JPH11144942A - Superconducting coil connection structure - Google Patents
Superconducting coil connection structureInfo
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- JPH11144942A JPH11144942A JP30263797A JP30263797A JPH11144942A JP H11144942 A JPH11144942 A JP H11144942A JP 30263797 A JP30263797 A JP 30263797A JP 30263797 A JP30263797 A JP 30263797A JP H11144942 A JPH11144942 A JP H11144942A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高磁場を発生させ
る機器で使用される超電導コイルの接続構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a connection structure for a superconducting coil used in a device for generating a high magnetic field.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年開発が進められている超電導コイル
の一方式に、強制冷却方式超電導コイルがある。この強
制冷却方式超電導コイルは、導体を直接絶縁することが
できるために構造上の強度がきわめて高く、また性能面
では絶縁特性に優れているなどの特徴があり、特に大型
の超電導コイルにはこの方式が望ましいとされている。2. Description of the Related Art One type of superconducting coil that has been recently developed is a forced cooling type superconducting coil. This forced cooling type superconducting coil has features such as extremely high structural strength due to the ability to directly insulate the conductor, and excellent insulation properties in terms of performance. A method is considered desirable.
【０００３】強制冷却方式で使用される超電導導体とし
ては、図１３に示すように１本がおよそ直径１ｍｍ程度
の超電導線１を数十本から数百本撚り合わせ、その外周
部をステンレス鋼やインコネルまたは他の合金鋼で製作
したコンジット２で覆い、上記超電導線１間及び超電導
線１とコンジット２間にそれぞれ冷却通路を形成したケ
ーブル・イン・コンジット型の超電導導体が提案されて
いる。[0003] As shown in Fig. 13, a superconducting conductor used in the forced cooling system is formed by twisting several tens to several hundred superconducting wires 1 each having a diameter of about 1 mm, and using stainless steel or the like for the outer periphery. There has been proposed a cable-in-conduit-type superconducting conductor which is covered with a conduit 2 made of Inconel or another alloy steel and has cooling passages formed between the superconducting wires 1 and between the superconducting wires 1 and the conduit 2, respectively.
【０００４】しかしながら、超電導コイルの大型化が進
むにつれて、最近は超電導導体からなる超電導コイルの
製作方法も、超電導導体を接続した長尺化したものによ
り所定の超電導コイルを製作するようになってきてい
る。However, as the size of the superconducting coil has increased, recently, a method for producing a superconducting coil composed of a superconducting conductor has also started to produce a predetermined superconducting coil using an elongated superconducting conductor. I have.
【０００５】また、核融合装置の超電導コイルでは、直
径が異なる複数種のコイルを同一軸周りに組み込み、隣
り合うコイルどうしを接続して多層巻きの超電導コイル
とする場合がある。この多層巻き構造のコイルは、各層
のコイルの超電導線の組成を変えることができる点が特
徴である。[0005] In a superconducting coil of a nuclear fusion device, a plurality of types of coils having different diameters may be incorporated around the same axis, and adjacent coils may be connected to form a multi-layer superconducting coil. The coil of this multilayer winding structure is characterized in that the composition of the superconducting wire of the coil of each layer can be changed.
【０００６】この場合、一般にコイルの中心に近いほど
磁場の強さは強くなるもので、高磁場になればなるほ
ど、超電導状態を維持するためには高性能の超電導線が
要求される。高性能の超電導線としては、たとえばＮｂ
3 Ｓｎ線などが考えられている。このＮｂ3 Ｓｎ線は、
ニオブとスズと銅からなる素線を６００℃〜７００℃の
温度で熱処理することによって生成される。このうちニ
オブは高価であるため、素線における銅とスズの割合を
増やしてニオブの割合を減らせば、比較的安価に製作す
ることができる。In this case, generally, the strength of the magnetic field becomes stronger as it is closer to the center of the coil. As the magnetic field becomes higher, a superconducting wire of high performance is required to maintain the superconducting state. As a high-performance superconducting wire, for example, Nb
3 Sn lines and the like have been considered. This Nb 3 Sn line
It is produced by heat-treating a wire made of niobium, tin and copper at a temperature of 600C to 700C. Of these, niobium is expensive, so if the proportion of copper and tin in the strand is increased to decrease the proportion of niobium, it can be manufactured relatively inexpensively.
【０００７】また、上記多層巻き構造のコイルで特に外
側の層に配置されるコイルは、内層部よりも磁場が低い
雰囲気であり、銅の割合が多い素線を使用することがで
きる。そのため、こうした点を考慮すれば上述した多層
巻きの超電導コイル全体の製造コストをより低くするこ
とができる。このように、超電導コイルを使用した核融
合装置を実現性の高いものにするには製造コストを低く
することも重要な要素である。[0007] Further, in the coil having the multilayer winding structure, especially the coil arranged in the outer layer has an atmosphere in which the magnetic field is lower than that of the inner layer portion, and it is possible to use a strand having a large proportion of copper. Therefore, taking these points into consideration, the manufacturing cost of the above-described multilayered superconducting coil as a whole can be further reduced. As described above, it is also important to reduce the manufacturing cost in order to make a nuclear fusion device using a superconducting coil highly feasible.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】以上のような利点を有
する多層巻き構造の超電導コイルでは、上記の如く隣接
するコイルどうしを接続する必要がある。この超電導コ
イルの接続部は、コイル部と同様に電気抵抗を小さくす
ること、及び冷却効率を良くすることが必要である。ま
た、上記したＮｂ3 Ｓｎ線は、過度な歪みが発生すると
超電導特性が著しく低下する性質があるので、Ｎｂ3 Ｓ
ｎ線を使用する場合には電磁力等の外力に対する変形を
抑止する必要がある。さらに、上記の構造要求に加え
て、冷媒を保持し、冷媒の圧力にも耐えうるバウンダリ
を形成すること、近接したコイルの接続が可能な構造に
すること等も必要である。In a superconducting coil having a multilayer winding structure having the above advantages, it is necessary to connect adjacent coils as described above. It is necessary for the connection portion of the superconducting coil to reduce the electric resistance and improve the cooling efficiency as in the case of the coil portion. Further, the above-mentioned Nb 3 Sn wire has a property that the superconducting characteristics are remarkably deteriorated when excessive strain occurs, so that Nb 3 S
When an n-line is used, it is necessary to suppress deformation due to an external force such as an electromagnetic force. Further, in addition to the above structural requirements, it is also necessary to form a boundary capable of holding the refrigerant and withstanding the pressure of the refrigerant, and to have a structure capable of connecting adjacent coils.
【０００９】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、変形を抑止し、電
気抵抗が小さく、冷却効率が良く、近接したコイルの接
続が可能で、冷媒を安全に保持し得るバウンダリを形成
することが可能な超電導コイルの接続構造を提供するこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to suppress deformation, reduce electric resistance, improve cooling efficiency, and connect adjacent coils. It is an object of the present invention to provide a superconducting coil connection structure capable of forming a boundary capable of holding a refrigerant safely.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
多数の超電導線が一つのコンジット内に収納された超電
導導体を巻回した超電導コイル同士を接続する超電導コ
イル接続構造において、並列した２本の超電導導体の超
電導線と、多数の超電導線を撚り合わせてヘアピン状に
曲げ成形したヘアピン導体と、このヘアピン導体の両端
にその周面よりそれぞれパイプを圧着し、突合せ接合し
て形成した突合せ接合部と、この突合せ接合部と上記ヘ
アピン導体全体を包含し、冷媒を密閉するキャップと、
このキャップ内で上記並列した２本の超電導導体のコン
ジットに上記突合せ接合部を接合し、上記突合せ接合部
を含む２本の導体を別々に包含する２本の案内管と、上
記キャップ内で超電導導体を包囲して該超電導導体の径
方向の変形を抑止するスペーサと、上記キャップ内で上
記ヘアピン導体を包含してその形状を維持し、該ヘアピ
ン導体の径方向の変形を抑止しつつ冷媒通路を形成する
ヘアピン導体ケースとを設けたことを特徴とする。According to the first aspect of the present invention,
In a superconducting coil connection structure that connects superconducting coils wound around a superconducting conductor in which a number of superconducting wires are housed in a single conduit, a superconducting wire of two parallel superconducting conductors and a number of superconducting wires are twisted. A hairpin conductor bent into a hairpin shape, a butt joint formed by crimping a pipe to both ends of the hairpin conductor from the peripheral surface thereof and butt-joining, and the butt joint and the entire hairpin conductor. A cap for sealing the refrigerant,
The butt joint is joined to the conduit of the two superconducting conductors arranged in parallel in the cap, two guide tubes separately containing the two conductors including the butt joint, and a superconducting pipe in the cap. A spacer that surrounds the conductor and suppresses radial deformation of the superconducting conductor, and a coolant passage that contains the hairpin conductor in the cap and maintains its shape to suppress radial deformation of the hairpin conductor. And a hairpin conductor case that forms
【００１１】すなわち、請求項１記載の発明において
は、ヘアピン導体を用いることにより近接するコイルの
接続が可能になり、それを突合せて接合するので超電導
線どうしを直接接続することで接続抵抗を低くすること
が可能になり、２箇所の突合せ接合部をそれぞれ別々に
包含する２本の案内管によって超電導導体に沿った冷媒
通路が形成されるので冷却効率が良くなる。さらに、超
電導導体の外周にその導体の径方向の変形を抑止するス
ペーサを設けているので電磁力等の外力による歪みを小
さくすることができ、歪みによる超電導特性の低下を防
止することができる。また、ヘアピン導体においても、
ヘアピン導体ケースを設けることによってヘアピン形状
の維持と変形の抑止及び冷媒通路の形成が可能になる。
さらにヘアピン導体ケースとヘアピン導体及び接続部を
包含するようにキャップを被せてコンジットと接合する
ことによって冷媒を安全に保持することができる。That is, according to the first aspect of the present invention, the use of a hairpin conductor enables connection of adjacent coils, and the butt joining of the coils enables direct connection of superconducting wires to lower connection resistance. The cooling efficiency is improved because the refrigerant passages along the superconducting conductor are formed by the two guide tubes separately including the two butt joints. Furthermore, since the outer periphery of the superconducting conductor is provided with spacers for suppressing radial deformation of the conductor, distortion due to external force such as electromagnetic force can be reduced, and deterioration of superconducting characteristics due to distortion can be prevented. Also, for hairpin conductors,
By providing the hairpin conductor case, the hairpin shape can be maintained, deformation can be suppressed, and the coolant passage can be formed.
Further, by covering the hairpin conductor case, the hairpin conductor, and the connection portion with a cap and joining the cap to the conduit, the refrigerant can be held safely.
【００１２】請求項２記載の発明は、多数の超電導線が
一つのコンジット内に収納された超電導導体を巻回した
超電導コイル同士を接続する超電導コイル接続構造にお
いて、並列した２本の超電導導体の超電導線と、多数の
超電導線を撚り合わせてヘアピン状に曲げ成形したヘア
ピン導体と、このヘアピン導体の両端にその周面よりそ
れぞれパイプを圧着し、突合せ接合して形成した突合せ
接合部と、上記並列した２本の超電導導体のコンジット
に上記突合せ接合部を接合し、この突合せ接合部を含む
２本の導体を別々に包含する２本の案内管と、超電導導
体を包囲して該超電導導体の径方向の変形を抑止するス
ペーサと、上記ヘアピン導体を包含してその形状を維持
し、該ヘアピン導体の径方向の変形を抑止しつつ冷媒通
路を形成するヘアピン導体ケースとを設けたことを特徴
とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a superconducting coil connection structure for connecting superconducting coils each having a plurality of superconducting wires wound around a superconducting conductor housed in a single conduit, wherein the two superconducting conductors are connected in parallel. A superconducting wire, a hairpin conductor formed by twisting a number of superconducting wires into a hairpin shape, and crimping a pipe to both ends of the hairpin conductor from the peripheral surface thereof and butt-joining the joint, and The butt joint is joined to a conduit of two superconducting conductors arranged in parallel, two guide tubes separately containing the two conductors including the butt joint, and the superconducting conductor surrounding the superconducting conductor. A spacer that suppresses radial deformation, and a hair that includes the hairpin conductor and maintains its shape, and forms a refrigerant passage while suppressing radial deformation of the hairpin conductor. Characterized by providing a down conductor case.
【００１３】すなわち、請求項２記載の発明において
は、上記請求項１記載の発明による構成部品の一つであ
るキャップを除去し、そのキャップの冷媒を安全に保持
するための容器としての機能をヘアピン導体ケースに代
わりに持たせたもので、その他の構成及び作用は請求項
１記載の発明と同様である。That is, according to the second aspect of the present invention, the cap as one of the components according to the first aspect of the present invention is removed, and the function of the cap as a container for safely holding the refrigerant is provided. The hairpin conductor case is provided instead, and other configurations and operations are the same as those of the first aspect.
【００１４】請求項３記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の発明において、上記スペーサは、壁面に複数
個の貫通孔またはスリットを形成した管状リングと、そ
の外周部に放射状に設けた複数のリブとで構成したこと
を特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the spacer is provided with a tubular ring having a plurality of through holes or slits formed in a wall surface and radially provided on an outer peripheral portion thereof. It is characterized by comprising a plurality of ribs.
【００１５】すなわち、請求項３記載の発明において
は、上記請求項１または２記載の発明において、管状リ
ングで超電導線の外周を拘束し、リブで支持する。さら
に管状リングの壁面に貫通孔またはスリットを複数個設
け、リブを放射状に設けることによって冷媒流路を形成
すると共に、超電導線の撚り線の隙間内に冷媒が容易に
入り込めるようにしたものである。That is, according to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the outer periphery of the superconducting wire is restrained by the tubular ring and supported by the rib. Further, a plurality of through holes or slits are provided in the wall surface of the tubular ring, and the ribs are provided radially to form a coolant passage, and the coolant can easily enter the gap between the stranded wires of the superconducting wire. .
【００１６】請求項４記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の発明において、上記並列した２本の超電導導
体のうち一方の冷媒通路に仕切りを設け、冷媒通路の系
統を分割したことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a partition is provided in one of the two superconducting conductors arranged in parallel and a system of the refrigerant passage is divided. Features.
【００１７】すなわち、請求項４記載の発明において
は、上記請求項１または２記載の発明において、各層の
コイルを接続することによって導体が電気的に一本に接
続され、冷媒通路も一本に接続されると、冷却長が長く
なり圧力損失が増加すると共に冷却効率が低下する場合
もあるので、これを防止するべく、冷媒通路に仕切りを
設けることによってコイルの各層毎に並列に冷媒を流
し、冷却長を短くするものである。That is, according to the invention described in claim 4, in the invention described in claim 1 or 2, the conductors are electrically connected to each other by connecting the coils of each layer, and the refrigerant passage is also connected to one. When connected, the cooling length increases, the pressure loss increases, and the cooling efficiency may decrease.Therefore, in order to prevent this, a partition is provided in the refrigerant passage to allow the refrigerant to flow in parallel for each layer of the coil. , To shorten the cooling length.
【００１８】請求項５記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の発明において、上記超電導導体及び上記ヘア
ピン導体の先端に圧着されるパイプには、複数の貫通孔
またはスリットを設けたことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, a plurality of through-holes or slits are provided in a pipe crimped to the tips of the superconducting conductor and the hairpin conductor. Features.
【００１９】すなわち、請求項５記載の発明において
は、上記請求項１または２記載の発明において、圧着パ
イプに小孔またはスリットを設けるので、該小孔または
スリットの部分では超電導線が露出して冷媒に直接接触
するため、冷却効率を向上させることができる。That is, in the fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a small hole or a slit is provided in the crimping pipe, so that the superconducting wire is exposed at the small hole or the slit. Since it is in direct contact with the refrigerant, the cooling efficiency can be improved.
【００２０】請求項６記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の発明において、上記ヘアピン導体は、多数の
超電導線を所定ピッチで撚り合わせた撚り線導体に、そ
の超電導線よりも高電気抵抗の箔材を巻き付け、さらに
その導体にパイプを被せて、導体の両端部においてパイ
プを圧着後に導体をヘアピン形状に曲げ成形する工程で
製作したことを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the first or the second aspect of the present invention, the hairpin conductor is formed by twisting a large number of superconducting wires at a predetermined pitch into a stranded wire conductor having a higher electric conductivity than the superconducting wires. It is characterized in that it is manufactured by winding a resistance foil material, further covering the conductor with a pipe, and crimping the pipe at both ends of the conductor, and then bending the conductor into a hairpin shape.
【００２１】すなわち、請求項６記載の発明において
は、上記請求項１または２記載の発明において、上記ヘ
アピン導体で超電導導体に発生する交流損を防ぐべく、
超電導導体を撚り合わせて、その周りにインコネルやス
テンレス等の高電気抵抗の箔材を螺旋状に巻き付け、撚
り線の後で曲げ成形前に導体の両端をパイプで圧着する
ことによって曲げ成形時に撚りが戻るのを防止するよう
にしている。That is, in the invention according to claim 6, in the invention according to claim 1 or 2, in order to prevent an AC loss occurring in the superconducting conductor in the hairpin conductor,
Twist the superconducting conductor, spirally wrap a high electrical resistance foil material such as Inconel or stainless steel around it, and twist both ends of the conductor with a pipe after the stranded wire and before bending to twist during bending. To prevent them from returning.
【００２２】請求項７記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の発明において、上記ヘアピン導体は、多数の
超電導線を所定ピッチで撚り合わせた撚り線導体に、そ
の超電導線よりも高電気抵抗の箔材を巻き付け、さらに
その導体にパイプを被せて、その導体の両端部において
そのパイプを圧着する工程と、導体に棒材または板材を
螺旋状に巻き付ける工程と、導体をヘアピン形状に曲げ
成形する工程とで製作したことを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the hairpin conductor is formed by twisting a large number of superconducting wires at a predetermined pitch into a stranded wire conductor having a higher electric conductivity than the superconducting wires. Winding a foil material of resistance, further covering the conductor with a pipe, crimping the pipe at both ends of the conductor, spirally winding a bar or plate on the conductor, bending the conductor into a hairpin shape It is characterized by being manufactured in a molding step.
【００２３】すなわち、請求項７記載の発明において
は、上記請求項１または２記載の発明において、上記請
求項６記載の発明に導体に棒材または板材を螺旋状に巻
き付ける工程を加えたものであり、その螺旋状に巻き付
けられた棒材または板材はヘアピン導体を曲げ成形する
際に導体が形くずれしないための補強材となり、導体の
径方向の変形を抑止する働きを有するものとなると共
に、ケースと導体との間に螺旋状の間隙ができるために
冷媒通路を形成することもできるようになる。That is, in the invention of claim 7, in the invention of claim 1 or 2, a step of spirally winding a bar or plate around the conductor is added to the invention of claim 6 above. There, the helically wound bar or plate becomes a reinforcing material for the conductor not to lose its shape when bending the hairpin conductor, and has a function of suppressing radial deformation of the conductor, Since a spiral gap is formed between the case and the conductor, a refrigerant passage can also be formed.
【００２４】請求項８記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の発明において、上記ヘアピン導体ケースは、
ヘアピン導体形状に加工した溝を設けた板を２枚重ね合
わせた構成とし、その重ね合わせ面には相互に銅メッキ
を施し、ヘアピン導体を嵌め込んだ後で、２枚を重ね合
わせて銅メッキどうしを拡散接合または銅箔を追加して
重ね合わせ面に挟んで銅箔と銅メッキを拡散接合して製
作したことを特徴とする。According to an eighth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the hairpin conductor case is
A configuration in which two boards with grooves formed into a hairpin conductor shape are superimposed on each other, and the superimposed surfaces are copper-plated with each other, and after the hairpin conductors are fitted, the two sheets are superimposed and copper-plated. It is characterized by being manufactured by diffusion bonding or by adding copper foil and sandwiching copper foil and copper plating by sandwiching them between overlapping surfaces.
【００２５】すなわち、請求項８記載の発明において
は、上記請求項１または２記載の発明において、上記ヘ
アピン導体ケースをヘアピン導体形状に加工した溝を設
けた板を重ね合わせた構成としたことで、ヘアピン導体
の形状を維持し、導体の径方向の変形を抑止し、冷媒が
導体に沿って流れるような冷媒通路を形成すると共に、
重ね合わせ面から冷媒が漏れて冷却効率が低下するのを
防止し、接合強度を得るようにしたものである。ヘアピ
ン導体ケースの材質は導体の交流損を少なくするために
ステンレスまたはインコネル等の高電気抵抗材を使用す
る必要があり、また導体は一般に巻線、または曲げ加工
後に６００℃〜７００℃の温度で熱処理してＮｂ3 Ｓｎ
を生成する。したがって導体の超電導特性を劣化させな
いためには熱処理以外に高温に加熱することを避ける必
要があり、上記ステンレス及びインコネル等の材料は拡
散接合温度が上記熱処理温度よりも高くなるので、熱処
理温度と同等または低い温度で拡散接合が可能な銅材を
表面に使用したものである。接合表面に銅をメッキする
ことによってヘアピン導体ケース表面に銅を固着させ、
それを重ね合わせて、６００℃前後の温度雰囲気で加圧
して銅どうしを拡散接合させる。銅メッキ間に銅箔のイ
ンサート材を挿入するものとすることにより、接合の程
度をより向上させることが可能となる。That is, in the invention according to claim 8, in the invention according to claim 1 or 2, the hairpin conductor case is formed by laminating plates provided with grooves formed into a hairpin conductor shape. While maintaining the shape of the hairpin conductor, suppressing radial deformation of the conductor, and forming a refrigerant passage through which the refrigerant flows along the conductor,
This prevents the refrigerant from leaking from the superimposed surface and lowering the cooling efficiency, thereby obtaining the bonding strength. The material of the hairpin conductor case needs to use a high electric resistance material such as stainless steel or Inconel to reduce the AC loss of the conductor, and the conductor is generally wound or wound at a temperature of 600 ° C to 700 ° C after bending. Heat treated to Nb 3 Sn
Generate Therefore, it is necessary to avoid heating to a high temperature other than heat treatment in order not to deteriorate the superconducting properties of the conductor.Since materials such as stainless steel and inconel have a diffusion bonding temperature higher than the heat treatment temperature, they are equivalent to the heat treatment temperature. Alternatively, a copper material capable of diffusion bonding at a low temperature is used for the surface. Copper is fixed to the hairpin conductor case surface by plating copper on the joining surface,
The copper sheets are superimposed on each other and pressurized in an atmosphere at a temperature of about 600 ° C. to cause diffusion bonding of the copper pieces. By inserting a copper foil insert between the copper platings, the degree of bonding can be further improved.
【００２６】請求項９記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の発明において、上記ヘアピン導体は、多数の
超電導線を所定ピッチで撚り合わせた撚り線導体に、そ
の超電導線よりも高電気抵抗の箔材を巻き付け、その導
体にパイプを被せて、導体の両端部においてパイプを圧
着後に筒状のヘアピン導体ケースを被せて、導体とヘア
ピン導体ケースを一緒にヘアピン形状に曲げ成形する工
程で製作したことを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, in the first or the second aspect of the present invention, the hairpin conductor is formed by twisting a large number of superconducting wires at a predetermined pitch into a stranded wire conductor having a higher electric conductivity than the superconducting wire. In a process of winding a resistance foil material, covering the conductor with a pipe, covering the tubular hairpin conductor case after crimping the pipe at both ends of the conductor, bending the conductor and the hairpin conductor case together into a hairpin shape. It is characterized by being manufactured.
【００２７】請求項１０記載の発明は、上記請求項１ま
たは２記載の発明において、上記ヘアピン導体は、多数
の超電導線を所定ピッチで撚り合わせた撚り線導体に、
その超電導線よりも高電気抵抗の箔材を巻き付け、その
導体にパイプを被せて、導体の両端部においてそのパイ
プを圧着し、その導体に棒材または板材を螺旋状に巻き
付けた後に筒状のヘアピン導体ケースを被せて、導体と
ヘアピン導体ケースを一緒にヘアピン形状に曲げ成形す
る工程で製作したことを特徴とする。According to a tenth aspect of the present invention, in the first or the second aspect of the present invention, the hairpin conductor is formed by twisting a plurality of superconducting wires at a predetermined pitch.
Wrap a foil material with a higher electrical resistance than the superconducting wire, cover the conductor with a pipe, crimp the pipe at both ends of the conductor, spirally wrap a bar or plate material around the conductor, and then form a tube. The hairpin conductor case is covered, and the conductor and the hairpin conductor case are formed together in a process of bending and forming into a hairpin shape.
【００２８】すなわち、請求項９または１０記載の発明
においては、上記請求項１または２記載の発明におい
て、ヘアピン導体を筒状のヘアピン導体ケースを被せて
一緒にヘアピン形状に曲げ成形するので、ヘアピン形状
の溝加工、ケースの接合等の工程を省略でき、製造を簡
素化することが可能となる。That is, according to the ninth or tenth aspect of the present invention, in the first or the second aspect of the present invention, the hairpin conductor is covered with a tubular hairpin conductor case and bent together into a hairpin shape. It is possible to omit the steps of forming a groove, joining a case, and the like, thereby simplifying manufacturing.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明に係る
第１乃至第１０の各実施の形態を説明するもので、説明
を簡略化するために同一部分には同一符号を付して重複
した説明は省略するものとする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The first to tenth embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In order to simplify the description, the same parts are designated by the same reference numerals. Duplicate description will be omitted.
【００３０】（第１の実施の形態）まず図１及び図２を
参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は
本実施の形態に係る超電導コイル接続部を含む超電導コ
イルの要部構造を示すものであり、図２は上記図１にお
ける特に超電導コイル接続部の要部を示すものである。(First Embodiment) First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a main part structure of a superconducting coil including a superconducting coil connecting part according to the present embodiment, and FIG. 2 shows a main part of the superconducting coil connecting part in FIG.
【００３１】図１及び図２に示す如く、多数の超電導線
１が１つのコンジット２内に収納された超電導導体３を
巻回した超電導コイル同士を接続する超電導コイル接続
構造において、並列した超電導導体口出し部４ａと４ｂ
の超電導線１ａ，１ｂと多数の超電導線を撚り合わせて
ヘアピン状に曲げ成形したヘアピン導体５の両端にそれ
ぞれパイプ４６，４６，３３，３３を突合せ接合して突
合せ接合部６ａ，６ｂを形成し、これら突合せ接合部６
ａ，６ｂとヘアピン導体５を包含して冷媒を安全に密閉
するためのキャップ７を端板８を介して超電導導体口出
し部４ａ，４ｂのコンジット２ａ，２ｂに接合する。As shown in FIGS. 1 and 2, in a superconducting coil connection structure in which a plurality of superconducting wires 1 are connected to superconducting coils wound around a superconducting conductor 3 housed in a single conduit 2, parallel superconducting conductors are provided. Exit parts 4a and 4b
Pipes 46, 46, 33, and 33 are butt-joined to both ends of a hairpin conductor 5 formed by twisting superconducting wires 1a and 1b and a number of superconducting wires into a hairpin shape to form butt joints 6a and 6b. , These butt joints 6
The cap 7 for sealing the refrigerant safely including the a and 6b and the hairpin conductor 5 is joined to the conduits 2a and 2b of the superconducting conductor outlets 4a and 4b via the end plate 8.
【００３２】上記キャップ７内には、並列する２箇所の
突合せ接合部６ａ，６ｂを別々に包含する案内管９ａ，
９ｂと、さらに超電導導体の外周部にその導体の径方向
の変形を抑止するスペーサ１０，１１，１２，１３と、
上記ヘアピン導体５の形状を維持し、且つヘアピン導体
５の径方向の変形を抑止し、且つ冷媒通路を形成するた
めのヘアピン導体ケース１４とが設けられている。In the cap 7, guide pipes 9a, which separately include two butt joints 6a, 6b arranged in parallel, are provided.
9b, and spacers 10, 11, 12, 13 on the outer peripheral portion of the superconducting conductor for suppressing radial deformation of the conductor.
A hairpin conductor case 14 is provided for maintaining the shape of the hairpin conductor 5, suppressing radial deformation of the hairpin conductor 5, and forming a coolant passage.
【００３３】なお上記図１では接続部は超電導導体３の
一端側のみを図示しているが、他端側にも同様な接続部
が存在するもので、さらに、超電導コイルの層の数に対
応した接続部が存在するものとする。Although FIG. 1 shows only one connection portion of the superconducting conductor 3 in FIG. 1, a similar connection portion exists on the other end side, and further corresponds to the number of layers of the superconducting coil. It is assumed that there is a connected portion.
【００３４】上記のような構成にあって、ヘアピン形状
に曲げ成形したヘアピン導体５を用いることで、近接す
る超電導コイルの接続が可能になるもので、さらに、そ
れを突合せて接合するので、隣接する超電導線１どうし
を直接接続することが可能になり、接続抵抗を低くする
ことができる。In the above-described structure, the use of the hairpin conductor 5 bent into a hairpin shape enables connection of superconducting coils adjacent to each other. Can be directly connected to each other, and the connection resistance can be reduced.
【００３５】また、並列する２箇所の接合部をそれぞれ
別々に包含する案内管９ａ，９ｂを設けてあり、冷媒が
超電導導体３に沿って流れるので、超電導線１がまんべ
んなく冷却される。Further, guide tubes 9a and 9b are provided which separately contain two joints in parallel, and the coolant flows along the superconducting conductor 3, so that the superconducting wire 1 is uniformly cooled.
【００３６】ここで冷媒の流れとしては、例えば超電導
線１ａから突合せ接合部６ａ、ヘアピン導体５を経由し
て接合部６ｂから超電導線１ｂへと流れ、この逆の順序
で流れることもありえる。Here, as the flow of the refrigerant, for example, it flows from the superconducting wire 1a to the superconducting wire 1b from the joining portion 6b via the butt joint 6a and the hairpin conductor 5, and may flow in the reverse order.
【００３７】超電導導体の外周にスペーサ９〜１２を設
けているので、電磁力等の外力による超電導線の歪みを
極力小さくすることができ、したがって歪みによる超電
導特性の低下を防止することができる。Since the spacers 9 to 12 are provided on the outer periphery of the superconducting conductor, distortion of the superconducting wire due to external force such as electromagnetic force can be minimized, and therefore, deterioration of superconducting characteristics due to the distortion can be prevented.
【００３８】また、キャップ７内にヘアピン導体ケース
１４を設けることによってヘアピン導体５のヘアピン形
状の維持と変形の抑止及び冷媒通路の確保が可能にな
る。なお、上記図２においては超電導線１ａ，１ｂ及び
ヘアピン導体５は隙間なく形成されている如く図示して
いるが、実際には数１０％程度の空隙率を有して撚り合
わされているので、冷媒がその間隙を流れることがで
き、効率的に冷却を行なうことができる。Further, by providing the hairpin conductor case 14 in the cap 7, it is possible to maintain the hairpin shape of the hairpin conductor 5, suppress the deformation thereof, and secure the coolant passage. In FIG. 2, the superconducting wires 1a and 1b and the hairpin conductor 5 are illustrated as if they were formed without gaps. However, since the superconducting wires 1a and 1b are actually twisted with a porosity of about several tens%, The coolant can flow through the gap, and cooling can be performed efficiently.
【００３９】さらに、コンジット２ａ，２ｂと接続した
キャップ７を設けているので、冷媒を安全に保持するこ
とができる。なお、上記図２に示した導体の外周に設け
るスペーサ１０〜１３は、電磁力等の外力の大きさを加
味して、省略することも可能であり、さらには図示しな
い位置に追加設置し、あるいは移動することも可能であ
る。Further, since the cap 7 connected to the conduits 2a and 2b is provided, the refrigerant can be held safely. The spacers 10 to 13 provided on the outer periphery of the conductor shown in FIG. 2 can be omitted in consideration of the magnitude of an external force such as an electromagnetic force. Alternatively, it is possible to move.
【００４０】さらに、上記実施の形態では２箇所の接合
部６ａ，６ｂを２本の案内管９ａ，９ｂで別々に包含す
るものとしているが、これはあえて冷媒通路を分割する
ためのものである。したがって、２本の案内管９ａ，９
ｂに代えて、２箇所の接合部の間に仕切りを設けて冷媒
通路を分割するものとしてもよい。Further, in the above embodiment, the two joints 6a and 6b are separately included in the two guide tubes 9a and 9b, but this is for the purpose of dividing the refrigerant passage. . Therefore, the two guide tubes 9a, 9
Instead of b, a partition may be provided between the two joints to divide the refrigerant passage.
【００４１】こうすることで、コイルの各層毎に並列に
冷媒を流し、冷却長を短くして、圧力損失を低減させる
と共に冷却効率を向上させるものである。 （第２の実施の形態）次に図３を参照して本発明の第２
の実施の形態を説明する。By doing so, the refrigerant is caused to flow in parallel for each layer of the coil, thereby shortening the cooling length, reducing the pressure loss and improving the cooling efficiency. (Second Embodiment) Next, referring to FIG.
An embodiment will be described.
【００４２】図３は本実施の形態に係る超電導コイル接
続部の要部を拡大して示すものであり、基本的には上記
図１及び図２に示した構成と同様であるので、同一部分
には同一符号を付している。FIG. 3 is an enlarged view of a main portion of the superconducting coil connection portion according to the present embodiment, which is basically the same as the configuration shown in FIG. 1 and FIG. Are denoted by the same reference numerals.
【００４３】図３において、多数の超電導線１が１つの
コンジット２内に収納された超電導導体３を巻回した超
電導コイル同士を接続する超電導コイル接続構造であ
り、同図に示す如く並列した超電導導体口出し部４ａ，
４ｂの超電導線１ａ，１ｂと多数の超電導線を撚りあわ
せてヘアピン状に曲げ成形したヘアピン導体５の先端に
それぞれパイプ４６，４６，３３，３３を圧着し、突合
せ接合して突合せ接合部６ａ，６ｂを形成している。FIG. 3 shows a superconducting coil connection structure in which a number of superconducting wires 1 are connected to superconducting coils wound around a superconducting conductor 3 housed in one conduit 2, and as shown in FIG. The conductor outlet 4a,
Pipes 46, 46, 33, 33 are crimped to the tips of hairpin conductors 5 formed by twisting superconducting wires 1a, 1b of 4b and a number of superconducting wires into a hairpin shape, and butt-joining them to form butt joints 6a, 6b.
【００４４】そして、上記ヘアピン導体５の形状を維持
しつつ、ヘアピン導体５の径方向の変形を抑止し、冷媒
通路を形成し、且つ冷媒を安全に保持するために、ヘア
ピン導体５を包含するようにしてヘアピン導体ケース１
５が設けられている。The hairpin conductor 5 is included in order to suppress the radial deformation of the hairpin conductor 5 while maintaining the shape of the hairpin conductor 5, to form a refrigerant passage, and to hold the refrigerant safely. Hairpin conductor case 1
5 are provided.
【００４５】並列する２箇所の接合部６ａ，６ｂは、２
本の案内管１６ａ，１６ｂにより別々に包含され、上記
ヘアピン導体ケース１５の一端が案内管１６ａに接続さ
れ、同他端は案内管１６ｂと接続されるもので、案内管
１６ａは端板１７を介してコンジット２ａと接続され、
案内管１６ｂは端板１７を介してコンジット２ｂと接続
されている。さらに、超電導導体の外周部よりその導体
の径方向の変形を抑止するべくスペーサ１０，１１，１
２，１３が設けられる。The two joints 6a and 6b arranged in parallel
The hairpin conductor case 15 is separately contained by the guide tubes 16a and 16b, and one end of the hairpin conductor case 15 is connected to the guide tube 16a, and the other end is connected to the guide tube 16b. Connected to the conduit 2a via
The guide tube 16b is connected to the conduit 2b via the end plate 17. Further, spacers 10, 11, and 1 are provided to suppress radial deformation of the superconducting conductor from the outer peripheral portion thereof.
2 and 13 are provided.
【００４６】上記のような構成にあっては、第１の実施
の形態による構成部品の１つであるキャップ７を削除し
たもので、該キャップ７の作用、すなわち冷媒を安全に
保持するための容器としての機能をヘアピン導体ケース
１５に代わりに持たせたもので、ヘアピン導体ケース１
５と案内管１６ａ，１６ｂとで冷媒を安全に保持するこ
とになる。その他の作用、効果は上記第１の実施の形態
と同様であるので、ここではその説明を省略するものと
する。In the above configuration, the cap 7 which is one of the components according to the first embodiment is omitted, and the operation of the cap 7, that is, the operation of the cap 7 for safely holding the refrigerant is performed. The hairpin conductor case 15 has a function as a container instead of the hairpin conductor case 15.
5 and the guide tubes 16a and 16b safely hold the refrigerant. The other operations and effects are the same as those of the first embodiment, and the description is omitted here.
【００４７】（第３の実施の形態）次に図４及び図５を
参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。図４及
び図５はそれぞれ同実施の形態に係るスペーサ１０（〜
１３）の外観構成を例示するもので、同一符号を用いて
いるように、上記第１及び第２の実施の形態における超
電導線３，５の外周部に設ける径方向の変形を抑止する
ためのスペーサ１０（〜１３）の具体的な構成例を示す
ものである。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 4 and 5 show the spacers 10 (to 10) according to the embodiment, respectively.
13) is an example of the external configuration, in which the same reference numerals are used to suppress radial deformation provided on the outer peripheral portions of the superconducting wires 3 and 5 in the first and second embodiments. It shows a specific configuration example of the spacer 10 (〜13).
【００４８】図４におけるスペーサ１０（〜１３）は、
壁面に複数個の貫通小孔１８，１８，…を設けた管状リ
ング１９と、この管状リング１９の外周面にその軸方向
に沿って複数の放射状に設けられたリブ２０，２０，…
とで構成されるものである。The spacers 10 to 13 in FIG.
A tubular ring 19 provided with a plurality of small through holes 18, 18,... On the wall surface, and a plurality of radially provided ribs 20, 20,.
It is composed of
【００４９】これに対して図５におけるスペーサ１０
（〜１３）は、壁面にスリット２１，２１，…を設けた
管状リング２２と、この管状リング２２の外周部にその
軸方向に沿って複数の放射状に設けられたリブ２３，２
３，…とで構成されている。この場合、管状リング２２
の円周方向に沿ってスリット２１，２１，…を形成して
いるが、スリット２１，２１，…は軸方向に沿ったもの
としてもよい。On the other hand, the spacer 10 shown in FIG.
(To 13) are a tubular ring 22 having slits 21, 21,... Provided on a wall surface, and a plurality of radially provided ribs 23, 2 provided on an outer peripheral portion of the tubular ring 22 along its axial direction.
3,... In this case, the tubular ring 22
Are formed along the circumferential direction, but the slits 21, 21, ... may be formed along the axial direction.
【００５０】上記図４及び図５においては、スペーサ１
０（〜１３）はその取付けを容易とするためにその軸方
向に沿った分割線１９ａ，１９ｂまたは２２ａ，２２ｂ
により分割可能な構成とする。この場合、上記図４及び
図５ではいずれも２分割することが可能な場合を例示し
ているが、分割数については限定しないものとする。In FIGS. 4 and 5, the spacer 1
0 (.about.13) is a dividing line 19a, 19b or 22a, 22b along the axial direction to facilitate the mounting.
, And can be divided. In this case, FIG. 4 and FIG. 5 illustrate a case in which both can be divided into two, but the number of divisions is not limited.
【００５１】上記のような構成によれば、管状リング１
９または２２で超電導線の外周を拘束し、リブ２０，２
０，…または２３，２３，…で支持する。さらに管状リ
ング１９，２２の壁面に貫通小孔１８，１８，…または
スリット２１，２１，…を複数個設けているので、これ
らを介して超電導線の撚り線の間隙内に冷媒が容易に入
り込めるようにした。According to the above configuration, the tubular ring 1
The outer periphery of the superconducting wire is restrained by 9 or 22 and ribs 20 and 2
Or 0,... Or 23, 23,. Further, since a plurality of small through holes 18, 18,... Or slits 21, 21,... Are provided on the wall surfaces of the tubular rings 19, 22, refrigerant can easily enter the gap between the stranded wires of the superconducting wire through these. I did it.
【００５２】この場合、複数のリブ２０，２０，…また
は２３，２３，…を管状リング１９または２２の軸方向
に沿って放射状に設けることによって管状リング１９ま
たは２２の外周面側での冷媒流路を形成することができ
る。In this case, by providing a plurality of ribs 20, 20,... Or 23, 23,... Radially along the axial direction of the tubular ring 19, 22. A path can be formed.
【００５３】（第４の実施の形態）次に図６を参照して
本発明の第４の実施の形態を説明する。図６は同実施の
形態に係る超電導コイル接続部の要部を拡大して示すも
のである。同図で、並列する２本の超電導導体口出し部
４ａ，４ｂのうち、一方、例えば超電導導体口出し部４
ａの冷媒通路に仕切り部材２４を設けて冷媒通路を分割
する構成を採るものとし、分割された各冷媒通路に冷媒
入り口２５，２６を設けるものとする。(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an enlarged view of a main part of the superconducting coil connection portion according to the embodiment. In the figure, one of the two superconducting conductor openings 4a and 4b arranged in parallel, for example, the superconducting conductor opening 4
It is assumed that a partition member 24 is provided in the refrigerant passage a to divide the refrigerant passage, and refrigerant inlets 25 and 26 are provided in each of the divided refrigerant passages.
【００５４】各層のコイルをそれぞれ上記第１または第
２の実施の形態で説明した構成により接続することで、
電気的に一本に接続された導体になると共に、冷媒通路
も一本に連結することができる。By connecting the coils of each layer by the configuration described in the first or second embodiment, respectively,
In addition to being a conductor that is electrically connected to one, the refrigerant passage can also be connected to one.
【００５５】このような場合、冷却長が長くなることで
圧力損失が増加すると共に、冷却効率が低下することも
考えられるが、本実施の形態においては上述したように
２本の超電導導体口出し部４ａ，４ｂの一方の冷媒通路
に仕切り２４を設けたことによって、一方の冷媒入り口
２５から供給された冷媒は図中に矢印２７で示す冷媒流
れ方向に導かれ、超電導導体３を経由して図示しない超
電導導体口出し部４ａの他端側から出て行く。他方、冷
媒入り口２６から供給された冷媒は図中に矢印２８，２
９，３０で示す方向に導かれ、図示しない超電導導体口
出し部４ｂの他端側から出て行く。In such a case, it is conceivable that the pressure loss increases and the cooling efficiency decreases as the cooling length increases. However, in the present embodiment, as described above, the two superconducting conductor outlets are used. By providing the partition 24 in one of the refrigerant passages 4a and 4b, the refrigerant supplied from one of the refrigerant inlets 25 is guided in the refrigerant flow direction indicated by the arrow 27 in the drawing, and is shown via the superconducting conductor 3. The superconducting conductor exits from the other end side of the superconducting conductor outlet 4a. On the other hand, the refrigerant supplied from the refrigerant inlet 26 is indicated by arrows 28 and 2 in the drawing.
It is guided in the directions indicated by 9 and 30, and exits from the other end of the superconducting conductor outlet 4b (not shown).
【００５６】したがって、コイルの各層毎に並列に冷媒
を流すことができることとなり、結果的には冷却長が短
くなり、冷媒流路の圧力損失を低減することができると
共に、冷却効率を向上させることができるものである。Therefore, the refrigerant can flow in parallel for each layer of the coil, and as a result, the cooling length can be shortened, the pressure loss in the refrigerant passage can be reduced, and the cooling efficiency can be improved. Can be done.
【００５７】（第５の実施の形態）次に図７を参照して
本発明の第５の実施の形態を説明する。図７は同実施の
形態に係るヘアピン導体５の両端部分の外観構成を示す
もので、超電導導体３及びヘアピン導体５両端の各先端
に圧着されるパイプ３３，３３，４６，４６にそれぞれ
複数のスリット４５，４５，…を形成するようにしたも
のである。(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows an appearance configuration of both ends of the hairpin conductor 5 according to the same embodiment, and a plurality of pipes 33, 33, 46, 46 crimped to respective ends of both ends of the superconducting conductor 3 and the hairpin conductor 5 respectively. The slits 45, 45,... Are formed.
【００５８】図中ではヘアピン導体５のパイプ３３，３
３にのみスリット４５，４５，…を形成した場合を例示
しているが、超電導導体口出し部４ａ、４ｂのパイプ４
６，４６にも同様のスリット４５，４５，…を形成する
ものとする。In the figure, the pipes 33, 3 of the hairpin conductor 5 are shown.
3 are formed only in the superconducting conductors 4a, 4b.
6, 46 are formed with similar slits 45, 45,.
【００５９】この場合、スリット４５，４５，…はパイ
プ３３，３３の軸方向に沿って形成した場合を図示して
いるが、円周方向でも可能である。このような構成とす
れば、圧着パイプ３３，３３，４６，４６にそれぞれ付
すのスリット４５，４５，…を設けているので、該スリ
ット部では超電導線が直接露出し、この部位を流れる冷
媒に直接接触するため、冷却効率がきわめて向上する。
なお、前記スリット４５，４５，…に代えて貫通小孔を
形成するものとして同様の作用効果を有することができ
る。In this case, the slits 45 are formed along the axial direction of the pipes 33. However, the slits 45 can be formed in the circumferential direction. With such a configuration, the slits 45, 45,... Provided on the crimping pipes 33, 33, 46, 46, respectively, are provided. Due to the direct contact, the cooling efficiency is greatly improved.
It is to be noted that a similar effect can be obtained by forming a small through hole instead of the slits 45, 45,.
【００６０】（第６の実施の形態）次に図８を参照して
本発明の第６の実施の形態を説明する。図８は同実施の
形態に係るヘアピン導体５の製作工程を示すもので、そ
の当初には図８（ａ）に示す如く、超電導導体に発生す
る交流損失を防ぐために多数の超電導線を所定ピッチで
撚り合わせた撚り線導体３１に、該超電導線よりも高電
気抵抗の箔材、例えばステンレスまたはインコネル製の
テープ３２を端部より螺旋状に巻き付け、さらに図８
（ｂ）に示す如くその導体３１の両端部にそれぞれパイ
プ３３，３３を被せて圧着する。(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows a manufacturing process of the hairpin conductor 5 according to the embodiment. At the beginning, as shown in FIG. 8A, a large number of superconducting wires are formed at a predetermined pitch in order to prevent an AC loss occurring in the superconducting conductor. 8, a foil material having a higher electric resistance than the superconducting wire, for example, a tape 32 made of stainless steel or Inconel is spirally wound from the end portion of the stranded wire conductor 31, and FIG.
As shown in (b), pipes 33 are put on both ends of the conductor 31 and crimped.
【００６１】その後、図８（ｃ）に示す如く両端部にパ
イプ３３，３３を圧着した導体３１を上記テープ３２が
撚り線導体３１の表面全面を覆うように撚りながら、な
おかつ全体としてヘアピン形状に曲げ成形するようにし
てヘアピン導体５を製作するようにしたもので、曲げ成
形後に熱処理することでＮｂ3 Ｓｎを生成する。Thereafter, as shown in FIG. 8 (c), the conductor 31 having the pipes 33, 33 crimped at both ends is twisted so that the tape 32 covers the entire surface of the stranded conductor 31, and the whole is formed into a hairpin shape. The hairpin conductor 5 is manufactured by bending, and Nb 3 Sn is generated by performing heat treatment after bending.
【００６２】前記パイプ３３，３３は、例えば銅および
銅合金等の高熱伝導性の材料を用いたものとする。上記
のような製造方法とすれば、撚り線導体３１を形成し、
且つ曲げ成形前に導体の両端をパイプ３３，３３で圧着
することによって、曲げ成形時に撚り線導体３１の撚り
が戻ってしまうのを防止することができる。The pipes 33 are made of a material having high thermal conductivity such as copper and copper alloy. With the above manufacturing method, the stranded conductor 31 is formed,
In addition, by crimping both ends of the conductor with pipes 33 before bending, it is possible to prevent the twist of the stranded conductor 31 from returning during bending.
【００６３】（第７の実施の形態）次に図９を参照して
本発明の第７の実施の形態を説明する。図９は同実施の
形態に係るヘアピン導体５の製作工程を示すもので、そ
の当初には図９（ａ）に示す如く、超電導導体に発生す
る交流損失を防ぐために多数の超電導線を所定ピッチで
撚り合わせた撚り線導体３１に、該超電導線よりも高電
気抵抗の箔材、例えばステンレスまたはインコネル製の
テープ３２を端部より螺旋状に巻き付け、さらに図９
（ｂ）に示す如くその導体３１の両端部にそれぞれパイ
プ３３，３３を被せて圧着する。(Seventh Embodiment) Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows a manufacturing process of the hairpin conductor 5 according to the embodiment. At the beginning, as shown in FIG. 9A, a large number of superconducting wires are formed at a predetermined pitch in order to prevent an AC loss occurring in the superconducting conductor. 9 is wound around a stranded wire conductor 31 helically wound from the end, for example, a tape 32 made of stainless steel or Inconel with higher electric resistance than the superconducting wire.
As shown in (b), pipes 33 are put on both ends of the conductor 31 and crimped.
【００６４】ここで、図９（ｃ）に示す如くテープ３２
を巻き付けた撚り線導体３１にさらにステンレス材また
はインコネル材等の丸棒または帯状板３４を上記テープ
３２の螺旋とは逆方向の螺旋状に互いに密着しないよう
に粗に巻き付ける工程を加えるもので、その後、図９
（ｄ）に示す如く前記撚り線導体３１をヘアピン形状に
曲げ成形するようにしてヘアピン導体５を製作するよう
にしたもので、曲げ成形後に熱処理することでＮｂ3 Ｓ
ｎを生成する。Here, as shown in FIG.
A round bar or band-like plate 34 made of stainless steel or Inconel material or the like is further wound around the stranded wire conductor 31 around which the spiral is wound so that the spiral does not adhere to the spiral of the tape 32 in the opposite direction. Then, FIG.
The hairpin conductor 5 is manufactured by bending the stranded wire conductor 31 into a hairpin shape as shown in (d), and heat-treated after bending to form Nb 3 S.
Generate n.
【００６５】上記のような製造方法とすれば、上記第６
の実施の形態で説明した製造方法にに対して、テープ３
２を巻き付けた撚り線導体３１にさらに丸棒または帯状
板３４を螺旋状に巻き付ける工程を加えたもので、上記
第６の実施の形態の作用効果に加えて、螺旋状に巻き付
けられた丸棒または帯状板３４はヘアピン導体５を曲げ
成形する際に該導体５が形くずれしないための補強材と
なり、導体５の径方向の変形を抑止する働きを有するだ
けでなく、ヘアピン導体ケース１４（または１５）とヘ
アピン導体５との間に螺旋状の間隙ができるので冷媒通
路を形成し、より冷却効率を向上させることができると
いう作用効果をも有することができるものである。With the above manufacturing method, the sixth method
In the manufacturing method described in the embodiment, the tape 3
This is obtained by adding a step of spirally winding a round bar or a band-shaped plate 34 around the stranded wire conductor 31 wound with 2 in addition to the operation and effect of the sixth embodiment. Alternatively, the band-shaped plate 34 serves as a reinforcing material for preventing the conductor 5 from deforming when the hairpin conductor 5 is bent and formed, and not only has a function of suppressing radial deformation of the conductor 5 but also has a function of suppressing the hairpin conductor case 14 (or Since a helical gap is formed between (15) and the hairpin conductor 5, a refrigerant passage is formed, and the cooling effect can be further improved.
【００６６】（第８の実施の形態）次に図１０を参照し
て本発明の第８の実施の形態を説明する。図１０は同実
施の形態に係るヘアピン導体ケース１４（または１５）
の製作工程を示すもので、図１０（ａ）に示す如くヘア
ピン導体ケース１４（１５）は、ヘアピン導体５の形状
に加工した溝３５を設けた板３６を２枚重ね合わせた構
成とし、その重ね合わせ面には相互に図中にハッチング
で示す銅メッキ３７を施し、図１０（ｂ）に示す如くヘ
アピン導体５を嵌め込んだ後で２枚の板３６，３６を重
ね合わせる。このときに、図示しないが重ね合わせ面が
ズレないようにガイド等の適切な治具を使用することも
考えられる。(Eighth Embodiment) Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows a hairpin conductor case 14 (or 15) according to the embodiment.
As shown in FIG. 10A, the hairpin conductor case 14 (15) has a configuration in which two plates 36 each having a groove 35 formed in the shape of the hairpin conductor 5 are stacked. Copper plating 37 shown by hatching in the figure is applied to the overlapping surfaces, and the two plates 36, 36 are overlapped after the hairpin conductor 5 is fitted as shown in FIG. 10B. At this time, although not shown, it is conceivable to use an appropriate jig such as a guide so that the overlapping surface does not shift.
【００６７】次に図１０（ｃ）に示す如く、ヘアピン導
体５の両端部のパイプ３３，３３を位置決め及び固定す
るために固定治具３８を取り付け後に、真空または不活
性ガス雰囲気を保持する容器３９内で加圧治具４０で押
し付けながら加熱して前記銅メッキ３７どうしを拡散接
合する方法である。または、銅箔を追加して重ね合わせ
面に挟んで銅箔と銅メッキを拡散接合して製作すること
も可能である。Next, as shown in FIG. 10C, a container for holding a vacuum or an inert gas atmosphere after attaching a fixing jig 38 for positioning and fixing the pipes 33 at both ends of the hairpin conductor 5. This is a method in which the copper platings 37 are diffused and joined by being heated while being pressed by the pressing jig 40 in the inside 39. Alternatively, it is also possible to add a copper foil and sandwich it between the superposed surfaces to produce a diffusion-bonded copper foil and copper plating.
