(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導ケーブルと、
前記超電導ケーブルを収容する多重管とを備える超電導送電用断熱多重管であって、
前記多重管が複数のストレート管からなり、
前記複数のストレート管の材質が、炭素鋼およびステンレス鋼の一方または両方であり、
前記複数のストレート管の少なくとも１つが、金属粉末を含有する被覆層を表面に備える、超電導送電用断熱多重管。
【請求項２】
前記金属粉末が犠牲防食作用を有する金属からなる、請求項１に記載の超電導送電用断熱多重管。
【請求項３】
前記被覆層の膜厚が１０μｍ以上であり、
前記被覆層における前記金属粉末の含有量が３５〜９８質量％である、請求項１または２に記載の超電導送電用断熱多重管。
【請求項４】
前記複数のストレート管のうち最も外側のストレート管の外表面に、樹脂被覆層を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の超電導送電用断熱多重管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導送電用断熱多重管（thermal-insulated multiple pipe for superconducting power transmission）に関し、特に、輻射による外部からの熱の侵入が高度に抑制された、断熱性に優れる超電導送電用断熱多重管に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属や合金などを冷却したときに、ある特定の温度で電気抵抗が急激に低下してゼロになる超電導現象は、様々な分野において応用が研究されている。中でも、超電導状態のケーブルを用いて送電を行う超電導送電は、送電時の電力ロスがない送電方法として実用化が進められている。【０００３】
超電導送電においては、ケーブルを超電導状態に維持するために該ケーブルを常に冷却する必要があり、そのために断熱多重管を用いることが提案されている。断熱多重管では、多重管の最も内側の管（内管）の中に超電導材料のケーブルが設置され、前記内管の中に液体窒素等の冷却媒体が流される。その際、断熱多重管が設置されている外部環境から断熱多重管の内部へ侵入する熱量が大きいと、超電導状態を維持するために必要な冷却設備が大型化するとともに、ランニングコストが増大する。そのため、このような断熱多重管においては、外部からの熱の侵入を防ぐために様々な工夫が施される。【０００４】
まず、多重管を構成する複数の管のうち隣接する２つの管（内管および外管）の間を減圧することにより、真空断熱層が設けられる。前記真空断熱層を設けることにより、管内部の空気を介して熱が侵入することを防止できる。【０００５】
さらに、特許文献１に記載されているように、前記隣接する２つの管の間に樹脂などの低熱伝導性材料からなるスペーサを設置することも行われている。スペーサを設置することにより、隣接する管同士が直接接触し、その接触部分から熱伝導によって外部の熱が侵入することを防止できる。【０００６】
上記真空断熱層とスペーサを併用すれば、空気を介した熱の侵入と、管同士の直接接触による熱の侵入の両者を抑制することができる。しかし、断熱多重管への熱の侵入は、前記以外に、遠赤外線などの輻射によっても生じることが知られている。【０００７】
輻射による熱の侵入を低減する方法としては、スーパーインシュレーション（Super Insulation、SI）と呼ばれる断熱材を用いる方法が知られている。スーパーインシュレーションは、多層断熱材（Multi-Layer Insulation、MLI）とも呼ばれ、例えば、アルミニウムが蒸着された樹脂フィルムを積層した構造を有している。このスーパーインシュレーションで内管の表面を覆うことにより、外部からの輻射による熱の侵入を抑制することができる。【０００８】
しかし、スーパーインシュレーションの使用には次のような問題があった。まず、実際の送電のために超電導送電用断熱多重管を敷設する際には、断熱多重管の長さを調節するために溶接や切断を行うことが一般的である。その際に発生した火花がスーパーインシュレーションに引火し、火災や超電導送電用断熱多重管の損傷を招くという問題がある。また、スーパーインシュレーションが設けられている空間を減圧して真空断熱層を形成する場合、多層のフィルムであるスーパーインシュレーション内に存在しているガスやフィルムに吸着している水分、有機材料から出る「ガス成分」のため、減圧にかかる時間が長くなるという問題がある。【０００９】
