JP2011233294A - Insulation coating superconducting wire and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平角状の超電導線材を覆う絶縁層が樹脂テープで形成されている絶縁被覆超電導線とその製造方法とに関する。 The present invention relates to an insulation-coated superconducting wire in which an insulating layer covering a flat superconducting wire is formed of a resin tape, and a method for manufacturing the same.
従来、超電導線材を変圧器やモータに利用するのに際して該超電導線材の外表面を絶縁被覆して絶縁層を形成させて線間の絶縁性を確保させることが行われており、例えば、この絶縁層を有する絶縁被覆超電導線で超電導コイルを形成させることが行われている。 Conventionally, when a superconducting wire is used for a transformer or a motor, an insulation layer is formed on the outer surface of the superconducting wire to ensure insulation between the wires. A superconducting coil is formed with an insulating coated superconducting wire having a layer.
この超電導線材については、金属化合物系のものや酸化物系のものが知られており、該酸化物系の超電導線材としては、特に、高温超電導体であるイットリウム系やビスマス系のものが知られている。これらの酸化物系の超電導線材は、安価な液体窒素で超電導機器を運転させ得ることから高いランニングコストメリットを期待することができ、中でもイットリウム系超電導線材は、液体窒素温度における磁場下での臨界電流が大きいことから近年、盛んに応用検討がなされている。 As this superconducting wire, a metal compound type or an oxide type is known, and as the oxide type superconducting wire, a yttrium type or bismuth type which is a high temperature superconductor is particularly known. ing. These oxide-based superconducting wires can be used to operate superconducting equipment with inexpensive liquid nitrogen, and therefore can be expected to have high running cost merit. Among them, yttrium-based superconducting wires are critical in the magnetic field at liquid nitrogen temperature. In recent years, active application studies have been made because of the large current.
なお、ビスマス系超電導線材とは、RESr2Ca2Ba2Cu3Ox(RE:希土類元素)型の銅酸化物として焼成されるが、ブロック層として銀合金等を採用する事により、延伸による長尺のテープ化が容易なものとして住友電気工業株式会社によって量産化技術が確立されていることが知られている。
一方、イットリウム系超電導線材とは、REBa2Cu3Ox(RE:希土類元素)型の銅酸化物超電導体をテープ状の金属基材(ハステロイと呼ばれる)に堆積させたものの総称であり、このような態様で使用することができることが最も早く見出されたYBa2Cu3Ox(YBCO)にちなんで名付けられたものである。
上記のように銅酸化物超電導線材は、長尺のテープ状で、通常、数mmから十数mmの幅を有する厚みの薄い平角状(リボン状)に形成されている。
The bismuth-based superconducting wire is fired as a RESr 2 Ca 2 Ba 2 Cu 3 O x (RE: rare earth element) type copper oxide, but by adopting a silver alloy or the like as the block layer, It is known that mass production technology has been established by Sumitomo Electric Industries, Ltd. as being easy to make long tapes.
On the other hand, the yttrium-based superconducting wire is a general term for a REBa 2 Cu 3 O x (RE: rare earth element) type copper oxide superconductor deposited on a tape-like metal substrate (called Hastelloy). It is named after YBa 2 Cu 3 O x (YBCO), which was first found to be usable in such a manner.
As described above, the copper oxide superconducting wire is in the form of a long tape, and is usually formed in a thin rectangular shape (ribbon shape) having a width of several mm to several tens of mm.
このテープ状の銅酸化物超電導線材を導体とする絶縁被覆超電導線ついて、例えば、下記非特許文献1には、イットリウム系超電導線材にポリイミドテープで絶縁層を形成させることが記載されており前記ポリイミドテープをラップ巻きにしてイットリウム系超電導線材の全周を被覆する絶縁層を形成させることが記載されている(2.3章「安定化層および絶縁工程」の最終行、及び、図9参照)。
Regarding the insulation coated superconducting wire having the tape-shaped copper oxide superconducting wire as a conductor, for example, the following Non-Patent
ところで、超電導線体は、僅かな温度変化によっても電気抵抗を大きく変化させることが知られており、絶縁被覆超電導線には、その使用時において極力温度変化を生じさせないことが求められる。
上記のように、従来、平角状の超電導線材に対して樹脂テープをラップ巻きにして絶縁層を形成させることが行われているが、このとき、当然ながら樹脂テープの幅方向の一部をその前に巻き付けられた樹脂テープの上に重ね合わせて樹脂テープの巻き付けが行われることから超電導線材の長さ方向に対して斜めに走る段差が狭いピッチで数多く形成されることになる。
By the way, it is known that the superconducting wire greatly changes the electric resistance even by a slight temperature change, and the insulation-coated superconducting wire is required not to cause a temperature change as much as possible.
As described above, conventionally, an insulating layer is formed by wrapping a resin tape around a rectangular superconducting wire, and of course, at this time, a part of the width direction of the resin tape is naturally changed. Since the resin tape is wound on the previously wound resin tape, many steps that run obliquely with respect to the length direction of the superconducting wire are formed at a narrow pitch.
