JPS5840803A - 超電導装置 - Google Patents
超電導装置Info
- Publication number
- JPS5840803A JPS5840803A JP13846381A JP13846381A JPS5840803A JP S5840803 A JPS5840803 A JP S5840803A JP 13846381 A JP13846381 A JP 13846381A JP 13846381 A JP13846381 A JP 13846381A JP S5840803 A JPS5840803 A JP S5840803A
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- JP
- Japan
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- superconducting
- winding frame
- groove
- superconducting wire
- circumferential direction
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超電導装置に係り、特に大型で大電磁力を受け
る、例えば核融合装置等に採用される超電導コイルに好
適な超電導装置に関する。
る、例えば核融合装置等に採用される超電導コイルに好
適な超電導装置に関する。
石炭１石油、原子力に代るエネルギー源は核融合エネル
ギーといわれているが、近年核融合炉として実現する可
能性の高い、Ｉ・カマク型核融合炉においては、環状の
プラズマを磁場により閉じ込める真空容器に巻回したト
ロイダルコイルと、真空容器中のプラズマに予備加熱を
行うと共に、プラズマの位置制御を行うための複数個の
ポロイダルコイルとプラズマに中性粒子を打込み加熱す
る加熱装置とにより概略成立っている。
ギーといわれているが、近年核融合炉として実現する可
能性の高い、Ｉ・カマク型核融合炉においては、環状の
プラズマを磁場により閉じ込める真空容器に巻回したト
ロイダルコイルと、真空容器中のプラズマに予備加熱を
行うと共に、プラズマの位置制御を行うための複数個の
ポロイダルコイルとプラズマに中性粒子を打込み加熱す
る加熱装置とにより概略成立っている。
核融合反応を起させるためには、プラズマの温度、及び
密度を高く保つ必要がある。高温、高密度のプラズマを
閉じ込めるトロイダルコイルは、高磁場、大型化が要求
され電気的損失の面から超電導化は不可避である。
密度を高く保つ必要がある。高温、高密度のプラズマを
閉じ込めるトロイダルコイルは、高磁場、大型化が要求
され電気的損失の面から超電導化は不可避である。
ところが、従来の超電導コイルは、一般にはコイル全体
を液体ヘリウム中に漬ける浸漬冷却方式が用いられてい
るが、最近コイルの大型化に伴い超臨界ヘリウムや超流
動ヘリウムを強制循環させることにより、コイル熱負荷
を有効に除去する強制循環方式が有望となっている。こ
の場合超電導体は、一般にＳＵＳ製のコンジットの中に
、超電導素線のハンドルや撚線を配着して形成され、コ
ンジット中の超電導素線間の空間に超臨界ヘリウノ、全
流し冷却しているが、大電流、高磁界超電導コイルに用
いる場合には導体断面の大型化に伴い、巻線時における
コンジットの斤屈や超電導線の歪劣化の問題があり、強
大な電磁力が加わる大型の超電導コイルに採用するには
不向きな嫌いがあった。
を液体ヘリウム中に漬ける浸漬冷却方式が用いられてい
るが、最近コイルの大型化に伴い超臨界ヘリウムや超流
動ヘリウムを強制循環させることにより、コイル熱負荷
を有効に除去する強制循環方式が有望となっている。こ
の場合超電導体は、一般にＳＵＳ製のコンジットの中に
、超電導素線のハンドルや撚線を配着して形成され、コ
ンジット中の超電導素線間の空間に超臨界ヘリウノ、全
流し冷却しているが、大電流、高磁界超電導コイルに用
いる場合には導体断面の大型化に伴い、巻線時における
コンジットの斤屈や超電導線の歪劣化の問題があり、強
大な電磁力が加わる大型の超電導コイルに採用するには
不向きな嫌いがあった。
本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その目的とす
るところは、強制循環冷却方式を採用したものであって
も、超電導線を強固に支持することが可能で、かつ、強
大な電磁力にも耐えることができることは勿論、安定し
た超電導コイルを得ることのできる超電導装置を提供す
るにある。
るところは、強制循環冷却方式を採用したものであって
も、超電導線を強固に支持することが可能で、かつ、強
大な電磁力にも耐えることができることは勿論、安定し
た超電導コイルを得ることのできる超電導装置を提供す
るにある。
本発明は周方向に連続して設けられた溝を有するほぼ円
形の巻枠と、該巻枠の溝内に巻回される超電導線と、該
超電導線を前記？Ｓｔ内において周方向に所定間隔をも
って支持する複数のスペーサと該スペーサを前記巻枠に
支持固定するために前記溝の開放側を覆うように設けら
れた蓋とを備え、前記溝内には超電導線冷却用の冷媒が
通る冷媒通路が形成されるよう構成することにより、所
間の目的を達成するように成したものである。
形の巻枠と、該巻枠の溝内に巻回される超電導線と、該
超電導線を前記？Ｓｔ内において周方向に所定間隔をも
って支持する複数のスペーサと該スペーサを前記巻枠に
支持固定するために前記溝の開放側を覆うように設けら
れた蓋とを備え、前記溝内には超電導線冷却用の冷媒が
通る冷媒通路が形成されるよう構成することにより、所
間の目的を達成するように成したものである。
以下、図面の実施例に基づいて本発明の詳細な説明する
。
。
第１図に本発明の一実施例を示す。該図（ｄダブルパン
ケーキと呼ばれる超電導装置の概略である。
ケーキと呼ばれる超電導装置の概略である。
該図において、１は周方向に連続して無端状に、かつ、
径方向に所定間隔をもって複数個設けられると共に、こ
れらが平行して形成される溝１ａを有する巻枠で、この
各巻枠１内には各々超電導線２が巻回されている。超電
導線２は各溝ｌａ内において、周方向に所定間隔をもっ
て複数個配ＩＷされているスペーサ４により支持されて
いる。その後、合溝１ａの開口側を覆うように蓋３を設
け、この蓋３は周方向に連続的に施される溶接５により
巻枠１に固定され、各溝１ａ６気密に保っている。そし
て、溝ｌａ内には超電導線２を冷却する超電導ヘリウム
が流れる冷媒流路７が形成されている。巻枠１に蓋３を
溶接する場合は、合溝１ａが気密を保つべく電子ビーム
溶接（ＥＢＷ）で行い、スペーサ４は溶接時の熱的影響
と電磁力等を考慮してセラミック等が好しい。また、ス
ペーサ４の間隔は、超電導線２の電磁力の変位、及び超
電導線２の安定性の検討より決定されるものである。尚
、６はスタックボルト穴である。
径方向に所定間隔をもって複数個設けられると共に、こ
れらが平行して形成される溝１ａを有する巻枠で、この
各巻枠１内には各々超電導線２が巻回されている。超電
導線２は各溝ｌａ内において、周方向に所定間隔をもっ
て複数個配ＩＷされているスペーサ４により支持されて
いる。その後、合溝１ａの開口側を覆うように蓋３を設
け、この蓋３は周方向に連続的に施される溶接５により
巻枠１に固定され、各溝１ａ６気密に保っている。そし
て、溝ｌａ内には超電導線２を冷却する超電導ヘリウム
が流れる冷媒流路７が形成されている。巻枠１に蓋３を
溶接する場合は、合溝１ａが気密を保つべく電子ビーム
溶接（ＥＢＷ）で行い、スペーサ４は溶接時の熱的影響
と電磁力等を考慮してセラミック等が好しい。また、ス
ペーサ４の間隔は、超電導線２の電磁力の変位、及び超
電導線２の安定性の検討より決定されるものである。尚
、６はスタックボルト穴である。
このような本実施例の超電導装置とすることにより、巻
枠１の溝中に超電導線２が巻回、埋込まれるので導体に
発生する電磁力はスペーサ４を介して巻枠１に伝達され
、巻枠１に十分な強度を与えるよう設計すれば、励磁に
よるコイルの変形を従来のコイルに比べ大きく押えるこ
とができる。
枠１の溝中に超電導線２が巻回、埋込まれるので導体に
発生する電磁力はスペーサ４を介して巻枠１に伝達され
、巻枠１に十分な強度を与えるよう設計すれば、励磁に
よるコイルの変形を従来のコイルに比べ大きく押えるこ
とができる。
まだ、クエンチの原因として、導体の動きによる摩擦熱
の発生が上げられているが、本実施例の超電導コイルは
、レジン等の接着材を使用しないため、導体の動きによ
る摩擦熱の発生は少なく熱的に安定である。更に、１０
テスラ以上の経験磁界を有する超電導コイルは、超電導
線２として高磁界特性の良い化合物系超電導材料Ｎｂ３
Ｓｎが用いられているが、Ｎｂ３Ｓｎ純利は歪特性が悪
く、曲げ歪は１％以下に押える必要があり、導体が大形
化するに従ってこの制限が厳しくなり、コイルの寸法、
形状によって制作不可能となる場合があるが、本実施例
によれば超電導線２を巻枠１に巻回。
の発生が上げられているが、本実施例の超電導コイルは
、レジン等の接着材を使用しないため、導体の動きによ
る摩擦熱の発生は少なく熱的に安定である。更に、１０
テスラ以上の経験磁界を有する超電導コイルは、超電導
線２として高磁界特性の良い化合物系超電導材料Ｎｂ３
Ｓｎが用いられているが、Ｎｂ３Ｓｎ純利は歪特性が悪
く、曲げ歪は１％以下に押える必要があり、導体が大形
化するに従ってこの制限が厳しくなり、コイルの寸法、
形状によって制作不可能となる場合があるが、本実施例
によれば超電導線２を巻枠１に巻回。
埋込み後、熱処理を行えば全ての形状のコイルが製作可
能である。また、強制循環冷凍超電導４体を用いたコイ
ルでは、磁場の強度分布に応じて、超電導線材の大きさ
を変え、即ち、グレーテングを行うことにより経済的コ
イルを作るのが非常に困難であったが、本実施例によれ
ば、超電導線２を巻枠１に巻回、埋込時に、・・ンダ付
等により簡早にグレーディングを実施することが可能で
、従来の強制循環冷凍超電導コイルに比べより経済的コ
イルが製作可能である。
能である。また、強制循環冷凍超電導４体を用いたコイ
ルでは、磁場の強度分布に応じて、超電導線材の大きさ
を変え、即ち、グレーテングを行うことにより経済的コ
イルを作るのが非常に困難であったが、本実施例によれ
ば、超電導線２を巻枠１に巻回、埋込時に、・・ンダ付
等により簡早にグレーディングを実施することが可能で
、従来の強制循環冷凍超電導コイルに比べより経済的コ
イルが製作可能である。
第２図に示すものは、上述した第１図のダブルパンケー
キの超電導装置を複数個積層し、スタツトボルｉ・８で
締付は強制循環冷凍超電導コイルを形成し／こものであ
る。
キの超電導装置を複数個積層し、スタツトボルｉ・８で
締付は強制循環冷凍超電導コイルを形成し／こものであ
る。
第３図に本発明の他の実施例を示す。該図に示すイ）の
し１：、超電導装置として一層のソレノイドコイルにつ
いてで、巻枠１の周方向に連続して設けられた溝１ａを
軸方向に所定間隔をもって設け、この溝ｌａ内に超電導
線２を巻回したものである。
し１：、超電導装置として一層のソレノイドコイルにつ
いてで、巻枠１の周方向に連続して設けられた溝１ａを
軸方向に所定間隔をもって設け、この溝ｌａ内に超電導
線２を巻回したものである。
他の構成は第１図のものと全く同様である。
このように構成しても、その効果は上述した第１図のも
のと全く同様である。
のと全く同様である。
第４図に示すものは、上述した第３図の一層のｔ１ｉ位
ルノイドコイルを同心円状に複数個配置し、ソレノイド
巻の強制循環冷凍超電導コイルを形成したものである。
ルノイドコイルを同心円状に複数個配置し、ソレノイド
巻の強制循環冷凍超電導コイルを形成したものである。
以−１−説明した本発明の超電導装置によれば、周方向
に連続して設けられた溝を有するほぼ円形の巻枠と、該
巻枠の溝内に巻回される超電導線と、該超電導線分前配
溝内において周方向に所定１田隔をもって支持する複数
のスペーサと、該スペーサを前記巻枠に支持固定するた
めに前記溝の開放側を覆うように設けられた蓋とを備え
、前記溝内には超電導線冷却用の冷媒が通る冷媒通路が
形成されているものであるから、超電導線を巻枠の溝内
で強固に支持することが可能となり、強大な電磁力にも
十分に耐えることができるため、大型の超電導コイルに
採用する場合には非常に有効である。
に連続して設けられた溝を有するほぼ円形の巻枠と、該
巻枠の溝内に巻回される超電導線と、該超電導線分前配
溝内において周方向に所定１田隔をもって支持する複数
のスペーサと、該スペーサを前記巻枠に支持固定するた
めに前記溝の開放側を覆うように設けられた蓋とを備え
、前記溝内には超電導線冷却用の冷媒が通る冷媒通路が
形成されているものであるから、超電導線を巻枠の溝内
で強固に支持することが可能となり、強大な電磁力にも
十分に耐えることができるため、大型の超電導コイルに
採用する場合には非常に有効である。
第１図は本発明の超電導装置の一実施例としてダブルパ
ンケーキを一部断面して示す斜視図、第２図はそれを複
数積層して形成する超電導コイルを一部断面して示す斜
視図、第３図は本発明の他の実施例で、一層ソレノイド
コイルを一部断面して示す斜視図、第４図はそれを同心
円状に複数積層して形成するソレノイド巻の超電導コイ
ルを一部断面して示す斜視図である。
ンケーキを一部断面して示す斜視図、第２図はそれを複
数積層して形成する超電導コイルを一部断面して示す斜
視図、第３図は本発明の他の実施例で、一層ソレノイド
コイルを一部断面して示す斜視図、第４図はそれを同心
円状に複数積層して形成するソレノイド巻の超電導コイ
ルを一部断面して示す斜視図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、周方向に連続して設けられた溝を有するほぼ円形の
巻枠と、該巻枠の溝内に巻回される超電導線と、該超電
導線を前記溝内において周方向に所定間隔をもって支持
する複数のスペーサと、該スペーサを前記巻枠に支持固
定するために前記溝の開放側を覆うように設けられた蓋
とを備え、前記溝内には超電導線冷却用の冷媒が通る冷
媒通路が形成されていることを特徴とする超電導装置。 ２、前記巻枠の周方向の溝を径方向に所定間隔をもって
複数個設け、これら各溝内に超電導線が巻回された巻枠
を１軸方向に複数積層したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の超電導装置。 ３、前記巻枠の周方向の溝を軸方向に所定間隔をもって
複数個設け、これら各溝内に超電導線が巻回されだ巻枠
を同心固状に複数配置したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の超電導装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13846381A JPS5840803A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | 超電導装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13846381A JPS5840803A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | 超電導装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5840803A true JPS5840803A (ja) | 1983-03-09 |
Family
ID=15222611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13846381A Pending JPS5840803A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | 超電導装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5840803A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62143336U (ja) * | 1986-03-06 | 1987-09-10 | ||
| EP3113365A2 (en) | 2015-07-01 | 2017-01-04 | Toto Ltd. | Touch detection device used in water handling equipment, and faucet apparatus including the same |
| TWI627364B (zh) * | 2015-07-01 | 2018-06-21 | Toto Ltd | Touch detection device used in water appliance, and water supply switch device provided therewith |
| JP6854988B1 (ja) * | 2020-04-20 | 2021-04-07 | 三菱電機株式会社 | 超電導電磁石装置 |
| JP2022517726A (ja) * | 2018-12-27 | 2022-03-10 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | 溝付きの積重される板の超伝導磁石、および、導電性端子ブロック、および、関係付けられる構築技法 |
