(57)【要約】  巻ボビン（８）に超電導線（６）が層状に巻回された巻線部（５）と、超電導線（６）のなす層同士の間に設けられる金属板（９）とを有し、金属板（９）には、同一の層内で互いに隣り合う超電導線（６）の間に、超電導線（６）に沿うような凸部（９ｂ）が設けられる。巻ボビン（８）は、円筒部（８ａ）と、円筒部（８ａ）の軸方向の両端に設けられ円筒部（８ａ）と熱的に接続する一対のフランジ（８ｂ、８ｃ）とを備え、金属板（９）は、超電導線（６）に接触する接触領域（９ａ）と、接触領域（９ａ）からフランジ（８ｂ）へ伸び、円筒部（８ａ）の周方向の幅が接触領域（９ａ）の周方向の幅より狭い引出領域（９ｃ）とを備える。引出領域（９ｃ）は、フランジ（８ｂ）を貫通し、冷凍機（３）とフランジ（８ｂ）とに熱的に接続する冷却ヘッド（１０）に達する。これにより、巻線部（５）内に生じる温度勾配の増大を抑制できる超電導コイル（２）を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻ボビンに超電導線が層状に巻回された巻線部と、
前記超電導線のなす層同士の間、及び、前記超電導線のなす層と前記巻ボビンとの間の内の、少なくともどちらか一方に設けられる金属板とを有し、
前記金属板には、同一の前記層内で互いに隣り合う前記超電導線の間に、前記超電導線に沿うような凸部が設けられていることを特徴とする超電導コイル。
【請求項２】
前記巻ボビンは、
円筒部と、
前記円筒部の軸方向の両端に設けられ、前記円筒部と熱的に接続する一対のフランジとを備え、
前記金属板は、
前記超電導線に接触する接触領域と、
前記接触領域から前記フランジへ伸び、前記円筒部の周方向の幅が前記接触領域の周方向の幅より狭い引出領域とを備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項３】
冷凍機と前記フランジとに熱的に接続する冷却ヘッドを有し、
前記引出領域は、前記フランジを貫通して前記冷却ヘッドに達していることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の超電導コイル。
【請求項４】
前記接触領域は、前記フランジから離れていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の超電導コイル。
【請求項５】
前記金属板は、
前記層に沿って湾曲した湾曲板と、
前記超電導線に沿って前記湾曲板上に固定され、前記層に沿って湾曲し、前記凸部となる湾曲棒とを備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項６】
前記湾曲棒は、前記湾曲板の両面に設けられていることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の超電導コイル。
【請求項７】
前記金属板は単独でも、前記湾曲板の湾曲の形状を維持できることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の超電導コイル。
【請求項８】
前記金属板は、前記層に沿って湾曲し、
前記凸部は、前記金属板の曲げによって形成され、前記金属板単独でも前記曲げの形状を維持できることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項９】
前記金属板は、前記層に沿って湾曲し、
前記金属板の前記巻ボビンの軸を含む平面で切断した断面形状は、波形状になり、
前記波形状の高低をなす内の高所部が、前記凸部となり、
前記金属板単独でも前記波形状を維持できることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項１０】
前記超電導線は、複数本の超電導素線が撚られた超電導撚線であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項１１】
前記金属板には、４．２Ｋにおける熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である金属が用いられることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項１２】
前記金属板は、アルミニウム若しくはその合金、又は、銅若しくはその合金であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項１３】
１枚の前記金属板が前記巻ボビンの軸から見込まれる周方向の見込角は、９０度を超え、１８０度以下であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項１４】
前記超電導線のなす層と層の間、又は、前記超電導線のなす層と前記巻ボビンの間において、同一の前記間では、前記巻ボビンの周方向に２つ又は３つの前記金属板が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項１５】
請求の範囲第１項に記載の超電導コイルと、
