JP3242572B2 - Superconducting magnetic levitation type superconducting magnet device for vehicles - Google Patents
Superconducting magnetic levitation type superconducting magnet device for vehiclesInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、超電導磁気浮上
式車両に搭載される超電導磁石装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superconducting magnet device mounted on a superconducting magnetic levitation type vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６は一般的な磁気浮上式車両の構造を
示す横断面図である。図において、超電導磁石装置１
は、磁気浮上式車両の車体２の台車枠３の側面に取り付
けられている。また凹字型の地上ガイドウェイ４の内側
には、車体２に取り付けられた超電導磁石装置１に対向
するように、浮上・案内用コイル５及び推進用コイル６
からなる地上コイルが設置されている。そして台車枠３
には、超電導磁石装置１内の冷媒の液化のための冷凍機
（図示せず）が搭載されており、蒸発した冷媒を液化し
ている。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a cross sectional view showing the structure of a general magnetic levitation type vehicle. In the figure, the superconducting magnet device 1
Is mounted on the side surface of the bogie frame 3 of the body 2 of the magnetic levitation vehicle. A levitation / guide coil 5 and a propulsion coil 6 are provided inside the concave-shaped ground guideway 4 so as to face the superconducting magnet device 1 attached to the vehicle body 2.
A ground coil consisting of And truck frame 3
Is mounted with a refrigerator (not shown) for liquefying the refrigerant in the superconducting magnet device 1, and liquefies the evaporated refrigerant.
【０００３】図７は例えば特開平３−１６９２０７号公
報に示された磁気浮上式車両に搭載された従来の超電導
磁石装置の機能的な構成を示す側断面図である。図８は
図７のVIII−VIII線に沿った断面図である。図におい
て、７は導電体であるアルミ材で長尺の平板箱状に作製
された超電導磁石装置１の外槽である。８は外槽７の一
部でその一端に取付座８ａを有する固定軸である。外槽
７はその長手方向を車体２の長さ方向に一致させて、こ
の取付座８ａがボルトにより台車枠３に締着されて固定
されている。FIG. 7 is a side sectional view showing a functional structure of a conventional superconducting magnet device mounted on a magnetic levitation type vehicle disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-169207. FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. In the figure, reference numeral 7 denotes an outer tank of the superconducting magnet device 1 which is made of an aluminum material as a conductor and is formed in a long flat box shape. Reference numeral 8 denotes a part of the outer tank 7, which is a fixed shaft having a mounting seat 8a at one end. The outer tank 7 has its longitudinal direction aligned with the longitudinal direction of the vehicle body 2, and the mounting seat 8a is fixed to the bogie frame 3 by bolts.
【０００４】９は直径の異なる円筒を固定軸８に対して
同心上に配置した多重円筒から成る断熱支持部材であ
る。この多重円筒は隣り合う円筒が順次端部同士あるい
は中央部同士で交互に結合されている。そして材料とし
ては、例えば熱伝導率の低いカーボンクロス等の繊維強
化プラスチックで作製されている。９ａ，９ｂはこの断
熱支持体９の外径部としての最外筒、及び内径部として
の最内筒を示し、９ｃはこの断熱支持体９の中間シール
ド金属を示している。[0004] Reference numeral 9 denotes a heat insulating support member comprising multiple cylinders in which cylinders having different diameters are arranged concentrically with respect to the fixed shaft 8. In this multi-cylinder, adjacent cylinders are sequentially connected alternately at end portions or central portions. As a material, for example, it is made of fiber reinforced plastic such as carbon cloth having low thermal conductivity. Reference numerals 9a and 9b denote an outermost cylinder as an outer diameter portion and an innermost cylinder as an inner diameter portion of the heat insulating support 9, and 9c denotes an intermediate shield metal of the heat insulating support 9.
【０００５】また、１０はレーストラック形の超電導コ
イル１１を収納し、複数個の断熱支持体９を取り囲むよ
うに配置された内槽であり、非磁性体でありかつ極低温
でも高強度を有するステンレス材等の材料で構成されて
いる。この内槽１０は断熱支持体９の最外筒９ａに支持
され、複数個の断熱支持体を介して最内筒９ｂにより固
定軸８に固定されている。断熱支持体９は、外槽７から
内槽１０への熱伝導が低減されるために、両者間の距離
を確保するように設置されている。[0005] Reference numeral 10 denotes an inner tank which accommodates a race-track-shaped superconducting coil 11 and is arranged so as to surround a plurality of heat insulating supports 9, which are non-magnetic and have high strength even at extremely low temperatures. It is made of a material such as stainless steel. The inner tank 10 is supported by the outermost cylinder 9a of the heat insulating support 9, and is fixed to the fixed shaft 8 by the innermost cylinder 9b via a plurality of heat insulating supports. The heat insulating support 9 is installed so as to secure a distance between the two, because heat conduction from the outer tank 7 to the inner tank 10 is reduced.
