超导线圈制造技术

第一超导线圈(11)具有卷架(13)、卷绕于卷架(13)的超导线材(15)的绕线部(16)、以及夹插在卷架(13)及超导线材(15)的绕线部(16)的间隙的绝缘板(25)。绝缘板(25)由在厚度方向上分离的第一绝缘板(21)及第二绝缘板(23)构成。在第一绝缘板(21)及第二绝缘板(23)中相对的分离面之间夹插有片状的由氟树脂形成的低摩擦件(27)。由此，能够提供能够同时实现抑制失超现象及降低制造工时的超导线圈。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及构成超导磁体装置的超导线圈。
技术介绍
超导磁体装置内置使用了在极低的温度下电阻变成零的超导线材的超导线圈。超导磁体装置具有通过向超导线圈流通大电流而生成比由常导线圈构成的磁体装置强且稳定的磁场的功能。这种超导磁体装置应用于类似例如NMR(Nuclear Magnetic Resonance)、MRI(Magnetic Resonance Imaging)等、需要稳定的强磁场的领域。在对作为超导磁体装置的主要的组件的超导线圈进行设计上，重要的要素之一是抑制所谓的失超(quench)现象。对于失超现象，接下来详细进行叙述。当用于超导线圈的超导线材在通电中由于某些原因引起常导转变时，在该部位产生焦耳发热。当该发热量超过用于将超导线圈维持在超导状态的冷却能力时，超导线材的该部位的温度开始上升。其结果，由于热传导，与该部位邻接的部位的超导线材的温度也上升。由于该过程连锁地产生，因此终究在超导线圈的大部分产生常导转变，蓄存于超导线圈的磁能变成焦耳热而放出。这便是失超现象。对于超导线圈，有时利用液氦等液体制冷剂将其冷却，该情况下，液氦由于焦耳热而沸腾、气化，进而释放到空气中。因此，当一旦发生失超现象时，超导线圈的温度上升，制冷剂随之失去，因此，为了将其再启动，需要进行制冷剂的补充、再冷却的步骤，在此期间，超导磁体装置不能运转。因此，失超现象的抑制在设计超导线圈上是重要的要素之一。作为失超现象的起点的常导转变由各种原因引起。例如，当超导线圈本身由于它们受到的电磁力而变形时，随着该变形，通过超导线圈相对于卷架滑动而产生摩擦发热。从而可知，所产生的摩擦发热为使超导线圈的温度上升的重
要原因。在权利文献1中公开了以下技术，通过在卷架与超导线圈之间夹插有低摩擦材料来降低超导线圈相对于卷架发生滑动时产生摩擦发热。但是，随着近年的超导线圈的大容量化，电磁力增大，当摩擦发热的量随之变大时，存在仅通过形成低摩擦而不能充分得到抑制失超现象的效果。在专利文献2中公开了以下技术，在卷架和超导线圈之间夹插有具有绝缘功能的衬垫，而且在衬垫和卷架之间夹插有低摩擦件，从而降低超导线圈相对于卷架滑动时产生的摩擦发热。在此，如专利文献2所示，在构成为在卷架和超导线圈之间夹插有具有绝缘功能的衬垫的构造的情况下，前提是衬垫粘接于超导线圈。若不这样，则当在超导线圈和衬垫之间产生滑动时，该滑动时产生的摩擦发热会使超导线圈的温度上升。在专利文献3中公开了以下技术，一种超导线圈，其包括：横贯多层卷绕的超导线；夹插在该超导线的各层之间的由电绝缘性的树脂片所构成的绝缘片；以及填充于上述超导线和绝缘片之间的粘接性树脂，该超导线圈通过对上述绝缘片的表面进行易粘接处理，使超导线和绝缘片之间的粘接性牢固。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平9-139309号公报专利文献2：日本特开2007-214466号公报专利文献3：日本特开2006-120828号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题可是，例如，在如NMR、MRI等地，要求高精度地生成稳定的强磁场时，现实中，用于这样的用途的超导线圈的尺寸精度通常极其严格。在此，若采用类似于专利文献1或专利文献2的超导线圈的结构，则其尺寸精度较大地依赖于卷架的加工精度。但是，若要确保卷架的加工精度，则存在制造工时变得非常多的问题。另外，专利文献3所公开的、对绝缘片的表面进行易粘接处理，也会增加
制造工时。本专利技术鉴于上述的实情而提出，其目的在于提供一种能够同时实现抑制失超现象及降低制造工时的超导线圈。用于解决课题的方案为了解决上述课题，本专利技术的超导线圈最主要的特征在于，具有卷架、卷绕于该卷架的超导线材的绕线部、以及夹插在上述卷架及上述绕线部的间隙中的绝缘板，上述绝缘板在厚度方向上分离成多个，并构成为至少相对的分离面彼此能够滑动。在本专利技术的超导线圈中，绝缘板在厚度方向上分离成多个，因此，例如，若从彼此厚度不同的多种绝缘板中选择形成与卷架及绕线部的间隙所对应的厚度的绝缘板的组合，则能够通过绝缘板的组合体来修正卷架的尺寸误差。其结果，不依赖于需要大量工时的卷架的加工精度，换言之，即使降低涉及卷架的加工的制造工时，也能够将涉及绕线部相对于卷架的配置的尺寸精度维持在高水准。另外，绝缘板构成为至少相对的分离面彼此能够滑动，因此能够抑制伴随在相对的分离面的滑动的摩擦发热量，而且能够通过位于超导线材的绕线部侧的绝缘板，有效地对摩擦发热进行绝热。其结果，能够提高抑制失超现象的效果。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种能够同时实现抑制失超现象及降低制造工时的超导线圈。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式的超导线圈的纵向剖面的图。图2是表示本专利技术的第一实施方式的超导线圈具有的绝缘板的层叠构造的图。图3是表示本专利技术的第二实施方式的超导线圈的纵向剖面的图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的多个实施方式的超导线圈详细地进行说明。〔本专利技术的第一实施方式的第一超导线圈11的结构〕首先，参照图1及图2，对本专利技术的第一实施方式的第一超导线圈11的结构进行说明。如图1所示，本专利技术的第一实施方式的第一超导线圈11具有以下单元而成，卷架13、呈盘旋状卷绕于卷架13的超导线材15的绕线部16、以及夹插在卷架13及超导线材15的绕线部16的间隙中的绝缘板25。卷架13由不锈钢等非磁性金属形成。卷架13具有大致圆柱状的基部13a以及从基部13a呈盘旋状延伸的凸缘部13b、13c，其纵向剖面形成为大致U字状。在卷架13中的大致U字状的内部空间收纳有超导线材15的绕线部16。超导线材15的绕线部16通过使用了例如环氧树脂等树脂17的浸渍处理而一体化。为了确保电绝缘性以及将超导线材15的绕线部16保持在要求的位置，在卷架13及超导线材15的绕线部16的间隙中夹插有平板状的绝缘板25。绝缘板25在厚度方向上分离成多个。详细而言，绝缘板25将位于卷架13侧的平板状的第一绝缘板21和位于超导线材15的绕线部16侧的平板状的第二绝缘板23在相对的分离面接合而成。第一绝缘板21及第二绝缘板23具有共通的结构。因此，在对第一绝缘板21及第二绝缘板23的结构进行说明时，在无需特别地区分的情况下，将第一绝缘板21及第二绝缘板23简单地统称为绝缘板25。例如，如图2所示，绝缘板25在将由玻璃纤维形成的平板状的加固件31和热传导率低的平板状的绝缘件33交替层叠的状态下，使用环氧等的树脂进行浸渍处理，从而彼此粘接成型为平板状而构成。绝缘件33能够适当地使用能够以高水准确保绝缘性能及绝热性能的原料，例如，片状的聚酰亚胺。另外，绝缘件33的材质也可以为纤维增强塑料。此外，在厚度方向上分离的第一绝缘板21及第二绝缘板23既可以是共通的材质，也可以是各自不同的材质。在第一绝缘板21及第二绝缘板23的上述相对的分离面之间夹插有类似例如片状的氟树脂的低摩擦件27。由此，在含有第一超导线圈11而成的第一超导磁体装置(未图示)运转时，即使在超导线材15的绕线部16本身由于它们受到的电磁力而变形时，也能够使伴随该变形的绕线部16相对于卷架13的滑
动在夹插有了低摩擦材27的上述相对的分离面之间进行。其结果，能够使在上述相对的分离面产生的摩擦发热的量降低，因此能够提高抑制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超导线圈，其特征在于，具有：卷架；卷绕于该卷架的超导线材的绕线部；以及夹插在上述卷架及上述超导线材的绕线部的间隙中的绝缘板，上述绝缘板在厚度方向上分离成多个，且构成为至少相对的分离面彼此能够滑动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.06 JP 2014-0209801.一种超导线圈，其特征在于，具有：卷架；卷绕于该卷架的超导线材的绕线部；以及夹插在上述卷架及上述超导线材的绕线部的间隙中的绝缘板，上述绝缘板在厚度方向上分离成多个，且构成为至少相对的分离面彼此能够滑动。2.根据权利要求1所述的超导线圈，其特征在于，在上述间隙，以填充与该间隙所对应的空隙的方式，组合并夹插有彼此厚度不同的绝缘板。3.根据权利要求1或2所述的超导线圈，其特征在于，在上述厚度方向上分离成多个的绝缘板中上述相对的分离面之间夹插有低摩擦件。4.根据权利要求3所述的超导线圈，其特征在于，上述低摩擦件是氟树脂片。5.根据权利要求1或2所述的超导线圈，其特征在于，上述超导线材的绕线部通...

【专利技术属性】
技术研发人员：安藤龙弥，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP