JPH07130532A - 超電導コイル - Google Patents
超電導コイルInfo
- Publication number
- JPH07130532A JPH07130532A JP27246393A JP27246393A JPH07130532A JP H07130532 A JPH07130532 A JP H07130532A JP 27246393 A JP27246393 A JP 27246393A JP 27246393 A JP27246393 A JP 27246393A JP H07130532 A JPH07130532 A JP H07130532A
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- Japan
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- superconducting coil
- core material
- insulated conductor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超電導導体にプリプレグテープを巻回して絶
縁導体を構成し、この絶縁導体の隅角部にプリプレグ紐
を配置した超電導コイルを成形した後、加熱処理して一
体に固めた超超電導コイルの絶縁導体３隅角部間に押し
詰められるプリプレグ紐７と前記隅角部との密着性、一
体化を改善する。 【構成】 起毛した強化繊維の束からなり、予めプリプ
レグ処理を施してなる芯材にこれを覆って強化繊維の編
組により外被を形成し、これにプリプレグ処理を施して
プリプレグ紐７を構成し、この紐５を上記絶縁導体３の
隅角部に配置して上記絶縁導体３を多層、多列に巻回し
てなる超電導コイルである。
縁導体を構成し、この絶縁導体の隅角部にプリプレグ紐
を配置した超電導コイルを成形した後、加熱処理して一
体に固めた超超電導コイルの絶縁導体３隅角部間に押し
詰められるプリプレグ紐７と前記隅角部との密着性、一
体化を改善する。 【構成】 起毛した強化繊維の束からなり、予めプリプ
レグ処理を施してなる芯材にこれを覆って強化繊維の編
組により外被を形成し、これにプリプレグ処理を施して
プリプレグ紐７を構成し、この紐５を上記絶縁導体３の
隅角部に配置して上記絶縁導体３を多層、多列に巻回し
てなる超電導コイルである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプリプレグ方式の絶縁を
施した超電導コイル、特に超電導素線の束であるストラ
ンドをコンジットに収容した導体を用いた強制冷却型超
電導コイルに関する。
施した超電導コイル、特に超電導素線の束であるストラ
ンドをコンジットに収容した導体を用いた強制冷却型超
電導コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】プリプレグ方式絶縁の強制冷却型超電導
コイルについては、例えば特開平４−９４０１６号公報
等に開示されている。この種の強制冷却型超電導コイル
は、超電導導体にプリプレグテープを巻回して絶縁導体
を形成し、この絶縁導体の隅角部にプリプレグ紐を配置
しながらコイル成型を行った後、加熱処理して一体に固
めることにより製作される。
コイルについては、例えば特開平４−９４０１６号公報
等に開示されている。この種の強制冷却型超電導コイル
は、超電導導体にプリプレグテープを巻回して絶縁導体
を形成し、この絶縁導体の隅角部にプリプレグ紐を配置
しながらコイル成型を行った後、加熱処理して一体に固
めることにより製作される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにして製作
した超電導コイルにおいては、絶縁導体の隅角部とプリ
プレグ紐とが前記の加熱処理時に強く密着していない
と、両者間の一体化は十分でないことがある。上記のよ
うにして生じる一体化不十分の部位は、電磁力や熱応力
によるクラック、剥離発生の原因となりやすく、絶縁耐
力またはコイルの機械的強度の低下を引き起こす。
した超電導コイルにおいては、絶縁導体の隅角部とプリ
プレグ紐とが前記の加熱処理時に強く密着していない
と、両者間の一体化は十分でないことがある。上記のよ
うにして生じる一体化不十分の部位は、電磁力や熱応力
によるクラック、剥離発生の原因となりやすく、絶縁耐
力またはコイルの機械的強度の低下を引き起こす。
【０００４】本発明は上記の事情に基づきなされたもの
