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高温超電導電流リード基礎特性試験装置

国内特許コード P07A010923
整理番号 /NO31243
掲載日 2007年10月26日
出願番号 特願2005-333621
公開番号 特開2007-139577
登録番号 特許第4571063号
出願日 平成17年11月18日(2005.11.18)
公開日 平成19年6月7日(2007.6.7)
登録日 平成22年8月20日(2010.8.20)
発明者
  • 小方 正文
  • 長嶋 賢
  • 岩松 勝
  • 井上 明彦
  • 宮崎 佳樹
  • 山下 知久
  • 佐々木 謙
  • 柳瀬 康人
出願人
  • 財団法人鉄道総合技術研究所
発明の名称 高温超電導電流リード基礎特性試験装置
発明の概要

【課題】低熱侵入かつ低発熱のHTSリードの電流、磁場、温度に関する諸特性を迅速かつ的確な条件で試験することが可能で、HTSリードを組み込む超電導磁石装置の設計指針に関する情報を得ることができるHTSリード基礎特性試験装置を提供する。
【解決手段】高温超電導電流リード基礎特性試験装置において、熱シールド本体1と、この熱シールド本体1に支持される永久磁石3と、この永久磁石3による磁場内に配置される高温超電導電流リード試験体2と、この高温超電導電流リード試験体2にリード接続部を介して印加される温度を設定する温度設定手段とを具備する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


HTSリードは低発熱かつ低熱侵入といった特長を有しており、常温から低温環境下へ電流を供給する際の、電流入出経路の一部として応用が進んでいる。
より具体的には、図8及び図9に示すように、HTSリードを組み込んだ磁場発生装置が提案されている(非特許文献1参照)。すなわち、図8に示すように、樹脂含浸により機械的強度を向上した高温超電導体を用いたHTSリード101が超電導コイル102の接続部に配置されるようになっている。なお、103は冷凍機、104はタンク外槽、105は液体ヘリウム溜の熱シールド、106は液体ヘリウム溜、107はパワーリード、108は80Kアンカー、109は超電導コイル102の熱シールド、110は超電導コイル102の外槽である。



また、図9は樹脂含浸HTSリードの平面図を示しており、200はHTSリード、201は高温側端子、202は低温側端子、203は樹脂部分、204は高温超電導体を示している。

【非特許文献1】低温工学 39巻3号 2004年 pp80-84

産業上の利用分野


本発明は、高温超電導電流リード(HTSリード)基礎特性試験装置に係り、特に、HTSリードの電気的特性、熱的特性等の基礎特性を評価するための装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
(a)熱シールド本体と、
(b)該熱シールド本体に支持される永久磁石と、
(c)該永久磁石による磁場内に配置される高温超電導電流リード試験体と、
(d)該高温超電導電流リード試験体にリード接続部を介して印加る温度を設定する温度設定手段とを備え、
(e)前記高温超電導電流リード試験体に流れる電流と電圧の関係を測定することにより前記高温超電導電流リード試験体の通電電流特性を試験し、前記永久磁石による前記高温超電導電流リード試験体への磁場の印加により前記高温超電導電流リード試験体の磁場特性の試験を行い、前記高温超電導電流リード試験体温度を前記温度設定手段によって変化させて温度勾配を与えた場合の前記高温超電導電流リード試験体の通電特性の試験を行うことを特徴とする高温超電導電流リード基礎特性試験装置。

【請求項2】
請求項1記載の高温超電導電流リード基礎特性試験装置において、前記永久磁石を温度調節することにより、印加磁場の大きさを制御することを特徴とする高温超電導電流リード基礎特性試験装置。

【請求項3】
請求項1記載の高温超電導電流リード基礎特性試験装置において、前記永久磁石による磁気回路を前記高温超電導電流リード試験体に対してローレンツ力の働く向きを考慮して構成することを特徴とする高温超電導電流リード基礎特性試験装置。

【請求項4】
請求項1~3の何れか一項記載の高温超電導電流リード基礎特性試験装置において、前記高温超電導電流リード試験体はリードアダプタを付設し、該リードアダプタの付け替えにより、各種の高温超電導電流リードの試験および前記高温超電導電流リード試験体の熱侵入量の試験を可能にすることを特徴とする高温超電導電流リード基礎特性試験装置。

【請求項5】
請求項1~4の何れか一項記載の高温超電導電流リード基礎特性試験装置において、前記高温超電導電流リード試験体に直列に通電用高温超電導電流リードを配置することを特徴とする高温超電導電流リード基礎特性試験装置。

【請求項6】
請求項1~5の何れか一項記載の高温超電導電流リード基礎特性試験装置において、前記温度設定手段が前記高温超電導電流リードにリード接続部を介して印加る温度を調整可能なヒータ温度調整付き冷凍機であることを特徴とする高温超電導電流リード基礎特性試験装置。

【請求項7】
請求項6記載の高温超電導電流リード基礎特性試験装置において、前記温度設定手段による温度設定範囲が2K~100Kであることを特徴とする高温超電導電流リード基礎特性試験装置。

【請求項8】
請求項6記載の高温超電導電流リード基礎特性試験装置において、Y系高温超電導電流リードの温度が4K~80Kであることを特徴とする高温超電導電流リード基礎特性試験装置。

【請求項9】
請求項6記載の高温超電導電流リード基礎特性試験装置において、前記冷凍機が前記高温超電導電流リード試験体の第1の接続リードの温度を設定する第1の冷凍機と、前記高温超電導電流リード試験体の第2の接続リードの温度を設定する第2の冷凍機とを具備することを特徴とする高温超電導電流リード基礎特性試験装置。

【請求項10】
請求項9記載の高温超電導電流リード基礎特性試験装置において、前記第1の接続リードの温度が50~100K、第2の接続リードの温度が20K以下であることを特徴とする高温超電導電流リード基礎特性試験装置。

【請求項11】
請求項9又は10の何れか一項記載の高温超電導電流リード基礎特性試験装置において、前記第1の接続リードと前記第2の接続リードは伝熱板に接続され温度を一定に保持することを特徴とする高温超電導電流リード基礎特性試験装置。

【請求項12】
請求項11記載の高温超電導電流リード基礎特性試験装置において、前記伝熱板を用いて熱流束計によって熱侵入量を測定することを特徴とする高温超電導電流リード基礎特性試験装置。

【請求項13】
請求項9又は10の何れか一項記載の高温超電導電流リード基礎特性試験装置において、前記第1の接続リードと前記第2の接続リードヒータを取り付けて高温超電導電流リードの温度調整を可能にすることを特徴とする高温超電導電流リード基礎特性試験装置。

【請求項14】
請求項1~13の何れか一項記載の高温超電導電流リード基礎特性試験装置において、前記リード接続部に電気絶縁性が高く熱伝導性が良い窒化アルミニウムを用いることを特徴とする高温超電導電流リード基礎特性試験装置。

【請求項15】
請求項1記載の高温超電導電流リード基礎特性試験装置において、前記永久磁石を熱アンカに固定することを特徴とする高温超電導電流リード基礎特性試験装置。

【請求項16】
請求項1~15の何れか一項記載の高温超電導電流リード基礎特性試験装置において、冷却ステージと磁石固定フレームを分離して支持できる吊り下げ構造を有することを特徴とする高温超電導電流リード基礎特性試験装置。
産業区分
  • 試験、検査
  • 電子部品
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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