JPS6110964B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は浸漬冷却される超電導体装置の超電導
体構造の改良に関する。

超電導体装置は各種分野で広く用いられ、多大
な効果を奏している。ところが超電導体には熱的
擾乱等によつてクエンチと称される常電導転移現
象がある。このクエンチは超電導体の諸特性の劣
化を招いたり、最悪時には超電導体の焼損を招く
等の不具合を生じるものである。そこで従来よ
り、例えば第１図に示すように、超電導体１の表
面に条溝２，３を設け、同超電導体１を冷却する
液体ヘリウム等の冷媒との接触面積を増やして、
冷却能力を高める工夫がなされている。即ち、同
図ａに示すように条溝２を導体１の長手方向に複
数本設けたり、同図ｂに示すように長穴状の条溝
３を長手方向に沿つて設けていた。このような条
溝２，３により、常電導領域で発生したジユール
熱を多く吸収して、常電導領域拡大を和らげるこ
とができた。ところが、このような構造を有する
超電導体１を巻成して超電導体装置を構成する場
合、導体１間に絶縁スペーサを配置して電気的絶
縁を確保する。この絶縁スペーサは前記条溝２，
３に落ち込むことがあつてはならないことは当然
のことである。しかして、上記巻成されて得た超
電導体装置では、冷媒の流路は導体１の長手方向
に規定される。この為、上記冷媒がジユール熱を
吸熱して発生した気胞の逃げ路が長手方向だけと
なり、上記気胞が導体１の表面に留まつて冷却能
力が低下すると云う不具合があつた。

本発明はこのような事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、超電導体の冷媒
による冷却能力の向上をはかることができ、装置
の熱的特性の向上を期待することのできる簡易な
構造の超電導体装置を実現し、提供することにあ
る。

即ち、本発明装置は、条溝を導体の長手方向に
対して斜めの方向に設けることによつて冷媒の流
路を斜めに形成し、気胞の留りを防止して冷却能
力の向上をはかつたものである。

以下、図面を参照して本発明装置の一実施例を
説明する。

第２図は本発明に係る超電導体の構造を示す斜
視図で、超電導体１１の表面１１ａ、及び裏面１
１ｂには、それぞれ上記導体１１の長手方向とは
斜めの方向に条溝１２が刻設されている。これら
の条溝１２は、それぞれ導体１１の表裏面１１
ａ，１１ｂにおいて互いに交差する如く、螺旋状
に形成されたものである。そしてこのような形状
を有する超電導体１１に対して絶縁スペーサ１３
が図中点線で示すように、前記条溝１２とは交差
して螺旋状は巻装されている。

しかして、上記絶縁スペーサ１３を巻装した超
電導体１１は第３図に示すようにループ状の巻成
されて超電導コイル１４が構成されている。同コ
イル１４は、第４図模式図に示すように極低温容
器１５内に収納され、冷媒としての液体ヘリウム
１６に浸漬されて、超電導駆動されるようになつ
ている。尚、液体ヘリウム１６は容器１５の冷媒
供給口１５ａより供給され、容器１５内を循環し
て前記コイル１４の発生熱を吸収したのち、排気
口１５ｂより導出されるようになつている。

かくして、このように構成された本装置によれ
ば、超電導コイル１４は冷媒１６との接触によつ
て冷却され、極低温に保冷されて超電導駆動され
ることになる。このとき、前記冷媒１６は、絶縁
スペーサ１３によつて形成される超電導体１１間
隙の前記条溝１２により規定される流路を循環す
ることになる。即ち、冷媒１６は超電導体１との
接触面積を多くして、且つ、上記導体１１の長手
方向とは斜めの方向に、つまり第３図矢印で示す
方向に流路を形成する。従つて、超電導体１１の
常電導領域で発生したジユール熱を高能率に吸収
し、しかもこの熱吸収によつて生じたヘリウムの
気胞を導体１１の表面に留めることなく外部に導
びく。故に極めて高能率な吸熱、つまり冷却を行
い得る。そして、超電導コイル１４の有する機能
を如何なく発揮させることができる。しかも同装
置を構成するに際して、条溝１２を単に超電導体
１１の長手方向に対して斜めの方向に設け、同条
溝１２に対して交差させて絶縁スペーサ１３を配
することにより、簡易に実現できる。また絶縁ス
ペーサ１３を巻装する際、同スペーサ１３が条溝
１２に落込むようなこともなく、これに対して格
別な配慮を講じる必要もない。故に本装置は、非
常に簡易に製作でき、その利点は絶大なものであ
る。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。例えば条溝の形状やその数は、超電導体の
構造・仕様等に応じて定めればよいものであり、
特に表裏二面にだけ形成するものでなくてもよ
い。また絶縁スペーサに関しても、螺旋状に巻装
することなく、超電導体の巻成に際して、その間
に順次介挿していくようにしてもよい。更には超
電導体の巻成形状も限定されない。要するに本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施することができる。

以上詳述したように本発明によれば、特に縦型
構造の超電導体を巻成した超電導体装置にあつ
て、その冷却能力を高め、装置の熱的特性の向上
をはかつて安定に駆動することができる等の種々
格別な絶大なる効果・利点を発揮する超電導体装
置を簡易な構造にて実現し、提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は超電導体の従来構造を示す斜視図、第
２図から第４図は本発明装置の一実施例を示すも
ので、第２図は超電導体の構造を示す図、第３図
は超電導コイルの概略構造を示す図、第４図は装
置全体を示す概略模式図である。 １１……超電導体、１２……条溝、１３……絶
縁スペーサ、１５……極低温容器、１６……冷媒
（液体ヘリウム）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 超電導体を巻成してなる超電導体装置おい
   て、前記超電導体表面に条溝を同超電導体の長手
   方向に対して斜めの方向に設け、且つ上記条溝に
   交差して前記超電導体表面に絶縁スペーサを配設
   したことを特徴とする超電導体装置。