JPH0727814B2 - 強制冷却超電導コイル装置 - Google Patents

強制冷却超電導コイル装置

Info

Publication number
JPH0727814B2
JPH0727814B2 JP60019237A JP1923785A JPH0727814B2 JP H0727814 B2 JPH0727814 B2 JP H0727814B2 JP 60019237 A JP60019237 A JP 60019237A JP 1923785 A JP1923785 A JP 1923785A JP H0727814 B2 JPH0727814 B2 JP H0727814B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
superconducting coil
flow path
superconducting
forced cooling
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
Application number
JP60019237A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61179508A (ja
Inventor
邦茂 黒田
好寿 堀田
浩 木村
伸洋 原
孝司 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP60019237A priority Critical patent/JPH0727814B2/ja
Publication of JPS61179508A publication Critical patent/JPS61179508A/ja
Publication of JPH0727814B2 publication Critical patent/JPH0727814B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/04—Cooling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は強制冷却超電導導体を用いたコイル装置に係
り、特にコイル冷却に関する。
〔発明の背景〕
金属性コンジット中に多数の細い複合超電導材(複数本
の超電導フィラメントを銅やアルミニウムのように電気
的および熱的に良導体である安定化材中に埋込んだも
の)を撚合せて挿入した強制冷却超電導導体が開発さ
れ、この超電導導体を巻回した超電導コイルが提案され
ている。この超電導コイルは、冷媒(例えば超臨界圧ヘ
リウム)を超電導導体のコンジット内に流して超電導材
を冷却するものであるため、超電導コイルを冷媒に浸し
て冷却する浸漬冷却方式のように冷媒槽をもつ極低温容
器(クライオスタット)を備える必要がなく、単なる真
空容器(中間温度の熱輻射シールドを有する場合もあ
る)を備えれば足りる利点がある。
また、浸漬冷却方式に比較して超電導コイルの耐電圧設
計が容易となり、更に冷媒が超電導材に直接触れてこれ
を冷却するので冷却特性も優れたものとなる。
このようなことから、高電圧を発生する核融合炉用超電
導ポロイダルコイルには強制冷却超電導コイル方式が有
利である。
以下図面を参照して具体的に説明する。第2図は強制冷
却超電導導体の典型的な例を示すもので、この超電導導
体1は、金属(主にステンレス鋼)のコンジット(パイ
プ)2の内部に多数の複合超電導導線3を撚合せたもの
を挿入し、その間隙を冷媒を流す流路(第1の冷媒流
路)4としたものである。図示例のコンジット2の断面
形状は角形であるが、丸形やその他の形状も考えられ
る。
この超電導導体1を用いて構成した超電導コイルにおい
て、冷却効果を高めるためには内蔵する流路(第1の冷
媒流路)4における冷媒の流動抵抗が小さいことが必要
である。しかしながら、実際には流動抵抗が著しく大き
くなる傾向があり、更に冷却初期には超電導導体1が常
温であるために冷媒は気化してガス状態となることから
流動抵抗が大きくなり、従って十分な量の冷媒をこの内
蔵する流路(第1の冷媒流路)4に流すことが極めて困
難になる。従って、これまで、超電導導体を装置の性能
に見合った長さに分割して各分割部分に並列的に冷媒を
流す方式が提案されている。しかし、この方式は超電導
コイルへの冷媒供給口および排出口が多くなり構造が複
雑になる欠点があった。
次に、第3図を参照してこの種の強制冷却超電導コイル
装置の冷却系を説明する。圧縮機5と純ヘリウムガスボ
ンベ6とバルブ7は圧力源8を構成する。冷却用液体窒
素によってヘリウムを80K程度まで冷却する液体窒素槽
9と、ヘリウムを5K程度まで冷却する液体ヘリウム槽10
と、この液体ヘリウム槽10から前記圧縮機5への戻りガ
スでヘリウムを冷却する熱交換器11と、超電導コイル装