【０００６】１２は内槽１０の中に封入された冷却媒体
である液体ヘリウムである。液体ヘリウム１２は液体ヘ
リウム温度４．２Ｋ（−２６９℃）で超電導コイル１１
を冷却している。１３は外槽７と内槽１０の間に設けら
れて外部より輻射熱を遮断する熱シールド板である。熱
シールド板１３は、断熱支持体９の中間シールド金属９
ｃに接合され、各中間シールド金属９ｃをサーマルアン
カとすることにより、断熱支持体９の外槽７常温からの
熱伝導による熱侵入を低減するように構成されている。
また熱シールド板１３内には液体窒素１４が封入されて
いる。熱シールド板１３は、液体窒素（図示しない）に
より、液体窒素温度７７Ｋ（−１９６℃）に保たれてい
る。外槽７と熱シールド板１３との間は、超電導磁石装
置１の熱侵入の一つである対流の発生を防ぐために真空
にされている。超電導コイル１１は液体ヘリウム１２に
よって冷却された状態で超電導としての機能を発揮す
る。Reference numeral 12 denotes liquid helium, which is a cooling medium sealed in the inner tank 10. The liquid helium 12 has a superconducting coil 11 at a liquid helium temperature of 4.2 K (−269 ° C.).
Has cooled. Reference numeral 13 denotes a heat shield plate provided between the outer tank 7 and the inner tank 10 to block radiant heat from the outside. The heat shield plate 13 is formed of the intermediate shield metal 9 of the heat insulating support 9.
c, and each intermediate shield metal 9c is configured as a thermal anchor, so that heat penetration due to heat conduction from the outer tank 7 at room temperature of the heat insulating support 9 is reduced.
Liquid nitrogen 14 is sealed in the heat shield plate 13. The heat shield plate 13 is maintained at a liquid nitrogen temperature of 77 K (−196 ° C.) by liquid nitrogen (not shown). The space between the outer tub 7 and the heat shield plate 13 is evacuated in order to prevent convection, which is one of the heat intrusions of the superconducting magnet device 1. The superconducting coil 11 functions as superconducting when cooled by the liquid helium 12.
【０００７】図９は図８に示す内槽１０内の構造を示す
斜視図である。超電導コイル１１は、内槽１０の内部に
おいて、数カ所をリブ１５で支持されて、内槽１０の内
壁に接しないように、内槽１０の中心に配置されてい
る。リブ１５には、液体ヘリウムが流通するように、穴
１５ａが穿孔されている。FIG. 9 is a perspective view showing the structure inside the inner tank 10 shown in FIG. The superconducting coil 11 is supported at several places inside the inner tank 10 by ribs 15 and is arranged at the center of the inner tank 10 so as not to contact the inner wall of the inner tank 10. A hole 15a is perforated in the rib 15 so that liquid helium flows.
【０００８】図１０は従来の超電導磁石装置の他の例を
示す斜視図である。また図１１は超電導磁石装置の側面
図である。外槽７の上部には冷媒を保存するための冷媒
タンク１６が支持部材１７により外槽７と固定されてい
る。支持部材１７は、冷媒タンク１６の長手方向に沿っ
て４個所に配置されている。支持部材１７は、四角筒状
で２つの主面が上端から半円形に切り欠かれている。支
持部材１７は、半円形に切り欠かれた部分を冷媒タンク
１６の側面に溶接され、また底部を外槽７に溶接されて
両者を固定している。FIG. 10 is a perspective view showing another example of the conventional superconducting magnet device. FIG. 11 is a side view of the superconducting magnet device. A refrigerant tank 16 for storing a refrigerant is fixed to the outer tank 7 by a support member 17 above the outer tank 7. The support members 17 are arranged at four locations along the longitudinal direction of the refrigerant tank 16. The support member 17 has a quadrangular cylindrical shape, and two main surfaces are cut out in a semicircular shape from the upper end. The support member 17 has a semi-circular cut-out portion welded to the side surface of the refrigerant tank 16 and a bottom portion welded to the outer tank 7 to fix the both.
【０００９】外槽７は、外槽本体７ａと側板としての外
槽補強板７ｂとから構成されている。外槽補強板７ｂ
は、外槽７の剛性を高める為に、外槽７の台車枠側の全
面に接合されている。外槽補強板７ｂは、軽量で高い剛
性を有するハニカム構造となっている。外槽補強板７ｂ
のハニカム構造は、肉厚の板の主面に一側から多数の穴
が貫通しないようにあけられ、その穴を塞ぐように薄板
が全面に接合されて作製されている。The outer tub 7 comprises an outer tub main body 7a and an outer tub reinforcing plate 7b as a side plate. Outer tank reinforcing plate 7b
Are joined to the entire surface of the outer tub 7 on the bogie frame side in order to increase the rigidity of the outer tub 7. The outer tank reinforcing plate 7b has a honeycomb structure that is lightweight and has high rigidity. Outer tank reinforcing plate 7b
The honeycomb structure of (1) is manufactured by making a large number of holes from one side so as not to penetrate the main surface of a thick plate, and joining a thin plate to the entire surface so as to close the holes.
