JPS63271907A - コイル含浸方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は超電導マグネットコイルに樹脂を含浸する方法
に関するものである。

［従来の技術］ 超電導マグネットは電磁力による線材の動きから常電導
転移を起すことがあるので線材が動かないようにコイル
に樹脂を含浸することが行なわれており、また線材をコ
イルに巻いてから熱処理をし超電導体を生成させる方式
のマグネットでは熱処理により生じた線材の弛みを防ぎ
劣化した線材ＩＩ！！縁を守るためにコイルに樹脂を含
浸している。

一方超電導マグネットは十分に冷却しなければならず、
特にパルスマグネットや交流マグネットでは急激な電流
変化のため線材の内部で発熱が生ずるので、コイル内部
に冷却チャンネルを設は液体ヘリウムを流通させて冷却
している。このため前記の含浸材には低温特性に優れれ
なものとして通常はエポキシ樹脂やパラフィン等が用い
られこれが冷却チャンネルを塞がないように含浸される
ことになるが、硬化する前の液状の含浸材は冷却チャン
ネルに入り込んでしまい、これが硬化すると除去するこ
とができなくなるので、その硬化前に冷却チャンネルか
ら除去しなければならない。

この冷却チャンネル内の含浸材の排出は、従来はコイル
を含浸樹脂中に浸漬し真空含浸をして各線間に樹脂が十
分に浸透した後にコイルを含浸樹脂中から取出し、冷却
チャンネル内に入り込んでいる含浸樹脂を圧縮空気によ
り吹き飛ばすか、もしくは冷却チャンネル内に細いチュ
ーブを挿入して真空吸引する等の方法により冷却チャン
ネルから除去していた。

［発明が解決しようとする間趙点］ 前記のコイル内部の冷却チャンネルは通常各コイルの眉
間に多数の絶縁材製スペーサを挿入しこの各スペーサ間
の間隙を液体ヘリウムの流通路にしているが、このスペ
ーサの厚さはマグネットの性能から０．５〜２．０關程
度の最小にされ冷却チャンネルも狭いのでこれに入り込
んだ含浸樹脂を除去するのは困難であり、殊に含浸樹脂
にエポキシ樹脂を用いた場合はこれが冷却チャンネル内
で硬化してしまうと除去することは殆ど不可能であると
いう問題点があった。

また、冷却チャンネル内の含浸樹脂を除去するのに、前
記のように圧縮空気により吹き飛ばす除去方法では線材
をコイルに巻いてから熱処理する方式のマグネットの場
合劣化した絶縁材が圧縮空気により吹き飛ばされて絶縁
不良を起すおそれがあり、冷却チャンネル内に細いチュ
ーブを挿入して真空吸引する除去方法も、チューブが細
いため樹脂を吸引しきれないばかりでなく、冷却チャン
ネルが数百ケ所もあると吸引除去作業に長時間を要しそ
の作業中に樹脂の硬化が起きてしまうことになり、前記
いずれの除去方法も、次工程で含浸’ｍ　詣を加熱炉内
で硬化させる際に線材間に浸み込んでいた樹脂が冷却チ
ャンネル内に流れ出て硬化してしまうという問題点があ
った。

そこで本発明は含浸樹脂を冷却チャンネルから完全に除
去して冷却効率の高い高性能マグネットを得ることを可
能にしたコイル含浸方法を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 前記の問題点を解決するために本発明のコイル含浸方法
は、超電導マグネットを液状樹脂中に浸漬して含浸し、
この超電導マグネットを液状樹脂中から取出してコイル
線間に含浸された樹脂を硬化させる過程において、この
超電導マグネットを回転させその遠心力により冷却チャ
ンネル内の樹脂を除去するようにしたものである。

［作用］ 前記のコイルの各線間に浸透した含浸樹脂は硬化するこ
とにより各線材を動かないように固定し、含浸する際に
コイルの冷却チャンネル内に入り込んだ樹脂は、含浸樹
脂を硬化させる過程において超電導マグネットが回転す
ることにより硬化前に遠心力を受けることになり、冷却
チャンネル内にある樹脂はこの遠心力によって完全に排
出されるのである。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は本発明におけるソレノイド巻された超電導マグ
ネットを上半部断面で示し、第２図は半径方向の上半部
断面と下半部の端面を示したものである。同図において
１は超電導マグネット、２はガラス繊維補強プラスチッ
ク（ＧＦＲＰ）製のボビン、３はボビン両端の鍔板であ
り、４はこのボビン２に巻回した超電導線材のコイルで
ある。

このコイル４はたとえば表面に絶縁編組を施して仕上り
外径を０．６φにした線材を用い、コイルは巻内径４．
５φ、外径１１２φ、巻長さ６０で２０層に形成したも
のである。

５はこのコイル４の各層間に挿入したスペーサであり、
たとえばＧＦＲＰ製で幅５ａｕａ、Ｊ！Ｘさ１８に形成
したスペーサ４８枚を円周方向に等ピッチで眉間に挿入
し、この隣あう各スペーサの間に形成される間隙を冷却
チャンネル６にする。７はこの各冷却チャンネル６の両
端に連通ずるようにボビン両端の鍔板３に設けた孔であ
り、８は超電導マグネット１の中心孔である。

前記の超電導マグネット１は、液状樹脂中に浸漬して真
空含浸等によりコイルの各線間に樹脂を浸透させ、つい
でこの液状脂中から取出した超電導マグネット１を第３
図示の回転硬化装置１０にセットする。

第３図示の回転硬化装置１０は、回転軸１１により回転
される回転取付は部材１２を加熱炉１３内に設置したも
ので、１４は軸受、１５はプーリ、１６はモータであり
、この回転取付は部材１２に前記の樹脂含浸超電導マグ
ネット１の中心孔８を通しその中心線方向を回転軸１１
に対し直角方向にして取付ける。

１７は回転の際の振れ止め用のバランサーである。

この加熱炉１３は炉内に温風を吹き出して超電導マグネ
ット１の含浸樹脂を加熱し硬化させるものであり、超電
導マグネット１はこの加熱雰囲気中で回転軸１１の回り
に回転させられる。

前記のように加熱炉１３内に置かれた超電導マグネット
１の含浸樹脂は加熱雰囲気により加熱硬化されるが、こ
の硬化過程において超電導マグネット１は回転している
のでコイル内の含浸樹脂は遠心力を受けることになり、
冷却チャンネル６内に入り込んでいる液状樹脂はこの遠
心力によりボビンの鍔板３に設けた孔７から外に排出さ
れる。このようにしてコイルの各線間に浸透している樹
脂は硬化して各線材相互を動かないように固定するが、
冷却チャンネル６内に入った樹脂は完全に排出されるの
である。

なお前記の実施例では、超電導マグネット１の中心孔８
の軸心方向を回転軸１１に対し直角方向にして取付けた
が、これは第４図示のように中心孔８を回転軸１１に通
して取付けてもよい。

また前記の実施例では、含浸樹脂に加熱硬化性の樹脂を
用いて加熱炉１３内の加熱雰囲気中で超電導マグネット
１を回転させたが、常温硬化性の樹脂を用い加熱雰囲気
中でなく体気中においてコイルの各線間に浸透した樹脂
が硬化するまで超電導マグネット１を回転させるように
しても冷却チャンネル６内の樹脂を完全に除去すること
ができる。

本発明は前記のようにして含浸樹脂の加熱硬化もしくは
常温硬化等の硬化過程において超電導マグネット１を回
転させその遠心力により冷却チャンネル６内の樹脂を排
出するものであり、この回転する超電導マグネット１の
加速度を３Ｇ〜１０Ｇ度にして冷却チャンネル６内の樹
脂を完全に除去することができた。

［発明の効果］ 前述のように本発明は、含浸樹脂の硬化過程において超
電導マグネットを回転させ遠心力で冷却チャンネル内の
樹脂を除去するようにしたので、狭い冷却チャンネルで
も入り込んだ樹脂を硬化前に完全に除去することができ
、しかも線材の絶縁損傷することなもないので冷却性能
のすぐれた超導マグネットを得ることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における超電導マグネットの上半部断面
図、第２図は上半部を断面にしな端面図、第３図は回転
硬化装置を示す図、第４図は超電導マグネットの取付は
状態の１例を示す図である。 １：超電導マグネット ６：冷却チャンネル １０：回転硬化装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超電導マグネットに樹脂を含浸し、前記含浸樹脂の硬化
   過程において超電導マグネットを回転させ遠心力により
   冷却チャンネル内の樹脂を除去することを特徴とするコ
   イル含浸方法。