(57)【要約】      （修正有）【課題】温度変化に対する機械的安定性を向上する。【解決手段】圧縮力を超電導管の一方の端部に付加して、超電導セラミックに予め応力を付加することによって、円筒状の超電導セラミックおよびその内または外に導入される強化パイプからなる超電導複合体を機械的に安定させる方法、および、予め応力を付加することができる超電導複合体に関する。【選択図】図１
2005322905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導複合体の機械的安定化方法であって、前記超電導複合体は、強化パイプ（２）と、接触面および強化パイプの両端部において接触面に取り付けられた金属部材（３、４）を備えた円筒状超電導セラミックス（１）とからなっており、前記超電導管（１）および強化パイプ（２）は相互に固着し、超電導管の一方の端部に他端部に向かって作用する圧縮力を適用し、強化パイプ（２）に引張り応力を適用して、前記超電導管（１）に軸方向に予め応力を付加していることを特徴とする超電導複合体の機械的安定化方法。
【請求項２】
予め応力を付加するために、金属部材（３、４）が前記超電導管（１）を介して相互に支持されていることを特徴とする、請求項１に記載の超電導複合体の機械的安定化方法。
【請求項３】
前記超電導管（１）は高温超電導材によって作製されていることを特徴とする請求項１または２に記載の超電導複合体の機械的安定化方法。
【請求項４】
前記高温超電導材は、Ｂｉ２２１２またはＰｂＢｉ２２１２であることを特徴とする請求項３に記載の超電導複合体の機械的安定化方法。
【請求項５】
前記強化パイプの直径および前記超電導管の直径は、組み合わせたときに強化パイプと超電導管との間に間隙が存在するように選定することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の超電導複合体の機械的安定化方法。
【請求項６】
前記強化パイプの一方の端部が金属部材（３）に取り付けられて、張力が強化パイプの他の端部に付加されることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の超電導複合体の機械的安定化方法。
【請求項７】
金属部材（３）に接続された強化パイプの端部の反対側の端部に締め付け手段を取り付けて、張力を付加することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の超電導複合体の機械的安定化方法。
【請求項８】
前記締め付け手段は締め付けボルト（５）からなっていることを特徴とする請求項７に記載の超電導複合体の機械的安定化方法。
【請求項９】
前記強化パイプ（２）が前記超電導管（１）内に挿入されていることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の超電導複合体の機械的安定化方法。
【請求項１０】
強化パイプ（２）と、接触面および強化パイプの両端部において接触面に取り付けられた金属部材（３、４）を備えた円筒状超電導セラミックス（１）とからなる予め応力を付加することができる超電導複合体であって、前記超電導セラミックス管（１）および強化パイプ（２）は相互に固着し、組み合わせた状態において、強化パイプの一方の端部が金属部材（３）に接合され、超電導管（１）の反対側の端部は金属部材（４）に取り付けられ、そして、締め付け手段が金属部材（４）と強化パイプ（２）を接続するために設けられていることを特徴とする予め応力を付加することができる超電導複合体。
【請求項１１】
前記締め付け手段が締め付けボルト（５）からなっていることを特徴とする請求項１０に記載の予め応力を付加することができる超電導複合体。
【請求項１２】
前記金属部材（３、４）には、貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の予め応力を付加することができる超電導複合体。
【請求項１３】
前記強化パイプ（２）が前記超電導管（１）内に挿入されていることを特徴とする請求項１０から１２の何れか１項に記載の
予め応力を付加することができる超電導複合体。
【請求項１４】
前記超電導管（１）が前記強化パイプ（２）内に挿入されていることを特徴とする請求項１０から１２の何れか１項に記載の予め応力を付加することができる超電導複合体。
【請求項１５】
前記締め付け手段が強化パイプ（２）の一方の端部の内部にねじ込みによって接合されていることを特徴とする請求項１０から１４の何れか１項に記載の予め応力を付加することができる超電導複合体。
【請求項１６】
前記金属部材（３）および前記強化パイプ（２）がねじ込みによって相互に接合されていることを特徴とする請求項１０から１５の何れか１項に記載の予め応力を付加することができる超電導複合体。
【請求項１７】
前記強化パイプ（２）および前記金属部材が相互に回転するのを防止する手段を備えていることを特徴とする請求項１０から１６の何れか１項に記載の予め応力を付加することができる超電導複合体。
【請求項１８】
請求項１０から１７の何れか１項に記載の予め応力を付加することができる超電導複合体を障害電極電流リミッターおよび電流リードにおいて使用する使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、円筒状の超電導セラミックスの機械的安定方法に関し、特に、高温超電導用の円筒状の超電導セラミックスおよびこの発明によって安定化された円筒状超電導複合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミックスは、一般に、脆く損傷しやすい。
この発明は、高温超電導を含む超電導セラミックスに関する。特に、この発明は、ビスマス−（鉛）−ストロンチウム−カルシウム−銅−酸化物（それぞれＢｉ２２２３、Ｂｉ２２１２、ＰｂＢｉ２２２３、ＰｂＢｉ２２１２という）および希土類元素−アルカリ土類金属元素−銅−酸化物（ＹＢＣＯ１２３、ＹＢＣＯ２１１という）に基づく高温超電導セラミックスに関する。このような超電導セラミックスおよび成分およびこれらの構造、並びに、これらの調製は広く知られている。
【０００３】
このような超電導材によって作製された円筒状の空洞体は、超電導の適用において広く使用されている。例えば、低温装置への超電導電流制限器および電流リードにおいて、Ｂｉ２２１２によって作製された円筒状超電導空洞体を使用することは知られている。
例えば、Ｂｉ２２１２管に基づく電流制限器がアメリカ特許出願Ｎｏ．０５７３７９８および０５２４４４２に開示されており、これらを引用によってここに組み込む。
【０００４】
このような高温超電導管は、公知の溶融鋳込み方法、好ましくは例えば欧州特許出願Ｎｏ．０４６２４０９に開示されている遠心鋳込み方法によって得ることができる。これらも同様に引用によってここに組み込む。
一般に、電流制限器および電流リードにそれぞれ使用するためには、高温超電導管の両端部には、好ましくは銀で形成された接触面を備えている。
【０００５】
通常、上述した接触面には、金属部材が取り付けられており、金属部材は、高温超電導管を電流供給器へ接続する。
金属部材の重量によって問題が存在し、特にそれに接続される電流供給器の重量に加えて、超電導管には曲げモーメントが発生する。更に、超電導管の両端部に電流が供給されると、ローレンツ力によってモーメントが働く。超電導管に働くこれらの力に起因して、高温超電導管が損傷し、または、破損することがある。
【０００６】
これらの力に対して高温超電導管を安定化するために、非導電性または導電性に劣った材料、例えば、グラスファイバ強化プラスチックによって作製された強化パイプを高温超電導管内に挿入することが知られている。
安定化の目的のために、強化パイプは金属部材および高温超電導管の表面に、例えば粘着、ねじ込み、ハンダ付けによってそれぞれ固着される。特に、高温超電導管の内表面と強化パイプの外表面とは相互に密着して接続する必要がある。
【特許文献１】アメリカ特許出願Ｎｏ．０５７３７９８
【特許文献２】アメリカ特許出願Ｎｏ．０５２４４４２
【特許文献３】欧州特許出願Ｎｏ．０４６２４０９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
作動に際しては、このようにして得られた複合体（即ち、高温超電導管、強化パイプ、金属部材）は相当大きな温度変化にさらされて、複合体の成分の体積が変化する。温度変化による異なる体積の変化に起因する高温超電導セラミックスの損傷を避けるために、使用される材料の半径方向および軸方向における熱膨張係数を調整する必要がある。適切な熱膨張係数の材料の選択には、特定の適用に要求される材料によって制限されるという問題点がある。