【００１０】図１２は冷媒タンク１６の内部を示す冷媒
タンク１６の長手方向の断面図である。冷媒タンク１６
内には、円筒状の液体ヘリウムタンク１８および液体窒
素タンク１９が軸芯を一致させて収納されている。液体
ヘリウムタンク１８および液体窒素タンク１９は、冷媒
タンク１６の内面との間に配置された断熱支持体２０に
より、断熱支持されて固定されている。冷媒タンク１６
は必要な量の冷媒を貯留する為に、冷媒タンク１６の直
径は外槽７の幅より大きい構成となる。一方、冷媒タン
ク１６は、車両の走行において支障をきたすので外槽７
より地上コイル側に突出することはできない。そのため
冷媒タンク１６は、外槽７から台車枠側に突出して固定
されている。FIG. 12 is a longitudinal sectional view of the refrigerant tank 16 showing the inside of the refrigerant tank 16. Refrigerant tank 16
Inside, a cylindrical liquid helium tank 18 and a liquid nitrogen tank 19 are accommodated with their axes aligned. The liquid helium tank 18 and the liquid nitrogen tank 19 are insulated and supported by an insulating support 20 disposed between the liquid helium tank 18 and the inner surface of the refrigerant tank 16. Refrigerant tank 16
In order to store a required amount of refrigerant, the diameter of the refrigerant tank 16 is larger than the width of the outer tank 7. On the other hand, the refrigerant tank 16 has a problem in running the vehicle.
It cannot protrude further to the ground coil side. Therefore, the refrigerant tank 16 is fixed so as to protrude from the outer tank 7 toward the bogie frame.
【００１１】走行中の超電導磁石装置１は、超電導コイ
ル１１と地上側の浮上・案内用コイル５及び推進用コイ
ル６との間に働く電磁力によって、車両２を上下方向に
浮上させ、また前後方向に推進させ、さらに左右方向に
案内する。この際、超電導コイル１１と、浮上・案内用
コイル５および推進用コイル６との間には、上下・前後
・左右方向にそれぞれ大きな電磁力が発生している。こ
れらの電磁力は、超電導コイル１１からリブ１５を介し
て内槽１０に作用し、内槽１０より断熱支持体９、さら
に固定軸８を介して台車枠３へと伝えられる。The running superconducting magnet device 1 causes the vehicle 2 to levitate in the vertical direction by electromagnetic force acting between the superconducting coil 11 and the levitation / guide coil 5 and the propulsion coil 6 on the ground. Propelled in the left and right directions. At this time, a large electromagnetic force is generated between the superconducting coil 11 and the levitation / guide coil 5 and the propulsion coil 6 in the vertical and horizontal directions. These electromagnetic forces act on the inner tank 10 from the superconducting coil 11 via the ribs 15 and are transmitted from the inner tank 10 to the bogie frame 3 via the heat insulating support 9 and the fixed shaft 8.
【００１２】超電導コイル１１は液体ヘリウム１２や液
体窒素１４によって冷却された状態で超電導としての機
能を発揮する。一方、リブ１５や固定軸８等の荷重支持
材の熱伝導による入熱や走行時の発熱により冷媒である
液体ヘリウム１２は蒸発する。そしてその蒸発分は、台
車枠３に搭載した冷凍機（図示せず）により液化され
る。そのため外部からの冷媒の補給をせずに連続走行す
ることが可能となっている。The superconducting coil 11 functions as superconducting when cooled by liquid helium 12 or liquid nitrogen 14. On the other hand, the liquid helium 12, which is a refrigerant, evaporates due to heat input by heat conduction of the load supporting members such as the ribs 15 and the fixed shaft 8 and heat generation during traveling. Then, the evaporated portion is liquefied by a refrigerator (not shown) mounted on the bogie frame 3. Therefore, it is possible to continuously travel without replenishing the refrigerant from outside.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】超電導磁石装置１が走
行中に受ける外力としては、大きく分けて２種類ある。
その１つは、定常的に作用する車両を上下方向に浮上さ
せる浮上力、左右方向に案内する案内力および前後方向
に推進する推進力である。そしてもう１つは、浮上・案
内用コイル５と推進用コイル６とが車両の走行方向に等
間隔に設置されているために発生する走行速度に依存す
る変動荷重である。この中で、走行速度に依存する変動
荷重は交流成分であって、走行速度に比例してその周波
数が高くなる。The external force that the superconducting magnet device 1 receives during traveling is roughly classified into two types.
One of them is a levitation force for levitation of a vehicle that constantly acts in the vertical direction, a guidance force for guiding the vehicle in the left-right direction, and a propulsion force for propulsion in the front-back direction. The other is a fluctuating load depending on the traveling speed generated because the levitation / guide coil 5 and the propulsion coil 6 are installed at equal intervals in the traveling direction of the vehicle. Among these, the fluctuating load depending on the traveling speed is an AC component, and its frequency increases in proportion to the traveling speed.
