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公開番号2024058899
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-30
出願番号2022166302
出願日2022-10-17
発明の名称超電導コイル及び超電導コイルの設計方法
出願人中部電力株式会社
代理人個人,個人
主分類H01F 6/06 20060101AFI20240422BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】1つの超電導コイルの中にコイル巻線の電流密度の異なる部分を容易に形成することができる。
【解決手段】超電導コイル10は、帯状の超電導線材20と帯状のスペーサ30とが重ね合わされたコイル巻線13を巻回して形成される。スペーサ30は、コイル巻線13の巻回方向において厚みの異なる部分を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
帯状の超電導線材と帯状のスペーサとが重ね合わされたコイル巻線を巻回して形成される超電導コイルであって、
前記スペーサは、前記コイル巻線の巻回方向において厚みの異なる部分を有する、
超電導コイル。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
前記スペーサは、一定の厚みを有する線材が複数枚積層されて形成されている部分を有し、
前記巻回方向において前記線材の積層枚数が異なることで前記スペーサの厚みが異なっている、
請求項１に記載の超電導コイル。
【請求項３】
前記巻回方向において前記線材の積層枚数が１枚ずつ増減することで前記スペーサの厚みが徐変されている、
請求項２に記載の超電導コイル。
【請求項４】
前記スペーサは、導電性材料により形成されている、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の超電導コイル。
【請求項５】
帯状の超電導線材と帯状のスペーサとが重ね合わされたコイル巻線を巻回して形成される超電導コイルの設計方法であって、
前記コイル巻線の巻回方向において前記コイル巻線の電流密度を高くする部分の前記スペーサの厚みを、前記巻回方向において前記コイル巻線の電流密度を低くする部分の前記スペーサの厚みに比べて小さく設定する、
超電導コイルの設計方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導コイル及びその設計方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
帯状の超電導線材を巻回して形成される超電導コイルが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした超電導コイルを用いた各種の機器（以下、超電導機器という）においては、所望の三次元磁場分布を得るために、電流密度の異なる複数の超電導コイルが設けられている。このため、超電導コイルの個数が増えるとともに、超電導コイル同士を接続する工数が増える。また、通電される電流値の大きさが超電導コイル毎に大きく異なる場合には、超電導コイル毎に電源が必要となる。このため、電源の個数に応じて超電導コイルと電源とを接続する電流リードの個数が増える。
【０００５】
その結果、配線が複雑になることに加えて、極低温に冷却する必要のある超電導コイルに対して電流リードを介して熱が侵入しやすくなる。このため、冷却設備等が大型化及び複雑化する等の問題がある。また、超電導機器を運転可能な温度範囲が縮小されるという問題も生じる。
【０００６】
これらのことから、冷却設備等の小型化、単純化、及び超電導機器を運転可能な温度範囲の拡大が可能なコイルが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための超電導コイル及び超電導コイルの設計方法の各態様を記載する。
［態様１］
帯状の超電導線材と帯状のスペーサとが重ね合わされたコイル巻線を巻回して形成される超電導コイルであって、前記スペーサは、前記コイル巻線の巻回方向において厚みの異なる部分を有する、超電導コイル。
【０００８】
同構成によれば、コイル巻線は、同巻回方向においてスペーサの断面積が異なる部分を有することとなる。ここで、コイル巻線の電流密度は、コイル巻線に通電される電流値を、超電導線材の断面積とスペーサの断面積との和で除した値となる。このため、上記巻回方向においてコイル巻線の電流密度を異ならせることができる。したがって、１つの超電導コイルの中にコイル巻線の電流密度の異なる部分を容易に形成することができる。
【０００９】
［態様２］
前記スペーサは、一定の厚みを有する線材が複数枚積層されて形成されている部分を有し、前記巻回方向において前記線材の積層枚数が異なることで前記スペーサの厚みが異なっている、態様１に記載の超電導コイル。
【００１０】
同構成によれば、一定の厚みを有する線材の積層枚数を巻回方向において異ならせることでスペーサの厚みを容易に異ならせることができる。
［態様３］
前記巻回方向において前記線材の積層枚数が１枚ずつ増減することで前記スペーサの厚みが徐変されている、態様２に記載の超電導コイル。
（【００１１】以降は省略されています）

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