で、絶縁導体の隅角部に配置されたプリプレグ紐と前記
隅角部とが加熱処理時に強く面接触し、絶縁導体とプリ
プレグ紐との一体化を完全に行わせ得る超電導コイルを
提供する。
で、絶縁導体の隅角部に配置されたプリプレグ紐と前記
隅角部とが加熱処理時に強く面接触し、絶縁導体とプリ
プレグ紐との一体化を完全に行わせ得る超電導コイルを
提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の超電導コイル
は、超電導導体にプリプレグテープを巻回して絶縁導体
を構成し、この絶縁導体の隅角部にプリプレグ紐を配置
した超電導コイルを成形した後、これを加熱処理して一
体に固めた超電導コイルにおいて、上記プリプレグ紐を
芯材およびこの芯材を覆う外被とによって構成し、上記
芯材の基材としては起毛した強化繊維の束を用い、上記
外被の基材として強化繊維の編組を用いたことを特徴と
する。
は、超電導導体にプリプレグテープを巻回して絶縁導体
を構成し、この絶縁導体の隅角部にプリプレグ紐を配置
した超電導コイルを成形した後、これを加熱処理して一
体に固めた超電導コイルにおいて、上記プリプレグ紐を
芯材およびこの芯材を覆う外被とによって構成し、上記
芯材の基材としては起毛した強化繊維の束を用い、上記
外被の基材として強化繊維の編組を用いたことを特徴と
する。
【０００６】
【作用】上記構成の本発明の超電導コイルにおいては、
絶縁導体の隅角部に配置するプリプレグ紐を柔軟にして
あるため、プリプレグ紐の配置が容易である。また、プ
リプレグ紐が柔軟であるため、プリプレグ紐を強く押し
詰めても絶縁導体に巻回されたプリプレグテープが損傷
するおそれはない。さらに、プリプレグ紐と絶縁導体の
隅角部とが強く面接触するため、互いに十分に一体化さ
れる。
絶縁導体の隅角部に配置するプリプレグ紐を柔軟にして
あるため、プリプレグ紐の配置が容易である。また、プ
リプレグ紐が柔軟であるため、プリプレグ紐を強く押し
詰めても絶縁導体に巻回されたプリプレグテープが損傷
するおそれはない。さらに、プリプレグ紐と絶縁導体の
隅角部とが強く面接触するため、互いに十分に一体化さ
れる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の詳細を図面を参照して説明す
る。図１は本発明に係る超電導コイルの一実施例を示す
断面図、図２はその一部（圏円Ｘ部）を拡大して示す断
面図、図３は上記実施例において使用されるプリプレグ
紐の断面図である。図１において、断面が隅角を丸めた
４角形の超電導導体１をプリプレグ絶縁体２で絶縁して
なる絶縁導体３は、多層多列に巻回されており、これら
の絶縁導体３を一括して対地絶縁４が施されている。絶
縁導体３の層間にはシート状の層間絶縁５が施され、列
間には帯状のターン間絶縁６が施されている。絶縁導体
３の隅角部間には、プリプレグ紐７が配置、押し詰めら
れている。なお、絶縁導体３は、図２に拡大して示すよ
うに、超電導線の束であるストランド８をコンジット９
に収め、コンジット９の周囲にプリプレグテープ１０を
巻回して形成されている。また、上記のコンジット９は
非磁性金属により構成した角型のパイプである。プリプ
レグ紐７は、層間絶縁５、ターン間絶縁６およびプリプ
レグテープ１０と接するように配置してある。プリプレ
グ紐７、層間絶縁５、ターン間絶縁６およびプリプレグ
テープ１０は、何れもエポキシ樹脂をプリプレグ処理し
たものであり、加熱処理によって硬化してある。また、
それらのエポキシ樹脂は同一種のものとしてある。
る。図１は本発明に係る超電導コイルの一実施例を示す
断面図、図２はその一部（圏円Ｘ部）を拡大して示す断
面図、図３は上記実施例において使用されるプリプレグ
紐の断面図である。図１において、断面が隅角を丸めた
４角形の超電導導体１をプリプレグ絶縁体２で絶縁して
なる絶縁導体３は、多層多列に巻回されており、これら
の絶縁導体３を一括して対地絶縁４が施されている。絶
縁導体３の層間にはシート状の層間絶縁５が施され、列
間には帯状のターン間絶縁６が施されている。絶縁導体
３の隅角部間には、プリプレグ紐７が配置、押し詰めら
れている。なお、絶縁導体３は、図２に拡大して示すよ
うに、超電導線の束であるストランド８をコンジット９
に収め、コンジット９の周囲にプリプレグテープ１０を
巻回して形成されている。また、上記のコンジット９は
非磁性金属により構成した角型のパイプである。プリプ
レグ紐７は、層間絶縁５、ターン間絶縁６およびプリプ
レグテープ１０と接するように配置してある。プリプレ