【０００８】
更に、冷却間に、強化パイプの変形が観察され、高温超電導管に半径方向の亀裂が生じた。
更に、複合体の機械的安定性が更に向上することが望まれている。特に、熱膨張係数の差によって引き起こされる体積変化に対応することができる複合体の製造方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一般に、この発明によると、超電導セラミック管の機械的安定性は、一方の端部に他端に向かって作用する圧縮力を付加して超電導セラミック管に予め応力を与えておくことによって達成される。
この発明によると、超電導複合体の機械的安定化方法が提供され、前記超電導複合体は、強化パイプ（２）と、接触面および強化パイプの両端部において接触面に取り付けられた金属部材（３、４）を備えた円筒状超電導セラミックス（１）とからなっており、前記超電導管（１）および強化パイプ（２）は相互に装着され、超電導管の一方の端部に他端部に向かって作用する圧縮力を適用し、強化パイプ（２）に引張り応力を適用して、前記超電導管（１）に軸方向に予め応力を付加していることを特徴とする超電導複合体の機械的安定化方法である。
【００１０】
この発明の他の態様において、この発明は、円筒状超電導セラミックスと、強化パイプとからなる予め応力を付加することができる超電導複合体であって、超電導セラミックスと、強化パイプとは相互にその内部に挿入される。
【００１１】
この発明において、円筒状の超電導セラミックスは、以下超電導管という。
更に、特に述べない限り、超電導とは、高温超電導を含む。
超電導管上に圧縮力を付加し、強化パイプの上に張力を付加する手段を、複合体のそれぞれの端部に設ける。例えば、締め付け手段または類似の手段がある。
【００１２】
以下に、この発明を、図面を参照しながら更に詳細に説明する。図面は発明の理解を容易にする説明のために用いられる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によると、超電導セラミック管１に付加される圧縮力によって、冷却およびウオームアップ段階で強化パイプ２と超電導セラミック管１との間の熱膨張係数の違いによって生じる超電導セラミック管の半径方向の亀裂の発生を防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に示す構造は、障害電極電流リミッターに使用される超電導複合体であって、銅製の金属部材３、４を備えた、グラスファイバ強化プラスチック製の強化パイプによって強化されたＢｉ２２１２管からなっている。
この実施態様においては、強化パイプは管状の超電導セラミックスの中に嵌め込まれている。
【００１５】
しかしながら、当業者には明らかなように、図１の実施態様を参照して説明するこの発明の原理は、強化材によって強化した管状の超電導空洞体を使用する全ての超電導に適用可能である。例えば、超電導の管が強化パイプに嵌め込まれているような場合、および／または、他の超電導セラミックス、特に、高温超電導セラミックス、金属部材として金属等の適切な導電性材料、強化材として他の非導電性または導電性に劣る材料が、これらに限定されることはないが、使用できる場合に適用できる。
【００１６】
図１に示すように、強化パイプ２はＢｉ２２１２管の中に導入される。従って、強化パイプの直径は、Ｂｉ２２１２管の直径よりも小さい。更に、強化パイプ２は超電導管よりも長い。強化パイプ２は、超電導管の一端（ここでは、左端）を超えて突出するように、超電導管１に導入される。他端（ここでは、右端）では、超電導管１と強化パイプ２の縁部は基本的に同一面（つらいち）になる。
【００１７】
金属部材３は、図１に示すように、強化パイプ２の突出した端部、および、超電導管１の端部の一部に装着配置される。このために、金属部材３は、異なる直径の内孔を備えている。超電導管１を覆う金属部材の部分の直径は、超電導管１の端部の上に突出する強化パイプ２の端部を覆う金属部材の内側部分の直径よりも大きい。大きな直径から直径が減少する移行部には、ステップが形成されて、超電導管１が金属部材３の内孔へ深く突出するのを回避している。
【００１８】
超電導管１および金属部材３は、例えばハンダ付けによって、相互に固定することができる。ハンダ付けのためには、このような高温超電導の適用に適したハンダ、例えば、ＳｎＰｂ、ＳｎＺｎ、ＩｎＺｎ、ＩｎＡｇ、ＢｉＳｎ、ＡｕＳｎ、ＳｎＣｄ、ＳｎＡｇ、ＩｎＳｎ、ＳｎＳｂおよびＳｎＣｕ等の二元化合物を使用することができる。更に、三元化合物または四元化合物およびこれら化合物の合金を使用することができる。
【００１９】
図２ａおよび図２ｂに示すように、金属部材３の内孔の直径が減少している部分に突出している強化パイプ２の端部には、金属部材３の内側ネジ山１０に嵌合する外側ネジ山８を備えており、強化パイプ２および金属部材３は、図１のネジ締め領域６に示されるように、ネジ締めによって相互に固定することができる。
【００２０】
次に、図１に示す障害電極電流リミッターのための複合体の他端、即ち図の右端の構造について説明する。超電導管に圧縮力が働くのはこの端部である。従って、構造について上で説明した左端の方向に圧縮力が働く。
図２ｃに示すように、金属部材４は、直径が減少した内側部分１２に内孔を備えている。直径を減少するために、直径が減少した内側部分１２の両端部における大きい直径から小さい直径へと移行する部分にステップが形成される。
【００２１】
金属部材３と同様に、金属部材４は、その中に強化パイプが導入された超電導管１の上に装着される。複合体のこの端部では、超電導管１の端部および強化パイプ２の端部が実質的に同一長さであり、両端部が金属部材４の大きい直径から減少した直径への移行部分に形成されたステップに搭載される。
【００２２】
この実施態様においては、締め付けボルト５が締め付け手段として用いられている。締め付けボルト５は、図１に示す複合体の右側の端部における空洞部の内側に一部が導入され、この位置において、強化パイプ２の内表面に接合されている。
図２ｄに示すように、締め付けボルト５は、シャンク１４およびヘッド１５からなっており、ヘッド１５の直径はシャンク１４の直径よりも大きい。
【００２３】
金属部材３の場合と同様に、ヘッド１５と直径が減少したシャンク１４の間の移行部にはステップが形成されている。
締め付けボルト１５のシャンク１４の小さい直径は、金属部材４の内側部分１２の減少した直径に適合するように選択される。締め付けボルト５のヘッド１５の大きな直径は、締め付けボルト５の減少した直径よりも大きくなるように選択される。従って、締め付けボルト５のステップ１３が、大きな直径の部分から直径が減少した内側部分１２への移行部に形成された金属部材４のステップに突き合わされる。
【００２４】
即ち、図１に示すように、強化パイプ２の内径、金属部材４の直径が減少した内側部分１２の内径、および、締め付けボルト５のシャンク１４の外径は相互に対応している（同一である）。
図２ｄに示すように、強化パイプ２内に導入される締め付けボルト５の端部には、外側ネジ山１１が備えられていてもよい。それに伴って、強化パイプ２の対応する端部には、内側ネジ山９が備えれられていてもよい。図１の符号番号７は、強化パイプ２と締め付けボルト５の間のネジ締め領域を指しており、そこで強化パイプ２と締め付けボルト５が相互にネジ締めされる。
【００２５】
強化パイプ２と締め付けボルト５をネジ締めによって接合する際には、強化パイプに対して張力が複合体の右側端部に向かって軸方向にかかる。
上述したように、強化パイプ２が導入された超電導管１が金属部材３と組み合わされるとき、超電導管１および強化パイプのそれぞれの端部は（図１における右側端部）実質的に同じ高さ、即ち、端部は実質的に同一面（つらいち）である。実質的にという意味は、超電導管の端部は強化パイプ２の端部よりも僅かに突出しているということである。
【００２６】
例えば、超電導管１、強化パイプ２および金属部材３を組み合わせた状態においては、超電導管１の端部は、強化パイプ２の端部よりも約２／１０ｍｍ突出している。
この実施態様において例えばネジ締めによって締め付けボルト５を強化パイプ２に接合するとき、この僅かな突出に起因して、金属部材４によって超電導管１に圧縮力がかかる。
【００２７】
即ち、組み合わせた状態では、金属部材３、４は、超電導管１を介して相互に支持され、それによって、強化パイプ２には引張り応力、そして、超電導管には圧縮力が相互に反対方向にかかる。
