(57)【要約】【課題】クエンチ現象の抑止及び製造工数の低減を同時に実現可能な超電導コイルを提供する。【解決手段】第１の超電導コイル１１は、巻枠１３と、巻枠１３に巻き回された超電導線材１５の巻線部１６と、巻枠１３及び超電導線材１５の巻線部１６の間隙に介挿される絶縁板２５と、を有する。絶縁板２５は、厚さ方向に分離された、第１の絶縁板２１、及び、第２の絶縁板２３からなる。第１の絶縁板２１及び第２の絶縁板２３のうち相対する分離面の間には、シート状のフッ素樹脂などの低摩擦材２７が介挿されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻枠と、
当該巻枠に巻き回された超電導線材の巻線部と、
前記巻枠及び前記超電導線材の巻線部の間隙に介挿される絶縁板と、を有し、
前記絶縁板は、厚さ方向に複数に分離されており、少なくとも、相対する分離面同士が摺動可能に構成されている
ことを特徴とする超電導コイル。
【請求項２】
請求項１に記載の超電導コイルであって、
前記間隙には、当該間隙に応じた空隙を埋めるように、相互に厚さの異なる絶縁板が、組み合わせて介挿されている
ことを特徴とする超電導コイル。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の超電導コイルであって、
前記厚さ方向に複数に分離された絶縁板のうち前記相対する分離面の間には、低摩擦材が介挿されている
ことを特徴とする超電導コイル。
【請求項４】
請求項３に記載の超電導コイルであって、
前記低摩擦材は、フッ素樹脂シートである
ことを特徴とする超電導コイル。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の超電導コイルであって、
前記超電導線材の巻線部は、樹脂を用いた含浸処理によって一体化されており、かつ、前記厚さ方向に複数に分離された絶縁板であって、前記巻線部の側に位置する絶縁板のうち、該巻線部に相対する面には、易接着処理が施されている
ことを特徴とする超電導コイル。
【請求項６】
巻枠と、
当該巻枠に巻き回された超電導線材の巻線部と、
前記巻枠及び前記超電導線材の巻線部の間隙に介挿される絶縁板と、を有し、
前記巻枠は、その断面が略Ｕ字状に形成されており、
前記超電導線材の巻線部は、前記巻枠のうち前記略Ｕ字状の空間に収容されており、
前記絶縁板は、厚さ方向に複数に分離されており、少なくとも、相対する分離面同士が摺動可能に構成されており、
前記巻枠のうち前記略Ｕ字状の空間を外方から塞ぐように位置するバインドを有し、
前記バインド及び前記超電導線材の巻線部の間隙には、前記絶縁板が介挿されている
ことを特徴とする超電導コイル。
【請求項７】
請求項６に記載の超電導コイルであって、
前記間隙には、当該間隙に応じた空隙を埋めるように、相互に厚さの異なる絶縁板が、組み合わせて介挿されている
ことを特徴とする超電導コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導磁石装置を構成する超電導コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
超電導磁石装置は、極低温で電気抵抗がゼロとなる超電導線材を用いた超電導コイルを内蔵する。超電導磁石装置は、超電導コイルに大電流を通電することで常電導コイルによる磁石装置と比べて強くかつ安定な磁場を生成する機能を有する。このような超電導磁石装置は、たとえばNMR (Nuclear Magnetic Resonance)やMRI (Magnetic Resonance Imaging) などのように、安定な強磁場が必要とされる分野に応用されている。
【０００３】
超電導磁石装置の主要なコンポーネントである超電導コイルを設計する上で重要な項目のひとつが、いわゆるクエンチ現象の抑止である。クエンチ現象について、詳しくは次述する。
【０００４】
