JPS6381874A - 永久電流スイツチ - Google Patents
永久電流スイツチInfo
- Publication number
- JPS6381874A JPS6381874A JP61227052A JP22705286A JPS6381874A JP S6381874 A JPS6381874 A JP S6381874A JP 61227052 A JP61227052 A JP 61227052A JP 22705286 A JP22705286 A JP 22705286A JP S6381874 A JPS6381874 A JP S6381874A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- persistent current
- current switch
- pcs
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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】
［発明の技術分野］
本発明は超電導マグネットに用いられる永久電流スイッ
チに関する。
チに関する。
［発明の技術的背景］
超電１マグネツトを、外部電源からの電流供給を必要と
せずに一定磁界を長時間保持する永久電流モードで運転
するために永久電流スイッチ（以下ＰＣ８と称す。）が
使用される。第３図に示すように、このＰＯ２１は超電
導マグネット２を外部電源３により、−旦励磁した後、
超電導状態の閉回路を形成するために用いられるもので
、外部電ｇ３に接続された超電導マグネット２と並列に
接続され、超電導マグネット２とともに液体ヘリウム４
中に保持される。超電導マグネット２を永久電流モード
で運転するためには、ＰＯ２１のヒータ線１ａを加熱し
てＰＣ８用超電纏線１ｂを常電導状態にして外部電源３
から超電導マグネット２へ通電し、所定の磁界に達した
後、ヒータ線１ａの加熱を停止してＰＣ８超電導線１ｂ
が超電導状態に達した後外部電ｇ３を遮断する。
せずに一定磁界を長時間保持する永久電流モードで運転
するために永久電流スイッチ（以下ＰＣ８と称す。）が
使用される。第３図に示すように、このＰＯ２１は超電
導マグネット２を外部電源３により、−旦励磁した後、
超電導状態の閉回路を形成するために用いられるもので
、外部電ｇ３に接続された超電導マグネット２と並列に
接続され、超電導マグネット２とともに液体ヘリウム４
中に保持される。超電導マグネット２を永久電流モード
で運転するためには、ＰＯ２１のヒータ線１ａを加熱し
てＰＣ８用超電纏線１ｂを常電導状態にして外部電源３
から超電導マグネット２へ通電し、所定の磁界に達した
後、ヒータ線１ａの加熱を停止してＰＣ８超電導線１ｂ
が超電導状態に達した後外部電ｇ３を遮断する。
このようなＰＯ２１は、従来第２図に示すように、巻枠
５上にＣｕ−Ｎｉ合金等から成る高抵抗マトリックスを
有するＰＣ８用超電導線１ｂとコンスタンタン等から成
るヒータ線１ａでコイル形成し、このコイルの外側に補
強用の外筒６を配置してエポキシ樹脂等を含浸すること
によりコイルを巻枠および外筒と一体に固化したものが
使用さ九でおり、ＰＣ８用超電導線１ ｂは通電により
それ自身による磁界発生を防ぐために無誘導巻きされて
いる。
５上にＣｕ−Ｎｉ合金等から成る高抵抗マトリックスを
有するＰＣ８用超電導線１ｂとコンスタンタン等から成
るヒータ線１ａでコイル形成し、このコイルの外側に補
強用の外筒６を配置してエポキシ樹脂等を含浸すること
によりコイルを巻枠および外筒と一体に固化したものが
使用さ九でおり、ＰＣ８用超電導線１ ｂは通電により
それ自身による磁界発生を防ぐために無誘導巻きされて
いる。
尚、上記の巻枠５および外筒６は、通常Ｆ ＲＰ等によ
り形成される。
り形成される。
［背景技術の問題点コ
以」二のような構造を有するｐｃｓ ｉは、そのＯＮ−
ＯＦＦＭ作のＯＦＦ動作時にヒータ線１，１を加熱し、
ＰＣ８用超電導線１ｂを常ｔｔ！導状態にするが、その
時に発生する熱により液体ヘリウム４を蒸発させるため
、ＯＦＦ動作時にＰＣＳの外側番こ放出される熱量はで
きるだけ小さい方が望ましい。第２図のｐｃｓ ｉの場
合、ＦＲＰ製の巻枠５および外筒６が断熱材の働きをす
るため、ＯＦＦ動作時の放出熱量を小さくすることに寄
与はしているが十分な効果を奏することはできず、特に
ＰＣＳ用超電導線ｉｂがＮｂ３Ｓｎ等の化合物系の超電
導線からなる場合には、その放出熱量も大きくなるため
全く不十分であるという難点を有する、一方、ＰＣＳ
１の断熱を十分に行なったとしても、ｐｃｓ ｉの０Ｆ
Ｆ１ｊＪ作時に加熱されたｐ ｃ ｓ用超電導線１ｂが
、ヒータ線１ａの加熱を停止しても冷却されるのに時間
を要し、従ってＯＦＦ動作からＯＮｍ作への切換時間が
長くなるという問題を生ずる。
ＯＦＦＭ作のＯＦＦ動作時にヒータ線１，１を加熱し、
ＰＣ８用超電導線１ｂを常ｔｔ！導状態にするが、その
時に発生する熱により液体ヘリウム４を蒸発させるため
、ＯＦＦ動作時にＰＣＳの外側番こ放出される熱量はで
きるだけ小さい方が望ましい。第２図のｐｃｓ ｉの場
合、ＦＲＰ製の巻枠５および外筒６が断熱材の働きをす
るため、ＯＦＦ動作時の放出熱量を小さくすることに寄
与はしているが十分な効果を奏することはできず、特に
ＰＣＳ用超電導線ｉｂがＮｂ３Ｓｎ等の化合物系の超電
導線からなる場合には、その放出熱量も大きくなるため
全く不十分であるという難点を有する、一方、ＰＣＳ
１の断熱を十分に行なったとしても、ｐｃｓ ｉの０Ｆ
Ｆ１ｊＪ作時に加熱されたｐ ｃ ｓ用超電導線１ｂが
、ヒータ線１ａの加熱を停止しても冷却されるのに時間
を要し、従ってＯＦＦ動作からＯＮｍ作への切換時間が
長くなるという問題を生ずる。
［発明の目的］
本発明は上記の難点あるいは問題点を解決するためにな
されたもので、ＰＣＳのＯＦＦ動作時には十分な断熱効
果を有し、かつＯＮ動作への切換え時のヒータ線の加熱
停止時には効率良＜ｐｃｓを冷却することができる構造
を有するＰ ＣＳを提供することをその目的どする。
されたもので、ＰＣＳのＯＦＦ動作時には十分な断熱効
果を有し、かつＯＮ動作への切換え時のヒータ線の加熱
停止時には効率良＜ｐｃｓを冷却することができる構造
を有するＰ ＣＳを提供することをその目的どする。
［発明の概要コ
本発明は、巻枠上に巻回された超電導線およびヒータ線
とからなるコイルを僅えた永久電流スイッチにおいて、
前記コイルの外側に離間して円筒状部材を配置し、前記
コイルと前記円筒状部材との間に形成される筒状空隙部
の一側を開放するとともに、他側を閉塞し、この閉塞部
に複数の貫通孔を設けたことによりＯＦＦ動作時の液体
ヘリウムの蒸発量を少なくするとともに、ＯＦＦからＯ
Ｎ動作への切換えも従来と同程度の時間で行うことがで
きるようにしたものである。
とからなるコイルを僅えた永久電流スイッチにおいて、
前記コイルの外側に離間して円筒状部材を配置し、前記
コイルと前記円筒状部材との間に形成される筒状空隙部
の一側を開放するとともに、他側を閉塞し、この閉塞部
に複数の貫通孔を設けたことによりＯＦＦ動作時の液体
ヘリウムの蒸発量を少なくするとともに、ＯＦＦからＯ
Ｎ動作への切換えも従来と同程度の時間で行うことがで
きるようにしたものである。
本発明に用いられる超電導線は常電導状態では大きな抵
抗値（数Ω〜数百Ω）を有利とするため。
抗値（数Ω〜数百Ω）を有利とするため。
高抵抗マトリックス、例えばＣＬＪ Ｎ、１合金にＮ
ｂ−Ｔｉ合金やＮｂ、３ｓｎ化合物等の超電導フィラメ
ントの多数本を埋込んだ多心構造のものが用いられるが
、要求される抵抗値が小さい場合にはＣｕまたはＡＱ、
７１へリックスとしても良い。
ｂ−Ｔｉ合金やＮｂ、３ｓｎ化合物等の超電導フィラメ
ントの多数本を埋込んだ多心構造のものが用いられるが
、要求される抵抗値が小さい場合にはＣｕまたはＡＱ、
７１へリックスとしても良い。
またその外周はホルマール樹脂等で絶縁被覆さ、ｔｔ机
ｆｉ、発熱線には高抵抗のコンスタンタン線。
ステンレス線、タングステン線やマンガニン線が用いら
れるが、超電導線と電気的に絶縁するためホルマール被
覆等の絶縁被）βが施される。
れるが、超電導線と電気的に絶縁するためホルマール被
覆等の絶縁被）βが施される。
さらに巻枠および必要に応じて設けられろ外筒は断熱性
を有し、かつ十分な強度を有する、例えばｐＲＰ（Ｊｌ
維強化プラスチック）で形成することが好ましい。
を有し、かつ十分な強度を有する、例えばｐＲＰ（Ｊｌ
維強化プラスチック）で形成することが好ましい。
［発明の実施例コ
以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明のＰＣＳ７の断面図を示したもので第２
図と同一部分は同符号で示しである。
図と同一部分は同符号で示しである。
ＰＣＳ７はＦＲＰ製の巻枠５上にｐｃｓ用超電導線１ｂ
とヒータ線１ａとを巻回してコイルを形成し、このコイ
ルの外側にＦＲＰ製の外筒６を配置して、コイル、巻枠
および外筒をエポキシ樹脂で含浸一体化した点は第２図
のＰＣＳ １と同様であるが、ＰＣＳ７には、さらに外
側に円筒状部材８が配置されている。
とヒータ線１ａとを巻回してコイルを形成し、このコイ
ルの外側にＦＲＰ製の外筒６を配置して、コイル、巻枠
および外筒をエポキシ樹脂で含浸一体化した点は第２図
のＰＣＳ １と同様であるが、ＰＣＳ７には、さらに外
側に円筒状部材８が配置されている。
円筒状部材８は、その内径が外筒６の外径より大きく、
この間に筒状空隙部９が形成される。第１図に示すよう
に、ＰＣＳ７はその軸線が鉛直方向に一致するように液
体ヘリウム中に浸漬されるが、この状態において筒状空
隙部９の一側９ａは開放され、この開放部は下方に位置
せしめられる。
この間に筒状空隙部９が形成される。第１図に示すよう
に、ＰＣＳ７はその軸線が鉛直方向に一致するように液
体ヘリウム中に浸漬されるが、この状態において筒状空
隙部９の一側９ａは開放され、この開放部は下方に位置
せしめられる。
上記の円筒状部材８の他側は内側フランジ９ｂを有し、
このフランジはボルトｌＯにより巻枠５の上部鍔板５ａ
に固定されている。
このフランジはボルトｌＯにより巻枠５の上部鍔板５ａ
に固定されている。
また内側フランジ９ｂには、ＰＣＳの軸線から同一半径
の円周上に複数の貫通孔１１が形成されており、この貫
通孔によりＰＣＳの上方の空間と筒状空隙部９とが連通
ずる。
の円周上に複数の貫通孔１１が形成されており、この貫
通孔によりＰＣＳの上方の空間と筒状空隙部９とが連通
ずる。
上記の筒状空隙部９は、ＰＣＳ７のＯＦＦ動作時に断熱
部として作用し、またヒータ線の加熱停止時には冷却部
として作用する。
部として作用し、またヒータ線の加熱停止時には冷却部
として作用する。
即ち、ＰＣＳ７のＯＦＦ動作時にヒータ線を加熱すると
筒状空隙部内の液体ヘリウムが蒸発し、この部分はヘリ
ウムガスで充填され、この状態はＯＦＦ動作中維持され
る。このガスは液体ヘリウムに比べて熱伝導率が小さい
ため断熱部として作用する。一方ヒータ線の加熱を停止
すると、筒状空隙部内のヘリウムガスは貫通孔より上方
に逃散し、この空間内は再び液体ヘリウムで満たされ、
コイルを直ちに冷却する。
筒状空隙部内の液体ヘリウムが蒸発し、この部分はヘリ
ウムガスで充填され、この状態はＯＦＦ動作中維持され
る。このガスは液体ヘリウムに比べて熱伝導率が小さい
ため断熱部として作用する。一方ヒータ線の加熱を停止
すると、筒状空隙部内のヘリウムガスは貫通孔より上方
に逃散し、この空間内は再び液体ヘリウムで満たされ、
コイルを直ちに冷却する。
［発明の効果］
以上述べたように本発明の永久電流スイッチによれば、
−側が開放され、他側に複数の貫通孔を有する筒状空隙
部をコイルの外側に設けたことにより、ＯＦＦ動作から
ＯＮ動作への動作時間を従来と同等に維持しながら、ヒ
ータパワーを減少させることができ、従って液体ヘリウ
ムの蒸発量も小さくなる利点を有する。
−側が開放され、他側に複数の貫通孔を有する筒状空隙
部をコイルの外側に設けたことにより、ＯＦＦ動作から
ＯＮ動作への動作時間を従来と同等に維持しながら、ヒ
ータパワーを減少させることができ、従って液体ヘリウ
ムの蒸発量も小さくなる利点を有する。
第１図は本発明の永久電流スイッチの断面図・第２図は
従来の永久電流スイッチの断面図、第３図は永久電流ス
イッチの動作を説明するための概略図である。 １．７・・・・・・・・・ＰＣＳ １ａ・・・・・・・・・・・ヒータ線 １ｂ・・・・・・・・・・・ｐｃｓ用超電導線５・・・
・・・・・・・・・・巻枠 ６・・・・・・・・・・・・・外筒 ８・・・・・・・・・・・・・円筒状部材９・・・・・
・・・・・・・・筒状空隙部１１・・・・・・・・・・
・貫通孔 代理人 弁理士 守 谷 −雄 第１図 第２図 工 第３図
従来の永久電流スイッチの断面図、第３図は永久電流ス
イッチの動作を説明するための概略図である。 １．７・・・・・・・・・ＰＣＳ １ａ・・・・・・・・・・・ヒータ線 １ｂ・・・・・・・・・・・ｐｃｓ用超電導線５・・・
・・・・・・・・・・巻枠 ６・・・・・・・・・・・・・外筒 ８・・・・・・・・・・・・・円筒状部材９・・・・・
・・・・・・・・筒状空隙部１１・・・・・・・・・・
・貫通孔 代理人 弁理士 守 谷 −雄 第１図 第２図 工 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、巻枠上に巻回された超電導線およびヒータ線とから
なるコイルを備えた永久電流スイッチにおいて、前記コ
イルの外側に離間して円筒状部材を配置し、前記コイル
と前記円筒状部材との間に形成される筒状空隙部の一側
を開放するとともに、他側を閉塞し、この閉塞部に複数
の貫通孔を設けたことを特徴とする永久電流スイッチ。 ２、超電導線は化合物系超電導線である特許請求の範囲
第１項記載の永久電流スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61227052A JPS6381874A (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 永久電流スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61227052A JPS6381874A (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 永久電流スイツチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6381874A true JPS6381874A (ja) | 1988-04-12 |