前記超電導コイルを冷却する冷凍機とを有することを特徴とする超電導磁石装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導コイルと、それを備える超電導磁石装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超電導コイルの冷却技術としては、液体ヘリウムや液体窒素などの冷媒の中に超電導コイルを浸漬して冷却するものと、冷凍機の冷却用伝導体を超電導コイルに接触させ、固体熱伝導で冷却するものとがある。このうち後者は、いわゆる、伝導冷却型超電導コイルであり、巻ボビンと、この巻ボビンに超電導線を巻回してなる巻線部と、巻ボビンを冷却するための冷却ヘッドと、この冷却ヘッドを伝熱バーを介して冷却する冷凍機とを有している（例えば、特許文献１参照）。超電導線には、ニオブチタン超電導線が用いられることが多いが、最近になって臨界温度が３９Ｋの二ホウ化マグネシウム超電導線や、臨界温度が９０〜１１５Ｋの酸化物超電導線を用いた伝導冷却型超電導コイルが試作されている。いずれの超電導線が用いられようとも、伝導冷却型超電導コイルでは、巻線部を冷凍機と熱的に強固に接続し冷却する必要がある。このために、巻ボビンに冷却ヘッドを直接設置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１４２２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、超電導コイルが大型化すると、その熱容量が大きくなり、所望の運転温度までの冷却に多大な時間を要する場合があった。具体的には、超電導コイル（巻線部）内に温度勾配が生じ、温度の高い箇所でも所望の運転温度まで冷却するには、温度の低い箇所を所望の運転温度より低い温度まで冷却しなければならず、冷却に多大な時間を要した。巻ボビンに近接している超電導線では温度が低下し易く、巻ボビンから離れるほど超電導線の温度は高くなり、その温度差は数ケルビン（Ｋ）に達する場合があった。【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、巻線部内に生じる温度勾配の増大を抑制できる超電導コイル、及び超電導磁石装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は、
巻ボビンに超電導線が層状に巻回された巻線部と、
前記超電導線のなす層同士の間、及び、前記超電導線のなす層と前記巻ボビンとの間の内の、少なくともどちらか一方に設けられる金属板とを有し、
前記金属板には、同一の前記層内で互いに隣り合う前記超電導線の間に、前記超電導線に沿うような凸部が設けられていることを特徴とする超電導コイルである。【０００７】
また、本発明は、この超電導コイルと、この前記超電導コイルを冷却する冷凍機とを有することを特徴とする超電導磁石装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、巻線部内に生じる温度勾配の増大を抑制できる超電導コイル、及び超電導磁石装置を提供できる。なお、前記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態に係る超電導磁石装置の平面図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＡ−Ａ方向の矢視断面図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施形態に係る超電導コイルに用いられる金属板の展開図である。
【図２Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る超電導コイルに用いられる金属板の斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る超電導磁石装置の縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る超電導コイルに用いられる金属板の斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る超電導磁石装置の縦断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る超電導コイルに用いられる金属板の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１Ａに、本発明の第１の実施形態に係る超電導磁石装置１の平面図を示し、図１Ｂに、図１ＡのＡ−Ａ方向の矢視断面図を示す。超電導磁石装置１では、超電導コイル２の冷却技術として、冷凍機３の冷却用伝導体を、伝熱バー４を介して、超電導コイル２に接触させ、固体熱伝導で冷却している。超電導コイル２は、巻ボビン８と、巻ボビン８に超電導線６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）が層状に巻回された巻線部５と、超電導線６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）のなす層間と、超電導線６のなす層６ａと巻ボビン８の間との内の、少なくともにどちらか一方に設けられる金属板９と、冷凍機３と巻ボビン８とに熱的に接続する冷却ヘッド１０とを有している。巻ボビン８は、円筒部８ａと、円筒部８ａの軸方向の両端に設けられ、円筒部８ａと熱的に接続する円環形状で一対のフランジ８ｂとを備えている。
