JPH0782937B2 - 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
- JPH0782937B2 JPH0782937B2 JP62129768A JP12976887A JPH0782937B2 JP H0782937 B2 JPH0782937 B2 JP H0782937B2 JP 62129768 A JP62129768 A JP 62129768A JP 12976887 A JP12976887 A JP 12976887A JP H0782937 B2 JPH0782937 B2 JP H0782937B2
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- Japan
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- superconducting
- wire
- coil
- wires
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は超電導タービン発電機、超電導核磁気共鳴画像
診断装置、超電導磁気推進船などに用いられる超電導コ
イルの製造方法に関する。
診断装置、超電導磁気推進船などに用いられる超電導コ
イルの製造方法に関する。
（従来の技術） 従来超電導機器のコイル冷媒の通路は、例えば第６図に
示すように超電導線（１）を多重回巻回したことから成
るコイル（２）と支持枠（３）の間に絶縁物（４）を介
してスペーサ（５）を挿入し、楔（６）等を使用してコ
イルを固定すると共に冷媒の通路（図中矢印で示す）と
なる空隙（７）を形成していた。しかし、このような方
法であると超電導線が動き得るためクエンチ電流を高く
とれない欠点があった。
示すように超電導線（１）を多重回巻回したことから成
るコイル（２）と支持枠（３）の間に絶縁物（４）を介
してスペーサ（５）を挿入し、楔（６）等を使用してコ
イルを固定すると共に冷媒の通路（図中矢印で示す）と
なる空隙（７）を形成していた。しかし、このような方
法であると超電導線が動き得るためクエンチ電流を高く
とれない欠点があった。
そこで、冷媒の通路となる空隙（７）に予め低温溶融材
料、例えばウッドメタルなどを詰めておき、超電導線間
の隙間に樹脂を含浸し、硬化させた後、低温溶融材料を
加熱して除去する方法が考えられている（特公昭60-560
59号公報）。しかし、この方法は作業が煩雑であり、低
温溶融材料を完全に除去することが難しいという欠点が
あった。
料、例えばウッドメタルなどを詰めておき、超電導線間
の隙間に樹脂を含浸し、硬化させた後、低温溶融材料を
加熱して除去する方法が考えられている（特公昭60-560
59号公報）。しかし、この方法は作業が煩雑であり、低
温溶融材料を完全に除去することが難しいという欠点が
あった。
本発明は上述のような樹脂含浸方式による煩雑な工程を
経ることなく、素線間、超電導線間を強固に固着し、か
つ冷媒の通路を確保したいという問題点があった。
経ることなく、素線間、超電導線間を強固に固着し、か
つ冷媒の通路を確保したいという問題点があった。
本発明は素線間および超電導線間を強固に固着し、かつ
冷媒の通路を確保して、クエンチ電流を高くとれる超電
導コイルの製造方法を提供することを目的とする。
冷媒の通路を確保して、クエンチ電流を高くとれる超電
導コイルの製造方法を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、超電導フィラメン
トを芯にして素線の絶縁皮膜の表面に接着剤あるいは自
己融着剤を塗布し、半硬化状態にした超電導線の素線を
プリプレグテープで飛ばし巻きに束ねてコイル状に巻回
した後、これを加圧しながら加熱することにより素線相
互およびコイル相互を結合させることを特徴とした超電
導コイルの製造方法を提供する。
トを芯にして素線の絶縁皮膜の表面に接着剤あるいは自
己融着剤を塗布し、半硬化状態にした超電導線の素線を
プリプレグテープで飛ばし巻きに束ねてコイル状に巻回
した後、これを加圧しながら加熱することにより素線相
互およびコイル相互を結合させることを特徴とした超電
導コイルの製造方法を提供する。
（作用） ここで、接着剤あるいは自己融着剤は巻線作業の際にべ
とついているとごみが付着したり、作業しづらいので、
べとつかない状態にしなければならない。従って接着剤
あるいは自己融着剤はＢステージ（半硬化状態）にして
おくのが具合が良い。
とついているとごみが付着したり、作業しづらいので、
べとつかない状態にしなければならない。従って接着剤
あるいは自己融着剤はＢステージ（半硬化状態）にして
おくのが具合が良い。
また、加圧・加熱するのは素線および超電導線が動き得
る余地のない状態にして相互を接着あるいは融着させる
ためで、こうすることにより導体占積率を高めることも
できる。
る余地のない状態にして相互を接着あるいは融着させる
ためで、こうすることにより導体占積率を高めることも
できる。
このような方法で製造した超電導コイルは素線同士およ
び超電導相互が接着剤あるいは自己融着剤で強固に結合
されているため、通電時に素線および素線を束ねた超電
導線が動き得ず、また接着剤あるいは自己融着剤の膜厚
が薄いため、加圧・加熱により流出して冷媒の通路を塞
ぐこともないし、素線間および超電導線間に発生する微
小な空隙も冷媒の通路として使用できるので、十分冷却
されクエンチ電流を高くとることができる。
び超電導相互が接着剤あるいは自己融着剤で強固に結合
されているため、通電時に素線および素線を束ねた超電
導線が動き得ず、また接着剤あるいは自己融着剤の膜厚
が薄いため、加圧・加熱により流出して冷媒の通路を塞
ぐこともないし、素線間および超電導線間に発生する微
小な空隙も冷媒の通路として使用できるので、十分冷却
されクエンチ電流を高くとることができる。
以下本発明の一実施例である超電導タービン発電機の界
磁コイルの製造方法について第１図ないし第５図を参照
して説明する。
磁コイルの製造方法について第１図ないし第５図を参照
して説明する。
まず第１図に示すように中央部に多数の極細のCuNiマト
リックス−NbTi系超電導フィラメント（８）を、その外
側にCuNi（９）で区切られた安定化銅（10）を配置した
約0.5mmφの素線（11）を得る。この素線には５〜10μ
ｍ厚さのホルマール皮膜が素線絶縁（12）として形成さ
れ、また、素線絶縁の上にはエポキシ系の10〜15μｍ厚
さのボンド皮膜が自己融着剤皮膜（13）として半硬化状
に形成されている。この素線を７本束ねて10mm間隔で撚
合せて一次撚線（14）を形成し、更にこの一次撚線（1
4）を13本用いて２列にまとめ、第２図に示すように転
位し圧縮することにより平撚圧縮成形超電導線（１）を
得る。次に第３図により示すように平撚圧縮成形超電導
線上に、エポキシプリプレグケブラーロービングシート
（他のプリプレグシートでも良い）から成る絶縁テープ
（15）を飛ばし巻きする。ここで飛ばし巻きされた部分
に形成される空隙（７）は後に冷媒の通路を形成する。
リックス−NbTi系超電導フィラメント（８）を、その外
側にCuNi（９）で区切られた安定化銅（10）を配置した
約0.5mmφの素線（11）を得る。この素線には５〜10μ
ｍ厚さのホルマール皮膜が素線絶縁（12）として形成さ
れ、また、素線絶縁の上にはエポキシ系の10〜15μｍ厚
さのボンド皮膜が自己融着剤皮膜（13）として半硬化状
に形成されている。この素線を７本束ねて10mm間隔で撚
合せて一次撚線（14）を形成し、更にこの一次撚線（1
4）を13本用いて２列にまとめ、第２図に示すように転
位し圧縮することにより平撚圧縮成形超電導線（１）を
得る。次に第３図により示すように平撚圧縮成形超電導
線上に、エポキシプリプレグケブラーロービングシート
（他のプリプレグシートでも良い）から成る絶縁テープ
（15）を飛ばし巻きする。ここで飛ばし巻きされた部分
に形成される空隙（７）は後に冷媒の通路を形成する。
このようにして得られた超電導線を、以下のようにして
超電導タービン発電機の界磁コイルとして組立てる。即
ち第４図にスロット部断面図で示すように、対地絶縁と
なる下部クリページブロック（16）及び極側のサイドス
ペーサ（17）をスロット（18）中に設置する。次に極中
心側の列のコイル（２）用として前記超電導線（１）を
スロット中に、下段より順次上段へ向って巻く。
超電導タービン発電機の界磁コイルとして組立てる。即
ち第４図にスロット部断面図で示すように、対地絶縁と
