JPS58184706A - 超電導マグネツト - Google Patents
超電導マグネツトInfo
- Publication number
- JPS58184706A JPS58184706A JP6727082A JP6727082A JPS58184706A JP S58184706 A JPS58184706 A JP S58184706A JP 6727082 A JP6727082 A JP 6727082A JP 6727082 A JP6727082 A JP 6727082A JP S58184706 A JPS58184706 A JP S58184706A
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- JP
- Japan
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- corrugated plate
- cooling capacity
- plate
- cooling
- spacer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、複合超電導身体を使用しｔ超電導マグネット
に関する。
に関する。
複合超電導身体は超電導線（Ｎｂ’ｌ（’ ｔ、 Ｎｂ
５８ｎなど）と常電導体である安定死金１１４（鋼又は
アル電ニウム）及び合金（ブロンズ、鋼ニッケル合金。
５８ｎなど）と常電導体である安定死金１１４（鋼又は
アル電ニウム）及び合金（ブロンズ、鋼ニッケル合金。
Ｐｂ８ｎ半田、など）と電気絶縁材とからなり、これを
巻いて超電導マグネットとする。浸漬冷却方式では、複
合導体の一部が冷媒である液体ヘリウムに直接接触して
冷却される冷却面となる。
巻いて超電導マグネットとする。浸漬冷却方式では、複
合導体の一部が冷媒である液体ヘリウムに直接接触して
冷却される冷却面となる。
安定化され之超電導マグネットにおいては、万−複合超
電導身体の一部が超電導性を失って、すべての電流が安
定化金属中を流れても、発生するジュール熱を冷媒によ
って十分除去できるように設計される。超電導マグネッ
トのコンパクト化のためにぼ、安定化金属の量を少なく
する必要があるが、そのためには、冷媒への熱伝達能力
を上げることが重要である。
電導身体の一部が超電導性を失って、すべての電流が安
定化金属中を流れても、発生するジュール熱を冷媒によ
って十分除去できるように設計される。超電導マグネッ
トのコンパクト化のためにぼ、安定化金属の量を少なく
する必要があるが、そのためには、冷媒への熱伝達能力
を上げることが重要である。
従来、この対策の一例として、冷却面に機械加工により
１ｍ程度の微細な凹凸を付けることが知られているが、
こｎにより平滑な面の２〜４倍の熱流束が得られるがな
お十分とは言えない。また、巻線作業時に加工面を傷め
るおそれもある。
１ｍ程度の微細な凹凸を付けることが知られているが、
こｎにより平滑な面の２〜４倍の熱流束が得られるがな
お十分とは言えない。また、巻線作業時に加工面を傷め
るおそれもある。
本発明の目的は、従来よりもさらにすぐれ九冷却能力を
有し、巻線作業性の良いコンパクトな超電導マグネット
を提供することにある。
有し、巻線作業性の良いコンパクトな超電導マグネット
を提供することにある。
超電導マグネットの冷却においては、多孔性の金楓波状
板を冷却面に貼り付けることにより冷却能力を著しく改
善できること、及び波状板の端面が閉塞されると冷却能
力が低下することが明らかになった。本発明は、波状板
周辺の流動性を確保し、かつ、巻線作業後に波状板を貼
り付けることができるようにしたことを特徴とする。
板を冷却面に貼り付けることにより冷却能力を著しく改
善できること、及び波状板の端面が閉塞されると冷却能
力が低下することが明らかになった。本発明は、波状板
周辺の流動性を確保し、かつ、巻線作業後に波状板を貼
り付けることができるようにしたことを特徴とする。
以下、本発明の実施例を図面によって説明する。
６１４１図は第２図に示すような波状板を用いた熱伝達
特性試験用モデルである。１は安定化金属を模擬する銅
ブロック、２は安定化金属中での発熱を模擬するヒータ
、３は波状板、４は超電導マグネット中に冷却流路を確
保し、かつ電磁力を伝えるためのスペーサである。５ａ
、５ｂは波状板３の上下開放端面を閉塞するためのあて
板、６は冷却流路の＠ｄを設定するためのあて板である
。波状板３は第２図に示すように、銅、アルミニウムの