【００１２】
図１Ｂに示すように、超電導線６には、複数本（図１Ｂの例では７本）の超電導素線７が撚られた超電導撚線が用いられている。超電導素線７には、ニオブチタン超電導線を用いることができる。また、超電導素線７には、臨界温度が３９Ｋに達しうる二ホウ化マグネシウム超電導線や、臨界温度が９０〜１１５Ｋに達しうる酸化物超電導線を用いることができる。超電導素線７は、絶縁材で被覆されており、対地絶縁を取ることができる。金属板９には、超電導線６のなす同一の層６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ内で互いに隣り合う超電導線６の中間位置に、超電導線６に沿って、凸部９ｂが設けられている。金属板９は、超電導線６に接触し凸部９ｂが設けられている接触領域（９ａ、９ｂ）と、この接触領域（９ａ、９ｂ）からフランジ８ｂへ伸びる引出領域９ｃとを備えている。
【００１３】
接触領域（９ａ、９ｂ）には、超電導線６の層６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄに沿って湾曲した湾曲板９ａと、超電導線６に沿って湾曲板９ａ上に固定され、層６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄに沿って湾曲し、凸部（９ｂ）となる湾曲棒９ｂとを備えている。湾曲棒９ｂは、湾曲板９ａの両面に設けられている。
【００１４】
超電導線６のなす層６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄとそれに隣り合う層６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄとの層間、又は、超電導線６のなす層６ａと巻ボビン８の円筒部８ａの間（層間）において、同一の層間毎では、巻ボビン８の周方向に２つ又は３つ（図１Ａの例では２つ）の金属板９（湾曲板（接触領域）９ａ）が設けられている。そして、１枚の金属板９の湾曲板（接触領域）９ａが、巻ボビン８の中心軸から見込まれる周方向の見込角θは、９０度を超え、１８０度以下になっている（図１Ａの例では略１８０度になっている。）。図１Ｂに示すように、湾曲板９ａは、フランジ８ｃ（８ｂ、８）から離れている。
【００１５】
金属板９と、巻ボビン８と、冷却ヘッド１０と、伝熱バー４には、４．２Ｋにおける熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である金属材が用いられている。具体的にその金属材には、アルミニウム若しくはその合金、又は、銅若しくはその合金を用いることができる。なお、第１の実施形態では、金属板９の金属材として、純度が９９．９％のアルミニウムを用いた。また、湾曲板９ａの厚さは、０．２ｍｍであった。
【００１６】
図１Ａに示すように、引出領域９ｃの円筒部８ａの周方向の幅は、接触領域９ａの周方向の幅より狭くなっている。引出領域９ｃは、フランジ８ｂに設けられた貫通孔８ｄを貫通し、フランジ８ｂに熱的に接続する冷却ヘッド１０に達し熱的に接続している。
【００１７】
次に、冷凍機３による巻線部５の冷却について説明する。まず、冷凍機３が、伝熱バー４を介した熱伝導により、冷却ヘッド１０を冷却する。冷却ヘッド１０は、熱伝導により、巻ボビン８と金属板９を冷却する。巻ボビン８と金属板９は、熱伝導により、内部に温度勾配が生じないように巻線部５を冷却する。具体的に、巻ボビン８に近接する超電導線６は、巻ボビン８によって迅速に冷却することができる。巻ボビン８から離れた領域Ｒに位置する超電導線６は、金属板９に接しており、これによって迅速に冷却することができる。そして、金属板９には、凸部（９ｂ）となる湾曲棒９ｂが設けられているので、超電導線６は金属板９に熱的に良好に接（近接）することができ、その冷却を迅速化することができる。これらにより、巻線部５の全体が迅速に冷却でき、巻線部５内部に生じる温度勾配を抑制することができる。
【００１８】
巻ボビン８に超電導線６を巻く巻線工程では、まず、円筒部８ａの外周面に金属板９を敷く。このとき、金属板９の引出領域９ｃは、フランジ８ｂの貫通孔８ｄを貫通させ、冷却ヘッド１０に接続しておく。次に、超電導線６を、金属板９上の凸部（９ｂ）となる湾曲棒９ｂに沿って、１層分（１層目の層６ａ）を巻く。この巻回により、超電導線６は、金属板９の湾曲板９ａに圧接するだけでなく、湾曲棒（凸部）９ｂに圧接する。特に、超電導線６が、超電導撚線であると、超電導線６が湾曲板９ａに圧接すると、超電導素線７の束である超電導線６は圧接の方向に薄く潰れようとし、逆に、束をなす複数本の超電導素線７が、その圧接方向の直角方向に広がろうとすることで、湾曲棒（凸部）９ｂに圧接する。
【００１９】
次に、超電導線６の層６ａの上に金属板９を敷く。このときも、引出領域９ｃを貫通孔８ｄに貫通させ冷却ヘッド１０に接続する。次に、超電導線６を、金属板９上の凸部（９ｂ）となる湾曲棒９ｂに沿って、１層分（２層目の層６ｂ）を巻く。以下同様に、金属板９を敷いては、超電導線６を１層分巻くことを繰り返す。そして、最後に、超電導線６の最外層６ｄの上に金属板９を巻きつけている。これらによれば、超電導線６は、金属板９の湾曲板９ａと湾曲棒（凸部）９ｂに圧接し、熱抵抗を小さくできるので、各層６ａ〜６ｄの超電導線６を迅速に冷却することができる。そして、巻線部５を全域にわたって迅速に冷却でき、そこでの温度勾配の発生を抑制することができる。なお、湾曲板９ａは、フランジ８ｃ（８ｂ、８）から離れているので、湾曲板９ａが、その外側の層（例えば層６ｂ）の超電導線６から圧接されると、その湾曲板９ａは、その内側の層（例えば層６ａ）の超電導線６に圧接する。そして、その湾曲板９ａの内側に設けられた湾曲棒（凸部）９ｂも、その内側の層（例えば層６ａ）の超電導線６に圧接する。これによっても、熱抵抗を小さくでき、超電導線６を迅速に冷却できる。また、金属板９の引出領域９ｃは、フランジ８ｂに設けられた貫通孔８ｄを貫通して直接冷却ヘッド１０に接続しているので、これによって、フランジ８ｂとの接触（熱）抵抗をキャンセルでき、巻線部５の全域にわたる冷却を迅速化でき、巻線部５における温度勾配の発生を抑制できる。
【００２０】
そして、本第１の実施形態の超電導磁石装置１と、これから金属板９を省いた比較例の超電導磁石装置とで、巻線部５内の全領域が定常運転温度に到達するまでの時間を比較した。これより、前者の方が後者の約１／２の時間で、定常運転温度に到達できることがわかった。この比較の結果は、超電導コイル２のサイズに関わらず同様であった。また、巻線部５内の全領域が定常運転温度に到達した際の巻線部５内の温度勾配を、本第１の実施形態の超電導磁石装置１と、前記比較例の超電導磁石装置とで比較した。本第１の実施形態の巻線部５における最高温度と最低温度の差は０．２Ｋ以下であった。一方、比較例のそれは１．２Ｋであった。このように、本第１の実施形態の超電導磁石装置１によれば、巻線部５内に生じる温度勾配の増大を抑制できる。
【００２１】
また、図１Ａに示すように、超電導線６の層６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄがなす層間毎に、金属板９（湾曲板９ａ）が、周方向に２つ又は３つ（図１Ａの例では２つ）に分割され、分割された１枚の金属板９（湾曲板９ａ）の巻ボビン８の中心軸から見込まれる周方向の見込角θは、９０度を超え、１８０度以下になっている（図１Ａの例では略１８０度になっている。）ので、交流損失、特に、渦電流損失を低減することができる。また、見込角θは、９０度を超え、１８０度以下の金属板９（湾曲板９ａ）は、いわゆる、アーチ構造をなしているので、金属板９（湾曲板９ａ）の外側から局所的に超電導線６が圧接しても、金属板９（湾曲板９ａ）が変形することはない。そして、金属板９（湾曲板９ａ）は、外側からの局所的な圧接力を、分散させて均一化して金属板９（湾曲板９ａ）の内側の超電導線６の層６ａ等の広範囲に作用させることができる。そして、湾曲棒（凸部）９ｂは、金属板９（湾曲板９ａ）のアーチ構造を補強し、金属板９（湾曲板９ａ）の薄板化・軽量化を可能にしている。また、金属板９は、冷却性能の向上だけでなく、蓄冷性能も向上させている。金属板９が超電導線６に近接して配置されることで、超電導線６の局所で一時的に発熱した熱を、瞬時に超電導線６から予め冷えている（蓄冷されている）金属板９に伝導させ、除去することができる。逆に、金属板９（湾曲板９ａ）が、周方向に分割されておらず１つでは、外側の超電導線６からの圧接力を、内側の超電導線６に作用させることができない。また、金属板９（湾曲板９ａ）が、周方向に４つ以上に分割されていると、アーチ構造による効果が小さくなってしまう。同様に、見込角θが、９０度以下では、アーチ構造による効果が小さくなってしまい、１８０度を超え３６０度未満だと、金属板９（湾曲板９ａ）を周方向に対称に配置できず、圧接力の周方向の分布が不均一になる。見込角θが３６０度では、金属板９（湾曲板９ａ）が、周方向に分割されておらず、前記したように、外側の超電導線６からの圧接力を、内側の超電導線６に作用させることができない。
【００２２】
また、超電導コイル２に過電流を通電したときにおいても、本第１の実施形態の超電導磁石装置１は有効である。例えば、超電導素線７に二ホウ化マグネシウム超電導線を用いた超電導撚線（超電導線６）の超電導コイル２を用いて比較実験を行った。超電導コイル２は、温度１４Ｋ、磁場強度１Ｔ中で、臨界電流が３０Ａであった。この超電導コイル２に、臨界電流の３０Ａから１Ａ刻みで電流値を上げ、その上げた際にはその電流値を１分間保持するように通電を行った。つまり、３０Ａから３１Ａに電流値を上げて１分間保持し、３１Ａから３２Ａに電流値を上げて１分間保持し、この１Ａの上昇と１分間の保持を繰り返した。この繰り返しにより、最終的に、超電導コイル２の電圧が急激に上昇し、いわゆる、熱暴走が生じる。この比較実験では、この熱暴走の生じた際の電流値を計測し比較した。その結果、本第１の実施形態の超電導コイル２では、臨界電流の１．８倍である５４Ａで熱暴走が起きた。一方、比較例の金属板９を省いた超電導コイルでは、臨界電流の１．３倍である３９Ａで熱暴走した。これより、第１の実施形態によれば、熱暴走の発生を抑制でき、過電流が流れるような状況でも使用でき、有用である。
【００２３】
また、本第１の実施形態の超電導コイル２によれば、高精度に所定の位置に超電導線６を巻回することができる。すなわち、金属板９（湾曲板９ａ）のアーチ構造により、同一層６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ内の複数本の超電導線６の、巻ボビン８の中心軸からの距離を、均一に保持することができる。また、湾曲棒（凸部）９ｂにより、超電導線（超電導撚線）６、特に、超電導素線７は、巻ボビン８の中心軸の方向の移動は抑制される。これにより、超電導線６（超電導素線７）のその中心軸方向の位置を、再現性よく決定することができる。特に、湾曲棒（凸部）９ｂは、互いに隣接する超電導線６の間に位置して、それらの超電導線６の位置を決定するので、同一層６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ内の複数本の超電導線６の互いの位置関係を一意に決定することができる。前記により、超電導線６を、巻ボビン８の径方向と中心軸方向に対して位置決めでき、高精度に配置することができる。これにより、層６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの超電導線６の巻数を、容易に一致させることができる。そして、本第１の実施形態の超電導コイル２によれば、設計された所定の位置に超電導線６を巻回することができるので、ＭＲＩ（magnetic resonance imaging）やＮＭＲ（nuclear magnetic resonance）に要求されるような高い磁場均一度を有する磁場を再現性よく発生させることができる。
【００２４】
図２Ａに、本発明の第１の実施形態に係る超電導コイルに用いられる金属板９の展開図を示し、図２Ｂに、その金属板９の斜視図を示す。図２Ａに示すように、展開した湾曲板９ａの形状は、矩形としたが、平行四辺形でもよい。また、引出領域９ｃは、図２Ａの例では、湾曲板９ａの矩形の辺の中央に設けたが、これに限らず、周辺部の設けてもよい。そして、図１Ａに示すように、湾曲板９ａの矩形の辺に対して引出領域９ｃを設ける位置を、湾曲板９ａ毎に互いに違えてもよい。これによれば、湾曲板９ａが周方向に分割されていても、超電導線６の層６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの周方向のどこであっても、内側・外側のどちらか一方は必ず湾曲板９ａに接することができる。また、図２Ｂに示すように、金属板９は単独でも、湾曲板９ａの湾曲の形状を維持できるようになっている。金属板９（湾曲板９ａ）は、箔材やシート材のように自重や外力によって容易に変形せず、湾曲の形状（アーチ構造）を自身で維持できるだけの強度を有している。そのために、例えば、金属板９（湾曲板９ａ）は、箔材やシート材より厚く形成されている。
【００２５】
（第２の実施形態）
図３に、本発明の第２の実施形態に係る超電導磁石装置１の縦断面図を示し、図４に、それの超電導コイルに用いられる金属板９の斜視図を示す。第２の実施形態の超電導磁石装置１が、第１の実施形態の超電導磁石装置１と異なっている点は、前記凸部が、金属板９（湾曲板９ａ）の曲げ９ｄによって形成されている点である。曲げ（凸部）９ｄは、金属板９（湾曲板９ａ）の外側（凸側）に突出するように設けられている。逆に、金属板９（湾曲板９ａ）の内側（凹側）には、溝が生じている。この金属板９はプレス加工により形成することができる。
【００２６】
（第３の実施形態）
図５に、本発明の第３の実施形態に係る超電導磁石装置１の縦断面図を示し、図６に、それの超電導コイルに用いられる金属板９の斜視図を示す。第３の実施形態の超電導磁石装置１が、第１の実施形態の超電導磁石装置１と異なっている点は、金属板９（湾曲板９ａ）の巻ボビン８の軸を含む平面で切断した断面形状が波形状になっている点である。その波形状の高低をなす内の高所部９ｅが、その外側に位置する超電導線６に対して前記凸部として機能している。また、その波形状の高低をなす内の低所部９ｆが、その内側に位置する超電導線６に対して前記凸部として機能している。これに伴い、金属板９を挟んで隣り合う層、例えば層６ａと６ｂ内の超電導線６は、俵積みのように互い違いに配置されている。なお、超電導線６には、断面形状が円形の超電導多芯線等を用いている。ただ、断面形状が円形の超電導線６に限ったわけでなく、図１Ｂに示した超電導線（超電導撚線）６でもよい。逆に、第１と第２の実施形態の超電導線６に、断面形状が円形の超電導多芯線等を用いてもよい。
【００２７】
そして、本発明は、前記した第１〜第３の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した第１〜第３の実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１      超電導磁石装置
２      超電導コイル
３      冷凍機
４      伝熱バー
５      巻線部
６      超電導線（超電導撚線）
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ  層
７      超電導素線
８      巻ボビン
８ａ    円筒部
８ｂ、８ｃ  フランジ
８ｄ    貫通孔
９      金属板
９ａ    湾曲板（接触領域）