左側端部において、超電導管１と金属部材４の内面との間の重なり合う位置にハンダ付けを行っても良い。
【００２８】
上述したところから明らかなように、この発明の複合体のそれぞれの部品の直径の選択は、超電導管１および強化プラスチック２のそれぞれの直径による。
更に、強化パイプ２を超える超電導管１の突出長さは必要により変化させることができる。
【００２９】
金属部材と強化パイプ２をネジ締めするとき、強化パイプ２と金属部材の間に回転運動が生じる。このことは、上述した実施態様における金属部材４の側に関連している。
回転運動は、超電導管１に捩り運動として働き、セラミック製の超電導管に悪影響を及ぼす。
【００３０】
従って、好ましくは、金属部材に対する強化パイプの回転運動の全てを防止する手段を備える。例えば、図３に示すように、強化パイプ２を支持する金属部材のステップに、強化パイプの端部の突出部に合致する少なくとも１つの窪みを設ける。その結果、組み合わせるとき、強化パイプ２の端部の突出部がステップの窪み部に係合する。
【００３１】
窪み部は、図３に示すように、金属部材の壁部の幅を通って延伸するノッチの形でもよい。しかしながら、窪み部並びに対応する突出部の形状および方向はどのようなものでも適用できる。窪み部を強化パイプ２の端部に設け、突出部をステップ上に設けてもよい。
突出部が窪み部に延伸していると、金属部材に対する強化パイプの回転運動を防止することができる。
【００３２】
高温超電導に適用するためには、超電導部品の十分な冷却が必要である。
このためには、金属部材３、４における内孔は貫通孔であって、窒素等の冷却媒体がその中を通過することができるようにする。
更に、締め付けボルト５にも貫通孔を設けて、冷却媒体がその中を通過し、広げるようにする。
更に、超電導管１の内径および強化パイプ２の外径は、超電導管１の内表面および強化パイプ２の外表面の間に小さな間隙が形成され、その間に冷却媒体が流れるように選定する。
【００３３】
この発明の図に示した実施態様では、約２ｍｍの間隙で十分である。従って、先行技術とは異なって、この発明では、超電導管１の表面と強化パイプ２の表面とは、緊密に固着されてはいない。
冷却効果を高めるために、強化パイプ２の壁部に開口部１６を設けてもよい。開口部１６の数および形状は特に限定されることは無く、必要に応じて選択すればよい。
【００３４】
図１、図２ｂおよび図２ｃに示すように、複合体に接続された金属部材３、４の端部と反対側の端部には、複合体を更に給電装置および低温装置等の装置に接続するための適切な手段を備えてもよい。
締め付けボルト５を締め付けると、超電導管に圧縮力が加わり、同時に、強化パイプに引張り力が加わり、その結果、この発明の超電導複合体に予め応力を付加する。
【００３５】
一般には、この発明の複合体の諸元、例えば、長さ、幅等は、上述した機能を考慮して必要により選択することができる。
例えば、図１に示す実施態様においては、強化パイプの長さは約２２５ｍｍである。
図１に示す実施態様は、約１．５ｍｍの幅の薄い壁部を備えた管に特に適している。
【００３６】
上述したように、この発明は、更に、強化パイプ２の中に嵌め込まれた超電導管１の態様に関している。ここでも、図１に示す態様と同一の原理が適用される。適切な改良、特定の構造の変更は、当業者の通常の活動の範囲内である。
この発明のそのような態様の例として、図４および図５に示すものがある。この態様においては、強化パイプが超電導管の上に嵌め合わされている。
【００３７】
図４においては、超電導複合体が組み合わされた状態を示し、図５においては、組み合わせる超電導複合体の各部材が示されている。
図１に示す態様のように、超電導管１の各端部には金属部材３、４が備えられ、超電導管１の各端部は、対応する金属部材３、４の空洞の内部に位置している。各金属部材の中には、超電導管の各端部を支持する手段および超電導管が金属部材の中に深く入り込むのを防止する手段を備えている。例えば、既に上で示したように、金属部材の内径を小さくすることによって、ステップまたは突出部を形成することができる。
【００３８】
超電導管１および金属部材３、４の組み合わせの上に、強化パイプ２が備えられる。この態様では、強化パイプ２は、超電導管１の両端部を超える長さを有して、金属部材３、４と部分的に重なる。
