JPS62142379A - 超電導電磁石装置用電流リ−ド - Google Patents
超電導電磁石装置用電流リ−ドInfo
- Publication number
- JPS62142379A JPS62142379A JP60283914A JP28391485A JPS62142379A JP S62142379 A JPS62142379 A JP S62142379A JP 60283914 A JP60283914 A JP 60283914A JP 28391485 A JP28391485 A JP 28391485A JP S62142379 A JPS62142379 A JP S62142379A
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- JP
- Japan
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- round
- hollow tube
- current lead
- steel
- conductor
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は低温容器内の超電導電磁石へ外部電源より電
力を供給するための超電導電磁石用電流リードの導体構
成に関する。
力を供給するための超電導電磁石用電流リードの導体構
成に関する。
一般に超電導電磁石は液体ヘリウム等の極低温冷媒〈よ
って冷却されるため液体窒素シールドや真空等によって
断熱された容器の内部に収納されている◇電流リードは
極低温に保持された超電導マグネットに常温部から電力
を供給するもので、一般に導体に発生するジュール熱と
外部の常温部から内部の極低温部へ伝導により侵入する
熱を低減するために、液体ヘリウムが蒸発した低温のヘ
リウムガスを用いて冷却する方式がとられている。
って冷却されるため液体窒素シールドや真空等によって
断熱された容器の内部に収納されている◇電流リードは
極低温に保持された超電導マグネットに常温部から電力
を供給するもので、一般に導体に発生するジュール熱と
外部の常温部から内部の極低温部へ伝導により侵入する
熱を低減するために、液体ヘリウムが蒸発した低温のヘ
リウムガスを用いて冷却する方式がとられている。
したがって侵入熱が大きすぎると高価な液体ヘリウムの
消費量が多大となるばかりでなく、超電導電磁石の特性
に悪影響を及ぼすおそれもある。
消費量が多大となるばかりでなく、超電導電磁石の特性
に悪影響を及ぼすおそれもある。
第２図に超電導電磁石装置の一般的な構成を示す◎低温
容器１の内部には液体ヘリウムＨｅが入っており、その
中に超電導電磁石２が浸漬されている。電流リード３は
容器１の上蓋４に設けられた７ランジ５を貫通して取付
けられ、容器１内部にある下端部は接続リード６を介し
て超電導磁石２に接続されている。液体ヘリウムＨｅの
貯槽の外側には、外部からの侵入熱を遮断するために液
体窒素シールドＮが配設されている。また電流リード３
の容器外部の上端には図示しない外部電源に接続するた
めのプスバークが設けられている。第２図の構成におい
ては、容器ｌ内で蒸発したヘリウムガスを電流リード３
の内部隙間に導き電流リード３の内部において熱交換さ
せ、極低温部への侵入熱を減少させている。
容器１の内部には液体ヘリウムＨｅが入っており、その
中に超電導電磁石２が浸漬されている。電流リード３は
容器１の上蓋４に設けられた７ランジ５を貫通して取付
けられ、容器１内部にある下端部は接続リード６を介し
て超電導磁石２に接続されている。液体ヘリウムＨｅの
貯槽の外側には、外部からの侵入熱を遮断するために液
体窒素シールドＮが配設されている。また電流リード３
の容器外部の上端には図示しない外部電源に接続するた
めのプスバークが設けられている。第２図の構成におい
ては、容器ｌ内で蒸発したヘリウムガスを電流リード３
の内部隙間に導き電流リード３の内部において熱交換さ
せ、極低温部への侵入熱を減少させている。
第３図は第２図における電流リード３の横断面を示すも
ので、中空管８の中に複数本の導体９を稠密に挿入して
形成された隙間１０をヘリウムガスＨｅＯ流路として利
用している。また中空管８の外周はリード本体を絶縁す
るために絶縁物１１で取巻かれている。本構成によれば
電流を通ずる導体を複数本に分割することによシ導体の
冷却表面積を増大させ、冷却効率を向上させる特徴があ
る。
ので、中空管８の中に複数本の導体９を稠密に挿入して
形成された隙間１０をヘリウムガスＨｅＯ流路として利
用している。また中空管８の外周はリード本体を絶縁す
るために絶縁物１１で取巻かれている。本構成によれば
電流を通ずる導体を複数本に分割することによシ導体の
冷却表面積を増大させ、冷却効率を向上させる特徴があ
る。
しかしながら本構成による電流リードを大電流用に使用
する場合は、導体の本数は多数本必要となるため中空管
へ挿入する作業性から導体の径を細くすることに自ら限
度を生じて導体の冷却表面積を十分大きくすることがで
きなかった。このため冷却効果が低下して常温部から極
低温部への侵入熱が増大し、液体ヘリウムの消費量が増
加して不経済な運転となる欠点があった。
