超伝導応用システムのための電流リード部のガス冷却システムの検討

Proposal of the gas cooled current lead for application systems using high Tc superconductors


河原 敏男, 佐々木 淳, 藤井 友宏, 杉本 達律, 福田 誠, 浜辺 誠, 山口 作太郎 (中部大)
toshi*isc.chubu.ac.jp


Abstract:昨今のエネルギー・環境問題の解決のために超伝導技術の応用は非常に期待されている。例えば、直流送電線システム、超伝導マグネットなどである。そして、その実用化のために熱の侵入の低減化が必須の研究課題となっている。その中で電流リードでの熱侵入を低減する方法としてペルチェ素子を利用したペルチェ電流リード(PCL)がある。PCLでは電流が流れたときの冷却効果と熱電材料での低熱伝導率を利用して熱の侵入を抑える。さらに熱流入を低減するために、PCLを含めた電流リード部の冷媒ガスによる冷却が考えられる。そこで、本発表では、電流リード部を冷媒ガスで冷却する場合に対し、熱分布を計算することにより熱流入を見積もった結果について述べる。電流リード部に対する冷却効率が大きい場合に、熱侵入量の低減が達成されることがわかった。さらに、実際のシステムへ応用した場合に、冷却システムの改良による端末での熱侵入の低減効果についても議論する。