JPS61229306A - 超電導コイル - Google Patents
超電導コイルInfo
- Publication number
- JPS61229306A JPS61229306A JP6991585A JP6991585A JPS61229306A JP S61229306 A JPS61229306 A JP S61229306A JP 6991585 A JP6991585 A JP 6991585A JP 6991585 A JP6991585 A JP 6991585A JP S61229306 A JPS61229306 A JP S61229306A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- equalizing plate
- heat
- heat equalizing
- conductor
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/04—Cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は強制冷却型の超電導コイルに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点）
超臨界圧ヘリウムまたは気液二相流ヘリウムなどを用い
た強制冷却超電導コイルは、液体ヘリウム中に浸漬冷却
された超電導コイルより機械的強度、電気絶縁強度、電
流密度などの点で優れているため、核融合装置、加速器
などの大型超電導コイルに有望である。
た強制冷却超電導コイルは、液体ヘリウム中に浸漬冷却
された超電導コイルより機械的強度、電気絶縁強度、電
流密度などの点で優れているため、核融合装置、加速器
などの大型超電導コイルに有望である。
強制冷却コイルに使用する導体は中空のホロータイプ、
あるいは安定性の良いバンドルタイプ、またはそれらを
組合せたものが多い。これらの導体を用いた強制冷却コ
イルは４に付近の極低温領域で圧力損失が数気圧程度に
なる様に設計・製作される。従って、温度が３００ Ｋ
付近の常温からコイルを冷却する場合には、極低温状態
と同じ質量流量のヘリウムを供給するのに約３００倍の
圧力損失が必要となるため、導体中にヘリウムを圧送す
るのみではコイルを冷却できない。そのため、コイルの
外側に圧力損失の少ない配管を設置し、そこにヘリウム
を圧送し、常温から冷却する。導体中での圧力損失が許
容できる温度領域までコイルが予冷却された後、導体中
にヘリウムを圧送し、所定の温度まで冷却する方法を用
いるのが一般的な冷却方法である。
あるいは安定性の良いバンドルタイプ、またはそれらを
組合せたものが多い。これらの導体を用いた強制冷却コ
イルは４に付近の極低温領域で圧力損失が数気圧程度に
なる様に設計・製作される。従って、温度が３００ Ｋ
付近の常温からコイルを冷却する場合には、極低温状態
と同じ質量流量のヘリウムを供給するのに約３００倍の
圧力損失が必要となるため、導体中にヘリウムを圧送す
るのみではコイルを冷却できない。そのため、コイルの
外側に圧力損失の少ない配管を設置し、そこにヘリウム
を圧送し、常温から冷却する。導体中での圧力損失が許
容できる温度領域までコイルが予冷却された後、導体中
にヘリウムを圧送し、所定の温度まで冷却する方法を用
いるのが一般的な冷却方法である。
常温からの予冷却中では、コイルはコイルの外側に設置
された配管のみで熱伝導により冷却されることになる。
された配管のみで熱伝導により冷却されることになる。
コイルは一般に絶縁物を含むためコイル内には冷却され
ている外側と内部に温度差が生じ、熱応力が発生してコ
イルが局所的に変形することがある。コイルが大型（な
るほど温度差が大きくなるため、熱応力による局所的変
形が大きくなり易い。実際にコイルを冷却する場合には
、この温度差が大きくならない様に冷却を制御しながら
行なうため、長時間を必要とし、特に、大型コイルでは
冷却のために数週間から数カ月の期間が必要であるとい
う欠点があった。
ている外側と内部に温度差が生じ、熱応力が発生してコ
イルが局所的に変形することがある。コイルが大型（な
るほど温度差が大きくなるため、熱応力による局所的変
形が大きくなり易い。実際にコイルを冷却する場合には
、この温度差が大きくならない様に冷却を制御しながら
行なうため、長時間を必要とし、特に、大型コイルでは
冷却のために数週間から数カ月の期間が必要であるとい
う欠点があった。
本発明は小ざい熱応力で短期間に冷却することのできる
強制冷却型の超電導コイルを提供することを目的とする
。
強制冷却型の超電導コイルを提供することを目的とする
。
上記目的を達成するために、コイルの外側に設置された
冷却用配管に熱伝導の良い材料で作られた均熱板を接続
し、その均熱板をパンケーキ間、またはソレノイドの層
間に挿入して、エポキシなどにより含浸することにより
、コイル内部と外側の温度差を小さくし、コイル内の局
所的な熱応力を小ざくし、短時間で冷却できるようにす
る。また、均熱板は短冊状として、コイルが゛変動磁界
中に置かれても、均熱板が発生する交流損失を少なくす
る。
冷却用配管に熱伝導の良い材料で作られた均熱板を接続
し、その均熱板をパンケーキ間、またはソレノイドの層
間に挿入して、エポキシなどにより含浸することにより
、コイル内部と外側の温度差を小さくし、コイル内の局
所的な熱応力を小ざくし、短時間で冷却できるようにす
る。また、均熱板は短冊状として、コイルが゛変動磁界
中に置かれても、均熱板が発生する交流損失を少なくす
る。
以下、この発明の一実施例について第１図を参照して説
明する。第１図は強制冷却コイルの一部の斜視断面図で
ある。強制冷却の導体１はパンケーキ状に巻回され、短
冊状の均熱板２はパンケーキ間に配置され、導体間およ
び導体と均熱板間は絶縁材３で絶縁される。均熱板２は
冷却管４に溶接等により接続される。冷却管４はコイル
の外周側にあっても良い。導体１、均熱板２、絶縁物３
はコイルの機械的強度を高め熱伝導性を向上するために
エポキシで含浸されることもある。均熱板２は熱伝導率
の高いアルミニウム、銅などの材料を用いる。また、均
熱板２は励磁中あるいは変動磁界中で渦電流を少なくす
るために短冊状にし、できる限り幅を狭くした方がよい
。
明する。第１図は強制冷却コイルの一部の斜視断面図で
ある。強制冷却の導体１はパンケーキ状に巻回され、短
冊状の均熱板２はパンケーキ間に配置され、導体間およ
び導体と均熱板間は絶縁材３で絶縁される。均熱板２は
冷却管４に溶接等により接続される。冷却管４はコイル
の外周側にあっても良い。導体１、均熱板２、絶縁物３
はコイルの機械的強度を高め熱伝導性を向上するために
エポキシで含浸されることもある。均熱板２は熱伝導率
の高いアルミニウム、銅などの材料を用いる。また、均
熱板２は励磁中あるいは変動磁界中で渦電流を少なくす
るために短冊状にし、できる限り幅を狭くした方がよい
。
この様にパンケーキ間に短冊状の均熱板を配置すること
により、コイル内の温度は均一化され、コイルの冷却が
短期間で可能となる。
により、コイル内の温度は均一化され、コイルの冷却が
短期間で可能となる。
第２図はソレノイド巻にしたコイルの断面図を示す。導
体１はソレノイド状に巻かれ、均熱板２はソレノイドの
層間に配置され、絶縁物３で絶縁され、冷却管４に接続
される。
体１はソレノイド状に巻かれ、均熱板２はソレノイドの
層間に配置され、絶縁物３で絶縁され、冷却管４に接続
される。
このように構成すると、ソレノイド巻きコイルでもコイ
ル内の温度は均一化され、コイルの冷却が早くできる。
ル内の温度は均一化され、コイルの冷却が早くできる。
第３図は大形コイルの断面図を示す。大形コイルでは電
磁力支持のために、補強材５が導体と共に巻回されるこ
とがある。補強材の巻回された外周に冷却管４が接続さ
れる。補強材はステンレスなどの高強度材で作られるこ
とが多いが、その場合には、補強材の一部にアルミニウ
ム、銅などの熱伝導の良いシートまたはワイヤー等を加
えることもある。このように構成して補強材を均熱板と
を兼ねさせることにより、コイル内の温度は均一化され
冷却を早くできる。
磁力支持のために、補強材５が導体と共に巻回されるこ
とがある。補強材の巻回された外周に冷却管４が接続さ
れる。補強材はステンレスなどの高強度材で作られるこ
とが多いが、その場合には、補強材の一部にアルミニウ
ム、銅などの熱伝導の良いシートまたはワイヤー等を加
えることもある。このように構成して補強材を均熱板と
を兼ねさせることにより、コイル内の温度は均一化され
冷却を早くできる。
本発明によれば、コイル内に均熱板を配置するので、コ
イル内の温度が均一化され、コイルに無理な局所的熱応
力が発生することなく、短期間で大形のコイルを冷却す
ることができる。
イル内の温度が均一化され、コイルに無理な局所的熱応
力が発生することなく、短期間で大形のコイルを冷却す
ることができる。
第１図は本発明の一実施例でありパンケーキ巻きされた
コイルに短冊状の均熱板を配置した場合の斜視断面図、
第２図は本発明の他の実施例でありソレノイド巻きされ
たコイルの層間に均熱板を配置した場合の断面図、第３
図は本発明のさらに他の実施例であり補強材を均熱板と
して使用した場合の断面図を示す。 １・・・導体、２・・・均熱板、３・・・絶縁物、４・
・・冷却管、５・・・補強材。
コイルに短冊状の均熱板を配置した場合の斜視断面図、
第２図は本発明の他の実施例でありソレノイド巻きされ
たコイルの層間に均熱板を配置した場合の断面図、第３
図は本発明のさらに他の実施例であり補強材を均熱板と
して使用した場合の断面図を示す。 １・・・導体、２・・・均熱板、３・・・絶縁物、４・
・・冷却管、５・・・補強材。
Claims (4)
- （１）冷媒の通路を有しコイル状に巻回された超電導々
体と、この超電導々体の相互間に配設された均熱板と、
この均熱板に接続された冷却管とを備えたことを特徴と
する超電導コイル。 - （２）均熱板はコイルのパンケーキ間あるいは層間に配
設された短冊状の金属板であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の超電導コイル。 - （３）均熱板は超電導導体間の補強材を兼ねることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の超電導コイル。 - （４）超電導々体と均熱板は合成樹脂によって接着され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超
電導コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6991585A JPS61229306A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6991585A JPS61229306A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 超電導コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61229306A true JPS61229306A (ja) | 1986-10-13 |
Family
