JPH05175045A - 超電導磁石 - Google Patents
超電導磁石Info
- Publication number
- JPH05175045A JPH05175045A JP3344397A JP34439791A JPH05175045A JP H05175045 A JPH05175045 A JP H05175045A JP 3344397 A JP3344397 A JP 3344397A JP 34439791 A JP34439791 A JP 34439791A JP H05175045 A JPH05175045 A JP H05175045A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiation shield
- thermal conductivity
- high thermal
- cooling pipe
- eddy current
- 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.)
- Pending
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】輻射シールド１を電気伝導度の低い部材２で構
成し、さらに分割した熱伝導度の高い部材３を配置し、
熱伝導度の高い部材３を冷却配管で接合する。他の構成
の例として冷却配管の熱伝導度の高い部材の渡り部に絶
縁物を配置して、冷却配管自体に渦電流路が形成される
のを防ぐ。 【効果】輻射シールドによる渦電流が抑制でき、内槽と
超電導コイルにおける発熱量を小さくできる。また輻射
シールド自体の温度勾配を抑制して、輻射による侵入熱
を低減でき、冷媒の蒸発量を抑制できる。
成し、さらに分割した熱伝導度の高い部材３を配置し、
熱伝導度の高い部材３を冷却配管で接合する。他の構成
の例として冷却配管の熱伝導度の高い部材の渡り部に絶
縁物を配置して、冷却配管自体に渦電流路が形成される
のを防ぐ。 【効果】輻射シールドによる渦電流が抑制でき、内槽と
超電導コイルにおける発熱量を小さくできる。また輻射
シールド自体の温度勾配を抑制して、輻射による侵入熱
を低減でき、冷媒の蒸発量を抑制できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は変動磁束下で用いられる
超電導磁石に関する。
超電導磁石に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に磁気浮上列車用の従来の超電導磁
石の斜視図を示す。超電導コイル（図示せず）と該超電
導コイルを冷却するための液体ヘリウムを収納する内槽
（図示せず）があり、内槽を覆うように輻射シールド１
が存在し、気化したヘリウム又は液体窒素で冷却されて
いる。さらに輻射シールド１の外周側に外槽(図示せず)
がある。また超電導コイルがクエンチしたときの急激な
誘導電流が輻射シールド１に発生し、それに伴い超電導
コイルと渦電流の相互作用による電磁力によって、輻射
シールド１が座屈する。これを防ぐために、輻射シール
ド１は電気伝導度の高い部材２と電気伝導度の低い部材
３がリベット等の止め具５を用いて接合されている。こ
のようにすることによって渦電流の流路は電気伝導度の
高い部材１に制限され、大きな電磁力を発生しない。例
えば、このような超電導磁石の構造の例として特開平2
−95970号公報が挙げられる。
石の斜視図を示す。超電導コイル（図示せず）と該超電
導コイルを冷却するための液体ヘリウムを収納する内槽
（図示せず）があり、内槽を覆うように輻射シールド１
が存在し、気化したヘリウム又は液体窒素で冷却されて
いる。さらに輻射シールド１の外周側に外槽(図示せず)
がある。また超電導コイルがクエンチしたときの急激な
誘導電流が輻射シールド１に発生し、それに伴い超電導
コイルと渦電流の相互作用による電磁力によって、輻射
シールド１が座屈する。これを防ぐために、輻射シール
ド１は電気伝導度の高い部材２と電気伝導度の低い部材
３がリベット等の止め具５を用いて接合されている。こ
のようにすることによって渦電流の流路は電気伝導度の
高い部材１に制限され、大きな電磁力を発生しない。例
えば、このような超電導磁石の構造の例として特開平2
−95970号公報が挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、磁気浮
上列車用超電導磁石の直流磁束のもとで、輻射シールド
が地上コイルからの特定の周波数の高調波で共鳴振動す
ると、外槽と輻射シールドにおける磁束が時間的に変化
して、渦電流が発生する。渦電流が超電導コイルと内槽
に作る磁束の時間変化が交流損失をもたらす。したがっ
て、磁気浮上列車搭載の冷凍機の能力以上に液体ヘリウ
ムの蒸発量が増大し、超電導磁石がクエンチ（超電導状
態から常電導状態に転移する）に至るという重大な問題
があった。さらにこの問題を解決するために輻射シール
ド上の渦電流を低減化するように輻射シールドを電気伝
導度の低い部材で構成すると、電気伝導度の低い物質は
一般的に熱伝導度も低いので輻射シールド自体に温度勾
配が生じ、輻射による侵入熱が増大するという問題も生
じた。
上列車用超電導磁石の直流磁束のもとで、輻射シールド
が地上コイルからの特定の周波数の高調波で共鳴振動す
ると、外槽と輻射シールドにおける磁束が時間的に変化
して、渦電流が発生する。渦電流が超電導コイルと内槽