Family
ID=16854772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61227052A Pending JPS6381874A (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 永久電流スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6381874A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH058912U (ja) * | 1991-07-18 | 1993-02-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 超電導マグネツトの冷却装置 |
| EP0645830A1 (en) * | 1993-09-20 | 1995-03-29 | Hitachi, Ltd. | Permanent current switch and superconducting magnet system |
| WO2010073146A3 (en) * | 2008-12-22 | 2010-09-02 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Superconducting switch cooled by means of internal cavity filled with liquid or gaseous coolant |
| GB2492638A (en) * | 2011-07-06 | 2013-01-09 | Siemens Ag | Superconducting magnet assembly with baffle |
-
1986
- 1986-09-25 JP JP61227052A patent/JPS6381874A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH058912U (ja) * | 1991-07-18 | 1993-02-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 超電導マグネツトの冷却装置 |
| EP0645830A1 (en) * | 1993-09-20 | 1995-03-29 | Hitachi, Ltd. | Permanent current switch and superconducting magnet system |
| US5757257A (en) * | 1993-09-20 | 1998-05-26 | Hitachi, Ltd. | Permanent current switch and superconducting magnet system |
| WO2010073146A3 (en) * | 2008-12-22 | 2010-09-02 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Superconducting switch cooled by means of internal cavity filled with liquid or gaseous coolant |
| JP2012513670A (ja) * | 2008-12-22 | 2012-06-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 液状又はガス状冷媒が充填される内部キャビティで冷却される超電導スイッチ |
| US8885329B2 (en) | 2008-12-22 | 2014-11-11 | Koninklijke Philips N.V. | Superconducting switch cooled by means of internal cavity filled with liquid or gaseous coolant |
| GB2492638A (en) * | 2011-07-06 | 2013-01-09 | Siemens Ag | Superconducting magnet assembly with baffle |
| GB2492638B (en) * | 2011-07-06 | 2013-11-20 | Siemens Plc | Superconducting magnet device and magnetic resonance imaging system |
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