JP2001004076A - 断熱管 - Google Patents
断熱管Info
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- JP2001004076A JP2001004076A JP11177504A JP17750499A JP2001004076A JP 2001004076 A JP2001004076 A JP 2001004076A JP 11177504 A JP11177504 A JP 11177504A JP 17750499 A JP17750499 A JP 17750499A JP 2001004076 A JP2001004076 A JP 2001004076A
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- tube
- heat insulating
- reinforcing layer
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超電導ケーブルの断熱管として最適で、最小
限の部材で、可撓性が良く、真空処理の作業効率のよい
断熱管を提供する。 【解決手段】 断熱管の内管１を外表面が平滑なフラッ
ト管にする。また、フラット管には軟らかく加工しやす
い鉛で形成する。これにより冷媒の流入によって生じる
圧損を低減できる。
限の部材で、可撓性が良く、真空処理の作業効率のよい
断熱管を提供する。 【解決手段】 断熱管の内管１を外表面が平滑なフラッ
ト管にする。また、フラット管には軟らかく加工しやす
い鉛で形成する。これにより冷媒の流入によって生じる
圧損を低減できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超電導ケーブルな
どにおいて断熱流体輸送に用いる２重金属管から成る断
熱管に関するものである。
どにおいて断熱流体輸送に用いる２重金属管から成る断
熱管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に超電導ケーブルは、断熱管の内側
にケーブルコアを挿入して成る。ケーブルコアは、内側
からフォーマー・超電導層・絶縁層・遮蔽層・保護層か
ら構成される。最内部のフォーマーは、冷媒がその内側
を流動し超電導層を冷却する。超電導層は、テープ状の
超電導素線をフォーマー上にスパイラル状に巻き付けた
積層構造のものや丸線をフォーマー上にスパイラル状に
巻き付けて成る。
にケーブルコアを挿入して成る。ケーブルコアは、内側
からフォーマー・超電導層・絶縁層・遮蔽層・保護層か
ら構成される。最内部のフォーマーは、冷媒がその内側
を流動し超電導層を冷却する。超電導層は、テープ状の
超電導素線をフォーマー上にスパイラル状に巻き付けた
積層構造のものや丸線をフォーマー上にスパイラル状に
巻き付けて成る。
【０００３】上記断熱管は、図２に示すように２重管
（内管１・外管２）で構成され、屈曲するように長手方
向に蛇腹形状をしたコルゲート管である。
（内管１・外管２）で構成され、屈曲するように長手方
向に蛇腹形状をしたコルゲート管である。
【０００４】これら２重管のうち内管１の内側は、ケー
ブルコアの超電導線を冷却するために流入される冷媒９
（液体窒素）によって内圧がかかるため、耐圧力性のあ
るアルミなどの金属で形成される。上記ケーブルコアは
単芯或いは複数本撚り合わせて内管1に収納され、内管
１の内側と各ケーブルコアとの間隙には冷媒が流入され
流動している。
ブルコアの超電導線を冷却するために流入される冷媒９
（液体窒素）によって内圧がかかるため、耐圧力性のあ
るアルミなどの金属で形成される。上記ケーブルコアは
単芯或いは複数本撚り合わせて内管1に収納され、内管
１の内側と各ケーブルコアとの間隙には冷媒が流入され
流動している。
【０００５】フォーマー内部に流入する冷媒の方向と内
管１の内側に流入する冷媒の方向とは、同方向でも逆方
向でもよい。なお冷媒には、液体窒素や液体ヘリウムな
どが用いられる。
管１の内側に流入する冷媒の方向とは、同方向でも逆方
向でもよい。なお冷媒には、液体窒素や液体ヘリウムな
どが用いられる。
【０００６】内管１と外管２との間は、断熱性を良くす
るために真空引きを行い真空３状態となっている。更に
外管２を介して外部からの輻射熱を防ぐために、内管１
の外周にスーパーインシュレーションなどの帯状の断熱
材４を巻回して積層断熱層を設けている。この断熱材４
を内管１の外周に巻回する際、凹凸形状により断熱材４
が巻きつけにくい。そこで内管１外周の凹部に沿ってス
ペーサ８をらせん状に巻きつけて、凸部の山高との高さ
の調整を図っている。このように内管１外周の凹凸を小
さくすることで作業性を良くしている。
るために真空引きを行い真空３状態となっている。更に
外管２を介して外部からの輻射熱を防ぐために、内管１
の外周にスーパーインシュレーションなどの帯状の断熱
材４を巻回して積層断熱層を設けている。この断熱材４
を内管１の外周に巻回する際、凹凸形状により断熱材４
が巻きつけにくい。そこで内管１外周の凹部に沿ってス
ペーサ８をらせん状に巻きつけて、凸部の山高との高さ
の調整を図っている。このように内管１外周の凹凸を小
さくすることで作業性を良くしている。
【０００７】内管1と外管1との間は、真空スペースを確
保するために、上記断熱材４を巻回した内管１にスペー
サ７をヘリカル巻きまたは縦添えして配置している。そ
して真空引きの処理は、スペーサ７の間隙から行う。
保するために、上記断熱材４を巻回した内管１にスペー
サ７をヘリカル巻きまたは縦添えして配置している。そ
して真空引きの処理は、スペーサ７の間隙から行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記断熱
管の内管１・外管２が共にコルゲート管であることか
ら、以下のような問題がある。 凹凸の山高によって超電導ケーブルの外径が大きくな
り、不経済である。
管の内管１・外管２が共にコルゲート管であることか
ら、以下のような問題がある。 凹凸の山高によって超電導ケーブルの外径が大きくな
り、不経済である。
【０００９】スペーサ８を内管１上へ配置する工程に
おいて、超電導ケーブルが長尺になると作業性が悪くな
る。かつこのスペーサ８は、内管１外周の凹凸を低減さ
せるものなので断熱構成上、必須部材ではない。更に、
スペーサ８に高分子材料を使用すると、その使用量が多
くなるほど材料から放出されるガスが多くなる。すると
真空引きを行う際、スペーサ８が放出するガスが所定の
真空度に到達するのを妨げ、所定の真空度に達する所要
時間が長くなり作業効率が悪い。
おいて、超電導ケーブルが長尺になると作業性が悪くな
る。かつこのスペーサ８は、内管１外周の凹凸を低減さ
せるものなので断熱構成上、必須部材ではない。更に、
スペーサ８に高分子材料を使用すると、その使用量が多
くなるほど材料から放出されるガスが多くなる。すると
真空引きを行う際、スペーサ８が放出するガスが所定の
真空度に到達するのを妨げ、所定の真空度に達する所要
時間が長くなり作業効率が悪い。
【００１０】内管１の内側に液体窒素９を流入すると
き、内管１の内周の凹凸に逐一液体窒素９が入り込むた
め、液体窒素９の乱流が大きくなる。そのため流入時に
大きな圧力をかけなければならず、液体窒素９による内
管１の内側の圧損が大きくなる。
き、内管１の内周の凹凸に逐一液体窒素９が入り込むた
め、液体窒素９の乱流が大きくなる。そのため流入時に
大きな圧力をかけなければならず、液体窒素９による内
管１の内側の圧損が大きくなる。
【００１１】本発明は、最小限の部材で、可撓性が良
く、真空処理の作業効率のよい断熱管を提供しようとす
るものである。
く、真空処理の作業効率のよい断熱管を提供しようとす
るものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、内管と外管と
から成る断熱管において、前記内管は内・外表面が平滑
なフラット管であることを特徴とする断熱管である。こ
のような断熱管には、外部の輻射熱を遮断するために内
管と外管との間に、断熱材を配置して積層断熱層を設け
ることが望ましい。また断熱効果を良くするために内管
と外管との間は、真空状態であることが好適である。
から成る断熱管において、前記内管は内・外表面が平滑
なフラット管であることを特徴とする断熱管である。こ
のような断熱管には、外部の輻射熱を遮断するために内
管と外管との間に、断熱材を配置して積層断熱層を設け
ることが望ましい。また断熱効果を良くするために内管
と外管との間は、真空状態であることが好適である。
【００１３】上記内管は、可撓性のよい金属を使用する
ことで表面が曲げ用の凹凸形状である必要はない。そこ
で上記フラット管は、軟らかく曲げやすい鉛で形成する
ことが好ましい。ここで耐圧力性のために鉛管の厚みを
厚くしても良いが、十分な強度を得るためにはかなりの
厚みが必要となり不経済であるので、鉛管の外表面に補
強層を設けることが望ましい。この補強層は、鉛管の内
側に冷媒が流動することでその周方向に膨張するために
発生する圧力（内部圧力）を抑える内部圧力用の補強層
と、鉛管を屈曲させたり完成したケーブルを布設する際
に鉛管の長手方向にかかる張力用の補強層とを構成する
とよい。また補強層は、ステンレスなどの金属テープを
巻きつけることで内管自体を厚くする必要がなく経済的
で、強度も保持できる。更に、上記金属テープは、補強
層の目的に応じてピッチを変えることが望ましい。例え
ば、内部圧力用の補強層は強度面からピッチを小さく
し、張力用の補強層は長手方向の張力がかかるようにピ
ッチを大きく取るギャップ巻きにすると良い。補強層と
鉛管との間および補強層間には、必要に応じてクッショ
ン材を設けて局部的な応力が加わらないようにしてもよ
い。
ことで表面が曲げ用の凹凸形状である必要はない。そこ
で上記フラット管は、軟らかく曲げやすい鉛で形成する
ことが好ましい。ここで耐圧力性のために鉛管の厚みを
厚くしても良いが、十分な強度を得るためにはかなりの
厚みが必要となり不経済であるので、鉛管の外表面に補
強層を設けることが望ましい。この補強層は、鉛管の内
側に冷媒が流動することでその周方向に膨張するために
発生する圧力（内部圧力）を抑える内部圧力用の補強層
と、鉛管を屈曲させたり完成したケーブルを布設する際
に鉛管の長手方向にかかる張力用の補強層とを構成する
とよい。また補強層は、ステンレスなどの金属テープを
巻きつけることで内管自体を厚くする必要がなく経済的
で、強度も保持できる。更に、上記金属テープは、補強
層の目的に応じてピッチを変えることが望ましい。例え
ば、内部圧力用の補強層は強度面からピッチを小さく
し、張力用の補強層は長手方向の張力がかかるようにピ
ッチを大きく取るギャップ巻きにすると良い。補強層と
鉛管との間および補強層間には、必要に応じてクッショ
ン材を設けて局部的な応力が加わらないようにしてもよ
い。
【００１４】上記の他、内管には可撓性のあるアルミま
たはステンレスのフラット管も適する。この場合、アル
ミまたはステンレスは上記鉛のよりも強度が高いため、
鉛のように外表面に別の補強層を設ける必要はなく、補
強として周方向の耐圧性と、長手方向の耐張性とを具え
る厚みのあるものを形成すれば良い。
たはステンレスのフラット管も適する。この場合、アル
ミまたはステンレスは上記鉛のよりも強度が高いため、
鉛のように外表面に別の補強層を設ける必要はなく、補
強として周方向の耐圧性と、長手方向の耐張性とを具え
る厚みのあるものを形成すれば良い。
【００１５】上記断熱管は、超電導ケーブルの断熱管に
使用することが好適である。
使用することが好適である。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明断熱管の部分縦断面図である。本発
明断熱管は、図1に示すように内管１の内・外表面が平
滑であるフラット管である。内管１の外表面には、周方
向に金属テープをスパイラル状に巻き付けた内圧補強層
５、張力補強層６を設けている。更に断熱材４を巻回し
て外管２に挿入している。なお、内管１と外管２との間
は真空３にするため、そのスペースを確保するスペーサ
７を配置している。
する。図１は本発明断熱管の部分縦断面図である。本発
明断熱管は、図1に示すように内管１の内・外表面が平
滑であるフラット管である。内管１の外表面には、周方
向に金属テープをスパイラル状に巻き付けた内圧補強層
５、張力補強層６を設けている。更に断熱材４を巻回し
て外管２に挿入している。なお、内管１と外管２との間
は真空３にするため、そのスペースを確保するスペーサ
７を配置している。
【００１７】上記内管１は、曲がり易い鉛によって形成
したフラット管である。内管１の内側には超電導体を挿
入し、その空隙には冷媒である液体窒素９を流入する。
ここで鉛は可撓性の良い金属であるので、変形しやす
い。そのため補強しなければならない。そこで、耐性の
ために厚みを厚くするか、別に補強を行う。
したフラット管である。内管１の内側には超電導体を挿
入し、その空隙には冷媒である液体窒素９を流入する。
ここで鉛は可撓性の良い金属であるので、変形しやす
い。そのため補強しなければならない。そこで、耐性の
ために厚みを厚くするか、別に補強を行う。
【００１８】本例において内管１の外表面には、補強層
を設ける。この補強層は、ステンレス等の金属テープを
スパイラル状に巻回して構成する。この補強層は、周方
向における内部圧力用の補強層５と長手方向における張
力用の補強層６である。前者内部圧力用の補強層５は、
冷媒による内圧が内管1に加わることで内管1が周方向に
膨張して外部を圧迫するのを防ぐためのものである。そ
のため内管１の外表面を完全に覆うように、ピッチは小
さく取ることが望ましい。後者張力用の補強層６は、超
電導ケーブルを引っ張ることで生じる長手方向の張力に
対し、抗張性を持たせるためのものである。そのため超
電導ケーブルの動きに対して内管１がその動きに従うよ
うに、ピッチは大きく取り、テープとテープとを離間し
て巻き付けるギャップ巻きが望ましい。なお内管１と補
強層５との間および補強層５間には、必要に応じてクッ
ション材を設けて局所的に過大な応力が加わらないよう
にしてもよい。
を設ける。この補強層は、ステンレス等の金属テープを
スパイラル状に巻回して構成する。この補強層は、周方
向における内部圧力用の補強層５と長手方向における張
力用の補強層６である。前者内部圧力用の補強層５は、
冷媒による内圧が内管1に加わることで内管1が周方向に
膨張して外部を圧迫するのを防ぐためのものである。そ
のため内管１の外表面を完全に覆うように、ピッチは小
さく取ることが望ましい。後者張力用の補強層６は、超
電導ケーブルを引っ張ることで生じる長手方向の張力に
対し、抗張性を持たせるためのものである。そのため超
電導ケーブルの動きに対して内管１がその動きに従うよ
うに、ピッチは大きく取り、テープとテープとを離間し
て巻き付けるギャップ巻きが望ましい。なお内管１と補
強層５との間および補強層５間には、必要に応じてクッ
ション材を設けて局所的に過大な応力が加わらないよう
にしてもよい。
【００１９】補強層５・６を被覆した内管１の外周は、
外部からの熱を遮断するためにスーパーインシュレーシ
ョンなどの断熱材４を巻回して積層断熱層を設けてい
る。
外部からの熱を遮断するためにスーパーインシュレーシ
ョンなどの断熱材４を巻回して積層断熱層を設けてい
る。
【００２０】外管２の内部には、真空３スペースを確保
するためにスペーサ７を配置している。このスペーサ７
は上記断熱層の外周にヘリカル状に巻き付けたり、縦添
えして配置される。前記スペーサ７を取り付けた内管１
の外側に外管２が形成される。内管１と外管２との間
は、真空３状態である。真空引きは上記スペーサ７の間
隙から行う。
するためにスペーサ７を配置している。このスペーサ７
は上記断熱層の外周にヘリカル状に巻き付けたり、縦添
えして配置される。前記スペーサ７を取り付けた内管１
の外側に外管２が形成される。内管１と外管２との間
は、真空３状態である。真空引きは上記スペーサ７の間
隙から行う。
【００２１】上記鉛管の例の他、内管１には可撓性のあ
るアルミまたはステンレスのフラット管も適する。この
場合は、鉛よりも強度が高いので補強層を設ける必要は
なく、周方向にかかる内圧と、長手方向にかかる張力と
を補強するために周方向の耐圧性と、長手方向の耐張性
とを具える厚みのあるものを使用する。
るアルミまたはステンレスのフラット管も適する。この
場合は、鉛よりも強度が高いので補強層を設ける必要は
なく、周方向にかかる内圧と、長手方向にかかる張力と
を補強するために周方向の耐圧性と、長手方向の耐張性
とを具える厚みのあるものを使用する。
【００２２】
【発明の効果】以上、説明したように本発明断熱管によ
れば、内管をフラット管にしたことで冷媒の流入によっ
て生じる圧損を低減できるという優れた効果を奏し得
る。またフラット管であることで、コルゲート管にあっ
た周方向の凹凸を調整するスペーサを配置する工程を省
け、またスペーサの部材そのものを削減できる。更に上
記スペーサをなくすことで、真空引きの処理が容易に行
え真空引きの時間を短縮でき、作業性が高い。加えて内
管をフラット管であるため、外表面に凹凸がないことか
ら超電導ケーブルの外径を小さくでき、経済的である。
れば、内管をフラット管にしたことで冷媒の流入によっ
て生じる圧損を低減できるという優れた効果を奏し得
る。またフラット管であることで、コルゲート管にあっ
た周方向の凹凸を調整するスペーサを配置する工程を省
け、またスペーサの部材そのものを削減できる。更に上
記スペーサをなくすことで、真空引きの処理が容易に行
え真空引きの時間を短縮でき、作業性が高い。加えて内
管をフラット管であるため、外表面に凹凸がないことか
ら超電導ケーブルの外径を小さくでき、経済的である。
【図１】内管がフラット管である本発明断熱管の縦断面
図である。
図である。
【図２】内管・外管ともコルゲート管である従来の断熱
管の縦断面図である。
管の縦断面図である。
１ 内管 ２ 外管 ３ 真空 ４ 断熱材 ５ 内部
内圧補強層 ６ 張力補強層 ７・８ スペーサ ９ 液体窒素
内圧補強層 ６ 張力補強層 ７・８ スペーサ ９ 液体窒素
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H111 AA01 AA02 BA01 BA03 BA04 CA16 CA43 CB06 CB14 CC07 CC20 DA15 DB23 5G321 BA01 CB02
Claims (3)
- 【請求項１】 内管と外管とから成る断熱管において、
前記内管はフラット管であることを特徴とする断熱管。 - 【請求項２】 フラット管は鉛管であり、その外表面に
補強層を設け、前記補強層は、 鉛管の周方向にかかる内部圧力用の補強層と、 鉛管の長手方向にかかる張力用の補強層と、から成るこ
とを特徴とする請求項１記載の断熱管。 - 【請求項３】 フラット管は、アルミ管またはステンレ
ス管であり、前記フラット管は周方向の耐圧性と、長手
方向の耐張性とを具える厚さを有することを特徴とする