に作る磁束の時間変化が交流損失をもたらす。したがっ
て、磁気浮上列車搭載の冷凍機の能力以上に液体ヘリウ
ムの蒸発量が増大し、超電導磁石がクエンチ（超電導状
態から常電導状態に転移する）に至るという重大な問題
があった。さらにこの問題を解決するために輻射シール
ド上の渦電流を低減化するように輻射シールドを電気伝
導度の低い部材で構成すると、電気伝導度の低い物質は
一般的に熱伝導度も低いので輻射シールド自体に温度勾
配が生じ、輻射による侵入熱が増大するという問題も生
じた。
【０００４】本発明はこの問題点を解決するためになさ
れたもので、超電導磁石の内槽および超電導コイルでの
発熱を減少させ、冷媒の蒸発量を削減できる超電導磁石
を提供することにある。
れたもので、超電導磁石の内槽および超電導コイルでの
発熱を減少させ、冷媒の蒸発量を削減できる超電導磁石
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】超電導コイルと冷媒と共
に収納する内槽、前記内槽を覆う輻射シールド、前記輻
射シールドを覆う外槽から構成され超電導磁石におい
て、輻射シールドを電気伝導度の低い物質で構成し、前
記輻射シールドの一部に熱伝導性の高い部材を設置し、
前記高熱伝導性の部材に冷却配管を施す。このような手
段を用いる。
に収納する内槽、前記内槽を覆う輻射シールド、前記輻
射シールドを覆う外槽から構成され超電導磁石におい
て、輻射シールドを電気伝導度の低い物質で構成し、前
記輻射シールドの一部に熱伝導性の高い部材を設置し、
前記高熱伝導性の部材に冷却配管を施す。このような手
段を用いる。
【０００６】
【作用】輻射シールドが電気伝導度の低い物質で構成さ
れているので、輻射シールドが超電導コイルに対して振
動しても、輻射シールドに生じる渦電流を抑制できる。
渦電流が超電導コイルと内槽において作る磁束の時間変
化は小さくなり、超電導コイルや内槽での交流損失が小
さくなり、冷媒の蒸発量も大幅に削減できる。
れているので、輻射シールドが超電導コイルに対して振
動しても、輻射シールドに生じる渦電流を抑制できる。
渦電流が超電導コイルと内槽において作る磁束の時間変
化は小さくなり、超電導コイルや内槽での交流損失が小
さくなり、冷媒の蒸発量も大幅に削減できる。
【０００７】さらに、熱伝導の良い物質を輻射シールド
に貼り付けることにより輻射シールド自体に大きな温度
勾配が生じないようにし、侵入熱を低減できる。さらに
冷却配管を熱伝導の高い部材と接合しているので、より
一層冷却効果を上げる作用もある。
に貼り付けることにより輻射シールド自体に大きな温度
勾配が生じないようにし、侵入熱を低減できる。さらに
冷却配管を熱伝導の高い部材と接合しているので、より
一層冷却効果を上げる作用もある。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例の平面図である。輻
射シールド１は電気伝導度の低い部材２からなり、この
表面に熱伝導度の高い部材３が分割して配置される。さ
らに冷却配管４が熱伝導度が高い部材３に接続して配置
される。
射シールド１は電気伝導度の低い部材２からなり、この
表面に熱伝導度の高い部材３が分割して配置される。さ
らに冷却配管４が熱伝導度が高い部材３に接続して配置
される。
【０００９】本実施例によれば超電導コイルに対して、
輻射シールド１が振動しても輻射シールド１が熱伝導率
の低い部材２で構成されているので、渦電流の大きさは
抑制される。したがって渦電流による超電導コイルと内
槽での交流損失が減少する効果がある。また熱伝導度の
高い部材３が配置されているので、輻射シールド１に大
きな温度勾配が生じない。したがって輻射による侵入熱
は小さくでき、また冷却配管４が設けられているので、
さらに冷却効果が向上し、冷媒の蒸発量が小さくできる
効果がある。
輻射シールド１が振動しても輻射シールド１が熱伝導率
の低い部材２で構成されているので、渦電流の大きさは
抑制される。したがって渦電流による超電導コイルと内
槽での交流損失が減少する効果がある。また熱伝導度の
高い部材３が配置されているので、輻射シールド１に大
きな温度勾配が生じない。したがって輻射による侵入熱
は小さくでき、また冷却配管４が設けられているので、
さらに冷却効果が向上し、冷媒の蒸発量が小さくできる
効果がある。
【００１０】また本実施例の変形として冷却配管を蛇行
させて、配管の距離を長くしたものが考えられる。この
実施例によれば配管に流れる渦電流が抑制できるので、
さらに冷媒の蒸発量を抑える効果がある。
させて、配管の距離を長くしたものが考えられる。この
実施例によれば配管に流れる渦電流が抑制できるので、
さらに冷媒の蒸発量を抑える効果がある。
【００１１】他の実施例の平面図を図３に示す。輻射シ
ールド１は電気伝導度の低い部材２に熱伝導度の高い部
材３が配置される。さらに分割された熱伝導度の高い部
材３を連結する冷却配管４の渡たり部は絶縁物７が挿入
された構造である。
ールド１は電気伝導度の低い部材２に熱伝導度の高い部
材３が配置される。さらに分割された熱伝導度の高い部
材３を連結する冷却配管４の渡たり部は絶縁物７が挿入
された構造である。
【００１２】本実施例によれば、前述した効果の他に冷
却配管における渦電流が限定されるので、渦電流による
交流損失を抑制できる。
却配管における渦電流が限定されるので、渦電流による
