JPH0297004A - 超電導磁石装置 - 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 この発明は、例えば超電導磁気浮上車両に搭載される超
電導磁石装置に関するものである。

［従来の技術］ 第４図は例えば実開昭５９−３３２１４号公報に示され
たものと同種の従来の超電導磁石装置を示す構成図であ
り、図において（１）は外槽である第１の容器、（２）
は第１の容器（１）内に収納された内槽である第２の容
器、（３）は第２の容器（２）内に収納された超電導コ
イル、（４）は第１の容器（１）と第２の容器（２）と
の間に形成された真空部、（５）は第２の容器（２）内
に入れられた冷媒であり、この冷媒（５）は液体ヘリウ
ムである。（６）は熱シールド部材として真空部（４）
内に設けられ輻射熱をシールドするため液体窒素温度に
冷却された熱シールド板、（７）は第２の容器（２）を
支持する支持部である。

第５図は第４図の超電導磁石装置が取り付けられた超電
導磁気浮上車両を示す構成図であり、図において（８）
は下部両側に超電導磁石装置が取り付けられた車両本体
、（９）は超電導磁石装置の側方の垂直壁に設置された
第１の地上コイル２（１０）は超電導磁石装置の下方の
水平面に設置された第２の地上コイルである。

上記のように構成された従来の超電導磁石装置において
は、超電導コイル（３）と第１及び第２の地上コイル（
９）　、（１０）との間の磁気結合を密にし、エネルギ
ーの有効利用を図るため、両者間の距離をできるだけ縮
小する必要がある。そこで、超電導コイル（３）の中心
から第１の容器（１）の外表面までの寸法（Ａ）、（Ｂ
）をできるだけ縮めて、超電導コイル（３）を第１及び
第２の地上コイル（９）　、（１０）のそれぞれに近付
ける努力がなされている。

このため、第２の容器（２）の断面形状を、超電導コイ
ル（３）の断面形状に合わせて、矩形にしている。また
、第２の容器（２）の外表面から第１の容器（１）の外
表面までの寸法（Ｃ）、（Ｄ）についても、製作誤差や
熱シールド板（６）の振動などのため第２の容器（２）
と熱シールド板（６）とが接触して、熱シールド板（６
）からの熱が第２の容器（２）に直接侵入するようなこ
とのない範囲内で、可能な限り短縮されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように構成された従来の超電導磁石装置において
は、通常の電磁力による熱シールド板（６）の振動は考
慮されているので、通常は熱シールド板（６）が第２の
容器（２）に接触するようなことはないが、何等かの原
因により超電導コイル（３）の超電導状態が破壊される
と、急激な磁束の変化が生じるため、熱シールド板（６
）が第２の容器（２）の外表面に接触してしまうことが
あり、このため第２の容器（２）に熱シールド板（６）
からの熱が直接侵入してしまい、要求される冷却性能が
得られないという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、超電導コイルの超電導状態が破壊された場
合でも、熱シールド部材と第２の容器とが接触して第２
の容器に熱が直接侵入することがなく、冷却性能を維持
することができる超電導磁石装置を得ることを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る超電導磁石装置は、熱シールド部材より
熱伝導率の低い材質からなる接触防止体を、熱シールド
部材と第２の容器との間に設けたものである。

［作用］ この発明の接触防止体は、熱シールド部材と第２の容器
とが直接接触するのを防止し、これにより熱シールド部
材から第２の容器へ熱が直接伝導するのを防止する。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例による超電導磁石装置を示
す構成図であり、第４図と同−又は相当部分には同一符
号を付し、その説明を省略する。

図において、（１１）は熱シールド板（６）の第２の容
器（２）に対向する面に突出するように複数個設けられ
た円柱状の接触防止体であり、この接触防止体（１１）
は熱シールド板（６）より熱伝導率が低く機械強度の大
きい例えばＧＦＲＰ　（ガラス繊維強化プラスチック）
などの材質からなっている。また、接触防止体（１１）
は、熱シールド板（６）と第２の容器（２）との間隔が
制約される位置に設けられている。即ち、第２の容器（
２）の第１及び第２の地上コイル（９）　、（１０）に
対向する面に対向するように、熱シールド板（６）に取
り付けられている。ここで、第１図は第５図の車両本体
（８）の右側の超電導磁石装置を示しているため、第２
の容器（２）の下面及び右上下側面が第１及び第２の地
上コイル（９）　、（１０）に対向している。従って、
接触防止体（１１）は、第２の容器（２）の下面及び右
上下側面に対向するように取り付けられている。さらに
、第２の容器（２）の側面に対向する接触防止体（１１
）は、第２図のようにスパンＬ＋で直線上に配置され、
第２の容器（２）の下面に対向する接触防止体（１１）
は、第３図のようにスパンＬ２で直線上に配置されてい
る。

