JPS6156850B2 - - Google Patents
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- JPS6156850B2 JPS6156850B2 JP10407979A JP10407979A JPS6156850B2 JP S6156850 B2 JPS6156850 B2 JP S6156850B2 JP 10407979 A JP10407979 A JP 10407979A JP 10407979 A JP10407979 A JP 10407979A JP S6156850 B2 JPS6156850 B2 JP S6156850B2
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- Japan
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- superconducting
- superconducting conductor
- conductor
- stabilizing material
- container
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- Expired
Links
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は冷却構造を改良した超電導マグネツト
装置に関する。
装置に関する。
超電導マグネツト装置は超電導線を銅などの抵
抗の低い安定化材に埋設する超電導導体を巻回し
たコイルを液体ヘリウムなどの極低温冷媒に浸漬
して極低温に冷却し超電導線を超電導状態にして
いる。第１図は従来の超電導マグネツト装置であ
つて、１は超電導導体、２は超電導導体１のター
ン間を絶縁するターン絶縁、３は超電導導体１の
円形コイル間に放射状に配置して絶縁する冷却用
スペーサ、４はコイルを極低温冷媒例えば液体ヘ
リウムに浸漬する容器である。なお容器４の外側
の断熱シールなどは省略している。超電導状態が
常電導に移転して気泡が発生すると冷却用スペー
サ３の空隙から上方へ排出される。
抗の低い安定化材に埋設する超電導導体を巻回し
たコイルを液体ヘリウムなどの極低温冷媒に浸漬
して極低温に冷却し超電導線を超電導状態にして
いる。第１図は従来の超電導マグネツト装置であ
つて、１は超電導導体、２は超電導導体１のター
ン間を絶縁するターン絶縁、３は超電導導体１の
円形コイル間に放射状に配置して絶縁する冷却用
スペーサ、４はコイルを極低温冷媒例えば液体ヘ
リウムに浸漬する容器である。なお容器４の外側
の断熱シールなどは省略している。超電導状態が
常電導に移転して気泡が発生すると冷却用スペー
サ３の空隙から上方へ排出される。
昨今核融合装置をはじめとして超電導導体の大
容量化が要求され、マグネツト内径が４ｍ以上で
重量が数10トン以上にも及び、電磁力は強大で導
体自身で支持するには非常に困難なので容器へ伝
達して支持している。かかる浸漬冷却形マグネツ
ト装置はマグネツト全体が内部共均等に液体ヘリ
ウムに浸漬されなければならない。またマグネツ
ト全体をエポキシ樹脂を含浸して固めることはで
きず、マグネツトのフープ力を容器に伝達するに
はマグネツト外周面と容器との空隙を充填しなけ
ればならないが、マグネツト外周面が液体ヘリウ
ムに接触し、かつ構造的に容器に接触させること
は極めて困難である。従つて浸漬冷却形マグネツ
ト装置は以上の理由から大形で電磁力が強大なマ
グネツトには不向きであり、超電導導体のかなり
の部分に対し絶縁がされていないことから耐電圧
は小さい。
容量化が要求され、マグネツト内径が４ｍ以上で
重量が数10トン以上にも及び、電磁力は強大で導
体自身で支持するには非常に困難なので容器へ伝
達して支持している。かかる浸漬冷却形マグネツ
ト装置はマグネツト全体が内部共均等に液体ヘリ
ウムに浸漬されなければならない。またマグネツ
ト全体をエポキシ樹脂を含浸して固めることはで
きず、マグネツトのフープ力を容器に伝達するに
はマグネツト外周面と容器との空隙を充填しなけ
ればならないが、マグネツト外周面が液体ヘリウ
ムに接触し、かつ構造的に容器に接触させること
は極めて困難である。従つて浸漬冷却形マグネツ
ト装置は以上の理由から大形で電磁力が強大なマ
グネツトには不向きであり、超電導導体のかなり
の部分に対し絶縁がされていないことから耐電圧
は小さい。
このため第３図のような強制冷却形超電導マグ
ネツト装置が開発されている。１は極低温冷媒を
強制循環する中空孔５を設ける超電導導体、２は
超電導導体１のターン絶縁、４は容器、６はター
ン絶縁２をした超電導導体１を密着巻きにしたマ
グネツト全体の対地絶縁であつて容器４に密接し
て収納されている。対地絶縁６はガラス布などを
巻回しエポキシ樹脂などを含浸熱硬化して機械的
に一体となつている。従つて機械的に強固であ
り、超電導導体１に生ずる高応力は容器で低減さ
れ、導体間および対地間は絶縁物が被覆されてい
るので、電気絶縁の信頼性が極めて高い。しかし