置からの戻りヘリウムに含まれているガスを液化して前
記液体ヘリウム槽10へ戻すジュール・トムソン弁12と、
これらを収容する真空槽13は熱交換部14を構成する。な
お、液体窒素槽9内の液体窒素及び液体ヘリウム槽10内
の液体ヘリウムは外部系より定量を保つように補給され
る。
超電導コイル装置15は、前述した強制冷却超電導導体を
巻回して構成した超電導コイル16が真空容器17内に収納
されて成り、この超電導コイル16は、電気的には励磁電
源18に接続され、また冷却のためのヘリウムが冷媒移送
管19a,19bによって供給される。
以上の冷却系において、超電導コイル16を冷却する冷媒
であるヘリウムの流れは次のようになる。ヘリウムガス
は圧縮機5で圧縮され液体窒素槽9で80Kまで冷却さ
れ、更に熱交換器11で戻りガスにより冷却されて液体ヘ
リウム槽10に至る。ここで約5Kまで冷却されて超臨界圧
ヘリウム(2.26気圧以上、5.2K以下)となり、移送管19
aを介して超電導コイル16に供給される。超電導コイル1
6を通過したヘリウムは移送管19bを経てジュール・トム
ソン弁12に送られ、ガスは液化して液体ヘリウム槽10に
放出される。このとき液化しなかったヘリウムガスおよ
び槽内の液体ヘリウムが気化して発生したヘリウムガス
は、熱交換器11を経て圧縮機5に戻る。そしてこのよう
に循環するヘリウムガスが不足するとバルブ7が開いて
純ヘリウムボンベ6から補給される。
ところで、このような冷却系において、超電導コイル16
は冷却開始時点では常温であり、従って超電導コイル16
内を通過するヘリウムは当然にガスになる。しかし、前
述したように、巻回された強制冷却超電導導体1内の流
路4(第1の冷媒流路)はヘリウムガスに対する流動抵
抗が大きく、冷媒としてのヘリウムガスはほとんど流れ
ない。例えば、第2図に示す超電導導体1において、コ
ンジット2が内のりの1辺が7mmの正方形であり、複合
超電導導線3の直径が1mmで27本が撚合されたものであ
るとき、1mの長さ当たりの圧力損失とヘリウムの質量流
量は、常温近くでは、0.3気圧,0.3g/s(≒1.7/s)で
ある。仮りに超電導コイル16を構成する超電導導体1の
長さが100mとすると前記質量流量を確保するために30気
圧の圧力が必要となり、圧縮機5の加圧力、配管やコン
ジット2の耐圧もこれに相応したものにしなければなら
ない。しかも前記質量流量では熱交換部14および超電導
コイル装置15を冷却する能力は小さい。前述した仕様の
超電導導体1を35m用いて巻回して構成した全重量30kg
の超電導コイル16でさえ、常温からKに冷却するのに、
圧縮機5の出力を10気圧に設定して連続運転しても18時
間を要する状態である。
この超電導コイルを例えば核融合炉用のトロイダルコイ
ルに利用しようとすると、超電導導体の長さは数百メー
トルから数千メートル、コイルの重量は数十トンから数
百トンになり、従ってこのようなコイルを超電導状態ま
で冷却することは不可能に近い。
このような観点からは、前述したように超電導導体を分
割して、各分割部分に並列に冷媒を流す方式が有利であ
る。しかしこの分割方式は冷媒の総流量が増えるために
圧縮機5を大容量のものにする必要があると共に、前述
したように超電導コイル装置15の構造が複雑になる欠点
がある。
第4図に従来の超電導コイル装置15の一例を示す。真空
容器17の内側には中間温度(20〜80K)断熱板20が配置
され、その内側に超電導コイル16が配置される。超電導
コイル16は、ボビン21に超電導導体1を巻回し、絶縁物
22によって導体の絶縁を保つように構成したもので、真
空容器17の上部フランジ23にねじ込んで取付けられて垂
下する吊りボルト24a,24bの下端にボビン21を溶接する
ことで保持される。上部フランジ23および中間温度断熱
板20を貫通する常温導体パワーリード25a,25bはこれら
に対して絶縁状態に保持され、両パワーリード25a,25b
の下端は超電導コイル16から引出された超電導導体1の
端部1a,1bと接続継手26a,26bを介して電気的に接続され
る。また超電導導体端部1a,1bは冷媒給排のためにA1点
およびA2点で分岐され、電気絶縁継手27a,27bを介して
冷媒供給管28aと冷媒排出管28bに接続される。この冷媒
供給管28aと冷媒排出管28bは上部フランジ23を貫通して
前述の冷媒移送管19a,19bに接続されるものである。な
お、前述の中間温度断熱板20とパワーリード25a,25bは
適当な冷媒と冷却機によって別途冷却される。超電導コ
イル15はこのように構成されるものであるから、超電導
導体1を複数に分割して超電導コイル16から多くの冷媒
供給口および排出口を導出すると、装置の構造がいかに
複雑になるか想像できよう。
なお、強制冷却超電導導体に対する冷媒給排系を開示し
