特許ウォッチ

公開番号2025155115
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2024058577
出願日2024-04-01
発明の名称超電導コイル
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人サクラ国際特許事務所
主分類H01F 6/06 20060101AFI20251006BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】絶縁特性等の性能を容易に向上可能な、超電導コイルを提供する。
【解決手段】実施形態の超電導コイルは、超電導線材が巻回中心軸の周りに巻回された巻線部材を備える。超電導線材は、超電導線材本体部と、超電導線材本体部の表面を被覆するように絶縁材料で形成されている絶縁被覆層とを有する。絶縁被覆層は、少なくとも超電導線材のターン間において介在する部分を含むように、超電導線材本体部の表面に形成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
超電導線材が巻回中心軸の周りに巻回された巻線部材を備える超電導コイルであって、
前記超電導線材は、
超電導線材本体部と、
前記超電導線材本体部の表面を被覆するように絶縁材料で形成されている絶縁被覆層と
を有し、
前記絶縁被覆層は、少なくとも前記超電導線材のターン間において介在する部分を含むように、前記超電導線材本体部の表面に形成されている、
超電導コイル。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
前記巻線部材は、
前記超電導線材と共巻されている共巻線材
を有し、前記超電導線材のターン間において前記共巻線材と前記絶縁被覆層とが接触する部分を含み、
前記共巻線材において前記絶縁被覆層に接触する面の摩擦係数は、前記絶縁被覆層において前記共巻線材に接触する面の摩擦係数よりも、小さい、
請求項１に記載の超電導コイル。
【請求項３】
前記巻線部材において前記巻回中心軸の径方向ＲＤに沿った側面に設置された側板
を備える、
請求項１に記載の超電導コイル。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超電導コイルに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
超電導応用機器として、磁気共鳴画像診断装置（ＭＲＩ；ＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅＩｍａｇｉｎｇ）、超電導磁気エネルギー貯蔵装置（ＳＭＥＳ；ＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇＭａｇｎｅｔｉｃＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒａｇｅ）、および、単結晶引き上げ装置などの機器が実用化されている。超電導応用機器は、超電導線材が巻回された巻線部材を含む超電導コイルを備えている。
【０００３】
超電導コイルにおいて巻線部材を作製するときには、例えば、高温かつ高磁場中での臨界電流特性に優れる高温超電導線材が超電導線材として使用される。高温超電導線材は、多層構造のテープ線材であって、中間層、超電導層、保護層等の複数層が金属基板に積層された積層体を含み、その積層体の周囲が安定化層で被覆されている。
【０００４】
多層構造の超電導線材で構成された巻線部材において径方向に応力が加わったときには、その応力が剥離力として多層構造の超電導線材に作用し、超電導線材において層間剥離が生ずる場合がある。超電導線材に層間剥離が発生した場合、超電導コイルの超電導特性に劣化が生ずる場合がある。例えば、超電導コイルを運転温度に冷却したときには、ターン間に充填された樹脂と超電導線材との間に熱収縮率の差が生ずるため、その熱収縮率の差に起因して剥離力が加わり、層間剥離が発生する可能性がある。
【０００５】
この不具合を解消するために、超電導線材と、ポリイミドフィルムなどの共巻線材とを共巻きすることによって巻線部材を作製し、その巻線部材において巻回中心軸の径方向に沿った側面に側板を接着すること等が提案されている。この場合、超電導線材と、ポリイミドフィルムなどの共巻線材との間が接着されずに離間可能な状態であるため、積層方向に加わる剥離力が吸収され、層間剥離の発生が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第５５３４７１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来において、超電導線材と、ポリイミドフィルムなどの共巻線材とを共巻きする際には、共巻線材の位置ズレが発生する場合がある。この他に、超電導コイルの運転の際に、共巻線材の位置ズレが発生する場合がある。その結果、超電導線材のターン間の絶縁特性が不十分になる場合があるため、超電導コイルの性能が低下する場合がある。
【０００８】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、絶縁特性等の性能を容易に向上可能な、超電導コイルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の超電導コイルは、超電導線材が巻回中心軸の周りに巻回された巻線部材を備える。超電導線材は、超電導線材本体部と、超電導線材本体部の表面を被覆するように絶縁材料で形成されている絶縁被覆層とを有する。絶縁被覆層は、少なくとも超電導線材のターン間において介在する部分を含むように、超電導線材本体部の表面に形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第１実施形態に係る超電導コイル１０について一部を分解した様子を模式的に示した斜視図である。
図２は、第１実施形態に係る超電導コイル１０を模式的に示す断面図である。
図３は、実施形態において、超電導線材本体部２００の一部を分解した斜視図である。
図４は、第１実施形態に係る超電導コイル１０の製造方法の一例を示すフロー図である。
図５は、第２実施形態に係る超電導コイル１０について一部を分解した様子を模式的に示した斜視図である。
図６は、第２実施形態に係る超電導コイル１０を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許