【００１４】上記外力は超電導コイル１１に作用して、
超電導コイル１１からリブ１５を介して内槽１０に作用
し、内槽１０より断熱支持体９、さらに固定軸８を介し
て台車枠３へと伝えられる。そして、内槽１０や超電導
コイル１１には、上記の変動荷重により、曲げやねじり
等の加振力が加わる。そして、内槽１０や超電導コイル
１１が有する多数の固有振動数と、上記走行速度に比例
する周波数とが一致し共振状態になれば、内槽１０や超
電導コイル１１を大きく振動させる。The above-mentioned external force acts on the superconducting coil 11,
It acts on the inner tank 10 from the superconducting coil 11 via the rib 15, and is transmitted from the inner tank 10 to the heat insulating support 9 and further to the bogie frame 3 via the fixed shaft 8. Then, an exciting force such as bending or torsion is applied to the inner tank 10 and the superconducting coil 11 due to the above-mentioned fluctuating load. Then, when a number of natural frequencies of the inner tank 10 and the superconducting coil 11 coincide with a frequency proportional to the traveling speed and a resonance occurs, the inner tank 10 and the superconducting coil 11 are vibrated greatly.
【００１５】上記振動が大きい場合は、内槽１０はこの
振動により発熱する。また超電導コイル１１とリブ１５
との間、あるいはリブ１５と内槽１０との間には、相対
的な滑りによる摩擦熱が生じる。その結果、この発熱に
より冷媒である液体ヘリウム１２の蒸発量が増加する。
また、上記の作用で外槽７が振動すると、外槽７に支持
された冷媒タンク１６も同様に振動する。そして冷媒タ
ンク１６の振動が増大すると断熱支持体２０を通じ、液
体ヘリウムタンク１８及び液体窒素タンク１９が振動す
る。上記振動による摩擦により、内部の液体ヘリウム１
２や液体窒素１４の発熱量が増大し、蒸発量が増加する
こととなる。そして、この蒸発量が異常に大きくなれ
ば、超電導状態を保持することができなくなり車両が走
行できなくなるといった問題があった。When the vibration is large, the inner tank 10 generates heat due to the vibration. The superconducting coil 11 and the rib 15
, Or between the rib 15 and the inner tank 10, frictional heat is generated due to relative sliding. As a result, the amount of evaporation of the liquid helium 12, which is the refrigerant, increases due to this heat generation.
Further, when the outer tank 7 vibrates due to the above operation, the refrigerant tank 16 supported by the outer tank 7 also vibrates similarly. When the vibration of the refrigerant tank 16 increases, the liquid helium tank 18 and the liquid nitrogen tank 19 vibrate through the heat insulating support 20. Due to the friction caused by the vibration, the internal liquid helium 1
2 and the amount of heat generated by the liquid nitrogen 14 increases, and the amount of evaporation increases. If the amount of evaporation becomes abnormally large, there is a problem that the superconducting state cannot be maintained and the vehicle cannot run.
【００１６】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、振動を低減して、冷媒の発熱
量を抑制する超電導磁気浮上式車両用超電導磁石装置を
得ることを目的とする。また剛性を高め安全性を向上さ
せた超電導磁気浮上式車両用超電導磁石装置を得ること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a superconducting magnetic levitation type superconducting magnet device for a vehicle in which vibrations are reduced and the amount of heat generated by the refrigerant is reduced. And It is another object of the present invention to provide a superconducting magnetic levitation type superconducting magnet device for a vehicle having increased rigidity and improved safety.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】請求項１の超電導磁気浮
上式車両用超電導磁石装置においては、長尺の平板箱状
に形成され、長手方向を超電導磁気浮上式車両の長さ方
向に一致させて車両の台車枠の側面に取り付けられ、内
部に超電導コイルおよび超電導コイルを冷却する冷媒を
収納する外槽と、外槽の上辺に隣接し、上辺に沿って延
設され、冷媒を貯留する冷媒タンクと、外槽の上辺と冷
媒タンクとの間に配置され、冷媒タンクを全長に渡って
とぎれなく外槽の上辺に接続する支持部材とを備えてい
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a superconducting magnetic levitation type vehicle superconducting magnet device which is formed in a long flat box shape, and whose longitudinal direction coincides with the length direction of the superconducting magnetic levitation type vehicle. An outer tank that is attached to the side of the bogie frame of the vehicle and stores therein a superconducting coil and a refrigerant for cooling the superconducting coil; and a refrigerant that is adjacent to the upper side of the outer tank and extends along the upper side to store the refrigerant. A tank is provided between the upper side of the outer tank and the refrigerant tank, and a supporting member is connected to the upper side of the outer tank without interruption over the entire length.