グ紐７、層間絶縁５、ターン間絶縁６およびプリプレグ
テープ１０は、何れもエポキシ樹脂をプリプレグ処理し
たものであり、加熱処理によって硬化してある。また、
それらのエポキシ樹脂は同一種のものとしてある。
【０００８】図３において、プリプレグ紐７は加熱処理
前、つまり押し詰める前の状態で示され、ほぼ円形の断
面を有するものとしてある。そして、その断面積は押し
詰め部の断面積と合致させられている。プリプレグ紐７
は、芯材１１を外被１２で覆ってなる。上記芯材１１、
外被１０の何れもエポキシ樹脂をプリプレグ処理したも
のである。芯材１１の基材は起毛した強化繊維の束であ
る。外被１２の基材は、予めプリプレグ処理した芯材１
１を包むように強化繊維を編組してなり、この基材にプ
リプレグ処理を施して外被１２としてプリプレグ紐７と
してある。芯材１１、外被１２の基材を構成する強化繊
維は何れもガラス繊維である。また、プリプレグ紐７の
エポキシ樹脂の含有量は４５〜６０重量％としてある。
前、つまり押し詰める前の状態で示され、ほぼ円形の断
面を有するものとしてある。そして、その断面積は押し
詰め部の断面積と合致させられている。プリプレグ紐７
は、芯材１１を外被１２で覆ってなる。上記芯材１１、
外被１０の何れもエポキシ樹脂をプリプレグ処理したも
のである。芯材１１の基材は起毛した強化繊維の束であ
る。外被１２の基材は、予めプリプレグ処理した芯材１
１を包むように強化繊維を編組してなり、この基材にプ
リプレグ処理を施して外被１２としてプリプレグ紐７と
してある。芯材１１、外被１２の基材を構成する強化繊
維は何れもガラス繊維である。また、プリプレグ紐７の
エポキシ樹脂の含有量は４５〜６０重量％としてある。
【０００９】プリプレグ紐７、層間絶縁５、ターン間絶
縁６およびプリプレグテープ１０のプリプレグしたエポ
キシ樹脂は同一としてあるため、互いに強固に結合して
いる。また、プリプレグ紐７の断面積と押し詰める部分
の断面積とが合致させてあるので、押し詰め部の隙間は
極めて少ない。芯材１１の基材は起毛した強化繊維の束
としてあるから、単なる強化繊維の束に比して繊維間の
空間が大きく、プリプレグ処理によるエポキシ樹脂の含
有重量が大きい。また、芯材１１と外被１２と２回に分
けてプリプレグ処理しているため、プリプレグ処理時に
流出するエポキシ樹脂の量は少ない。さらに、プリプレ
グ紐７のエポキシ樹脂、すなわち半硬化性の柔軟なエポ
キシ樹脂は４５重量パーセント以上と多いため、硬化前
のプリプレグ紐７は柔軟である。従って、硬化前のプリ
プレグ紐７は絶縁導体３の隅角部間に容易に押し詰める
ことができる。また、上記のように柔軟であるから、絶
縁導体３の隅角部に強く押し詰めても、プリプレグテー
プ１０を損傷することはない。また、プリプレグ紐７
は、層間絶縁５、ターン間絶縁６およびプリプレグテー
プ１０と面接触し、硬化後はそれらが互いに強固に結合
している。さらに、プリプレグ紐７のエポキシ樹脂含有
量は６０重量％以下としてあるため、プリプレグ紐７の
硬化収縮率および熱収縮率が低く抑えられ、剛性が大と
されている。
縁６およびプリプレグテープ１０のプリプレグしたエポ
キシ樹脂は同一としてあるため、互いに強固に結合して
いる。また、プリプレグ紐７の断面積と押し詰める部分
の断面積とが合致させてあるので、押し詰め部の隙間は
極めて少ない。芯材１１の基材は起毛した強化繊維の束
としてあるから、単なる強化繊維の束に比して繊維間の
空間が大きく、プリプレグ処理によるエポキシ樹脂の含
有重量が大きい。また、芯材１１と外被１２と２回に分
けてプリプレグ処理しているため、プリプレグ処理時に
流出するエポキシ樹脂の量は少ない。さらに、プリプレ
グ紐７のエポキシ樹脂、すなわち半硬化性の柔軟なエポ
キシ樹脂は４５重量パーセント以上と多いため、硬化前
のプリプレグ紐７は柔軟である。従って、硬化前のプリ
プレグ紐７は絶縁導体３の隅角部間に容易に押し詰める
ことができる。また、上記のように柔軟であるから、絶
縁導体３の隅角部に強く押し詰めても、プリプレグテー
プ１０を損傷することはない。また、プリプレグ紐７
は、層間絶縁５、ターン間絶縁６およびプリプレグテー
プ１０と面接触し、硬化後はそれらが互いに強固に結合
している。さらに、プリプレグ紐７のエポキシ樹脂含有
量は６０重量％以下としてあるため、プリプレグ紐７の
硬化収縮率および熱収縮率が低く抑えられ、剛性が大と
されている。
【００１０】図４〜図５は上記実施例において使用され
るプリプレグ紐の他の構成例の断面図である。図４にお
いてプリプレグ紐１３は、断面がほぼ３角形の芯材１４
とこれに被せられた外被１５とを有し、その断面積は押
し詰める部分の断面積と合致させてある。芯材１４の構
成、外被１５の構成は、図３につき説明したプリプレグ
紐７におけると同様である。図４に示したプリプレグ紐
１３は断面を予め３角形としてあるため、隅角部に詰め
るに際して強く押し詰める必要はなく、プリプレグテー
プを損傷するおそれはない。
るプリプレグ紐の他の構成例の断面図である。図４にお
いてプリプレグ紐１３は、断面がほぼ３角形の芯材１４
とこれに被せられた外被１５とを有し、その断面積は押
し詰める部分の断面積と合致させてある。芯材１４の構
成、外被１５の構成は、図３につき説明したプリプレグ
紐７におけると同様である。図４に示したプリプレグ紐
１３は断面を予め３角形としてあるため、隅角部に詰め
るに際して強く押し詰める必要はなく、プリプレグテー
プを損傷するおそれはない。
【００１１】図５において、プリプレグ紐１６は、ステ
ンレス鋼または他の非磁性金属の線材の束とした芯材１
７を、図３に示したプリプレグ紐７におけると同様に構
成した外被１８で覆って構成されている。このプリプレ
グ紐１６においては、芯材１７が非磁性金属線の束とし
てあるため、プリプレグ紐が詰められる部分の断面形状
に合わせて加工することができる。また、外被１８は柔
軟であるからプリプレグテープ１２を損傷するおそれは
ない。さらに、一般に非磁性金属線はプリプレグ処理し
て固めた強化繊維の束に比して、液体ヘリウム温度での
比熱が大きいため、異常に発生した熱を吸収することが
できる。
ンレス鋼または他の非磁性金属の線材の束とした芯材１
７を、図３に示したプリプレグ紐７におけると同様に構
成した外被１８で覆って構成されている。このプリプレ
グ紐１６においては、芯材１７が非磁性金属線の束とし
てあるため、プリプレグ紐が詰められる部分の断面形状
に合わせて加工することができる。また、外被１８は柔
軟であるからプリプレグテープ１２を損傷するおそれは
ない。さらに、一般に非磁性金属線はプリプレグ処理し
て固めた強化繊維の束に比して、液体ヘリウム温度での
比熱が大きいため、異常に発生した熱を吸収することが
できる。
【００１２】なお、本発明は上記の実施例のみに限定さ
れない。たとえば、プリプレグする樹脂としては例示の
エポキシ樹脂以外の適当な熱硬化樹脂を使用することが
できる。
れない。たとえば、プリプレグする樹脂としては例示の
エポキシ樹脂以外の適当な熱硬化樹脂を使用することが
できる。
【００１３】
【発明の効果】本発明の超電導コイルは、絶縁導体の隅
角部に配置するプリプレグ紐を柔軟にしてあるため、プ
リプレグ紐の配置が容易である。また、プリプレグ紐と
絶縁導体の隅角部とが強く面接触するため、互いに十分
に一体化される。従って、絶縁物のクラック、剥離等が
容易に発生せず、励磁電圧、クエンチ電圧を高めること
ができ、大きな電磁力、熱応力に耐えることができる。
角部に配置するプリプレグ紐を柔軟にしてあるため、プ
リプレグ紐の配置が容易である。また、プリプレグ紐と
絶縁導体の隅角部とが強く面接触するため、互いに十分
に一体化される。従って、絶縁物のクラック、剥離等が
容易に発生せず、励磁電圧、クエンチ電圧を高めること
ができ、大きな電磁力、熱応力に耐えることができる。
【図１】本発明一実施例の断面図。
【図２】図１の一部（圏円Ｘ部）を拡大して示す断面
図。
図。
【図３】上記実施例において使用されるプリプレグ紐の
断面図。
断面図。
【図４】上記実施例において使用されるプリプレグ紐の
他の構成例の断面図。
他の構成例の断面図。
【図５】上記実施例において使用されるプリプレグ紐の
さらに他の構成例の断面図。
さらに他の構成例の断面図。
２………対地絶縁 ３………絶縁導体 ５………層間絶縁 ６………ターン間絶縁 ７………プリプレグ紐 ８………ストランド ９………コンジット １０………プリプレグテープ １１………芯材 １２………外被
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 廣久 神奈川県横浜市鶴見区末広町２の４ 株式 会社東芝京浜事業所内
Claims (4)
- 【請求項１】 超電導導体にプリプレグテープを巻回し
て絶縁導体を構成し、この絶縁導体の隅角部にプリプレ
グ紐を配置した超電導コイルを成形した後、これを加熱
処理して一体に固めた超電導コイルにおいて、前記プリ
プレグ紐を芯材およびこの芯材を覆う外被とによって構
成し、上記芯材の基材としては起毛した強化繊維の束を
用い、前記外被の基材として強化繊維の編組を用いたこ
とを特徴とする超電導コイル。 - 【請求項２】 前記芯材の基材に予めプリプレグ処理を
施して芯材を構成し、この芯材を包み込むように強化繊
維を編組して外被の基材を構成し、この基材にプリプレ
グ処理を施してプリプレグ紐とし、プリプレグ紐のエポ
キシ含有量を４５〜６０重量％としたことを特徴とする
請求項１記載の超電導コイル。 - 【請求項３】 前記プリプレグ紐の断面形状を、絶縁導
体の隅角部間の間隙断面形状に合わせて、非円形断面と
したことを特徴とする請求項１記載の超電導コイル。 - 【請求項４】 超電導導体にプリプレグテープを巻回し
て絶縁導体を構成し、この絶縁導体の隅角部にプリプレ
グ紐を配置した超電導コイルを成形した後、加熱処理し
て一体に固めた超電導コイルにおいて、上記プリプレグ
紐を芯材およびこれを覆う外被により構成し、芯材とし
て非磁性金属線を用い、外被の基材として強化繊維の編
組を用いたことを特徴とする請求項１記載の超電導コイ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27246393A JP3739810B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27246393A JP3739810B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 超電導コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07130532A true JPH07130532A (ja) | 1995-05-19 |
| JP3739810B2 JP3739810B2 (ja) | 2006-01-25 |
Family
ID=17514271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27246393A Expired - Fee Related JP3739810B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3739810B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010123668A (ja) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Toshiba Corp | 超電導コイルの製造方法、超電導コイル及び超電導コイルの製造装置 |
| JP2015141988A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 超電導コイル用巻軸及びその製造方法 |
| JP2015141989A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 超電導コイル及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP27246393A patent/JP3739810B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010123668A (ja) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Toshiba Corp | 超電導コイルの製造方法、超電導コイル及び超電導コイルの製造装置 |
| JP2015141988A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 超電導コイル用巻軸及びその製造方法 |
| JP2015141989A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 超電導コイル及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3739810B2 (ja) | 2006-01-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020910 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051003 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |