JP6498921B2

JP6498921B2 - 超電導コイルモジュール及び回転装置

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Publication number: JP6498921B2
Application number: JP2014244575A
Authority: JP
Inventors: 古川　真; 真古川; 太郎松岡
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2019-04-10
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Description

本発明は、超電導コイルモジュール及び回転装置に関する。

超電導コイルを形成する超電導線は極低温下で超電導状態となることから、超電導コイルを極低温に冷却するための液体冷媒と共に超電導コイルを内部に収容する断熱性の容器によりモジュール化されている。
例えば、特許文献１には、レーストラック形の超電導コイルと、レーストラック形であって内部に超電導コイルと液体冷媒とを格納する内槽と、内槽を格納し断熱する外槽とを備える超電導コイルモジュールが記載されている。
この超電導コイルモジュールは、外槽の内部において、内槽のいずれかの位置を３軸方向に剛性を有する支持体により支持し、内槽の両端部及び外周と内周とを１軸方向に剛性を有する支持体により支持することで超電導コイルに加わる振動の発生を抑制している。

特開平０６−１４０２３９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の超電導コイルモジュールでは、いずれの支持体もその両端部が内槽又は外槽に固定されていることから、超電導コイルの冷却状態又は非冷却状態への移行時の熱応力を支持部材が受けやすかった。このため、熱応力に対応するために支持部材の数を増やす、或いは支持部材を大型化する等の対策を必要とし、これにより、侵入熱が増え、また、超電導コイルにクエンチが発生するおそれがある等の問題があった。

また、上記超電導コイルモジュールは、内槽は超電導コイルに倣ってレーストラック形に形成されているが、外槽は箱形に形成されている。このため、超電導コイルの内側に鉄心を配置することができず、超電導コイルの磁束を高めることができないという問題があった。

本発明は、超電導コイルモジュールの熱侵入の低減を図ることをその目的とする。

請求項１記載の発明は、超電導コイルモジュールにおいて、
環状に巻かれた超電導線材からなる超電導コイルと前記超電導コイルを冷却するために前記超電導コイルの形状に合わせて環状に形成された冷却モジュールとを有するコイルユニットと、
前記コイルユニットを収容する外槽と、
前記外槽と前記コイルユニットとの間で、一端部のみが前記外槽の内壁又は前記コイルユニットの外部に固定され、他端部は前記コイルユニットの外部又は前記外槽の内壁側に延出されると共に固定されない支持部材によって、前記コイルユニットを支持する複数の支持部を備えることを特徴とする。

さらに、請求項１記載の発明は、
前記複数の支持部は、二つの前記支持部材により二方向から前記コイルユニットを支持する第一の支持部を含むことを特徴とする。

さらに、請求項１記載の発明は、
前記複数の支持部は、三つ以上の前記支持部材により三以上の方向から前記コイルユニットを支持する第二の支持部を含み、
前記外槽は、前記超電導コイルの形状に合わせて環状に形成されると共に、
前記第一の支持部は、前記コイルユニットを、長手方向には保持せずに、当該長手方向の周囲の二方向から保持を行い、
前記第二の支持部は、前記コイルユニットを、長手方向には保持せずに、当該長手方向を中心とする四方から保持を行うことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の超電導コイルモジュールにおいて、
前記超電導コイルと前記冷却モジュールと前記外槽とが、いずれも、平行な二つの直線形状部を有し、
一方の前記直線形状部に設けられた前記第一の支持部の支持部材と、他方の前記直線形状部に設けられた前記第一の支持部の支持部材とが、いずれも同じ二方向から前記コイルユニットを支持することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の超電導コイルモジュールにおいて、
前記第一の支持部が前記コイルユニットを支持する二方向は、前記超電導コイルが外部の磁界から受ける電磁力の方向に対応する方向であることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、回転装置において、
前記超電導コイルと前記冷却モジュールと前記外槽とが、いずれも、平行な二つの直線形状部を有する請求項２又は請求項３記載の超電導コイルモジュールが回転子の周方向に複数並べて保持され、
前記回転子は、前記複数の超電導コイルモジュールの前記外槽の環状形状の内側に配置する鉄心を有し、
前記回転子の外周に対向して設けられた電機子とを備えることを特徴とする。