【００１８】請求項２の超電導磁気浮上式車両用超電導
磁石装置においては、長尺の平板箱状に形成され、かつ
一側の側板が内部をハニカム構造に形成され、長手方向
を超電導磁気浮上車両の長さ方向に一致させて、ハニカ
ム構造に形成された側板が車両の台車枠と相対するよう
に台車枠の側面に取り付けられ、超電導コイルおよび超
電導コイルを冷却する冷媒を収納する外槽と、外槽の上
辺に隣接し、上辺に沿って延設され、冷媒を貯留する冷
媒タンクと、外槽のハニカム構造の側板と冷媒タンクと
を接続する支持部材とを備えている。According to a second aspect of the present invention, there is provided a superconducting magnetic levitation type superconducting magnet apparatus for a vehicle, wherein the superconducting magnetic levitation vehicle is formed in an elongated flat box shape, one side plate is formed in a honeycomb structure, and the longitudinal direction is a superconducting magnetic levitation vehicle. The outer tank that stores the superconducting coil and the refrigerant that cools the superconducting coil is attached to the side of the bogie frame so that the side plate formed in the honeycomb structure is opposed to the bogie frame of the vehicle, in accordance with the length direction of the honeycomb structure. A refrigerant tank is provided adjacent to and extending along the upper side of the outer tank and stores the refrigerant, and a support member that connects the side plate of the honeycomb structure of the outer tank to the refrigerant tank.
【００１９】請求項３の超電導磁気浮上式車両用超電導
磁石装置においては、冷媒タンクが、外槽の上辺の全長
に渡って延びている。In the superconducting magnetic levitation type vehicle superconducting magnet device according to the third aspect, the refrigerant tank extends over the entire length of the upper side of the outer tank.
【００２０】[0020]
実施の形態１．図１はこの発明の超電導磁石装置を示す
斜視図である。図１において冷媒タンク１６は支持部材
２５により、外槽７に強固に固定されている。支持部材
２５は、冷媒タンク１６の全長と概略同じ長さを有す
る。支持部材２５は、一辺が半円形に切り欠かれた矩形
平板である多数のリブ２５ａと、リブ２５ａを支持する
２枚の細長い矩形平板である側板２５ｂとで構成されて
いる。Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a perspective view showing a superconducting magnet device according to the present invention. In FIG. 1, the refrigerant tank 16 is firmly fixed to the outer tank 7 by a support member 25. The support member 25 has substantially the same length as the entire length of the refrigerant tank 16. The support member 25 is composed of a number of ribs 25a, which are rectangular flat plates with one side cut out in a semicircular shape, and two elongated rectangular flat plates 25b, which support the ribs 25a.
【００２１】多数のリブ２５ａは冷媒タンク１６の軸芯
に沿って、かつ冷媒タンク１６の軸芯と直角に、冷媒タ
ンク１６の全長に渡って列べられて配置され、各々の半
円形の切り欠きを挟む両側辺をそれぞれ側板２５ｂ，２
５ｂに溶接されて固定されている。支持部材２５は、リ
ブ２５ａの半円形に切り欠かれた部分と側板２５ｂ，２
５ｂの上辺を冷媒タンク１６の円筒形の側面に溶接され
て、またリブ２５ａの底辺と側板２５ｂ，２５ｂの底辺
を外槽７の上辺に溶接されて、冷媒タンク１６と外槽７
とを強固に接続している。その他の構成は図１０乃至図
１２に示される従来技術と同様である。The plurality of ribs 25a are arranged along the axis of the refrigerant tank 16 and at right angles to the axis of the refrigerant tank 16 over the entire length of the refrigerant tank 16, and each semicircular cut is provided. The two sides sandwiching the notch are the side plates 25b, 2 respectively.
5b is fixed by welding. The support member 25 includes a semicircularly-cut portion of the rib 25a and the side plates 25b, 2b.
5b is welded to the cylindrical side surface of the refrigerant tank 16, and the bottom of the rib 25a and the bottom of the side plates 25b, 25b are welded to the upper side of the outer tank 7.
And are firmly connected. Other configurations are the same as those of the related art shown in FIGS.
【００２２】このように構成された超電導磁石装置にお
いては、外槽７と冷媒タンク１６は支持部材２５によ
り、長手方向に全長に渡ってとぎれなく溶接されて固定
されるので、全長にわたって強固に固定される。そのた
め、外槽７は、冷媒タンク１６が補強部材となり剛性が
向上する。その結果、外部の加振力によって発生する振
動を小さなものとすることができる。そのため、超電導
磁石装置が発生する発熱量を小さなものとすることがで
き、車両の走行をより安定させたものにすることができ
る。また超電導磁石装置全体に機械強度が向上する。In the superconducting magnet device constructed as described above, the outer tank 7 and the refrigerant tank 16 are welded and fixed along the entire length in the longitudinal direction by the support member 25, so that they are firmly fixed over the entire length. Is done. Therefore, the rigidity of the outer tank 7 is improved by using the refrigerant tank 16 as a reinforcing member. As a result, vibration generated by an external excitation force can be reduced. Therefore, the amount of heat generated by the superconducting magnet device can be reduced, and the traveling of the vehicle can be more stabilized. Further, the mechanical strength of the entire superconducting magnet device is improved.
【００２３】実施の形態２．図２はこの発明の超電導磁
石装置の他の例を示す斜視図である。また図３は側面図
である。図において、外槽７は図１０乃至図１２に示さ
れる従来技術と同じように、外槽本体７ａと外槽補強板
７ｂとから構成されている。そして、外槽補強板７ｂ
は、従来技術と同様に外槽７の剛性を高める為に、ハニ
カム構造の強固な構造となっている。外槽補強板７ｂの
ハニカム構造は、肉厚の板の主面に一側から多数の穴が
貫通しないようにあけられ、その穴を塞ぐように薄板が
全面に接合されて作製されている。本実施の形態の冷媒
タンク１６は、外槽７の中でも剛性を高められたハニカ
ム構造の外槽補強板７ｂに固定された支持部材２６によ
り固定されている。Embodiment 2 FIG. FIG. 2 is a perspective view showing another example of the superconducting magnet device of the present invention. FIG. 3 is a side view. In the figure, an outer tub 7 is composed of an outer tub main body 7a and an outer tub reinforcing plate 7b, as in the prior art shown in FIGS. And the outer tank reinforcing plate 7b
Has a strong honeycomb structure in order to increase the rigidity of the outer tub 7 as in the prior art. The honeycomb structure of the outer tub reinforcing plate 7b is manufactured by forming a large number of holes from one side so as not to penetrate the main surface of the thick plate, and joining a thin plate to the entire surface so as to close the holes. The refrigerant tank 16 of the present embodiment is fixed by a support member 26 fixed to the outer tank reinforcing plate 7b having a honeycomb structure with increased rigidity in the outer tank 7.
【００２４】支持部材２６は、箱形の部材が一側が半円
形に切り欠かれて、また他側が１角を直角に切り欠かれ
て作製されている。そして、支持部材２６は、半円形に
切り欠かれた部分を冷媒タンク１６の円筒形の側面に溶
接されて、また直角に切り欠かれた部分を剛性の高めら
れた外槽補強板７ｂの主面と側面に溶接されて、冷媒タ
ンク１６と外槽７とを接続している。The support member 26 is formed by cutting a box-shaped member on one side into a semicircle and cutting the other side at a right angle. The support member 26 has a semicircular cut-out portion welded to the cylindrical side surface of the refrigerant tank 16 and a right-angled cutout portion having a rigidity-enhanced outer tank reinforcing plate 7b. It is welded to the surface and the side surface to connect the refrigerant tank 16 and the outer tank 7.
【００２５】このように構成された超電導磁石装置にお
いては、外槽タンク１６は、剛性の高い外槽補強板７ｂ
から支持されているので、振動を小さくすることができ
る。そのため、冷媒タンク１６内部の発熱が低減され、
車両の走行をより安定させたものにすることができる。In the superconducting magnet device having such a configuration, the outer tank 16 is provided with a rigid outer tank reinforcing plate 7b.
, Vibration can be reduced. Therefore, heat generation inside the refrigerant tank 16 is reduced,
The traveling of the vehicle can be made more stable.
【００２６】実施の形態３．図４はこの発明の超電導磁
石装置の他の例を示す斜視図である。また図５は側面図
である。本実施の形態では、冷媒タンク２７の直径が従
来のものより小さくされている。そして不足する容積
は、冷媒タンク２７の長さが長くされて補われている。
そして、冷媒タンク２７は、概略外槽７の長辺と同じ長
さまで長くされている。その結果、冷媒タンク２７の直
径は、外槽７の厚さより小さいものとすることが可能と
なった。したがって、冷媒タンク２７は、外槽７の両側
において、どちら側にも突出しないように配置された。
また冷媒タンク２７の重心と外槽７の重心は、同一の鉛
直線状に存在する。また超電導磁石装置全体の鉛直方向
の長さは、従来のものに比べて短くなった。Embodiment 3 FIG. FIG. 4 is a perspective view showing another example of the superconducting magnet device of the present invention. FIG. 5 is a side view. In the present embodiment, the diameter of the refrigerant tank 27 is smaller than that of the conventional one. The insufficient volume is compensated by increasing the length of the refrigerant tank 27.
Further, the refrigerant tank 27 is elongated to a length substantially equal to the long side of the outer tub 7. As a result, the diameter of the refrigerant tank 27 can be made smaller than the thickness of the outer tank 7. Therefore, the refrigerant tanks 27 are arranged on both sides of the outer tank 7 so as not to protrude on either side.
The center of gravity of the refrigerant tank 27 and the center of gravity of the outer tank 7 exist in the same vertical line. The length of the entire superconducting magnet device in the vertical direction is shorter than that of the conventional superconducting magnet device.
【００２７】このように構成された超電導磁石装置にお
いては、鉛直方向の長さが短くされたので、外部からの
加振力が働いたときに、そのモーメントを小さくするこ
とができ、そのため、冷媒タンク２７の振動を小さくす
ることができる。そして、冷媒タンク２７内部の発熱が
低減され、車両の走行をより安定させたものにすること
ができる。[0027] In the superconducting magnet device configured as described above, the length in the vertical direction is shortened, so that when an external excitation force acts, the moment can be reduced. The vibration of the tank 27 can be reduced. Then, the heat generation inside the refrigerant tank 27 is reduced, and the traveling of the vehicle can be made more stable.
【００２８】[0028]
【発明の効果】請求項１の超電導磁気浮上式車両用超電
導磁石装置においては、長尺の平板箱状に形成され、長
手方向を超電導磁気浮上式車両の長さ方向に一致させて
車両の台車枠の側面に取り付けられ、内部に超電導コイ
ルおよび超電導コイルを冷却する冷媒を収納する外槽
と、外槽の上辺に隣接し、上辺に沿って延設され、冷媒
を貯留する冷媒タンクと、外槽の上辺と冷媒タンクとの
間に配置され、冷媒タンクを全長に渡ってとぎれなく外
槽の上辺に接続する支持部材とを備えている。そのた
め、冷媒タンクは、外槽に長手方向の全長にわたって強
固に固定される。そのため、外槽は、冷媒タンクが補強
部材となり剛性が向上する。その結果、外部の加振力に
よって発生する振動を小さなものとすることができる。
そのため、発熱量を小さなものとすることができ、車両
の走行をより安定させたものにすることができる。また
装置全体に機械強度が向上する。The superconducting magnet device for a superconducting magnetic levitation type vehicle according to the first aspect of the present invention is formed in the shape of a long flat box, and its bogie is aligned with the longitudinal direction of the superconducting magnetic levitation type vehicle. An outer tank that is attached to the side surface of the frame and stores therein a superconducting coil and a refrigerant for cooling the superconducting coil, a refrigerant tank that is adjacent to the upper side of the outer tank and extends along the upper side and stores the refrigerant, And a support member disposed between the upper side of the tank and the refrigerant tank and connecting the refrigerant tank to the upper side of the outer tank without interruption over the entire length. Therefore, the refrigerant tank is firmly fixed to the outer tank over the entire length in the longitudinal direction. Therefore, in the outer tank, the rigidity is improved by the refrigerant tank serving as a reinforcing member. As a result, vibration generated by an external excitation force can be reduced.
Therefore, the calorific value can be reduced, and the traveling of the vehicle can be made more stable. Also, the mechanical strength of the entire apparatus is improved.
【００２９】請求項２の超電導磁気浮上式車両用超電導
磁石装置においては、長尺の平板箱状に形成され、かつ
一側の側板が内部をハニカム構造に形成され、長手方向
を超電導磁気浮上車両の長さ方向に一致させて、ハニカ
ム構造に形成された側板が車両の台車枠と相対するよう
に台車枠の側面に取り付けられ、超電導コイルおよび超
電導コイルを冷却する冷媒を収納する外槽と、外槽の上
辺に隣接し、上辺に沿って延設され、冷媒を貯留する冷
媒タンクと、外槽のハニカム構造の側板と冷媒タンクと
を接続する支持部材とを備えている。そのため、外槽タ
ンクは、剛性の高いハニカム構造の側板から支持されて
いるので、振動を小さくすることができる。そのため、
冷媒タンク内部の発熱が低減され、車両の走行をより安
定させたものにすることができる。The superconducting magnet device for a superconducting magnetic levitation type vehicle according to claim 2 is formed in a long flat box shape, one side plate is formed in a honeycomb structure inside, and the longitudinal direction is a superconducting magnetic levitation vehicle. The outer tank that stores the superconducting coil and the refrigerant that cools the superconducting coil is attached to the side of the bogie frame so that the side plate formed in the honeycomb structure is opposed to the bogie frame of the vehicle, in accordance with the length direction of the honeycomb structure. A refrigerant tank is provided adjacent to and extending along the upper side of the outer tank and stores the refrigerant, and a support member that connects the side plate of the honeycomb structure of the outer tank to the refrigerant tank. Therefore, since the outer tank is supported by the side plate having the honeycomb structure having high rigidity, the vibration can be reduced. for that reason,
Heat generation inside the refrigerant tank is reduced, and the running of the vehicle can be made more stable.
【００３０】請求項３の超電導磁気浮上式車両用超電導
磁石装置においては、冷媒タンクが、外槽の上辺の全長
に渡って延びている。そのため、冷媒タンクの直径が小
さいものとなり、装置全体の鉛直方向の長さが短くされ
た。その結果、外部からの加振力が働いたときに、その
モーメントを小さくすることができ、そのため、冷媒タ
ンクの振動を小さくすることができる。そして、冷媒タ
ンク内部の発熱が低減され、車両の走行をより安定させ
たものにすることができる。In the superconducting magnetic levitation type superconducting magnet device for a vehicle according to the third aspect, the refrigerant tank extends over the entire length of the upper side of the outer tank. Therefore, the diameter of the refrigerant tank is reduced, and the length of the entire apparatus in the vertical direction is reduced. As a result, when an external excitation force acts, the moment can be reduced, and therefore, the vibration of the refrigerant tank can be reduced. Then, the heat generation inside the refrigerant tank is reduced, and the traveling of the vehicle can be made more stable.
【図１】 この発明の超電導磁石装置を示す斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view showing a superconducting magnet device of the present invention.
【図２】 この発明の超電導磁石装置の他の例を示す斜
視図である。FIG. 2 is a perspective view showing another example of the superconducting magnet device of the present invention.
【図３】 この発明の超電導磁石装置の他の例を示す側
面図である。FIG. 3 is a side view showing another example of the superconducting magnet device of the present invention.
