JP6038079B2 - 電流リード - Google Patents
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Description
低温部に設置される超電導応用機器と常温部に設置される外部機器とを接続する電流リードであって、
前記超電導応用機器に接続される低温側電極と、
前記外部機器に接続される常温側電極と、
一方の面に前記低温側電極が接合され、他方の面に前記常温側電極が接合される熱電変換素子と、
前記熱電変換素子を前記低温側電極と前記常温側電極とを用いて挟みこむ挟持機構と、
を備え、
前記低温側電極と前記常温側電極の一対の間に、前記熱電変換素子が複数設けられ、
前記複数の熱電変換素子は、それぞれの一方の面と他方の面とで前記低温側電極と前記常温側電極とに接合され、且つ、前記低温側電極と前記常温側電極の一対の間で互いに隣り合う前記熱電変換素子の間には隙間が設けられている、構成を採る。
図1は、本発明の実施の形態1に係る電流リード10を用いた超電導磁石装置1を示す図である。
なお、本実施の形態を含む各実施の形態において、電流リード10の構成要素であるペルチェ素子体100、低温側電極12、及び常温側電極13が配列される方向(図1において上下方向)を「軸方向」、軸方向に直交する方向を「径方向」と称する。
図5は、実施例1の電流リードの詳細な構成を示す図である。
低温側固定板523の周縁部には複数(例えば等間隔で4つ)の挿通孔523aが形成されており、この挿通孔523aに低温側固定ボルト525が挿通される。低温側固定ボルト525が連結具536の一端側に螺着される。
実施例1で用いたペルチェ素子110で構成したペルチェ素子体100と同様のペルチェ素子体100を、実施の形態1の構造の電流リード10に適用した。接合部分(接合部Cに相当)への圧力は、実施例1と同様とした。
実施例1の構成の電流リード50において、ペルチェ素子体100を、Bi−Te−Sb化合物半導体素子であって、断面寸法φ10.0mm、高さ5mmの一本のペルチェ素子に変更した。電流リード50におけるその他の構成は実施例1と同様とした。すなわち、比較例1の電流リードでは、低温側電極52及び常温側電極53間に配置され、それぞれの電極52、53に接合されるペルチェ素子110は単体のものである。なお、接合部Cへの圧力は、実施例1と同様とした。
実施例1の電流リード50において、ペルチェ素子110同士の隙間を、ペルチェ素子110が配置される低温側電極52及び常温側電極53のそれぞれの接合面においてペルチェ素子110の直径の0.3%として参照例1の電流リードを構成した。
10、10A、10B、50 電流リード
12、52 低温側電極
12a、13a 接合面
13、53 常温側電極
14、18 接触子
15 付勢部材
17 固定部材
20 低温部
21 超電導コイル
22 低温容器
30 常温部
31 電源
40、51 挟持機構
100 ペルチェ素子体
110 ペルチェ素子
121 低温側コア電極
122 低温側キャップ電極
131 常温側コア電極
132 常温側キャップ電極
171 保護カバー
172 ボルト
523 低温側固定板
525 低温側固定ボルト
533 常温側固定板
535 常温側固定ボルト
536 連結具
C1、C2、D 隙間
Claims (5)
- 低温部に設置される超電導応用機器と常温部に設置される外部機器とを接続する電流リードであって、
前記超電導応用機器に接続される低温側電極と、
前記外部機器に接続される常温側電極と、
一方の面に前記低温側電極が接合され、他方の面に前記常温側電極が接合される熱電変換素子と、
前記熱電変換素子を前記低温側電極と前記常温側電極とを用いて挟みこむ挟持機構と、
を備え、
前記低温側電極と前記常温側電極の一対の間に、前記熱電変換素子が複数設けられ、
複数の前記熱電変換素子は、それぞれの一方の面と他方の面とで前記低温側電極と前記常温側電極とに接合され、且つ、前記低温側電極と前記常温側電極の一対の間で互いに隣り合う前記熱電変換素子の間には隙間が設けられている、
電流リード。 - 前記熱電変換素子同士の隙間は、前記熱電変換素子の直径に対して0.5%以上の長さである、
請求項1記載の電流リード。 - 前記熱電変換素子は、直径10mm以下及び高さ10mmの柱状である、
請求項1または2に記載の電流リード。 - 前記熱電変換素子は、円柱状である、
請求項1から3のいずれか1項に記載の電流リード。 - 前記低温側電極は、複数の前記熱電変換素子のそれぞれの低温部側に接合される低温側コア電極と、
一端側が前記超電導応用機器に接続され、他端側がプラグ・ソケット構造により前記低温側コア電極に接続される低温側キャップ電極とを有し、
前記常温側電極は、複数の前記熱電変換素子のそれぞれの常温部側に接合される常温側コア電極と、
一端側が前記外部機器に接続され、他端側がプラグ・ソケット構造により前記常温側コア電極に接続される常温側キャップ電極とを有し、
前記低温側コア電極と前記常温側コア電極は、前記複数の熱電変換素子と素子ユニットを構成し、
前記素子ユニットでは、前記低温側コア電極と前記常温側コア電極の一対の間で、前記低温側コア電極と前記常温側コア電極に前記複数の熱電変換素子の一方の面と他方の面とのそれぞれが一様に接合され、且つ、前記低温側コア電極と前記常温側コア電極の一対の間で互いに隣り合う複数の前記熱電変換素子の間には隙間が設けられており、
前記挟持機構は、
前記低温側キャップ電極と、
前記常温側キャップ電極と、
前記低温側コア電極と前記低温側キャップ電極との間、及び前記常温側電極と前記常温側キャップ電極との間に介在する多点接触式の接触子と含み、
前記低温側キャップ電極と前記常温側キャップ電極は、前記素子ユニットを、前記低温側キャップ電極及び前記常温側キャップ電極間を接続軸方向に移動可能に挟持する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の電流リード。
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