(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
極低温の超伝導ケーブルを保持する導管であって、該導管は同心の、互いに間隔をおいて配置された少なくとも内側金属パイプおよび外側金属パイプと、内側金属パイプおよび外側金属パイプの間の環状隙間に配置された絶縁層とを備え、この環状隙間は排気可能であり、外側金属パイプの外部は、外側金属パイプに設けられる開口を形成するために事前設定された間隔で開いており、それぞれの開口部の上にポンプ接続管が外側金属パイプと空密に溶接され、ポンプ接続管は、それぞれ長手軸方向に間隔をおいて相互に配置された金属リング半体を有し、これらの金属リング半体は、全周で開いた波形の金属パイプの端部に溶接され、２つの外套半体が、金属リング半体から形成される金属リングを覆い、また金属リング半体の外側面と空密に溶接されており、パイプ接続管が２つの外套半体の外側面に設けられていることを特徴とする、導管。
【請求項２】
前記内側金属パイプおよび外側金属パイプが長手方向に溶接されて波形づけされており、前記金属リング半体は、外側金属パイプの波形に対応する内側断面形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の導管。
【請求項３】
前記絶縁層が、絶縁材料と反射性材料との交互に重なり合って配置された層からなることを特徴とする、請求項１に記載の導管。
【請求項４】
前記外套半体が、分離継目で相互に空密に溶接された２つの半套管からなることを特徴とする、請求項１に記載の導管。
【請求項５】
前記ポンプ接続管の領域でゲッター材料がパイプの間の内部空間に封入されていることを特徴とする、請求項１に記載の導管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の導入部に記載の導管に関し、また、請求項８に記載の導管を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
欧州特許第０３２６９２３号明細書より、２つの同心の、間隔をおいて相互に配置された波形の金属パイプからなる、低温冷却された媒体を輸送するための導管が公知であり、この場合、金属パイプの間の環状隙間には、金属フィルムまたは金属被覆されたプラスチックフィルムと、ガラスファイバ不織布などの絶縁材料の交互に重なり合って配置された層からなる螺旋状に巻回された超絶縁材、ならびに真空が設けられている。この真空は、たとえば環状隙間のポンプによって生成され、このときポンプ接続部は、導管の一方の端部ないし導管の両方の端部に接続される。
【０００３】
パイプを同心の配置に保つ密に詰め込まれている超絶縁のために、排気工程には非常に長い時間がかかる。
【０００４】
そこで欧州特許第０３２６９２３号明細書では、内側のパイプと、超絶縁巻線の最初の層との間に分離したスペーサを設け、それによって排気工程を大幅に迅速化することが意図されている。このような手法は、最大１００ｍまでの長さの導管を経済的に排気することを可能にする。
【０００５】
５０Ｋを超える温度ですでに超伝導状態に移行する新たな超伝導材料の開発によって、冷却のコストが著しく低くなったことにより、超伝導ケーブルが経済的なものになっている。
【０００６】
欧州特許第０３２６９２３号明細書に記載の導管は、優れた柔軟性、優れた絶縁作用、およびケーブル技術上の簡単な製造を兼ね備えているので、超伝導ケーブル用のいわゆる「極低温エンベロープ」として格別に適している。このような超伝導ケーブルは、１００ｍを超える長さ、特に直径によっては５００ｍまでの長さを製造可能である場合にしか経済的でない。しかし１００ｍを超える長さは、今日の技術水準では経済的に排気することができない。
【０００７】
【特許文献１】
欧州特許第０３２６９２３号明細書
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の課題は、公知の導管を改良して、１００ｍを超える長さの場合でも環状隙間の迅速な排気が可能となるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題は、請求項１の特徴部に記載の構成要件、および請求項８の構成要件によって解決される。
【００１０】
本発明のその他の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。
【００１１】
図面に模式的に示されている実施例を参照しながら、本発明について詳しく説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図面は、超伝導体１、および内側パイプ２のいわゆる「極低温エンベロープ」、超絶縁３、および外側パイプ４からなる、超伝導ケーブルの側方から見た断面図を示している。超伝導体１は、有利には、それ自体公知のやり方で銀基質の繊維からなる線材として製造された混合酸化物からなる。内側パイプ２は、オーステナイト鋼からなる縦シーム溶接された波形パイプである。内側パイプ２にはスペーサ５が螺旋の形態で巻き付けられている。内側パイプ２およびスペーサ５の上には、反射性の金属フィルムと、たとえばガラスファイバ不織布のような熱伝導性のない材料の交互に装着された層からなる、超絶縁層３が配置されている。内側パイプ２に隣接する層は、金属フィルムである。
【００１３】
外側パイプ４も、同じくオーステナイト鋼からなる縦シーム溶接された波形パイプである。外側パイプ４は、プラスチック外套６で包囲されている。
【００１４】
図示している超伝導ケーブルは、ケーブル技術における通常の手法で連続的な作業形式により長いサイズで製造することができ、最大の長さは輸送手段の収容能力によって制限され、たとえばケーブルドラムの大きさによって制限される。
【００１５】
図示しない備蓄コイルから引き出された超伝導体を、連続的な作業形式で、縦シーム溶接され、波形をつけ、備蓄コイルに巻き取られた、オーステナイト鋼からなるベルトにより被覆される。次の作業ステップでは、備蓄コイルから引き出された金属パイプに、スペーサと超絶縁材を巻き付ける。この形成物を、オーステナイト鋼からなるベルトで環状に包み、金属パイプを縦シーム溶接し、波形をつける。最後に、波形のついた外側パイプにプラスチック外套を押出被覆する。
【００１６】
このようにして製造された超伝導ケーブルにおいて、事前設定されたたとえば１００ｍの間隔で、プラスチック外套６と外側パイプ４を除去する。
【００１７】
外側パイプ４の端部に、それぞれ２つの金属リング半体７ａ、７ｂおよび８ａ、８ｂを冠着し、各々の分離継目で、および各々の互いに向き合う前面で外側パイプの端部と、それぞれ空密に溶接する。金属リング半体７ａ、７ｂおよび８ａ、８ｂは、同じくオーステナイト鋼からなる。図面からわかるように、金属リング半体７ａ、７ｂおよび８ａ、８ｂはそれぞれ外側パイプ４の方を向いている表面に、外側パイプ４の波形の形状に適合した断面形状を有しており、この断面形状が、半套管を、ないし金属リング半体７ａ、７ｂおよび８ａ、８ｂから溶接されたリングを、外側パイプ４と形状適合的に結合し、それによって溶接継目の負荷を軽減する。
【００１８】
金属リング半体７ａ、７ｂおよび８ａ、８ｂから形成されるリングの上に、オーステナイト鋼の薄板片から製作された２つの外套半体９ａおよび９ｂを被せ、端部側で金属リング半体７ａ、７ｂおよび８ａ、８ｂと、ならびに各々の分離面で、空密に溶接する。フランジ１０ａを備える接続管１０は、２つの外套半体９ａおよび９ｂの外側面に設けられており、この接続管に真空ポンプを接続可能である。
【００１９】
外套半体９ａ、９ｂおよびプラスチック外套６の上に、さらに防護パッキング１１を被せることができる。
【００２０】
超絶縁層で部分的に充填された、内側パイプ２と外側パイプ４の間にある環状隙間は、ケーブル長の両端部のところで外部に対して空密に仕切られている。
【００２１】
以上の予備作業が完了した後、フランジ１０ａに図示しない真空ポンプを接続し、真空ポンプが環状隙間を排気する。
【００２２】
ケーブル長が約５００ｍの場合、それぞれ１００ｍの間隔で４つのポンプ接続部が設けられる。排気の後に環状隙間に生じる残留ガスを捕集するために、有利にはポンプ接続部を製作する際に、ゲッター材料を環状隙間に封入することができる。  
【図面の簡単な説明】
【図１】超伝導ケーブルの側方から見た断面図である。
【符号の説明】
１  超伝導体
２  内側パイプ
３  超絶縁
４  外側パイプ
５  スペーサ
６  プラスチック外套
７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ  半套管
１０  接続管
１０ａフランジ
１１  防護パッキング
【図１】
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