なる下部クリページブロック（16）及び極側のサイドス
ペーサ（17）をスロット（18）中に設置する。次に極中
心側の列のコイル（２）用として前記超電導線（１）を
スロット中に、下段より順次上段へ向って巻く。
次に層間絶縁となる中間スペーサ（19）をスロット中に
設置する。次に反中心極側の列の界磁コイルとして前記
超電導線（１）を下段より順次上段へ向って巻く。
設置する。次に反中心極側の列の界磁コイルとして前記
超電導線（１）を下段より順次上段へ向って巻く。
次に反極側のサイドスペーサ（17）及び仮の上部クリペ
ージブロック（20）をスロット中に設置する。この仮の
上部クリページブロック上に耐圧ホース（21）を置き、
この上から仮の楔（22）をスロット楔溝（23）に挿入し
て固定する。そして耐圧ホースに50kg/cm2Gの気体また
は液体から成る加圧媒体（24）を充填した状態で、コイ
ル（２）を押えつけながら支持枠ごとオーブン中で所定
時間加熱処理し、モールドした後、室温に戻す。この状
態で、前記仮の楔（22）、耐圧ホース（21）及び仮の上
部クリページブロック（20）を取り外し、第５図に示す
ように正規の上部クリページブロック（25）及び正規の
楔（６）を挿入する。その際上部クリページブロック
（25）と楔（６）の間にはリップルスプリング（26）と
して波打ちエポキシガラス積層板を置き、これを押し付
けながら楔（６）を挿入した。
ージブロック（20）をスロット中に設置する。この仮の
上部クリページブロック上に耐圧ホース（21）を置き、
この上から仮の楔（22）をスロット楔溝（23）に挿入し
て固定する。そして耐圧ホースに50kg/cm2Gの気体また
は液体から成る加圧媒体（24）を充填した状態で、コイ
ル（２）を押えつけながら支持枠ごとオーブン中で所定
時間加熱処理し、モールドした後、室温に戻す。この状
態で、前記仮の楔（22）、耐圧ホース（21）及び仮の上
部クリページブロック（20）を取り外し、第５図に示す
ように正規の上部クリページブロック（25）及び正規の
楔（６）を挿入する。その際上部クリページブロック
（25）と楔（６）の間にはリップルスプリング（26）と
して波打ちエポキシガラス積層板を置き、これを押し付
けながら楔（６）を挿入した。
ここで耐圧ホースを介して界磁コイルを押え付けながら
加熱後冷却したのは、素線表面のボンド皮膜を溶融し、
素線相互を最早動き得ない状態で融着すると共に、エポ
キシプリプレグケブラーロービングシートから成る絶縁
テープを超電導線間が相互に押しつけられた状態で加熱
硬化し、結果的に界磁コイル全体が遠心力や電磁力で動
き得ず、容易にクエンチしないようにするためである。
また、楔下にリップルスプリングを挿入したのは、コイ
ルが経年的な緩みを生じてもコイルを押え付ける効果を
出すためで、同時に波打ち板を使用することによって、
冷媒の通路を確保するためである。なおエポキシプリプ
レグケブラーロービングシートから成る絶縁シートを飛
ばし巻きしたのは絶縁シート間の空隙（７）に冷媒であ
る液体ヘリウムを流すためである。
加熱後冷却したのは、素線表面のボンド皮膜を溶融し、
素線相互を最早動き得ない状態で融着すると共に、エポ
キシプリプレグケブラーロービングシートから成る絶縁
テープを超電導線間が相互に押しつけられた状態で加熱
硬化し、結果的に界磁コイル全体が遠心力や電磁力で動
き得ず、容易にクエンチしないようにするためである。
また、楔下にリップルスプリングを挿入したのは、コイ
ルが経年的な緩みを生じてもコイルを押え付ける効果を
出すためで、同時に波打ち板を使用することによって、
冷媒の通路を確保するためである。なおエポキシプリプ
レグケブラーロービングシートから成る絶縁シートを飛
ばし巻きしたのは絶縁シート間の空隙（７）に冷媒であ
る液体ヘリウムを流すためである。
そしてボンド皮膜から成る自己融着剤皮膜（13）及び絶
縁テープ（15）中のエポキシ樹脂はかなり高粘度であ
り、加熱によって、下部クリページブロック（16）、サ
イドスペーサ（17）、中間スペーサ（19）、上部クリペ
ージブロック（25）及び楔（６）等に形成されている冷
却ダクト（27）に流れ込むこともなく、素線間に冷媒の
通り得る空隙（７）が確保される。
縁テープ（15）中のエポキシ樹脂はかなり高粘度であ