【図４】 この発明の超電導磁石装置の他の例を示す斜
視図である。FIG. 4 is a perspective view showing another example of the superconducting magnet device of the present invention.
【図５】 この発明の超電導磁石装置の他の例を示す側
面図である。FIG. 5 is a side view showing another example of the superconducting magnet device of the present invention.
【図６】 一般的な磁気浮上式車両の構造を示す横断面
図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a structure of a general magnetic levitation type vehicle.
【図７】 従来の超電導磁石装置の機能的な構成を示す
側断面図である。FIG. 7 is a side sectional view showing a functional configuration of a conventional superconducting magnet device.
【図８】 図７のVIII−VIII線に沿った断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG.
【図９】 内槽内の構造を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing the structure inside the inner tank.
【図１０】 従来の超電導磁石装置他の例を示す斜視図
である。FIG. 10 is a perspective view showing another example of a conventional superconducting magnet device.
【図１１】 超電導磁石装置の側面図である。FIG. 11 is a side view of the superconducting magnet device.
【図１２】 冷媒タンクの長手方向の断面図である。FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a refrigerant tank.
３ 台車枠、７ 外槽、７ｂ 外槽補強板（ハニカム構
造の側板）、１２ 液体ヘリウム（冷媒）、１６，２７
冷媒タンク、２５，２６ 支持部材。3 bogie frame, 7 outer tank, 7b outer tank reinforcing plate (side plate of honeycomb structure), 12 liquid helium (refrigerant), 16, 27
Refrigerant tank, 25, 26 support member.
Claims (3)
超電導磁気浮上式車両の長さ方向に一致させて該車両の
台車枠の側面に取り付けられ、内部に超電導コイルおよ
び該超電導コイルを冷却する冷媒を収納する外槽と、 上記外槽の上辺に隣接し、該上辺に沿って延設され、上
記冷媒を貯留する冷媒タンクと、 上記外槽の上辺と上記冷媒タンクとの間に配置され、該
冷媒タンクを全長に渡ってとぎれなく該外槽の上辺に接
続する支持部材とを備えたことを特徴とする超電導磁気
浮上式車両用超電導磁石装置。1. A superconducting coil and a superconducting coil which are formed in an elongated flat box shape, are mounted on a side surface of a bogie frame of the superconducting magnetic levitation type vehicle so that a longitudinal direction thereof coincides with a longitudinal direction of the vehicle, and a superconducting coil and the superconducting coil are internally provided. An outer tank storing a refrigerant for cooling the outer tank, a refrigerant tank adjacent to the upper side of the outer tank and extending along the upper side, and storing the refrigerant, between the upper side of the outer tank and the refrigerant tank A superconducting magnet device for a superconducting magnetic levitation type vehicle, comprising: a support member disposed on the upper surface of the outer tank without interruption over the entire length of the outer tank.
側板が内部をハニカム構造に形成され、長手方向を超電
導磁気浮上車両の長さ方向に一致させて、該ハニカム構
造に形成された側板が該車両の台車枠と相対するように
台車枠の側面に取り付けられ、超電導コイルおよび該超
電導コイルを冷却する冷媒を収納する外槽と、 上記外槽の上辺に隣接し、該上辺に沿って延設され、上
記冷媒を貯留する冷媒タンクと、 上記外槽の上記ハニカム構造の側板と上記冷媒タンクと
を接続する支持部材とを備えたことを特徴とする超電導
磁気浮上式車両用超電導磁石装置。2. A long flat box-like shape, and one side plate is internally formed in a honeycomb structure, and a longitudinal direction thereof is formed in the honeycomb structure in accordance with a longitudinal direction of a superconducting magnetic levitation vehicle. An outer tank for storing a superconducting coil and a refrigerant for cooling the superconducting coil, the outer tank being attached to a side surface of the bogie frame so as to face the bogie frame of the vehicle; A superconducting magnetic levitation type vehicle, comprising: a refrigerant tank extending along and storing the refrigerant; and a support member connecting the side plate of the honeycomb structure of the outer tank and the refrigerant tank. Superconducting magnet device.
長に渡って延びていることを特徴とする請求項１または
請求項２に記載の超電導磁気浮上式車両用超電導磁石装
置。3. The superconducting magnet device for a superconducting magnetic levitation type vehicle according to claim 1, wherein the refrigerant tank extends over the entire length of the upper side of the outer tank.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16620596A JP3242572B2 (en) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | Superconducting magnetic levitation type superconducting magnet device for vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16620596A JP3242572B2 (en) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | Superconducting magnetic levitation type superconducting magnet device for vehicles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1014017A JPH1014017A (en) | 1998-01-16 |
| JP3242572B2 true JP3242572B2 (en) | 2001-12-25 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP16620596A Expired - Fee Related JP3242572B2 (en) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | Superconducting magnetic levitation type superconducting magnet device for vehicles |
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| JP (1) | JP3242572B2 (en) |
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- 1996-06-26 JP JP16620596A patent/JP3242572B2/en not_active Expired - Fee Related
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