JPS60207306A

JPS60207306A - 超電導コイル装置

Info

Publication number: JPS60207306A
Application number: JP6350484A
Authority: JP
Inventors: Hideki Nakagome; 秀樹中込; Satoshi Yasuda; 聡安田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-03-31
Filing date: 1984-03-31
Publication date: 1985-10-18

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、超電導コイル装置に係り、特に設置自由度の
拡大化を図れるようにした超電導コイル装置に関する。

〔発明の技術的背端とその同題点〕

超電導コイル装置は、一般に、超電導コイルと、この超
電導コイルの両端に接続された永久電流スイッチと、こ
の永久電流スイッチの両端に接続された保護素子と、前
記永久電流スーｒツチの両端に接続された励、８１磁用
パワーリードとを冷却用液体ヘリウムとともに容器内に
収容し、上記容器の回りを断熱層で覆ったものどなって
いる。上記永久電流スイッチは、上記パワーリ−１：を
介して供給される励磁電流が所定値に達した時点でＯＮ
に制御されて上記超電導コイルに永久電流を流したり、
また、消磁時にＯＦＦに制御されて超電導コイルに蓄え
られているエネルギーをパワーリードを介して付勢電源
側へ戻すためのもので、通常、超電導線に電気ヒータを
添設したものが用いられている。また、保１１素子は、
励、消磁時に超電導コイルがクエンチしたとき、エネル
ギ〜を消費させて安全を図るためのもので、通常、抵抗
体やダイオードが用いられている。

しかしながら、上記のように構成された従来の超電導コ
イル装置にあっては次のような問題があった。すなわち
従来の装置にあっては、超電導コイルと、これに接続さ
れる上述°した他の要素とを冷却用の液体ヘリウムと一
緒に１つの容器に収容するようにしている。この場合、
容器内に収容される液体ヘリウムの量は、励消磁時にパ
ワーリードおよび永久電流スイッチの発熱によるヘリウ
ム消費量ならびにクエンチ時の発熱によるヘリウム消費
量をも考慮にいれた値に設定される。このため、容器内
に収容される液体ヘリウムの量は必然的に多くなり、し
たがって装置全体も必然的に大形化したものとなる。こ
のように装置全体が大形になるため、各種の機器に組み
込むことが困難で、設置の自由度に欠ける欠点があった
。

〔発明の目的〕

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、設置の自由度を大幅に拡大させ
ることができる超電導コイル装置を提供することにある
。

（発明の概要〕本発明に係る超電導コイル装置は、超電導コイルと、こ
のコイルに接続されるその他の要素とを独立した別々の
容器に収容するとともに上記超電導コイルど上記その他
の要素とを上記各容器の壁を気密にかつ絶縁状態に貫通
して設けられた銅安定化超電導リード線で接続してなる
ことを特徴としている。

〔発明の効果〕

上記のように、超電導コイルを収容する容器と、その他
の要素を収容する容器とを独立させ、かつ超電導コイル
とその他の要素とを伝導冷却で十分機能する銅安定化超
電導リード線で接続するようにしている。したがって、
超電導コイルとその他の要素とを位置的に離すことがで
き、この結果、超電導コイルの収容されている１部分を
限界まで小形化することができる。このため、各種機器
に組み込む際の組込み自由度を向上させることかでき、
各種機器への適用の実現に寄与することができる。

（発明の実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明を適用した超電導コイル装置を概略的
に示すものである。