金属部材３（図４の左側の端部）と重なる強化パイプ２の端部は、金属部材３の外側の壁に固定される、従って、長手方向にはそれ以上移動しない。
【００３９】
固定のために、例えば、ハンダ付け、接合、ネジ締め等を使用することができる。
好ましい固定方法を図４に示す。図４に示すように、金属部材３の外径を小さくすることができ、それによって、強化パイプ２の端部の内表面と金属部材３の外表面との間に間隙ができる。強化パイプ２の突出した端部の内側ネジ山と接続するために、適合する直径と外側ネジ山を備えた固定リング１７を設けることができる。
【００４０】
金属部材３の外表面と固定リング１７の内表面との間を締め付ける必要は無い。
金属部材３の端部の方向に、超電導管１の上に圧縮力を付加し、同時に、反対方向に強化パイプ２に引張り応力を付加する手段によって、金属部材４の端部に強化パイプ２が取り付けられる。
【００４１】
例えば、図４に示す態様において、外側ネジ山を備えたリング１８を、締め付け手段（以下、締め付けリング１８という）として使用する。
金属部材３の端部の設計と同様に、リング１８の寸法は、金属部材４の外表面と強化パイプ２の内表面との間の間隙に適合するように選択する（例えば、金属部材４の外径を小さくすることによって）。
【００４２】
同様に、強化パイプ２のそれぞれの端部に内側ネジ山を設ける。強化パイプ２に締め付けリング１８をねじ込むことによって、超電導管には圧縮が、強化パイプ２には引張りが発生する。
この発明の原理を詳細に説明するために参照した態様から明らかなように、超電導管の上に圧縮力、強化パイプの上に反対方向に引っ張り応力を付加する全ての手段および構造は、この発明において締め付け手段として用いられる。
【００４３】
何れの態様も、説明の目的のためのものであり、この発明はこれらの態様に限定されない。
更に、リング１９を金属部材３に取り付けることができる。このリングを金属部材３の端部に取り付けるための適切な手段、例えばハンダ付け、接合等を用いることができる。
【００４４】
図４に示す態様によると、リングの中に内側ネジ山を、金属部材３の対応する部分に外側ネジ山を設けて、リング１９は金属部材３に、ねじ込みによって取り付けられる。リング１９は、組み立てたものを更に他の部材、装置等に接続する機能を備えている。
【００４５】
金属部材３、４と組み合わされて使用される全ての部材、例えば、リング１７、１８、１９、および以下に更に詳細に説明する円筒状の挿入物２０、２１は、使用時の超電導複合体の機能に悪影響を及ぼさない材料によって製造する必要がある。好ましくは、金属部材３、４と同一材料、即ち、上述した態様において使用された銅等の金属で製造する。
超電導管１と金属部材３、４との接続をより効果的にするために安定化手段を使用するのが好ましい。図４に示すように、円筒状挿入物２０、２１は、上述した安定化手段の適切な例である。
【００４６】
円筒状挿入物２０、２１は、超電導管１に面した端部において金属部材３、４の中に挿入される。図４において、金属部材３、４内に挿入されているように、円筒状挿入物の先端部が金属部材の内表面と重なり、円筒状挿入物の後端部が超電導管１の端部に重なるように位置する。
円筒状挿入物の外径および内径は、金属部材３、４のそれぞれ対応する内径に合致するように選定する。円筒状挿入物２０、２１の長さは、安定化のために適切な重なり部が設定されている限り、特に限定されない。例えば、円筒状挿入物の後端部は、好ましくは、金属部材３、４の対応する端部と同一面（つらいち）である。
【００４７】
超電導管１の端部の内表面と円筒状挿入物２０、２１の外表面との間に、好ましくは、空間を設ける。この場合は、空間は、超電導管１に固定するための適切な手段、例えば、接着材、ハンダ等を充填することができる。低温で適用する適切なハンダおよび接着材は当業者に知られている。例えば、上述したようなハンダを使用することができる。使用されるハンダ、接着材等は、電気的接触を確保するために、電導性に優れていることが必要である。
【００４８】
生じる応力に起因して、この発明の複合体において、次の利点が得られる。
強化パイプ２に付加される引張り応力によって、例えば液体窒素の中での冷却間、強化パイプ２の変形を防止することができる。
冷却に際して、予め応力が付加されていないと、強化パイプ２の変形が起きやすく、超電導管１の軸方向の曲げが生じる。超電導管１、強化パイプ２および金属部材３、４からなる複合体に予め応力が付加されていないと、強化パイプ２の変形によって、超電導セラミック管に亀裂が生じる。
【００４９】
これに反して、複合体に予め応力が付加されていると、強化パイプ２によって力が生じ、超伝導管１が軸方向に曲げられる引張り応力に対向して働く。強化パイプの変形を避けるために、強化パイプ２の曲げモーメントによる力が付加される引張り応力を超えないように、複合体を調整することが好ましい。
【００５０】
超電導セラミック管１に付加される圧縮力によって、冷却およびウオームアップ段階で強化パイプ２と超電導セラミック管１との間の熱膨張係数の違いによって生じる超電導セラミック管の半径方向の亀裂の発生を防止する。
【００５１】
図を参照して特に説明はしていないけれども、上述したところに鑑みて、この発明の多くの改良および変形が可能である。従って、ここの記述されたところにとどまらず、添付されたクレームに特定された発明の範囲内において、この発明が実施される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１はこの発明の好ましい態様による、障害電極電流リミッターに使用可能な超電導管からなる複合体である。
【図２】図２は、図１に示す複合体の部材であって、図２aは強化パイプを示し、図２ｂは圧縮力がその方向に働く超電導管の端部の金属部材を示し、図２ｃは圧縮力が付加される高温超電導管の端部の金属部材を示し、図２ｄは締め付けボルトを示す。
【図３】図３は、この発明の予め応力を付加することができる超電導複合体の好ましい態様である。
【図４】図４は、組み合わせた状態におけるこの発明の予め応力を付加することができる超電導複合体の別の好ましい態様である。
【図５】図５は、図４に示す複合体の部材である。
【符号の説明】
【００５３】
１  Ｂｉ２２１２管
２  強化パイプ
３  金属部材
４  圧縮力が付加されるＢｉ２２１２管の端部の金属部材
５  締め付けボルト
６  金属部材３および強化パイプ２の間のネジ締め領域
７  強化パイプと締め付けボルト５の間のネジ締め領域
８  金属部材３をネジ締めする外側ネジ山
９  締め付けボルト５をネジ締めする内側ネジ山
１０  強化部材２をネジ締めする内側ネジ山
１１  強化パイプ２の内側ネジ山９でネジ締めする締め付けボルト５の外側ネジ山
１２  直径が減少した内側部分
１３  締め付けボルト５の大きな外径のステップ
１４  シャンク
１５  ヘッド
１６  開口部
１７  強化パイプ２と金属部材３を接合する固定リング
１８  締め付けリング（金属部材４側）
１９  固定リング
２０  円筒状挿入物（金属部材３側）
２１  円筒状挿入物（金属部材４側）
【図１】
2005322905.tif 000003
【図２】
2005322905.tif 000004
【図３】
2005322905.tif 000005
【図４】
2005322905.tif 000006
【図５】
2005322905.tif 000007
【外国語明細書】
2005322905.tif 000008
2005322905.tif 000009
2005322905.tif 000010
2005322905.tif 000011
2005322905.tif 000012
2005322905.tif 000013
2005322905.tif 000014
2005322905.tif 000015
2005322905.tif 000016
2005322905.tif 000017
2005322905.tif 000018
2005322905.tif 000019
2005322905.tif 000020
2005322905.tif 000021
2005322905.tif 000022
2005322905.tif 000023
2005322905.tif 000024
2005322905.tif 000025
2005322905.tif 000026
2005322905.tif 000027
2005322905.tif 000028
2005322905.tif 000029
2005322905.tif 000030