そこで、特許文献１では、スーパーインシュレーションに代えて、断熱多重管を構成する管の表面に金属コーティングを設けることが提案されている。金属コーティングを用いることにより、輻射による外部からの熱の侵入を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−０８０６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１で提案されている金属コーティングを用いる方法によれば、輻射による外部からの熱の侵入をある抑制し、超電導送電用断熱多重管の断熱性を改善することができる。しかし、引用文献１における前記金属コーティングは、溶融めっき、電気めっき、スパッタリング、または蒸着によって形成されるものであるため、製造には大がかりな設備が必要となるという問題があった。【００１２】
また、超電導送電ラインを敷設する際に、現地で金属コーティングの補修が必要になったとしても、その場でめっきや蒸着を行うことは困難である。そのため、金属コーティングを部分的に欠いた状態で断熱多重管を使用することとなり、その部位からの熱侵入を抑制できないという問題があった。【００１３】
さらに、超電導送電用断熱多重管を敷設する際には、敷設を行う現地などにおいて、複数の断熱多重管を溶接によって連結することが一般的である。また、事前に工場などにおいて、溶接による仮組みを行うこともある。その際、溶接時の熱によって溶接部の金属コーティングが失われる場合や、変質してしまう場合がある。また、溶接部の機械的特性を確保するために、予め溶接部の金属コーティングを、例えば、数ｍｍ〜数十ｍｍ程度の幅に渡って除去しておくことも行われている。そのため、溶接部でも金属コーティングによる熱侵入防止効果が得られないという問題がある。【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、スーパーインシュレーションを用いずとも輻射による外部からの熱の侵入が抑制され、かつ簡便に製造できる断熱性に優れる超電導送電用断熱多重管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために本発明者等が検討を行った結果、超電導送電用断熱多重管を構成する鋼管の表面に、金属粉末を含有する被覆層を形成することにより、輻射率を低減し、超電導送電用断熱多重管の断熱性を向上できることを見出した。【００１６】
本発明は上記知見に基づくものであり、その要旨構成は以下のとおりである。【００１７】
１．超電導ケーブルと、
前記超電導ケーブルを収容する多重管とを備える超電導送電用断熱多重管であって、
前記多重管が複数のストレート管からなり、
前記複数のストレート管の少なくとも１つが、金属粉末を含有する被覆層を表面に備える、超電導送電用断熱多重管。【００１８】
２．前記金属粉末が犠牲防食作用を有する金属からなる、上記１に記載の超電導送電用断熱多重管。【００１９】
３．前記被覆層の膜厚が１０μｍ以上であり、
前記被覆層における前記金属粉末の含有量が３５〜９８質量％である、上記１または２に記載の超電導送電用断熱多重管。【００２０】
４．前記複数のストレート管のうち最も外側のストレート管の外表面に、樹脂被覆層を有する、上記１〜３のいずれか一項に記載の超電導送電用断熱多重管。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、スーパーインシュレーションを用いることなく輻射による外部からの熱の侵入を抑制し、超電導送電用断熱多重管の断熱性を向上させることができる。また、本発明の超電導送電用断熱多重管は、溶融めっき法などを用いる従来技術に比べて簡便な方法で製造できるにも関わらず、従来の超電導送電用断熱多重管と同程度に低減された輻射率を備えている。また、本発明における金属粉末を含有する被覆層は、めっきや蒸着などの方法によって形成される金属コーティングのように大がかりな設備を必要とすることなく、簡便に施工することができる。そのため、本発明は現場における対応性に優れると共に、溶接部の手直しにも好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明を実施する方法について具体的に説明する。なお、以下の説明は本発明の好適な実施態様を示すものであり、本発明は以下の説明によって何ら限定されるものではない。
【００２３】
本発明の超電導送電用断熱多重管は、超電導ケーブルと前記超電導ケーブルを収容する多重管とを備えている。以下、前記各部の構成について説明する。
【００２４】
［超電導ケーブル］
前記超電導ケーブルとしては、超電導送電に用いることができるものであれば任意のものを用いることができる。好適に用いることができる超電導ケーブルの一例としては、銅などの金属からなる芯材（フォーマ）と、絶縁層と、超電導材料からなる導体とを有する超電導ケーブルが挙げられる。前記超電導材料としては任意のものを用いることができるが、液体窒素環境において超電導状態をとる高温超電導材料を用いることが好ましい。
【００２５】
［多重管］
上記超電導ケーブルは、複数のストレート管で構成された多重管に収容される。前記多重管は、２つのストレート管で構成された２重管であってもよく、３以上のストレート管で構成されていてもよい。前記超電導ケーブルは、通常、前記多重管を構成する複数のストレート管のうち、最も内側の管（以下、「最内管」という場合がある）の内部に収容される。本超電導送電用断熱多重管を実際の送電に使用する際には、超電導ケーブルを収容した管（通常、最内管）の内部に、超電導ケーブルを冷却するための冷却媒体を流す。前記冷却媒体としては、例えば、液体窒素を用いることができる。また、前記多重管は、さらに任意に追加の管を含むこともできる。例えば、外管と内管からなる二重管が、さらに前記内管とは独立した追加の管を外管の中に備えることができる。
【００２６】
本発明においては、コルゲート管やフレキシブル管ではなく、ストレート管のみを用いて多重管を構成することが重要である。ストレート管は、コルゲート管およびフレキシブル管に比べて、単位長さ当たりの表面積が小さいため、外部からの熱の侵入を抑制することができる。なお、ここでストレート管とは、コルゲート管やフレキシブル管のように波形に加工された管ではなく、実質的に一定の断面積を有する管を指すものとし、ストレート管に対して曲げ加工を施したものもストレート管に包含するものとする。前記ストレート管の、長手方向に垂直な断面における形状は円形とすることが好ましい。
【００２７】
前記ストレート管の材質は特に限定されないが、金属製とすることが好ましい。前記金属としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鋼、Ｎｉ基合金、およびＣｏ基合金からなる群より選択される１または２以上を用いることが好ましい。中でも、強度、耐食性、コストなどの観点からは、前記ストレート管としてストレート鋼管を用いることが好ましい。また、前記ストレート鋼管の材質としては、炭素鋼およびステンレス鋼の一方または両方を用いることが好ましい。多重管を構成する複数のストレート管の材質は、同じであってもよく、また、異なってもよい。
【００２８】
前記多重管を構成する複数のストレート管のうち、超電導ケーブルを直接収容しているストレート管（以下、「ケーブル収容管」という）の素材としては、オーステナイト相の体積分率が８０％以上である鋼材を用いることが好ましい。その理由としては、主に次の２つが挙げられる。１つは、オーステナイトを主体とする組織を有する鋼材が伸び特性に優れるためである。例えば、管を敷設するためにリールバージに巻取る際には、曲げ半径の違いから前記多重管を構成する複数のストレート管のうち内側の管ほど大きく変形を受ける。オーステナイト相の体積分率が８０％以上である鋼材は伸び特性に優れているため、内側に設置されるケーブル収容管の材質として好適である。もう１つは、オーステナイトを主体とする組織を有する鋼材が低温靭性に優れるためである。ケーブル収容管には液体窒素などの冷却媒体が流されるため、低温における強度および靭性の観点からも、オーステナイト相の体積分率が８０％以上である鋼材が好適である。
【００２９】
前記オーステナイト相の体積分率が８０％以上である鋼材としては、任意のものを用いることができる。前記オーステナイトの体積分率は９０％以上とすることが好ましい。また、前記オーステナイトの体積分率の上限は特に限定されず、１００％であってもよい。オーステナイト相の体積分率が８０％以上である鋼材としては、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼またはＭｎを含有するオーステナイト系鋼材（いわゆる高マンガン鋼）が挙げられる。前記高マンガン鋼のＭｎ含有率は、１１質量％以上とすることが好ましい。また、前記オーステナイト系ステンレス鋼としては、ＳＵＳ３１６Ｌを用いることが好ましい。
【００３０】
前記ストレート管としてストレート鋼管を用いる場合、該ストレート鋼管としては、任意の方法で製造される鋼管を用いることができる。好適に用いることができる鋼管の例としては、電気抵抗溶接管、シームレス管、ＵＯＥ管などが挙げられる。前記ストレート鋼管には、任意に表面処理を施すことができる。前記表面処理としては、例えば、酸洗、電解研磨、および化学研磨からなる群より選択される１または２以上を行うことが好ましい。
【００３１】
・肉厚の合計
上記多重管を構成する複数のストレート管の肉厚は、それぞれ独立に、任意の値とすることができるが、合計で１０ｍｍ以上とすることが好ましく、１５ｍｍ以上とすることがより好ましい。肉厚の合計が上記範囲であれば、超電導送電用断熱多重管を海底に敷設する場合に該超電導送電用断熱多重管が自重で沈むため、重りなどを用いることなく容易に敷設でき、また、水圧などに耐え得る強度が得られる。
【００３２】
なお、多重管を構成する複数のストレート管それぞれの肉厚は特に限定されないが、３ｍｍ以上とすることが好ましい。また、前記多重管を構成する複数のストレート管のうち最も外側の管（以下、「最外管」という場合がある）については、肉厚を８ｍｍ以上とすることがより好ましい。
【００３３】
［金属粉末を含有する被覆層］
上記多重管を構成する複数のストレート管の少なくとも１つの表面に、金属粉末を含有する被覆層（以下、単に「被覆層」という場合がある）を設ける。金属粉末を含有する被覆層を設けることにより、ストレート管表面の輻射率、特に、遠赤外域における輻射率を低減することができる。その結果、遠赤外線などの輻射による外部からの熱の侵入を抑制し、超電導送電用断熱多重管の断熱性を向上させることができる。
【００３４】
（金属粉末）
前記金属粉末としては、特に限定されることなく、任意の金属（合金を含む）からなる粉末を用いることができる。耐食性を向上させるという観点からは、犠牲防食作用を有する金属からなる粉末を前記金属粉末として用いることが好ましい。犠牲防食作用を有する金属としては、例えば、Ｚｎ、Ａｌ、およびＭｇ、ならびにそれらの少なくとも１つを含有する合金を用いることが好ましい。特に、前記金属粉末が、亜鉛粉末および亜鉛合金粉末の一方または両方を含むことがより好ましい。
【００３５】
上記被覆層における金属粉末の含有量、すなわち、被覆層全体の質量に対する金属粉末の質量の割合、が高いほど、金属粉末による輻射率の低減効果が増大する。そのため、金属粉末の含有量は３５質量％以上とすることが好ましく、５０質量％以上とすることがより好ましく、７０％質量以上とすることがさらに好ましい。一方、金属粉末の含有量が過度に高くなると被覆層の密着性が低下する。そのため、金属粉末の含有量は９８質量％以下とすることが好ましく、９５質量％以下とすることがより好ましい。
【００３６】
（バインダー）
上記被覆層は、金属粉末に加え、さらにバインダーを含有することができる。前記バインダーとしては、特に限定されることなく有機バインダーおよび無機バインダーのいずれか一方、または両方を用いることができる。
【００３７】
前記有機バインダーとしては、特に限定されることなく任意の有機樹脂を用いることができる。前記有機樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、およびフッ素系樹脂からなる群より選択される１または２以上を用いることができる。有機バインダーを含有する被覆層は、無機バインダーを用いる場合に比べて施工性や密着性に優れている。
【００３８】
前記無機バインダーとしては、アルキルシリケートなどを用いることができる。前記アルキルシリケートとしては、例えば、エチルシリケートを挙げることができる。無機バインダーは紫外線などにより分解されないため、無機バインダーを含有する被覆層は、有機バインダーを含有する被覆層に比べて耐候性に優れている。
【００３９】
前記金属粉末を含有する被覆層は、多重管を構成する複数のストレート管の少なくとも１つに設ければよいが、すべてに設けることもできる。また、各ストレート管は、外表面および内表面のいずれか一方または両方に金属粉末を含有する被覆層を有することができる。特に、前記金属粉末として犠牲防食作用を有する金属からなる粉末を用いる場合には、前記金属粉末を含有する被覆層を外部環境と接する最外管の外表面に設けることにより、前記金属粉末が有する犠牲防食効果により超電導送電用断熱多重管の耐食性を一層効果的に向上させることができる。
【００４０】
上記ストレート管の、上記金属粉末を含有する被覆層が設けられている側の面全体の表面積Ｓ１に対する、前記金属粉末を含有する被覆層の当該面における面積Ｓ２の割合（Ｓ２／Ｓ１）（以下、「被覆面積率」という）が高いほど輻射率低減効果が高くなる。そのため、前記被覆面積率は７０％以上とすることが好ましく、９０％以上とすることがより好ましく、９５％以上とすることがさらに好ましい。一方、前記被覆面積率は高ければ高いほどよく、その上限は１００％であってよい。なお、１つのストレート管の両面、すなわち、外側表面と内側表面の両方に前記金属粉末を含有する被覆層が設けられている場合には、それらの面の少なくとも一方における被覆面積率が上記条件を満たすことが好ましく、両面における被覆面積率が上記条件を満たすことがより好ましい。
【００４１】
前記被覆層の膜厚は、特に限定されないが、輻射率低減効果の観点からは、１０μｍ以上とすることが好ましく、２０μｍ以上とすることがより好ましく、４０μｍ以上とすることがさらに好ましい。なお、前記金属含有率および膜厚は、乾燥後の被覆層における値とする。
【００４２】
上記金属粉末を含有する被覆層は、特に限定されず任意の方法で形成することができる。例えば、前記金属粉末と、溶剤と、任意にバインダーとを含有する塗料（例えば、ジンクリッチペイント）を、鋼管の表面に塗布することによって前記被覆層を形成することができる。前記塗布の方法は特に限定されず、ロール塗布、スプレー、刷毛塗り、浸漬（ディッピング）など、任意の方法で行うことができる。前記塗布の後、任意に、乾燥および焼付けの一方または両方を行うこともできる。具体的な塗布、乾燥、焼付けなどの条件は、使用する粉末やバインダーの種類などに応じて選択すればよい。
【００４３】
また、前記被覆層の形成に先立って、被覆層を設けるストレート管の表面に前処理（下地処理）を施すことが好ましい。前記前処理としては、例えば、ブラスト処理、酸洗、脱脂、還元処理などを、１または２以上行うことが好ましい。このような下地処理を行うことにより、管表面の錆や油などを除去し、被覆層の密着性を向上させることができる。また、ブラスト処理によれば、管の表面粗度を適度に増加させ、アンカー効果により被覆層の密着性を向上させることができる。前記ブラスト処理としては、ショットブラストなどを用いることができる。また、前記還元処理によれば、管表面の酸化皮膜を還元除去し、酸化されていない表面を露出させることができる。特に、後述するめっき層を形成する場合には、めっき層の密着性向上のために、めっき処理に先立って還元処理を行うことが好ましい。前記還元処理は、任意の方法で行うことができるが、例えば、還元性雰囲気中で熱処理することによって行うことができる。前記熱処理には、焼鈍炉などを用いることができる。
【００４４】
［めっき層］
上記多重管を構成する複数のストレート管の少なくとも１つは、さらにその表面にめっき層を有していてもよい。上記金属粉末を含有する被覆層とめっき層とを併用することにより、輻射率をさらに低減することができる。前記めっき層は、上記金属粉末を含有する被覆層が設けられていない部分に形成してもよく、上記金属粉末を含有する被覆層の下地として設けてもよく、また、その両者であってもよい。
【００４５】
前記めっき層の材質は、特に限定されず、任意の金属とすることができる。前記金属としては、例えば、亜鉛、亜鉛合金、アルミニウム、アルミニウム合金などが挙げられる。前記他のめっき層の形成方法としては、例えば、溶融めっき、電気めっきなどを用いることができる。
【００４６】
例えば、多重管を構成する複数のストレート管のうち最も外側の管（最外管）の外表面には犠牲防食作用を有する金属からなる粉末を含有する被覆層を形成する。これにより、輻射率を低減するとともに、前記金属粉末の犠牲防食効果によって耐食性を向上させることができる。一方、外部の腐食環境と接触しない、最外管以外のストレート管の外表面と内表面には溶融アルミニウムめっき層などのめっき層を設けることができる。アルミニウムめっき層は、輻射率低減効果および犠牲防食効果のいずれの観点でも優れた効果を有しているが、鋼管へのめっきが困難である。そのため、上記のように金属粉末を含有する被覆層とアルミニウムめっき層とを組み合わせることにより、輻射率低減効果をさらに効果的に向上させつつ、製造を容易にすることができる。
【００４７】
［樹脂被覆層］
前記複数のストレート管のうち最も外側のストレート管の外表面には、さらに樹脂被覆層を設けることができる。樹脂を被覆することにより、超電導送電用断熱多重管の耐食性を、従来の金属コーティングを用いた場合と同水準またはそれ以上まで向上させることができる。したがって、特に、超電導送電用断熱多重管を地中に埋設する場合には前記樹脂被覆層を設けることが好ましい。前記最も外側のストレート管の外表面に、上記金属粉末を含有する被覆層が形成されている場合には、当該金属粉末を含有する被覆層の上に前記樹脂被覆層を形成することが好ましい。
【００４８】
前記樹脂被覆層を構成する樹脂としては、特に限定されることなく任意の樹脂を用いることができる。前記樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、およびそれらの混合物からなる群より選択される１または２以上を用いることが好ましく、中でもポリエチレン樹脂を用いることがより好ましい。
【００４９】
前記ポリエチレン樹脂としては、エチレンの単独重合体およびエチレンとα−オレフィンの共重合体の一方または両方を用いることが好ましい。前記α−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセンなどが挙げられる。また、前記ポリエチレン樹脂としては、密度９１５ｋｇ／ｍ３以上の高密度ポリエチレン樹脂を用いることが好ましい。
【００５０】
前記樹脂被覆層は、特に限定されることなく任意の方法で形成することができる。例えば、溶融した樹脂を丸ダイやＴダイを用いて押出しすることによって鋼管の外側に被覆することができる。また、粉体塗装により樹脂を被覆することもできる。前記樹脂被覆層の厚さは、０．１ｍｍ以上とすることが好ましく、０．５ｍｍ以上とすることがより好ましい。また、前記厚さは、３．０ｍｍ以下とすることが好ましく、２．０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００５１】
前記樹脂被覆層は、金属粉末を含有しないことが好ましい。前記樹脂被覆層は、樹脂のみからなる被覆層とすることができる。
【００５２】
［スペーサ］
前記多重管を構成する複数のストレート管のうち、隣接する２つのストレート管の間には、スペーサを設置することが好ましい。前記スペーサを設けることにより、隣接する２つの管が直接接触し、熱が直接伝わることが防止できる。前記スペーサは、超電導送電用断熱多重管の長手方向に間隔を開けて複数設置することが好ましい。なお、ここで「隣接する」とは、２つの管の一方が、他方の管の内部に設置されており、かつ前記２つの管の間に他の管が存在しない場合を指すものとする。
【００５３】
前記スペーサの形状は特に限定されないが、例えば、板状であり、中心に厚み方向に貫通する貫通孔を有するスペーサとすることが好ましい。前記隣接する２つのストレート管のうち、内側のストレート管を前記貫通孔に通すことにより、前記隣接する２つのストレート管の間に該スペーサを安定して配置することができる。
【００５４】
また、鋼管とスペーサとの接触面積を減らすという観点からは、前記超電導送電用断熱多重管の長手方向に垂直な面におけるスペーサの断面形状を多角形とすることが好ましい。前記多角形は、頂点の数３以上の任意の多角形であってよく、例えば、三角形、四角形、五角形、六角形などが挙げられる。前記多角形は、正多角形に限定されない。例えば、前記四角形としては、正方形だけでなく、長辺と短辺の長さが異なる長方形も用いることができる。なお、本発明における「多角形」には、幾何学的に完全な多角形のみならず、完全な多角形に対して軽微な変更を加えた「実質的な多角形」も含まれるものとする。例えば、摩耗や変形などによってスペーサの頂点が丸みを帯びている場合や平坦となっている場合であっても、当該スペーサの形状は前記多角形に含まれる。
【００５５】
前記スペーサの材質としては任意の材質を用いることができるが、熱伝導性の低さや摩擦係数の低さといった観点からは、樹脂製とすることが好ましく、フッ素樹脂製とすることがより好ましい。前記フッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）からなる群より選択される１または２以上を用いることができる。また、スペーサの強度を向上させるために、前記樹脂に繊維状のフィラーを添加した繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を用いることができる。前記ＦＲＰとしては、例えば、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）が挙げられる。また、他の任意のフィラーを添加することもできる。しかし、フィラーを添加するとスペーサの熱伝導性が高くなり、断熱性が低下する場合がある。そのため、断熱性の観点からは、前記スペーサに用いる樹脂がフィラーを含有しないことが好ましい。
【００５６】
前記スペーサは、超電導送電用断熱多重管の長手方向に任意の間隔を開けて設置することができる。前記間隔は、等間隔であってもよいし、不等間隔であってもよい。前記間隔は特に限定されず、任意の値とすることができるが、過度に間隔が大きいと多重管を構成する管同士の接触を防止できなくなる場合がある。そのため、前記間隔は１０ｍ以下とすることが好ましい。一方、前記間隔が小さすぎるとスペーサの設置コストが増加するため、前記間隔は１ｍ以上とすることが好ましい。なお、敷設などの作業にともなってスペーサの位置が変わることは許容される。