り、加熱によって、下部クリページブロック（16）、サ
イドスペーサ（17）、中間スペーサ（19）、上部クリペ
ージブロック（25）及び楔（６）等に形成されている冷
却ダクト（27）に流れ込むこともなく、素線間に冷媒の
通り得る空隙（７）が確保される。
このように本方法は比較的容易に超電導コイルが得られ
る。また本方法によれば素線同士あるいは超電導線相互
が強固に固着し、高い剛性をもった界磁コイルが得ら
れ、素線（11）間、超電導線（１）間などに冷媒の通り
得る空隙が確保され冷却性能も良いので、クエンチ電流
を高くとることができる。
る。また本方法によれば素線同士あるいは超電導線相互
が強固に固着し、高い剛性をもった界磁コイルが得ら
れ、素線（11）間、超電導線（１）間などに冷媒の通り
得る空隙が確保され冷却性能も良いので、クエンチ電流
を高くとることができる。
本実施例においては自己融着剤皮膜としてボンド皮膜を
使用した例について述べたが、ボンド皮膜の代りに、熱
硬化性であるＢステージのエポキシプリプレグ接着層を
使用してもよい。この場合加熱により接着層は接着後硬
化し、不溶不融となる。
使用した例について述べたが、ボンド皮膜の代りに、熱
硬化性であるＢステージのエポキシプリプレグ接着層を
使用してもよい。この場合加熱により接着層は接着後硬
化し、不溶不融となる。
また本実施例についてはスロット部について説明したが
スロット外部もFRP（繊維強化プラステックス）、例え
ばガラスエポキシ積層板や、非磁鋼などにより、スロッ
トを形成し、本実施例に準じて界磁コイルを製造すると
良い。
スロット外部もFRP（繊維強化プラステックス）、例え
ばガラスエポキシ積層板や、非磁鋼などにより、スロッ
トを形成し、本実施例に準じて界磁コイルを製造すると
良い。
本実施例では超電導タービン発電機の界磁コイルの製造
方法について具体的に述べたが、超電導核磁気共鳴画像
診断装置、超電導磁気推進船などの他の機器用の超電導
コイルにも本発明は適用できる。
方法について具体的に述べたが、超電導核磁気共鳴画像
診断装置、超電導磁気推進船などの他の機器用の超電導
コイルにも本発明は適用できる。
本発明は超電導線および素線が押し付けられた状態で加
熱されているため、超電導線相互および素線相互に接着
剤あるいは自己融着剤を介して強固に結合するため、剛
性の高い超電導コイルが得られ、遠心力、電磁振動など
で超電導線相互および素線相互が動くこともない。従っ
てクエンチ発生を強力に防止することができる。また、
接着剤あるいは自己融着剤の冷却ダクトへの流れ込みが
なく、超電導線相互間および素線相互間には冷媒の流れ
得る空間が確保されるため、冷却性能が良い。従って本
発明になる超電導コイルはクエンチ電流を高くとること
ができる。
熱されているため、超電導線相互および素線相互に接着
剤あるいは自己融着剤を介して強固に結合するため、剛
性の高い超電導コイルが得られ、遠心力、電磁振動など
で超電導線相互および素線相互が動くこともない。従っ
てクエンチ発生を強力に防止することができる。また、
接着剤あるいは自己融着剤の冷却ダクトへの流れ込みが
なく、超電導線相互間および素線相互間には冷媒の流れ
得る空間が確保されるため、冷却性能が良い。従って本
発明になる超電導コイルはクエンチ電流を高くとること
ができる。
しかも本発明は従来のような含浸方式による煩雑な工程
は不要で、極めて簡単な超電導コイルの製造方法であ
る。
は不要で、極めて簡単な超電導コイルの製造方法であ
る。
第１図は本発明の一実施例に用いる超電導コイルを一次
撚線および素線の順に拡大して示す模式図で第２図のＡ
−Ａ線に沿う矢視断面図、第２図は第１図の超電導線の
転位した工程における要部立面図、第３図は第２図の超
電導線にプリプレグ絶縁テープを飛ばし巻した状態を示
す立面図、第４図はモールド工程におけるスロット部断
面図、第５図は完成した超電導コイルスロット部を示す
断面図、第６図は従来例の要部破断斜視図である。 １…超電導線、２…コイル ３…支持枠、４…絶縁物 ５…スペーサ、６…楔 ７…空隙、８…超電導フィラメント ９…CuNi、10…安定化銅 11…素線、12…素線絶縁 13…自己融着剤皮膜、14…一次撚線 15…プリプレグ絶縁テープ、16…下部クリページブロッ
ク 17…サイドスペーサ、18…スロット 19…中間スペーサ 20…仮の上部クリページブロック 21…耐圧ホース、22…仮の楔 23…楔溝、24…加圧媒体 25…正規の上部クリページブロック 26…リップルスプリング 27…冷却ダクト
撚線および素線の順に拡大して示す模式図で第２図のＡ
−Ａ線に沿う矢視断面図、第２図は第１図の超電導線の
転位した工程における要部立面図、第３図は第２図の超
電導線にプリプレグ絶縁テープを飛ばし巻した状態を示
す立面図、第４図はモールド工程におけるスロット部断
面図、第５図は完成した超電導コイルスロット部を示す
断面図、第６図は従来例の要部破断斜視図である。 １…超電導線、２…コイル ３…支持枠、４…絶縁物 ５…スペーサ、６…楔 ７…空隙、８…超電導フィラメント ９…CuNi、10…安定化銅 11…素線、12…素線絶縁 13…自己融着剤皮膜、14…一次撚線 15…プリプレグ絶縁テープ、16…下部クリページブロッ
ク 17…サイドスペーサ、18…スロット 19…中間スペーサ 20…仮の上部クリページブロック 21…耐圧ホース、22…仮の楔 23…楔溝、24…加圧媒体 25…正規の上部クリページブロック 26…リップルスプリング 27…冷却ダクト
Claims (1)
- 【請求項１】超電導フィラメントを芯にした素線の絶縁
皮膜の表面に接着剤あるいは自己融着剤を塗布し、半硬
化状態にした超電導線の複数の素線を、プリプレグテー
プで飛ばし巻きに束ねてコイル状に巻回した後、これを
加圧しながら加熱することにより素線相互およびコイル
相互を結合させることを特徴とした超電導コイルの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129768A JPH0782937B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 超電導コイルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129768A JPH0782937B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 超電導コイルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63296205A JPS63296205A (ja) | 1988-12-02 |
| JPH0782937B2 true JPH0782937B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=15017727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62129768A Expired - Lifetime JPH0782937B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 超電導コイルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0782937B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5465016A (en) * | 1993-09-08 | 1995-11-07 | Electrolux Corporation | Electric motor and brush/shunt assembly therefor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5327756B2 (ja) * | 1972-05-11 | 1978-08-10 | ||
| JPS5929404A (ja) * | 1982-08-12 | 1984-02-16 | Toshiba Corp | 超電導巻線 |
-
1987
- 1987-05-28 JP JP62129768A patent/JPH0782937B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63296205A (ja) | 1988-12-02 |
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