JP2011018536A - Connection structure of superconducting wire rod and superconducting coil device - Google Patents
Connection structure of superconducting wire rod and superconducting coil device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011018536A JP2011018536A JP2009161983A JP2009161983A JP2011018536A JP 2011018536 A JP2011018536 A JP 2011018536A JP 2009161983 A JP2009161983 A JP 2009161983A JP 2009161983 A JP2009161983 A JP 2009161983A JP 2011018536 A JP2011018536 A JP 2011018536A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting
- superconducting wire
- wire
- superconducting coil
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
Description
本発明は、超電導線材の接続構造およびそれを有する超電導コイル装置に関する。 The present invention relates to a superconducting wire connecting structure and a superconducting coil device having the same.
一般に、超電導コイルは、例えば磁気共鳴画像診断装置(MRI)や、超電導磁気エネルギー貯蔵装置(SMES)などの種々の用途に用いることができる。大型の超電導コイルを作製する場合には、数十km〜数百kmの長さの超電導線材が必要になる場合がある。しかしながら、継ぎ目のない1本の単長の超電導線材でこのような長さを実現することは、超電導線材の製造の観点から難しい場合が多い。高温超電導線材(特に基板上に高温超電導層が形成された薄膜線材)の場合、例えば次世代のイットリウム系超電導線材においては、まだ1km長程度が最長であり、数km〜数十kmの長さの線材の製造には至っていない。 In general, the superconducting coil can be used in various applications such as a magnetic resonance imaging diagnostic apparatus (MRI) and a superconducting magnetic energy storage apparatus (SMES). When producing a large superconducting coil, a superconducting wire having a length of several tens to several hundreds of kilometers may be required. However, it is often difficult to realize such a length with a single seamless superconducting wire that is seamless from the viewpoint of manufacturing the superconducting wire. In the case of a high-temperature superconducting wire (especially a thin-film wire having a high-temperature superconducting layer formed on a substrate), for example, in the next-generation yttrium-based superconducting wire, the length is still about 1 km, which is several kilometers to several tens of kilometers No wire has been produced.
したがって、超電導コイルを製作する上では、超電導線材同士を電気的に接続することが必要であり、そのための技術は重要である。超電導線材同士の接続部における電気抵抗を極力小さくするためには、例えば特許文献1記載の発明のように、超電導薄膜層同士を直接接触させ、接触面の周囲に同種の超電導薄膜を堆積させる方法がある。
Therefore, in manufacturing the superconducting coil, it is necessary to electrically connect the superconducting wires to each other, and the technology for that is important. In order to reduce the electrical resistance at the connection between the superconducting wires as much as possible, for example, as in the invention described in
しかしながら、特許文献1記載の発明は、低抵抗接続ができるものの、接続プロセスがはんだ付けなどの接続方法と比較すると格段にコストがかかる。さらに、高い強度の超電導線材を必要とする大型の超電導コイルの製作で、例えばステンレスのような高強度高電気抵抗材で補強した超電導線材を使用する場合、特許文献1記載の発明では接続箇所で高電気抵抗材を剥がさなければならない上に接続作業に時間がかかる。
However, although the invention described in
一方、はんだ付けによる接続は簡便であるものの、接続部に電流が流れる際に電気抵抗の大きい高電気抵抗材を通過する必要があることから、接続部での電気抵抗が小さくなるように接続部の長さ(接続長)を長くせざるを得ない。また、超電導線材同士を接続する場合だけでなく、超電導線材と導電性のテープや電極などとを接続する場合にも、同様な問題が生じる。 On the other hand, although the connection by soldering is simple, it is necessary to pass through a high electrical resistance material having a large electrical resistance when current flows through the connection part, so that the connection part has a small electrical resistance at the connection part. The length of the connection (connection length) must be increased. Similar problems arise not only when connecting superconducting wires, but also when connecting superconducting wires and conductive tapes, electrodes, and the like.