ながら強制循環する極低温冷媒の循環用のポンプ
が必要であり、ポンプ動力は莫大となり、強制冷
却による超電導安定化基準が確立されていないな
どのため未だ研究段階の域を出ず、大形超電導マ
グネツト装置に適用することは容易でないなどの
欠点があつた。
ネツト装置が開発されている。１は極低温冷媒を
強制循環する中空孔５を設ける超電導導体、２は
超電導導体１のターン絶縁、４は容器、６はター
ン絶縁２をした超電導導体１を密着巻きにしたマ
グネツト全体の対地絶縁であつて容器４に密接し
て収納されている。対地絶縁６はガラス布などを
巻回しエポキシ樹脂などを含浸熱硬化して機械的
に一体となつている。従つて機械的に強固であ
り、超電導導体１に生ずる高応力は容器で低減さ
れ、導体間および対地間は絶縁物が被覆されてい
るので、電気絶縁の信頼性が極めて高い。しかし
ながら強制循環する極低温冷媒の循環用のポンプ
が必要であり、ポンプ動力は莫大となり、強制冷
却による超電導安定化基準が確立されていないな
どのため未だ研究段階の域を出ず、大形超電導マ
グネツト装置に適用することは容易でないなどの
欠点があつた。
本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、浸漬
冷却形と強制冷却形との長所をとり入れ、機械的
に堅牢で電気絶縁の信頼性が極めて高い超電導マ
グネツト装置を提供することを目的とする。
冷却形と強制冷却形との長所をとり入れ、機械的
に堅牢で電気絶縁の信頼性が極めて高い超電導マ
グネツト装置を提供することを目的とする。
以下本発明を図面に示す一実施例について説明
する。第４図において第３図と同じ作用をする部
品は同一符号としたので説明は省略する。７は超
電導導体１の外側に装着する銅または高純度アル
ミニウムなどの安定化材であつて、その外側にタ
ーン絶縁２が施されている。第５図および第６図
は超電導導体１の部分を示したもので、８は安定
化材７の超電導導体１に接する面に軸方向に設け
た複数個の極低温冷媒の流通路、７ａは安定化材
７の流通路８の間の超電導導体１に接触する突
部、８ａは突部７ａに設ける流通路８間を流通す
る凹部、９は安定化材７とターン絶縁２とを貫通
して流通路８を外部に連通する多数の長方形の孔
である。かかる導体をコイルに密着巻きし、対地
絶縁６をしてボルト締めする容器４内に強固に保
持し極低温冷媒に浸漬している。
する。第４図において第３図と同じ作用をする部
品は同一符号としたので説明は省略する。７は超
電導導体１の外側に装着する銅または高純度アル
ミニウムなどの安定化材であつて、その外側にタ
ーン絶縁２が施されている。第５図および第６図
は超電導導体１の部分を示したもので、８は安定
化材７の超電導導体１に接する面に軸方向に設け
た複数個の極低温冷媒の流通路、７ａは安定化材
７の流通路８の間の超電導導体１に接触する突
部、８ａは突部７ａに設ける流通路８間を流通す
る凹部、９は安定化材７とターン絶縁２とを貫通
して流通路８を外部に連通する多数の長方形の孔
である。かかる導体をコイルに密着巻きし、対地
絶縁６をしてボルト締めする容器４内に強固に保
持し極低温冷媒に浸漬している。
次に作用を説明する。超電導運転時は極低温冷
媒は移動することなく停止しているが、常電導運
転時に発生する気泡は流路８に沿つて動作用によ
り移動し、孔９から上方へ移動し、代りに極低温
冷媒が循環して浸漬して冷却し超電導導体１は安
定化する。浸漬冷却に必要な極低温冷媒溜は容器
４の図示してない上部に設けている。このように
浸漬冷却形の利点と強制冷却形の機械的強固と高
信頼性の電気絶縁の利点を合せ持ち、機械的強度
と耐電気絶縁が格段に改善される。
媒は移動することなく停止しているが、常電導運
転時に発生する気泡は流路８に沿つて動作用によ
り移動し、孔９から上方へ移動し、代りに極低温
冷媒が循環して浸漬して冷却し超電導導体１は安
定化する。浸漬冷却に必要な極低温冷媒溜は容器
４の図示してない上部に設けている。このように
浸漬冷却形の利点と強制冷却形の機械的強固と高
信頼性の電気絶縁の利点を合せ持ち、機械的強度
と耐電気絶縁が格段に改善される。
他の実施例として、安定化材７中に超電導線を
埋設してもよく、また安定化材７をステンレス鋼
などの強固な補強材にしてもよい。超電導導体１
は複数本の超電導線を撚線にして冷却表面積を増
大してもよい。また凹部８ａは第６図においては
流通路８に直交しているが、必ずしも90゜である
必要はなく、また孔９は必ずしも軸方向である必
要はなく、孔９が軸方向に一部重複するようにす
ればよい。
埋設してもよく、また安定化材７をステンレス鋼
などの強固な補強材にしてもよい。超電導導体１
は複数本の超電導線を撚線にして冷却表面積を増
大してもよい。また凹部８ａは第６図においては
流通路８に直交しているが、必ずしも90゜である
必要はなく、また孔９は必ずしも軸方向である必
要はなく、孔９が軸方向に一部重複するようにす
ればよい。
以上のように本発明によれば、超電導マグネツ
ト装置において超電導導体の外側に密着する安定