する場合は、導体の本数は多数本必要となるため中空管
へ挿入する作業性から導体の径を細くすることに自ら限
度を生じて導体の冷却表面積を十分大きくすることがで
きなかった。このため冷却効果が低下して常温部から極
低温部への侵入熱が増大し、液体ヘリウムの消費量が増
加して不経済な運転となる欠点があった。
第４図は導体構成が別なる電流リード３の一部破砕斜視
図で、第３図の電流リードと同じような外周を絶縁物で
取巻かれた中空管８内に導体１９が収容される構成であ
る。導体１９は銅、銅合金などの良電導体からなる丸棒
状であって外周に、周上で２ケ所の対称な位置にスリッ
ト２１を備えたディスク状のフィン２ｏが伝熱的に結合
されている。この導体１９はヘリウムガスの流路を形成
する中空管８に挿入されて電流リード本体が構成される
。上述したディスク状のフィン２ｏのスリット２１はそ
れぞれ９０’の角度をもって導体１９の外周に軸方向に
所定のピッチを保ってお夛、ヘリウムガスの流路となっ
ている。導体１９にフィン２０−を配置した理由は、冷
却表面積を増大させて冷却効率を向上させることと、ヘ
リウムガスが何らかの原因でストップした場合に導体１
９の温度上昇を、フィン設置に伴う熱容量増加によって
遅くするためである。しかしながらこのような利点をも
ちながら、これらの構成においては、大電流用に使用す
る場合には次のような欠点がある〇すなわち、導体に、
大形で多数枚のディスク状のスリット付きフィンが必要
であるためフィンの切削加工ならびに取付作業に多大の
時間を必要とし、コスト高の不経済な電流リードとなる
問題がある。
図で、第３図の電流リードと同じような外周を絶縁物で
取巻かれた中空管８内に導体１９が収容される構成であ
る。導体１９は銅、銅合金などの良電導体からなる丸棒
状であって外周に、周上で２ケ所の対称な位置にスリッ
ト２１を備えたディスク状のフィン２ｏが伝熱的に結合
されている。この導体１９はヘリウムガスの流路を形成
する中空管８に挿入されて電流リード本体が構成される
。上述したディスク状のフィン２ｏのスリット２１はそ
れぞれ９０’の角度をもって導体１９の外周に軸方向に
所定のピッチを保ってお夛、ヘリウムガスの流路となっ
ている。導体１９にフィン２０−を配置した理由は、冷
却表面積を増大させて冷却効率を向上させることと、ヘ
リウムガスが何らかの原因でストップした場合に導体１
９の温度上昇を、フィン設置に伴う熱容量増加によって
遅くするためである。しかしながらこのような利点をも
ちながら、これらの構成においては、大電流用に使用す
る場合には次のような欠点がある〇すなわち、導体に、
大形で多数枚のディスク状のスリット付きフィンが必要
であるためフィンの切削加工ならびに取付作業に多大の
時間を必要とし、コスト高の不経済な電流リードとなる
問題がある。
すなわち以上述べた導体構成は何れも、大電流用として
使用する場合には問題があった。
使用する場合には問題があった。
この発明は上述した事情に鑑み、とくに大電流使用時に
おいても電流リードの冷却効果を向上させ超ｉｔ導電磁
石への侵入熱を少なくして経済的な電流リードを提供で
きるよ５導体構成を改良することを目白りとする。
おいても電流リードの冷却効果を向上させ超ｉｔ導電磁
石への侵入熱を少なくして経済的な電流リードを提供で
きるよ５導体構成を改良することを目白りとする。
この発明では上記目的達成のため電流リードの導体構成
を次のようにした。すなわちヘリウムガスの流路を形成
する中空管の内部に、銅・銅合金などの良？を心材で形
成した丸＋ｔＪｉ１ｍ体と、ステンレス・マンガン鋼・
ニクロム鋼などの熱伝導率が小さく低温にても高強度を
有する材料で形成した丸線材とをそれぞれ複数本混合さ
せて稠密に挿入した。
を次のようにした。すなわちヘリウムガスの流路を形成
する中空管の内部に、銅・銅合金などの良？を心材で形
成した丸＋ｔＪｉ１ｍ体と、ステンレス・マンガン鋼・
ニクロム鋼などの熱伝導率が小さく低温にても高強度を
有する材料で形成した丸線材とをそれぞれ複数本混合さ
せて稠密に挿入した。
第１図は本発明の実施例を示す電流リードの横断面図で
ある。この電流リードにおける導体構成は、外周を絶縁
物１１にて被覆された中空管８の内部に銅・銅合金など
の車重導材で形成した複数本の丸線導体２９ａと、ステ
ンレス・マンガフ９Ｍ・ニクロム鋼などの熱伝導率が小
さくかつ低温にても高強度を有する材料で形成した複数
本の丸線材２９ｂとをそれぞれ混合させて稠密に挿入し
た。そして中空管８の内壁、丸線導体２９ｇおよび丸線
材２９ｂで囲まれた数多い小さな隙間１０をヘリウムガ
スの流路として利用するものである本構成によれば、冷
却効率を向上できるとともに製作性にも勝れた経済的な
電流リードとすることができる。
ある。この電流リードにおける導体構成は、外周を絶縁
物１１にて被覆された中空管８の内部に銅・銅合金など
の車重導材で形成した複数本の丸線導体２９ａと、ステ
ンレス・マンガフ９Ｍ・ニクロム鋼などの熱伝導率が小
さくかつ低温にても高強度を有する材料で形成した複数
本の丸線材２９ｂとをそれぞれ混合させて稠密に挿入し
た。そして中空管８の内壁、丸線導体２９ｇおよび丸線
材２９ｂで囲まれた数多い小さな隙間１０をヘリウムガ
スの流路として利用するものである本構成によれば、冷