一般に、高電気抵抗材で補強した超電導線材を使用する場合、線材端部で電気的に接続する際に電流は高電気抵抗材を通過する必要があることから、接続部での電気抵抗が小さくなるように接続長を長くせざるを得ない。例えば、超電導線材で巻線するコイルの場合、コイル端部では、巻線した超電導線材を電極に接続するのが一般的である。ここで、上述した高電気抵抗材で補強した超電導線材を用いてコイル巻線を行う場合に、接続部での電気抵抗を小さくするためには、接続長を大きくする必要があり、その結果、大きな電極を用いなければならない。また、コイル構成によっては、大きな電極を設置できず、接続部での電気抵抗を小さくすることができないなどの問題が生じる可能性もある。 In general, when using a superconducting wire reinforced with a high electrical resistance material, the current must pass through the high electrical resistance material when electrically connecting at the end of the wire. Therefore, the connection length must be increased. For example, in the case of a coil wound with a superconducting wire, it is common to connect the wound superconducting wire to an electrode at the coil end. Here, when performing coil winding using the superconducting wire reinforced with the above-described high electrical resistance material, in order to reduce the electrical resistance at the connection portion, it is necessary to increase the connection length. Large electrodes must be used. In addition, depending on the coil configuration, there may be a problem that a large electrode cannot be installed and the electrical resistance at the connection portion cannot be reduced.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、高電気抵抗材で補強した超電導線材を使用する際に線材端部での電気抵抗が低く且つ接続長を短くすることのできる超電導線材の接続構造およびそれを有する超電導コイル装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and when using a superconducting wire reinforced with a high electric resistance material, the connection of the superconducting wire which has a low electric resistance at the end of the wire and can shorten the connection length An object is to provide a structure and a superconducting coil device having the structure.
本発明の一態様による超電導線材の接続構造は、高電気抵抗材で補強された第1の超電導線材の一部と低電気抵抗材で補強された第2の超電導線材の少なくとも一部とが重なるように接合され、かつ、接合部を通じて電気的に接続されることを特徴とする。 In the superconducting wire connection structure according to one aspect of the present invention, a part of the first superconducting wire reinforced with a high electrical resistance material and at least a part of the second superconducting wire reinforced with a low electrical resistance material overlap. And is electrically connected through the joint.
本発明によれば、高電気抵抗材で補強した超電導線材を使用する際に線材端部での電気抵抗が低く且つ接続長を短くすることのできる超電導線材の接続構造およびそれを有する超電導コイル装置を提供することができる。 According to the present invention, when a superconducting wire reinforced with a high electrical resistance material is used, the connection structure of the superconducting wire that can reduce the electrical resistance at the end of the wire and shorten the connection length, and a superconducting coil device having the same Can be provided.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
なお、本明細書でいう高電気抵抗材とは、液体窒素温度(77.3K)で1×10−7(Ωm)以上の電気抵抗率を持つ部材を指し、例えばステンレスやNi−Fe合金のように強度が高い材料が挙げられる。また、本明細書でいう低電気抵抗材とは、同じ液体窒素温度で1×10−9(Ωm)未満の電気抵抗率を持つ部材を指し、例えば銀や銅が挙げられる。このような低電気抵抗材は機械強度が低い場合が多い。 The high electrical resistance material referred to in this specification refers to a member having an electrical resistivity of 1 × 10 −7 (Ωm) or more at a liquid nitrogen temperature (77.3 K), such as stainless steel or Ni—Fe alloy. Such a material having high strength can be mentioned. Moreover, the low electrical resistance material referred to in this specification refers to a member having an electrical resistivity of less than 1 × 10 −9 (Ωm) at the same liquid nitrogen temperature, and examples thereof include silver and copper. Such low electrical resistance materials often have low mechanical strength.
(第1の実施形態)
最初に、図1を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る超電導線材の接続構造の一例を示す断面図である。 FIG. 1 is a sectional view showing an example of a superconducting wire connection structure according to the first embodiment of the present invention.
