JPS63229703A - 超電導コイルの製造方法 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、超電導線を巻回したのちレジンを含浸する含
浸タイプの超電導コイルの製造方法に関する。

（従来の技術） 超電導コイルの製作方法としての絶縁スペーサ類を介し
て、冷媒の通路を確保しながら超電導線を巻いて形成す
る方法と■超電導線と密巻きした後、レジン類を含浸硬
化して機械的に強固な超電導コイルを形成する方法に大
別できる。

導体の占績率は後者の方が優れている反面、レジン含浸
層の熱伝導が悪いため冷却が悪い。また超電導線とレジ
ン層の熱膨張率が異なるため極低温下で亀裂が発生し局
部的な熱の発生や線間の相対的変化等が起こるためクエ
ンチ電流が小さくなる欠点を有している。

これらの欠点を改善するための施策として■　超電導線
の巻回を、張力をかけて行い緩まないようにする。

■　含浸レジン量を極力抑えて、レジン溜り部をなくし
て耐クラツク性の改善をする。

■　レジンと充てん剤の組合せとする０等が考えられる
。

第３図は、従来の円形超電導コイルの断面図を示したも
のである。超電導線■は、導体■の表面７にエナメル絶
縁を施こしたものである。超電導線■は１巻き型（イ）
に沿って一定のテンションを掛けた状態で、すき間のな
い一定の配列で巻回してぃくことができる。

一方第４図で示すようくら形の超電導コイルもあり、特
に丸線の超電導線■を巻いていった場合、巻き型（イ）
は、張力を掛けて巻（機能がないためいわゆる乱巻に近
いものとなる。第５図は、第４図の■−■部分の超電導
素線■の配列状態と含浸状態を模式的に示した断面図で
、■は含浸用の槽または外型を示し、０は離型用シート
材料を示す。

（イ）は積層板等からなる絶縁スペーサ類を示す。

第５図で示すように、乱巻構造になると、配列の乱れは
、最終的にコイル外層面の凹凸として現われ、レジン類
を超電導線０間に、含浸して硬化した場合、離型用シー
ト材料（ｅとの間に、レジン溜り部■を生じ、コイルを
含浸槽から取出した場合この部分はコイル側に残ったま
まとなる。このレジン溜り部■は、亀裂が生じ易く、ク
エンチ電流を低く抑える原因となる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のように、特にくら形の超電導コイルを超電導丸線
を用いて形成した場合、マグネット外周部が凹凸となり
、この部分がレジン溜り部となり、亀裂発生及びクエン
チの原因となる。

これを防ぐため、外型の寸法精度をあげて、極カレジン
溜り部を少なくする方法はあるが、マグネット外周部の
凹凸は不特定の位置に現われるため、レジン溜り部を少
なくする方法にも限度がある。また強制的に外周部を押
えた場合、内部の素線間に片当りが生じ、素線絶縁の損
傷や断線が生じる危険性が大きい。

本発明は、コイル外周部のレジン溜りをなくし、クエン
チ電流の低下を防ぐことを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の製造方法において
は、超電導線を巻いた外周部に離型性シートを配し、更
に外周部にフェルト等のクッション材を配した後、最外
層に熱収縮性シートを巻回し、加熱処理と、レジン含浸
をおこない、レジン部 硬化後、離型性シートから外側の層を除去し、要電導コ
イルを製造する。

（作　　用） このような製造方法においては、最外層の熱収縮性シー
トが加熱処理により、収縮するので、クッション材は外
周部から圧縮力を受ける。クッション材はこの圧縮力の
ため、変形し、次いで離型性シートも内側に押され最終
的にコイルの外周の凹凸に沿った形状となる。レジン含
浸を行い硬化後、離型性シートより外側の部分を除去し
た超電導コイルの外周は、超電導線の凹凸に応じたレジ
ン面となり、従来問題であった素線間のレジン溜り部が
なくなる。

（実　施　例） 以下本発明の一実施例について、第１図と第２図を参照
して説明する。第２図は第１図の要部拡大図である。■
は第６図に示した超電導線■と同じものであり、（Ｑは
離型性シート（例えばデュポン社のテフロンテープ）、
■はクツシコン材（例えばポリエステルフェルト材料＞
　　（１０）は熱収縮テープ（例えば熱収縮ポリエステ
ルフィルムテープ）を示す。（イ）は巻き型を示す、こ
こでは熱収縮テープ（１０）の外側に位置する含浸用の
槽を省略してｂ）る。

（ハ）は、巻き型に）に沿って予め加工しである絶縁ス
ペーサを示す。

巻き型に）と絶縁スペーサ■をガイドにして、超電導線
■を巻回後順次離型性シート■、クッション材■、熱収
縮テープ（１０）を巻回した後１００〜１３０℃の加熱
処理を行う。

加熱処理により、熱収縮テープ（１０）が収縮し、クッ
ション材■を第２図矢印の方向に押え付付、対いで離型
性シート０を超電導線■側に押しやる。

離型性シート０は柔軟性を有しているため、超電導線０
間の凹凸に、破線で示すような形状になじむ。

次いで含浸槽に入れ、レジン（１１）を真空加圧含浸法
等により含浸し、超電導線■をレジン（１１）で埋める
。レジン（１１）の硬化複離型性シート■から外側の部
分を除去すると、従来のようなレジン溜め部ができない
ので、極低温に冷却してもレジン部に亀裂の生じにくい
超電導マグネットが得られる。必要に応じて外周部は、
シート状絶縁材料（例えばカプトン（デュポン社商品名
）シー１−や０．３を程度の積層板を介してＳＵＳ線等
を用いて機械的補強を行う。

以下にこの実施例の効果を説明する。超電導線ω間の外
周面凹凸に離型性シート０がなじみ、離型性シート■か
ら外層の部分が除去できるため、超電導コイル内のレジ
ン溜め部の発生を抑えることができる。このため極低温
に冷却した場合の亀裂発生の可能性が大幅に少なくなり
、クエンチに対する信頼性が向上する。また、超電導線
のが。

巻き型（イ）の半径方向にふくらんで古漬率が低下する
問題についても、クッション材０を介して間接的に内側
に押しやるため、超電導線■の絶縁皮膜の損傷や断線の
恐れをなくした状態で占積率を向上することができる。

なお、レジンの含浸は熱収縮テープの加熱収縮処理の前
におこなってもよい。このようにすると。

レジンの含浸性が向上する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の超電導コイルの製造方法に
よればレジン溜り部の発生を抑えることができ、亀裂に
対する信頼性が向上し、クエンチ電流を大きく保つこと
ができる。

また、クッション材を介して巻線全体を押えることによ
り、絶縁層の損傷や断線を生じないで占積率を向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法の一実施例を適用するくら形
コイルの断面図、第２図は第１図の要部拡大図、第３図
は一般的な円形コイル断面図、第４図は一般的なくら形
コイ、ルを示す斜視図、第５図は第４［１！！ｌの■−
■線に沿う断面図である。 ■・・・超電導線　　　　　（へ）・・・巻き型■・・
・離型用シート　　　０・・・クッション材（１０）・
・・熱収縮テープ 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　超電導線を巻回し、その表面に離型性テープとクッシ
   ョン材と熱収縮性テープを順次巻回し、加熱処理とレジ
   ン含浸またはレジン含浸と加熱処理をおこない、レジン
   を硬化し、熱収縮性テープとクッション材と離型性テー
   プを除去することを特徴とする超電導コイルの製造方法
   。