請求項１記載の断熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11177504A JP2001004076A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | 断熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11177504A JP2001004076A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | 断熱管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001004076A true JP2001004076A (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=16032072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11177504A Pending JP2001004076A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | 断熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001004076A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006059695A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導ケーブル |
| KR100706496B1 (ko) | 2006-01-24 | 2007-04-10 | 엘에스전선 주식회사 | 초전도 케이블의 진공단열 유지구조 |
| JP2007205503A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Kuraray Plast Co Ltd | 断熱二重管 |
| WO2007119654A1 (ja) * | 2006-04-13 | 2007-10-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 超電導ケーブルの製造方法 |
| JP2008287897A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 超電導ケーブル |
| JP2008287896A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 超電導ケーブル |
| JP2011028936A (ja) * | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 断熱管 |
| CN102385955A (zh) * | 2010-09-02 | 2012-03-21 | 尼克桑斯公司 | 有至少一条超导性电缆的装置 |
-
1999
- 1999-06-23 JP JP11177504A patent/JP2001004076A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006059695A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導ケーブル |
| KR100706496B1 (ko) | 2006-01-24 | 2007-04-10 | 엘에스전선 주식회사 | 초전도 케이블의 진공단열 유지구조 |
| JP2007205503A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Kuraray Plast Co Ltd | 断熱二重管 |
| WO2007119654A1 (ja) * | 2006-04-13 | 2007-10-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 超電導ケーブルの製造方法 |
| JP2007287396A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導ケーブルの製造方法 |
| JP2008287897A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 超電導ケーブル |
| JP2008287896A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 超電導ケーブル |
| JP2011028936A (ja) * | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 断熱管 |
| CN102385955A (zh) * | 2010-09-02 | 2012-03-21 | 尼克桑斯公司 | 有至少一条超导性电缆的装置 |
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