図1には、高電気抵抗材で補強された超電導線材1(以下、「第1の超電導線材1」と称す)の一部と、この高電気抵抗材より電気抵抗が低い低電気抵抗材で補強された超電導線材2(以下、「第2の超電導線材2」と称す)の一部とが重なるように接合部3にて接合され、かつ、接合部3を通じて電気的に接続される超電導線材の接続構造が示されている。
FIG. 1 shows a part of a
第1の超電導線材1は、高電気抵抗材1a,超電導線材1b,および高電気抵抗材1cにより構成され、超電導線材1bを高電気抵抗材1a,1cで挟み込んだ構造を有する。一方、第2の超電導線材2は、低電気抵抗材2a,超電導線材2b,および低電気抵抗材2cにより構成され、超電導線材2bを低電気抵抗材2a,2cで挟み込んだ構造を有する。
The first
このような構造を実現するには、図1に示されるように第1の超電導線材1の端部と第2の超電導線材2の端部とを線材長手方向にラップさせ、ラップした面をはんだ付けやロウ付けなどの方法により接合部3によって接合する。このとき、接合面の面積は、所望の電気抵抗値に応じて決定する。接合には、はんだ付けやロウ付けのほか、拡散接合などの電気的接続方法を採用してもよい。はんだ付けを採用する場合、高電気抵抗材1cの端部と低電気抵抗材2cの端部とが、はんだである接合部3を挟んで対向するように配置し、加熱することによりはんだを溶融させて接続する。
In order to realize such a structure, as shown in FIG. 1, the end of the first
上記構成において、第1の超電導線材1において電流を図1中の右側から左側へ流すと、電流は第1の超電導線材1から接合部3を介して第2の超電導線材2へと流れ込むことになる。
In the above configuration, when a current flows from the right side to the left side in FIG. 1 in the first
この第1の実施形態によれば、高電気抵抗材で補強されている第1の超電導線材1に、低電気抵抗材で補強されている第2の超電導線材2を接続することにより、超電導線材端部での低抵抗接続が可能となり、また、接続長を短くすることが可能となる。
According to the first embodiment, the superconducting wire is connected by connecting the second
(第2の実施形態)
次に、図2および図3を参照して、本発明の第2の実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
この第2の実施形態においては、前述の図1の構成と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、図1の構成と異なる部分を中心に説明する。 In the second embodiment, parts that are the same as those in the configuration of FIG. 1 described above are given the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted. Below, it demonstrates centering on a different part from the structure of FIG.
図2は、本発明の第2の実施形態に係る超電導線材の接続構造を示す断面図である。また、図3は、図2に示される超電導線材を巻線した超電導コイルを有するシングルパンケーキ形状の超電導コイル装置の概略構成を示す平断面図および側面図である。図3中、(a)は超電導コイル装置を軸方向から見た場合の概略構成を示し、(b)は超電導コイル装置を軸方向に垂直な方向から見た場合の概略構成を示している。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing a superconducting wire connection structure according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a plan sectional view and a side view showing a schematic configuration of a single pancake-shaped superconducting coil device having a superconducting coil wound with the superconducting wire shown in FIG. 3A shows a schematic configuration when the superconducting coil device is viewed from the axial direction, and FIG. 3B shows a schematic configuration when the superconducting coil device is viewed from the direction perpendicular to the axial direction.
図2には、第1の超電導線材1の一部と第2の超電導線材2とが重なるように接合部3にて接合され、さらに第2の超電導線材2の一部と金属製の電極4とが別の接合部3にて接合され、かつ、二つの接合部3を通じて第1の超電導線材1と第2の超電導線材2と電極4とが電気的に接続される超電導線材の接続構造が示されている。
In FIG. 2, a part of the
このような構造を実現するには、図2に示されるように第1の超電導線材1の端部と第2の超電導線材2とを線材長手方向にラップさせ、ラップした面をはんだ付けやロウ付けなどの方法により接合すると共に、第2の超電導線材2と電極4とを線材長手方向にラップさせ、ラップした面をはんだ付けやロウ付けなどの方法により接合する。それぞれの接合には、前述の第1の実施形態で説明した手法を採用する。
In order to realize such a structure, as shown in FIG. 2, the end of the
なお、上記電極4は、後述するコイル巻枠5に取り付けられるものである。第2の超電導線材2と電極4との接合は、電極4がコイル巻枠5に取り付けられた状態で行ってもよいが、第2の超電導線材2と電極4との接合を行ってから、電極4をコイル巻枠5に取り付けるようにしてもよい。
In addition, the said
図3には、絶縁物で構成されたコイル巻枠5に沿って図2の超電導線材が巻線された一段の超電導コイル20を有する超電導コイル装置が示されている。本実施形態では、超電導コイル20の最内層に第2の超電導線材2が配置されるようにしている。この第2の超電導線材2は電極4に電気的に接続されており、電極4はコイル巻枠5に取り付けられている。電極4は、コイル巻枠5の外径と同じ径の弧を有するものとする。
FIG. 3 shows a superconducting coil device having a
超電導コイル20の製作では、内周側の電極4の位置から第2の超電導線材2をコイル巻枠5に沿って巻き、第1の超電導線材1と第2の超電導線材2との間の接合部3をコイル内部に巻き込みつつ、第1の超電導線材1を外周側へ向けて巻き回す。
