JP4012736B2 - 電流導入端子 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電流導入端子に関し、特に電源と低温側の装置との接続に好適とされる電流導入端子に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の電流導入端子(current terminal)としては、例えば図4に示すような構成が知られている。図4を参照すると、従来の電流導入端子において電極(23Aと25A、23Bと25B)が、例えばセラミックよりなるハウジング22に収容されており、ハウジング22には取りつけ用のフランジ29が設けられており、フランジ29に設けられた取り付け用の穴30にネジ等で装置に固定される。図4には2芯の構成が示されているが、1芯構成としては、例えば図5に示すようなソケットコンタクト型のものが知られている。図4及び図5は、日立原町電子工業株式会社製の電流導入端子(製品名C102GL101、C201CK101)を模式的に示す図である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
かかる電流導入端子を、常温側の電源に接続される電極から低温側への電流供給に用いた場合、低温側への熱侵入が問題となる。
【0004】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、電源から電流を導入する電流導入端子において、熱侵入を抑止する端子を提供することにある。また本発明が解決しようとする課題は、熱放散を抑止する端子を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題の少なくとも1つを解決するための手段を提供する本発明に係る電流導入端子は、一端の電極から導入された電流を、他端の電極から接続先に供給する導電部材の前記の一端と他端の間に、熱電変換素子を備えている。
【0006】
本発明の一のアスペクトに係る電流導入端子は、第1の電極と、第2の電極を有し、前記第1の電極から電流を導入し、前記第1の電極から導入した電流を前記第2の電極より接続先に供給する電流導入端子において、前記第1の電極と前記第2の電極とが熱電変換素子を介して接続される。
【0007】
本発明の他のアスペクトに係る電流導入端子は、第1の電極と、第2の電極を有し、前記第1の電極は、電源に接続され前記電源より電流を導入し、前記第1の電極から導入した電流を、前記第2の電極より電流供給先に供給し、第3の電極と、第4の電極を有し、前記第4の電極が、前記電流供給先から受けた電流を、前記第3の電極より、前記電源に返す構成とされている電流導入端子において、前記第1の電極と前記第2の電極とが、第1の導電型の熱電変換素子を介して接続され、前記第3の電極と前記第4の電極とが、第2の導電型の熱電変換素子を介して接続されている。
【0008】
本発明において、前記第2の電極と、電流供給先機器との間に高温超伝導素子を備えるか、あるいは、前記第4の電極と、電流供給先機器との間に、高温超伝導素子を備えた構成としてもよい。
【0009】
本発明においては、電極の間に挿入される前記熱電変換素子を複数段備えた構成としてもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。本発明に係る電流導入端子は、その好ましい実施の形態において、図4又は図5に示した電流導入端子において、一端の電極から導入された電流を、他端の電極から接続先に供給する導電部材の、前記一端と他端の間に、熱電変換素子を配設したものである。より詳細には、図1を参照すると、第1の電極(3A)から電流を導入し第2の電極(5A)より第1の電極(3A)から導入した電流を、電流供給先に対して供給する電流導入端子において、第1の電極(3A)と第2の電極(5A)との間に、第1の熱電変換素子(1A)を備え、第1の電極(3A)と第2の電極(5A)とは第1の熱電変換素子(1A)を介して電気的に接続される。2芯の場合には、上記構成の電極構造を2本備える。すなわち、第3の電極(3B)と第4の電極(5B)との間に第2の熱電変換素子(1B)を備え、第3の電極(3B)と第4の電極(5B)とが第2の熱電変換素子(1B)を介して電気的に接続される。
【0011】
かかる本発明の実施の形態は、電流導入端子から低温系への熱侵入を熱電変換素子を用いて抑制するものである。例えば、図示されない直流電源の高位側電源端子(+)を第1の電極(3A)に接続し、直流電源の低位側電源端子(−)を第3の電極(3B)に接続し、第2の電極(5A)と第4の電極(5B)に、電流供給先の機器(負荷)を接続すると、ペルチェ効果により、第1の熱電変換素子(1A)では低温側から常温側への吸熱が行われ、第2の熱電変換素子(1B)では低温側からの熱の常温側への放熱が生じ、低温側の第2、第4の電極側が冷却される。電流の向きを逆向きに変えると、第1、第2の熱電変換素子(1A、1B)で、低温側への熱の供給が行われる。熱電変換素子としては、好ましくは、熱電半導体素子が用いられる。
【0012】
計測用の電流導入端子に接続するケーブルは、一例としての下記の仕様からなる。
【0013】
長さ:1.5m
径: 1 φ
材質:銅
電流値:2A(アンペア)
銅の熱伝導率は、常温で、350W/(mK)程度であり、低温になるにしたがい熱伝導率は高くなり、30K程度で1200W/(mK)までに上昇する。ちなみに、RRRが大きな値の銅であるほど、熱伝導率は高くなり、RRR=1000で30K程度で1200W/(mK)、RRR=1000では、10、000W/(mK)に達する。
【0014】
本発明においては、好ましくは、図4等に示した電流導入端子の電極間に熱電半導体を接続して熱侵入を低減している。熱電半導体としては、例えばビスマス・テレル系(BiTe)を用いる。
【0015】
長さ:5mm
太さ:1.8mm
材質:ビスマス・テレル系(BiTe)
電流値:2A
ビスマス・テレル(BiTe)の熱伝導率は、常温(300K)で1.5−0.9W/(mK)であり、200Kでもあまり変化しない。そこで、熱伝導率はほぼ一定として扱ってもよい。これは、電気抵抗率の測定、Wiedmann−Franz則によって、電子分の熱伝導率が求められ、フォノンの熱伝導率は通常の半導体の熱伝導率の温度依存性(κはTの−0.5乗に比例)から、常温から低温までの半導体の熱伝導率の温度依存性が求められる。以下では、非通電時、通電時の熱侵入の見積もりを説明する。
【0016】
熱抵抗(非通電時):
銅ワイヤケーブル部分(電流リード)に、電流導入端子の熱電半導体(ビスマス・テレル)を接続した構成において、電流を流さないときの熱侵入の一例について説明する。熱伝導率を400W/(mK)、1.2W/(mK)として熱計算する。
【0017】
銅ワイヤケーブル部分(電流リード)の熱抵抗は、
R銅=4.77×10+3 K/W
ビスマス・テレル(BiTe)部分の熱抵抗は、
RBiTe=1.64×10+3 K/W
1φの銅リード(電流リード)に対して、熱抵抗が34%増大し、この分、熱侵入が低減する。
【0018】
通電時の熱侵入:
銅ワイヤケーブル部分(電流リード)に、電流導入端子の熱電半導体(ビスマス・テレル)を接続した構成において、通電時の熱侵入の一例について説明する。通電時の熱侵入は、超伝導コイル等の電流リードの設計と同様に見積もることができる。なお、電流リードに、熱電半導体、高温超伝導体(HTS)を組み込み、熱侵入が最小となるように最適化を施した計算例については、文献(K.Sato, H.Okumura, S.Yamaguchi, "Numerical calculation for Peltier current lead designing", Cryogenics, 41(2001) PP.497-503)の記載が参照される。
【0019】
電流リードの単位電流あたりの熱侵入の計算結果の一例を、図2に示す。図2において、TEは、熱電半導体を利用した場合であり、HTSは、高温超伝導体であり、Cuは、銅リードを表している。なお、電流の単位はkAである。
【0020】
また図2において、
Cuは、銅で作成された電流リード、
Cu+TEは、銅と熱電半導体を組合せた電流リード、
Cu+HTSは、銅リードと高温超伝導体を組合せた電流リード、
Cu+HTS+TEは、銅リードと高温超伝導体と熱電半導体を組合せた電流リードをそれぞれ表している。
【0021】
極低温に配置される超伝導コイルと、常温側の電源端子とを接続する電流リードは、ガス冷却を用いて熱侵入を低減するシステムが採用される場合が多い。この場合、低温ガスとの熱交換率が熱侵入に大きな影響を与える。図2では、冷却ガスとの熱交換率fで表している。
【0022】
計測用の電流リードでは、冷却用ガスが電流リードに沿って流れることはないので、冷却用ガスとの熱交換がない電流リード、すなわちf=0として見積もってよい。なお、図2には、電流リードを構成するそれぞれの材料に対して、熱侵入を最小とするように最適化を施した結果が示されている。
【0023】
計測用の電流リードについて、図2を着目すると、CuとCu+TE(f=0.0)とが比較対象となり、ヘリウム(4.2K)に対して、Cuでは、43.53、Cu+TEでは、30.43と、熱侵入はCu+TEで30%減少している。
【0024】
また液体窒素(77K)に対して、Cuでは、42.51、Cu+TEでは、27.84と、熱侵入はCu+TEで35%減少している。
【0025】
クライオスタット内部で用いられるHTSとの組合せは、Cu+HTS+TE構成で、熱侵入を低減している。HTSは、液体窒素ガスで冷却される電流リード(超伝導コイルと電流導入端子を接続するリード)の一部に挿入される。なお、低温側の電流リードに、HTSを挿入する構成については、特開平08−153547号公報等が参照される。
【0026】
電流リードをなす銅リードの常温端(電流導入端子に接続する端部)を300K、低温側を4.2Kとした場合の熱侵入を最小化するために、1.5mの長さの電流リードに対して、0.8φの銅線(RRR=100、f=0.0)が最適とされた断面とされる。このため、径1 φの電流リードは好ましいといえる。また、液体窒素(77K)を利用する場合にも、径1φの電流リードが好ましい。
【0027】
低温側への熱侵入について、まとめると、図3のようになる。電流値が2A(アンペア)の通電であるため、図3(A)の欄の数値を2倍すると、そのときの熱侵入が計算できる。通電時と、非通電時では、約2倍の熱侵入の違いがある。計測用の電流導入端子の場合、計測時以外、通常は通電しないため、熱電半導体によって熱侵入が低減する効果が大となる。
【0028】
【実施例】
本発明を実施した電流導入端子の具体的な例について説明する。図1は、本発明の一実施例の電流導入端子の構成を示す図である。なお、図1には、二芯の構成が示されているが、単芯の構成にも適用できることは勿論である。
【0029】
熱電半導体としてはP型とN型の2種の半導体が用いられる。単芯の構成において、電流導入端子の場合、N型の熱電半導体、電流を電源側に出力する端子の場合、P型の熱電半導体が用いられる。
【0030】
図1において、1A、1BはN型、P型熱電半導体であり、2は本体(ハウジング)、3A、3Bは電流導入端子の常温側の電極、5A、5Bは電流導入端子の低温側の電極である。6は支持部材(サポート)、7は絶縁体(電気的に絶縁、熱伝導体)、8はボルト、9は、電流導入端子取りつけ用のフランジであり、10は、フランジ9をクライオスタット等(不図示)へ取りつけるためのボルト用の穴である。フランジ9は、空冷フィン又は水冷パイプ等の冷却手段を備え、放熱効果の増大を図るようにしてもよい。
【0031】
電極5A、5Bにゲーブルの一端を接続し、ケーブルの他端を低温側の機器(不図示)に接続する。また電極3A、3Bには電源(不図示)の高位側電源端子と低位側電源端子(+、−)にそれぞれ接続する。電流が常温側から低温側に導入される場合、電極3Aには、N型熱電半導体1Aを接続する。また低温側から常温側に電流が流れる場合、電極3Bには、P型熱電半導体1Bを接続する。かかる構成とすることで、低温側への熱侵入を低減する。逆に、電流が導入される電極3Aに、P型熱電半導体1Bを接続し、電流が流れ出す電極3Bに、N型熱電半導体1Bを接続した場合(あるいは図1において電流の流れる向きを逆にした場合)、低温側の機器に熱が多く入るため、電源から電流導入端子を介して電流供給を受ける機器の昇温に有効である。
【0032】
二つの熱電半導体1A、1Bは、二芯の電極のそれぞれに設けられ、導電型(極性)が相違している。熱電半導体1A、1Bは、電流2A(アンペア)を流す場合、例えば長さ5mm、直径1.8mmとされ、電極3Aと5Aの間、電極3Bと5Bの間に配設されている。熱電半導体1A、1Bの両端は電気的なコンタクト部材11A、12Aと11B、12Bが設けられている。
【0033】
熱電半導体1A、1Bは、長さ5mmにおいて、熱絶縁を行うものであり、運転条件によって変わるが、端部の温度差は、例えば50℃〜100℃程度になる。このため、電極低温側が、他の常温部分に接触しないような構成とされる。
【0034】
電流導入端子において、常温側と、低温側と向き合う表面に、例えばアルミニウムをコーティングすることで、熱輻射を低減する構成としてもよい。アルミニウム板(熱輻射板)をハウジング2内の常温側と低温側の間に設け、電極(3A、3B、5A、5B)と電気的に絶縁させて設けてもよい。
【0035】
また熱電半導体1A、1Bは、電極3A、3B、電極5A、5Bに半田付け等で接続するため、接続部分に応力が加わって接続不良とならないように支持される。図1に示す例では、ハウジング2、フランジ9に対して支持ボルト6で固定されるサポート8に設けられた穴に、電極5A、5Bが挿通されて支持されている。支持ボルト6としては例えばステンレス、サポート8は、ガラス材等、いずれも、熱伝導率が低く、且つ電気的絶縁部材が用いられる。
【0036】
常温側に露出する電極3Bは、熱電半導体1Bによって低温側から熱が運びこまれるため、好ましくは、熱放散を考慮した構造とする。例えば棒状の電極3には、その外周を覆って、電極3A、3Bよりも大きな径の電極4A、4Bが取り付けられており、熱容量を大きくしている。そして、電極4A、4Bは、電極3A、3Bより電極4A、4Bに伝達された熱をハウジング2に伝え、さらにフランジ9に容易に伝達する構成とされる。
【0037】
常温側電極(3A、3B)と低温側電極(5A、5B)は電気的に絶縁されるため、互いに電気的絶縁物を介して接合され、本体(ハウジング)2(後述するようにアルミよりなる)と間にも、電気的絶縁層7が介在している。この電気的絶縁層7は、ベリリア、窒化アルミニウム等の熱伝導率の良好なセラミック材よりなり、できるだけ薄く設けられている。
【0038】
フランジ9は、通常はステンレス製とされるが、この実施例では、熱放散を考慮して、熱伝導率の良好なアルミニウムよりなる。あるいは、電気的な絶縁を図る構成として上で、フランジ9は銅で構成してもよい。
【0039】
上記のような構成により、電流の向きと、熱電半導体との組み合わせにより、熱を常温側に放散させ(冷却作用)、低温側への熱進入を抑制する電流導入端子を実現できた。
【0040】
また図1において、電流を流す方向を反対とすることで、低温側へ通常よりも多くの熱を運ぶことができ、昇温時間を短縮することができる。
【0041】
なお、図1では示されていないが、図1の電流導入端子の低温側を、電流リードを介して、超伝導コイルに接続する場合、低温側の電流リードの一部を、高温超伝導体(HTS)で構成してもよい。
【0042】
また図1では、二芯構成の電流導入端子の構成を例に本発明を説明したが、1芯の電極の構成も、同様にして構成される。すなわち、図1において、1対の常温側電極3A、3Bと、一対の低温側電極5A、5Bの代わりに、一つの常温側電極3Aと一つの低温側電極5Aの一芯構造とし、その間に熱電半導体1Aを備えて構成される。あるいは、一つの常温側電極3Bと一つの低温側電極5Bで構成し、その間に熱電半導体1Bを備えて構成される。フランジ9、サポート8、ボルト6、絶縁物7等は、図1に示した構成と同様とされる。
【0043】
本発明は、2芯に限定されず、さらに多芯の電極の電流導入端子にも適用可能である。また、熱電半導体はビスマス・テレル系にのみ限定されるものではない。
【0044】
図6は、本発明の一実施例の変形例を示す図であり、図1(B)の断面図をよりわかりやすく示すとともに、熱の伝達経路を模式的に示したものである。図6において、電極4A、4Bのコンタクト表面側には、セラミクス材料等の絶縁層15が設けられている。この部在の室温側表面には反射膜をコーティングしてもよい。棒状の電極3A、3Bの各一端が、電極3A、3Bよりも大きな径の電極4A、4Bに接続されており、熱容量を大きくしている。そして、電極4A、4Bは、電極3A、3Bより電極4A、4Bに伝達された熱を、電気的絶縁層7を介してハウジング2に伝え、さらにフランジ9に容易に伝達する構成とされる。すなわち、図6に矢線で示す方向に熱が放散される。
【0045】
棒状の電極5A、5Bの各一端は、支持ボルト6でハウジング2及びフランジ9に固定されるサポート8に設けられた穴に挿通されて支持されている。電極3A、3Bは、より大きな径の電極4A、4Bを介して熱電半導体1A、1Bに接続されており、電極4A、4Bは、電極3A、3Bより電極4A、4Bに伝達された熱をハウジング2に伝え、さらにフランジ9に容易に伝達する構成とされる。図1及び図6の構成において、電流導入端子は真空を保つシール構造(ハーメチックシール構造)とされている。
【0046】
図7は、本発明のさらに別の実施例の構成を示す図である。この実施例では、熱電半導体を複数段接続して構成したものであり、放熱効果、あるいは発熱効果を高めている。図7を参照すると、常温側と低温側の二つの電極(第1、第2の電極)との間に、複数段(図では2段)のP型の熱電変換素子(P)が配設されており、複数段の第1の導電型の熱電変換素子の端部の熱電変換素子(P)が低温側の電極に接続されており、さらに、N型の熱電変換素子(N)と、別のP型の熱電変換素子(P)と、を備えて第1群の(計4つ)熱電変換素子を構成しており(図7の右側)、複数段のP型の熱電変換素子のうちの常温側の端部にある1つの熱電変換素子(P)とN型の熱電変換素子(N)とを銅電極でπ型に接続して第1の熱電素子対を構成し、第1の熱電素子対を構成するN型の熱電変換素子(N)と別のP型の熱電変換素子(P)とを銅電極でπ型に接続して第2の熱電素子対を構成し、第2の熱電素子対のP型の熱電変換素子(P)のπ接続用の銅電極とは反対側の銅電極が、電源側の電極に接続されている。
【0047】
さらに常温側と低温側の二つの電極(第3、第4の電極)との間に、複数段(2段)のN型の熱電変換素子(N)が配設されており、複数段のN型の熱電変換素子の端部の熱電変換素子(N)が低温側の電極に接続されており、さらに、P型の熱電変換素子(P)と、別のN型の熱電変換素子(N)と、を備えて第2群の(計4つ)熱電変換素子を構成しており(図7の左側)、複数段のN型の熱電変換素子のうちの常温側の端部にある1つの熱電変換素子(N)とP型の熱電変換素子(P)とを銅電極でπ型に接続して第3の熱電素子対を構成し、第3の熱電素子対を構成するP型の熱電変換素子(P)と別のN型の熱電変換素子(N)とを銅電極でπ型に接続して第4の熱電素子対を構成し、第4の熱電素子対のN型の熱電変換素子(N)のπ接続用の銅電極とは反対側の銅電極が、電源側(常温側)の電極に接続されている。第1、第3の熱電素子対の銅電極の表面、第2、第4の熱電素子対の銅電極の表面は、第1、第2のプレート(AlN Plate−1、AlN Plate−2)で覆われており、電気的に絶縁されている。窒化アルミニウム(AlN)は高い電気的絶縁性と熱導電率を有し、ヒートシンクとしての用途を有する。
【0048】
以上本発明を上記実施例に即して説明したが、本発明は、上記実施例にのみ限定されるものでなく、特許請求の範囲の各請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、熱電半導体を備えたことにより、低温側への熱進入を抑制するとともに、熱を常温側に放散させる、電流導入端子を実現することができる。
【0050】
また、本発明によれば、電流を流す方向を反対とすることで、低温側へ通常よりも多くの熱を運ぶことができ、昇温時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す図であり、(A)は上面図、(B)は横断面図である。
【図2】本発明の原理を説明するための図である。
【図3】本発明の原理を説明するための図である。
【図4】従来の電流導入端子の例を示す図である。
【図5】従来の電流導入端子の例を示す図である。
【図6】本発明の一実施例の変形例の構成を示す図である。
【図7】本発明の別の実施例の構成を示す図である。
【符号の説明】
1A、1B 熱電半導体
2 本体(ハウジング)
3A、3B 電極(常温側電極)
4A、4B 電極
5A、5B 電極(低温側電極)
6 支持ボルト
7 絶縁物
8 電気絶縁サポート
9 フランジ
10 取り付け穴
11、12 コンタクト部材
15 絶縁部材
Claims (25)
- 第1の電極と、第2の電極を有し、前記第1の電極から電流を導入し、前記第1の電極から導入した電流を前記第2の電極より接続先に供給する電流導入端子において、
前記第1の電極と前記第2の電極とが熱電変換素子を介して接続され、
前記第1の電極と、前記第2の電極がともに棒状部材よりなり、
前記第1の電極と、前記第2の電極のそれぞれの長手方向の少なくとも一部を収容するハウジングを備え、
前記第1の電極及び/又は前記第2の電極は、前記ハウジング内で支持部材を介して支持されており、
前記第1の電極と、前記第2の電極の端部同士が、それぞれ前記熱電変換素子を介して接続され、
前記第1の電極は、前記第2の電極と較べて熱放散特性が大となる構成とされ、常温側の前記ハウジングに熱を伝える、ことを特徴とする電流導入端子。 - 第1の電極と、第2の電極を有し、前記第1の電極は、電源に接続され前記電源より電流を導入し、前記第1の電極から導入した電流を、前記第2の電極より電流供給先に供給し、
第3の電極と、第4の電極を有し、前記第4の電極が、前記電流供給先から受けた電流を、前記第3の電極より、前記電源に返す構成とされている電流導入端子において、
前記第1の電極と前記第2の電極とが、第1の導電型の熱電変換素子を介して接続され、
前記第3の電極と前記第4の電極とが、第2の導電型の熱電変換素子を介して接続され、
前記第1の電極と、前記第2の電極がともに棒状部材よりなり、
前記第1の電極と、前記第2の電極のそれぞれの長手方向の少なくとも一部を収容するハウジングを備え、
前記第1の電極及び/又は前記第2の電極は、前記ハウジング内で支持部材を介して支持されており、
前記第1の電極と、前記第2の電極の端部同士が、それぞれ前記熱電変換素子を介して接続され、
前記第1の電極は、前記第2の電極と較べて熱放散特性が大となる構成とされ、常温側の前記ハウジングに熱を伝える、ことを特徴とする電流導入端子。 - 第1の電極と、第2の電極を有し、前記第1の電極は、電源に接続され前記電源より電流を導入し、前記第1の電極から導入した電流を、前記第2の電極より電流供給先に供給し、
第3の電極と、第4の電極を有し、前記第4の電極が、前記電流供給先から受けた電流を、前記第3の電極より、前記電源に返す構成とされている電流導入端子において、
前記第1の電極と前記第2の電極とが、第1の導電型の熱電変換素子を介して接続され、
前記第3の電極と前記第4の電極とが、第2の導電型の熱電変換素子を介して接続され、
前記第3の電極と、前記第4の電極がともに棒状部材よりなり、
前記第1の電極と、前記第2の電極のそれぞれの長手方向の少なくとも一部を収容するハウジングを備え、
前記第3の電極及び/又は前記第4の電極は、前記ハウジング内において、支持部材を介して支持されており、
前記第3の電極と、前記第4の電極の端部同士が熱電変換素子を介して接続され、
前記第1の電極は、前記第2の電極と較べて熱放散特性が大となる構成とされ、常温側 の前記ハウジングに熱を伝える、ことを特徴とする電流導入端子。 - 前記第1の電極は、長手方向の一部で、前記ハウジング内において、熱容量を大きくするために、前記第1の電極よりも径の大きな電極に接続されており、
前記径の大きな電極は、常温側の前記ハウジングに、熱を伝導し且つ電気的に絶縁体の部材を介して接続されている、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載の電流導入端子。 - 前記径の大きい電極のコネクタ側表面には絶縁層が設けられている、ことを特徴とする請求項4記載の電流導入端子。
- 前記絶縁層がセラミクス材料よりなる、ことを特徴とする請求項5記載の電流導入端子。
- 前記第3の電極は、前記第4の電極と較べて熱放散特性が大となる構成とされ、常温側の前記ハウジングに熱を伝える、ことを特徴とする請求項3記載の電流導入端子。
- 前記第3の電極は、長手方向の一部で、前記ハウジング内において、熱容量を大きくするために、前記第3の電極よりも径の大きな電極に接続されており、
前記径の大きな電極は、常温側の前記ハウジングに、熱を伝導し且つ電気的に絶縁体の部材を介して接続されている、ことを特徴とする請求項3記載の電流導入端子。 - 請求項1乃至8のいずれか一に記載の電流導入端子において、真空を保つシール構造を有する、ことを特徴とする電流導入端子。
- 前記ハウジングには、取り付け用のフランジが設けられている、ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一に記載の電流導入端子。
- 前記フランジが冷却手段を備えている、ことを特徴とする請求項10記載の電流導入端子。
- 前記冷却手段が空冷フィン又は水冷パイプよりなる、ことを特徴とする請求項11記載の電流導入端子。
- 前記フランジを構成する部材が、アルミニウムもしくは銅よりなる、ことを特徴とする請求項10記載の電流導入端子。
- 前記第2の電極が、銅よりなる、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載の電流導入端子。
- 前記第4の電極が、銅よりなる、ことを特徴とする請求項2記載の電流導入端子。
- 前記第1の電極が常温側に配置され、前記第2の電極が低温側に配置され、常温側と低温側と向き合う面に、金属がコーティングされ、熱輻射を低減する、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載の電流導入端子。
- 前記第3の電極が常温側に配置され、前記第4の電極が低温側に配置され、常温側と低温側と向き合う面に、金属がコーティングされ、熱輻射を低減する、ことを特徴とする請求項2又は3記載の電流導入端子。
- 前記熱電変換素子が、対応するそれぞれの前記電極に半田接続され、前記熱電変換素子と前記電極との接続部を支持固定するために設けられる、固定具、支持部材が、いずれも熱伝導率の相対的に低い電気絶縁材料よりなる、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載の電流導入端子。
- 前記第2の電極が、前記電流供給先の一端に、高温超伝導素子を介して接続される、ことを特徴とする請求項1記載の電流導入端子。
- 前記第4の電極が、前記電流供給先の他端に、高温超伝導素子を介して接続される、ことを特徴とする請求項2又は3記載の電流導入端子。
- 前記熱電変換素子を複数段備えていることを特徴とする請求項1記載の電流導入端子。
- 前記第1の電極と前記第2の電極との間に、複数段の熱電変換素子が配設されている、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載の電流導入端子。
- 前記第1の電極と前記第2の電極との間に、複数段の第1の導電型の熱電変換素子が配設されており、
前記第3の電極と前記第4の電極との間に、複数段の第2の導電型の熱電変換素子が配設されている、ことを特徴とする請求項2記載の電流導入端子。 - 前記第1の電極と前記第2の電極との間に、1又は複数段の第1の導電型の熱電変換素子が配設されており、前記1又は複数段の第1の導電型の熱電変換素子の端部の熱電変換素子が前記第1及び第2の電極の一方に接続されており、さらに、第2の導電型の熱電変換素子と、別の第1の導電型の熱電変換素子と、を備え、
前記1又は複数段の第1の導電型の熱電変換素子のうちの1つの熱電変換素子と、前記第2の導電型の熱電変換素子とを金属電極でパイ(π)型に接続して第1の熱電素子対を構成し、前記第2の導電型の熱電変換素子と前記別の第1の導電型の熱電変換素子とを金属電極でパイ(π)型に接続して第2の熱電素子対を構成し、前記第2の熱電素子対の前記別の第1の導電型の熱電変換素子の前記金属電極とは反対側の電極が、前記第1及び第2の電極の他方に接続されている、ことを特徴とする請求項1記載の電流導入端子。 - 前記第1の電極と前記第2の電極との間に、1又は複数段の第1の導電型の熱電変換素子が配設されており、前記1又は複数段の第1の導電型の熱電変換素子の端部の熱電変換素子が前記第1及び第2の電極の一方に接続されており、
さらに、第2の導電型の熱電変換素子と、別の第1の導電型の熱電変換素子と、を備えて第1群の熱電変換素子を構成し、前記1又は複数段の第1の導電型の熱電変換素子のうちの1つの熱電変換素子と、前記第2の導電型の熱電変換素子とを金属電極でパイ(π)型に接続して第1の熱電素子対を構成し、前記第2の導電型の熱電変換素子と前記別の第1の導電型の熱電変換素子とを金属電極でパイ(π)型に接続して第2の熱電素子対を構成し、前記第2の熱電素子対の前記別の第1の導電型の熱電変換素子の前記金属電極とは反対側の電極が、前記第1及び第2の電極の他方に接続されており、
前記第3の電極と前記第4の電極との間に、1又は複数段の第2の導電型の熱電変換素子が配設されており、前記1又は複数段の第2の導電型の熱電変換素子の端部の熱電変換素子が前記第3及び第4の電極の一方に接続されており、
さらに、第1の導電型の熱電変換素子と、別の第2の導電型の熱電変換素子と、を備えて第2群の熱電変換素子を構成し、前記1又は複数段の第2の導電型の熱電変換素子のうちの1つの熱電変換素子と、前記第1の導電型の熱電変換素子とを金属電極でパイ(π)型に接続して第3の熱電素子対を構成し、前記第1の導電型の熱電変換素子と前記別の第2の導電型の熱電変換素子とを金属電極でパイ(π)型に接続して第4の熱電素子対を構成し、前記第4の熱電素子対の前記別の第2の導電型の熱電変換素子の前記金属電極とは反対側の電極が、前記第3及び第4の電極の他方に接続されている、ことを特徴とする請求項2又は3記載の電流導入端子。
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