た刊行物としては、特公昭50−24197号公報がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、強制冷却超電導導体を巻回した超電導
コイルの冷却、特に常温からの初期冷却効率を高め、短
時間に、しかも少ない液体ヘリウム消費で超電導コイル
を極低温まで冷却できる超電導コイル装置を提供するこ
とにある。
〔発明の概要〕
この目的を達成するため、第1の発明は、金属管を超電
導コイル(16)の周面に沿って巻回して構成された巻回
部分(30a)を備えると共に真空容器(17)内に配置さ
れ、かつ前記第1の冷媒流路(強制冷却超電導導体が内
蔵する冷媒流路)(4)と並列に接続されて第1の冷媒
流路(4)と共に冷媒給排管(28a,28b)によって冷媒
を給排される第2の冷媒流路(30)と、この第2の冷媒
流路(30)の巻回部分(30a)に接合されると共に前記
超電導コイル(16)内にこの超電導コイル(16)と熱交
換可能に挿入された良熱伝導性材からなる冷却フィン
(33)と、第2の冷媒流路(30)を流れる冷媒の流量を
制御する流量制御手段(32)とを設けることによって、
超電導コイル(16)の温度が高く超電導コイル(16)を
形成する強制冷却超電導導体(1)内の冷媒が気化して
流れにくい初期冷却時には第2の冷媒流路(30)に多く
の冷媒を流し、超電導コイル(16)の周面に沿って巻回
された巻回部分(30a)から冷却フィン(33)を介して
超電導コイル(16)を効果的に冷却するようにし、更
に、第2の冷媒流路(30)内に介挿されこの第2の冷媒
流路(30)に誘起される電圧による電流を遮断する電気
絶縁継手(31a,31b)を設けることにより、第2の冷媒
流路(30)として用いる伝熱性に優れた金属管に超電導
コイル(16)の磁界変動によって循環電流が流れないよ
うにしたことを特徴とし、 また第2の発明は、金属管を巻回して構成された巻回部
分(37a)を備えると共に第1の冷媒流路(4)と並列
に接続されて第1の冷媒流路(4)と共に前記冷媒給排
管(28a,28b)によって冷媒を給排され、かつ前記巻回
部分(37a)が前記超電導コイル(16)内にこの超電導
コイル(16)と熱交換可能に埋設された第2の冷媒流路
(37)と、この第2の冷媒流路(37)を流れる冷媒の流
量を制御する流量制御手段(32)とを設けることによっ
て、超電導コイル(16)の温度が高く超電導コイル(1
6)を形成する強制冷却超電導導体(1)内の冷媒が気
化して流れにくい初期冷却時には第2の冷媒流路(37)
に多くの冷媒を流し、埋設された巻回部分(37a)によ
り直接、伝熱により超電導コイル(16)を効果的に冷却
するようにし、更に、第2の冷媒流路(37)内に介挿さ
れこの第2の冷媒流路(37)に誘起される電圧による電
流を遮断する電気絶縁継手(31a,31b)を設けることに
より、第2の冷媒流路(37)として用いる伝熱性に優れ
た金属管に超電導コイル(16)の磁界変動によって循環
電流が流れないようにしたことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
第1図に示した実施例は、第4図で説明した従来装置に
本発明を適用してこれに改良を加えた例であるので、こ
れと共通の構成部材には同一参照符号を付し、以下その
改良点を説明する。
第2の冷媒流路30は伝熱性に優れ且つ冷媒に対して流動
抵抗が小さい金属管からなり、その主要部をなす巻回部
分30aは超電導コイル16の外周に接近して巻回して構成
される。冷媒供給管28aはB1点において分岐され、電気
絶縁継手31aを介して第2の冷媒流路30の一端に接続さ
れこれに冷媒を供給する。更に冷媒排出管28bもB2点に
おいて分岐され、流量調整弁(流量制御手段)32および
電気絶縁継手31bを介して第2の冷媒流路30の他端に接
続されて第2の冷媒流路30から冷媒を排出する。すなわ
ち、第2の冷媒流路30は超電導導体1が内蔵する冷媒流
路(第1の冷媒流路)4と並列に接続されて、第1の冷
媒流路4と共に冷媒供給管28aおよび冷媒排出管28bによ
って冷媒を給排される。
第2の冷媒流路30の巻回部分30aの内側には伝熱性に優
れた冷却フィン33が取付けられ、この冷却フィン33の内
側は超電導コイル16の内部に挿入されて第2の冷媒流路
30の巻回部分30aと超電導コイル16との熱交換率が高め
られる。
冷却フィン33は伝熱性を考慮すると金属性のものがよ
く、超電導コイル16の磁界変動によるうず電流損失を軽
減するためには、第5図および第6図に示すようにスリ
ット34を設けて櫛歯状にするのがよい。この冷却フィン
33は、第2の冷媒流路30の巻回部分30aの巻回方向には
連続もしくは適当に分割して構成されるが、超電導コイ
ル16の周囲に電気的な閉回路を構成しないようにすべき
である。
第2の冷媒流路30の巻回部分30aを超電導コイル16の内
側に設ける場合には、この冷却フィン33は巻回部分30a
の外側に設けられてその外側部が超電導コイル16内に挿
入される。
以上の構成において、超電導コイル16が高温でここに供
給される冷媒が超電導導体1内で気化されてしまうよう
な初期冷却時には、冷媒供給管28aから供給されて冷媒
排出管28bから排出される冷媒の大部分は流動抵抗の小
さい金属管からなる第2の冷媒流路30に分流し、その巻
回部分30aから冷却フィン33を介して超電導コイル16を
冷却する。第2の冷媒流路30に流れる冷媒の流量は流量
調整弁(流量制御手段)32で制御され、第3図で述べた
冷却系に流れる冷媒の量が、熱交換部14の機能を十分に
発揮できる程度に維持される。
このように第2の冷媒流路30に十分な冷媒を流すことに
より初期冷却時においても超電導コイル16の冷却を早め
ることができる。そして超電導コイル16の温度が低下
し、超電導導体1内での気化率が減少してその流動抵抗
が減少した段階では、冷却系に流れる冷媒の量が減少し
ない程度に流量調整弁(流量制御手段)32を絞って第2
の冷媒流路30に分流する冷媒を減少させ、超電導導体1
内の冷媒流路(第1の冷媒流路)4に流れる冷媒の流量
を増加させる。このようにして超電導導体1内の冷媒流
路(第1の冷媒流路)4に流れる冷媒の流量を徐々に増
加させ、超電導コイル16が所望の温度に達した時点では
第2の冷媒流路30への冷媒の分流を停止し、冷媒のすべ
てを超電導導体1内の冷媒流路(第1の冷媒流路)4に
流すようにする。
このようにして超電導コイル16を冷却することにより、
前述した仕様の超電導コイル16の冷却時間を6分の1に
短縮することができた。しかも冷却系に十分な冷媒を循
環させたことにより、熱交換部14における液体ヘリウム
槽10の液体ヘリウムの消費量(気化して減少したことに
よる補充量)を約10分の1にな節約することができた。
超電導コイル16が極低温になり超電導導体11が超電導状
態になった時点で、この超電導コイル16はパワーリード
25a,25bを介して励磁される。第2の冷媒流路30や冷却
フィン33は超電導コイル16やボビン21から電気的に絶縁
されているが、超電導コイル16で作られた磁界との交差
は避けられない。従って、この磁界が変動すると第2の
冷媒流路30や冷却フィン33には電圧が誘起され、第2の
冷媒流路30や冷却フィン33が超電導コイル16のまわりに
電気的な閉回路を構成すると循環電流や渦電流が流れ、
そのジュール熱によって超電導コイル16の温度を上昇さ
せる問題がある。
しかるに本実施例においては、第2の冷媒流路30と冷媒
供給管28aの間および流量調整弁(流量制御手段)32の
間にそれぞれ電気絶縁継手31a,31bが挿入されており、
従って第2の冷媒流路30に誘起された電圧でこの第2の
冷媒流路30に循環電流が流れることはない。また超電導
コイル16に挿入される冷却フィン33もスリット34によっ
て櫛歯状になっているので渦電流の発生は軽減され、従
ってこれらの電流によるジュール熱の発生は極めて少な
いものとなる。なお、この実施例において、電気絶縁継
手31a,31bは第2の冷媒流路30の両端に設けられている
が、閉回路が構成されるのを防止するためには1個でよ
い。この場合には、第2の冷媒流路30に誘起される電流
が正になる側の端部に電気絶縁継手を設け、負になる側
は接地すれば感電に対して安全性の高いものになる。こ
のような意味では、流量調整弁(流量制御手段)32は第
2の冷媒流路30に対して電気絶縁継手の外側に設けるの
がよく、また電気絶縁継手は第2の冷媒流路30の誘起電
圧分布に応じてその個数と挿入位置を決ればよい。
第7図の例は、大形の超電導コイル装置の場合におい
て、前述の第2の冷媒流路30の長さが増えてその流動抵
抗が無視できない程度になる場合の対策例である。第2
の冷媒流路30の長さが増えて流動抵抗が増加し冷媒の流
量が減少すると、それに伴って冷却系全体の冷媒流路が
減少して熱交換部14の性能が低下する。この流量減少を
防止するために、この実施例は、真空容器17内において
冷媒供給管28cのC1点と冷媒排出管28bのC2点の間にバイ
パス流路35を設け、このバイパス流路35の途中にバイパ
ス流量調整弁36を設けたものである。
このように構成することにより、バイパス流量調整弁36
を操作して冷却系に流れる冷媒の流量を調節して圧力源
8および熱交換部14の能力に相応した値にすることによ
り、熱交換部14の能力を十分に発揮させることができ
る。そしてその後にバイパス流量調整弁36を操作してバ
イパス流量を減じ第2の冷媒流路30に流す冷媒の流量を
増加させ、次に流量調整弁(流量制御手段)32を操作し
て第2の冷媒流路30に流す冷媒の流量を減じて超電導導
体1内の冷媒流路(第1の冷媒流路)4に流す冷媒の流
量を増加させれば、全体的に超電導コイル16を短時間で
所定の温度にまで冷却することができる。
第8図は前述した実施例において、パワーリード25a,25
bと超電導導体1の端部1a,1bとその接続継手26a,26bの
冷却を改善した例を示す。前述の例において、端部1a,1
bは接続継手26a,26bの部分において袋小路となってお
り、従って該部分に冷媒は流れにくく伝熱冷却となる。
パワーリード25a,25bは別途冷却されるが、その外端か
ら超電導導体1の端部1a,1bとの接続部までその全域を
直接冷却することは困難で、その下端部は伝熱による冷
却となる。従ってこの部分に超電導導体を配置してこれ
を伝熱で冷却することは安定性の点で好ましくない。ま
た、接続部での発熱によって超電導導体の安定性は一層
損われることになる。
これらを考慮して本実施例は、前記導電性の接続継手26
a,26bから冷媒流路を分岐し、これを電気絶縁継手27a,2
7bを介して冷媒供給管28aと冷媒排出管28bにそれぞれ接
続したものである。このようにすれば、超電導導体1内
にはその全域にわたって冷媒が流れることになり安定し
た特性が得られることになる。
第9図および第10図は超電導コイルと第2の冷媒流路の
間の熱交換特性を改善する例で、第2の冷媒流路の主要
部分を構成する巻回部分を超電導コイルの内部に直接埋
設したものである。
第9図の例は、超電導導体1と第2の冷媒流路37の巻回
部分37aを構成する金属管とを2本持ちでソレノイド巻
きした例である。また第10図は、ダブルパンケーキ巻き
コイルへの適用例で、超電導導体1を巻回して構成した
ダブルパンケーキと金属管を巻回して構成した第2の冷
媒流路37の巻回部分37aの一部をなすダブルパンケーキ
を交互に積層したものである。
これらの2つの例は、第2の冷媒流路37の巻回部分37a
により超電導コイル16を直接的に冷却するので、冷却フ
ィンを用いた間接的冷却よりも冷却効率が向上する。な
お、巻回部分37aの配置、巻き方や、これを構成する金
属管の寸法と形状などは適宜に設定し得る。
〔発明の効果〕
以上に述べたように、本発明は、初期冷却時には第2の
冷媒流路に分流する冷媒によって超電導コイルを冷却す
るので冷却効率が向上し、短時間に少ない液体ヘリウム
消費量で超電導コイルを極低温まで冷却することができ
る。しかも、第2の冷媒流路中に電気絶縁継手を挿入し
たことによりこの第2の冷媒流路に循環電流が誘導され
るのが防止され、従って循環電流による発熱も防止でき
る。さらに、第2の冷媒流路の巻回部分を超電導コイル
の内部に埋設したものにおいては、この巻回部分によっ
て超電導コイルを直接的に冷却するので、冷却フィンを
用いて間接的に冷却するよりも冷却効率がさらに向上す
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る超電導コイル装置の縦
断側面図、第2図は強制冷却超電導導体の断面図、第3
図は従来の超電導コイル装置における冷却系のブロック
図、第4図は従来の超電導コイル装置の縦断側面図、第
5図は第1図に示した装置における第2の冷媒流路の巻
回部分と冷却フィンの一部を示す平面図、第6図は第5
図のA−A断面図、第7図および第8図は本発明の他の
各実施例に係る超電導コイル装置の縦断側面図、第9図
および第10図は本発明の他の実施例に係る超電導コイル
装置における第2の冷媒流路の各変形例を示す断面図で
ある。 1……強制冷却超電導導体、4……内蔵する冷媒流路
(第1の冷媒流路)、16……超電導コイル、17……真空
容器、28a……冷媒供給管、28b……冷媒排出管、30……
第2の冷媒流路、30a……巻回部分、31a,31b……電気絶
縁継手、32……流量調整弁(流量制御手段)、33……冷
却フィン、37……第2の冷媒流路、37a……巻回部分。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 浩 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 原 伸洋 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 小林 孝司 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

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の冷媒流路を内蔵する強制冷却超電導
    導体を巻回して構成した超電導コイルと、この超電導コ
    イルを収容する真空容器と、この真空容器内に収容され
    た前記超電導コイルの第1の冷媒流路に冷媒を給排する
    冷媒給排管とを備えた強制冷却超電導コイル装置におい
    て、金属管を前記超電導コイルの周面に沿って巻回して
    構成された巻回部分を備えると共に前記真空容器内に配
    置され、かつ前記第1の冷媒流路と並列に接続されて前
    記第1の冷媒流路と共に前記冷媒給排管によって冷媒を
    給排される第2の冷媒流路と、この第2の冷媒流路の前
    記巻回部分に接合されると共に前記超電導コイル内にこ
    の超電導コイルと熱交換可能に挿入された良熱伝導性材
    からなる冷却フィンと、前記第2の冷媒流路を流れる冷
    媒の流量を制御する流量制御手段と、前記第2の冷媒流
    路内に介挿されこの第2の冷媒流路に誘起される電圧に
    よる電流を遮断する電気絶縁継手とを設けたことを特徴
    とする強制冷却超電導コイル装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項において、前記冷却
    フィンは櫛歯状に形成されていることを特徴とする強制
    冷却超電導コイル装置。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項において、前記電気
    絶縁継手は前記第2の冷媒流路における前記巻回部分と
    前記冷媒給排管の間に設けられていることを特徴とする
    強制冷却超電導コイル装置。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第3項において、前記流量
    制御手段は前記電気絶縁継手と前記冷媒給排管の間に設
    けられていることを特徴とする強制冷却超電導コイル装
    置。
  5. 【請求項5】第1の冷媒流路を内蔵する強制冷却超電導
    導体を巻回して構成した超電導コイルと、この超電導コ
    イルを収容する真空容器と、この真空容器内に収容され
    た前記超電導コイルの第1の冷媒流路に冷媒を給排する
    冷媒給排管とを備えた強制冷却超電導コイル装置におい
    て、金属管を巻回して構成された巻回部分を備えると共
    に前記第1の冷媒流路と並列に接続されて前記第1の冷
    媒流路と共に前記冷媒給排管によって冷媒を給排され、
    かつ前記巻回部分が前記超電導コイル内にこの超電導コ
    イルと熱交換可能に埋設された第2の冷媒流路と、この
    第2の冷媒流路を流れる冷媒の流量を制御する流量制御
    手段と、前記第2の冷媒流路内に介挿されこの第2の冷
    媒流路に誘起される電圧による電流を遮断する電気絶縁
    継手とを設けたことを特徴とする強制冷却超電導コイル
    装置。
  6. 【請求項6】特許請求の範囲第5項において、前記電気
    絶縁継手は前記第2の冷媒流路における前記巻回部分と
    前記冷媒給排管の間に設けられていることを特徴とする
    強制冷却超電導コイル装置。
  7. 【請求項7】特許請求の範囲第6項において、前記流量
    制御手段は前記電気絶縁継手と前記冷媒給排管の間に設
    けられていることを特徴とする強制冷却超電導コイル装
    置。
JP60019237A 1985-02-05 1985-02-05 強制冷却超電導コイル装置 Expired - Lifetime JPH0727814B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60019237A JPH0727814B2 (ja) 1985-02-05 1985-02-05 強制冷却超電導コイル装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60019237A JPH0727814B2 (ja) 1985-02-05 1985-02-05 強制冷却超電導コイル装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61179508A JPS61179508A (ja) 1986-08-12
JPH0727814B2 true JPH0727814B2 (ja) 1995-03-29

Family

ID=11993782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60019237A Expired - Lifetime JPH0727814B2 (ja) 1985-02-05 1985-02-05 強制冷却超電導コイル装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0727814B2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2635165B2 (ja) * 1989-04-28 1997-07-30 株式会社日立製作所 強制冷却超電導コイル装置
