JPH0640530B2 - 磁気浮上列車用超電導マグネツト - Google Patents
磁気浮上列車用超電導マグネツトInfo
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- JPH0640530B2 JPH0640530B2 JP62271726A JP27172687A JPH0640530B2 JP H0640530 B2 JPH0640530 B2 JP H0640530B2 JP 62271726 A JP62271726 A JP 62271726A JP 27172687 A JP27172687 A JP 27172687A JP H0640530 B2 JPH0640530 B2 JP H0640530B2
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- Japan
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- helium tank
- heat shield
- radiant heat
- superconducting magnet
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、磁気浮上列車用超電導マグネツト、特に、
移動用であるために小形、軽量かつ低侵入熱性を要求さ
れる磁気浮上列車用の超電導マグネツトに関するもので
ある。
移動用であるために小形、軽量かつ低侵入熱性を要求さ
れる磁気浮上列車用の超電導マグネツトに関するもので
ある。
第３図及び第４図に示すものは、低温工学ハンドブツク
（内田老鶴圃新社発行）Ｐ４８９に示されている従来の
磁気浮上列車用の超電導マグネツトを示す概略断面図で
ある。
（内田老鶴圃新社発行）Ｐ４８９に示されている従来の
磁気浮上列車用の超電導マグネツトを示す概略断面図で
ある。
図において、符号（１）は超電導コイル、（２）は超電
導コイル（１）を冷却するために超電導コイル（１）が
浸漬されている液体ヘリウム、（３）は上記超電導コイ
ル（１）及び液体ヘリウム（２）を収納するヘリウム
槽、（４）はヘリウム槽（３）を囲繞して輻射熱を遮蔽
する輻射熱シールド、（５）は断熱のための真空部
（７）を構成するための真空槽、（８）は超電導コイル
（１）によつて発生させられた磁力線を示す。また、
（１０）は超電導コイル（１）及び輻射熱シールド
（４）を支持するための支持部材、（１１）は断熱のた
めのマルチレイヤーインシユレーシヨンである。
導コイル（１）を冷却するために超電導コイル（１）が
浸漬されている液体ヘリウム、（３）は上記超電導コイ
ル（１）及び液体ヘリウム（２）を収納するヘリウム
槽、（４）はヘリウム槽（３）を囲繞して輻射熱を遮蔽
する輻射熱シールド、（５）は断熱のための真空部
（７）を構成するための真空槽、（８）は超電導コイル
（１）によつて発生させられた磁力線を示す。また、
（１０）は超電導コイル（１）及び輻射熱シールド
（４）を支持するための支持部材、（１１）は断熱のた
めのマルチレイヤーインシユレーシヨンである。
次に、上記従来装置の動作について説明する。
超電導コイル（１）に永久電流モードで電流を流すと、
その極性に応じて、例えば、第４図に示すように、磁力
線（８）の磁場が発生する。
その極性に応じて、例えば、第４図に示すように、磁力
線（８）の磁場が発生する。
また、液体ヘリウム（２）は超電導コイル（１）を冷却
しており、真空槽（５）、真空部（７）、マルチレイヤ
ーインシユレーシヨン（１１）及び輻射熱シールド
（４）は、ヘリウム槽（３）への侵入熱量を小さくして
液体ヘリウム（２）の蒸気を極小に押えている。
しており、真空槽（５）、真空部（７）、マルチレイヤ
ーインシユレーシヨン（１１）及び輻射熱シールド
（４）は、ヘリウム槽（３）への侵入熱量を小さくして
液体ヘリウム（２）の蒸気を極小に押えている。
超電導コイル（１）及び輻射熱シールド（４）のサポー
トは、支持部材（１０）で行なつている。
トは、支持部材（１０）で行なつている。
なお、ヘリウム給排ポート、電流リード、永久電流スイ
ツチ等は、この発明に特に関係を有しないために、その
説明を省略する。
ツチ等は、この発明に特に関係を有しないために、その
説明を省略する。
また、通常、ヘリウム槽（３）の構成材料はオーステナ
イトステンレス鋼が用いられ、輻射熱シールド（４）に
は、熱電導率の大きいアルミニウム材又は銅材が用いら
れる。
イトステンレス鋼が用いられ、輻射熱シールド（４）に
は、熱電導率の大きいアルミニウム材又は銅材が用いら
れる。
更に、小形、軽量及び低侵入特性を特に要求される磁気
浮上列車用の超電導マグネツトでは、ヘリウム槽（３）
と輻射熱シールド（４）との間隔、及び、輻射熱シール
ド（４）と真空槽（５）との間隔は非常に狭く、場所に
よつては、数mmしか間隔のない部分も存在する。
浮上列車用の超電導マグネツトでは、ヘリウム槽（３）
と輻射熱シールド（４）との間隔、及び、輻射熱シール
ド（４）と真空槽（５）との間隔は非常に狭く、場所に
よつては、数mmしか間隔のない部分も存在する。
この超電導コイル（１）が超電導破壊（クエンチ）を起
こすと、第５図に示す超電導コイル（１）に流れる電流
（１２）は急速に減衰しようとする。このように、超電
導コイル（１）に流れる電流（１２）が減衰すると、超
電導コイル（１）の発生磁束も減衰する。その結果、フ
アラデーの電磁誘導の法則によつて、超電導コイル
（１）の外側に配置されている輻射熱シールド（４）に
誘導電圧が加わり、その結果、第５図に示す磁束の減衰
を妨げるような方向に電流（１３）が流れる。ここで、
超電導コイル（１）の電流（１２）と輻射熱シールド
（４）に流れる電流（１３）とは同方向であるために、
超電導コイル（１）と輻射熱シールド（４）とは互いに
引き合うような電磁力が働く。この電磁力によつて、剛
性の小さな輻射熱シールド（４）は、ステンレス鋼によ
つて強固に製作されているヘリウム槽（３）の方向へ引
つ張られて変形するようになる。
こすと、第５図に示す超電導コイル（１）に流れる電流
（１２）は急速に減衰しようとする。このように、超電
導コイル（１）に流れる電流（１２）が減衰すると、超
電導コイル（１）の発生磁束も減衰する。その結果、フ
アラデーの電磁誘導の法則によつて、超電導コイル
（１）の外側に配置されている輻射熱シールド（４）に
誘導電圧が加わり、その結果、第５図に示す磁束の減衰
を妨げるような方向に電流（１３）が流れる。ここで、
超電導コイル（１）の電流（１２）と輻射熱シールド
（４）に流れる電流（１３）とは同方向であるために、
超電導コイル（１）と輻射熱シールド（４）とは互いに
引き合うような電磁力が働く。この電磁力によつて、剛
性の小さな輻射熱シールド（４）は、ステンレス鋼によ
つて強固に製作されているヘリウム槽（３）の方向へ引
つ張られて変形するようになる。
従来の磁気浮上列車用超電導マグネツトは、上記のよう
に構成され、また、この超電導コイルが励磁中に超電導
破壊を生じると、上記のように、輻射熱シールドに大電
流か流れ、その際生ずる輻射熱シールドに加わる電磁力
のために、輻射熱シールドがヘリウム槽の方へ変形し、
輻射熱シールドとヘリウム槽との間隔が狭い磁気浮上列
車用超電導マグネツトにおいては、輻射熱シールドがヘ
リウム槽に接触し、その結果、液体ヘリウムの蒸発量が
過大となつて、超電導マグネツトとしては機能しなくな
るという問題点があつた。
に構成され、また、この超電導コイルが励磁中に超電導
破壊を生じると、上記のように、輻射熱シールドに大電
流か流れ、その際生ずる輻射熱シールドに加わる電磁力
のために、輻射熱シールドがヘリウム槽の方へ変形し、
輻射熱シールドとヘリウム槽との間隔が狭い磁気浮上列
車用超電導マグネツトにおいては、輻射熱シールドがヘ
リウム槽に接触し、その結果、液体ヘリウムの蒸発量が
過大となつて、超電導マグネツトとしては機能しなくな
るという問題点があつた。
このような問題点を対処するために、輻射熱シールドと
ヘリウム槽との間隔を広くすると、超電導マグネツトと
しての磁気的性能が劣化し、また、輻射熱シールドの構
成を強固にすると、超電導マグネツト全体の重量が増加
して軽量化に反し、更に、輻射熱シールドのサポートを
強化すると、サポートを通じての侵入熱が増大して、ヘ
リウムの蒸発量を高める。従つて、このような対処はな
し得ない。
ヘリウム槽との間隔を広くすると、超電導マグネツトと
しての磁気的性能が劣化し、また、輻射熱シールドの構
成を強固にすると、超電導マグネツト全体の重量が増加
して軽量化に反し、更に、輻射熱シールドのサポートを
強化すると、サポートを通じての侵入熱が増大して、ヘ
リウムの蒸発量を高める。従つて、このような対処はな
し得ない。
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、輻射熱シールドとヘリウム槽との間隔も広
くすることなく、かつ、輻射熱シールドや輻射熱シール
ドのサポートを強固にすることもなく、超電導破壊時の
輻射熱シールドの変形を生じさせない磁気浮上列車用超
電導マグネツトを得ることを目的とする。
れたもので、輻射熱シールドとヘリウム槽との間隔も広
くすることなく、かつ、輻射熱シールドや輻射熱シール
ドのサポートを強固にすることもなく、超電導破壊時の
輻射熱シールドの変形を生じさせない磁気浮上列車用超
電導マグネツトを得ることを目的とする。
この発明に係る磁気浮上列車用超電導マグネツトは、そ
のヘリウム槽に閉ループ回路を構成する導体を設けてい
るものである。
のヘリウム槽に閉ループ回路を構成する導体を設けてい
るものである。
この発明における磁気浮上列車用超電導マグネツトは、
そのヘリウム槽に閉ループ回路を構成する導体を設けて
いるので、超電導破壊に際しては、ヘリウム槽に設けた
導体に電流が流れて、輻射熱シールドには大電流が流れ
ず、従つて、輻射熱シールドに加わる電磁力は小さく、
その結果、輻射熱シールドは変形しない。
そのヘリウム槽に閉ループ回路を構成する導体を設けて
いるので、超電導破壊に際しては、ヘリウム槽に設けた
導体に電流が流れて、輻射熱シールドには大電流が流れ
ず、従つて、輻射熱シールドに加わる電磁力は小さく、
その結果、輻射熱シールドは変形しない。
一方、ヘリウム槽に設けた導体には、大電流が流れて大
きな電磁力が加わるが、この導体は、ヘリウム槽によつ
て強固にサポートされるので、変形することはない。
きな電磁力が加わるが、この導体は、ヘリウム槽によつ
て強固にサポートされるので、変形することはない。
以下、この発明をその一実施例を示す図に基づいて説明
する。
する。
第１図において、符号（２１）は、ヘリウム槽（３）に
設けられる閉ループ回路を構成する導体であるヘリウム
槽（３）の表面に設けられた銅メツキ層である。
設けられる閉ループ回路を構成する導体であるヘリウム
槽（３）の表面に設けられた銅メツキ層である。
なお、その他の構成については第３図及び第４図におい
て示した従来の超電導マグネツトと同等の構成であるの
で、ここでは説明を省略する。
て示した従来の超電導マグネツトと同等の構成であるの
で、ここでは説明を省略する。
この発明の磁気浮上列車用超電導マグネツトは、上記の
ように構成されているので、超電導コイル（１）が超電
導破壊を起こすと、第２図に示すように、その超電導破
壊に基づく急速な電流（１２）の減衰のために、その周
囲の部材に誘電電圧が加わり、超電導コイル（１）の養
成磁束の減衰を妨げようとする電流が生ずるが、この大
きな電流（２２）がヘリウム槽（３）の表面に設けられ
た銅メツキ層に液れ、その結果、輻射熱シールド（４）
には大きな電流が流れない。そのために、輻射熱シール
ド（４）に加わる電磁力は小さく、従つて、輻射熱シー
ルド（４）は変形を生じない。
ように構成されているので、超電導コイル（１）が超電
導破壊を起こすと、第２図に示すように、その超電導破
壊に基づく急速な電流（１２）の減衰のために、その周
囲の部材に誘電電圧が加わり、超電導コイル（１）の養
成磁束の減衰を妨げようとする電流が生ずるが、この大
きな電流（２２）がヘリウム槽（３）の表面に設けられ
た銅メツキ層に液れ、その結果、輻射熱シールド（４）
には大きな電流が流れない。そのために、輻射熱シール
ド（４）に加わる電磁力は小さく、従つて、輻射熱シー
ルド（４）は変形を生じない。
また、大きな電流（２２）が流れる銅メツキ層（２１）
は当然にヘリウム槽（３）に固定しているので変形する
こともない。
は当然にヘリウム槽（３）に固定しているので変形する
こともない。
なお、上記実施例では、ヘリウム槽（３）に設けられる
閉ループ回路を構成する導体として、ヘリウム槽と
（３）の表面全体に銅メツキを施したものを示したが、
これに限らず、ヘリウム槽（３）に流れる電流（２２）
の流れる経路に沿つた部分だけに銅メツキを施したもの
でもよく、この場合は重量的に有利である。
閉ループ回路を構成する導体として、ヘリウム槽と
（３）の表面全体に銅メツキを施したものを示したが、
これに限らず、ヘリウム槽（３）に流れる電流（２２）
の流れる経路に沿つた部分だけに銅メツキを施したもの
でもよく、この場合は重量的に有利である。
また、銅に限らず、アルミニウムメツキでもよい。
更に、上記実施例では、ヘリウム槽への導体の設置をメ
ツキ処理によるものについて示したが、メツキ処理に限
らず、ヘリウム槽（３）自体を銅又はアルミニウムのク
ラツド板例えばクラツドステンレス鋼板で製作してもよ
く、更には又、電流（２２）の流れる径路に沿つてヘリ
ウム槽の表面に銅又はアルミニウムの板状導体例えば板
若しくは薄板又は箔部材を閉ループに貼り付けてヘリウ
ム槽（３）に固定してもよく、上記いずれの場合にあつ
ても、上記実施例と同様の効果が得られる。
ツキ処理によるものについて示したが、メツキ処理に限
らず、ヘリウム槽（３）自体を銅又はアルミニウムのク
ラツド板例えばクラツドステンレス鋼板で製作してもよ
く、更には又、電流（２２）の流れる径路に沿つてヘリ
ウム槽の表面に銅又はアルミニウムの板状導体例えば板
若しくは薄板又は箔部材を閉ループに貼り付けてヘリウ
ム槽（３）に固定してもよく、上記いずれの場合にあつ
ても、上記実施例と同様の効果が得られる。
以上のように、この発明によれば、ヘリウム槽に閉ルー
プ回路を構成する導体を設けて電流径路を構成させたの
で、超電導破壊に際しても、上記導体に大電流が流れ
て、輻射熱シールドには大電流が流れず、このために輻
射熱シールドには大きな電磁力が加わらず、従つて、輻
射熱シールドは変形することもなく、その結果、輻射熱
シールドとヘリウム槽との間隔を広げる必要も、あるい
は輻射熱シールドを強固にする必要も、そのサポートを
強固にする必要もなく、輻射熱シールドがヘリウム槽に
接触することもない磁気浮上列車用超電導マグネツトが
得られる効果を有している。
プ回路を構成する導体を設けて電流径路を構成させたの
で、超電導破壊に際しても、上記導体に大電流が流れ
て、輻射熱シールドには大電流が流れず、このために輻
射熱シールドには大きな電磁力が加わらず、従つて、輻
射熱シールドは変形することもなく、その結果、輻射熱
シールドとヘリウム槽との間隔を広げる必要も、あるい
は輻射熱シールドを強固にする必要も、そのサポートを
強固にする必要もなく、輻射熱シールドがヘリウム槽に
接触することもない磁気浮上列車用超電導マグネツトが
得られる効果を有している。
第１図はこの発明の一実施例の超電導マグネツトの概略
縦断面図、第２図は第１図の超電導破壊時の発生電流の
説明図、第３図は従来の超電導マグネツトの概略横断面
図、第４図は第３図のIV−IV線による概略縦断面図、第
５図は第３図の超電導破壊時における発生電流の説明図
である。 （１）……超電導コイル、（２）……液体ヘリウム、
（３）……ヘリウム槽、（４）……輻射熱シールド、
（５）……真空槽、（２１）……閉ループ回路導体（銅
メツキ層）。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
縦断面図、第２図は第１図の超電導破壊時の発生電流の
説明図、第３図は従来の超電導マグネツトの概略横断面
図、第４図は第３図のIV−IV線による概略縦断面図、第
５図は第３図の超電導破壊時における発生電流の説明図
である。 （１）……超電導コイル、（２）……液体ヘリウム、
（３）……ヘリウム槽、（４）……輻射熱シールド、
（５）……真空槽、（２１）……閉ループ回路導体（銅
メツキ層）。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (5)
- 【請求項１】液体ヘリウムに浸漬されている超電導コイ
ルを収納しているヘリウム槽に、閉ループ電流回路を構
成する導体を設けていることを特徴とする磁気浮上列車
用超電導マグネツト。 - 【請求項２】ヘリウム槽に設けられる導体が、銅及びア
ルミニウムのいずれかである特許請求の範囲第１項記載
の磁気浮上列車用超電導マグネツト。 - 【請求項３】ヘリウム槽に設けられる導体が、メツキす
ることにより設けられている特許請求の範囲第１項又は
第２項記載の磁気浮上列車用超電導マグネツト。 - 【請求項４】ヘリウム槽に設けられる導体が、ヘリウム
槽を上記導体のクラツドステンレス鋼によつて構成する
ことにより設けられている特許請求の範囲第１項又は第
２項記載の磁気浮上列車用超電導マグネツト。 - 【請求項５】ヘリウム槽に設けられる導体が、ヘリウム
槽に固定して設けられている板状導体である特許請求の
範囲第１項又は第２項記載の磁気浮上列車用超電導マグ
ネツト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62271726A JPH0640530B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | 磁気浮上列車用超電導マグネツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62271726A JPH0640530B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | 磁気浮上列車用超電導マグネツト |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12838795A Division JP2738824B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 超電導マグネット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01115107A JPH01115107A (ja) | 1989-05-08 |
| JPH0640530B2 true JPH0640530B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=17503984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62271726A Expired - Fee Related JPH0640530B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | 磁気浮上列車用超電導マグネツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640530B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0748418B2 (ja) * | 1989-07-20 | 1995-05-24 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 超電導磁石 |
| JP2539121B2 (ja) * | 1991-09-19 | 1996-10-02 | 株式会社日立製作所 | 超伝導磁石 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60217610A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-10-31 | Hitachi Ltd | 超電導装置 |
-
1987
- 1987-10-29 JP JP62271726A patent/JPH0640530B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01115107A (ja) | 1989-05-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |