JPS605576A - 超電導装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は超電導磁石等の超電導装置に係り、特に超電
導コイルの動域４ａに使用するパワーリードに関する。

〔従来技術とその問題点〕

一般にクライオスタットに収納された超電導コイルの励
減磁に使用されるパワーリードは大気側からクライオス
タット内に導入されているので、このパワーリードを伝
導してクライオスタット内に熱が侵入する。この熱侵入
を極カ減らすためにパワーリードの線径を細くシ、かつ
パワーリードから発生するジ＝−ル熱でパワーリードが
焼き切れないようにパワーリードをクライオスタット内
のヘリウムガスで冷却している。第１図にパワーリード
を使用したクライオスタットを示す。クライオスタット
（旬内に液体ヘリウム（２）を貯液し、この液体ヘリウ
ム（２）に超電導コイル（３）を浸漬し、この超電導コ
イル（３）の励減磁に使用されるパワーリード（４）、
（５）がそれぞれ冷却管＋６）　、　（７）内を貫通し
て大気側に導びかれている。この冷却管（６）　、　ｆ
７）内にクライオスタット（１）内の液体ヘリウム（２
）の蒸発ガラが流れてパワーリード（４）　、　（５）
を冷却して、冷却管（６）　、　（７）の大気側に設け
られたガス回収口（８）、（９）から回収される。尚、
パワーリード！＝４）　；　（５）はそれぞれ絶縁材［
０）　、　（ＩＩＪで冷却管（６）　、　ｔカに固定さ
れてぃる。

このようなりライオスタット（１）から大気側に導かれ
る冷却管（６）　、　（７）が複数本存在する構成にあ
ってはバランスがとれた状態でヘリウムガスが冷却管（
６）　、　Ｃ力内を流れることはむずかしく、通常、バ
ランスがくずれ、ヘリウムガスは流れ易い冷却管に多量
に流れるようになり、これによりこの流量の多い冷却管
はますます冷却されてよシ一層ヘリウムガスが流れ易す
くなり、他の冷却管のヘリウムガスの流量は減り、この
中に収容されたパワーリードの冷却が不足し、パワーリ
ードが尻損に至ることがあった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記の欠点を除去し、熱侵入量が少な
く、パワーリードの焼損の恐れの少ない超電導装置を提
供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、複数本のパワーリードを１本の冷却管内に収
納してクライオスタット内の冷媒を前記冷却管内に流通
させて前記複数本のパワーリードを冷却するようにした
超電導装置にある。

〔発明の効果〕

本発明に係る超電導装置を用いればイ′Ｘ数本のパワー
リードが均等に冷却されるので、パワーリードの線径を
最小にしてもパワーリードが焼損したりすることがなく
、更にパワーリードの線径を最小にすることができると
同時に冷却管も１本なのでクライオスタット内への熱侵
入量も最小とすることができる等の優れた効果を奏する
。

〔発明の実施例〕

本発明の代表的冥施例を図面を参照しながら説明する。

尚、第１図と同一のものは同一符号を付して詳細な説明
は省略する。第２図において、超電導コイル（３）の励
減磁を行い、一部が数体ヘリウム（２）内に浸漬される
パワーリード（４）　、　（５）は、クライオスタット
（１）の大気側から液体ヘリウム（２）の液面の近傍ま
で貫通して設けられた１本の冷却管ａａ内を仕切ること
なくかつ蒸発ガスの流ｎを分断することがないように冷
却管（１２＋内に収納されている。

クライオスタットＩｌｌ内の液体ヘリウム（２）の蒸発
ガスは冷却管睦の液体ヘリウム（２）の液面側に設けら
れたガス流入口（を四を流入し、そして冷却管（１Ｂ内
を流通するヘリウムガスは冷却管（１２１の大気側に設
けた回収口Ｉによって回収される。又、パワーリード（
４１、（５１のクライオスタット（ＩＪＶｊにおける液
体ヘリウム（２ン側は第４図に丞すような例えば繊維強
化プラスチック（Ｆ’ＲＰ　）で形成され、パワーリー
ド（４）。

（５）が貫通する孔（１５ａ）　、　（１５ｂ）及びガ
ス流通孔（１５ｃ）を具備した板状の絶縁部材（１５）
ｓ又パワーリード（４）、（５）の大気側は第３図に示
すような例えばＦＲＰで形成され、パワーリード１４）
　、　＋５）が貫通する孔（１６ａ）、（１６ｂ）を具
備する板状ノ絶縁部材（＋６）Ｋよって冷却管（喝内に
絶縁してｌ１５ｊ定されている。

次に動作について説明する。液体ヘリウム（２）の蒸発
ガスは冷却管０望のガス流入口（Ｉ３）及び絶縁部材（
１９のガス流通孔（１５ｃ）から冷却、官（１２内に流
入し冷却管ｔ＋２）内における流れが分断されることな
く流通゛するのでパワーリード（４）　、　（５）を均
等に冷却することができる。そしてこの蒸発ガスはパワ
ーリードｔ４）　＋　（５）を冷却しながら回収口（Ｉ
４）から回収される。

尚、ヘリウムの絶綴朗肚は室温でも１にＶ　／　Ｃ７ｎ
のり（沿面放電の場合）、低温ではさらに高くなるので
この構成で絶縁耐圧が間頽になることがない。

〔発明の他の実施例〕

次に本発明の他の実施例を第５図乃至弗８図を参照して
説明する。尚、第２図と同一のものは同一符号を用いて
説明する。

パワー９−ドｆＪ　、　＋５）は、第５図に示１−よう
に半円筒状に形成され、断面において第８図に示１−よ
うに円弧の中心に放射状に延びたフィンθ７Ｊｆ自し、
大気側の端部には外部イ規器との接続に使用される端子
（ｒａ＋　、　（１９）を有する。円筒状の冷却管はＦ
ＲＰ等の絶縁材で形成され、内壁にはパワーリード（４
）　。

（５）聞を絶縁できるように軸方向に突起条部（１２ａ
）。

（１２ｂ）　＋有する。そしてこの冷却管（１２１は第
５図に示１〜ようにパワーリード（４）、（５）を突起
条部（１２ａ）　。

（１２ｂ）で挾んで内壁に沿って接着剤等によってシー
ルして収納しズいる。更にこの冷却管ｔｔ；、＋は、大
気側の端部に第７図に示すようにパワーリード（４）。

（５）の端子（１８ｉ　、　部間を絶縁するための閃起
板（２１ａ）。

（２１ｂ）を備え、図示しないクライオスタットにフラ
ンジ（ロ）によって固定される。父、パワーリード（４
）、（５）の端子αｅ　、　（１ｓの中心部にはＦＲＰ
等の絶縁材で形成された円筒状の回収口Ｉが挿入できる
ように貫通孔（２）が設けられ、この貫通孔口に回収口
←ａが接着剤等で設置されている。

次に動作について説明する。

液体ヘリクムの蒸発ガスは冷却管（１２）の下端部から
流入し、フィン収り間を流通することによりパワーリー
ド（４＋　、　（５１を冷却しながら冷却管（１２）の
軸方向に旧って上昇し、回収口（２）から大気側に回収
される。

このようにパワーリード（４）、（５）にはフィン（１
７）が設けられているので冷却面積が大きくとれるので
より効果的にパワーリードｔノ１）　、（５）は冷却さ
れる。

尚、第５図に示した実施例では１本の冷却管（１２）の
中に２本のパワーリード（４）、（５）を収納した例を
示したが、複数の超電導コイルを独立に励磁する場合は
さらに多くのパワーリードを１本の冷却管の中に入れて
もよい。

又、パワーリードの断面構造は第８図に限定されない。

冷却面積が大きくしかも乱流効果が促進され、過曳に圧
力損失が大きくならないものであれはよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の超電導装置を示す概略断面図、第２図は
本発明に係る超電等装置を示す概略断面図、第３図、第
４図は本発明に用いる絶縁部材を示す正面図、第５図乃
至第８図は本発明の他の実施例を示す概略図である。 （１）・・・フライオスタラＦ　ｓ　（２）・・・液体
へｙクム（冷媒）、　（３）・・・超電導コイル、 ＋４）　、　（５）・・・パワー９−ド、（１岬・・冷
却管。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 （ほか１名） 第　１　図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クライオスタットと、このクライオスタットに貯液され
   る冷媒とこの冷媒に浸漬される超電導コイルと、前記ク
   ライオスタットの大気側からこのクライオスタット内の
   前記冷媒の液面近傍まで貫通して設けられる１本の冷却
   管と、この一本の冷却管にこの一本の冷却管内を仕切る
   ことなくかつＷｆｒＪ記冷媒の蒸発ガスを分断すること
   なく流通するごとく収納きれ、前記超電導コイルの励減
   磁を行う複数本のパワーリードとを具備してなることを
   特徴とする超電導装置。