ID=13416461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6991585A Pending JPS61229306A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61229306A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0877395A1 (en) * | 1997-05-08 | 1998-11-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Superconducting coil |
| JP2007005793A (ja) * | 2005-06-20 | 2007-01-11 | Siemens Ag | パルス化磁界発生装置 |
| WO2011042614A1 (en) * | 2009-10-09 | 2011-04-14 | Salomaeki Jarkko | Winding arrangement for an inductive component |
| DE19914778B4 (de) * | 1998-03-31 | 2012-02-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Supraleitende Magnetvorrichtung |
| JP2014022543A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Toshiba Corp | 超電導コイル及び超電導コイル装置 |
| JP2014112617A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Toshiba Corp | 超電導コイルおよびその製造方法 |
| EP3609057A1 (de) * | 2018-08-08 | 2020-02-12 | Oswald Elektromotoren Gmbh | Maschinenspule für eine elektrische maschine |
| WO2022185568A1 (ja) * | 2021-03-02 | 2022-09-09 | 株式会社 東芝 | 超電導電磁石装置及び超電導電磁石装置の冷却方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4940896A (ja) * | 1972-08-25 | 1974-04-17 | ||
| JPS49129494A (ja) * | 1973-04-11 | 1974-12-11 |
-
1985
- 1985-04-04 JP JP6991585A patent/JPS61229306A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4940896A (ja) * | 1972-08-25 | 1974-04-17 | ||
| JPS49129494A (ja) * | 1973-04-11 | 1974-12-11 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0877395A1 (en) * | 1997-05-08 | 1998-11-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Superconducting coil |
| US6081179A (en) * | 1997-05-08 | 2000-06-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Superconducting coil |
| DE19914778B4 (de) * | 1998-03-31 | 2012-02-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Supraleitende Magnetvorrichtung |
| JP2007005793A (ja) * | 2005-06-20 | 2007-01-11 | Siemens Ag | パルス化磁界発生装置 |
| WO2011042614A1 (en) * | 2009-10-09 | 2011-04-14 | Salomaeki Jarkko | Winding arrangement for an inductive component |
| CN102648503A (zh) * | 2009-10-09 | 2012-08-22 | 亚尔科·萨洛迈基 | 用于电感器件的绕组布置 |
| US8456263B2 (en) | 2009-10-09 | 2013-06-04 | Jarkko Salomäki | Winding arrangement for an inductive component |
| JP2014022543A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Toshiba Corp | 超電導コイル及び超電導コイル装置 |
| JP2014112617A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Toshiba Corp | 超電導コイルおよびその製造方法 |
| EP3609057A1 (de) * | 2018-08-08 | 2020-02-12 | Oswald Elektromotoren Gmbh | Maschinenspule für eine elektrische maschine |
| WO2022185568A1 (ja) * | 2021-03-02 | 2022-09-09 | 株式会社 東芝 | 超電導電磁石装置及び超電導電磁石装置の冷却方法 |
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