【００５７】
［真空断熱層］
前記多重管を構成する複数のストレート管のうち、隣接する２つのストレート管の間の空間を減圧して、真空断熱層とすることができる。真空断熱層を設けることにより、外部からの熱の侵入をさらに抑制することができる。真空断熱層の形成は、超電導送電用断熱多重管を敷設する際に行えばよく、したがって、敷設前の超電導送電用断熱多重管には真空断熱層が形成されている必要は無い。前記真空断熱層は、上記スペーサが設置されている空間に設けることが好ましい。
【００５８】
真空断熱層の形成は、隣接する２つのストレート管の間の空間を排気（真空引き）して行う。前記排気は、超電導送電用断熱多重管を敷設した後に１回で行うこともできるが、２回以上に分けて行うこともできる。例えば、敷設前に予備的な排気（仮引き）を行っておき、敷設後に最終的な真空度に到達するまで排気（本引き）を行うことができる。
【実施例】
【００５９】
金属粉末を含有する被覆層の効果を確認するために、以下の手順でサンプルを作成し、輻射率を評価した。なお、ここでは板状のサンプルを使用したが、基材の形状は輻射率に直接影響しないため、断熱多重管においても同様の効果を得ることができる。【００６０】
まず、被覆層を形成するための母材鋼板として、５０ｍｍ×１００ｍｍ角の鋼板を用意した。前記鋼板としては、ＪＩＳで定義される「ＳＰＣＣ」（一般的な冷延鋼板）を使用した。【００６１】
次に、前記母材鋼板の表面に前処理を施した後、該母材鋼板の表面に、金属粉末を含有、分散させた塗料を塗布し、金属粉末を含有する被覆層を形成した。適用した前処理、塗装方法、ならびに用いた塗料に含まれる金属粉末およびバインダーの種類を表１に示す。乾燥後の被覆層における金属含有率（質量％）、被覆率（％）、および膜厚（μｍ）を、表１に合わせて示す。なお、前記膜厚は、サンプルの垂直断面を顕微鏡で観察して測定したものであり、無作為に選択した１０点における膜厚の平均値である。また、金属含有率は、乾燥後の被覆層を剥離して測定した。被覆層の膜厚は、塗布回数を変えることによって調節した。【００６２】
一部のサンプルについては、前記冷延鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層を形成した後、その上に前記被覆層を形成した（Ｎｏ．４、１０）。また、比較のために、被覆層を有さない冷延鋼板ままのサンプル（Ｎｏ．２）、および前記冷延鋼板の表面に合金化溶融亜鉛めっき層を形成したサンプル（Ｎｏ．１）を作成した。また、比較のため、一部のサンプル（Ｎｏ．１７）では、金属粉末を含有しない被覆層を使用した。【００６３】
得られたサンプルのそれぞれについて、以下に述べる方法で輻射率の評価を行った。【００６４】
（輻射率）
得られためっき層表面の輻射率を、遠赤外線分光放射計（日本電子株式会社、ＪＩＲ−Ｅ５００）を使用して測定した。輻射率の測定は、４〜２５μｍの波長範囲で行い、ノイズが含まれる両端を除いた波長８、１２、１６、および２０μｍにおける輻射率を評価に用いた。【００６５】
輻射率は、好ましい条件である下記第１の条件（１）〜（４）と、より好ましい条件である第２の条件（５）〜（８）とを使用し、以下の評価基準に基づいて評価した。【００６６】
［第１の条件］
（１）波長８μｍにおける輻射率が８％未満
（２）波長１２μｍにおける輻射率が１２％未満
（３）波長１６μｍにおける輻射率が１５％未満
（４）波長２０μｍにおける輻射率が１８％未満【００６７】
［第２の条件］
（５）波長８μｍにおける輻射率が６％未満
（６）波長１２μｍにおける輻射率が９％未満
（７）波長１６μｍにおける輻射率が１２％未満
（８）波長２０μｍにおける輻射率が１４％未満【００６８】
［評価基準］
・前記第１の条件（１）〜（４）をすべて満足しない場合：×
・前記第１の条件（１）〜（４）の一部を満足する場合：△
・前記第１の条件（１）〜（４）のすべてを満足する場合：○
・前記第１の条件（１）〜（４）のすべてを満足し、かつ、前記第２の条件（５）〜（８）の一部を満足する場合：○○
・前記第２の条件（５）〜（８）をすべて満足する場合：◎【００６９】
輻射率の評価結果を表１に合わせて示す。この結果から分かるように、金属粉末を含有する被覆層を設けることにより、輻射率を低減し、断熱多重管への外部からの熱の侵入を抑制できる。【００７０】
【表１】
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