(57)【要約】【課題】  従来の樹脂含浸に代えて、瞬間接着剤を高温超電導コイルに塗布しながら絶縁層を挟むように巻きあげ、又は更に樹脂を含浸することで、熱ひずみによる高温超電導線材の剥離をなくして高温超電導コイルの性能低下を防止することができる、高温超電導コイル及びその製造方法を提供する。【解決手段】  高温超電導コイルにおいて、瞬間接着剤３を高温超電導線材１に塗布しながらこの高温超電導線材１上に絶縁層を挟むように巻き取られた構造を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
瞬間接着剤を高温超電導線材に塗布しながら該高温超電導線材上に絶縁層を挟むように巻き取られた構造を有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、前記巻き取られた高温超電導コイル上に含浸されたエポキシ樹脂を具備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又は２記載の高温超電導コイルにおいて、前記瞬間接着剤がシアノアクリレート系接着剤であることを特徴とする高温超電導コイル。
【請求項４】
請求項１又は２記載の高温超電導コイルにおいて、前記絶縁層がポリイミドフィルムであることを特徴とする高温超電導コイル。
【請求項５】
請求項１又は２記載の高温超電導コイルにおいて、前記絶縁層が絶縁紙であることを特徴とする高温超電導コイル。
【請求項６】
瞬間接着剤を高温超電導線材に塗布しながら、該高温超電導線材上に絶縁層を挟むように巻き取ることを特徴とする高温超電導コイルの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の高温超電導コイルの製造方法において、前記巻き取られた高温超電導コイルにエポキシ樹脂を含浸することを特徴とする高温超電導コイルの製造方法。
【請求項８】
請求項６又は７記載の高温超電導コイルの製造方法において、前記瞬間接着剤がシアノアクリレート系接着剤であることを特徴とする高温超電導コイルの製造方法。
【請求項９】
請求項６又は７記載の高温超電導コイルの製造方法において、前記絶縁層がポリイミドフィルムであることを特徴とする高温超電導コイルの製造方法。
【請求項１０】
請求項６又は７記載の高温超電導コイルの製造方法において、前記絶縁層が絶縁紙であることを特徴とする高温超電導コイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温超電導コイル及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、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、高温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、ＲＥ系超電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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０３５２１６号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「接着技術マニュアル」，著者：塚田邦夫、発行所  株式会社  テクノ、ｐｐ．２５−３３、４６−５３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
機械的な強度が必要な高温超電導コイルには樹脂含浸が行われている。しかしながら、ＲＥ系高温超電導線材は、引っ張り強度は高いものの、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（上記特許文献１参照）。  
図６は従来の樹脂含浸高温超電導コイルの部分断面図であり、図７は図６の樹脂含浸高温超電導コイルの熱収縮に伴う劣化を示す模式図である。
【０００６】
図６に示すように、機械的強度を持たせるために、超電導線材１０１の間にエポキシ樹脂１０２の含浸が行われているが、エポキシ樹脂１０２は超電導線材１０１と比較して熱収縮率が大きいため、図７に示すように、超電導線材１０１間に収縮力が働くと、剥離１０３を生じる。
すなわち、樹脂材料は超電導線材に対して熱収縮率が大きく、エポキシ樹脂は強度が高いため、超電導線材間に収縮力が働くと、樹脂自体ではなく高温超電導線材の剥離が発生し、超電導コイルの性能低下を引き起こしてしまう。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みて、従来の樹脂含浸に代えて、瞬間接着剤を高温超電導コイルに塗布しながら絶縁層を挟むように巻きあげる又は更に樹脂を含浸することで、熱ひずみによる高温超電導線材の剥離をなくして高温超電導コイルの性能低下を防止することができる、高温超電導コイル及びその製造方法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】
【０００８】
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、瞬間接着剤を高温超電導線材に塗布しながら該高温超電導線材上に絶縁層を挟むように巻き取られた構造を有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、前記巻き取られた高温超電導コイル上に含浸されたエポキシ樹脂を具備することを特徴とする。
【０００９】
〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の高温超電導コイルにおいて、前記瞬間接着剤がシアノアクリレート系接着剤であることを特徴とする。
〔４〕上記〔１〕又は〔２〕記載の高温超電導コイルにおいて、前記絶縁層がポリイミドフィルムであることを特徴とする。
〔５〕上記〔１〕又は〔２〕記載の高温超電導コイルにおいて、前記絶縁層が絶縁紙であることを特徴とする。
【００１０】
〔６〕高温超電導コイルの製造方法において、瞬間接着剤を高温超電導線材に塗布しながら、該高温超電導線材上に絶縁層を挟むように巻き取られることを特徴とする。
〔７〕上記〔６〕記載の高温超電導コイルの製造方法において、前記巻き取られる高温超電導コイルにエポキシ樹脂を含浸することを特徴とする。
〔８〕上記〔６〕又は〔７〕記載の高温超電導コイルの製造方法において、前記瞬間接着剤がシアノアクリレート系接着剤であることを特徴とする。
【００１１】
〔９〕上記〔６〕又は〔７〕記載の高温超電導コイルの製造方法において、前記絶縁層がポリイミドフィルムであることを特徴とする。
〔１０〕上記〔６〕又は〔７〕記載の高温超電導コイルの製造方法において、前記絶縁層が絶縁紙であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、瞬間接着剤を高温超電導コイルに塗布しながら絶縁層を挟むように巻きあげる又は更に樹脂を含浸することで、熱ひずみによる高温超電導線材の剥離をなくして高温超電導コイルの性能低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例を示す瞬間接着剤塗り巻き高温超電導コイルの製造工程を示す模式図である。
【図２】本発明の実施例を示す瞬間接着剤塗り巻き高温超電導コイルの断面図である。
【図３】本発明の実施例を示す二重含浸高温超電導コイルの断面図である。
【図４】試験対象高温超電導コイルの斜視図である。
【図５】本発明の瞬間接着剤塗り巻き高温超電導コイルと二重含浸高温超電導コイルの通電試験結果を示す図である。
【図６】従来の樹脂含浸高温超電導コイルの部分断面図である。
【図７】図６の樹脂含浸高温超電導コイルの熱収縮に伴う劣化を示す模式図である。
【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、瞬間接着剤を高温超電導線材に塗布しながら該高温超電導線材上に絶縁層を挟むように巻き取られた構造を有する。
【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瞬間接着剤塗り巻き高温超電導コイルの製造工程を示す模式図である。
この図において、１は高温超電導線材、２は瞬間接着剤としてのシアノアクリレート系接着剤３が溜められた容器、４は高温超電導線材１の搬送用ローラ、５は絶縁層、６は高温超電導線材１と絶縁層５とが同時に巻き取られる巻取り機である。
【００１６】
ここでは、瞬間接着剤、すなわちシアノアクリレート系接着剤３を容器２内で高温超電導線材１に塗布しながら高温超電導線材１上に絶縁層５を挟むように巻取り機６でコイル状に巻きあげるようにして、高温超電導コイルを製造する。
図２はこのようにして製造された本発明の実施例を示す瞬間接着剤塗り巻き高温超電導コイルの断面図である。
【００１７】
この図において、１１は高温超電導線材、１２は高温超電導線材１１間に形成された絶縁層（ポリイミドフィルムもしくは絶縁紙）、１３は瞬間接着剤としてのシアノアクリレート系接着剤である。
図３は本発明の他の実施例を示す二重含浸高温超電導コイルの断面図である。
この図において、２１は高温超電導線材、２２は高温超電導線材２１間に形成された絶縁層（ポリイミドフィルムもしくは絶縁紙）、２３は瞬間接着剤としてのシアノアクリレート系接着剤、２４は含浸されたエポキシ樹脂、２５は冷却板である。
【００１８】
このように、図１，図２で示された高温超電導コイルに、更に樹脂を含浸するようにした。
本発明で用いられるシアノアクリレート系接着剤１３，２３は接着力自体は強いものの剥離に弱い特徴がある。そのため、熱ひずみによって、高温超電導線材１１，２１ではなく、シアノアクリレート系接着剤１３，２３自身が剥離を起こすため、高温超電導コイルの性能低下を引き起こすことがない。
【００１９】
また、シアノアクリレート系接着剤２３が高温超電導コイルの高温超電導線材２１間に入り込んだ状態ではエポキシ樹脂２４による含浸を行っても性能低下は起きない。
このような二重含浸を行うことにより、コイル冷却板２５又はコイルケース（図示なし）と超電導コイルとを一体成型することができ、高い機械的強度を得ることができる。
したがって、本発明によれば、瞬間接着剤を高温超電導コイルに塗布しながら絶縁層を挟むように巻きあげ又は更に樹脂を含浸することで、熱ひずみによる高温超電導線材の剥離をなくして高温超電導コイルの性能低下を防止することができる。
【００２０】
図４は試験対象高温超電導コイルの斜視図である。
この高温超電導コイルの仕様は、内径５０ｍｍ、外径約５５ｍｍ、巻回数２０、超電導線材は希土類系高温超電導線材、線材幅４．２ｍｍ、線材厚み約０．１ｍｍ、層間絶縁材はポリイミドフィルム、厚み０．０２５ｍｍである。
図５は本発明の瞬間接着剤塗り巻き高温超電導コイルと二重含浸高温超電導コイルの通電試験結果を示す図である。
【００２１】
この図において、横軸はコイル通電電流ｉ〔Ａ〕、縦軸は発生電圧ｖ〔Ｖ〕であり、ａは瞬間接着剤を塗布しながら絶縁層を挟むように巻きあげたものの特性グラフ（第１実施例に対応）、ｂはさらにエポキシ樹脂を含浸したものの特性グラフ（第２実施例に対応）である。
この図５から、瞬間接着剤塗布処理、又はそれに加えてエポキシ樹脂の含浸処理を施しても、コイルの通電特性が損なわれないことが分かる。
【００２２】
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】
【００２３】
本発明の高温超電導コイルは、瞬間接着剤を高温超電導線材に塗布しながら該高温超電導線材上に絶縁層を挟むように巻き取られた構造を有する。
【符号の説明】
【００２４】
１，１１，２１    高温超電導線材
２    容器
３，１３，２３    瞬間接着剤としてのシアノアクリレート系接着剤
４    高温超電導線材の搬送用ローラ
５，１２，２２    絶縁層（ポリイミドフィルムもしくは絶縁紙）
６    高温超電導線材と絶縁層とが同時に巻き取られる巻取り機
２４    含浸されたエポキシ樹脂
２５    冷却板
【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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【図７】
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