US7464558B2 (en) * 2003-11-19 2008-12-16 General Electric Company Low eddy current cryogen circuit for superconducting magnets
JP2006128465A (ja) * 2004-10-29 2006-05-18 Toshiba Corp 超電導コイルの冷却装置
US7053740B1 (en) * 2005-07-15 2006-05-30 General Electric Company Low field loss cold mass structure for superconducting magnets
US7319329B2 (en) * 2005-11-28 2008-01-15 General Electric Company Cold mass with discrete path substantially conductive coupler for superconducting magnet and cryogenic cooling circuit
JP2015002287A (ja) * 2013-06-17 2015-01-05 住友重機械工業株式会社 超電導マグネット
JP7210403B2 (ja) * 2019-08-08 2023-01-23 株式会社日立製作所 超電導磁石装置及び粒子線治療システム
CN117476306B (zh) * 2023-11-10 2024-05-14 中国科学院近代物理研究所 快脉冲超导磁铁结构

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61179508A (ja) 1986-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6389821B2 (en) Circulating cryostat
EP0209134B1 (en) Forced flow cooling-type superconducting coil apparatus
CN101109583A (zh) 用于电气设备的包括电流引线的低温保持器
JP2003532861A (ja) 磁気冷凍を使用して流体を冷却し液化する装置及び方法
US20100242502A1 (en) Apparatus and method of superconducting magnet cooling
JPS60189207A (ja) 超電導マグネツト装置
JPS6241567A (ja) 超流動ヘリウムを使用し物体を冷却する方法および装置
JPS607396B2 (ja) 超電導装置
US4600802A (en) Cryogenic current lead and method
US4134037A (en) Current lead-in device for superconducting rotary electrical machines
JPS61179508A (ja) 強制冷却超電導コイル装置
JP4799757B2 (ja) 超電導磁石
JPH0510809B2 (ja)
JPH06504401A (ja) 低温冷却可能な中空電気導体とその用途
Makida et al. Development of a superconducting solenoid magnet system for the B-factory detector (BELLE)
CN116206847B (zh) 一种冷却系统及超导磁体系统
Whetstone et al. Nucleate cooling stability for superconductor-normal metal composite conductors in liquid helium
JP3725305B2 (ja) 超電導マグネットの冷却装置
JP4906182B2 (ja) コンジット型強制冷却超電導導体および超電導磁石
Green Cooling intrinsically stable superconducting magnets with supercritical helium
Viargues et al. Construction and preliminary testing of perforated-plate heat exchangers for use in helium IIrefrigerators
Ballarino et al. Potential of High-Temperature Super Conductor Current Leads for LHC Cryogenics
JPH05335144A (ja) 超電導体システム、及び電流リード導体
RU2749666C1 (ru) Генератор магнитного поля
JPS61125002A (ja) 強制冷却超電導コイル装置