| JP2023518845A (ja) * | 2020-03-26 | 2023-05-08 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | 非絶縁超伝導磁石のための受動的クエンチ保護技法 |
| US12555711B2 (en) | 2020-05-20 | 2026-02-17 | Massachusetts Institute Of Technology | Techniques for distributing forces in high field magnets and related systems and methods |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5413293A (en) * | 1977-06-30 | 1979-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | Superconduction coil |
| JPS54125466A (en) * | 1978-03-22 | 1979-09-28 | Mitsubishi Electric Corp | Coil |
-
1981
- 1981-09-04 JP JP13846381A patent/JPS5840803A/ja active Pending
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| EP3297165A1 (en) | 2015-07-01 | 2018-03-21 | Toto Ltd. | Touch detection device used in water handling equipment, and faucet apparatus including the same |
| EP3312995A1 (en) | 2015-07-01 | 2018-04-25 | Toto Ltd. | Touch detection device used in water handling equipment, and faucet apparatus including the same |
| TWI627364B (zh) * | 2015-07-01 | 2018-06-21 | Toto Ltd | Touch detection device used in water appliance, and water supply switch device provided therewith |
| US12293871B2 (en) | 2018-12-27 | 2025-05-06 | Massachusetts Institute Of Technology | Grooved, stacked-plate superconducting magnets and electrically conductive terminal blocks and related construction techniques |
| JP2022517726A (ja) * | 2018-12-27 | 2022-03-10 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | 溝付きの積重される板の超伝導磁石、および、導電性端子ブロック、および、関係付けられる構築技法 |
| JP2024095804A (ja) * | 2018-12-27 | 2024-07-10 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | 溝付きの積重される板の超伝導磁石、および、導電性端子ブロック、および、関係付けられる構築技法 |
| JP2025084813A (ja) * | 2018-12-27 | 2025-06-03 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | 装置、磁石、及び製作方法 |
| JP2023518845A (ja) * | 2020-03-26 | 2023-05-08 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | 非絶縁超伝導磁石のための受動的クエンチ保護技法 |
| WO2021214837A1 (ja) * | 2020-04-20 | 2021-10-28 | 三菱電機株式会社 | 超電導電磁石装置 |
| CN115398571A (zh) * | 2020-04-20 | 2022-11-25 | 三菱电机株式会社 | 超导电磁铁装置 |
| US12027309B2 (en) | 2020-04-20 | 2024-07-02 | Canon Medical Systems Corporation | Superconducting electromagnet device |
| JP6854988B1 (ja) * | 2020-04-20 | 2021-04-07 | 三菱電機株式会社 | 超電導電磁石装置 |
| CN115398571B (zh) * | 2020-04-20 | 2025-07-18 | 佳能医疗系统株式会社 | 超导电磁铁装置 |
| US12555711B2 (en) | 2020-05-20 | 2026-02-17 | Massachusetts Institute Of Technology | Techniques for distributing forces in high field magnets and related systems and methods |
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