この装置は、大きく別けて、超電導コイルを収容する部
分Ａと、その他の要素を収容する部分Ｂとで構成されて
いる。部分Ａは、ヘリウム槽１と、このヘリウム槽１内
に収容された液体ヘリウム２と、この液体ヘリウム２中
に浸漬された状態にヘリウム槽１内に収容された超電導
コイル３と、ヘリウム槽１を囲繞するように設けられヘ
リウム槽１との間に真空断熱槽を形成する外槽４とで構
成されている。そして、ヘリウム槽１の上壁にはヘリウ
ム槽１内に液体ヘリウムを導入したり、ヘリウム槽１内
の上部空間に設けられた熱交換器（図示せず。）に冷媒
を供給する配管を通すための導入口５が設けられている
。　一方、部分８は、ｌ＼リウム槽６と、このヘリウム
槽６内に収容された液体ヘリウム７と、この液体ヘリウ
ム７中に浸漬されるようにヘリウム槽６内に収容された
永久電５− 流スイチ８、保護用のダイオード９および励消磁用のパ
ワーリード１０と、ヘリウム槽６を囲繞するとともにヘ
リウム槽６との間に真空断熱層を形成する外槽１１とで
構成されている。ヘリウム槽６の土壁にはパワーリード
１０の一端側を外部へ導いたり、永久電流スイッチ８の
ヒータ線に入力を供給する線を通したり、ヘリウム槽６
の上部空間に設けられた熱交換器（図示せず。）に冷媒
を供給する配管を通したりするための導入口１２が設け
られている。また、前記永久電流スイッチ８と前記ダイ
オード９とはヘリウム槽６内において超電導線１３ａ、
１３ｂで並列に接続され、この並列回路の両端にパワー
リード１０の先端がそれぞれ接続され、さらに上記並列
回路の両端に超電導線１４ａ１１４ｂの一端側がそれぞ
れ接続されている。そして、上記超電導線１４ａ１１４
ｂの他端側は、ヘリウム槽６および１の側壁をそれぞれ
気密にかつ絶縁状態に貫通して設けられた超電導リード
線１５ａ、１５ｂを介して超電導コイル３の両端に接続
されている。超電導リード線１５６− ａ、１５ｂは鋼材で安定化されたもので、この超電導リ
ード線１５ａ、１５ｂの前記ヘリウム槽６．１の側壁を
貫通（る部分は具体的には第２図のように構成されてい
る。すなわち、°超電導リード線１５ａ　（１５ｂ）の
外周にセラミクスで形成された封止リング１６を固着し
°Ｃいる。そして、この封止リング１６の軸方向一端側
外周面に筒状に形成された金属筒体１７の一端側を同軸
的に固着し、この金属筒体１６の他端側で超電導リード
線１５ａ（１５ｂ）を挟持させている。また、封止リン
グ１６の軸方向他端側外局面にも金属筒体１８の一端側
を固着し、この金属筒体１８の他端側をヘリウム槽１（
６）の側壁に穿たれた透孔１９の内周面に気密に接続し
たものとなっている。そして、超電導リード線１５ａ、
１５ｂの回りはヘリウム槽１と外槽４との間ならびにヘ
リウム槽６と外槽１１との闇の雰囲気と同じ雰囲気に保
つ接続筒体２０によって囲繞されている。

このように、超電導コイル３を収容する容器、つまりヘ
リウム槽１と、上記超電導コイル３に接続されるその他
の要事を収容する容器、つまりヘリウム槽６とを分離さ
せ、しかも、超電導コイル３ど前記その他の！！素とを
各ヘリウム槽１．６の壁を気密に、かつ絶縁状態に貫通
して設けられた銅安定化の超電導リード線１５ａ、１５
ｂで接続するようにしている。銅安定化の超電導リード
線１５ａ、１５ｂは線そのものが直接液体ヘリウムに触
れなくても安定化材を介して冷却されることにより、良
好に冷却されて超電導線として十分に機能する。したが
って、部分へと部分Ｂとを距離的に離すことが可能とな
る。このため、超電導コイル３の収容される部分Ａを限
界まで小さくすることができ、この結果、従来のものに
比べて各種機器への組込みの容易化を図ることができる
ので、結局、前述した効果が得られることになる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。すなわち、組み込むべき機器の条件によっては、部
分Ｂを構成するヘリウム槽内に部分Ａの外槽を除いた部
分を収容するように構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る超電導コイル装置の概
略縦断面図、第２図は同装置における要′部の一部切欠
斜視図である。Ａ・・・超電導コイルを収容した部分、Ｂ・・・その他
の要素を収容した部分、１．６・・・ヘリウム槽、２．
７・・・液体ヘリウム、３・・・超電導コイル、８・・
・永久電流スイッチ、９・・・保護用のダイオード、１
０・・・パワーリード、１５ａ、１５ｂ・・・銅安定化
の超電導リード線。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦９− 第１１％１

Claims

【特許請求の範囲】

超電導コイルと、この超電導コイルの両端に接続された
永久電流スイッチと、この永久電流スイッチの両端に接
続された保護素子と、前記永久電流スイッチの両端に接
続された励、消磁用パワーリードとを冷却用液体ヘリウ
ムとともに容器内に収容してなる超電導コイル装置にお
いて、前記超電導コイルと前記その他の要素とが独立し
た別々の容器内に収容されるとともに上記超電導コイル
と上記その他の１！素とが上記各容器の壁を気密かつ絶
縁状態に貫通して設けられた銅安定化超電導リード線で
接続されてなることを特徴とする超電導コイル装置。