ように熱伝導率の大きい、厚み０．１〜１ｍの金属＆７
と、直径０，２〜２■の円形または内接円の直径が同僚
なサイズの長円形、矩形、菱形などを呈した多数の開孔
８とからなる。波状板３の波の断面は正弦肢でも三角波
でも四角波でもよいが、波状の溝の方向は重力向きが望
ましい。波のピッチＰσ０．５〜５−１波高Ｈはα５〜
５諺とする。波状板３としてｒ１１０〜１００メツシュ
の金網でもよい。
特性試験用モデルである。１は安定化金属を模擬する銅
ブロック、２は安定化金属中での発熱を模擬するヒータ
、３は波状板、４は超電導マグネット中に冷却流路を確
保し、かつ電磁力を伝えるためのスペーサである。５ａ
、５ｂは波状板３の上下開放端面を閉塞するためのあて
板、６は冷却流路の＠ｄを設定するためのあて板である
。波状板３は第２図に示すように、銅、アルミニウムの
ように熱伝導率の大きい、厚み０．１〜１ｍの金属＆７
と、直径０，２〜２■の円形または内接円の直径が同僚
なサイズの長円形、矩形、菱形などを呈した多数の開孔
８とからなる。波状板３の波の断面は正弦肢でも三角波
でも四角波でもよいが、波状の溝の方向は重力向きが望
ましい。波のピッチＰσ０．５〜５−１波高Ｈはα５〜
５諺とする。波状板３としてｒ１１０〜１００メツシュ
の金網でもよい。
波状＆３と安定化金属との接合力式は、ろう付、浴接、
拡散接置、共晶接合、半田付、接着などがめる。
拡散接置、共晶接合、半田付、接着などがめる。
第３図は、板厚０．１３■、内接円直径０．４４ｍの菱
形開孔を有する銅板（空隙率５４％）を、Ｐ＝０．６５
６．Ｈ＝１−５日のＳ字形波状板３に成形し、銅ブロッ
ク１に、ウッド合金でろう付けした場合の大気圧液体ヘ
リウムの沸騰曲線である。
形開孔を有する銅板（空隙率５４％）を、Ｐ＝０．６５
６．Ｈ＝１−５日のＳ字形波状板３に成形し、銅ブロッ
ク１に、ウッド合金でろう付けした場合の大気圧液体ヘ
リウムの沸騰曲線である。
Ｑ（Ｗ／ｃｍ”）は、投影面積あたりの通過熱流束、Δ
Ｔ（Ｋ）は、銅ブロック１に埋め込まｔた温度計指示と
液体ヘリウムの飽和温度との走である。
Ｔ（Ｋ）は、銅ブロック１に埋め込まｔた温度計指示と
液体ヘリウムの飽和温度との走である。
また、めて板６と液状板３の頂部からの距離ｄは約０．
５ ｗａとした。曲ＩＩＩＪＡはあて板５ａ及び５ｂか
ない＠会で、曲線Ｂはあて板５ａ及び５ｂで波状板３の
上下両端面を閉塞した場合の、いずｎも実測値であるが
曲線Ａの方が曲線Ｂよりかなり特性が良い。これより、
ｍ）状板の端面を開けておくことが、液体及び気体ヘリ
ウムの流動性を同上させ、冷却能力を筒める上で効果の
あることがわかり。
５ ｗａとした。曲ＩＩＩＪＡはあて板５ａ及び５ｂか
ない＠会で、曲線Ｂはあて板５ａ及び５ｂで波状板３の
上下両端面を閉塞した場合の、いずｎも実測値であるが
曲線Ａの方が曲線Ｂよりかなり特性が良い。これより、
ｍ）状板の端面を開けておくことが、液体及び気体ヘリ
ウムの流動性を同上させ、冷却能力を筒める上で効果の
あることがわかり。
なお、平滑平面では、ΔＴ＝１０にでおよそｑｚｏ、
３ Ｗ ／ ｃｍ ”である。
３ Ｗ ／ ｃｍ ”である。
第４図は、このような知見にもとづいてなされた本発明
の一実施例の一部を取り出して示す。矩形断面をした超
電導線を會む安定化金属１１はターン間絶縁材１２、層
間スペーサ１３および層間絶縁材１４とともに巻回され
ている。ここでは、巻線方向が電力方向に沿っている場
合を示す。冷却性能を＾めるために、１述の波状板１５
が安定化金属１１に貼り付けであるが、その上下両端面
はスペーサ１３との間に必要な空間を確保した冷媒通路
１６．１７に対向している。この揚げ、液状板１５と層
間絶縁材１４とはぴったりくっついていてもよい。冷媒
通路の＠は、少なくともｌ−以上で波状板の大きさによ
って適当に定める。
の一実施例の一部を取り出して示す。矩形断面をした超
電導線を會む安定化金属１１はターン間絶縁材１２、層
間スペーサ１３および層間絶縁材１４とともに巻回され
ている。ここでは、巻線方向が電力方向に沿っている場
合を示す。冷却性能を＾めるために、１述の波状板１５
が安定化金属１１に貼り付けであるが、その上下両端面
はスペーサ１３との間に必要な空間を確保した冷媒通路
１６．１７に対向している。この揚げ、液状板１５と層
間絶縁材１４とはぴったりくっついていてもよい。冷媒
通路の＠は、少なくともｌ−以上で波状板の大きさによ
って適当に定める。
ｄＡ５図は本発明の別の実施例を示すもので、複合超電
導々体の巻線方向が水平な場合の、波状板の取り付は状