本発明は、外槽とコイルユニットとの間で、一端部のみが外槽の内壁又はコイルユニットの外部に固定され、他端部はコイルユニットの外部又は外槽の内壁側に延出されると共に固定されない支持部材によって、コイルユニットを支持するので、超電導コイルの大きな温度変化よって熱収縮や熱膨張を生じた場合でも、超電導コイルの長手方向の挙動を各支持部材が許容するので、支持部材の数を増やす、或いは支持部材を大型化する等の強化をすることなくコイルユニットの周囲から外槽の内部で適正に位置保持することが可能となる。
従って、侵入熱を低減し、超電導コイルのクエンチを効果的に抑制することが可能となる。

さらに、二方向からコイルユニットを支持する第一の支持部を用いてコイルユニットの支持を行う場合には、支持部材の低減を図ることができ、これにより、熱侵入をさらに効果的に低減することが可能となる。

図１（Ａ）は発電機の概略斜視図、図１（Ｂ）は発電機に取り付けられる超電導コイルモジュールの斜視図である。インナーヨークの外周面に対する接触面に沿った断面による超電導コイルモジュールの断面図である。図３（Ａ）は第二の支持部の形成位置における超電導コイルモジュールの長手方向に垂直な断面による当該超電導コイルモジュールの断面図、図３（Ｂ）は支持部材の斜視図である。第一の支持部の形成位置における超電導コイルモジュールの長手方向に垂直な断面による当該超電導コイルモジュールの断面図である。超電導コイルの一方の直線形状部としての長辺部と他方の直線形状部としての長辺部とに対してこれらが外部の磁界に起因して受ける力を示した説明図である。

［発明の実施形態］
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
この実施形態では、図１（Ａ）に示す回転装置としての発電機１００に搭載される超電導コイルモジュール１０を例示する。

［発電機の概要］
上記発電機１００は、図示しない外枠に回転可能に支持されたインナーヨーク１１０と、インナーヨーク１１０の外周面全体に周方向に均一の間隔で並んで保持された複数の超電導コイルモジュール１０と、インナーヨーク１１０の外周に対向して設けられた電機子１２０（図５参照）とを備えている。なお、図１（Ａ）では一部の超電導コイルモジュール１０について図示を省略している。

インナーヨーク１１０は、円筒状の鉄枠であり、その外周面上には環状に形成された超電導コイルモジュール１０の外槽４０（後述）の環状形状の内側に配置される鉄心１１１を備えている。超電導コイルモジュール１０はその外槽４０が図１（Ｂ）に示すように、長円に近い略長方形状に形成されており、インナーヨーク１１０の外周面上に設けられた複数の鉄心１１１は当該インナーヨーク１１０の回転中心線方向に沿って形成された長方形の凸条である。各超電導コイルモジュール１０は鉄心１１１に嵌合した状態で取り付けられるので、各超電導コイルモジュール１０もその長手方向がインナーヨーク１１０の回転中心線方向に沿った状態となっている。

各超電導コイルモジュール１０は、発電の際には、内部の超電導コイル２０の冷却のために液体冷媒としての液体窒素又は液体ヘリウムが供給された状態で通電が行われ、電磁誘導により外側の電機子１２０に設けられたコイル１２１（図５参照）に電流を生じさせる電磁石として機能する。このため、各超電導コイルモジュール１０は、回転式の接点を備える配線により超電導コイル２０に対する通電が行われる。