上記のように構成された超電導磁石装置においては、超
電導コイル（３）の超電導破壊により急激な磁束の変化
が生じると、熱シールド板（６）には従来と同様に荷重
が作用する。すると、まず接触防止体（１１）が第２の
容器（２）に当たり、その後は接触防止体（１１）が支
持スパンＬ、、Ｌ２で熱シールド板（６）にかかる荷重
を支持する。

そこで、磁束変化による荷重によって熱シールド板（６
）が変形して第２の容器（２）に接触しないように、ス
パンＬ、、Ｌ２を予め決めておけば、熱シールド板（６
）の第２の容器（２）への直接接触は防止され、第２の
容器（２）に熱が直接侵入することも防止される。

また、従来は熱シールド板（６）の変形量が大きかった
ので、−度変形すると元に戻らないことがあったが、上
記実施例では接触防止体り１１）により熱シールド板（
６）の変形量が小さくなるため、熱シールド板（６）に
生じる応力も小さくなり、また熱シールド板（６）の変
形量が弾性変形限度内になり、荷重が作用しなくなった
後には、接触防止体（１１）は第２の容器（２）から離
れる。

さらに、従来、通常の熱シールド板（６）の振動で、熱
シールド板（６）が第２の容器（２）に接触するような
ことはないものの、この振動の振れが大きい熱シールド
板（６）では、振動により熱が発生し、冷媒（５）の蒸
発量が増えるという欠点があったが、上記実施例のもの
は接触防止体（１１）によりこの振動の幅を抑えること
ができ、これにより冷媒（５）の蒸発量を減らすことが
できる。

なお、上記実施例では接触防止体（１１）を熱シールド
板（６）に取り付けたが、第２の容器（２）側に取り付
けてもよい。

また、上記実施例では接触防止体（１１）を直線上に１
列ずつ配置したが、曲線状に配置したり、複数列に配置
したりしてもよい。

さらに、上記実施例では接触防止体（１１）として円柱
状の部材を示したが、例えば直方体状など池の形状であ
ってもよい。また、網状の接触防止体で第２の容器（２
）を覆ってもよい。さらに、例えば円錐状など、先端部
の断面積が小さい接触防止体を用いれば、より確実に第
２の容器（２）への熱の侵入を防止できる。

さらにまた、接触防止体の材質は熱伝導率が熱シールド
板（６）より低ければよいが、ＧＦＲＰやＣＦＲＰ　（
カーボンファイバー強化プラスチック）など、熱伝導率
がかなり低く、機械的強度にも優れたものが望ましい。

また、上記実施例では冷媒（５）として液体ヘリウムを
用いたが、超電導コイル（３）を超電導状態にできれば
、超電導コイル（３）の材質等に応じて他の冷媒を用い
てもよい。

［発明の効果コ 以上説明したように、この発明の超電導磁石装置は、熱
シールド部材より熱伝導率の低い材質からなる接触防止
体を、熱シールド部材と第２の容器との間に設けたので
、超電導コイルの超電導状態が破壊された場合でも、熱
シールド部材と第２の容器とが接触して第２の容器に熱
が直接侵入することがなく、冷却性能を維持することが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による超電導磁石装置を示
す構成図、第２図は第１図の第２の容器の側面に対向す
る接触防止体の配置状態を示す拡大構成図、第３図は第
１図の第２の容器の下面に対向する接触防止体の配置状
態を示す拡大構成図、第４図は従来の超電導磁石装置の
一例を示す構成図、第５図は第４図の超電導磁石装置が
取り付けられた超電導磁気浮上車両を示す構成図である
。 図において、（１）は第１の容器、（２）は第２の容器
、（３）は超電導コイル、（５）は冷媒、（６）は熱シ
ールド板、（１１）は接触防止体である。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　第１の容器と、この第１の容器内に設けられ冷媒が入
   れられる第２の容器と、この第２の容器に収納された超
   電導コイルと、前記第１の容器と前記第２の容器との間
   に設けられた熱シールド部材と、この熱シールド部材と
   前記第２の容器との間に設けられ、かつ前記熱シールド
   部材より熱伝導率の低い材質からなり、前記熱シールド
   部材と前記第２の容器とが直接接触するのを防止する接
   触防止体とを備えたことを特徴とする超電導磁石装置。