９ｂ    湾曲棒（凸部、接触領域）
９ｃ    引出領域
９ｄ    金属板の曲げ（凸部、接触領域）
９ｅ    金属板の波形状の高所部（凸部、接触領域）
９ｆ    金属板の波形状の低所部（凸部、接触領域）
１０    冷却ヘッド
θ      金属板の軸から見込まれる周方向の見込角
【図１Ａ】
2014049842.tif 000003
【図１Ｂ】
2014049842.tif 000004
【図２Ａ】
2014049842.tif 000005
【図２Ｂ】
2014049842.tif 000006
【図３】
2014049842.tif 000007
【図４】
2014049842.tif 000008
【図５】
2014049842.tif 000009
【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年7月2日(2013.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻ボビンに超電導線が層状に巻回された巻線部と、
前記超電導線のなす層同士の間、及び、前記超電導線のなす層と前記巻ボビンとの間の内の、少なくともどちらか一方に設けられる金属板とを有し、
前記金属板には、同一の前記層内で互いに隣り合う前記超電導線の間に、前記超電導線に沿うような凸部が設けられており、
前記超電導線は、複数本の超電導素線が撚られた超電導撚線であることを特徴とする超電導コイル。
【請求項２】
前記巻ボビンは、
円筒部と、
前記円筒部の軸方向の両端に設けられ、前記円筒部と熱的に接続する一対のフランジとを備え、
前記金属板は、
前記超電導線に接触する接触領域と、
前記接触領域から前記フランジへ伸び、前記円筒部の周方向の幅が前記接触領域の周方向の幅より狭い引出領域とを備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項３】
冷凍機と前記フランジとに熱的に接続する冷却ヘッドを有し、
前記引出領域は、前記フランジを貫通して前記冷却ヘッドに達していることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の超電導コイル。
【請求項４】
前記接触領域は、前記フランジから離れていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の超電導コイル。
【請求項５】
前記金属板は、
前記層に沿って湾曲した湾曲板と、
前記超電導線に沿って前記湾曲板上に固定され、前記層に沿って湾曲し、前記凸部となる湾曲棒とを備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項６】
前記湾曲棒は、前記湾曲板の両面に設けられていることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の超電導コイル。
【請求項７】
前記金属板は単独でも、前記湾曲板の湾曲の形状を維持できることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の超電導コイル。
【請求項８】
前記金属板は、前記層に沿って湾曲し、
前記凸部は、前記金属板の曲げによって形成され、前記金属板単独でも前記曲げの形状を維持できることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項９】
前記金属板は、前記層に沿って湾曲し、
前記金属板の前記巻ボビンの軸を含む平面で切断した断面形状は、波形状になり、
前記波形状の高低をなす内の高所部が、前記凸部となり、
前記金属板単独でも前記波形状を維持できることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項１０】
（削除）
【請求項１１】
前記金属板には、４．２Ｋにおける熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である金属が用いられることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項１２】
前記金属板は、アルミニウム若しくはその合金、又は、銅若しくはその合金であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項１３】
１枚の前記金属板が前記巻ボビンの軸から見込まれる周方向の見込角は、９０度を超え、１８０度以下であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項１４】
前記超電導線のなす層と層の間、又は、前記超電導線のなす層と前記巻ボビンの間において、同一の前記間では、前記巻ボビンの周方向に２つ又は３つの前記金属板が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超電導コイル。
【請求項１５】
請求の範囲第１項に記載の超電導コイルと、
前記超電導コイルを冷却する冷凍機とを有することを特徴とする超電導磁石装置。
【国際調査報告】
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