JPS6289305A - 超電導マグネツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、冷却パイプをコイル、あるいはコイル支持体
にとりつけ、これに液体ヘリウムを流してコイルを冷却
する間接冷却超電導マグネッ１へに係り、特に、冷却効
率を高め、冷却性能としても好適な超電導コイルとする
構造に関する。

〔発明の背景〕

従来の間接冷却型コイルには、冷却系統は１つのみであ
った。この場合、運転は可能ではあるか予鈴時と定常時
の冷媒の物性状態相違にもかかオ）らず冷却パイプ側は
同一条件で、予冷時の効率が悪いという問題があった。

従来型コイルの側としてその断面を第２図に示す。

すなわち、多冷時は、混炭の高いヘリウムガス１として
流れるためその粘性等の物性条件から冷媒に対して冷却
パイプ側のコンダクタンスは極めて低いものとなる。定
常状態では、極低温の液体ヘリウムとして流れるため、
この状態では、パイプ側のコンダクタンスは高いものと
なる。

この問題については、冷却パイプの冷却系路のコンダク
タンスの最適化（パイプ経、パイプ内面の表面状態、材
料等）と、直列／基列回路の選状といった２点から検討
する必要がある。

尚、此種マグネットに関しては、日立評論】１゜ＶＯ１
６６２３−３６（１０８４）　　ｒ粒子測定器用大型薄
肉超電導ソレノイドコイル）に開示されている。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点に鑑みて成されたものでその「１的と
する所は、予冷時と定常時の冷Ｊ４１１特性髪考慮して
、各々に最適の冷却方式を選択し、これらを整合して、
冷却効率のｊぽい冷却方法とし、超電導コイルの冷却機
能向上させることにある。

〔発明の概要〕

ずなオ〕ち本発明は基本的考え方は、 （１）予冷時は、 （ｉ）冷媒が流れにくいので、冷却パイプの経を大きく
する等コンダクタンスの大 きなものと採用する。

（］１）同様の理由から、冷却経路は直列とし、冷却の
アンバランスが出ないようにす る。

（２）定常時は、 （ｉ）冷媒は流れ易いので冷却パイプの径を小さくする
等コンタクタンスの小さい もので良い。

（１１）同様の理由から、冷却経路は並列回路に良くい
わゆるサーモサイフオン効果 を期待できる冷却方法となる。

（３）さらに（１）（２）からイ・冷時は系内のノトカ
が高くなり、定常時では圧力が代いことは明白なので、 （ｉ）それぞれの系流に具合った圧力条件詮各々に設定
できる。

（４）仮に片方の冷却系流の冷却効率が悪かった場合（
たとえばパイプの取りつけミスで、冷却側とコイル側に
大きな温度差がつく）でも両方を併用することで（１頼
件の高いものとすることができる、等が基本となってい
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図によって説明する。

第１図は、第２図内従来例に対する本実施例と示す。超
電導コイル１の内ボビン２及び外ボビン３に各々、冷却
パイプ４．冷却パイプ５がとりつけられており、コイル
は、この冷却パイプを流れるがヘリウム或いは液体ヘリ
ウ１５により冷却されるこのコイルは、コイルサポート
６によって、真空容器７に固定されている。コイル１と
真空容器７の間には輻射シールド８が設けられており、
コイルへの熱侵入を小さくしている。

さて、冷却パイプ５は予冷時に、冷却パイプ４は、定常
運転時に必ず使用するものとするが、既述の通り、これ
らを併用しても良い。

、　冷却パイプ５のコンダクタンスは冷却パイプ４・の
それより高いものとし、予冷時、ヘリウムガスの流れを
向にせしめる。本実施例では、形状をより大型にし、断
面積を大きくとるものとしているが、この具体的な方法
はこれ以外でも、目的とするコンダクタンスの向−■−
が図れれば良いのであってこの限りでは無い。

運転系統を第３図、第４図により説明する。

第３図は、予冷時の運転系統を示す。内ボビン２の冷却
系統及び外ボビン３の冷却系統には各々バルブ９、バル
ブ１０が設けられ、ヘリウム接１１からのガスヘリウム
または液体ヘリウムの流れをコン１−ロールできる構造
となっている。

先述の如く、予冷却はバルブ１０をあ１１で、外ボビン
側に冷却系統を使い、内ボビン側の冷却系統は使わない
。

また、予冷完ｒ後の定常運転状態では、バルブ９をあけ
てバルブ１（〕はしめておき、内内ボビンの冷却系統だ
けを使用する。

以−Ｆ、バックアップの時に両方使うことは勿論可能だ
が、基本的にＬ記の要領で運転し、効率の良い運転を行
う。

〔発明の効果〕

以上、述べた様に、本方式によれば、予冷時と定常運転
時に流れる冷媒に物性状態に適応した。

構造、運転ができるので、冷却効果が良く性能の図は従
来の間接冷却型コイルの断面図、第３図は本方式による
冷却時の運転系統を示す図、第４図は、本方式による定
常運転時の運転系統と示す図である。

１・・・超電導コイル、２・・・内ボビン、３・・・外
ボビン、４　内ボビン冷却パイプ、５・・・外ボビン冷
却パイプ、６　コイルサポート、７・・・真空容器、８
・・輻射シールド、９　内ボビン冷却系統バルブ、１０
・・ダボピン冷却系統バルブ、１１・・・ヘリウム換。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、超電導コイル、ボビン、コイル冷却管から成る間接
   冷却型コイルに於て、２つ以上の冷却系統を有すること
   を特徴とする超電導マグネット。 ２、特許請求の範囲第１項に於いて、予冷時と定常時の
   冷却系統を変える冷却方法にて冷却されることを特徴と
   する超電導マグネット。 ３、特許請求の範囲第２項に於いて、２つ以上の冷却ル
   ープが、各々異なる方式となつていることを特徴とする
   超電導マグネット。