(57)【要約】【課題】  高温超電導コイル内部の超電導線材が移動するのを防ぐことができ、高温超電導コイル内部に働く応力の集中を防止する、繊維強化高温超電導コイルの製造方法及びそれによって得られる繊維強化高温超電導コイルを提供する。【解決手段】  繊維強化高温超電導コイルの製造方法において、超電導線材からなる高温超電導コイル１を作製し、この高温超電導コイル１の外部に繊維を巻き付け、この繊維２が巻き付けられた前記高温超電導コイル１に樹脂３を含浸することにより、前記高温超電導コイル１表面の繊維強化された樹脂層４を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導線材からなる高温超電導コイルを作製し、該高温超電導コイルの外部に繊維を巻き付け、該繊維が巻き付けられた前記高温超電導コイルに樹脂を含浸することにより、前記高温超電導コイル表面の繊維強化された樹脂層を形成することを特徴とする繊維強化高温超電導コイルの製造方法。
【請求項２】
超電導線材からなる高温超電導コイルと、該高温超電導コイルの外部に巻き付けられる繊維と、該繊維が巻き付けられた前記高温超電導コイルに樹脂を含浸することによって得られる前記高温超電導コイル表面の繊維強化された樹脂層とを具備することを特徴とする繊維強化高温超電導コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化高温超電導コイルの製造方法及びそれによって得られる繊維強化高温超電導コイルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＲＥ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。
本願発明者は、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）。
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】特願２００９−１８１１６３
【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）。
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１０１の間に樹脂１０２の含浸が行われる。しかしながら、図６に示すように、樹脂１０２は超電導線材１０１と比較して熱収縮率が大きいため、超電導線材１０１間に収縮力が働き、剥離１０３を生じる。また、大型の超電導コイルの場合は周方向に広がろうとするフープ力も働くので、さらに機械的強度の高い超電導コイルが求められる。
【０００８】
本発明は、上記状況に鑑みて、高温超電導コイル内部の超電導線材が移動するのを防ぐことができ、高温超電導コイル内部に働く応力の集中を防止する、繊維強化高温超電導コイルの製造方法及びそれによって得られる繊維強化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】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕繊維強化高温超電導コイルの製造方法において、超電導線材からなる高温超電導コイルを作製し、この高温超電導コイルの外部に繊維を巻き付け、この繊維が巻き付けられた前記高温超電導コイルに樹脂を含浸することにより、前記高温超電導コイル表面の繊維強化された樹脂層を形成することを特徴とする。
【００１０】
〔２〕繊維強化高温超電導コイルにおいて、超電導線材からなる高温超電導コイルと、この高温超電導コイルの外部に巻き付けられる繊維と、この繊維が巻き付けられた前記高温超電導コイルに樹脂を含浸することによって得られる前記高温超電導コイル表面の繊維強化された樹脂層とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高温超電導コイル表面の繊維強化された樹脂層により、高温超電導コイル内部の超電導線材が移動するのを防ぐことができ、高温超電導コイル内部に働く応力が集中するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例を示す繊維強化高温超電導コイルの製造工程図である。
【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】
【００１３】
本発明の繊維強化高温超電導コイルの製造方法は、超電導線材からなる高温超電導コイルを作製し、この高温超電導コイルの外部に繊維を巻き付け、この繊維が巻き付けられた高温超電導コイルに樹脂を含浸することにより、前記高温超電導コイル表面の繊維強化された樹脂層を形成する。
また、繊維強化高温超電導コイルは、超電導線材からなる高温超電導コイルと、この高温超電導コイルの外部に巻き付けられる繊維と、この繊維が巻き付けられた前記高温超電導コイルに樹脂を含浸することによって得られる前記高温超電導コイル表面の繊維強化された樹脂層とを具備する。
【実施例】
【００１４】
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繊維強化高温超電導コイルの製造工程図である。
まず、図１（ａ）に示すように、超電導線材からなる高温超電導コイル１を作製する。
次に、図１（ｂ）に示すように、超電導線材からなる高温超電導コイル１に繊維２を巻き付ける。
【００１５】
次に、図１（ｃ）に示すように、繊維２が巻き付けられた高温超電導コイル１に樹脂３を含浸して、高温超電導コイル１表面の繊維強化された樹脂層４を形成する。
ここで、例えば、超電導線材としてはＲＥ（レアアース）系超電導線材を用いることができる。
また、繊維２としては、例えば、ガラス繊維又は炭素繊維を用いることができる。
【００１６】
さらに、樹脂３としては、例えば、エポキシ樹脂を用いることができる。
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】
【００１７】
本発明の繊維強化高温超電導コイルの製造方法及び繊維強化高温超電導コイル装置は、高温超電導コイル内部の超電導線材が移動するのを防ぐことができ、高温超電導コイル内部に働く応力の集中を防止する、繊維強化高温超電導コイルの製造方法及びそれによって得られる繊維強化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】
【００１８】
１    超電導線材からなる高温超電導コイル
２    繊維
３    樹脂
４    高温超電導コイル表面の繊維強化された樹脂層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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