JPH05234743A - 超電導コイルの製造方法 - Google Patents
超電導コイルの製造方法Info
- Publication number
- JPH05234743A JPH05234743A JP4039441A JP3944192A JPH05234743A JP H05234743 A JPH05234743 A JP H05234743A JP 4039441 A JP4039441 A JP 4039441A JP 3944192 A JP3944192 A JP 3944192A JP H05234743 A JPH05234743 A JP H05234743A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconductor
- superconducting
- cooling
- cooling channel
- coil
- 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
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超電導素線に生じるひずみを低減し、冷媒の
流れを良好とし、超電導素線の外部との接続が容易な超
電導コイルの製造方法を実現する。 【構成】 超電導素線３が充填された超電導体１と冷却
通路４が内部に形成された冷却チャンネル２を別々に製
作した後、両者を重ね合わせて渦巻状に形成するものと
することによって、超電導素線２が動きにくゝなり、こ
れにかゝる応力を低減することができるため、超電導素
線３の性能劣化やクエンチやフレッティングの発生を防
止することができ、また、冷却通路４の圧力損失を低減
することができるため、超電導体１の冷却効果を向上さ
せることができ、更に、超電導体１と冷却チャンネル２
を別構造としたため、超電導体１の外部との接続が容易
となる。
流れを良好とし、超電導素線の外部との接続が容易な超
電導コイルの製造方法を実現する。 【構成】 超電導素線３が充填された超電導体１と冷却
通路４が内部に形成された冷却チャンネル２を別々に製
作した後、両者を重ね合わせて渦巻状に形成するものと
することによって、超電導素線２が動きにくゝなり、こ
れにかゝる応力を低減することができるため、超電導素
線３の性能劣化やクエンチやフレッティングの発生を防
止することができ、また、冷却通路４の圧力損失を低減
することができるため、超電導体１の冷却効果を向上さ
せることができ、更に、超電導体１と冷却チャンネル２
を別構造としたため、超電導体１の外部との接続が容易
となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導コイルの製造方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】超電導コイルにおいて、その冷却方式と
しては、浸漬冷却と強制冷却とがある。浸漬冷却方式と
は、冷媒にコイル全体を浸たして冷却する方法であり、
強制冷却方式とは、コイルに強制的に冷媒を供給して冷
却する方法である。
しては、浸漬冷却と強制冷却とがある。浸漬冷却方式と
は、冷媒にコイル全体を浸たして冷却する方法であり、
強制冷却方式とは、コイルに強制的に冷媒を供給して冷
却する方法である。
【０００３】従来の強制冷却方式の超電導コイルは、図
３に示すように超電導素線３をコンジット７と呼ばれる
一種の管内に納め、コンジット７の外側を絶縁部材５で
被覆したものであり、このコンジット７に冷媒を流して
強制的に冷却を行っていた。
３に示すように超電導素線３をコンジット７と呼ばれる
一種の管内に納め、コンジット７の外側を絶縁部材５で
被覆したものであり、このコンジット７に冷媒を流して
強制的に冷却を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の強制冷却方式の
超電導コイルにおいては、次の課題があった。 （１）コイルを巻くときの曲げ加工によって大きなひず
みを受ける超電導素線があり、かつ、曲げ加工には大き
な力を必要とする。 （２）使用時には電磁力により超電導素線は主として半
径方向の力を受ける。図３に示すようにボイド率が大き
い（隙間が多い）と超電導素線は外周側へ移動し、長手
方向に伸ばされひずみを生じる。 （３）コイル端部でコンジットから超電導素線を取り出
す必要がある。 （４）超電導素線の外周がぬれ縁となるため、ぬれ縁長
さが長くなり圧力損失が大きくなる。 （５）使用時に超電導素線が電磁力や流体力によって動
きやすく、この動きによって素線にひずみや応力が生じ
るとともに、クエンチ（常電導への転移）やフレッティ
ングが生じる可能性が大きくなる。 （６）コンジットを溶接する際の熱で超電導素線の材料
特性が劣化する可能性がある。 （７）Ｎｂ3 Ｓn のような超電導材料を超電導素線に用
いた場合、上記（１），（２），（５）のような理由に
より生じたひずみによって、臨界電流低下のような性能
劣化を生じる危険がある。
超電導コイルにおいては、次の課題があった。 （１）コイルを巻くときの曲げ加工によって大きなひず
みを受ける超電導素線があり、かつ、曲げ加工には大き
な力を必要とする。 （２）使用時には電磁力により超電導素線は主として半
径方向の力を受ける。図３に示すようにボイド率が大き
い（隙間が多い）と超電導素線は外周側へ移動し、長手
方向に伸ばされひずみを生じる。 （３）コイル端部でコンジットから超電導素線を取り出
す必要がある。 （４）超電導素線の外周がぬれ縁となるため、ぬれ縁長