態を示す。ターン間絶縁材２１と層間スペーサ２２で囲
まれる複合超電導々体の冷却面に波状板２３を周囲に冷
媒通路２４を確保して貼り付けである。この、波状板２
３１１、巻線前に付けておいてもよいが、巻＃後に付け
るようにすれば、巻線時に波状板を傷めることもなく、
作業性がよい。
導々体の巻線方向が水平な場合の、波状板の取り付は状
態を示す。ターン間絶縁材２１と層間スペーサ２２で囲
まれる複合超電導々体の冷却面に波状板２３を周囲に冷
媒通路２４を確保して貼り付けである。この、波状板２
３１１、巻線前に付けておいてもよいが、巻＃後に付け
るようにすれば、巻線時に波状板を傷めることもなく、
作業性がよい。
以上述べ九如く、本発明によれば、複合超電導導体から
の冷却熱流束を従来に比し大きくとることかでき心ため
、安定化金属のｉを減らし次コンパクトな超電導マグネ
ットが得られる。また、巻線時の作業がやり易くなる。
の冷却熱流束を従来に比し大きくとることかでき心ため
、安定化金属のｉを減らし次コンパクトな超電導マグネ
ットが得られる。また、巻線時の作業がやり易くなる。
第１図に本発明の特性を実証するためのモデルの部分斜
視Ｆｌ’ｉ面図、第２図は第１図の要部を示す斜視図、
ａ３図は第１図に示したモデルによる熱伝達特性図、第
４図ａ本発明の一実施例を示す部分斜視断面図、第５図
は本発明の別の実施例を示す平面図である。 １．１１・・・安定化金属、３，１５．２３・・・波状
板、８・・・開孔、１６．１７．２４・・・冷媒通路。 ｚ ’、′！ジ ｖｌＩＩＤ 第、２図 ％３ 図 ΔＴ （Ｋ）
視Ｆｌ’ｉ面図、第２図は第１図の要部を示す斜視図、
ａ３図は第１図に示したモデルによる熱伝達特性図、第
４図ａ本発明の一実施例を示す部分斜視断面図、第５図
は本発明の別の実施例を示す平面図である。 １．１１・・・安定化金属、３，１５．２３・・・波状
板、８・・・開孔、１６．１７．２４・・・冷媒通路。 ｚ ’、′！ジ ｖｌＩＩＤ 第、２図 ％３ 図 ΔＴ （Ｋ）
Claims (1)
- 超電導線と安定化金属を含む複合超電導身体の冷却面に
、多孔性の金属板からなる波状板を接合し、前記波状板
の上部及び下部が冷媒通知に対向するようにしたことを
特徴とする超電導マグネット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6727082A JPS58184706A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 超電導マグネツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6727082A JPS58184706A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 超電導マグネツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58184706A true JPS58184706A (ja) | 1983-10-28 |
Family
ID=13340097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6727082A Pending JPS58184706A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 超電導マグネツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58184706A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016039289A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | 株式会社東芝 | 高温超電導コイルおよび高温超電導磁石装置 |
-
1982
- 1982-04-23 JP JP6727082A patent/JPS58184706A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016039289A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | 株式会社東芝 | 高温超電導コイルおよび高温超電導磁石装置 |
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