却効率を向上できるとともに製作性にも勝れた経済的な
電流リードとすることができる。
この発明によれば、ヘリウムガスの流路を形成する中空
管内に電気伝導度の良い丸線導体と、熱伝導率の小さい
丸線材とをそれぞれ複数本混合して稠密に挿入したので
、従来構造に比べて電流リード本体の冷却表面積を大き
くすることができ、ヘリウムガスがストラグした場合で
も、熱伝導率の小さい丸線材の熱容量によって、電流リ
ード本体の熱容量を増加でき、その結果温度上昇を遅く
するという利点がある。またこの丸線材は低温にても高
強度を有するのでリード本体の剛性を増大することがで
き、リード本体に作用する電磁力にも十分耐え得る構造
が得られる。
管内に電気伝導度の良い丸線導体と、熱伝導率の小さい
丸線材とをそれぞれ複数本混合して稠密に挿入したので
、従来構造に比べて電流リード本体の冷却表面積を大き
くすることができ、ヘリウムガスがストラグした場合で
も、熱伝導率の小さい丸線材の熱容量によって、電流リ
ード本体の熱容量を増加でき、その結果温度上昇を遅く
するという利点がある。またこの丸線材は低温にても高
強度を有するのでリード本体の剛性を増大することがで
き、リード本体に作用する電磁力にも十分耐え得る構造
が得られる。
第１図はこの発明の一実施例である超電導電磁石装置用
電流リードの横断面図、第２図は超電導杭 電磁石装置の健断面図、第３図は従来構成による超電導
電磁石装置用電流リードの横断面図、第４図は従来構成
による他側の超電導電磁石装置用電流リードの一部破砕
斜視図である。 ｌ：低温容器、３：［流リード、８：中空管、９：導体
、ｌＯ：隙間、２９ａ：丸棒導体、２９ｂ＝２１ｔ；化
リード 第１図
電流リードの横断面図、第２図は超電導杭 電磁石装置の健断面図、第３図は従来構成による超電導
電磁石装置用電流リードの横断面図、第４図は従来構成
による他側の超電導電磁石装置用電流リードの一部破砕
斜視図である。 ｌ：低温容器、３：［流リード、８：中空管、９：導体
、ｌＯ：隙間、２９ａ：丸棒導体、２９ｂ＝２１ｔ；化
リード 第１図
Claims (1)
- １）低温容器内で極低温状態に保持された超電導電磁石
に外部電源より電力を供給するため中空管内に導体を挿
入し、この中空管内の隙間にヘリウムガスを流通させる
通電用電流リードにおいて；前記中空管の内部に、銅・
銅合金などの良電導材で形成した丸線導体と、ステンレ
ス鋼・マンガン鋼・ニクロム鋼などの熱伝導率が小さく
低温にても高強度を有する材料で形成した丸線材とをそ
れぞれ複数本混合させて稠密に挿入したことを特徴とす
る超電導電磁石装置用電流リード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60283914A JPS62142379A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 超電導電磁石装置用電流リ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60283914A JPS62142379A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 超電導電磁石装置用電流リ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62142379A true JPS62142379A (ja) | 1987-06-25 |
| JPH0459764B2 JPH0459764B2 (ja) | 1992-09-24 |
Family
ID=17671824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60283914A Granted JPS62142379A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | 超電導電磁石装置用電流リ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62142379A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04100281A (ja) * | 1990-08-20 | 1992-04-02 | Fuji Electric Co Ltd | 超電導装置用電流リード |
-
1985
- 1985-12-17 JP JP60283914A patent/JPS62142379A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04100281A (ja) * | 1990-08-20 | 1992-04-02 | Fuji Electric Co Ltd | 超電導装置用電流リード |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0459764B2 (ja) | 1992-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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