さが長くなり圧力損失が大きくなる。 （５）使用時に超電導素線が電磁力や流体力によって動
きやすく、この動きによって素線にひずみや応力が生じ
るとともに、クエンチ（常電導への転移）やフレッティ
ングが生じる可能性が大きくなる。 （６）コンジットを溶接する際の熱で超電導素線の材料
特性が劣化する可能性がある。 （７）Ｎｂ3 Ｓn のような超電導材料を超電導素線に用
いた場合、上記（１），（２），（５）のような理由に
より生じたひずみによって、臨界電流低下のような性能
劣化を生じる危険がある。
【０００５】本発明は上記の課題を解決しようとするも
のである。
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の超電導コイルの
製造方法は、内部に超電導素線が充填された超電導体と
冷媒が流れる冷却通路が内部に形成された冷却チャンネ
ルを別々に製作した後、上記超電導体と冷却チャンネル
を重ね合せて渦巻状に形成することを特徴としている。
製造方法は、内部に超電導素線が充填された超電導体と
冷媒が流れる冷却通路が内部に形成された冷却チャンネ
ルを別々に製作した後、上記超電導体と冷却チャンネル
を重ね合せて渦巻状に形成することを特徴としている。
【０００７】
【作用】上記においては、超電導体と冷却チャンネルを
分離構造としているため、超電導素線を密に配置するこ
とにより電磁力や流体力に対抗させることが可能とな
り、また、コイル巻き加工の際の曲げひずみを減少させ
得ると同時に、加工に必要な力も低減することができ
る。
分離構造としているため、超電導素線を密に配置するこ
とにより電磁力や流体力に対抗させることが可能とな
り、また、コイル巻き加工の際の曲げひずみを減少させ
得ると同時に、加工に必要な力も低減することができ
る。
【０００８】さらに、導体端部で従来型のコイルのよう
に超電導素線を冷却チャンネルから取り出す必要もなく
なり、冷却チャンネルを溶接するための超電導素線の劣
化もなくなる等、従来型のコイルが持つ課題を改良する
ことができる。
に超電導素線を冷却チャンネルから取り出す必要もなく
なり、冷却チャンネルを溶接するための超電導素線の劣
化もなくなる等、従来型のコイルが持つ課題を改良する
ことができる。
【０００９】
【実施例】本発明の一実施例を図１（ａ），（ｂ）によ
り説明する。図１（ａ），（ｂ）に示す本実施例は、内
部に超電導素線３が充填された角管形状の超電導体１と
冷媒が流れる冷却通路４が内部に形成された角管形状の
冷却チャンネル２を別々に製作した後、図１（ｂ）に示
すように上記超電導体１と冷却チャンネル２を重ね合わ
せて渦巻状に形成し、上記重ね合わせた超電導体１と冷
却チャンネル２の間をはんだ６付けし、上記重ね合わせ
た超電導体１と冷却チャンネル２の外側に絶縁部材５を
設けている。
り説明する。図１（ａ），（ｂ）に示す本実施例は、内
部に超電導素線３が充填された角管形状の超電導体１と
冷媒が流れる冷却通路４が内部に形成された角管形状の
冷却チャンネル２を別々に製作した後、図１（ｂ）に示
すように上記超電導体１と冷却チャンネル２を重ね合わ
せて渦巻状に形成し、上記重ね合わせた超電導体１と冷
却チャンネル２の間をはんだ６付けし、上記重ね合わせ
た超電導体１と冷却チャンネル２の外側に絶縁部材５を
設けている。
【００１０】上記において、超電導コイルは超電導体１
と冷却チャンネル２が別々に製作された後、重ね合わせ
て渦巻状に形成されたものであるため、超電導体１内の
超電導素線３を密に配置することができて超電導素線３
を動きにくくしており、冷却チャンネル２のぬれ縁長さ
を小さくして圧力損失を小さくしている。
と冷却チャンネル２が別々に製作された後、重ね合わせ
て渦巻状に形成されたものであるため、超電導体１内の
超電導素線３を密に配置することができて超電導素線３
を動きにくくしており、冷却チャンネル２のぬれ縁長さ
を小さくして圧力損失を小さくしている。
【００１１】また、超電導体１と冷却チャンネル２は最
初から分離しているため、導体端部で超電導体１を冷却
チャンネル２から取り出す必要はない。更に、コイルを
巻く際には、超電導体１と冷却チャンネル２を別々に曲
げ加工するため、図２（ｂ）に示すように曲げによって
超電導体１に生じる最大ひずみは、超電導体１と冷却チ
ャンネル２を一体で曲げた図２（ｃ）に示す場合より小
さくなる。
初から分離しているため、導体端部で超電導体１を冷却
チャンネル２から取り出す必要はない。更に、コイルを
巻く際には、超電導体１と冷却チャンネル２を別々に曲
げ加工するため、図２（ｂ）に示すように曲げによって
超電導体１に生じる最大ひずみは、超電導体１と冷却チ
ャンネル２を一体で曲げた図２（ｃ）に示す場合より小
さくなる。
【００１２】例えば、超電導体１と冷却チャンネル２が
同程度の大きさの場合は約半分となる。また、曲げ加工
に必要な力も一体型の場合より小さくてよい。
同程度の大きさの場合は約半分となる。また、曲げ加工
に必要な力も一体型の場合より小さくてよい。
【００１３】さらに、冷却チャンネル２と超電導体１を
別々に製作するため、冷却チャンネル２の溶接のために
超電導体１が劣化する危険もなくなる。超電導体１と冷
却チャンネル２間の熱移動は両者の直接の接触による
か、または曲げ加工後に行われるはんだ６付け等による
接合部により容易に行われ、超電導線材１内の熱移動は
素線相互の接触に加えて、はんだ、銅、アルミ等の金属
または冷媒を充填することにより容易に行われる。
別々に製作するため、冷却チャンネル２の溶接のために
超電導体１が劣化する危険もなくなる。超電導体１と冷
却チャンネル２間の熱移動は両者の直接の接触による
か、または曲げ加工後に行われるはんだ６付け等による
接合部により容易に行われ、超電導線材１内の熱移動は
素線相互の接触に加えて、はんだ、銅、アルミ等の金属
または冷媒を充填することにより容易に行われる。
【００１４】上記により、超電導素線が動きにくゝな
り、これにかゝる応力を低減することができるため、超
電導素線の性能劣化やクエンチやフレッティングの発生
を防止することができ、また、冷却通路の圧力損失を低
減することができるため、超電導体の冷却効果を向上さ
せることができ、更に、超電導体と冷却チャンネルを別
構造としたため、超電導体の外部との接続が容易となっ
た。
り、これにかゝる応力を低減することができるため、超
電導素線の性能劣化やクエンチやフレッティングの発生
を防止することができ、また、冷却通路の圧力損失を低
減することができるため、超電導体の冷却効果を向上さ
せることができ、更に、超電導体と冷却チャンネルを別
構造としたため、超電導体の外部との接続が容易となっ
た。
【００１５】
【発明の効果】本発明の超電導コイルの製造方法は、超
電導素線が充填された超電導体と冷却通路が内部に形成
された冷却チャンネルを別々に製作した後、両者を重ね
合わせて渦巻状に形成するものとすることによって、超
電導素線が動きにくゝなり、これにかゝる応力を低減す
ることができるため、超電導素線の性能劣化やクエンチ
やフレッティングの発生を防止することができ、また、
冷却通路の圧力損失を低減することができるため、超電
導体の冷却効果を向上させることができ、更に、超電導
体と冷却チャンネルを別構造としたため、超電導体の外
部との接続が容易となる。
電導素線が充填された超電導体と冷却通路が内部に形成
された冷却チャンネルを別々に製作した後、両者を重ね
合わせて渦巻状に形成するものとすることによって、超
電導素線が動きにくゝなり、これにかゝる応力を低減す
ることができるため、超電導素線の性能劣化やクエンチ
やフレッティングの発生を防止することができ、また、
冷却通路の圧力損失を低減することができるため、超電
導体の冷却効果を向上させることができ、更に、超電導
体と冷却チャンネルを別構造としたため、超電導体の外
部との接続が容易となる。
【図１】本発明の一実施例に係る超電導コイルの説明図
で、（ａ）は断面図、（ｂ）は外観図である。
で、（ａ）は断面図、（ｂ）は外観図である。
【図２】上記一実施例に係る超電導コイルの曲げ加工に
おけるひずみの説明図で、（ａ）は超電導コイルの断面
図、（ｂ）は超電導体と冷却チャンネルを別々に曲げ加
工した場合のひずみの説明図、（ｃ）は一体で曲げ加工
した場合のひずみの説明図である。
おけるひずみの説明図で、（ａ）は超電導コイルの断面
図、（ｂ）は超電導体と冷却チャンネルを別々に曲げ加
工した場合のひずみの説明図、（ｃ）は一体で曲げ加工
した場合のひずみの説明図である。
【図３】従来の超電導コイルの断面図である。
１ 超電導体 ２ 冷却チャンネル ３ 超電導素線 ４ 冷却通路 ５ 絶縁部材 ６ はんだ
Claims (1)
- 【請求項１】 内部に超電導素線が充填された超電導体
と冷媒が流れる冷却通路が内部に形成された冷却チャン
ネルを別々に製作した後、上記超電導体と冷却チャンネ
ルを重ね合せて渦巻状に形成することを特徴とする超電
導コイルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4039441A JPH05234743A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 超電導コイルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4039441A JPH05234743A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 超電導コイルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05234743A true JPH05234743A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=12553103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4039441A Pending JPH05234743A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 超電導コイルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05234743A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016018902A (ja) * | 2014-07-09 | 2016-02-01 | 株式会社日立メディコ | 超電導電磁石装置 |
-
1992
- 1992-02-26 JP JP4039441A patent/JPH05234743A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016018902A (ja) * | 2014-07-09 | 2016-02-01 | 株式会社日立メディコ | 超電導電磁石装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000919 |