【００６８】ヘアピン導体ケース１４（１５）は、ヘア
ピン導体５の形状を維持すること、導体の径方向の変形
を抑止すること、冷媒が導体に沿って流れるような冷媒
通路を形成することが必要である。したがって、ここで
は、ヘアピン導体５の形状に加工した溝を設けた板を重
ね合わせることによって、前記必要事項を満たそうとす
るものである。さらにここでは、板３６，３６の重ね合
わせ面からの冷媒の漏洩を防止し、接合強度を得るべく
実施するものである。The hairpin conductor case 14 (15) needs to maintain the shape of the hairpin conductor 5, suppress radial deformation of the conductor, and form a refrigerant passage through which refrigerant flows along the conductor. It is. Therefore, here, it is intended to satisfy the above-mentioned requirements by overlapping plates provided with grooves processed into the shape of the hairpin conductor 5. Further, the present embodiment is implemented to prevent the leakage of the refrigerant from the overlapping surfaces of the plates 36, 36 and to obtain the bonding strength.
【００６９】ヘアピン導体ケース１４（１５）の材質
は、導体５の交流損失を少なくするためにステンレスま
たはインコネル等の高電気抵抗材を使用する必要があ
る。また導体５は一般に巻線、または曲げ加工後に６０
０℃〜７００℃の温度で熱処理してＮｂ3 Ｓｎを生成す
る。したがって、導体５は超電導特性を劣化させないた
めには熱処理以外に高温に加熱することを避ける必要が
ある。しかし、前記ステンレスおよびインコネル等の材
料は拡散接合温度が前記熱処理温度よりも高くなる。そ
こで、熱処理温度と同等または低い温度で拡散接合が可
能な銅材を表面に使用し、または接合表面に銅をメッキ
することによってステンレスまたはインコネル等の材料
を使用した板３６，３６の接合面に銅を固着させるので
高い密着性が得られ、それらを重ね合わせて６００℃前
後の温度雰囲気で加圧して銅どうしを拡散接合させるの
で、２枚の板３６，３６を高い密着度をもって接合する
ことができる。なお、銅メッキ間に銅箔のインサート材
を挿入することで、より高い密着度を得ることも可能で
ある。As the material of the hairpin conductor case 14 (15), it is necessary to use a high electrical resistance material such as stainless steel or Inconel in order to reduce the AC loss of the conductor 5. In addition, the conductor 5 is generally wound or wound after bending.
Heat treatment is performed at a temperature of 0 ° C. to 700 ° C. to generate Nb 3 Sn. Therefore, it is necessary to avoid heating the conductor 5 to a high temperature other than heat treatment in order not to deteriorate the superconducting characteristics. However, materials such as stainless steel and Inconel have a diffusion bonding temperature higher than the heat treatment temperature. Therefore, a copper material capable of diffusion bonding at a temperature equal to or lower than the heat treatment temperature is used for the surface, or copper is plated on the bonding surface to form a bonding surface between the plates 36 and 36 using a material such as stainless steel or Inconel. High adhesion is obtained because copper is fixed, and they are superimposed and pressed in a temperature atmosphere of about 600 ° C. to diffuse and bond copper, so that two plates 36, 36 are joined with high adhesion. Can be. A higher degree of adhesion can be obtained by inserting a copper foil insert between copper platings.
【００７０】なお、同実施の形態では、ヘアピン導体５
の形状に合わせて、ヘアピン形状に加工した溝を有する
板を使用しているが、特に上記ヘアピン導体ケース１５
においては、板状の部材で構成するのではなく、直管の
パイプ状のものをヘアピン形状に曲げ加工する工程、及
びその軸方向に沿って該曲げ加工されたパイプ状部材を
２分割する工程で製作したものを上記方法で重ね合わせ
て接合することも可能である。In this embodiment, the hairpin conductor 5
A plate having a groove processed into a hairpin shape is used in accordance with the shape of the hairpin conductor case 15.
, A step of bending a straight pipe into a hairpin shape instead of a plate-like member, and a step of dividing the bent pipe-like member into two along its axial direction It is also possible to overlap and join the ones manufactured by the above method.
【００７１】さらに、上記拡散接合は、ヘアピン導体５
のＮｂ3 Ｓｎ生成のための熱処理と同時に実施すること
も可能である。 （第９の実施の形態）次に図１１を参照して本発明の第
９の実施の形態を説明する。Further, the diffusion bonding is performed by the hairpin conductor 5.
Can be performed simultaneously with the heat treatment for producing Nb 3 Sn. (Ninth Embodiment) Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【００７２】図１１は同実施の形態に係るヘアピン導体
５とヘアピン導体ケース４１（または４２）の製作工程
を示すもので、その当初には図１１（ａ）に示す如く多
数の超電導線を所定ピッチで撚り合わせた撚り線導体３
１に、その超電導線よりも高電気抵抗の箔材、例えばス
テンレスまたはインコネル製のテープ３２を螺旋状に巻
き付け、次いで図１１（ｂ）に示す如くテープ３２を巻
き付けた撚り線導体３１の両端部にそれぞれにパイプ３
３，３３を被せて圧着する。FIG. 11 shows a process of fabricating the hairpin conductor 5 and the hairpin conductor case 41 (or 42) according to the present embodiment. Initially, as shown in FIG. Twisted wire conductor 3 twisted at a pitch
1, a tape material having a higher electric resistance than that of the superconducting wire, for example, a tape 32 made of stainless steel or Inconel is spirally wound, and then both ends of the stranded conductor 31 wound with the tape 32 as shown in FIG. 3 pipes each
3 and 33 and crimping.
【００７３】その後、図１１（ｃ）に示す如く上記ヘア
ピン導体ケース１４（または１５）を直管状にしたヘア
ピン導体ケース４１（または４２）を被せ、ヘアピン導
体５とヘアピン導体ケース４１（４２）を一緒にヘアピ
ン形状に曲げ成形するようにしてヘアピン導体５とヘア
ピン導体ケース４１（４２）を同時に製造するようにし
たもので、曲げ成形後に熱処理を行なうことでＮｂ3 Ｓ
ｎを生成する。Thereafter, as shown in FIG. 11 (c), the hairpin conductor case 14 (or 15) is put on a hairpin conductor case 41 (or 42) formed into a straight tube, and the hairpin conductor 5 and the hairpin conductor case 41 (42) are put together. The hairpin conductor 5 and the hairpin conductor case 41 (42) are simultaneously manufactured by bending and forming into a hairpin shape. Nb 3 S is obtained by performing heat treatment after bending.
Generate n.
【００７４】上記のような方法によれば、直管状のヘア
ピン導体ケース４１（４２）を被せて導体５と一緒にヘ
アピン形状に曲げ成形するため、ヘアピン形状の溝加
工、ケースの接合等の工程を省略でき、製造方法をより
簡素化することが可能となる。According to the above-described method, since the straight tubular hairpin conductor case 41 (42) is covered and bent into a hairpin shape together with the conductor 5, a process such as groove processing of the hairpin shape and joining of the case is performed. Can be omitted, and the manufacturing method can be further simplified.
【００７５】（第１０の実施の形態）図１２を参照して
本発明の第１０の実施の形態を説明する。図１２は同実
施の形態に係るヘアピン導体５とヘアピン導体ケース４
３（または４４）の製作工程を示すもので、その当初に
は図１２（ａ）に示す如く多数の超電導線を所定ピッチ
で撚り合わせた撚り線導体３１に、その超電導線よりも
高電気抵抗の箔材、例えばステンレスまたはインコネル
製のテープ３２を端部より螺旋状に巻き付け、次いで図
１２（ｂ）に示す如くテープ３２を巻き付けた撚り線導
体３１の両端部にそれぞれパイプ３３，３３を被せて圧
着する。(Tenth Embodiment) A tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows a hairpin conductor 5 and a hairpin conductor case 4 according to the embodiment.
3 (or 44), in which a stranded conductor 31 in which a number of superconducting wires are twisted at a predetermined pitch as shown in FIG. 12A, a tape 32 made of, for example, stainless steel or Inconel is spirally wound from the end, and then, as shown in FIG. 12B, pipes 33, 33 are put on both ends of the stranded wire conductor 31 wound with the tape 32, respectively. And crimp.
【００７６】その後、図１２（ｃ）に示す如くステンレ
スまたはインコネル材等の丸棒または帯状板３４を螺旋
状に巻き付け、さらに図１２（ｄ）に示す如く上記ヘア
ピン導体ケース１４（または１５）を直管状にしたヘア
ピン導体ケース４３（または４４）を被せ、図１２
（ｅ）に示すようにヘアピン導体５とヘアピン導体ケー
ス４３（４４）を一緒にヘアピン形状に曲げ成形するよ
うにしてヘアピン導体５とヘアピン導体ケース４３（４
４）を同時に製造するようにしたもので、曲げ成形後に
熱処理を行なうことでＮｂ3 Ｓｎを生成する。Thereafter, as shown in FIG. 12C, a round bar or band-like plate 34 of stainless steel or Inconel material is spirally wound, and as shown in FIG. 12D, the hairpin conductor case 14 (or 15) is wound. The hairpin conductor case 43 (or 44) formed in a straight tubular shape is covered, and FIG.
As shown in (e), the hairpin conductor 5 and the hairpin conductor case 43 (44) are bent together into a hairpin shape to form the hairpin conductor 5 and the hairpin conductor case 43 (4).
4) is manufactured simultaneously, and Nb 3 Sn is generated by performing a heat treatment after bending.
【００７７】上記のような方法によれば、上記第９の実
施の形態による方法と同様に、直管状のヘアピン導体ケ
ース４３（４４）を被せて導体５と一緒にヘアピン形状
に曲げ成形するため、ヘアピン形状の溝加工、ケースの
接合等の工程を省略でき、製造方法をより簡素化するこ
とが可能となる。According to the above-described method, similarly to the method according to the ninth embodiment, a straight tubular hairpin conductor case 43 (44) is covered and bent together with the conductor 5 into a hairpin shape. In addition, it is possible to omit the steps of forming a hairpin-shaped groove, joining the case, and the like, and to simplify the manufacturing method.
【００７８】[0078]
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ヘアピン
導体を用いることにより近接するコイルの接続が可能に
なり、それを突合せて接合するので超電導線どうしを直
接接続することで接続抵抗を低くすることが可能にな
り、２箇所の突合せ接合部をそれぞれ別々に包含する２
本の案内管によって超電導導体に沿った冷媒通路が形成
されるので冷却効率が良くなる。さらに、超電導導体の
外周にその導体の径方向の変形を抑止するスペーサを設
けているので電磁力等の外力による歪みを小さくするこ
とができ、歪みによる超電導特性の低下を防止すること
ができる。また、ヘアピン導体においても、ヘアピン導
体ケースを設けることによってヘアピン形状の維持と変
形の抑止及び冷媒通路の形成が可能になる。さらにヘア
ピン導体ケースとヘアピン導体及び接続部を包含するよ
うにキャップを被せてコンジットと接合することによっ
て冷媒を安全に保持することができる。According to the first aspect of the present invention, it is possible to connect adjacent coils by using a hairpin conductor, and to connect them by butt joining, so that the superconducting wires are directly connected to each other to reduce the connection resistance. 2 that separately include the two butt joints
A cooling passage is formed along the superconducting conductor by the guide tube, so that the cooling efficiency is improved. Furthermore, since the outer periphery of the superconducting conductor is provided with spacers for suppressing radial deformation of the conductor, distortion due to external force such as electromagnetic force can be reduced, and deterioration of superconducting characteristics due to distortion can be prevented. Also, in the hairpin conductor, by providing the hairpin conductor case, it is possible to maintain the shape of the hairpin, suppress deformation, and form a coolant passage. Further, by covering the hairpin conductor case, the hairpin conductor, and the connection portion with a cap and joining the cap to the conduit, the refrigerant can be held safely.