[超電導コイルモジュール]
図２はインナーヨーク１１０の外周面に対する接触面に沿った断面による超電導コイルモジュール１０の断面図である。以下、インナーヨーク１１０の半径方向に対する垂直平面を便宜的に「水平面」、当該垂直平面に沿った方向を水平方向という。
超電導コイルモジュール１０は、環状に巻かれた超電導線材からなる超電導コイル２０と超電導コイル２０を液体窒素又は液体ヘリウムと共に収容するために超電導コイル２０の形状に合わせて環状に形成された冷却モジュールとしての内槽３０とを有するコイルユニット２と、内槽３０を収容して外気から断熱し、内槽３０の形状に合わせて環状に形成された外槽４０と、外槽４０と内槽３０との間で相互間を支持する第一と第二の支持部６０，５０とを備えている。

図３（Ａ）は第二の支持部５０の形成位置における超電導コイルモジュール１０の長手方向に垂直な断面による当該超電導コイルモジュール１０の断面図、図４は第一の支持部６０の形成位置における超電導コイルモジュール１０の断面図である。

超電導コイル２０は、超電導線材を長方形の環状となるように幾重にも巻回して形成されている。超電導コイル２０を形成する超電導線材は、巻回に適したテープ状、ケーブル状のいずれも良い。また、超電導線材に用いられる超電導材料としては、酸化物超電導体、特に銅酸化物超電導体を含んでいることが好ましい。銅酸化物超電導体としては、高温超電導体としてのＲＥＢａ_２Ｃｕ_３Ｏ_７−δ（以下、ＲＥ系超電導体と称す）が好ましい。なお、ＲＥ系超電導体中のＲＥは、Ｙ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，ＹｂやＬｕなどの単一の希土類元素又は複数の希土類元素であり、これらの中でもＢａサイトと置換が起き難い等の理由でＹであることが好ましい。また、δは、酸素不定比量を示している。

内槽３０は、図３（Ａ）及び図４に示すように、平行な二つの長辺部３１，３３と平行な二つの短辺部３２，３４とを有する内部中空の長方形の筐体であり、剛性に優れる材料、例えば、ＳＵＳ(Stainless steel)から形成されている。
内槽３０の両側の短辺部３２，３４には液体窒素又は液体ヘリウムの供給口３５及び排出口３６が設けられており、内槽３０はこれらの供給口３５及び排出口３６を除き内部が密閉されている。
また、内槽３０内に収容された超電導コイル２０は、内槽３０の内部壁面に直接接触しないように、超電導コイル２０の両側から柱状の支持体３７，３７により支持されている。なお、この支持体３７，３７は、接着により、その一端部が内槽３０の内壁に固定され、他端部が超電導コイル２０の表面に固定されている。

また、内槽３０の内部壁面と超電導コイル２０との間の空間には液体窒素又は液体ヘリウムが充填され、供給口３５から排出口３６にかけて循環されることで超電導コイル２０は一定の極低温に冷却される。なお、超電導コイル２０は供給口３５又は排出口３６を通じて外部に配線されている。

外槽４０は、平行な二つの直線形状部としての長辺部４１，４３と平行な二つの短辺部４２，４４とを有する内部中空の長方形の筐体であり、剛性に優れる材料、例えば、ＳＵＳから形成されている。この外槽４０は、内部に収容する内槽３０に対応して当該内槽３０と同様に長方形状としているので、その中央部が長方形状に大きく開口している。このため、この長方形状の開口に前述した鉄心１１１を挿入することにより、超電導コイル２０の内側に鉄心１１１を配置することができ、超電導コイル２０による磁束密度を高めて磁力を高めることができる。

外槽４０の両側の短辺部４２，４４には内槽３０の供給口３５及び排出口３６に対応して断熱管４５と断熱管４６とが設けられており、これらの断熱管４５，４６の先端部は閉塞されている。外槽４０の長辺部４１，４３と短辺部４２，４４と断熱管４５，４６の内部空間は全て連通しており、これらの内部空間は外部とは遮断され、外気の侵入は防止されている。

