JPS605533Y2 - 超電導コイル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は超電導線を補助接合部機を介して接続し超電
導コイルを構成するものにおいて、特に上記補助接合部
機の構造に関する。

通常、磁界発生装置として使用される超電導コイルは超
電導線を多数回巻回して構成されるもので、例えばその
−例として第１図に示すようなパンケーキ型超電導コイ
ルがある。

第１図において超電導コイル１は、超電導線２をターン
間スペーサ３を介して巻回したパンケーキコイル１００
〜・１０２を複数個、層間スペーサ４を介して巻枠５内
に積み重ねて固定し、超電導線２はターン間、層間の両
方ともターン間スペーサ３および層間スペーサ４によっ
て電気的に絶縁され且つ層間スペーサ４により液体ヘリ
ウム等の冷却媒体が流通する間隙４１が形成される。

この間隙４１は超電導線２の表面に発生した冷却媒体の
気泡を逃がす役割と、冷却媒体を供給する役割をもつ。

なお図におけるパンケーキコイル１００はフラットワイ
ズ巻パンケーキコイルである。

第２図は第１図におけるパンケーキコイル１００．１０
１間の超電導線の接続部６１を示す斜視図で、パンケー
キコイル１００の超電導線２２はエツジワイズに曲げら
れてて隣接するパンケーキコイル１０１の超電導線２３
とフラット面９でハンダによって接合される。

又、第３図は従来の超電導線の接続部６２をエッヂサイ
ズ巻きパンケーキ型超電導コイルに適用した構成を示す
もので、上手に切りかいて第２図と同様に上部の超電導
線２２から下部の超電導線２３に接続した部分の斜視図
である。

このように上記第２および第３図における従来の起電導
線の接続部６１．６２は超電導線２２．２３の片面同士
を直接ハンダ接合したものであり文字通り電流を流す役
目をするものであるが、超電導線の接続においてはただ
単に電流が流れるというだけではなく次に述べるような
機能が要求される。

すなわち、超電導線の接続部は超電導状態ではないため
ジュール発熱が生じる。

このジュール発熱量が多いと超電導線の臨界温度以上に
接続部の温度が上昇し、超電導コイルの不安定を引き起
す原因となる。

ジュール発熱を極力抑えるためには接続部を長くして接
続抵抗を下げると共に液体ヘリウム等の冷却媒体で十分
に冷却しなければならない。

従って従来の超電導線の接続部６１．６２においてはハ
ンダ接合部に発生するジュール熱を速やかに除去する配
慮が威されていなく、又、接続抵抗を少なくするために
はかなりの長さにわたってハンダ接合をしなければなら
ず、たとえばｌｏＫＡ級の導体では数ｍの長さを必要と
する。

核融合トロイダルコイル用超電導コイル等大形のものに
用いられるｌｏＫＡ級の超電導線はその断面寸法が２０
ｍｍ Ｘ ３０ｍ＋ｙ＋程度にも及ぶ大形の導体となる
ため、第２図および第３図に示すような曲げそわせ作業
・ハンダ付作業とが容易でないという欠点を有していた
。

このような従来の欠点を解消することを目的として先行
技術が開発されている。

すなわち第４図に示すように超電導線２２．２３の接続
部６３を補助接合部機３１を介して接続することにより
、接続部に発生するジュール熱を速やかに除去して冷却
効果を上げ接続抵抗の低減を図ると共に接続作業を容易
にしたものであるが、電気容量の増大化に伴いこの要求
は益々重要になってきている。

この考案は上記のような要求に鑑みてなされたもので、
超電導線の接続部に介在される補助接合部機を超電導線
のいずれか一方の面とそれぞれ接合する平板部と、この
平板部のほぼ中央に突出し上記超電導線の他方の面と接
合する突出部とで構成することにより冷却効果が優れ且
つ接続抵抗の大巾に低減された超電導コイルの提供を目
的としている。