【００７９】請求項２記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明による構成部品の一つであるキャップを除
去し、そのキャップの冷媒を安全に保持するための容器
としての機能をヘアピン導体ケースに代わりに持たせた
もので、その他の効果は上記請求項１記載の発明と同様
である。According to the second aspect of the present invention, the cap as one of the components according to the first aspect of the present invention is removed, and the function of the cap as a container for safely holding the refrigerant is provided as a hairpin. It is provided instead of the conductor case, and the other effects are the same as those of the first aspect.
【００８０】請求項３記載の発明によれば、上記請求項
１または２記載の発明の効果に加えて、管状リングで超
電導線の外周を拘束し、リブで支持する。さらに管状リ
ングの壁面に貫通孔またはスリットを複数個設け、リブ
を放射状に設けることによって冷媒流路を形成すると共
に、超電導線の撚り線の隙間内に冷媒が容易に入り込め
るので、冷却効果を向上させることができる。According to the third aspect of the invention, in addition to the effects of the first or second aspect, the outer periphery of the superconducting wire is restrained by the tubular ring and supported by the rib. In addition, a plurality of through holes or slits are provided in the wall surface of the tubular ring, and the ribs are provided radially to form a coolant passage, and the coolant can easily enter the gap between the stranded wires of the superconducting wire, thereby improving the cooling effect. Can be done.
【００８１】請求項４記載の発明によれば、上記請求項
１または２記載の発明の効果に加えて、各層のコイルを
接続することによって導体が電気的に一本に接続され、
冷媒通路も一本に接続されると、冷却長が長くなり圧力
損失が増加すると共に冷却効率が低下する場合もあるの
で、これを防止するべく、冷媒通路に仕切りを設けるこ
とによってコイルの各層毎に並列に冷媒を流し、冷却長
を短くすることかできる。According to the invention described in claim 4, in addition to the effects of the invention described in claim 1 or 2, by connecting the coils of each layer, the conductors are electrically connected to one another,
If the refrigerant passage is also connected to a single line, the cooling length becomes longer, the pressure loss increases, and the cooling efficiency may decrease.Therefore, in order to prevent this, a partition is provided in the refrigerant passage so that each coil layer has The cooling length can be shortened by flowing the refrigerant in parallel to the cooling medium.
【００８２】請求項５記載の発明によれば、上記請求項
１または２記載の発明の効果に加えて、圧着パイプに小
孔またはスリットを設けるので、該小孔またはスリット
の部分では超電導線が露出して冷媒に直接接触するた
め、冷却効率を向上させることができる。According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first or second aspect of the present invention, a small hole or a slit is provided in the crimping pipe. Since it is exposed and comes into direct contact with the refrigerant, the cooling efficiency can be improved.
【００８３】請求項６記載の発明によれば、上記請求項
１または２記載の発明の効果に加えて、上記ヘアピン導
体で超電導導体に発生する交流損を防ぐべく、超電導導
体を撚り合わせて、その周りにインコネルやステンレス
等の高電気抵抗の箔材を螺旋状に巻き付け、撚り線の後
で曲げ成形前に導体の両端をパイプで圧着することによ
って曲げ成形時に撚りが戻るのを防止することができ
る。According to the sixth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first or second aspect, in order to prevent an AC loss occurring in the superconducting conductor at the hairpin conductor, the superconducting conductor is twisted, Spiral wrapping of a high electrical resistance foil material such as Inconel or stainless steel around it and crimping both ends of the conductor with a pipe after the stranded wire and before bending to prevent the twist from returning during bending. Can be.
【００８４】請求項７記載の発明によれば、上記請求項
１または２記載の発明の効果に加えて、上記請求項６記
載の発明に導体に棒材または板材を螺旋状に巻き付ける
工程を加えたものであり、その螺旋状に巻き付けられた
棒材または板材はヘアピン導体を曲げ成形する際に導体
が形くずれしないための補強材となり、導体の径方向の
変形を抑止する働きを有するものとなると共に、ケース
と導体との間に螺旋状の間隙ができるために冷媒通路を
形成することもできる。According to the seventh aspect of the present invention, in addition to the effect of the first or second aspect of the present invention, a step of spirally winding a rod or plate around the conductor is added to the sixth aspect of the present invention. The spirally wound rod or plate serves as a reinforcing material to prevent the conductor from deforming when bending the hairpin conductor, and has a function of suppressing radial deformation of the conductor. In addition, since a spiral gap is formed between the case and the conductor, a refrigerant passage can be formed.
【００８５】請求項８記載の発明によれば、上記請求項
１または２記載の発明の効果に加えて、上記ヘアピン導
体ケースをヘアピン導体形状に加工した溝を設けた板を
重ね合わせた構成としたことで、ヘアピン導体の形状を
維持し、導体の径方向の変形を抑止し、冷媒が導体に沿
って流れるような冷媒通路を形成すると共に、重ね合わ
せ面から冷媒が漏れて冷却効率が低下するのを防止し、
接合強度を得るようにしたもので、接合の程度をより向
上させることが可能となる。According to the eighth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first or second aspect of the present invention, there is provided a configuration in which the hairpin conductor case is provided with a groove provided with a groove processed into a hairpin conductor shape. By doing so, the shape of the hairpin conductor is maintained, radial deformation of the conductor is suppressed, a refrigerant passage is formed so that the refrigerant flows along the conductor, and the refrigerant leaks from the superimposed surface, lowering the cooling efficiency To prevent
Since the bonding strength is obtained, the degree of bonding can be further improved.
【００８６】請求項９または１０記載の発明によれば、
上記請求項１または２記載の発明の効果に加えて、ヘア
ピン導体を筒状のヘアピン導体ケースを被せて一緒にヘ
アピン形状に曲げ成形するので、ヘアピン形状の溝加
工、ケースの接合等の工程を省略でき、製造を簡素化す
ることが可能となる。According to the ninth or tenth aspect of the present invention,
In addition to the effects of the first or second aspect of the present invention, the hairpin conductor is covered with a cylindrical hairpin conductor case and bent together into a hairpin shape. This can be omitted, and the production can be simplified.
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る超電導コイル
の要部を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a superconducting coil according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同実施の形態に係る超電導コイル接続部の要部
を示す縦断面図。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a main part of a superconducting coil connection portion according to the embodiment.
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る超電導コイル
接続部の要部を示す縦断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a main part of a superconducting coil connection unit according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３の実施の形態に係るスペーサの外
観構成を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing an external configuration of a spacer according to a third embodiment of the present invention.
【図５】同実施の形態に係るスペーサの外観構成を示す
斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing an external configuration of a spacer according to the embodiment.
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る超電導コイル
接続部の要部縦断面図。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a main part of a superconducting coil connection unit according to a fourth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第５の実施の形態に係るヘアピン導体
の部分斜視図。FIG. 7 is a partial perspective view of a hairpin conductor according to a fifth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第６の実施の形態に係るヘアピン導体
の製作工程を示す図。FIG. 8 is a view showing a manufacturing process of a hairpin conductor according to a sixth embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第７の実施の形態に係るのヘアピン導
体の製作工程を示す図。FIG. 9 is a view showing a manufacturing process of a hairpin conductor according to a seventh embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第８の実施の形態に係るヘアピン導
体ケースの製作工程を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a manufacturing process of a hairpin conductor case according to an eighth embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第９の実施の形態に係るヘアピン導
体とヘアピン導体ケースの製作工程を示す図。FIG. 11 is a view showing a manufacturing process of a hairpin conductor and a hairpin conductor case according to a ninth embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第１０の実施の形態に係るヘアピン
導体とヘアピン導体ケースの製作工程を示す図。FIG. 12 is a view showing a manufacturing process of a hairpin conductor and a hairpin conductor case according to a tenth embodiment of the present invention.
【図１３】一般的な超電導導体の部分断面を示す斜視
図。FIG. 13 is a perspective view showing a partial cross section of a general superconducting conductor.
１，１ａ，１ｂ…超電導線 ２，２ａ，２ｂ…コンジット ３…超電導導体 ４ａ，４ｂ…超電導導体口出し部 ５…ヘアピン導体 ６ａ，６ｂ…突合せ接合部 ７…キャップ ８…端板 ９ａ，９ｂ…案内管 １０〜１３…スペーサ １４，１５…ヘアピン導体ケース １６ａ，１６ｂ…案内管 １７…端板 １８…貫通小孔 １９，２２…管状リング ２０，２３…リブ ２１…スリット ２４…仕切り ２５，２６…冷媒入り口 ２７〜３０…冷媒の流れ ３１…撚り線導体 ３２…テープ ３３，４６…パイプ ３４…帯状板 ３５…溝 ３６…板 ３７…銅メッキ ３８…固定治具 ３９…容器 ４０…加圧治具 ４１〜４４…ヘアピン導体ケース ４５…スリット 1, 1a, 1b ... superconducting wire 2, 2a, 2b ... conduit 3 ... superconducting conductor 4a, 4b ... superconducting conductor outlet 5 ... hairpin conductor 6a, 6b ... butt joint 7 ... cap 8 ... end plate 9a, 9b ... guide Pipes 10-13 Spacers 14, 15 Hairpin conductor cases 16a, 16b Guide tubes 17 End plates 18 Through small holes 19, 22 Tubular rings 20, 23 Ribs 21 Slits 24 Partitions 25, 26 Refrigerant Entrance 27-30 ... Refrigerant flow 31 ... Stranded wire conductor 32 ... Tape 33, 46 ... Pipe 34 ... Strip plate 35 ... Groove 36 ... Plate 37 ... Copper plating 38 ... Fixing jig 39 ... Container 40 ... Pressing jig 41 ~ 44 ... hairpin conductor case 45 ... slit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 良和 茨城県那珂郡那珂町大字向山801番地の１ 日本原子力研究所那珂研究所内 (72)発明者 布谷 嘉彦 茨城県那珂郡那珂町大字向山801番地の１ 日本原子力研究所那珂研究所内 (72)発明者 池田 達實 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 大崎 治 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 澁谷 純市 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 佐々木 知之 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 藤岡 勉 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 小方 大成 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 中野 正允 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Yoshikazu Takahashi 801 Mukaiyama, Naka-cho, Naka-machi, Naka-gun, Ibaraki Pref. Inside the Japan Atomic Energy Research Institute Naka Research Institute (72) Yoshihiko Futani 801 Mukaiyama, Naka-cho, Naka-gun, Ibaraki Pref. (1) Inside the Japan Atomic Energy Research Institute Naka Research Laboratory (72) Inventor Tatsumi Ikeda 2-4-4 Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Keihin Plant, Toshiba Corporation (72) Inventor Osamu Osaki, Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 2-4, Toshiba Keihin Works Co., Ltd. (72) Inventor Jun Shibuya 2-4, Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Keihin Works Co., Ltd. (72) Tomoyuki Sasaki 1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo No. 1-1 In the head office of Toshiba Corporation (72) Inventor Tsutomu Fujioka 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Stock Company In the Toshiba head office (72) Inventor Osei 2-4, Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Keihin Works Co., Ltd. (72) Inventor Masamitsu Nakano 2-4-2, Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Toshiba Keihin Works Co., Ltd.
