JPS6388809A - パンケ−キ型交流用超電導コイル - Google Patents
パンケ−キ型交流用超電導コイルInfo
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- JPS6388809A JPS6388809A JP23407986A JP23407986A JPS6388809A JP S6388809 A JPS6388809 A JP S6388809A JP 23407986 A JP23407986 A JP 23407986A JP 23407986 A JP23407986 A JP 23407986A JP S6388809 A JPS6388809 A JP S6388809A
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- Japan
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- coil
- coils
- grooves
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- Pending
Links
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は超電導コイルの改良に関し、特にパンケーキ型
交流用として使用可能なコイルの構造に係るものである
。
交流用として使用可能なコイルの構造に係るものである
。
（従来の技術）
超電導コイルは極低温状態で効果を発揮するもので種々
の超電導機器に用いられている。超電導線を交流下で用
いるとヒステリシス損やうず電流損失による温度上昇が
生じるため交流用超電導線材としてはマトリックスにう
ず電流損失の少ないＣｕ−Ｎｉ合金を使用するものであ
る。しかしＣｕ−Ｎｉ合金はＣｕなどに比較すると熱伝
導性が悪いので液体ヘリウムなどの冷媒に対する熱移動
が少なく液体ヘリウムとの接触面積を十分確保すること
が重要となる。そこで交流用超電導コイルは上下のコイ
ル層間にスペーサーを入れて冷却チャンネルを設ける工
夫がなされている。例えば第５図に示すように巻芯（１
）を中心に超電導線をパンケーキ状に巻いてコイルとし
たコイル（２）をスペーサー（３）と交互に多層に集積
してパンケーキ型超電導コイルとするものである。この
超電導コイルにはスペーサー（３）に冷却チャンネル０
）が設けられており、液体ヘリウムがコイルの上下にわ
たって流れコイルを冷却するものである。しかしこのよ
うな構造ではコイルと液体ヘリウムとの接触が十分では
なく冷却が不完全であった。またパンケーキコイルにお
いてはコイル各層間を直列に接続する接続テープα力、
（１７’）が必要であり、この接続部の熱損失が大きい
ため、所望の電流値が得られず交流用として使用するこ
とが不可能であった。
の超電導機器に用いられている。超電導線を交流下で用
いるとヒステリシス損やうず電流損失による温度上昇が
生じるため交流用超電導線材としてはマトリックスにう
ず電流損失の少ないＣｕ−Ｎｉ合金を使用するものであ
る。しかしＣｕ−Ｎｉ合金はＣｕなどに比較すると熱伝
導性が悪いので液体ヘリウムなどの冷媒に対する熱移動
が少なく液体ヘリウムとの接触面積を十分確保すること
が重要となる。そこで交流用超電導コイルは上下のコイ
ル層間にスペーサーを入れて冷却チャンネルを設ける工
夫がなされている。例えば第５図に示すように巻芯（１
）を中心に超電導線をパンケーキ状に巻いてコイルとし
たコイル（２）をスペーサー（３）と交互に多層に集積
してパンケーキ型超電導コイルとするものである。この
超電導コイルにはスペーサー（３）に冷却チャンネル０
）が設けられており、液体ヘリウムがコイルの上下にわ
たって流れコイルを冷却するものである。しかしこのよ
うな構造ではコイルと液体ヘリウムとの接触が十分では
なく冷却が不完全であった。またパンケーキコイルにお
いてはコイル各層間を直列に接続する接続テープα力、
（１７’）が必要であり、この接続部の熱損失が大きい
ため、所望の電流値が得られず交流用として使用するこ
とが不可能であった。
（問題点を解決するための手段および作用）本発明は上
記の問題に鑑みなされたもので、溝の巾、高さおよび間
隔を所定の寸法とした溝付スペーサーを、巻枠を中心と
して放射状に多層に配置し、このスペーサーの溝内に導
体を巻線してコイルとし、コイル間およびコイル層間に
冷却チャンネルを設けることを特徴とするパンケーキ型
交流超電導コイルである。
記の問題に鑑みなされたもので、溝の巾、高さおよび間
隔を所定の寸法とした溝付スペーサーを、巻枠を中心と
して放射状に多層に配置し、このスペーサーの溝内に導
体を巻線してコイルとし、コイル間およびコイル層間に
冷却チャンネルを設けることを特徴とするパンケーキ型
交流超電導コイルである。
すなわち本発明は第１図に示すように、溝の巾、高さお
よびその間隔を所定の寸法としたスペーサー（３）を巻
枠（１）を中心として放射状に多層に配置し、このスペ
ーサーの溝（５）内に導体（２）を巻線してパンケーキ
コイルとし、このコイル間に冷却チャンネル（４）を、
またコイル層間（コイルとコイルの上下間）に冷却チャ
ンネル（１１勺を設けたものである。
よびその間隔を所定の寸法としたスペーサー（３）を巻
枠（１）を中心として放射状に多層に配置し、このスペ
ーサーの溝（５）内に導体（２）を巻線してパンケーキ
コイルとし、このコイル間に冷却チャンネル（４）を、
またコイル層間（コイルとコイルの上下間）に冷却チャ
ンネル（１１勺を設けたものである。
本発明は上記のコイル間およびコイル層間の両方に冷却
チャンネルを設けたので導体の全面が液体ヘリウムと接
触して冷却効果が著しく向上するものである。
チャンネルを設けたので導体の全面が液体ヘリウムと接
触して冷却効果が著しく向上するものである。
上記のスペーサーは第２図に示すように溝巾（６）およ
び溝の深さく７）は導体の厚さおよび巾より若干大きく
とる方が導体を巻回するときに巻き易い。
び溝の深さく７）は導体の厚さおよび巾より若干大きく
とる方が導体を巻回するときに巻き易い。
溝と溝との間隔（８）は溝巾の汐より大きくとるもので
Ａより小さいと冷却効果が小さくなる。スペーサーの厚
さく９）は溝の深さの歿より大きくする。Ｖ２より小さ
いと、冷却効果が低下するからである。
Ａより小さいと冷却効果が小さくなる。スペーサーの厚
さく９）は溝の深さの歿より大きくする。Ｖ２より小さ
いと、冷却効果が低下するからである。
スペーサーの巾１０は溝巾より若干大きい方が強度的に
有利である。
有利である。
また本発明は上記のスペーサーを第５図に示すように溝
と溝との間隔（ｇ）を内側を大きく外側にゆくにしたが
って順次（８勺、（８つのように小さくして、コイルの
磁場台布は中心が高く、外側が低いため最内層の導体の
温度が上昇し易いものであるが上記のように内側の冷却
チャンネルを大きく、外側を小さくしたので、コイル全
体を均一に冷却することができる。
と溝との間隔（ｇ）を内側を大きく外側にゆくにしたが
って順次（８勺、（８つのように小さくして、コイルの
磁場台布は中心が高く、外側が低いため最内層の導体の
温度が上昇し易いものであるが上記のように内側の冷却
チャンネルを大きく、外側を小さくしたので、コイル全
体を均一に冷却することができる。
さらに本発明は導体をスペーサーの溝に沿って巻回する
際に導体を内側から外側へ、次の層の外側から内側へ順
次巻回することにより、導体を接続することなく、連続
してコイルとすることができる。このような構造とする
ことにより、従来コイルの外側と内側に各層間を接続し
ていた接続部が不要となり、また熱損失を皆無とするこ
とができる。
際に導体を内側から外側へ、次の層の外側から内側へ順
次巻回することにより、導体を接続することなく、連続
してコイルとすることができる。このような構造とする
ことにより、従来コイルの外側と内側に各層間を接続し
ていた接続部が不要となり、また熱損失を皆無とするこ
とができる。
なおコイルの巻始めを外側から内側へ行なう場合も巻回
する方向が異なるが効果は同様であることは云うまでも
ない。
する方向が異なるが効果は同様であることは云うまでも
ない。
（実施例）
以下に本発明の一実施例について説明する。
実施例１゜
第４図に示すようなＮｂＴｉα■を超電導体としＣｉｕ
−ＮｉＱ９およびＣｕ（至）を安定化マトリックスと
しネオマールα→により被覆された超電導線６本をＳｕ
ｓα０の才わりに撚り合わせ、これを５水平行に並べて
エポキン樹脂◇Ｏで含浸した厚さ０．４ｍｍ、巾２箇の
導体とした。この導体を２本用いて第」図に示すように
外径１０５咽φの溝付スペーサーに１層当り１７ターン
、１２層に計２０４ターン巻回しエポキシ含浸処理して
パンケーキコイルを作製した。
−ＮｉＱ９およびＣｕ（至）を安定化マトリックスと
しネオマールα→により被覆された超電導線６本をＳｕ
ｓα０の才わりに撚り合わせ、これを５水平行に並べて
エポキン樹脂◇Ｏで含浸した厚さ０．４ｍｍ、巾２箇の
導体とした。この導体を２本用いて第」図に示すように
外径１０５咽φの溝付スペーサーに１層当り１７ターン
、１２層に計２０４ターン巻回しエポキシ含浸処理して
パンケーキコイルを作製した。
このパンケーキコイルに５０Ｈｚの通電試験を行なった
結果、直流のクエンチ電流の８０％の電流が流れた。比
較のため上記と同じ超電導線を用いて第５図のような従
来のパンケーキコイルを作製して５０Ｈｚの通電試験を
行なった結果直流クエンチ電 主流の２０％の電流しか流せなかった。
結果、直流のクエンチ電流の８０％の電流が流れた。比
較のため上記と同じ超電導線を用いて第５図のような従
来のパンケーキコイルを作製して５０Ｈｚの通電試験を
行なった結果直流クエンチ電 主流の２０％の電流しか流せなかった。
剖
実施喪２゜
実施例１と同じ超電導線を用い、第５図に示す内側の溝
と溝の間隔（８）を２咽、（８勺を１．５ ｍｍ、中間
が１咽最外側が０．５ ｍｍとした、内側の溝間隔を大
きく外側を小さくしたスペーサーを用いて１層当り１７
ターンとし１２層、計２０４ターンのパンケーキコイル
を作成した。これに５０Ｈｚの通電試験を行なった結果
、直流クエンチ電流の１００係を流すことができた。
と溝の間隔（８）を２咽、（８勺を１．５ ｍｍ、中間
が１咽最外側が０．５ ｍｍとした、内側の溝間隔を大
きく外側を小さくしたスペーサーを用いて１層当り１７
ターンとし１２層、計２０４ターンのパンケーキコイル
を作成した。これに５０Ｈｚの通電試験を行なった結果
、直流クエンチ電流の１００係を流すことができた。
（効 果）
本発明によれば冷媒の通路を充分に確保することができ
冷却効果に優れているためパンケーキ型交流用超電導コ
イルとして良好な特性が得られる。
冷却効果に優れているためパンケーキ型交流用超電導コ
イルとして良好な特性が得られる。
またコイルは途中の接続部がないため熱損失が少なく、
製造も容易であるなど多くのメリットを有するもので工
業的価値が極めて高いものである。
製造も容易であるなど多くのメリットを有するもので工
業的価値が極めて高いものである。
第１図は本発明の一実施例を示すパンケーキ型交流用超
電導線で（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図、第２図
は本発明に用いるスペーサーを示す図で（ａ）は側断面
図、（ｂ）は矢視部の断面図、第う図は本発明の別のス
ペーサーの側断面図、第４図は本発明に用いる超電導体
の一部切欠き横断面図、第５図は従来のパンケーキ型超
電導コイルの斜視図である。 １・・・巻枠、２・・・導体、う・・・スペーサー、４
４．４’・・・冷却チャンネル、５・・・溝、６・・・
溝巾、７・・・溝深さ、８・・・溝間隔、９・・・スペ
ーサー厚さ、１０・・・スペーサー巾、１１ ＝−Ｎｂ
Ｔｉ、ｌ ２−Ｃｕ−Ｎｉ、１３ ・・・Ｃｕ、１４・
・・絶縁体、１５・・・Ｓｕｓ 、 １６・・・エポ
キシ樹脂、１７・・・接続テープ
電導線で（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図、第２図
は本発明に用いるスペーサーを示す図で（ａ）は側断面
図、（ｂ）は矢視部の断面図、第う図は本発明の別のス
ペーサーの側断面図、第４図は本発明に用いる超電導体
の一部切欠き横断面図、第５図は従来のパンケーキ型超
電導コイルの斜視図である。 １・・・巻枠、２・・・導体、う・・・スペーサー、４
４．４’・・・冷却チャンネル、５・・・溝、６・・・
溝巾、７・・・溝深さ、８・・・溝間隔、９・・・スペ
ーサー厚さ、１０・・・スペーサー巾、１１ ＝−Ｎｂ
Ｔｉ、ｌ ２−Ｃｕ−Ｎｉ、１３ ・・・Ｃｕ、１４・
・・絶縁体、１５・・・Ｓｕｓ 、 １６・・・エポ
キシ樹脂、１７・・・接続テープ
Claims (3)
- （１）溝の巾、高さおよび間隔を所定の寸法とした溝付
スペーサを巻枠を中心として放射状に多層に配置し、こ
のスペーサーの溝内に導体を巻線してパンケーキコイル
とし、コイル間およびコイル層間に冷却チャンネルを設
けることを特徴とするパンケーキ型交流超電導コイル。 - （２）スペーサーの溝と溝との間隔をコイルの内側を大
きく、外側を小さく設定してコイル内側の冷却チャンネ
ルを大きく、外側を小さくすることを特徴とする特許請
求範囲第１項記載のパンケーキ型交流用超電導コイル。 - （３）導体をコイル内側から外側へ、次の層の外側から
内側へと連続巻きしてコイル内において導体が無接続で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
項記載のパンケーキ型交流用超電導コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23407986A JPS6388809A (ja) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | パンケ−キ型交流用超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23407986A JPS6388809A (ja) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | パンケ−キ型交流用超電導コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6388809A true JPS6388809A (ja) | 1988-04-19 |
Family
ID=16965270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23407986A Pending JPS6388809A (ja) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | パンケ−キ型交流用超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6388809A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6471105A (en) * | 1987-09-10 | 1989-03-16 | Sumitomo Electric Industries | Superconducting coil for ac |
| WO2011042614A1 (en) * | 2009-10-09 | 2011-04-14 | Salomaeki Jarkko | Winding arrangement for an inductive component |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5565408A (en) * | 1978-11-13 | 1980-05-16 | Toshiba Corp | Superconductive electromagnet |
| JPS5610906A (en) * | 1979-07-09 | 1981-02-03 | Toshiba Corp | Superconductive magnet |
| JPS5629310A (en) * | 1979-08-17 | 1981-03-24 | Toshiba Corp | Superconductive magnet device |
| JPS57118608A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-23 | Toshiba Corp | Super-conductive coil |
-
1986
- 1986-10-01 JP JP23407986A patent/JPS6388809A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5565408A (en) * | 1978-11-13 | 1980-05-16 | Toshiba Corp | Superconductive electromagnet |
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| 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 |
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