超電導コイルに用いられる超電導線材が、通電中に何らかの原因で常電導転移を起こすと、該当部位でジュール発熱が生じる。この発熱量が、超電導コイルを超電導状態に維持するための冷却の能力を超えると、超電導線材における該当部位の温度が上昇しはじめる。その結果、熱伝導によって該当部位に隣接する部位の超電導線材の温度も上昇する。この過程が連鎖的に生ずることで、ついには超電導コイルの大部分で常電導転移が生じ、超電導コイルに蓄積された磁気エネルギーがジュール熱となって放出される。これがクエンチ現象である。
超電導コイルには、液体ヘリウムなどの液体冷媒により冷却されるものがあるが、この場合、液体ヘリウムはジュール熱により沸騰、気化して大気中に解放される。
【０００５】
このように、ひとたびクエンチ現象が生じると、超電導コイルの温度が上昇し、これに伴って冷媒を失うから、その再起動には冷媒の補充、再冷却という手順が必要となり、その間、超電導磁石装置の運転ができないことになる。それゆえクエンチ現象の抑止は、超電導コイルを設計する上で重要な項目のひとつとなっている。
【０００６】
クエンチ現象の起点となる常電導転移は、様々な原因により引き起こされる。たとえば、超電導コイル自身が自ら受ける電磁力により変形すると、この変形に伴って巻枠に対して超電導コイルが摺動することで摩擦発熱が生じる。こうして生じた摩擦発熱が、超電導コイルの温度を上昇させる要因のひとつとして知られている。
【０００７】
特許文献１には、巻枠と超電導コイルとの間に低摩擦材料を挿入することで、巻枠に対する超電導コイルの摺動時に生じる摩擦発熱を低減する技術が開示されている。しかし、近年の超電導コイルの大容量化に伴い電磁力が増大し、これに伴って摩擦発熱の量が大きくなってくると、低摩擦とするだけではクエンチ現象の抑止効果を十分に得られないおそれがある。
【０００８】
特許文献２には、巻枠と超電導コイルとの間に、絶縁機能を有するスペーサを挿入すると共に、スペーサと巻枠との間に低摩擦材を挿入することで、巻枠に対する超電導コイルの摺動時に生じる摩擦発熱を低減する技術が開示されている。
【０００９】
ここで、特許文献２のように、巻枠と超電導コイルとの間に、絶縁機能を有するスペーサを挿入する構造をとる場合、超電導コイルに対しスペーサが接着されていることが前提となる。なぜなら、超電導コイルとスペーサとの間で摺動が生じると、この摺動時に生じる摩擦発熱が、超電導コイルの温度を上昇させてしまうからである。
【００１０】
特許文献３には、複数層にわたって巻回された超電導線と、この超電導線の各層間に介在された電気絶縁性の樹脂シートからなる絶縁シートと、前記超電導線と絶縁シートとの間に充填された接着性樹脂とを含む超電導コイルであって、前記絶縁シートの表面に易接着処理を施すことにより、超電導線と絶縁シートとの間の接着性を強固にする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−１３９３０９号公報
【特許文献２】特開２００７−２１４４６６号公報
【特許文献３】特開２００６−１２０８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、たとえば、NMRやMRIなどのように、安定な強磁場を高い精度で生成すべき要請がある際に、こうした用途に用いられる超電導コイルの寸法精度は、一般に、極めて厳しいのが現実である。ここで、特許文献１や特許文献２のような超電導コイルの構成を採用すると、その寸法精度は、巻枠の加工精度に大きく依存する。しかしながら、巻枠の加工精度を確保しようとすると、製造工数が多大となるという問題があった。
【００１３】
また、特許文献３に開示されるような、絶縁シートの表面に易接着処理を施しても、やはり製造工数が増大してしまう。
【００１４】
本発明は、前記した実情に鑑みてなされたもので、クエンチ現象の抑止及び製造工数の低減を同時に実現可能な超電導コイルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明に係る超電導コイルは、巻枠と、当該巻枠に巻き回された超電導線材の巻線部と、前記巻枠及び前記巻線部の間隙に介挿される絶縁板と、を有し、前記絶縁板は、厚さ方向に複数に分離されており、少なくとも、相対する分離面同士が摺動可能に構成されていることを最も主要な特徴とする。
【００１６】
本発明に係る超電導コイルでは、絶縁板が、厚さ方向に複数に分離されているため、例えば、相互に厚さの異なる複数種類の絶縁板のなかから、巻枠及び巻線部の間隙に応じた厚さとなる絶縁板の組み合わせを選択すれば、巻枠の寸法誤差を、絶縁板の組み合わせ方によって修正することができる。
その結果、多大な工数を要する巻枠の加工精度に依存することなく、換言すれば、巻枠の加工に係る製造工数を低減させても、巻枠に対する巻線部の配置に係る寸法精度を高い水準に維持することができる。
【００１７】
また、絶縁板は、少なくとも、相対する分離面同士が摺動可能に構成されているため、相対する分離面での摺動に伴う摩擦発熱の量を抑制すると共に、超電導線材の巻線部の側に位置する絶縁板によって、摩擦発熱を効果的に断熱することができる。その結果、クエンチ現象の抑止効果を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、クエンチ現象の抑止及び製造工数の低減を同時に実現可能な超電導コイルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る超電導コイルの縦断面を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る超電導コイルが有する絶縁板の積層構造を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る超電導コイルの縦断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の複数の実施形態に係る超電導コイルについて、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
〔本発明の第１実施形態に係る第１の超電導コイル１１の構成〕
はじめに、本発明の第１実施形態に係る第１の超電導コイル１１の構成について、図１及び図２を参照して説明する。
本発明の第１実施形態に係る第１の超電導コイル１１は、図１に示すように、巻枠１３と、巻枠１３に周回状に巻き回された超電導線材１５の巻線部１６と、巻枠１３及び超電導線材１５の巻線部１６の間隙に介挿される絶縁板２５と、を有して構成されている。
【００２２】
巻枠１３は、ステンレス鋼などの非磁性金属からなる。巻枠１３は、略円柱状の基部１３ａと、基部１３ａから周回状に延びるフランジ部１３ｂ，１３ｃとを有し、その縦断面が略Ｕ字状に形成されている。巻枠１３のうち略Ｕ字状の空間には、超電導線材１５の巻線部１６が収容されている。超電導線材１５の巻線部１６は、たとえばエポキシ樹脂などの樹脂１７を用いた含浸処理によって一体化されている。
【００２３】
巻枠１３及び超電導線材１５の巻線部１６の間隙には、電気的絶縁性の確保、及び、超電導線材１５の巻線部１６を所要の位置に保持するために、絶縁板２５が介挿されている。絶縁板２５は、厚さ方向に複数に分離されている。詳しく述べると、絶縁板２５は、巻枠１３の側に位置する第１の絶縁板２１と、超電導線材１５の巻線部１６の側に位置する第２の絶縁板２３とを、相対する分離面において接合して構成されている。
【００２４】
第１の絶縁板２１及び第２の絶縁板２３は、共通の構成を有する。そのため、第１の絶縁板２１及び第２の絶縁板２３の構成を説明する際に、特に区別することを要しない場合、第１の絶縁板２１及び第２の絶縁板２３を、単に絶縁板２５と総称することとする。
【００２５】
絶縁板２５は、例えば図２に示すように、ガラス繊維からなる平板状の補強材３１と、熱伝導率が低い平板状の絶縁材３３とを交互に積層した状態で、エポキシなどの樹脂を用いて含浸処理を行うことで相互に接着し平板状に成型して構成されている。絶縁材３３としては、絶縁性能及び断熱性能を高い水準で確保可能な素材、たとえば、シート状のポリイミドを好適に用いることができる。
【００２６】
第１の絶縁板２１及び第２の絶縁板２３の前記相対する分離面の間には、たとえばシート状のフッ素樹脂のような低摩擦材２７が介挿されている。これにより、第１の超電導コイル１１を含んで構成される第１の超電導磁石装置（不図示）の運転時に、超電導線材１５の巻線部１６自身が自ら受ける電磁力により変形した際であっても、この変形に伴う巻枠１３に対する巻線部１６の摺動を、低摩擦材２７が介挿された前記相対する分離面の間で行わせることができる。その結果、前記相対する分離面において生じる摩擦発熱の量を低減させることができるため、クエンチ現象の抑止効果を高めることができる。
【００２７】
第２の絶縁板２３及び超電導線材１５の巻線部１６の間は、エポキシなどの樹脂１７を用いた含浸処理によって相互に接着した状態を維持して一体化されている。この接着にあたり、巻線部１６の側に位置する第２の絶縁板２３のうち、巻線部１６に相対する面には、特許文献３に開示されるような易接着処理が施されていることが好ましい。
【００２８】
第１の絶縁板２１及び巻枠１３の間は、接着されていてもよいし、接着されていなくても構わない。本発明の第１実施形態に係る第１の超電導コイル１１では、巻枠１３に対する巻線部１６の摺動を促進にするために、第１の絶縁板２１及び巻枠１３の間は接着されていない。第１の絶縁板２１及び巻枠１３の間には、第１の絶縁板２１及び第２の絶縁板２３の前記相対する分離面の間と同様に、たとえばシート状のフッ素樹脂のような低摩擦材２７が介挿されている。
【００２９】
要するに、第１の超電導コイル１１を含んで構成される第１の超電導磁石装置（不図示）の運転時に、超電導線材１５の巻線部１６自身が自ら受ける電磁力により変形した際において、この変形に伴う巻枠１３に対する巻線部１６の摺動が、第１の絶縁板２１及び第２の絶縁板２３の前記相対する分離面の間、及び／又は、第１の絶縁板２１及び巻枠１３の間で生じるが、第２の絶縁板２３及び超電導線材１５の巻線部１６の間では生じないように構成されている。その結果、前記変形に伴う巻枠１３に対する巻線部１６の摺動を、低摩擦材２７が介挿された面間で行わせることができる。
したがって、第１の超電導コイル１１によれば、前記の摺動により生じる摩擦発熱の量を低減させることができるため、クエンチ現象の抑止効果を高めることができる。
【００３０】
第２の絶縁板２３の厚さは、前記の摺動により生じる摩擦発熱の量を十分に断熱可能となることを考慮して設計する。具体的には、たとえば特許文献２に記載されたような手法を用いて、第２の絶縁板２３の厚さ寸法を決定すればよい。ここで、摺動発熱量qは、摺動距離δ、面圧σ、摺動面の摩擦係数μとすると、次式のように表現することができる。
q = μσδ           ・・・（数式１）
【００３１】
低摩擦材２７の材質からμが、第１の超電導磁石装置の運転状態からσ、δが推測され、その結果、摺動発熱量qが算出される。ただし、摺動距離δ及び面圧σは、第１の超電導磁石装置の運転状態、すなわち、超電導線材１５の巻線部１６の配置を含む超電導磁石の構成によってさまざまに変化する。
【００３２】
前記のようにして算出される摺動発熱量qは、巻枠１３及び巻線部１６へとそれぞれ伝わって、巻線部１６の温度を上げるように働く。このとき、次式のように、巻線部１６の上昇温度ΔTが、温度裕度、すなわち、巻線部１６におけるクエンチ現象を抑止可能な上限値ΔTmax未満になっていれば、摺動発熱量qによるクエンチ現象を抑止することができる。
ΔT < ΔTmax      ・・・（数式２）
【００３３】
巻線部１６の上昇温度ΔTは、第２の絶縁板２３の厚さ寸法を変更することで制御することができる。つまり、第２の絶縁板２３の厚さ寸法が厚いほど断熱性能は高くなる一方、薄くなると逆に断熱性能は低くなる。ここで、断熱性能だけに着目すると、第２の絶縁板２３の厚さ寸法は、可能な限り厚くすることが好ましい。しかし、第２の絶縁板２３の厚さ寸法を増大させると、第２の絶縁板２３のコスト増につながるほか、第２の絶縁板２３の剛性が高まる。すると、第１の超電導磁石装置の運転時に、巻線部１６自身が変形した際において、第２の絶縁板２３が巻線部１６の変形に追従しないため、第２の絶縁板２３及び巻線部１６間の接着関係を維持できないおそれがある。第２の絶縁板２３及び巻線部１６間が剥離すると、この剥離の際に生じる発熱や、剥離後において第２の絶縁板２３及び巻線部１６が相互に摺動することで生じる発熱によって、クエンチ現象を引き起こすおそれがある。
したがって、第２の絶縁板２３の厚さ寸法は、数式２を満たす範囲で可能な限り薄く構成することが好ましい。
【００３４】
第１の絶縁板２１の厚さ寸法は、巻枠１３の加工精度、巻枠１３及び巻線部１６の間隙寸法、及び、第２の絶縁板２３の厚さ寸法を考慮して、巻枠１３及び巻線部１６の間隙に応じた空隙を埋めるように適宜選択される。具体的には、たとえば、第１の絶縁板２１の厚さ寸法として、０．１ｍｍ刻みで相互に厚さの異なる複数種類の絶縁板をあらかじめ用意しておき、巻枠１３の加工精度に応じて、巻線部１６を所要の寸法精度で巻線可能なように、適切な厚さの絶縁板を選択的に用いればよい。
【００３５】
このようにして、仮に、巻枠１３の加工精度が低くとも、第１の絶縁板２１の厚さ寸法として、巻枠１３及び巻線部１６の間隙に応じた空隙を埋めることができる寸法を選択的に用いることにより、巻枠１３に対する巻線部１６の配置を適切な位置に調整することができる。なお、第１の絶縁板２１及び第２の絶縁板２３の厚さ寸法の合計は、クエンチ現象が生じた際に生じるであろう最大電圧を考慮して、巻枠１３及び巻線部１６の間の電気的な絶縁を確保可能な厚さ寸法に設定する。
このように構成すれば、クエンチ現象の抑止及び製造工数の低減を同時に実現可能な第１の超電導コイル１１を提供することができる。
【００３６】
〔第１の超電導コイル１１の作用効果〕
第１の超電導コイル１１は、巻枠１３と、巻枠１３に巻き回された超電導線材１５の巻線部１６と、巻枠１３及び巻線部１６の間隙に介挿される絶縁板２５と、を有し、絶縁板２５は、厚さ方向に複数に分離されており、少なくとも、相対する分離面同士が摺動可能に構成されている。
【００３７】
第１の超電導コイル１１では、絶縁板２５が、厚さ方向に複数に分離されているため、例えば、相互に厚さの異なる複数種類の絶縁板２５のなかから、巻枠１３及び巻線部１６の間隙に応じた厚さとなる絶縁板２５の組み合わせを選択すれば、巻枠１３の寸法誤差を、絶縁板２５の組み合わせ方によって修正することができる。換言すれば、巻枠１３及び巻線部１６の間隙には、この間隙に応じた空隙を埋めるように、相互に厚さの異なる絶縁板２５が、組み合わせて介挿されている。その結果、多大な工数を要する巻枠１３の加工精度に依存することなく、換言すれば、巻枠１３の加工に係る製造工数を低減させても、巻枠１３に対する巻線部１６の配置に係る寸法精度を高い水準に維持することができる。
【００３８】
また、絶縁板２５は、少なくとも、相対する分離面同士が摺動可能に構成されているため、相対する分離面での摺動に伴う摩擦発熱の量を抑制すると共に、超電導線材１５の巻線部１６の側に位置する第２の絶縁板２３によって、摩擦発熱を効果的に断熱することができる。
【００３９】
さらに、絶縁板２５が、厚さ方向に複数に分離されているため、超電導線材１５の巻線部１６の側に位置する第２の絶縁板２３の厚さを、従来よりも相対的に薄く構成することができる。その結果、超電導線材１５の巻線部１６の側に位置する第２の絶縁板２３の剛性を弱くすることができる。そのため、第１の超電導磁石装置の運転に付随して起こる巻線部１６の変形に伴う巻線部１６と第２の絶縁板２３との接着剥離が起きにくくなって、巻線部１６と第２の絶縁板２３との間の接着関係が維持される。この結果、当該接着面における摺動による発熱が抑制され、クエンチ現象の抑止効果を高めることができる。
【００４０】
したがって、第１の超電導コイル１１によれば、クエンチ現象の抑止及び製造工数の低減を同時に実現可能な超電導コイルを提供することができる。
【００４１】
また、第１の超電導コイル１１では、厚さ方向に複数に分離された複数の絶縁板２５のうち、巻枠１３の側に介挿される第１の絶縁板２１は、相互に厚さの異なる複数種類の絶縁板２５のなかから、前記間隙に応じた空隙を埋めるように選択された絶縁板である、構成を採用してもよい。
【００４２】
このように構成すれば、巻枠１３の側に介挿される第１の絶縁板２１は、相互に厚さの異なる複数種類の絶縁板２５のなかから、前記間隙に応じた空隙を埋めるように選択された絶縁板であるから、巻枠１３の寸法誤差を、前記間隙に応じた空隙を埋めるように選択された絶縁板によって修正することができる。その結果、多大な工数を要する巻枠１３の加工精度に依存することなく、換言すれば、巻枠１３の加工に係る製造工数を低減させても、巻枠１３に対する巻線部１６の配置に係る寸法精度を高い水準に維持することができる。
【００４３】
また、第１の超電導コイル１１では、厚さ方向に複数に分離された絶縁板２５のうち相対する分離面の間には、低摩擦材２７が介挿されている、構成を採用してもよい。
【００４４】
このように構成すれば、厚さ方向に複数に分離された絶縁板２５のうち相対する分離面の間に低摩擦材（例えばシート状のフッ素樹脂）２７が介挿されているため、相対する分離面での摺動に伴う摩擦発熱の量を抑制することができる。その結果、クエンチ現象の抑止効果を高めることができる。
【００４５】
また、第１の超電導コイル１１では、超電導線材１５の巻線部１６は、樹脂１７を用いた含浸処理によって一体化されており、かつ、厚さ方向に複数に分離された絶縁板２５であって、巻線部１６の側に位置する第２の絶縁板２３のうち、巻線部１６に相対する面には、易接着処理が施されている、構成を採用してもよい。
【００４６】
このように構成すれば、第１の超電導磁石装置の運転時に、巻線部１６の変形が生じたとしても、巻線部１６の変形に伴う巻線部１６と第２の絶縁板２３との接着剥離が起きにくくなって、巻線部１６と第２の絶縁板２３との間の接着関係が維持される。この結果、当該接着面における摺動による発熱が抑制され、クエンチ現象の抑止効果を高めることができる。
【００４７】
〔本発明の第２実施形態に係る第２の超電導コイル１０１の構成〕
次に、本発明の第２実施形態に係る第２の超電導コイル１０１の構成について、図３を参照して説明する。
本発明の第２実施形態に係る第２の超電導コイル１０１は、前記した第１実施形態に係る第１の超電導コイル１１と共通の部分が存在する。そこで、第１の超電導コイル１１及び第２の超電導コイル１０１間の相違点について説明することで、第２実施形態に係る第２の超電導コイル１０１の説明に代えることとする。
【００４８】
本発明の第２実施形態に係る第２の超電導コイル１０１では、図３に示すように、巻枠１３が有する略Ｕ字状の空間を外方から塞ぐように位置するバインド３５が設けられている。バインド３５は、略円柱状に形成される。バインド３５は、巻線部１６に生じる電磁力に起因する、巻枠１３に対する巻線部１６の摺動を抑えるように機能する。
【００４９】
バインド３５及び超電導線材１５の巻線部１６の間隙には、第１の超電導コイル１１と同様に、絶縁板２５が介挿されている。絶縁板２５が、第１の絶縁板２１及び第２の絶縁板２３から構成される点、及び、第１の絶縁板２１及び第２の絶縁板２３の間に低摩擦材２７が介挿される点は、第１の超電導コイル１１と同じである。バインド３５は、巻線部１６に対し、たとえば焼き嵌めのような方法を用いて設けられる。そのため、バインド３５と第１及び第２の絶縁板２１，２３、低摩擦材２７、巻線部１６との間には面圧が生じる。バインド３５は、前記の面圧によって保持される。
なお、第１及び第２の絶縁板２１，２３の厚さ寸法の決定方法は、第１の超電導コイル１１と同じであるため、その重複する説明を省略する。
【００５０】
〔第２の超電導コイル１０１の作用効果〕
第２の超電導コイル１０１では、巻枠１３のうち略Ｕ字状の空間を外方から塞ぐように位置するバインド３５を有し、バインド３５及び超電導線材１５の巻線部１６の間隙には、絶縁板２５が介挿されているため、第２の超電導コイル１０１を含んで構成される第２の超電導磁石装置（不図示）の運転時に、超電導線材１５の巻線部１６自身が自ら受ける電磁力により変形した際において、この変形に伴う巻線部１６に対するバインド３５の相対面の方向に沿う摺動を、低摩擦材２７が介挿された第１及び第２の絶縁板２１，２３の面間で行わせることができる。
したがって、第２の超電導コイル１０１によれば、巻線部１６自身が自ら受ける電磁力により変形した際において、この変形に伴う巻線部１６に対するバインド３５の相対面の方向に沿う摺動により生じる摩擦発熱の量を低減させることができると共に、第２の絶縁板２３が担う断熱作用によって、クエンチ現象の抑止効果を高めることができる。
【００５１】
また、第２の超電導コイル１０１では、厚さ方向に複数に分離された複数の絶縁板２５のうち、巻枠１３の側に介挿される第１の絶縁板２１は、相互に厚さの異なる複数種類の絶縁板２５のなかから、巻枠１３及び超電導線材１５の巻線部１６の間隙に応じた空隙を埋めるように選択された絶縁板である、構成を採用してもよい。
【００５２】
このように構成すれば、巻枠１３の側に介挿される第１の絶縁板２１は、相互に厚さの異なる複数種類の絶縁板２５のなかから、前記間隙に応じた空隙を埋めるように選択された絶縁板であるから、巻枠１３の寸法誤差を、前記間隙に応じた空隙を埋めるように選択された絶縁板によって修正することができる。その結果、多大な工数を要する巻枠１３の加工精度に依存することなく、換言すれば、巻枠１３の加工に係る製造工数を低減させても、巻枠１３に対する巻線部１６の配置に係る寸法精度を高い水準に維持することができる。
【００５３】
〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
【００５４】
例えば、本発明の第１及び第２実施形態に係る説明において、第１の絶縁板２１及び第２の絶縁板２３からなる絶縁板２５を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。絶縁板２５は、厚さ方向に複数に分離されていれば、その数を問わない。
【００５５】
また、本発明の第１及び第２実施形態に係る説明において、絶縁板２５を、厚さ方向に複数に分離するに際し、第１の絶縁板２１及び第２の絶縁板２３間の分離面を、巻枠１３に対する第１の絶縁板２１の相対面、又は、巻線部１６に対する第２の絶縁板２３の相対面に正対するように設ける例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。第１の絶縁板２１及び第２の絶縁板２３間の分離面を、巻枠１３に対する第１の絶縁板２１の相対面、又は、巻線部１６に対する第２の絶縁板２３の相対面に対して傾斜するように設けてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１１    第１の超電導コイル（超電導コイル）
１３    巻枠
１５    超電導線材
１６    巻線部
２１    第１の絶縁板（絶縁板）
２３    第２の絶縁板（絶縁板）
２５    絶縁板
２７    低摩擦材
３５    バインド
１０１    第２の超電導コイル（超電導コイル）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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