Claims (10)
収納された超電導導体を巻回した超電導コイル同士を接
続する超電導コイル接続構造において、 並列した２本の超電導導体の超電導線と、 多数の超電導線を撚り合わせてヘアピン状に曲げ成形し
たヘアピン導体と、 このヘアピン導体の両端にその周面よりそれぞれパイプ
を圧着し、突合せ接合して形成した突合せ接合部と、 この突合せ接合部と上記ヘアピン導体全体を包含し、冷
媒を密閉するキャップと、 このキャップ内で上記並列した２本の超電導導体のコン
ジットに上記突合せ接合部を接合し、上記突合せ接合部
を含む２本の導体を別々に包含する２本の案内管と、 上記キャップ内で超電導導体を包囲して該超電導導体の
径方向の変形を抑止するスペーサと、 上記キャップ内で上記ヘアピン導体を包含してその形状
を維持し、該ヘアピン導体の径方向の変形を抑止しつつ
冷媒通路を形成するヘアピン導体ケースとを設けたこと
を特徴とする超電導コイル接続構造。1. A superconducting coil connection structure for connecting superconducting coils wound around a superconducting conductor in which a large number of superconducting wires are accommodated in one conduit, comprising: a superconducting wire of two parallel superconducting conductors; A hairpin conductor formed by twisting superconducting wires into a hairpin shape, crimping pipes at both ends of the hairpin conductor from the peripheral surface thereof, and butt-joining the butt-joint; A cap that encloses the entire conductor and seals the refrigerant; and the butt joint is joined to a conduit of the two superconducting conductors arranged in parallel in the cap, and the two conductors including the butt joint are separately included. Two guide tubes, a spacer for surrounding the superconducting conductor in the cap and suppressing radial deformation of the superconducting conductor, and a spacer in the cap. Serial encompass a hairpin conductor maintains its shape, the superconductive coil connection structure characterized in that a hairpin conductor casing to form a refrigerant passage while suppressing radial deformation of the hairpin conductors.
収納された超電導導体を巻回した超電導コイル同士を接
続する超電導コイル接続構造において、 並列した２本の超電導導体の超電導線と、 多数の超電導線を撚り合わせてヘアピン状に曲げ成形し
たヘアピン導体と、 このヘアピン導体の両端にその周面よりそれぞれパイプ
を圧着し、突合せ接合して形成した突合せ接合部と、 上記並列した２本の超電導導体のコンジットに上記突合
せ接合部を接合し、この突合せ接合部を含む２本の導体
を別々に包含する２本の案内管と、 超電導導体を包囲して該超電導導体の径方向の変形を抑
止するスペーサと、 上記ヘアピン導体を包含してその形状を維持し、該ヘア
ピン導体の径方向の変形を抑止しつつ冷媒通路を形成す
るヘアピン導体ケースとを設けたことを特徴とする超電
導コイル接続構造。2. A superconducting coil connection structure for connecting superconducting coils wound around a superconducting conductor in which a number of superconducting wires are housed in a single conduit, comprising: a superconducting wire of two parallel superconducting conductors; A hairpin conductor formed by twisting superconducting wires into a hairpin shape, crimping a pipe to each end of the hairpin conductor from its peripheral surface, and butt-joining the two joints; The butt joint is joined to a conduit of a conductor, two guide tubes separately containing two conductors including the butt joint, and surrounding the superconducting conductor to suppress radial deformation of the superconducting conductor A hairpin conductor case that includes the hairpin conductor, maintains the shape of the hairpin conductor, and forms a refrigerant passage while suppressing radial deformation of the hairpin conductor. A superconducting coil connection structure characterized by being provided.
またはスリットを形成した管状リングと、その外周部に
放射状に設けた複数のリブとで構成したことを特徴とす
る請求項１または２記載の超電導コイル接続構造。3. The spacer according to claim 1, wherein the spacer comprises a tubular ring having a plurality of through holes or slits formed in a wall surface, and a plurality of ribs provided radially on an outer peripheral portion of the tubular ring. The superconducting coil connection structure as described.
方の冷媒通路に仕切りを設け、冷媒通路の系統を分割し
たことを特徴とする請求項１または２記載の超電導コイ
ル接続構造。4. The superconducting coil connection structure according to claim 1, wherein a partition is provided in one of the two superconducting conductors arranged in parallel and a system of the refrigerant passage is divided.
先端に圧着されるパイプには、複数の貫通孔またはスリ
ットを設けたことを特徴とする請求項１または２記載の
超電導コイル接続構造。5. The superconducting coil connection structure according to claim 1, wherein a plurality of through holes or slits are provided in a pipe crimped to the tips of the superconducting conductor and the hairpin conductor.
所定ピッチで撚り合わせた撚り線導体に、その超電導線
よりも高電気抵抗の箔材を巻き付け、さらにその導体に
パイプを被せて、導体の両端部においてパイプを圧着後
に導体をヘアピン形状に曲げ成形する工程で製作したこ
とを特徴とする請求項１または２記載の超電導コイル接
続構造。6. The hairpin conductor is formed by winding a stranded wire conductor in which a number of superconducting wires are twisted at a predetermined pitch, winding a foil material having higher electric resistance than the superconducting wire, and further covering the conductor with a pipe. 3. The superconducting coil connection structure according to claim 1, wherein the conductor is formed by bending the conductor into a hairpin shape after crimping the pipe at both ends.
に、その超電導線よりも高電気抵抗の箔材を巻き付け、
さらにその導体にパイプを被せて、その導体の両端部に
おいてそのパイプを圧着する工程と、 導体に棒材または板材を螺旋状に巻き付ける工程と、 導体をヘアピン形状に曲げ成形する工程とで製作したこ
とを特徴とする請求項１または２記載の超電導コイル接
続構造。7. The hairpin conductor, comprising: wrapping a stranded wire conductor obtained by twisting a number of superconducting wires at a predetermined pitch with a foil material having higher electric resistance than the superconducting wire;
Further, the conductor was covered with a pipe, and the pipe was crimped at both ends of the conductor, a step of spirally winding a bar or plate around the conductor, and a step of bending and forming the conductor into a hairpin shape. The superconducting coil connection structure according to claim 1 or 2, wherein:
体形状に加工した溝を設けた板を２枚重ね合わせた構成
とし、その重ね合わせ面には相互に銅メッキを施し、ヘ
アピン導体を嵌め込んだ後で、２枚を重ね合わせて銅メ
ッキどうしを拡散接合または銅箔を追加して重ね合わせ
面に挟んで銅箔と銅メッキを拡散接合して製作したこと
を特徴とする請求項１または２記載の超電導コイル接続
構造。8. The hairpin conductor case has a configuration in which two plates provided with grooves processed into a hairpin conductor shape are superposed, and the superimposed surfaces are copper-plated with each other, and the hairpin conductor is fitted therein. 3. The method according to claim 1, wherein the copper foil and the copper plating are produced by diffusion bonding of copper plating or copper foil being added and copper foil and copper plating sandwiched between the superposed surfaces. The superconducting coil connection structure as described.
所定ピッチで撚り合わせた撚り線導体に、その超電導線
よりも高電気抵抗の箔材を巻き付け、その導体にパイプ
を被せて、導体の両端部においてパイプを圧着後に筒状
のヘアピン導体ケースを被せて、導体とヘアピン導体ケ
ースを一緒にヘアピン形状に曲げ成形する工程で製作し
たことを特徴とする請求項１または２記載の超電導コイ
ル接続構造。9. The hairpin conductor according to claim 1, wherein a stranded wire conductor obtained by twisting a number of superconducting wires at a predetermined pitch is wound with a foil material having a higher electric resistance than the superconducting wire, and the conductor is covered with a pipe. 3. A superconducting coil connection according to claim 1 or 2, wherein a tubular hairpin conductor case is covered after crimping the pipe at both ends, and the conductor and the hairpin conductor case are bent together into a hairpin shape. Construction.
を所定ピッチで撚り合わせた撚り線導体に、その超電導
線よりも高電気抵抗の箔材を巻き付け、その導体にパイ
プを被せて、導体の両端部においてそのパイプを圧着
し、その導体に棒材または板材を螺旋状に巻き付けた後
に筒状のヘアピン導体ケースを被せて、導体とヘアピン
導体ケースを一緒にヘアピン形状に曲げ成形する工程で
製作したことを特徴とする請求項１または２記載の超電
導コイル接続構造。10. The hairpin conductor according to claim 1, wherein a stranded wire conductor obtained by twisting a large number of superconducting wires at a predetermined pitch is wound with a foil material having a higher electric resistance than the superconducting wires, and the conductor is covered with a pipe. It is manufactured by crimping the pipe at both ends, winding a bar or plate around the conductor in a spiral shape, covering the tubular hairpin conductor case, and bending the conductor and the hairpin conductor case together into a hairpin shape The superconducting coil connection structure according to claim 1 or 2, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30263797A JPH11144942A (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Superconducting coil connection structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30263797A JPH11144942A (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Superconducting coil connection structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11144942A true JPH11144942A (en) | 1999-05-28 |
Family
ID=17911389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30263797A Pending JPH11144942A (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Superconducting coil connection structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11144942A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100732063B1 (en) | 2005-12-14 | 2007-06-27 | 한국기초과학지원연구원 | Link structure of current lead and super conduct bus line |
| JP2012016935A (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Nisshin Steel Co Ltd | Anisotropy heat transfer body and production method thereof |
| CN103367937A (en) * | 2011-11-06 | 2013-10-23 | 中国科学院电工研究所 | Manufacturing method of NbTi superconductor split conductor joint |
-
1997
- 1997-11-05 JP JP30263797A patent/JPH11144942A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100732063B1 (en) | 2005-12-14 | 2007-06-27 | 한국기초과학지원연구원 | Link structure of current lead and super conduct bus line |
| JP2012016935A (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Nisshin Steel Co Ltd | Anisotropy heat transfer body and production method thereof |
| CN103367937A (en) * | 2011-11-06 | 2013-10-23 | 中国科学院电工研究所 | Manufacturing method of NbTi superconductor split conductor joint |
| CN103367937B (en) * | 2011-11-06 | 2015-04-22 | 中国科学院电工研究所 | Manufacturing method of NbTi superconductor split conductor joint |
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