化材との間に複数個の軸方向の流通路およびこの
流通路から安定化材を貫通する多数の孔を設け、
表面に前記孔に合致するターン絶縁を施し密着巻
きしてコイルを構成するようにしたので、機械的
に堅牢で、電気絶縁が良好であり、浸漬冷却式な
ので大形化に適し、強制冷却式のポンプは必要と
しないなどのすぐれた効果がある。
ト装置において超電導導体の外側に密着する安定
化材との間に複数個の軸方向の流通路およびこの
流通路から安定化材を貫通する多数の孔を設け、
表面に前記孔に合致するターン絶縁を施し密着巻
きしてコイルを構成するようにしたので、機械的
に堅牢で、電気絶縁が良好であり、浸漬冷却式な
ので大形化に適し、強制冷却式のポンプは必要と
しないなどのすぐれた効果がある。
第１図は従来の浸漬冷却式の超電導マグネツト
装置を示す縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線
に沿う縦断面図、第３図は従来の強制冷却式の超
電導マグネツト装置を示す縦断面図、第４図は本
発明の超電導マグネツト装置の一実施例を示す縦
断面図、第５図は第４図の要部の欠截斜視図、第
６図は第５図のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図である。 １……超電導導体、２……ターン絶縁、４……
容器、６……対地絶縁、７……安定化材、８……
流通路、８ａ……凹部、９……孔。
装置を示す縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線
に沿う縦断面図、第３図は従来の強制冷却式の超
電導マグネツト装置を示す縦断面図、第４図は本
発明の超電導マグネツト装置の一実施例を示す縦
断面図、第５図は第４図の要部の欠截斜視図、第
６図は第５図のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図である。 １……超電導導体、２……ターン絶縁、４……
容器、６……対地絶縁、７……安定化材、８……
流通路、８ａ……凹部、９……孔。
Claims (1)
- １ 超電導導体とこの超電導導体の外側に密着す
る安定化材との間に複数個の軸方向の流通路およ
びこの流通路から前記安定化材を貫通する多数の
孔を設け、表面に前記孔に合致する孔を有するタ
ーン絶縁を施し密着巻きしてコイルを構成するよ
うにしたことを特徴とする超電導マグネツト装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10407979A JPS5629310A (en) | 1979-08-17 | 1979-08-17 | Superconductive magnet device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10407979A JPS5629310A (en) | 1979-08-17 | 1979-08-17 | Superconductive magnet device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5629310A JPS5629310A (en) | 1981-03-24 |
| JPS6156850B2 true JPS6156850B2 (ja) | 1986-12-04 |
Family
ID=14371133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10407979A Granted JPS5629310A (en) | 1979-08-17 | 1979-08-17 | Superconductive magnet device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5629310A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57186306A (en) * | 1981-05-11 | 1982-11-16 | Hitachi Ltd | Magnetic core and manufacture thereof |
| JPS5990305A (ja) * | 1982-11-16 | 1984-05-24 | 工業技術院長 | 強制冷却型超電導線 |
| JPS6388809A (ja) * | 1986-10-01 | 1988-04-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | パンケ−キ型交流用超電導コイル |
-
1979
- 1979-08-17 JP JP10407979A patent/JPS5629310A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5629310A (en) | 1981-03-24 |
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