In the production of the
上記構成においては、第2の超電導線材2と電極4との間の接合部3は、接続する両部材とも電気抵抗が低いため、比較的短い接続長でも低い電気抵抗が得られる。幅4mmの超電導線材と銅で構成した電極とを、長さ100mmに亘って接続した試料を、20Kに冷却して接合部での電気抵抗を測った結果、20ナノオームの電気抵抗が得られた。
In the above configuration, since the joint 3 between the
仮に、超電導コイル20の最内層に第2の超電導線材2を配置せずに第1の超電導線材1を配置し、第1の超電導線材1と電極4とを接続する場合には、高電気抵抗材の電気抵抗の値にも依るが、長い電極を準備する必要がある。例えば、接合部の単位長さ当たりの電気抵抗が10倍大きくなれば、電極は10倍の長さが必要となる。コイルの内径が小さい場合は、十分な電極長を確保できない可能性もある。本実施形態ではこのようなことを考慮し、超電導コイル20の最内層に第1の超電導線材1ではなく第2の超電導線材2を配置し、第2の超電導線材2を電極4に接続するようにしている。
If the
この第2の実施形態によれば、低電気抵抗材で補強されている第2の超電導線材2と電極4との間の接合部3は、接続する両部材とも電気抵抗が低いため、比較的短い接続長でも低い電気抵抗が得られ、電極4の長さを短く構成することが可能となる。
According to the second embodiment, the joint 3 between the
(第3の実施形態)
次に、図4を参照して、本発明の第3の実施形態について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
この第3の実施形態においては、前述の図2の構成と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、図2の構成と異なる部分を中心に説明する。 In the third embodiment, parts that are the same as those in the configuration of FIG. 2 described above are given the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted. Below, it demonstrates centering on a different part from the structure of FIG.
図4は、本発明の第3の実施形態に係る超電導線材の接続構造を示す断面図である。なお、当該超電導線材の接続構造を含む超電導コイル装置の構成については、図3とほぼ同様となるため、その図示を省略する。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a superconducting wire connection structure according to a third embodiment of the present invention. In addition, about the structure of the superconducting coil apparatus including the connection structure of the said superconducting wire, since it becomes substantially the same as FIG. 3, the illustration is abbreviate | omitted.
この第3の実施形態に係る超電導線材の接続構造は、前述の図2に示される構成に加え、少なくとも第1の超電導線材1の一部を電極4の一部に機械的に固定する接続部6を備えたものとなっている。図4の例では、接続部6によって、当該接続部6と第1の超電導線材1と第2の超電導線材2と二つの接合部3と電極4とが一体として固定されている。接続部6は、例えばねじ止めや溶接などにより実現される。
The connection structure of the superconducting wire according to the third embodiment is a connecting portion for mechanically fixing at least a part of the
上記構成においては、接続部6が少なくとも第1の超電導線材1の一部を電極4の一部に機械的に固定しているため、機械強度が大きい。
In the above configuration, since the connecting
この第3の実施形態によれば、機械強度が比較的小さい低電気抵抗材で補強された第2の超電導線材2が破断した場合であっても、機械強度が比較的大きい高電気抵抗材で補強された第1の超電導線材1の一部が接続部6によって電極4の一部に機械的に固定されているため、機械強度が大きく、通電中に開回路が形成されることを防ぐことができる。
According to the third embodiment, even when the
(第4の実施形態)
次に、図5を参照して、本発明の第4の実施形態について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
この第4の実施形態に係る超電導線材の接続構造は、図1に示されるものと同じである。図5は、本発明の第4の実施形態に係る超電導線材を巻線した超電導コイルを有するダブルパンケーキ形状の超電導コイル装置の概略構成を示す平断面図および側面図である。図5中、(a)は超電導コイル装置を軸方向から見た場合の概略構成を示し、(b)は超電導コイル装置を軸方向に垂直な方向から見た場合の概略構成を示している。 The connection structure of the superconducting wire according to the fourth embodiment is the same as that shown in FIG. FIG. 5 is a plan sectional view and a side view showing a schematic configuration of a double pancake-shaped superconducting coil device having a superconducting coil wound with a superconducting wire according to a fourth embodiment of the present invention. 5A shows a schematic configuration when the superconducting coil device is viewed from the axial direction, and FIG. 5B shows a schematic configuration when the superconducting coil device is viewed from the direction perpendicular to the axial direction.