交流損失を抑制できる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば輻射シールドに発生する
渦電流が抑制され、超電導コイルと内槽における発熱量
を小さくでき、また輻射シールド自体の温度勾配を抑制
して、輻射による侵入熱を低減でき、冷媒の蒸発量を抑
制する効果がある。
渦電流が抑制され、超電導コイルと内槽における発熱量
を小さくでき、また輻射シールド自体の温度勾配を抑制
して、輻射による侵入熱を低減でき、冷媒の蒸発量を抑
制する効果がある。
【図１】本発明の一実施例の平面図。
【図２】従来例を示す斜視図。
【図３】本発明の他の実施例の平面図。
１…輻射シールド、２…電気伝導度の低い部材、３…熱
伝導度の高い部材、４…冷却配管、５…止め具、６…電
気伝導度の高い部材、７…絶縁物。
伝導度の高い部材、４…冷却配管、５…止め具、６…電
気伝導度の高い部材、７…絶縁物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 将之 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 福本 英士 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 滝沢 照広 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内
Claims (3)
- 【請求項１】超電導コイルと冷媒を共に収納する内槽
に、前記内槽の周囲を覆う輻射シールド、前記輻射シー
ルドを覆う外槽で構成される超電導磁石装置において、
前記輻射シールドが電気伝導度の低い物質で構成され、
前記輻射シールドに熱伝導度の高い部材を取付け、冷却
配管を前記熱伝導度の高い部材に接合したことを特徴と
する超電導磁石。 - 【請求項２】請求項において、前記熱伝導度の高い部材
間の渡り部における前記冷却配管の一部が絶縁物である
超電導磁石。 - 【請求項３】請求項１または２において、前記冷却配管
が蛇行している超電導磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344397A JPH05175045A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 超電導磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344397A JPH05175045A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 超電導磁石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05175045A true JPH05175045A (ja) | 1993-07-13 |
Family
ID=18368935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3344397A Pending JPH05175045A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 超電導磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05175045A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005217392A (ja) * | 2003-11-19 | 2005-08-11 | General Electric Co <Ge> | 超伝導磁石用の低渦電流極低温剤回路 |
| JP2007013095A (ja) * | 2005-05-30 | 2007-01-18 | Toshiba Corp | 超電導コイル装置 |
| GB2454475A (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-13 | Siemens Magnet Technology Ltd | A Heat Shield for an MRI scanner |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP3344397A patent/JPH05175045A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005217392A (ja) * | 2003-11-19 | 2005-08-11 | General Electric Co <Ge> | 超伝導磁石用の低渦電流極低温剤回路 |
| JP2007013095A (ja) * | 2005-05-30 | 2007-01-18 | Toshiba Corp | 超電導コイル装置 |
| GB2454475A (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-13 | Siemens Magnet Technology Ltd | A Heat Shield for an MRI scanner |
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Legal Events
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