以下、この考案の一実施例を図について説明する。

第５図について、４１は良電導率を有する例えば無酸素
銅等からなる補助接合部機で、超電導線２２．２３のエ
ツジ面にそれぞれ接合する平板部４１ａとこの平板部４
１ａのほぼ中央に突出し超電導線２２．２３のフラット
面間に挾持される突出部４１ｂとで構成され、超電導線
２２．２３とはハンダ接合されている。

４２は突出部４１ｂが挾持される超電導線２２．２３の
フラット面間に形成される空隙、４３は補助接合部機４
１に穿設される貫通穴であり、これら２２，２３．４１
．４３は接続部６４を構成する。

次に上記のように構成された一実施例の作用を説明する
。

両超電導線２２．２３間を流れる電流は補助接合部機４
１を介してのみ流れる。

この際、接続部６４にはジュール熱が発生するが、この
熱は補助接合部機４１を介してその周囲に存する例えば
液体ヘリウム等の冷却媒体によって速かに除去される。

なお貫通穴４３は放熱窓の役をなし冷却効果をさらに向
上させる。

このように接続部６４においては単位接続長さ当りの冷
却効果が著しく接続抵抗の低下が図られるため接続長さ
を短くすることが可能となり、接続に要する作業時間の
大幅な低減をもたらす。

また、曲げそわせ作業やハンダ付作業等の面からみても
容易になることは言うまでもない。

さらに、補助接合部機４１を超電導線２２．２３のエツ
ジ面にそれぞれ接合する平板部４１ａと、この平板部４
１ａのほぼ中央に突出し超電導線２２．２３のフラット
面間に挾持される突出部４１ｂとで構成したことにより
、両超電導線２２．２３間を流れる電流は平板部４１ａ
および突出部４１ｂを介してそれぞれエツジ面およびフ
ラット面の両面を通して流れるため接続抵抗の低減が可
能となり、さらにエツジ面の接続抵抗によって発生する
ジュール熱は平板部４１ａ周囲の液体ヘリウムにより貫
通穴４３等を介して冷却されると共に、フラット面の接
続抵抗によって発生するジュール熱は貫通穴４３および
空隙４２内の液体ヘリウムにより効率よく冷却される。

なお上記実施例においてはパンケーキ型の超電導コイル
について説明したが、例えばディスク型のような他の型
であってもよく同様の効果を奉する。

以上のように、この考案によれば超電導線の接続部に介
在される補助接合部機を、超電導線のいずれか一方の面
とそれぞれ接合する平板部と、この平板部のほぼ中央に
突出し上記超電導線のフラット面間に挟持接合される突
出部とで構成することにより、冷却効果が優れ且つ接続
抵抗の大巾に低減された超電導コイルの提出を可能にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はフラットワイズ巻パンケーキ型超Ｗコイルの一
部破断斜視図、第２図はフラットワイズ巻パンケーキコ
イル間の従来の超電導線接続部の斜視図、第３図は従来
のエツジワイズ巻パンケーキ超電導コイルの接続部を示
す斜視図、第４図は先行技術における超電導コイルの一
例の接続部を示す斜視図、第５図はこの考案における超
電導コイルの一実施例の接続部を示す斜視図である。 図において、２２．２３は起電導線、４１は補助接合部
機、４１ａは平板部、４１ｂは突出部、４２は空隙、４
３は貫通穴、６４は接続部である。 尚、各図中同一符号はそれぞれ同−又は相当部分を示す
。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１） 超電導線の接続部を補助接合部機を介して接
   続するようにしたものにおいて、上記補助接合部機は上
   記超電導線のいずれか一方の面と接合する平板部と、上
   記平板部のほぼ中央に突出し上記超電導線の他方の面と
   接合する突出部とを備えていることを特徴とする超電導
   コイル。
2. （２）超電導線の一方の面はエツジ面、他方の面はフラ
   ット面であることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の超電導コイル。
3. （３）補助接合部機は複数個の貫通穴が穿設されている
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項または
   第２項記載の超電導コイル。