(57)【要約】【課題】  熱収縮率が小さく、巻回された高温超電導線間に収縮力が働くことを防止することができる、高温超電導コイルを提供する。【解決手段】  高温超電導コイルにおいて、コイル状に巻回される高温超電導線２と、この高温超電導線２に塗布されるセメントペースト３とを具備する。【選択図】  図１
2012238718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル状に巻回される高温超電導線と、該高温超電導線に塗布されるセメントペーストとを具備することを特徴とする高温超電導コイル。
【請求項２】
請求項１記載の高温超電導コイルにおいて、前記セメントペーストは、冷却の際に前記高温超電導線間に収縮力が働くことを防止することを特徴とする高温超電導コイル。
【請求項３】
請求項１記載の高温超電導コイルにおいて、前記セメントペーストは、高温超電導コイルと冷却板との間の隙間を埋めるとともに熱接触を高めることを特徴とする高温超電導コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温超電導コイルに係り、特に、セメントペーストが塗布された高温超電導コイルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＲＥ（レアアース）系高温超電導線材は、磁場中における通電特性が優れていることから、超電導コイルへの応用が期待されている。
本出願人は、既に先行してＲＥ系超電導コイル伝導冷却方法及びその装置の提案を行っている（下記特許文献１参照）。
図２は従来のＲＥ系高温超電導線材を用いた超電導コイルの平面図、図３は図２のＡ−Ａ′線断面図、図４は図２のＢ−Ｂ′線断面図である。
【０００３】
これらの図において、１０１はパルス管冷凍機、１０１Ａはクライオスタットの上面に密着するパルス管冷凍機１０１の上部鍔部、１０１Ｂはクライオスタットの下面に密着するパルス管冷凍機１０１の下端、１０２はパルス管冷凍機１０１に接続されるコールドヘッド、１０３Ａは伝熱アルミニウムプレート、１０３Ｂは金属リボン線、１０４はレーストラック状のパンケーキ積層ＲＥ系超電導コイル、１０５はアルミニウムブロック、１０６Ａ，１０６Ｂはパンケーキ積層ＲＥ系超電導コイル１０４に埋め込まれたアルミニウムブロック１０５に密着させたアルミニウムプレート、１０７はパルス管冷凍機１０１によるパンケーキ積層ＲＥ系超電導コイル伝導冷却装置のクライオスタット（極低温を保持する容器）、１０７Ａはそのクライオスタット１０７の上面、１０７Ｂはそのクライオスタット１０７の下面である。なお、図２において、Ｘ方向はパンケーキ積層ＲＥ系超電導コイル１０４の長軸方向、Ｙ方向はパンケーキ積層ＲＥ系超電導コイル１０４の短軸方向、Ｚ方向はパンケーキ積層ＲＥ系超電導コイル１０４の厚み方向を示している。
【０００４】
このように、ＲＥ系高温超電導線材は薄膜を何層も積み重ねた内部構造をしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０３５２１６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】竹松  卓也他，「エポキシ含浸によるＹＢＣＯダブルパンケーキコイルの特性劣化」，第８３回  ２０１０年度秋季低温工学・超電導学会講演概要集，ｐｐ．２４６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＲＥ系高温超電導線材は引っ張り強度が高いものの、超電導層積層方向（剥離方向）には強度が低く、剥離による超電導コイルの性能低下が問題となる（上記非特許文献１参照）。
図５は従来の樹脂含浸した高温超電導コイルの断面図、図６はその問題点の説明図である。
【０００８】
機械的強度が必要な超電導コイルでは、図５に示すように、超電導線材２０１の間に樹脂２０２の含浸が行われる。しかしながら、樹脂２０２は超電導線材２０１と比較して熱収縮率が大きいため、図６に示すように、超電導線材２０１間に収縮力が働くと、剥離２０３を生じる。また、冷却に際しては、超電導コイルと冷却板を熱的に接触させる必要があるが、エポキシ樹脂は熱伝導率が極めて小さいため冷却の観点からも好ましくない。
【０００９】
本発明は、上記状況に鑑みて、熱収縮率が小さく、巻回された超電導線間に収縮力が働くことを防止することができる、高温超電導コイル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】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕高温超電導コイルにおいて、コイル状に巻回される高温超電導線と、この高温超電導線に塗布されるセメントペーストとを具備することを特徴とする。
〔２〕上記〔１〕記載の高温超電導コイルにおいて、前記セメントペーストは、前記高温超電導線間に収縮力が働くことを防止することを特徴とする。
【００１１】
〔３〕上記〔１〕記載の高温超電導コイルにおいて、前記セメントペーストは、高温超電導コイルと冷却板との間の隙間を埋めるとともに熱接触を高めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、巻回される高温超電導線に塗布されるセメントペーストは、熱収縮率が小さく、冷却の際に高温超電導コイルの導電線間に収縮力が働くことを防止することができる。また、熱伝導率も樹脂材料に比べて高く、冷却板と超電導コイルの間の隙間を埋める役割を果たすので、熱接触を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例を示す高温超電導コイルの断面図である。
【図２】従来のＲＥ系高温超電導線材を用いた超電導コイルの平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ′線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ′線断面図である。
【図５】従来の樹脂含浸した高温超電導コイルの断面図である。
【図６】従来の樹脂含浸した高温超電導コイルの問題点の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の高温超電導コイルは、コイル状に巻回される高温超電導線と、この高温超電導線に塗布されるセメントペーストとを具備する。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示す高温超電導コイルの断面図である。
この図において、１は高温超電導コイル、２は巻回される高温超電導線、３は高温超電導線２の表面に塗布されるセメントペースト、４は高温超電導コイルが載置される冷却板である。
【００１６】
この高温超電導コイル１は、従来の高温超電導線の表面に塗布されていた樹脂に代えて、セメントペーストを塗布するように構成している。また、高温超電導コイル１は、冷却板４上に配置されるように構成されている。
普通コンクリートの熱膨張率は０．５８〜１．５×１０-5／℃であるのに対して、エポキシ樹脂の場合は６．０〜８．０×１０-5／℃であり、両者の熱膨張率の差は非常に大きい。
【００１７】
また、コンクリートの熱伝導率（λ）〔熱流束密度（単位時間に単位面積を通過する熱エネルギー）を温度勾配で割った物理量〕は１．６Ｗ／ｍ・ｋであるのに対して、樹脂としてのＰＶＣ（塩化ビニール）の場合は０．１７Ｗ／ｍ・ｋであり、その差は大きい。
したがって、本発明のセメントペーストが塗布された高温超電導コイルによれば、熱収縮率が小さく、高温超電導コイルの巻回される超電導線間に収縮力が働くことを防止することができる。
【００１８】
また、セメントペーストが塗布された高温超電導コイルの場合は、従来の樹脂含浸した高温超電導コイルに比べて熱伝導率が高く、冷却板と高温超電導コイルの間の隙間を埋める役割も果たすので、熱接触を改善することができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の高温超電導コイルは、熱収縮率が小さく、巻回された高温超電導線間に収縮力が働くことを防止することができる、高温超電導コイルとして利用することができる。
【符号の説明】
【００２０】
１    高温超電導コイル
２    高温超電導線
３    セメントペースト
４    冷却板
【図１】
2012238718.tif 000003
【図２】
2012238718.tif 000004
【図３】
2012238718.tif 000005
【図４】
2012238718.tif 000006
【図５】
2012238718.tif 000007
【図６】
2012238718.tif 000008