また、外槽４０内に収容された内槽３０は、外槽４０の内部壁面に直接接触しないように、第一及び第二の支持部６０，５０によって支持されている。
上記第二の支持部５０は、長辺部４１，４３の中央部と短辺部４２，４４の中央部の四箇所に設けられており、第一の支持部６０は、長辺部４１，４３の両端部の四箇所に設けられている。

第二の支持部５０は、図３（Ａ）に示すように、外槽４０の中央に位置する内槽３０を、支持部材５１〜５４によって上下左右の四方向から支持する。
上記各支持部材５１〜５４は、図３（Ｂ）に示すように、中心に貫通孔が形成された円筒状であり、その中心線方向における一端部のみが外槽４０の内壁に固定され、他端部は内槽３０の外壁側に延出されているが固定はされておらず、超電導コイル２０が外力を受けていない状態では若干のクリアランスが生じる状態で自由端となっている。なお、各支持部材５１〜５４は、剛性及び断熱性に優れる材料、例えば、ＦＲＰから形成されている。
つまり、各支持部材５１〜５４は、内槽３０が大きく移動変動を生じないように上下左右から位置保持を行いつつも、内槽３０の長辺部３１，３３及び短辺部３２，３４の長手方向については保持せずに、その位置変動を許容する構造となっている。

第一の支持部６０は、図４に示すように、外槽４０の中央に位置する内槽３０を、支持部材６１，６２によって下側と右側の二方向から支持する。
上記各支持部材６１，６２も、図３（Ｂ）に示す中心に貫通孔が形成された円筒状であり、その中心線方向における一端部のみが外槽４０の内壁に固定され、他端部は内槽３０の外壁側に延出されているが固定はされていない。なお、各支持部材６１，６２は、剛性及び断熱性に優れる材料、例えば、ＦＲＰから形成されている。
つまり、各支持部材６１，６２は、内槽３０が大きく移動変動を生じないように下側と右側から位置保持を行いつつも、内槽３０の長辺部３１，３３及び短辺部３２，３４の長手方向については保持せずに、その位置変動を許容する構造となっている。
また、一方の長辺部４１に設けられた第一の支持部６０と他方の長辺部４３に設けられた第一の支持部６０とは、いずれも内槽３０を同じ方向から支持している。
この点については後述する。

外槽４０の内部において内槽３０は各支持部５０，６０により周囲から支持され、外槽４０の内壁と内槽３０の外壁との間には隙間空間が生じる。かかる隙間空間は真空引きが行われると共に、当該隙間空間にアルミニウムを蒸着させたポリエステルフィルムが積層されてなるスーパーインシュレーション材(図示略)が介挿され、外部からの輻射熱の遮断が図られている。

図５は、超電導コイル２０の一方の直線形状部としての長辺部２１と他方の直線形状部としての長辺部２２とに対してこれらが外部の磁界に起因して受ける力の方向を示した説明図である。なお、この図では内槽３０及び外槽４０の図示を省略している。
発電機１００では、発電の際には超電導コイル２０に通電し、超電導コイル２０を電磁石として機能させつつ、例えば、風力を利用したトルクによりインナーヨーク１１０を図５における反時計方向に回転させる。即ち、符号Ｗは、発電時にインナーヨーク１１０が回転する回転方向を示している。また、発電機１００の電機子１２０は三相同期であるものとする。
発電時の超電導コイル２０の通電方向は、一方の長辺部２１が図５の紙面に対して垂直にこちら側に向かってくる方向に電流が流れ、他方の長辺部２２が図５の紙面に対して垂直に遠ざかる方向に電流が流れる。

一方、インナーヨーク１１０に対向する電機子１２０の内周面には、先端部をインナーヨーク１１０側に向けた複数のコイル１２１が均一間隔で設けられており、各コイル１２１から発電電流が取り出される。
上記配置において、超電導コイル２０の内側に鉄心１１１が配設されていると、発電時には、図５の実線矢印で示す磁界がインナーヨーク１１０と電機子１２０との間に形成される。インナーヨーク１１０の回転により、その回転方向上流側の磁束密度が幾分高くなっている。

図５における太線の矢印Ａ１と矢印Ａ２とは、それぞれ超電導コイル２０の長辺部２１と長辺部２２とがそれぞれ受ける電機子反作用に基づく電磁力の方向を示している。
超電導コイル２０の通電方向、インナーヨーク１１０の回転方向、磁界の形成方向等の諸条件により、超電導コイル２０の長辺部２１の電機子反作用に基づく電磁力Ａ１と長辺部２２の電機子反作用に基づく電磁力Ａ２とは、同じ方向（図５における下方）に生じる。

図５における矢印Ｂ１と矢印Ｂ２とは、それぞれ超電導コイル２０の長辺部２１と長辺部２２とがそれぞれ受けるローレンツ力の方向を示している。
ローレンツ力は、フレミングの左手の法則に従って、磁界の方向と電流の流れる方向とに起因する。この場合、超電導コイル２０の長辺部２１と長辺部２２とは互いに逆方向に電流が流れるが、長辺部２１と長辺部２２のそれぞれの配置により磁界の方向もそれぞれ逆となるので、ローレンツ力Ｂ１，Ｂ２の発生する方向はいずれも等しく、図５における下側となる。

このように、超電導コイル２０の一方の長辺部２１と他方の長辺部２２とは互いに逆方向に電流が流されるが、これらに生じる電磁力の方向は一致する。従って、外槽４０の一方の長辺部４１と他方の長辺部４３とにそれぞれ設ける第一の支持部６０は、いずれも二つの支持部材６１，６２の内槽３０に対する配置を同じにすることができる。

［発明の実施形態の技術的効果］
上記超電導コイルモジュール１０は、第一の支持部６０及び第二の支持部５０の支持部材５１〜５４，６１，６２はいずれも一端部のみが外槽４０の内壁に固定され、他端部はコイルユニット２の外部、即ち、内槽３０の外壁側に延出されているので、超電導コイルモジュール１０の内槽３０の内側に液体冷媒が供給された場合、或いは、液体冷媒が抜かれた場合であって、急な温度効果、或いは温度上昇が生じて、超電導コイル２０及び内槽３０がその長手方向に伸長又は収縮が生じた場合でも、これらの超電導コイル２０及び内槽３０の長手方向の挙動を許容することができ、各支持部材５１〜５４，６１，６２の破損を効果的に回避することが可能となる。

また、第二の支持部５０は、支持部材５１〜５４により四方向から内槽３０を支持し、第一の支持部６０は、支持部材６１，６２により二方向から内槽３０を支持することから、超電導コイルモジュール１０が発電機１００に取り付けられて回転運動を行ったり、運搬作業時に予定されない運動を行った場合でも、内槽３０は第二の支持部５０により周囲四方から保持されて、規定の配置を維持することができる。
さらに、超電導コイルモジュール１０は、発電機１００に装備され、発電を行う場合でも、第二の支持部５０だけではなく、第一の支持部６０により、超電導コイル２０が磁界から受ける各種の外力に応じた方向から支持されるので、内槽３０を適正な位置に保持することが可能となる。
また、第一の支持部６０も利用して内槽３０を支持することにより、従来よりも少ない支持部材で内槽３０を支持することができ、熱侵入を低減して超電導コイル２０を極低温状態に維持することができる。
また、第二の支持部材５０は四方から内槽を支持するが、発電の際には、超電導コイル２０が磁界から受ける各種の外力により、四つの内の二つの支持部材のみが内槽３０に当接した状態となるので、この場合も、熱侵入を低減して超電導コイル２０を極低温状態に維持することができる。

また、外槽４０の二つの長辺部４１，４３の一方に設けられた第一の支持部６０と他方に設けられた第一の支持部６０は、いずれも同じ二方向から内槽３０を支持している。これら第一の支持部６０，６０は、いずれも各長辺部４１，４３内で内槽３０を適正な方向から支持することができ、内槽３０の予期せぬ位置ズレを回避することが可能となる。
また、外槽４０の二つの長辺部４１，４３の一方に設けられた第一の支持部６０と他方に設けられた第一の支持部６０は、いずれも同じ二方向から内槽３０を支持している。これら第一の支持部６０，６０は、いずれも超電導コイル２０が外部の磁界から受ける電磁力の方向に対応しているので、電磁力による内槽３０の予期せぬ位置ズレを回避することが可能となる。

また、外槽４０を環状としたので、超電導コイル２０の環状形状の内側に鉄心１１１を配置することが可能となり、超電導コイル２０の磁力強化を実現することが可能となる。

［比較例］
超電導コイル２０（長辺1.5m、短辺0.5m）と液体冷媒とを収容する内槽３０と、当該内槽３０を収容する外槽４０とを備え、内槽３０の外壁と外槽４０の内壁との間に、FRPの円筒からなる支持部材を図２に示す八箇所において、全て第二の支持部５０と同じ配置で設置する。この時、全ての支持部材は、一端部を外槽４０の内壁に、他端部を内槽３０の外壁に接着剤により固定した。
さらに、外槽４０の内部空間をロータリーポンプとターボ分子モータで真空引きした後、内槽３０に液体窒素と液体ヘリウムを流して超電導コイル２０を冷却した。
超電導コイル２０が十分に冷却されたのを確認した後、内槽３０に液体冷媒を流すのをやめ、超電導コイル２０を常温に戻した。
その後、各支持部材を確認したところ、支持部材を接着した部分で支持部材の損傷が見られた。超電導コイル２０の冷却時の熱応力に支持部材が耐えられなかったものと思われる。

［実施例］
超電導コイル２０（長辺1.5m、短辺0.5m）と液体冷媒とを収容する内槽３０と、当該内槽３０を収容する外槽４０とを備え、内槽３０の外壁と外槽４０の内壁との間に、FRPの円筒からなる支持部材を図２に示す八箇所において、全て第二の支持部５０と同じ配置で設置する。この時、全ての支持部材は、一端部を外槽４０の内壁にのみ接着剤により固定し、他端部は内槽３０の外壁に固定しなかった。
さらに、外槽４０の内部空間をロータリーポンプとターボ分子モータで真空引きした後、内槽３０に液体窒素と液体ヘリウムを流して超電導コイル２０を冷却した。
超電導コイル２０が十分に冷却されたのを確認した後、内槽３０に液体冷媒を流すのをやめ、超電導コイル２０を常温に戻した。
その後、各支持部材を確認したところ、全ての支持部材は損傷が生じなかった。
また、全ての支持部材の一端部を内槽３０の外壁にのみ接着剤により固定し、他端部は外槽４０の内壁に固定しないで上記と同じ試験を行ったが、この場合も、全ての支持部材は損傷が生じなかった。

［その他］
超電導コイル２０，内槽３０，外槽４０は、水平面上の形状が長方形状である場合を例示したがこれに限定されないことは勿論である。例えば、これらの形状は、環状であれば良く、例えば、長円状、レーストラック状等であっても良い。

支持部材５１〜５４，６１，６２は、一端部を内槽３０の外壁（コイルユニット２の外部）に固定し、他端部を外槽４０の外壁側に延出する構成としても良い。
また、第一の支持部６０と第二の支持部５０の配置については図２の例に限られず、任意だが、第二の支持部５０は内槽３０が自重により外槽４０の内部に接触しないように支持することが可能な最小限の個体数で混在して使用することが望ましい。

