超导磁体的制作方法
【专利摘要】超导磁体具有：超导线圈(110)；氦槽(120)，该氦槽(120)中收纳有超导线圈(110)，并在内部储存有液态氦(150)；辐射屏蔽件(130)，该辐射屏蔽件(130)包围氦槽(120)的周围；真空容器(140)，该真空容器(140)收纳辐射屏蔽件(130)；排气部(190)，该排气部(190)与氦槽(120)相连接，排出气化后的氦；引线(171)，该引线(171)电连接外部电源(170)和超导线圈(110)，且相对于真空容器(140)可安装拆卸；连接器(160)，该连接器(160)连接引线(171)和超导线圈(110)；以及热传导构件(180,280，380)，该热传导构件(180,280，380)的一端侧与连接器(160)及排气部(190)中的至少一方相接触，且另一端侧位于真空容器(140)的外侧，相对于真空容器(140)可安装拆卸。
【专利说明】超导磁体
【技术领域】
[0001]本发明涉及超导磁体。
【背景技术】
[0002]作为揭示了去除附着于与供电引线相连接的连接用端子的冰的冰去除器具的现有文献，存在日本专利实开昭63-89212号公报(专利文献I)。在专利文献I所记载的超导磁体的冰去除器具中，从连接用配管插入冰去除器具，将高热容量的冰熔融部嵌入到连接用端子，从而融化冰。
现有技术文献 专利文献
[0003]特許文献1:日本专利实开昭63 - 89212号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0004]在将引线从真空容器安装拆卸时，空气等会侵入真空容器内的氦槽中。侵入到氦槽内的空气会被氦槽内的液态氦冷却而凝固。若在引线与连接端子之间的连接部发生凝固，则无法将引线从真空容器中拔出。在强制拔出引线的情况下，引线会损坏。在这种情况下，无法使用冰去除器具来去除凝固物。
[0005]若在与氦槽相连接的排气部发生凝固，则气化的氦无法被排出，因而无法稳定地对超导线圈进行冷却。
[0006]本发明是鉴于上述问题点而提出的，其目的在于提供一种能去除空气等凝固物的超导磁体。
解决技术问题所采用的技术方案
[0007]基于本发明的超导磁体包括:超导线圈；氦槽，该氦槽中收纳有超导线圈，并在内部储存有液态氦；辐射屏蔽件，该辐射屏蔽件包围氦槽的周围；真空容器，该真空容器收纳辐射屏蔽件；以及排气部，该排气部与氦槽相连接，排出气化后的氦。另外，超导磁体包括:引线，该引线电连接外部电源和超导线圈，且相对于真空容器可安装拆卸；以及连接器，该连接器连接引线和超导线圈。而且，超导磁体具有热传导构件，该热传导构件的一端侧与连接器及排气部中的至少一方相接触，且另一端侧位于真空容器的外侧，相对于真空容器可安装拆卸。
发明效果
[0008]根据本发明，能去除空气等的凝固物。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的超导磁体的结构的剖视图。
图2是表示同一实施方式的超导磁体的连接器的结构的剖视图。 图3是表示本发明的实施方式2所涉及的超导磁体的结构的剖视图。
图4是表示本发明的实施方式3所涉及的超导磁体的结构的剖视图。
【具体实施方式】
[0010]下面，参照附图，对本发明的实施方式I所涉及的超导磁体进行说明。在以下的实施方式的说明中，对图中的相同或相当部分标注相同的标号，且不对其进行重复说明。
[0011](实施方式I)
图1是表示本发明的实施方式I所涉及的超导磁体的结构的剖视图。图2是表示本实施方式所涉及的超导磁体的连接器的结构的剖视图。
[0012]如图1所示，本发明的实施方式I所涉及的超导磁体100包括:卷绕有超导线而形成的超导线圈110 ;收纳有超导线圈110并在内部存储有液态氦150的氦槽120 ;包围氦槽120的周围的辐射屏蔽件130 ;以及收纳有辐射屏蔽件130的真空容器140。辐射屏蔽件130由未图示的支撑构件进行支承，以使得减少传递至氦槽120的热传导。
[0013]在氦槽120的轴部卷绕有超导线圈110。利用存储在氦槽120内部的液态氦150来对超导线圈110进行冷却。
[0014]氦槽120与将气化后的氦排出的排气部即排气管190相连接。排气管190上安装有阀191，该阀191以在氦槽120内的压力为规定压力以上的情况下打开的方式进行设定。
[0015]超导磁体100具有未图示的冷冻机。冷冻机的第一级的冷却部与辐射屏蔽件130相连接。冷冻机的前端部即第二级的冷却部与氦槽120内气化后的氦相接，对气化后的氦进行冷却使其再次液化。
[0016]超导磁体100与用于使在超导线圈110中流过电流的外部电源170相连接。超导磁体100包括:引线171，该引线171电连接外部电源170和超导线圈110，且相对于真空容器140可安装拆卸；以及连接器160，该连接器160连接引线171和超导线圈110。
[0017]如图2所示，连接器160包括:电连接引线171和超导线圈110的连接端子161 ；保持连接端子161且具有热传导性的主体部163 ；以及存在于连接端子161和本体部163之间的电绝缘部162。
[0018]具体而言，两根连接端子161贯通由铜等金属构成的长方体形的主体部163。在连接端子161和主体部163之间配置有具有GFRP (Glass fiber rein forced plastics:玻璃纤维增强塑料)等电绝缘性的电绝缘部162。利用电绝缘部162来确保连接端子161与主体部163之间、及所连接的引线171与主体部163之间的电绝缘。但是，连接器160的形状和各结构的材料并不限于上述记载，可以进行适当的设定。
[0019]如图1所示，超导磁体100中具有热传导构件180，该热传导构件180的一端侧与连接器160相接触，且另一端侧位于真空容器140的外侧，相对于真空容器140可安装拆卸。
[0020]在本实施方式中，热传导构件180包括:第一热传导构件181,该第一热传导构件181在氦槽120内以与连接器160的主体部163的下表面相接触的方式固定配置，且呈L字状；以及第二热传导构件182，该第二热传导构件182具有与第一热传导构件181的上端面相接触的下端面，且呈棒状。
[0021]此外，第一热传导构件181与连接端子161以非接触的状态进行固定。第二热传导构件182以相对于真空容器140可安装拆卸的方式被支承。第一热传导构件181及第二热传导构件182由铜形成。更具体而言，第一热传导构件181及第二热传导构件182由磷脱氧铜所形成。
[0022]热传导构件180的结构及材料并不限于上述记载，只要是由具有热传导性的材料一体形成即可。例如，也可以进行如下配置:即，使棒状的热传导构件的一端与连接器160的主体部163的侧面相接触，使另一端位于真空容器140的外侧。
[0023]但是，如本实施方式所示，在两个连接端子161排列的方向上，使第一热传导构件181与本体部163的整个长度相接触的方式能更均匀地对主体部163进行加热。
[0024]以下，对本实施方式的超导磁体100的动作进行说明。
首先，在未安装有引线171及第二热传导构件182的状态下，使用冷冻机将液态氦150冷却到4.2K左右。此时，含有氮气、氧气等的空气可能会凝固。在凝固现象发生在与引线171相连接的连接端子161的上端附近时，不能直接安装引线171。
[0025]因此，将第二热传导构件182安装到真空容器140，使第二热传导构件182的下端面与第一热传导构件181的上端面相接触。由于第二热传导构件182的上端部位于真空容器140的外侧，因此第二热传导构件182的上端部从真空容器140外侧的外界气体来吸收热量。
[0026]由第二热传导构件182的上端部所吸收的热量会从第二热传导构件182的下端面被传导至第一热传导构件181。传导至第一热传导构件181的热量会被传导至连接器160的主体部163。能利用传递至主体部163的热量来使生成于连接端子161的上端附近的凝固物融解以将其去除。由于氮气或氧气等的凝固温度远低于外界气温，因而能通过将外界气体作为热源并通过热传导构件180来对连接器160进行加热，从而能可靠地去除凝固物。
[0027]在去除凝固物之后，将引线171安装到真空容器140。之后，拆卸第二热传导构件182。在该状态下，使外部电源170进行工作，从而电流会通过引线171及连接器160流向超导线圈110。
[0028]在超导磁体100的磁场强度上升到额定磁场，不需要由外部电源170进行供电，而要拔出引线171时，由于可能会在引线171和连接端子161的连接部171a发生凝固，因而首先将第二热传导构件182安装到真空容器140。
[0029]如上所述，利用热传导构件180对主体部163进行加热，使产生于连接部171a的凝固物融解并被去除。之后，拔出引线171，从而能防止对引线171施加负载。最后，将第二热传导构件182从真空容器140拆卸。
[0030]利用上述方法来安装拆卸引线171，从而能防止因生成于连接端子161及连接部171a的凝固物而使得引线171不能安装拆卸的情况发生。
[0031 ] 下面，参照附图，对本发明的实施方式2所涉及的超导磁体进行说明。此外，本实施方式的超导线圈200与实施方式I的超导线圈100的不同之处仅在于，还设置有与排气部相接触的热传导构件280这一点，因而不再重复说明其他结构。
[0032](实施方式2)
图3是表示本发明的实施方式2所涉及的超导磁体的结构的剖视图。如图3所示，本发明的实施方式2的超导磁体200中具有热传导构件280,该热传导构件280的一端侧与排气管190相接触，且另一端侧位于真空容器140的外侧，相对于真空容器140可安装拆卸。[0033]在本实施方式中，进行以下配置:即，棒状的热传导构件280的一端与排气管190的口部190a的外周的局部相接触，另一端位于真空容器140的外侧。
[0034]热传导构件280以相对于真空容器140可安装拆卸的方式被支承。热传导构件280由铜形成。更具体而言，热传导构件280由磷脱氧铜所形成。但是，热传导构件280的材料并不限于此，只要是具有热传导性的材料即可。
[0035]以下，说明在本实施方式所涉及的超导磁体200中去除产生于排气部的凝固物的动作。
[0036]在氦槽120中安装有测定氦槽120内的压力的未图示的压力传感器。若在与氦槽120相连接的排气管190的口部190a发生凝固，则不能将气化后的氦排出，从而氦槽120内的压力升闻。
[0037]在氦槽120内的压力上升到预定压力以上时，判断为排气管190的口部190a因凝固物而被阻塞，将热传导构件280安装到真空容器140。由于热传导构件280的上端部位于真空容器140的外侧，因此热传导构件280的上端部从真空容器140外侧的外界气体来吸
收热量。
[0038]由热传导构件280的上端部所吸收的热量会从热传导构件280的下端部传导至排气管190。能利用传导至排气管190的热量来融解产生于排气管190的口部190a附近的凝固物并将其去除。
[0039]在确认了通过去除凝固物而使气体从排气管190排出，并导致氦槽120内的压力降低这一情况后，拆卸热传导构件280。
[0040]通过利用上述方法来去除产生于排气部的凝固物，从而能稳定地冷却超导线圈
110。其结果是，能使超导磁体200稳定地进行工作。
[0041]下面，参照附图，对本发明的实施方式3所涉及的超导磁体进行说明。此外，本实施方式的超导磁体300与实施方式I的超导磁体100的不同之处仅在于，还设置有与连接器和排气部这两者相接触的热传导构件380这一点，因而不再重复说明其他结构。
[0042](实施方式3)
图4是表示本发明的实施方式3所涉及的超导磁体的结构的剖视图。如图4所示，本发明的实施方式3的超导磁体300中具有热传导构件380，该热传导构件380的一端侧在真空容器140内与连接器160的主体部163和排气管190相接触，且另一端侧位于真空容器140的外侧，相对于真空容器140可安装拆卸。
[0043]在本实施方式中，热传导构件380包括:第一热传导构件381,该第一热传导构件381在氦槽120内以与连接器160的主体部163的下表面相接触的方式固定配置，且呈L字状；以及第二热传导构件382，该第二热传导构件382具有与第一热传导构件381的上端面相接触的下端面，且呈棒状。
[0044]此外，第一热传导构件381与连接端子161以非接触的状态进行固定。第二热传导构件382以相对于真空容器140可安装拆卸的方式被支承。第一热传导构件381及第二热传导构件382由铜形成。更具体而言，第一热传导构件381及第二热传导构件382由磷脱氧铜所形成。
[0045]热传导构件380的结构和材料并不限于上述记载，也可由具有热传导性的材料一体构成。例如，也可进行以下配置:即，棒状的热传导构件的一端与连接器160的主体部163的侧面及排气管190的口部190a的外周的局部相接触，另一端位于真空容器140的外侧。
[0046]利用上述结构，可以利用热传导构件380对主体部163进行加热，并使生成于连接部171a的凝固物融解以被去除，并且能使生成于排气管190的口部190a附近的凝固物融解以被去除。
[0047]其结果是，能防止因生成于连接端子161及连接部171a的凝固物而导致引线171不可被安装拆卸，并且能稳定地冷却超导线圈110。
[0048]另外，本实施方式所涉及的超导磁体300还具有对第二热传导构件382的另一端侧进行加热的加热部370。作为加热部370，可以使用电阻加热机或暖风加热器等各种加热器。通过利用加热部370对第二热传导构件382进行加热，从而能缩短用于使凝固物融解的必要时间。但是，超导磁体300不一定需要加热部370。
[0049]另外，本次所揭示的上述实施方式的所有内容均为举例表示，而不是限制性的解释根据。因此，并不能仅通过上述实施方式来解释本发明的技术范围，应当基于权利要求书的记载来确定。此外，还包括与权利要求范围等同的意义及范围内的所有变更。
标号说明
[0050]100,200,300 超导磁体 110超导线圈
120氦槽 130辐射屏蔽件 140真空容器 150液态氦 160连接器 161连接端子 162电绝缘部 163主体部 170外部电源 171引线 171a连接部
180，280，380热传导构件
181,381第一热传导构件
182，382第二热传导构件
190排气管
190a 口部
191阀
370加热部。
【权利要求】
1.一种超导磁体,其特征在于,包括: 超导线圈(110)； 氦槽(120)，该氦槽(120)中收纳有所述超导线圈(110)，并在内部储存有液态氦(150)； 辐射屏蔽件(130)，该辐射屏蔽件(130)包围所述氦槽(120)的周围； 真空容器(140)，该真空容器(140)收纳所述辐射屏蔽件(130)； 排气部(190)，该排气部(190)与所述氦槽(120)相连接，排出气化后的氦； 引线(171)，该引线(171)电连接外部电源(170)和所述超导线圈(110)，且相对于所述真空容器(140)可安装拆卸； 连接器(160)，该连接器(160)连接所述引线(171)和所述超导线圈(110);以及 热传导构件(180，280，380)，该热传导构件(180，280，380)的一端侧与所述连接器(160)及所述排气部(190)中的至少一方相接触，且另一端侧位于所述真空容器(140)的外侦牝相对于所述真空容器(140)可安装拆卸。
2.如权利要求1所述的超导磁体，其特征在于， 还包括对所述热传导构件(380)的另一端侧进行加热的加热部(370)。
3.如权利要求1或2所述的超导磁体，其特征在于， 所述连接器(160)包括:电连接所述引线(171)和所述超导线圈(110)的连接端子(161);对所述连接端子(161)进行保持且具有热传导性的主体部(163);以及存在于所述连接端子(161)和所述主体部(163)之间的电绝缘部(162)。
4.如权利要求1所述的超导磁体，其特征在于， 所述热传导构件(180)含有铜。
【文档编号】H01F6/00GK104040650SQ201280065968
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年1月30日 优先权日:2012年1月30日
【发明者】井上达也 申请人:三菱电机株式会社