(57)【要約】【課題】電磁力が超電導線に働いた時にも超電導線が損傷を受けることのない超電導コイルを提供する。【解決手段】矩形断面を有し長手方向に溶接部４を有する管状のコンジット１ａ内に超電導線２を収容した導体１を巻回してなり、前記溶接部４が前記導体１の巻回内周側にある構成とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形断面を有し長手方向に溶接部を有する管状のコンジット内に超電導線を収容した導体を巻回してなり、前記溶接部が前記導体の巻回内周側にあることを特徴とする超電導コイル。
【請求項２】
前記溶接部は、導体の巻回内周側の辺の中心から離れた位置にあることを特徴とする請求項１記載の超電導コイル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管状のコンジット内に超電導線を収容し極低温の冷媒を流して冷却する導体を巻回してなる超電導コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
超電導コイルは、超電導線を液体ヘリウムなどの極低温の冷媒で冷却して超電導状態にして電気を流してコイルとして使用している。通常の超電導線を巻いてコイルにし容器に入れて冷媒に漬ける方式では、大型の超電導コイルの場合には大型の容器が必要になる。この問題を解決するために、近年、大型の超電導コイルでは、管内に超電導線を収めて、管内に冷媒を強制的に流し、超電導コイルとする方式が増えてきている。（例えば、特許文献１および２参照）
【０００３】
図４（ａ）は、強制冷却方式の超電導コイルの一例を示す。このコイル１２は、コイルスプリング形状に導体１を巻回したもので、ソレノイドコイルと称する。ソレノイドコイルは、円筒状に巻回された導体１を必要な層数巻きつけて一つのコイルとしている。
【０００４】
図４（ｂ）に、強制冷却方式の超伝導コイル用の導体１の構成を示す。すなわち、冷媒管３に巻き付けられた超電導線２が角型や丸型の管状のコンジット１ａ内に収められ、冷媒管３内に液体ヘリウム等の冷媒を強制的に流して超電導線２を超電導状態にする。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６３−６８１０号公報
【０００６】
【特許文献２】
実開平１−６２６２０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の強制冷却方式の超電導コイルでは、図４（ｂ）に示すように、コンジット１ａの溶接部４が導体１の上部、すなわちコイル中心軸１３に直交する面、あるいは巻回平面１４に平行な面に位置する。このようなコイルに通電した場合、電磁力によりコンジット１ａ内の超電導線２にフープ力が働き、超電導線２がコイル外径側、すなわち図４（ｂ）でいえば右方向に移動し、通電を止めると超電導線２はまた元の位置に戻る。このとき、コンジット１ａの溶接部４の裏側の膨らみと超電導線２がこすれて超電導線２に傷を与え、繰り返しているうちに超電導線２が切断することも起こる。
【０００８】
そこで本発明は、電磁力が超電導線に働いた時にも超電導線が損傷を受けることのない強制冷却方式超電導コイルを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、矩形断面を有し長手方向に溶接部を有する管状のコンジット内に超電導線を収容した導体を巻回してなり、前記溶接部が前記導体の巻回内周側にある構成とする。
【００１０】
この発明の超電導コイルにおいては、超電導線が電流のフープ力によってコイル外径側に拡大し、電流遮断によって元の位置に戻るという移動を繰り返しても、超電導線と溶接部がこすれ合うことがなく、超電導線は損傷を受けない。
【００１１】
請求項２の発明は、前記溶接部は、導体の巻回内周側の辺の中心から離れた位置にある構成とする。
この発明の超電導コイルにおいては、超電導線が電流のフープ力によってコイル外径側に拡大し、電流遮断によって元の位置に戻るという移動を繰り返しても、超電導線と溶接部がこすれ合うことがなく、接触することも少なく、超電導線は損傷を受けず信頼性をさらに高めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１（ａ）は、第１の実施の形態の強制冷却方式の超電導コイルを構成する導体の断面を示し、コンジット１ａの溶接部４をコイルの内径側すなわち導体１の巻回内周側でコイル中心軸１３に平行な面あるいは導体の巻回平面１４に直交する面の導体１の赤道面高さ位置に設けたものである。
【００１３】
この実施の形態の超電導コイルにおいては、超電導線２が電流のフープ力によってコイル外径側に拡大し、電流遮断によって元の位置に戻るという移動を繰り返しても、超電導線２と溶接部４がこすれ合うことがなく、超電導線２は損傷を受けない。
【００１４】
図１（ｂ）は、第２の実施の形態の強制冷却方式の超電導コイルを構成する導体の断面を示し、コンジット１ａの溶接部４をコイルの内径側すなわち導体１の巻回内周側でコイル中心軸１３に平行な面あるいは導体の巻回平面１４に直交する面であり、かつ導体１の赤道面高さ位置からずらして設けたものである。
【００１５】
この第２の実施の形態の超電導コイルにおいては、超電導線２が電流のフープ力によってコイル外径側に拡大し、電流遮断によって元の位置に戻るという移動を繰り返しても、超電導線２と溶接部４がこすれ合うことがなく、接触することも少なく、超電導線２は損傷を受けない。
【００１６】
図２に、導体を製作する場合における導体断面形状の変化を示す。すなわち、まずコンジット１ａとなる帯状の板を曲げ成形して、雨どいの形状にして、その中に超電導線２を収め、コンジット１ａをさらに曲げ成形して卵形の断面形状にして、上部にできる隙間を溶接装置５より接合する。溶接が終了した卵型形状のコンジット１ａを所定の断面形状に成形して、強制冷却方式の超電導コイル用の導体１にする。
【００１７】
図３に、本発明の実施の形態の強制冷却方式の超電導コイルの製造設備を示す。すなわち、超電導線ドラム６に巻き取られている超電導線２とコンジット送り出し部７に巻き取られたコンジット用の帯板１ａは、フォーミング装置８で卵形に成形され突き合せ部の溶接が行われる。研削装置９で、溶接部４の焼けを除去した後、サイジング装置１０で所定の断面形状に成形される。成形された導体１はベンダー１１により曲げ成形され、導体巻取り装置１５により巻き取られコイル１２となる。このとき、溶接部４は導体１の内周側位置になるように巻き取りが行われる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、導体に通電した時に働く電磁力により、コンジット内部の超電導線に損傷を与えることがなく信頼性の高い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】
【図１】本発明の第１の実施の形態（ａ）および第２の実施の形態（ｂ）の強制冷却方式の超電導コイルの要部を示す断面図。
【図２】本発明の実施の形態の強制冷却方式の超電導コイルを構成する導体の製作手順を示す流れ図。
【図３】本発明の実施の形態の強制冷却方式の超電導コイルの製造設備を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図。
【図４】従来の強制冷却方式の超電導コイルを示し、（ａ）は全体の一部切断斜視図、（ｂ）は要部を示す断面図。
【符号の説明】
１…導体、１ａ…コンジット、２…超電導線、３…冷媒管、４…溶接部、５…溶接装置、６…超電導線ドラム、７…コンジット送り出し部、８…フォーミング装置、９…研削装置、１０…サイジング装置、１１…ベンダー、１２…コイル、１３…コイル中心軸、１４…巻回平面、１５…導体巻取り装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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