また、上記実施形態では、回転装置として発電機１００を例示したが、上述した超電導コイルモジュール１０は、モーターにも適用することが可能である。
また、超電導コイルモジュール１０が鉄心を内側に配置しなくともその磁力で目的を果たせる場合には、鉄心１１１の使用はしなくとも良い。また、その場合には、外槽４０における平面視中央部の大きな開口部を形成しないで、直方体状の筐体としても良い。

また、上記実施形態では、超電導コイル２０が内槽３０の内側に格納されるコイルユニット２を例示したが、冷却モジュールとしての内槽３０の外部に超電導コイル２０が接触するように配置して超電導コイル２０を冷却するコイルユニットを外槽４０の内側に配置しても良い。この場合、超電導コイル２０は内槽３０の外側に治具等の拘束部材で複数箇所が固定され、第一の支持部６０及び第二の支持部５０は、拘束部材を介してコイルユニット２の支持を行うことが望ましい。
また、この場合、内槽３０と超電導コイル２０との間に冷却板（例えば銅板のような熱伝導性の良好な物）を介在させて冷却しても良い。

また、冷却モジュールは、内槽３０のように内部に液体冷媒を封入したものに限らず、自ら温度低下を生じる冷却素子等を使用しても良い。

２コイルユニット
１０超電導コイルモジュール
２０超電導コイル
２１長辺部
２２長辺部
３０内槽（冷却モジュール）
３１，３３長辺部
３２，３４短辺部
４０外槽
４１，４３長辺部（直線形状部）
４２，４４短辺部
５０第二の支持部
６０第一の支持部
１００発電機（回転装置）
１１０インナーヨーク
１１１鉄心
１２０電機子
Ａ１，Ａ２電磁力
Ｂ１，Ｂ２ローレンツ力

Claims

環状に巻かれた超電導線材からなる超電導コイルと前記超電導コイルを冷却するために前記超電導コイルの形状に合わせて環状に形成された冷却モジュールとを有するコイルユニットと、
前記コイルユニットを収容する外槽と、
前記外槽と前記コイルユニットとの間で、一端部のみが前記外槽の内壁又は前記コイルユニットの外部に固定され、他端部は前記コイルユニットの外部又は前記外槽の内壁側に延出されると共に固定されない支持部材によって、前記コイルユニットを支持する複数の支持部を備え、
前記複数の支持部は、
二つの前記支持部材により二方向から前記コイルユニットを支持する第一の支持部と、
三つ以上の前記支持部材により三以上の方向から前記コイルユニットを支持する第二の支持部とを含み、
前記外槽は、前記超電導コイルの形状に合わせて環状に形成されると共に、
前記第一の支持部は、前記コイルユニットを、長手方向には保持せずに、当該長手方向の周囲の二方向から保持を行い、
前記第二の支持部は、前記コイルユニットを、長手方向には保持せずに、当該長手方向を中心とする四方から保持を行うことを特徴とする超電導コイルモジュール。
前記超電導コイルと前記冷却モジュールと前記外槽とが、いずれも、平行な二つの直線形状部を有し、
一方の前記直線形状部に設けられた前記第一の支持部の支持部材と、他方の前記直線形状部に設けられた前記第一の支持部の支持部材とが、いずれも同じ二方向から前記コイルユニットを支持することを特徴とする請求項１記載の超電導コイルモジュール。
前記第一の支持部が前記コイルユニットを支持する二方向は、前記超電導コイルが外部の磁界から受ける電磁力の方向に対応する方向であることを特徴とする請求項１記載の超電導コイルモジュール。
前記外槽が前記超電導コイルの形状に合わせて環状に形成されると共に、前記超電導コイルと前記冷却モジュールと前記外槽とが、いずれも、平行な二つの直線形状部を有する請求項２又は請求項３記載の超電導コイルモジュールが回転子の周方向に複数並べて保持され、
前記回転子は、前記複数の超電導コイルモジュールの前記外槽の環状形状の内側に配置する鉄心を有し、
前記回転子の外周に対向して設けられた電機子とを備えることを特徴とする回転装置。