(57)【要約】【課題】ＣＦＲＰのように経年劣化する部材を用いることなく、超電導コイルと回転子との間に熱障壁をもたらす、超電導コイル支持構造を提供する。【解決手段】界磁超電導回転機に備わる複数の超電導コイル１８ａ〜１８ｄを支持する、超電導コイル支持構造であって、超電導コイル１８ａ〜１８ｄを内包する真空容器１６ａ〜１６ｄと、超電導コイル１８ａ〜１８ｄの巻回方向の形状に対応するように真空容器１６ａ〜１６ｄの内壁に配設され、超電導コイル１８ａ〜１８ｄを支持する、支持体２１ａとを備える、超電導コイル支持構造とする。【選択図】図３
2016046930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
界磁巻線として用いる超電導コイルを有する界磁超電導回転機における複数の該超電導コイルを支持する、超電導コイル支持構造であって、
各前記超電導コイルを内包する真空容器と、
前記超電導コイルの巻回方向の形状に対応するように前記真空容器の内壁に配設されて前記超電導コイルを支持し、長手方向中央部分が前記超電導コイルを支え長手方向両端部が前記真空容器の内壁に接するように屈折する形状である複数の平板からなり、該平板は互いに前記長手方向両端部が連結される、支持体と、
各前記真空容器の内壁から、各前記平板の前記長手方向中央部分の裏側に向け延伸するようにして配設される、補助支持体とを備える
ことを特徴とする、超電導コイル支持構造。
【請求項２】
界磁巻線として用いる超電導コイルを有する界磁超電導回転機における複数の該超電導コイルを支持する、超電導コイル支持構造であって、
各前記超電導コイルを内包する真空容器と、
一面が前記真空容器の内壁に接しており、各前記超電導コイルに対し巻回方向に沿う平板である、支持体と、
各前記超電導コイルを、各前記真空容器の内壁及び各前記支持体から離間する位置に支持する、スペーサとを備える
ことを特徴とする、超電導コイル支持構造。
【請求項３】
さらに、
各前記超電導コイルに対し巻回方向に沿う形状であり、各前記超電導コイルを挟む鉄板と、
各前記超電導コイルに対し巻回方向に沿う形状であり、各前記鉄板を挟む銅板とを備える
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の超電導コイル支持構造。
【請求項４】
各前記超電導コイルは、中心軸が回転子径方向を向くように配設されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の超電導コイル支持構造。
【請求項５】
前記支持体はステンレス製であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の超電導コイル支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、界磁超電導回転機に用いる超電導コイル支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転子に備わり界磁巻線として機能する超電導コイルを有する界磁超電導回転機は、超電導状態を維持するため、下記特許文献１に示されるように極低温状態を保たなければならない。反対に、回転子やステータなどの他の構成要素は、使いやすさや補機損失低減の観点から、極低温とせずに常温で動作することが好ましい。
【０００３】
また、回転子の外周面に真空容器を備え、この真空容器の内部に超電導コイルを配置する場合、超電導コイルは、支持体によって真空容器内壁とつながれることで支持される。
【０００４】
したがって、支持体は、熱伝導率の小さい材料で構成したり、断面積を小さくしたり、長さを長くしたりすることで、極低温部である超電導コイルと常温部である回転子（真空容器外部）との間に十分な熱障壁をもたらす必要がある。一方で、支持体は、回転子が動作中に受ける遠心力等の応力、及び、冷却による熱応力に耐えることも必要となる。
【０００５】
そこで、下記特許文献１では、熱伝導率の小さいＣＦＲＰ（炭素繊維）からなる支持体を用いることで、超電導コイルと回転子との間に熱障壁をもたらしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１０６１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１では、支持体にＣＦＲＰを用いることにより、熱伝導率は小さくできる一方、支持体を固定するためのボルト締結の締め付け力によって、ボルト周りに応力が集中してかかるため、ＣＦＲＰの経年劣化による破損の虞がある。
【０００８】
また、ボルトを回転子の外周面に周方向に配置していることから、界磁超電導回転機を多極化したときに、支持体が熱障壁をもたらすために必要とする十分な長さを確保できない、という課題がある。
【０００９】
本発明では、ＣＦＲＰのように経年劣化する部材を用いることなく、超電導コイルと回転子との間に熱障壁をもたらす、超電導コイル支持構造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】
【００１０】
上記課題を解決する第１の発明に係る超電導コイル支持構造は、
界磁巻線として用いる超電導コイルを有する界磁超電導回転機における複数の該超電導コイルを支持する、超電導コイル支持構造であって、
各前記超電導コイルを内包する真空容器と、
前記超電導コイルの巻回方向の形状に対応するように前記真空容器の内壁に配設されて前記超電導コイルを支持し、長手方向中央部分が前記超電導コイルを支え長手方向両端部が前記真空容器の内壁に接するように屈折する形状である複数の平板からなり、該平板は互いに前記長手方向両端部が連結される、支持体と、
各前記真空容器の内壁から、各前記平板の前記長手方向中央部分の裏側に向け延伸するようにして配設される、補助支持体とを備える
ことを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する第２の発明に係る超電導コイル支持構造は、
界磁巻線として用いる超電導コイルを有する界磁超電導回転機における複数の該超電導コイルを支持する、超電導コイル支持構造であって、
各前記超電導コイルを内包する真空容器と、
一面が前記真空容器の内壁に接しており、各前記超電導コイルに対し巻回方向に沿う平板である、支持体と、
各前記超電導コイルを、各前記真空容器の内壁及び各前記支持体から離間する位置に支持する、スペーサとを備える
ことを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第３の発明に係る超電導コイル支持構造は、
上記第１又は２の発明に係る超電導コイル支持構造において、
さらに、
各前記超電導コイルに対し巻回方向に沿う形状であり、各前記超電導コイルを挟む鉄板と、
各前記超電導コイルに対し巻回方向に沿う形状であり、各前記鉄板を挟む銅板とを備える
ことを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する第４の発明に係る超電導コイル支持構造は、
上記第１から３のいずれか１つの発明に係る超電導コイル支持構造において、
各前記超電導コイルは、中心軸が回転子径方向を向くように配設されることを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する第５の発明に係る超電導コイル支持構造は、
上記第１から４のいずれか１つの発明に係る超電導コイル支持構造において、
前記支持体はステンレス製であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る超電導コイル支持構造によれば、ＣＦＲＰのように経年劣化する部材を用いることなく、超電導コイルと回転子との間に熱障壁をもたらすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】界磁超電導回転機の回転子の正面断面図である。