図5には、第1の超電導コイル7aおよび第2の超電導コイル7bの二段構成を含む超電導コイル装置が示されている。なお、図5では、コイル巻枠5の図示を省略している。二つの超電導コイル7a,7bは、それぞれ、図1に示される超電導線材の接続構造を有する。
FIG. 5 shows a superconducting coil device including a two-stage configuration of a first
本実施形態では、超電導コイル7a,7bの最内層に第2の超電導線材2がそれぞれ配置され、それぞれの第2の超電導線材2の端部を延長させる超電導線材8a,8bが導電性の渡り部9を介して互いに電気的に接続される。渡り部9は、はんだ付けやロウ付けなどの接合部3により実現される。
In the present embodiment, the
超電導線材8aは、超電導コイル7aの最内層に位置する第2の超電導線材2の端部を延長させるものであり、一方、超電導線材8bは、超電導コイル7bの最内層に位置する第2の超電導線材2の端部を延長させるものである。これらの超電導線材8a,8bは、互いにコイル中心を挟んで対向する最内層の位置から引き出されており、コイル中央部にて渡り部9により接合されている。
The
上記超電導線材8a,8bは、第2の超電導線材2と同じように低電気抵抗材で補強された超電導線材である。この超電導線材8a,8bは、第2の超電導線材2に対して追加接続されたものであってもよいし、第2の超電導線材2そのものであってもよい。
The
超電導コイル7a,7bの製作では、段毎に(パンケーキ毎に)、内周側から第2の超電導線材2を巻き、第1の超電導線材1と第2の超電導線材2との間の接合部3をコイル内部に巻き込みつつ、第1の超電導線材1を外周側へ向けて巻き回す。
In the production of the
上記構成においては、超電導コイル7a,7bのそれぞれのコイル口出し後の電気的接続は、超電導線材8a,8bおよび渡り部9を介して行われる。
In the above configuration, the electrical connection of each of the
この第4の実施形態によれば、超電導コイル7aと超電導コイル7bとの電気的接続は低電気抵抗材で補強された超電導線材8a,8b同士で渡り部9を介して行われるため、低抵抗接続が可能であり、また、接続長を短くすることができる。また、超電導コイル7a,7bのそれぞれのコイル口出し後の相互の接続のための引き回し距離を短くすることができる。
According to the fourth embodiment, since the electrical connection between the
(第5の実施形態)
次に、図6を参照して、本発明の第5の実施形態について説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
この第5の実施形態に係る超電導線材の接続構造は、図1に示されるものと同じである。図6は、本発明の第5の実施形態に係る超電導線材を巻線した超電導コイルを有するダブルパンケーキ形状の超電導コイル装置の概略構成を示す平断面図および側面図である。図6中、(a)は超電導コイル装置を軸方向から見た場合の概略構成を示し、(b)は超電導コイル装置を軸方向に垂直な方向から見た場合の概略構成を示している。 The connection structure of the superconducting wire according to the fifth embodiment is the same as that shown in FIG. FIG. 6 is a plan sectional view and a side view showing a schematic configuration of a double pancake-shaped superconducting coil device having a superconducting coil wound with a superconducting wire according to a fifth embodiment of the present invention. 6A shows a schematic configuration when the superconducting coil device is viewed from the axial direction, and FIG. 6B shows a schematic configuration when the superconducting coil device is viewed from the direction perpendicular to the axial direction.
図6には、第1の超電導コイル7aおよび第2の超電導コイル7bの二段構成を含む超電導コイル装置が示されている。二つの超電導コイル7a,7bは、それぞれ、図1に示される超電導線材の接続構造を有する。
FIG. 6 shows a superconducting coil device including a two-stage configuration of a first
本実施形態では、超電導コイル7a,7bの最外層に第2の超電導線材2がそれぞれ配置され、それぞれの第2の超電導線材2の端部を延長させる超電導線材10a,10bが導電性の渡り部9を介して互いに電気的に接続される。渡り部9は、はんだ付けやロウ付けなどにより実現される。
In this embodiment, the
超電導線材10aは、超電導コイル7aの最外層に位置する第2の超電導線材2の端部を延長させるものであり、一方、超電導線材10bは、超電導コイル7bの最外層に位置する第2の超電導線材2の端部を延長させるものである。これらの超電導線材10a,10bは、互いにコイル中心を挟んで対向する最外層の位置から引き出されており、コイル中央部にて渡り部9により接合されている。
The
上記超電導線材10a,10bは、第2の超電導線材2と同じように低電気抵抗材で補強された超電導線材である。この超電導線材8a,8bは、第2の超電導線材2に対して追加接続されたものであってもよいし、第2の超電導線材2そのものであってもよい。
The
超電導コイル7a,7bの製作では、段毎に(パンケーキ毎に)、内周側から第1の超電導線材1を巻き、第1の超電導線材1と第2の超電導線材2との間の接合部3を巻き込みつつ、第2の超電導線材2を最外周に巻き回す。
In the production of the
上記構成においては、超電導コイル7a,7bのそれぞれのコイル口出し後の電気的接続は、超電導線材10a,10bおよび渡り部9を介して行われる。
In the above configuration, the electrical connection of each of the
この第5の実施形態によれば、超電導コイル7aと超電導コイル7bとの電気的接続は低電気抵抗材で補強された超電導線材10a,10b同士で渡り部9を介して行われるため、低抵抗接続が可能であり、また、接続長を短くすることができる。
According to the fifth embodiment, since the electrical connection between the
(第6の実施形態)
次に、図7を参照して、本発明の第6の実施形態について説明する。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
この第6の実施形態に係る超電導線材の接続構造は、図1に示されるものと同じである。図7は、本発明の第6の実施形態に係る超電導線材を巻線した超電導コイルを有するダブルパンケーキ形状の超電導コイル装置の概略構成を示す平断面図および側面図である。この図7は、図6の構成の変形例を示すものである。 The connection structure of the superconducting wire according to the sixth embodiment is the same as that shown in FIG. FIG. 7 is a plan sectional view and a side view showing a schematic configuration of a double pancake-shaped superconducting coil device having a superconducting coil wound with a superconducting wire according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 7 shows a modification of the configuration of FIG.
本実施形態では、超電導コイル7a,7bの最外層に第2の超電導線材2がそれぞれ配置され、それぞれの第2の超電導線材2の端部を延長させる超電導線材10a,10bが、図6に示した渡り部9ではなく、低電気抵抗材11を用いて互いに電気的に接続される。
In the present embodiment, the
この第6の実施形態によれば、超電導線材10aと超電導線材10bとの接続部分に低電気抵抗材11を使用しているため、低抵抗接続をより一層確実に実現することができる。
According to the sixth embodiment, since the low
(第7の実施形態)
次に、図8を参照して、本発明の第7の実施形態について説明する。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図8は、本発明の第7の実施形態に係る超電導線材の接続構造を示す要部拡大断面図である。 FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a connection structure for a superconducting wire according to a seventh embodiment of the present invention.
この第7の実施形態に係る超電導線材の接続構造は、図3もしくは図5の超電導コイル装置(すなわち、コイル最内層に第2の超電導線材2が配置される超電導コイル装置)に適用されるものである。
The superconducting wire connecting structure according to the seventh embodiment is applied to the superconducting coil device shown in FIG. 3 or 5 (that is, the superconducting coil device in which the
この第7の実施形態に係る超電導線材の接続構造は、前述の図1に示される構成に加え、第1の超電導線材1とコイル巻枠5との間に絶縁テープ12が挟み込まれた構成を有するものとなっている。すなわち、第1の超電導線材1とコイル巻枠5との間の空間を埋めるようにして第2の超電導線材2の隣に絶縁テープ12が挟み込まれたものとなっている。
The connection structure of the superconducting wire according to the seventh embodiment has a structure in which an insulating
上記構成においては、第1の超電導線材1は巻き回されることでコイル中心方向に押さえ付けられるが、絶縁テープ12が挟み込まれているため、第2の超電導線材2との接続面の端で第1の超電導線材1が折れ曲がることがない。
In the above configuration, the
この第7の実施形態によれば、第1の超電導線材1とコイル巻枠5との間に絶縁テープ12が挟み込まれているため、第2の超電導線材2との接続面の端で第1の超電導線材1が折れ曲がることがなく、超電導特性が劣化することを防ぐことができる。
According to the seventh embodiment, since the insulating
(第8の実施形態)
次に、図9および図10を参照して、本発明の第8の実施形態について説明する。
(Eighth embodiment)
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図9は、本発明の第8の実施形態に係る超電導線材の接続構造を示す要部拡大断面図である。また、図10は、同実施形態に係る超電導線材の別の接続構造を示す要部拡大断面図である。 FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a connection structure for a superconducting wire according to an eighth embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 10 is a principal part expanded sectional view which shows another connection structure of the superconducting wire which concerns on the embodiment.
この第8の実施形態に係る超電導線材の接続構造は、前述の図8に示される構成に加え、第1の超電導線材1の周回する線材間に絶縁テープ13が挟み込まれた構成を有するものとなっている。すなわち、第1の超電導線材1が絶縁テープ13を間に挟みながら同一平面上に巻き重ねられたものとなっている。更には、図10に示されるように第1の超電導線材1および前記第2の超電導線材2の周囲が絶縁テープ13の周囲も含めて絶縁物14で満たされたものとすることが望ましい。
The superconducting wire connecting structure according to the eighth embodiment has a configuration in which the insulating
上記構成においては、絶縁テープ13により、周回する超電導線材1同士が絶縁される。また、満たされた絶縁物14により、第1の超電導線材1が固定される。
In the above configuration, the surrounding
この第8の実施形態によれば、周回する超電導線材1同士の絶縁性を高めることができるとともに、超電導線材間の熱伝導を確保することができる。
According to the eighth embodiment, the insulation between the
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1a,1c…高電気抵抗材、2a,2c…低電気抵抗材、1b,2b…超電導線材、3…接合部、4…電極、5…コイル巻枠、6…接続部、7a…第1の超伝導コイル、7b…第2の超電導コイル、8a,8b,10a,10b…延長用の超電導線材、9…渡り部、11…低電気抵抗材、12,13…絶縁テープ、14…絶縁物。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記超電導コイルは、高電気抵抗材で補強された第1の超電導線材の一部と低電気抵抗材で補強された第2の超電導線材の少なくとも一部とが重なるように接合され、かつ、接合部を通じて電気的に接続される超電導線材の接続構造を有し、
前記超電導コイルの最内層には前記第2の超電導線材が配置され、当該第2の超電導線材が前記電極に電気的に接続されることを特徴とする超電導コイル装置。 A superconducting coil device having a superconducting coil in which a superconducting wire is wound along a coil winding frame to which a metal electrode is attached,
The superconducting coil is joined so that a part of the first superconducting wire reinforced with a high electrical resistance material and at least a part of the second superconducting wire reinforced with a low electrical resistance material overlap each other. Having a connection structure of superconducting wire that is electrically connected through the section,
The superconducting coil device, wherein the second superconducting wire is disposed in the innermost layer of the superconducting coil, and the second superconducting wire is electrically connected to the electrode.
前記第1の超電導コイルおよび前記第2の超電導コイルは、それぞれ、高電気抵抗材で補強された第1の超電導線材の一部と低電気抵抗材で補強された第2の超電導線材の少なくとも一部とが重なるように接合され、かつ、接合部を通じて電気的に接続される超電導線材の接続構造を有し、
前記第1の超電導コイルおよび前記第2の超電導コイルのそれぞれに設けられる前記第2の超電導線材が互いに電気的に接続されることを特徴とする超電導コイル装置。 A superconducting coil device including a two-stage configuration of a first superconducting coil and a second superconducting coil,
The first superconducting coil and the second superconducting coil are respectively at least one of a part of the first superconducting wire reinforced with a high electrical resistance material and a second superconducting wire reinforced with a low electrical resistance material. A superconducting wire connecting structure that is joined so as to overlap with each other and electrically connected through the joint,
The superconducting coil device, wherein the second superconducting wires provided in each of the first superconducting coil and the second superconducting coil are electrically connected to each other.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009161983A JP5268805B2 (en) | 2009-07-08 | 2009-07-08 | Superconducting wire connection structure and superconducting coil device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009161983A JP5268805B2 (en) | 2009-07-08 | 2009-07-08 | Superconducting wire connection structure and superconducting coil device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011018536A true JP2011018536A (en) | 2011-01-27 |
JP5268805B2 JP5268805B2 (en) | 2013-08-21 |
Family
ID=43596163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009161983A Active JP5268805B2 (en) | 2009-07-08 | 2009-07-08 | Superconducting wire connection structure and superconducting coil device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5268805B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015023056A (en) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | 株式会社フジクラ | Laminated superconducting pancake coil and superconducting apparatus including the same |
JP2015220417A (en) * | 2014-05-21 | 2015-12-07 | 中部電力株式会社 | Electrode structure of superconducting coil |
DE102016001501A1 (en) | 2015-02-13 | 2016-08-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Connecting structure of superconducting high-temperature wire piece, superconducting high-temperature wire, which uses the connection structure, and superconducting high-temperature coil, which uses the connection structure |
WO2021112250A1 (en) * | 2019-12-05 | 2021-06-10 | 古河電気工業株式会社 | Structure for connecting high-temperature superconducting wire materials, method for forming same, high-temperature superconducting wire material, and high-temperature superconducting coil |
JP2021168350A (en) * | 2020-04-10 | 2021-10-21 | 株式会社東芝 | Bundle winding high-temperature superconducting coil device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005063695A (en) * | 2003-08-18 | 2005-03-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Connection method of superconducting plate-shaped body and connection part of same |
JP2007266149A (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Toshiba Corp | Method of connecting superconductive wire rod, and superconductive wire rod |
-
2009
