巻線部に所定温度の熱処理を加えて前記未反応
    の超電導材を所定の超電導物質に反応させることで超電
    導コイルを構成してなる超電導コイル装置において、 前記絶縁材を、少なくとも無機充填材及び無機バインダ
    ーを用いてなる水性塗料を前記超電導線に塗布して乾燥
    することで構成したことを特徴とする超電導コイル装
    置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の超電導コイル装置におい
    て、所定温度より融点の高い無機充填材を用いた水性塗
    料により超電導線の絶縁材とすることを特徴とする超電
    導コイル装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の超電導コイル装置におい
    て、無機充填材としてアルミナあるいはシリカを用いた
    ことを特徴とする超電導コイル装置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の超電導コイル装置におい
    て、無機バインダーとしてケイ酸塩を用いたことを特徴
    とする超電導コイル装置。
  5. 【請求項５】 未反応の超電導材を用いて超電導線と
    し、この超電導線を絶縁材で被覆して絶縁被覆線を構成
    し、この絶縁被覆線を巻枠に巻き付けて巻線部を形成
    し、この巻線部に所定温度の熱処理を加えて前記未反応
    の超電導材を所定の超電導物質に反応させることで超電
    導コイルを構成してなる超電導コイル装置において、 前記絶縁材を、少なくとも無機充填材、無機バインダー
    及び水溶性有機物を用いてなる水性塗料を前記超電導線
    に塗布して乾燥することで構成したことを特徴とする超
    電導コイル装置。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の超電導コイル装置におい
    て、水溶性有機物としてポリエチレングリコールを用い
    たことを特徴とする超電導コイル装置。
  7. 【請求項７】 請求項５記載の超電導コイル装置におい
    て、水溶性有機物としてグリセリンを用いたことを特徴
    とする超電導コイル装置。
  8. 【請求項８】 請求項５記載の超電導コイル装置におい
    て、水性塗料に含まれる水溶性有機物の含有量を５％以
    下としたことを特徴とする超電導コイル装置。
  9. 【請求項９】 未反応の超電導材を用いて超電導線と
    し、この超電導線を絶縁材で被覆して絶縁被覆線を構成
    し、この絶縁被覆線を巻枠に巻き付けて巻線部を形成
    し、この巻線部に所定温度の熱処理を加えて前記未反応
    の超電導材を所定の超電導物質に反応させることで超電
    導コイルを構成してなる超電導コイル装置において、 前記絶縁材を、少なくともケイ酸塩及び水溶性有機物を
    用いてなる水性塗料を前記超電導線に塗布して乾燥する
    ことで構成したことを特徴とする超電導コイル装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１乃至請求項９の何ずれか一つ
    の項に記載の超電導コイル装置において、絶縁被覆線を
    巻枠に巻き付けながら、前記絶縁被覆線に第二の絶縁材
    を塗布して巻線部を構成したことを特徴とする超電導コ
    イル装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１乃至請求項９の何ずれか一つ
    の項に記載の超電導コイル装置において、巻線部に熱処
    理を加えた後、前記巻線部の隣合う絶縁被覆線相互間に
    液状樹脂を含浸し、この液状樹脂を硬化したことを特徴
    とする超電導コイル装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１乃至請求項９の何ずれか一つ
    の項に記載の超電導コイル装置において、巻線部と冷凍
    機を熱的に接続したことを特徴とする超電導コイル装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003023872A1 (en) * 2001-09-10 2003-03-20 Industrial Research Limited Parting agents for metal-clad high-temperature superconductor wires and tapes
JP2013254563A (ja) * 2011-10-24 2013-12-19 Institute Of Physical & Chemical Research 高温超伝導被覆線及びそれを有する高温超伝導コイル

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