【図２】超電導コイルと真空容器内壁とを本発明の実施例１に係る超電導コイル支持構造によりつないだ状態を示す概略図である。（ａ）は、図１の破線Ａで囲われた部分に相当する正面矢視図であり、（ｂ）は、図１のＢ‐Ｂ矢視に相当する側面矢視図である。
【図３】本発明の実施例１に係る超電導コイル支持構造を説明する概略図である。（ａ）は、支持体が超電導コイルと接触した状態の斜視図であり、（ｂ）は、支持体が超電導コイルと接触した状態の底面図であり、（ｃ）は、支持体の１辺のみを示した斜視図である。
【図４】超電導コイルと真空容器内壁とを本発明の実施例２に係る超電導コイル支持構造によりつないだ状態を示す概略図である。（ａ）は、図１の破線Ａで囲われた部分に相当する正面断面図であり、（ｂ）は、図１のＢ‐Ｂ矢視に相当する側面矢視図である。
【図５】本発明の実施例２に係る超電導コイル支持構造を説明する概略図である。（ａ）は、支持体が超電導コイルと接続された状態の斜視図であり、（ｂ）は、支持体が超電導コイルと接続された状態の底面図であり、（ｃ）は、支持体のみを示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る超電導コイル支持構造は、界磁巻線として用いる超電導コイルを有する界磁超電導回転機における複数の該超電導コイルを支持する、超電導コイル支持構造であって、回転による遠心力に耐える強度を有し、かつ、極低温の超電導コイルと常温の真空容器等の構成要素との間に熱障壁をもたらす（熱伝導率を小さく保つ）ものである。
【００１８】
以下、本発明に係る超電導コイル支持構造を、実施例により図面を用いて説明する。なお、以下では４極構造の界磁超電導回転機を例に挙げているが、本発明に係る超電導コイル支持構造は、回転機の極数に限定されるものではない。
【００１９】
［実施例１］
まず、界磁超電導回転機の構成について、図１を用いて説明する。図１は、界磁超電導回転機の回転子の正面断面図である。
【００２０】
図１に示すように、界磁超電導回転機の回転子コア１１は、回転子コア中央部１２及び回転子コア突極部１３ａ〜１３ｄを備えている。
【００２１】
回転子コア中央部１２は、中心に回転子回転軸であるシャフト１４が貫通し、断面視矩形状となっている。
【００２２】
回転子コア突極部１３ａ〜１３ｄは、それぞれ、回転子コア中央部１２の各側面から回転子径方向外側に向かって突出している。また、回転子コア突極部１３ａ〜１３ｄは、それぞれ、回転子コア根元側突極部１５ａ〜１５ｄ、及び、回転子コア先端側突極部１７ａ〜１７ｄを備えている。
【００２３】
回転子コア根元側突極部１５ａ〜１５ｄは、回転子コア中央部１２の各側面にそれぞれ配置されている。すなわち、回転子コア根元側突極部１５ａ〜１５ｄは、回転子コア中央部１２から回転子径方向外側に向けて放射状に配設される。
【００２４】
回転子コア先端側突極部１７ａ〜１７ｄは、各回転子コア根元側突極部１５ａ〜１５ｄの、回転子径方向外側にそれぞれ配設され、断面視椀形状となっている。
【００２５】
ここで、本発明の実施例１に係る超電導コイル支持構造について、図１に加え、図２，３を用いて説明する。
【００２６】
図２は、超電導コイルと真空容器内壁とを本発明の実施例１に係る超電導コイル支持構造によりつないだ状態を示す概略図である。図２（ａ）は、図１の破線Ａで囲われた部分に相当する正面矢視図であり、図２（ｂ）は、図１のＢ‐Ｂ矢視に相当する側面矢視図である。
【００２７】
また、図３は、本発明の実施例１に係る超電導コイル支持構造を説明する概略図である。図３（ａ）は、支持体が超電導コイルと接触した状態の斜視図であり、図３（ｂ）は、支持体が超電導コイルと接触した状態の底面図であり、図３（ｃ）は、支持体の１辺のみを示した斜視図である。
【００２８】
本発明の実施例１に係る超電導コイル支持構造は、まず、真空容器１６ａ〜１６ｄ（図１参照）、支持体２１ａ、及び、補助支持体２２ａ‐１〜２２ａ‐４を備えている。
【００２９】
真空容器１６ａ〜１６ｄは、各回転子コア根元側突極部１５ａ〜１５ｄの周囲を囲う環状のものとなっており、超電導コイル１８ａ〜１８ｄを内包している。
【００３０】
また、真空容器１６ａ〜１６ｄの内部空間は、真空に保たれることによって、極低温の超電導コイル１８ａ〜１８ｄを、常温の真空容器１６ａ〜１６ｄ外部から熱的に隔離している。
【００３１】
界磁超電導回転機に備わる超電導コイル１８ａ〜１８ｄは、各真空容器１６ａ〜１６ｄの内部に配設され、回転子内における界磁巻線として機能する。
【００３２】
なお、本実施例では、超電導コイル１８ａ〜１８ｄの配設方向を限定するものではないが、以下では、説明を理解しやすくするため、図１に示すごとく、超電導コイル１８ａ〜１８ｄは、中心軸が回転子径方向を向くように配設されているものとする。
【００３３】
以下では、本発明の実施例１に係る超電導コイル支持構造の中でも、一つの真空容器（真空容器１６ａ）及びその内部構成についてのみ説明するが、本発明の実施例１に係る超電導コイル支持構造は、その他の真空容器及びその内部構成についても同様の構成を有する。
【００３４】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、支持体２１ａは、超電導コイル１８ａを真空容器１６ａの内部空間に位置付ける（支持する）ために、超電導コイル１８ａと真空容器１６ａ内壁を接続するものである。支持体２１ａは、ステンレス製のものであり、断面積を小さく、長さを長く取ることで、極低温の超電導コイル１８ａと常温の回転子（真空容器１６ａ外部）との間に、熱障壁をもたらしている。
【００３５】
また、支持体２１ａは、真空容器１６ａの内壁に配設されており、超電導コイル１８ａの下部（回転子径方向内側）又は上部（回転子径方向外側）において、図３（ａ）（ｂ）に示すように、超電導コイル１８ａの巻回方向の形状に対応するように配設され、超電導コイル１８ａを支持している。
【００３６】
さらに、支持体２１ａは、互いに長手方向両端部が連結された複数の平板（図中では、２つの長い平板と２つの短い平板）で構成される形状となっている。
【００３７】
上述のように、超電導コイル１８ａの周上に支持体２１ａを配置することで、狭いスペースでも支持体２１ａの長さを長くし、熱障壁とすることができるため、結果的に真空容器１６ａを小さくすることができる。なお、図２（ａ）（ｂ）及び図３（ａ）（ｂ）では、支持体２１ａは、超電導コイル１８ａの下部（回転子径方向内側）に配設されている状態が示されている。
【００３８】
支持体２１ａの各平板は、長手方向中央部分が超電導コイル１８ａ（正確には、後述の銅板２４ａ‐２）を支え、長手方向両端部（すなわち支持体２１ａの角部）が真空容器１６ａ内壁に接するように、図３（ａ）（ｃ）に示すごとく、屈折した形状となっている。
【００３９】
このように、支持体２１ａは、各平板が超電導コイル１８ａと真空容器１６ａ内壁との間において傾斜（屈折）することで、狭い真空容器１６ａの内部空間でも支持体２１ａの長さを長くとることができる。なお、支持体２１ａは、ステンレス製の板であるため、ボルト締結による劣化や破損を抑え、回転などの遠心力にも強い。
【００４０】
また、補助支持体２２ａ‐１〜２２ａ‐４は、支持体２１ａと超電導コイル１８ａとの接触部分を、真空容器１６ａ内壁から離間した位置とするため、支持体２１ａを固定し超電導コイル１８ａを支えるものである。
【００４１】
すなわち、補助支持体２２ａ‐１〜２２ａ‐４は、支持体２１ａの長手方向中央部分の裏側に向け真空容器１６ａから延伸するようにして、配設されている。そして、補助支持体２２ａ‐１〜２２ａ‐４はスプリング構造であることが好ましい。
【００４２】
さらに、本発明の実施例１に係る超電導コイル支持構造は、鉄板２３ａ‐１，２３ａ‐２、及び、銅板２４ａ‐１，２４ａ‐２を備えている。
【００４３】
超電導コイル１８ａは、下部（回転子径方向内側）及び上部（回転子径方向外側）の両側から鉄板２３ａ‐１，２３ａ‐２で挟まれており、鉄板２３ａ‐１，２３ａ‐２のさらに外側から銅板２４ａ‐１，２４ａ‐２で挟まれている。なお、鉄板２３ａ‐１，２３ａ‐２及び銅板２４ａ‐１，２４ａ‐２は、それぞれ超電導コイル１８ａに対し巻回方向に沿う環状の平板となっている。
【００４４】
そして、この銅板２４ａ‐１，２４ａ‐２に、極低温状態においても可撓性に優れた平編導線を、冷凍機からの熱伝導体として接触させる（不図示）か、又は、真空容器１６ａ内に液体窒素などの冷媒を流す（不図示）などの構造とする（冷却システム）。これにより、超電導コイル１８ａを極低温に保つことができる。
【００４５】
また、鉄板２３ａ‐１，２３ａ‐２及び銅板２４ａ‐１，２４ａ‐２には、それぞれ複数のボルト通し穴２５ａ‐１が配設されている。
【００４６】
そして、鉄板２３ａ‐１，２３ａ‐２及び銅板２４ａ‐１，２４ａ‐２にそれぞれ配設された、複数のボルト通し穴２５ａ‐１のうち一部に、ボルト（図１〜３では不図示）を通すことで、超電導コイル１８ａ、鉄板２３ａ‐１，２３ａ‐２及び銅板２４ａ‐１，２４ａ‐２を固定している。なお、上記「一部」を、例えば、補助支持体２２との各接触部分にそれぞれ配設されたボルト通し穴２５ａ‐１であるものとすると、安定性を確保できる。
【００４７】
以上が本発明の実施例１に係る超電導コイル支持構造の構成についての説明である。以下、本発明の実施例１に係る超電導コイル支持構造の作用について説明する。
【００４８】
まず、上記冷却システムによって、超電導コイル１８ａが極低温に冷却され、超電導状態となることで、大きな電流を流すことができ、この大きな電流によって発生する大きな磁場を使うことで、大きなトルクを発生させることができる。
【００４９】
このとき、常温の真空容器１６ａ外部から極低温状態の超電導コイル１８ａへの侵入熱については、真空容器１６ａによって真空のギャップを設けることで対流熱を無くし、支持体２１ａを設けることで、真空容器内壁との接触面積が小さくなり伝導熱を小さく抑えている。
【００５０】
また、支持体２１ａと超電導コイル１８ａとの接触部分は、超電導コイル１８ａの熱収縮によって、上下方向（回転子径方向）に移動する、すなわち、真空容器１６ａ内壁からの距離が変化するが、補助支持体２２ａ‐１〜２２ａ‐４を伸縮自在のスプリング構造とすることで、この変化に対応することができる。
【００５１】
また、補助支持体２２ａ‐１〜２２ａ‐４をスプリング構造とすることで、熱障壁を確保することができる。すなわち、スプリング構造は、超電導コイル１８ａと真空容器１６ａ内壁に対して接触面積が小さく、加えて、巻き回ししているため距離が長いので、侵入熱は大きくならない。
【００５２】
通常、超電導コイルは、電流を流すと、電流に対して垂直方向に力を受けて磁束が移動することで電気抵抗が生じ、流せる電流が減少する性質がある。しかしながら、本発明の実施例１に係る超電導コイル支持構造では、鉄板２３ａ‐１，２３ａ‐２を銅板２４ａ‐１，２４ａ‐２と超電導コイル１８ａとの間に配置していることにより、磁場の垂直成分が低減し、流せる電流の減少を抑制している。
【００５３】
［実施例２］
本発明の実施例２に係る超電導コイル支持構造は、実施例１における支持体の形状を変更し、さらに、実施例１における補助支持体の代わりにスペーサを備えるものである。
以下、実施例１と異なる構成を中心に説明し、実施例１と同様の構成については一部説明を省略する。
【００５４】
本発明の実施例２に係る超電導コイル支持構造の構成について、図４，５を用いて説明する。なお、以下では、本発明の実施例２に係る超電導コイル支持構造の中でも、一つの真空容器（真空容器２６ａ（実施例１における真空容器１６ａに対応））及びその内部構成についてのみ説明するが、本発明の実施例２に係る超電導コイル支持構造は、その他の真空容器及びその内部構成についても同様の構成を有する。
【００５５】
図４は、超電導コイルと真空容器内壁とを本発明の実施例２に係る超電導コイル支持構造によりつないだ状態を示す概略図である。図４（ａ）は、図１の破線Ａで囲われた部分に相当する正面断面図であり、図４（ｂ）は、図１のＢ‐Ｂ矢視に相当する側面矢視図である。
【００５６】
図５は、本発明の実施例２に係る超電導コイル支持構造を説明する概略図である。図５（ａ）は、支持体が超電導コイルと接続された状態の斜視図であり、図５（ｂ）は、支持体が超電導コイルと接続された状態の底面図であり、図５（ｃ）は、支持体のみを示した斜視図である。
【００５７】
支持体３１ａは、一面が真空容器２６ａの内壁に接しており、超電導コイル１８ａに対し、巻回方向に沿う環状の平板である。また、支持体３１ａには、ボルト２７ａ‐１〜２７ａ‐４を通すための複数のボルト通し穴２５ａ‐２が設けられている。
【００５８】
スペーサ２９ａ‐１〜２９ａ‐８は、真空容器２６ａの回転子径方向外側の内壁と、回転子径方向外側の銅板２４ａ‐１の複数のボルト通し穴２５ａ‐１のうちの一部との間に設けられ、ボルト２７ａ‐１〜２７ａ‐４が貫通する円筒状のステンレス製のものである。なお、上記「一部」については、ボルト２７ａ‐１〜２７ａ‐４を通した際に安定性が確保できる配置のボルト通し穴２５ａ‐１であればよい（以下同様）。
【００５９】
スペーサ２９ａ‐９〜２９ａ‐１６は、支持体３１ａのボルト通し穴２５ａ‐２と、回転子径方向内側の銅板２４ａ‐２の複数のボルト通し穴２５ａ‐１のうちの一部との間に設けられ、ボルト２７ａ‐１〜２７ａ‐４が貫通する円筒状のステンレス製のものである。
【００６０】
スペーサ２９ａ‐１〜２９ａ‐８によって、真空容器２６ａの回転子径方向外側の内壁と回転子径方向内側の銅板２４ａ‐２との間にはスペースが生じ、スペーサ２９ａ‐９〜２９ａ‐１６によって、支持体３１ａと回転子径方向内側の銅板２４ａ‐２との間にはスペースが生じる。これにより、超電導コイル１８ａが真空容器２６ａの回転子径方向外側の内壁及び真空容器２６ａ内壁から離間した位置を保つことができるようになっている。
【００６１】
また、真空容器２６ａの回転子径方向内側の内壁の、支持体３１ａのボルト通し穴２５ａ‐２に応じた位置には、溝又は凹部が設けられている。
【００６２】
さらに、袋ナット２８ａ‐１〜２８ａ‐８は、端部が半球状であり、支持体３１ａのボルト通し穴２５ａ‐２の、真空容器２６ａ内壁側に配設されている。また、袋ナット２８ａ‐１〜２８ａ‐８は、上記溝又は上記凹部に埋め込まれるようになっている。このようにすることで、位置合わせが容易になる。
【００６３】
袋ナット２８ａ‐１〜２８ａ‐４は、半球状となっているので、真空容器２６ａと袋ナット２８ａ‐１〜２８ａ‐４との接触部分が点接触となり、また、銅板２４ａ‐２と支持体３１ａとは、スペーサ２９ａ‐９〜２９ａ‐１６によって離間距離が保たれるので、超電導コイル１８ａへの侵入熱を抑えることができる。
【００６４】
すなわち、本発明の実施例２に係る超電導コイル支持構造では、超電導コイル１８ａ（及び、鉄板２３ａ‐１，２３ａ‐２及び各前記銅板２４ａ‐１，２４ａ‐２）が、スペーサ２９ａ‐１〜２９ａ‐１６によって、真空容器２６ａの内壁及び支持体３１ａから離間する位置に固定され、また、このスペーサ２９ａ‐１〜２９ａ‐１６と同心内側に配置されるボルト２７ａ‐１〜２７ａ‐８によって、締結されている。また、支持体３１ａは、ボルト２７ａ‐１〜２７ａ‐８によって、真空容器２６ａの内壁に固定されている。なお、ボルト２７ａ‐１〜２７ａ‐８の上端部（頭部）は、真空容器２６ａと離間しており、接触はしていない。
【００６５】
本発明の実施例２に係る超電導コイル支持構造では、上述のような構成とすることで、本発明の実施例１に係る超電導コイル支持構造よりもさらに真空容器２６ａの外部から超電導コイル１８ａへの侵入熱を防ぐことができるものである。
【００６６】
なお、上述では、支持体３１ａが、真空容器２６ａの回転子径方向内側の内壁に配設されるものとしたが、本実施例はこれに限定されるものではなく、例えば、真空容器２６ａの回転子径方向外側の内壁に配設されるものとしてもよい。その場合、ボルト２７ａ‐１〜２７ａ‐４、袋ナット２８ａ‐１〜２８ａ‐４、及び、溝（凹部）等も上述とは逆の配置となる。
【００６７】
以上、本発明に係る超電導コイル支持構造について、各実施例により説明したが、換言すれば、本発明に係る超電導コイル支持構造は、まず、実施例１にて説明した如く、界磁巻線として用いる超電導コイルを有する界磁超電導回転機における複数の該超電導コイルを支持する、超電導コイル支持構造であって、各前記超電導コイルを内包する真空容器と、前記超電導コイルの巻回方向の形状に対応するように前記真空容器の内壁に配設されて前記超電導コイルを支持し、長手方向中央部分が前記超電導コイルを支え長手方向両端部が前記真空容器の内壁に接するように屈折する形状である複数の平板からなり、該平板は互いに前記長手方向両端部が連結される、支持体と、各前記真空容器の内壁から、各前記平板の前記長手方向中央部分の裏側に向け延伸するようにして配設される、補助支持体とを備えるものである。
【００６８】
これにより、本発明に係る超電導コイル支持構造では、真空容器内における超電導コイルの下部又は上部の狭いスペースでも支持体の長さを確保することができ、真空容器の外部から超電導コイルへの侵入熱を防ぐことができるだけでなく、真空容器内壁との接触面積が小さくなり、より真空容器の外部から超電導コイルへの侵入熱を防ぐことができる。
【００６９】
また、本発明に係る超電導コイル支持構造は、実施例２にて説明した如く、界磁巻線として用いる超電導コイルを有する界磁超電導回転機における複数の該超電導コイルを支持する、超電導コイル支持構造であって、各前記超電導コイルを内包する真空容器と、一面が前記真空容器の内壁に接しており、各前記超電導コイルに対し巻回方向に沿う平板である、支持体と、各前記超電導コイルを、各前記真空容器の内壁及び各前記支持体から離間する位置に支持する、スペーサとを備えるものとしてもよい。
【００７０】
これにより、本発明に係る超電導コイル支持構造では、真空容器内壁との接触面積が小さくなり、さらに常温から低温の超電導コイルへの熱侵入を小さく抑えることができる。
【００７１】
また、本発明に係る超電導コイル支持構造は、さらに、各前記超電導コイルに対し巻回方向に沿う形状であり、各前記超電導コイルを挟む鉄板と、各前記超電導コイルに対し巻回方向に沿う形状であり、各前記鉄板を挟む銅板とを備えるものとしてもよい。
【００７２】
これにより、本発明に係る超電導コイル支持構造では、銅板に、極低温状態においても可撓性に優れた平編導線を冷凍機からの熱伝導体として接触させる構造とすることができ、真空容器の外部から超電導コイルへの侵入熱を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、超電導回転機に用いる超電導コイル支持構造として好適である。
【符号の説明】
【００７４】
１１  回転子コア
１２  回転子コア中央部
１３ａ〜１３ｄ  回転子コア突極部
１４  シャフト
１５ａ〜１５ｄ  回転子コア根元側突極部
１６ａ〜１６ｄ，２６ａ  真空容器
１７ａ〜１７ｄ  回転子コア先端側突極部
１８ａ〜１８ｄ  超電導コイル
２１ａ，３１ａ  支持体
２２ａ‐１〜２２ａ‐４  補助支持体
２３ａ‐１，２３ａ‐２  鉄板
２４ａ‐１，２４ａ‐２  銅板
２５ａ‐１  （鉄板２３ａ‐１，２３ａ‐２、及び、銅板２４ａ‐１，２４ａ‐２の）ボルト通し穴
２５ａ‐２  （支持体２１ａ，３１ａの）ボルト通し穴
２７ａ‐１〜２７ａ‐４  ボルト
２８ａ‐１〜２８ａ‐４  袋ナット
２９ａ‐１〜２９ａ‐１６  スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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