- 2009-07-08 JP JP2009161983A patent/JP5268805B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005063695A (en) * | 2003-08-18 | 2005-03-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Connection method of superconducting plate-shaped body and connection part of same |
JP2007266149A (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Toshiba Corp | Method of connecting superconductive wire rod, and superconductive wire rod |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015023056A (en) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | 株式会社フジクラ | Laminated superconducting pancake coil and superconducting apparatus including the same |
JP2015220417A (en) * | 2014-05-21 | 2015-12-07 | 中部電力株式会社 | Electrode structure of superconducting coil |
DE102016001501A1 (en) | 2015-02-13 | 2016-08-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Connecting structure of superconducting high-temperature wire piece, superconducting high-temperature wire, which uses the connection structure, and superconducting high-temperature coil, which uses the connection structure |
DE102016001501B4 (en) | 2015-02-13 | 2024-03-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Connection structure of high-temperature superconducting wire piece, high-temperature superconducting wire using the connection structure, and high-temperature superconducting coil using the connection structure |
WO2021112250A1 (en) * | 2019-12-05 | 2021-06-10 | 古河電気工業株式会社 | Structure for connecting high-temperature superconducting wire materials, method for forming same, high-temperature superconducting wire material, and high-temperature superconducting coil |
JP2021168350A (en) * | 2020-04-10 | 2021-10-21 | 株式会社東芝 | Bundle winding high-temperature superconducting coil device |
JP7438830B2 (en) | 2020-04-10 | 2024-02-27 | 株式会社東芝 | Bundle-wound high-temperature superconducting coil device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5268805B2 (en) | 2013-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4845040B2 (en) | Thin film superconducting wire connection method and connection structure thereof | |
JP5118990B2 (en) | Superconducting tape wire and defect repair method | |
KR101466799B1 (en) | Joining of HTS 2G coated conductor using ultrasonic welding method | |
JP4298450B2 (en) | Superconducting cable terminal structure | |
JP5197092B2 (en) | Superconducting cable connection structure and connection method | |
JP5268805B2 (en) | Superconducting wire connection structure and superconducting coil device | |
KR101867122B1 (en) | Superconducting coil, superconducting magnet, and method for manufacturing superconducting coil | |
WO2017057064A1 (en) | High-temperature superconducting conductor, high-temperature superconducting coil, and connecting structure of high-temperature superconducting coil | |
JP5416509B2 (en) | Intermediate connection structure of superconducting cable | |
JP5274983B2 (en) | Superconducting coil device | |
JP6040515B2 (en) | Superconducting coil manufacturing method | |
JP2012038812A (en) | Superconducting coil device | |
JP6678509B2 (en) | Superconducting tape wire, superconducting current lead using superconducting tape, permanent current switch and superconducting coil | |
JP2015082868A (en) | Motor stator manufacturing method, and motor | |
JP6873848B2 (en) | Superconducting coil | |
JP6086852B2 (en) | Oxide superconducting wire, connecting structure of oxide superconducting wire, connecting structure of oxide superconducting wire and electrode terminal, superconducting device including the same, and manufacturing method thereof | |
JP6738720B2 (en) | Superconducting wire connection structure | |
JP5940361B2 (en) | Superconducting current lead manufacturing method, superconducting current lead, and superconducting magnet device | |
JP2011124188A (en) | Connection method of oxide superconductive wire | |
JP6818578B2 (en) | Superconducting cable connection | |
WO2015092996A1 (en) | Super-conducting cable terminal structure production method and super-conducting cable terminal structure | |
JP5778064B2 (en) | Superconducting current lead and superconducting magnet device using the superconducting current lead | |
JP6913570B2 (en) | Superconducting tape wire, superconducting current lead using this superconducting tape wire, permanent current switch and superconducting coil | |
JP2009049036A (en) | Terminal for superconducting wire and superconducting coil with the same | |
JP2013178960A (en) | Connection member |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110809 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121010 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121113 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130111 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130409 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130507 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5268805 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |