JPH01147813A - 超電導コイルの製造方法 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は超電導タービン発電機、超電導核磁気共鳴画像
診断装置、超電導磁気推進船などに用いられる超電導コ
イルの製造方法に関する。

（従来の技術） 従来超電導コイルの冷媒の通路は、例えば第６図に示す
ように超電導線■を多重回巻回して成るコイル■と支持
枠■の間に絶縁物（イ）を介してスペーサ０を挿入し、
楔０等を使用してコイルを固定すると共に冷媒の通路（
図中矢印で示す）となる空隙■を形成していた。しかし
、このような方法であると超電導線が動き得るためクエ
ンチ電流を高くとれない欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） そこで、空隙■に予め低温溶融材料、例えばウッドメタ
ルなどを詰めておき、超電導線間の隙間に樹脂を含浸し
、硬化させた後、低温溶融材料を加熱して除去する方法
が考えられている（特公昭６０−５６０５９号公報）、
、シかし、この方法は作業が煩雑であり、低温溶融材料
を完全に除去することが難しいという欠点があった。

本発明は上述した従来例のような煩雑な工程を経ること
なく、素線間、超電導線間を強固に固着し、かつ冷媒の
通路を確保することにより、クエンチ電流を高くとれる
超電導コイルの製造方法を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明の製造方法においては上記目的を達成するために
超電導線を巻回した後、楔等で巻線を押え付けた状態で
熱硬化性樹脂を含浸し、然る後余分な樹脂を遠心力や、
風を送り込むことにより、強制的に除去して空隙をつく
り加熱硬化する。

（作　　用） ここで、熱硬化性樹脂は、超電導線間や超電導線に隣接
する鉄心、スペーサや楔などと超電導線間に入り込み硬
化することにより相互を強固に接続し、支持固定する役
目を果す。ここで巻線は楔等で押え付けられているので
、動き得ない状態でより強固に接着・固定できる。また
余分な樹脂を強制的に除去することによりできた隙間は
Ｌ）ｌｅ（液体ヘリウム）などの冷媒の通路を形成し、
超電導線を効率よく冷却する作用を果す。このようにす
ることにより、超電導線自体が動き得す、また十分冷却
されるためにクエンチ電流を高くとることができる。

（実　施　例） 以下本発明の一実施例である超電導タービン発電機の界
磁コイルの製造方法について第１図ないし第５図を参照
して説明する。

まず第３図に示すように中央部に多数の極細のＣｕＮｉ
マトリックス−ＮｂＴｉ系超電導フィラメント（８）を
、その外側にＣｕＮｉ■で区切られた安定化銅（ｌＯ）
を配置した約０．５ｍ馬φの素線（１１）を得る。　こ
の素線には５〜１１０ｌ１１厚さのホルマール皮膜が素
線絶縁（１２）として形成されている。この素線を７本
束ねて１０＋ａｍ間隔で撚合せて一次撚線（１３）を形
成し、更にこの一次撚線（１３）を１３本用いて２列に
まとめ、第４図に示すように転位し圧縮することにより
子撚圧縮成形超電導線■を得る。次に第５図に示すよう
に子撚圧縮成形超電導線■上に、エポキシプリフレグケ
ブラーローピングシート（他のプリプレグシートでも良
い）から成る絶縁テープ（１４）を飛ばし巻きする。こ
こで飛ばし巻きされた部分に形成される空隙■は後に冷
媒の通路を形成する。

なおここでは絶縁テープ（１４）は作業性が良いのでプ
リプレク状のテープを使用したが、樹脂を含浸しないテ
ープを使用しても良い。

このようにして得られた超電導線■を、以下のようにし
て超電導タービン発電機の界磁コイルとして組立てる。

即ち第１図に要部断面斜視図で示すように、対地絶縁と
なる下部クリページブロック（１５）　、サイドスペー
サ（１６）及び層間絶縁となる中間スペーサ（１７）を
鉄心（１８）に形成されたスロット（１９）中に設置す
る。次に極中心側の列のコイル■用とし前記超電導線α
）をスロット中に、下段より順次上段に向って巻く。

次に反中心極側の列の界磁コイルとして前記超電導線α
）を下段より順次上段へ向って巻く。

次に上部クリページブロック（２０）を置き、これを押
し付けながら楔０を挿入する。

このようにして巻き上った界磁巻線全体を回転子ごと無
溶剤のエポキシ樹脂で真空加圧含浸する。

ここで無溶剤のエポキシ樹脂を真空加圧含浸するのは絶
縁テープ（１４）内にエポキシ樹脂を十分含浸させると
共に、下部・上部クリページブロック（１５）、　（２
０）、中間スペーサ（１７）、サイドスペーサ（１６）
及びスロット（１８）表面をエポキシ樹脂で万遍なく儒
らし、後に硬化により、相互を十分接着させるためであ
る。なお樹脂は後工程で除去される際に除去し易いよう
に余り高粘度のものは好ましくない。

次に含浸したエポキシ樹脂を、界磁巻線を回転させ遠心
力を作用させたり、風を送り込んで、冷却孔（２１）冷
却ダクト（２２）を通して除去する。この際回転子ごと
オーブン中に置いたり１巻線を通電加熱したり、温風を
送り込むことにより、樹脂の粘度を低くすると樹脂を除
去し易い。次に、回転子ごと加熱することによって、樹
脂を硬化させる。

なおこの硬化工程中においても回転子を回転させたり、
温風を送り込んでもよい。

このようにして樹脂が除去された後には空隙ができ、Ｌ
Ｈｅなどの冷媒の通る通路（図中矢印で示す）が形成さ
れる。同時に超電導線相互間や、下部・上部クリページ
ブロック、中間スペーサ、サイドスペーサと超電導線と
スロット表面とが接着でき、スロット内で界磁巻線が動
き得ないように強固に固定できる。

なお界磁巻線を押え付けて固定するのに、テーパ楔を用
いて固定することも有効である。また、第５図に示すよ
うに上部クリページブロック（２０）と楔０の間にリッ
プルスプリング（２３）として波打ちエポキシガラス積
層板を置き、これを押え付けながら梗を挿入することも
効果的である。

このように実施例によれば比較的容易に超電導コイルが
得られる。また素線同士あるいは超電導線相互が強固に
固着し、高い剛性をもった界磁コイルが得られ、素線（
１１）間、超電導線０間などに冷媒の通り得る空隙が確
保され冷却性能も良いので、クエンチ電流を高くとるこ
とできる。

また本実施例についてはスロット部について説明したが
スロット外部もＰＲＰ　Ｃ繊維強（ｇプラスチックス）
、例えばガラスエポキシ積層板や、非磁鋼などにより、
スロットを形成し、本実施例に準じて界磁コイルを製造
すると良い。

本実施例では超電導タービン発電機の界磁コイルの製造
方法について具体的に述べたが、超電導核磁気共鳴画像
診断装置、超電導磁気推進船などの他の機器用の超電導
コイルにも本発明は適用できる。

〔発明の効果〕

本発明の製造方法によれば超電導線および素線が押し付
けられた状態で加熱されるため、超電導線相互および素
線相互が接着することにより強固に結合するため、剛性
の高い超電導コイルが得られ、遠心力、電磁振動などで
超電導線が動くことがない。また、超電導線間には冷媒
の流れ得る空間が確保されるため、冷却性能が良い。従
って本発明の製造方法になる超電導コイルはクエンチ電
流を高くとることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の製造方法を適用する界磁巻線
の要部破断斜視図、第２図は完成した界磁巻線のスロッ
ト部を示す断面図、第３図は本発明の一実施例に用いる
超電導コイルを一次撚線および素線の順に拡大して示す
模式図で第４図のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図、第４図は
第３図の超電導線の転位した工程における要部立面図、
第５図は第４図の超電導線にプリプレグ絶縁テープを飛
ばし巻した状態を示す立面図、第６図は従来例の要部破
断斜視図である。 １・・・超電導線　　　　　２・・・コイル３・・・支
持枠　　　　　　４・・・絶縁物５・・・スペーサ　　
　　　６・・・楔７・・・空隙 ８・・・超電導フィラメント ９・・・ＣｕＮｉ　　　　　　　　１０・・・安定化銅
１１・・・素、ｌ　　　　　　　　１２・・・素線絶縁
１３・・・−次撚線　　　　　１４・・・絶縁テープ１
５・・・下部クリベートブロック １６・・・サイドスペーサ　　１７・・・中間スペーサ
１８・・・鉄心　　　　　　　１９・・・スロット２０
・・・上部クリページブロック ２１・・・冷却孔　　　　　　２２・・・冷却ダクト２
３・・・リップルスプリング 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　第子丸　健 第１図 第２図 第３図 り超電導線 ハ 第４図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）超電導線を巻回した後、巻線を押え付けた状態で
   熱硬化性樹脂を含浸し、然る後余分の樹脂を強制的に除
   去して空隙をつくり加熱硬化することを特徴とする超電
   導コイルの製造方法。
2. （２）樹脂を強制的に除去する手段として、樹脂に遠心
   力を作用させ、あるいは風を送り込むことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の超電導コイルの製造方法。
3. （３）樹脂を除去する際に巻線を加熱することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の超電導コイルの製造方
   法。