JPH0459764B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0459764B2 JPH0459764B2 JP60283914A JP28391485A JPH0459764B2 JP H0459764 B2 JPH0459764 B2 JP H0459764B2 JP 60283914 A JP60283914 A JP 60283914A JP 28391485 A JP28391485 A JP 28391485A JP H0459764 B2 JPH0459764 B2 JP H0459764B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- current lead
- hollow tube
- superconducting electromagnet
- helium gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
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。
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。
一般に超電導電磁石は液体ヘリウム等の極低温
冷媒によつて冷却されるため液体窒素シールドや
真空等によつ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
マグネツ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ユ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。したがつ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。
冷媒によつて冷却されるため液体窒素シールドや
真空等によつ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
マグネツ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ユ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。したがつ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。
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
つており、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を上蓋４に設けられ
たフランジ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を介して超電導電磁
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の容器外部の上端部には図示しない外
部電源に接続するためのブスバー７が設けられて
いる。第２図の構成においては、容器１内で蒸発
したヘリウムガスを電流リード３の内部〓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。
す。低温容器１の内部には液体ヘリウムHeが入
つており、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を上蓋４に設けられ
たフランジ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を介して超電導電磁
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の容器外部の上端部には図示しない外
部電源に接続するためのブスバー７が設けられて
いる。第２図の構成においては、容器１内で蒸発
したヘリウムガスを電流リード３の内部〓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〓間１０をヘリウムガ
スHeの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の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り導体の冷却表
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つた。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つた。
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〓間１０をヘリウムガ
スHeの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の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り導体の冷却表
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つた。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つた。
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つて外周に、
周上で２ケ所の対称な位置にスリツト２１を備え
たデイスク状のフイン２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。上述したデイスク状のフイン２０のスリツ
ト２１はそれぞれ90°の角度をもつて導体１９の
外周に軸方向に所定のピツチを保つており、ヘリ
ウムガスの流路となつている。導体１９にフイン
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
らかの原因でストツプした場合に導体１９の温度
上昇を、フイン設置に伴う熱容量増加によつて遅
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。す
なわち、導体に、大形で多数枚のデイスク状のス
リツト付きフインが必要であるためフインの切削
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。
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つて外周に、
周上で２ケ所の対称な位置にスリツト２１を備え
たデイスク状のフイン２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。上述したデイスク状のフイン２０のスリツ
ト２１はそれぞれ90°の角度をもつて導体１９の
外周に軸方向に所定のピツチを保つており、ヘリ
ウムガスの流路となつている。導体１９にフイン
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
らかの原因でストツプした場合に導体１９の温度
上昇を、フイン設置に伴う熱容量増加によつて遅
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。す
なわち、導体に、大形で多数枚のデイスク状のス
リツト付きフインが必要であるためフインの切削
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つた。
用として使用する場合には問題があつた。
この本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
させ超電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う導体構成を改良す
ることを目的とする。
流使用時においても電流リードの冷却効果を向上
させ超電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う導体構成を改良す
ることを目的とする。
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
などの良電導材で形成した丸線導体と、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。
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
などの良電導材で形成した丸線導体と、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・銅合金などの良電導材で形成した複数
本の丸線導体２９ａと、ステンレス・マンガン
鋼・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２９ａおよ
び丸線材２９ｂで囲まれた数多い小さな〓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。
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・銅合金などの良電導材で形成した複数
本の丸線導体２９ａと、ステンレス・マンガン
鋼・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２９ａおよ
び丸線材２９ｂで囲まれた数多い小さな〓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ツプした場合でも、熱伝導率
の小さい丸線材の熱容量によつて、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える。
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ツプした場合でも、熱伝導率
の小さい丸線材の熱容量によつて、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える。
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
電磁石装置の縦断面図、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例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。 １：低温容器、３：電流リード、８：中空管、
９：導体、１０：〓間、２９ａ：丸棒導体、２９
ｂ：丸線材。
石装置用電流リードの横断面図、第２図は超電導
電磁石装置の縦断面図、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例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。 １：低温容器、３：電流リード、８：中空管、
９：導体、１０：〓間、２９ａ：丸棒導体、２９
ｂ：丸線材。
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〓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 JPS62142379A (ja) | 1987-06-25 |
| JPH0459764B2 true 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) |
Families Citing this family (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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62142379A (ja) | 1987-06-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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