(57)【要約】【課題】超伝導線材の絶縁材形成時の損傷を減らし、超伝導線材の表面を均一にし、製造が簡単であり、ノイズ信号なしに、超伝導マグネットから電圧信号をうまく感知することができる超伝導線材を提供する。【解決手段】緩衝層を介在して超伝導層と金属基板が接合された線材に安定化材層がメッキされた超伝導線材であって、安定化材層の全面にエポキシ樹脂絶縁材層がコートされている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
緩衝層を介在して超伝導層と金属基板が接合された線材に安定化材層がメッキされた超伝導線材において、
前記安定化材層の全面にエポキシ樹脂絶縁材層がコートされたことを特徴とする、超伝導線材。
【請求項２】
前記安定化材層は、銀（Ａｇ）安定化材層または銅（Ｃｕ）安定化材層の中で少なくとも１種の安定化材層で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の超伝導線材。
【請求項３】
前記エポキシ樹脂絶縁材層の一面に導電性薄膜層がコートされ、前記エポキシ樹脂絶縁材層の一端には前記導電性薄膜層と前記安定化材層を電気的に連結する連結孔が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の超伝導線材。
【請求項４】
前記導電性薄膜層は少なくとも二つ以上が間隔を置いて平行に形成され、前記連結孔は前記導電性薄膜層に対応して複数形成されることを特徴とする、請求項３に記載の超伝導線材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超伝導電力貯蔵装置などに使われる超伝導線材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高度化及び情報化の社会に発展するにつれて、情報通信器機、電算器機、オンラインサービス器機、自動生産ライン及び精密制御器機が拡充され、このような敏感で重要な負荷に高品質の電力を供給する目的で超伝導電力貯蔵装置（ＳＭＥＳ：ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ）に対する研究及び開発が活発に進んでいる。超伝導電力貯蔵装置は、電力品質を制御するための小規模の超伝導電力貯蔵装置と、負荷平準化を目的とする大容量超伝導電力貯蔵装置に至るまで多様である。最近には敏感な負荷の電力品質を制御する目的で数ＭＪ級小規模超伝導電力貯蔵装置が商用化して産業体用及び軍用に適用されてその効果を立証している。
【０００３】
超伝導電力貯蔵装置は主に薄いテープ状の超伝導線材を巻線して積層した超伝導マグネットを主要部品として使っているが、超伝導線材が導電性物質を含むため、巻線のためには、超伝導線材を先に絶縁させる必要がある。従来には絶縁性材質のフィルムを超伝導線材の最外側に螺旋状に巻き付けて絶縁層を形成して使ったが、このようなフィルムは超伝導線材の縁で生じるバリ（ｂｕｒ）などによって破れ易く、超伝導線材の表面を不均一にして、巻線の際にいろいろの問題を引き起こし、製造工程も煩わしい問題点がある。
【０００４】
一方、超伝導線材を巻線した超伝導マグネットは、クエンチ（ｑｕｅｎｃｈ）などを検出するために、その中心に別途のリード線を連結して電圧信号を感知したが、このリード線はもう一つの物理的／電気的ルーフを形成して誘導起電力によるノイズを発生させる問題点がある。すなわち、電磁気的ノイズによる誤判断／誤作動を引き起こしてクエンチ検出などが不可能な問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明は前記のような問題を解決するためになされたもので、超伝導線材の絶縁材形成時の損傷を減らすことができ、超伝導線材の表面を均一にし、簡単に製造することができる超伝導線材を提供することにその目的がある。
【０００６】
また、本発明は、ノイズ信号なしに、超伝導マグネットから電圧信号をうまく感知することができる超伝導線材を提供することにその他の目的がある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は以上に言及した課題に限定されなく、ここで言及しなかった本発明が解決しようとするさらに他の課題は下記の説明から本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者に明らかに理解可能であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を達成するために、本発明は、緩衝層を介在して超伝導層と金属基板が接合された線材に安定化材層がメッキされた超伝導線材において、前記安定化材層の全面にエポキシ樹脂絶縁材層がコートされたことを特徴とする、超伝導線材を提供する。
【０００９】
前記安定化材層は、銀（Ａｇ）安定化材層または銅（Ｃｕ）安定化材層の中で少なくとも１種の安定化材層で形成されることができる。
【００１０】
前記エポキシ樹脂絶縁材層の一面に導電性薄膜層がコートされ、前記エポキシ樹脂絶縁材層の一端には前記導電性薄膜層と前記安定化材層を電気的に連結する連結孔が形成されることができる。
【００１１】
前記導電性薄膜層は少なくとも二つ以上が間隔を置いて平行に形成され、前記連結孔は前記導電性薄膜層に対応して複数形成されることができる。
【発明の効果】
【００１２】
前記課題の解決手段によって、本発明の超伝導線材は、絶縁材の形成時に損傷を減らすことができ、超伝導線材の表面を均一にし、簡単に製造することができる効果がある。
【００１３】
また、本発明の超伝導線材は、ノイズ信号なしに、超伝導マグネットから電圧信号をうまく感知することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明の第１実施例による超伝導線材の一端を切り取った断面を含んで示す斜視図である。
【図２】図２は本発明の第２実施例による超伝導線材の一端を切り取った断面を含んで示す斜視図である。
【図３】図３は図２の超伝導線材を矢印Ａ方向の直角方向に切り取って見た側断面図である。
【図４】図４は本発明の第２実施例による超伝導線材を巻線した形態を示す斜視図である。
【図５】図５は本発明の第３実施例による超伝導線材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以上のような本発明の解決課題、課題の解決手段、発明の効果を含む具体的な事項は以降の実施例及び図面に含まれている。本発明の利点及び特徴、かつ本発明の達成方法は添付図面に基づいて詳細に後述する実施例から明らかになるであろう。明細書全般にわたって同一参照符号は同一構成要素を示す。
【００１６】
以下、添付図面に基づいて本発明をより詳細に説明する。
【００１７】
＜第１実施例＞
図１は本発明の第１実施例による超伝導線材の一端を切り取った断面を含んで示す斜視図である。
【００１８】
図１に示すように、本発明の第１実施例による超伝導線材は、金属基板１１０、緩衝層１２０、超伝導層１３０、安定化材層１４０及びエポキシ樹脂絶縁材層１５０を含む。
【００１９】
金属基板１１０は超伝導線材の基部をなし、セラミック材でなる超伝導層１３０に対して可撓性を与えて、超伝導電力貯蔵装置などに使用されるときに容易に巻線されるようにする。また、金属基板１１０は耐酸化性を有し、主にステンレススチール、ニッケル合金などの材質で形成される。
【００２０】
緩衝層１２０は金属基板１１０と超伝導層１３０の間に形成されていろいろの緩衝作用をする。具体的に、超伝導線材の製造の際、超伝導層１３０は７００℃程度の高温で形成される。この際、金属基板１１０の金属物質が超伝導層１３０に拡散して汚染させることを防止し、超伝導層１３０の超伝導特性を向上させる作用をする。このために、緩衝層１２０は、アルミナなどのセラミック材質でなる拡散防止層と、ＭｇＯ、ＭｎＯなどでなる特性向上層とを含む。
【００２１】
超伝導層１３０は超伝導線材の主要特性である超伝導特性を有する層で、希土類系の高温超伝導材質で主に形成される。
【００２２】
安定化材層１４０は、金属基板１１０、緩衝層１２０及び超伝導層１３０でなる超伝導線材を外部から保護して安定化材の役目を担当する。安定化材層１４０は、銀（Ａｇ）安定化材層１４１または銅（Ｃｕ）安定化材層１４２の中で少なくとも一つの安定化材層でなる。銀安定化材層１４１は安定化特性を向上させるためのものであり、銅安定化材層１４２は高価の銀を使うことによる費用負担を考慮したものである。本発明の第１実施例においては、超伝導線材を中心として銀を非常に薄くコートして銀安定化材層１４１を形成し、銀安定化材層１４１上に十分な安定化特性のために銅をメッキして銅安定化材層１４２を形成して使っているが、必要によっては銀安定化材層１４１または銅安定化材層１４２のいずれか一安定化材層のみを形成しても構わない。
【００２３】
また、図１は単位超伝導線材のそれぞれに銀コーティングを行う面倒さを改善するために、広幅の超伝導線材に銀コーティングを行った後、単位超伝導線材にカットして形成された構造のもので、このように製造工程を簡素化するために側面の銀安定化材層１４１を除去することも可能である。
【００２４】
エポキシ樹脂絶縁材層１５０は導電性物質でなる超伝導線材を外部から絶縁するための絶縁材層で、本発明の第１実施例においては、従来とは異なり、エポキシ樹脂を安定化材層１４０の全面にコートすることで絶縁材層を形成する。これにより、超伝導線材にエポキシ樹脂絶縁材層１５０を手軽く形成することができ、製造時に絶縁材が破れる問題点を考慮する必要がないので、製造不良を最小化し製造工程を簡素化することができる。
【００２５】
また、超伝導線材の表面が均一になり、超伝導線材の寸法の不正確性、マグネット巻線の際、超伝導線材の巻数による巻線厚さの不正確性、超伝導線材の変形、商品性低下などの問題点を解決することができる。よって、より予測可能なマグネットの磁場及び大きさを得ることができる。
【００２６】
＜第２実施例＞
図２〜図４は本発明の第２実施例による超伝導線材を説明する図である。具体的に、図２は本発明の第２実施例による超伝導線材の一端を切り取った断面を含む斜視図、図３は図２の超伝導線材を矢印Ａ方向の直角方向に切り取って見た側断面図、図４は本発明の第２実施例による超伝導線材を巻線した形態を示す斜視図である。
【００２７】
図２〜図４に示すように、本発明の第２実施例による超伝導線材は、金属基板１１０、緩衝層１２０、超伝導層１３０、安定化材層１４０、エポキシ樹脂絶縁材層１５０及び導電性薄膜層１６０を含む。
【００２８】
ここで、本発明の第２実施例による金属基板１１０、緩衝層１２０、超伝導層１３０、安定化材層１４０及びエポキシ樹脂絶縁材層１５０は本発明の第１実施例による金属基板１１０、緩衝層１２０、超伝導層１３０、安定化材層１４０及びエポキシ樹脂絶縁材層１５０と同一ないし類似の特性、作用及び材質を有するので、これらについての具体的な説明は図１を参照して説明した本発明の第１実施例を参考し、以下では省略する。
【００２９】
導電性薄膜層１６０は銀、銅などの導電性材質でエポキシ樹脂絶縁材層１７０の一面にコートされる。導電性薄膜層１６０は、超伝導線材を巻線した超伝導マグネットを超伝導電力貯蔵装置などに使用する場合、超伝導電力貯蔵装置の運転時にクエンチ（ｑｕｅｎｃｈ）などを検出するために電圧信号を感知する感知手段として使われる。このために、図３のように、エポキシ樹脂絶縁材層１５０の一端には連結孔１５１が形成され、この連結孔１５１を通じて導電性薄膜層１６０と安定化材層１４０の一部が電気的に連結され、残り部分はエポキシ樹脂絶縁材層１５０によってまったく絶縁される。
【００３０】
このように、本発明の第２実施例による超伝導線材は、従来とは異なり、電圧信号を感知する感知手段である導電性薄膜層１６０が超伝導線材に一体的に形成されることにより、別途のリード線によるルーフ形成を除去して、ノイズ信号なしに、超伝導マグネットから電圧信号をうまく感知することができる。また、電圧信号感知のための別途のリード線を設置する面倒さを無くすことができ、製造工程を簡素化することができる。さらに、表面が均一なエポキシ樹脂絶縁材層１５０に一体的な薄膜で形成されるので、導電性薄膜層１６０の製造性を向上させることができる。
【００３１】
一方、図４は本発明の第２実施例による超伝導線材をボビン２００に巻線した形状を示すもので、導電性薄膜層１６０は巻線中心の一端が安定化材層１４０と連結され、巻線の外側他端が外部に露出されて感知端子として使用される。
【００３２】
＜第３実施例＞
図５は本発明の第３実施例による超伝導線材を示す斜視図である。
【００３３】
図５に示すように、本発明の第３実施例による超伝導線材は、金属基板１１０、緩衝層１２０、超伝導層１３０、安定化材層１４０、エポキシ樹脂絶縁材層１５０及び導電性薄膜層１７０を含む。
【００３４】
ここで、本発明の第３実施例による金属基板１１０、緩衝層１２０、超伝導層１３０、安定化材層１４０及びエポキシ樹脂絶縁材層１５０は本発明の第１実施例及び第２実施例による金属基板１１０、緩衝層１２０、超伝導層１３０、安定化材層１４０及びエポキシ樹脂絶縁材層１５０と同一ないし類似の特性、作用及び材質を有するので、これらについての具体的な説明は図１を参照して説明した本発明の第１実施例を参考し、以下では省略する。
【００３５】
また、本発明の第３実施例による導電性薄膜層１７０は、本発明の第２実施例による導電性薄膜層１６０と類似ないし一部同一の特性、作用及び材質を有する。但し、本発明の第３実施例による導電性薄膜層１７０は、本発明の第２実施例による導電性薄膜層１６０とは異なり、少なくとも二つ以上が互いに間隔を置いて平行に形成され、上述した連結孔は導電性薄膜層１７０ａ、１７９ｂ、１７０ｃ、・・・のそれぞれに対応して複数で形成される形状を有する。
【００３６】
したがって、本発明の第３実施例による超伝導線材は、超伝導電力貯蔵装置の運転の際、それぞれの連結孔（図示せず）に連結された複数の導電性薄膜層１７０の他端を通じて複数の信号を感知することができる。すなわち、多様なパラメーターの信号を同時に感知することができる。
【００３７】
このように、前述したような本発明の技術的構成は本発明が属する技術分野の当業者が本発明の技術的思想または必須特徴を変更しなくても他の具体的な形態に実施することができるのが理解可能であろう。
【００３８】
したがって、前述した実施例らはすべての面で例示的なもので限定的なものではないことが理解されなければならなく、本発明の範囲は前記詳細な説明よりは後述する特許請求範囲によって決まれ、特許請求範囲の意味及び範囲かつその等価の概念から導出されるすべての変更または変形の形態が本発明の範囲に含まれると解釈されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、敏感で重要な情報通信器機、電算器機、オンラインサービス器機、自動生産ライン及び精密制御器機に高品質の電力を供給するための超伝導電力貯蔵装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１１０    金属基板
１２０    緩衝層
１３０    超伝導層
１４０    安定化材層
１４１    銀安定化材層
１４２    銅安定化材層
１５０    エポキシ樹脂絶縁材層
１５１    連結孔
１６０、１７０、１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ    導電性薄膜層
２００    ボビン
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011181500.tif 000005
【図４】
2011181500.tif 000006
【図５】
2011181500.tif 000007
【外国語明細書】
2011181500000001.pdf