なお、超電導コイルに通電して磁界を発生させると当該超電導コイルを形成している絶縁被覆超電導線がその長さ方向に振動する場合があり、このような状況において樹脂テープがラップ巻きされた絶縁被覆超電導線が使用されていると絶縁被覆超電導線どうしや絶縁被覆超電導線と他の部材とが擦れ合い、特に前記段差において局所的な摩擦熱を発生させ易くなる。
また、このような場合以外に振動が生じた場合も段差部分において摩擦熱が発生されやすい状況であることに変わりはなく、従来の絶縁被覆超電導線は、予期せぬ特性変化を発生させるおそれを有し、十分な信頼性が確保されているとは言い難いものである。
If a magnetic field is generated by energizing a superconducting coil, the insulation-coated superconducting wire forming the superconducting coil may vibrate in its length direction. In such a situation, the insulating tape is wrapped with a resin tape. When the coated superconducting wire is used, the insulating coated superconducting wires or the insulating coated superconducting wire and other members rub against each other, and local frictional heat is likely to be generated particularly at the step.
In addition to this, even when vibration occurs, the frictional heat is likely to be generated in the stepped portion, and the conventional insulation coated superconducting wire has a risk of causing an unexpected characteristic change. It is hard to say that sufficient reliability is ensured.
なお、一般に樹脂テープを利用するのに際して、この樹脂テープの長さが必要長さに満たない場合には、新たなる樹脂テープとバットジョイントしてジョイント部を設けるなどして必要長さを確保することが行われている。
しかし、このジョイント部は、強度や絶縁性等が他の部分よりも一般には劣ることからジョイント部を設けた樹脂テープは絶縁被覆超電導線の絶縁層の形成部材として適しているとはいえないものである。
このことに対して、樹脂テープをラップ巻きして絶縁層を形成させる場合には、ジョイント部のない一本の樹脂テープで得られる絶縁層の形成区間は、通常、前記樹脂テープの長さよりもかなり短くなるため、従来の絶縁被覆超電導線の製造方法においては、長尺でありながらも高い信頼性を有する絶縁被覆超電導線を得ることが難しいという問題点を有している。
In general, when a resin tape is used, if the length of the resin tape is less than the required length, the required length is ensured by providing a joint portion with a new resin tape and a butt joint. Things have been done.
However, since this joint part is generally inferior in strength and insulation properties to other parts, the resin tape provided with the joint part is not suitable as a member for forming the insulating layer of the insulation coated superconducting wire. It is.
On the other hand, when the insulating layer is formed by wrapping the resin tape, the section where the insulating layer is obtained with a single resin tape without a joint is usually longer than the length of the resin tape. Since it becomes considerably short, the conventional method for manufacturing an insulation-coated superconducting wire has a problem that it is difficult to obtain an insulation-coated superconducting wire that is long but highly reliable.
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、信頼性の高い絶縁被覆超電導線を提供すること、ならびに、長尺でありながら高い信頼性を有する絶縁被覆超電導線を製造可能な絶縁被覆超電導線の製造方法を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a highly reliable insulation-coated superconducting wire, and can produce an insulation-coated superconducting wire that is long but highly reliable. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an insulating coated superconducting wire.
前記課題を解決するための絶縁被覆超電導線に係る本発明は、平角状の超電導線材の全周を覆う絶縁層が樹脂テープで形成されている絶縁被覆超電導線であって、前記樹脂テープは、少なくともその片面に設けた接着剤層を介して前記超電導線材に接着されており、縦添えにされた状態で前記超電導線材を覆って前記絶縁層を形成していることを特徴としている。 The present invention relating to an insulation-coated superconducting wire for solving the above-mentioned problems is an insulation-coated superconducting wire in which an insulating layer covering the entire circumference of a flat-shaped superconducting wire is formed of a resin tape, It is bonded to the superconducting wire through an adhesive layer provided on at least one surface thereof, and the insulating layer is formed so as to cover the superconducting wire in a vertically attached state.
また、絶縁被覆超電導線の製造方法に係る本発明は、平角状の超電導線材の全周を覆う絶縁層が樹脂テープで形成されている絶縁被覆超電導線を製造する絶縁被覆超電導線の製造方法であって、少なくとも片面に接着剤層が設けられた樹脂テープを前記超電導線材に縦添えにさせ、しかも、前記接着剤層を前記超電導線材に接着させて該樹脂テープで前記超電導線材を覆って前記絶縁層を形成させることを特徴としている。 Further, the present invention relating to a method for manufacturing an insulation-coated superconducting wire is a method for manufacturing an insulation-coated superconducting wire that produces an insulation-coated superconducting wire in which an insulating layer covering the entire circumference of a flat superconducting wire is formed of a resin tape. A resin tape provided with an adhesive layer on at least one side is vertically attached to the superconducting wire, and the adhesive layer is adhered to the superconducting wire so that the resin tape covers the superconducting wire. An insulating layer is formed.
本発明の絶縁被覆超電導線においては、縦添えにした樹脂テープで絶縁層を形成させることからこの樹脂テープの重なり合いが絶縁被覆超電導線の長さ方向に沿って形成され、従来の絶縁被覆超電導線のような斜め方向の複数の段差が形成されることを抑制しうる。
したがって、斜め方向の段差が数多く形成されている従来の絶縁被覆超電導線に比べて振動等によって局所的な摩擦熱を発生させ難い。
しかも、樹脂テープが接着剤層を介して超電導線材に接着されているために縦添え状態にされながらも超電導線材の表面から離れて超電導線材を露出させるおそれが低い。
さらに、樹脂テープが縦添えにされることから該樹脂テープの長さに相当する絶縁被覆超電導線を、樹脂テープにジョイント部を設けることなく製造しうる。
In the insulating coated superconducting wire of the present invention, since the insulating layer is formed with the resin tape vertically attached, the overlap of the resin tape is formed along the length direction of the insulating coated superconducting wire. Thus, the formation of a plurality of steps in the oblique direction can be suppressed.
Therefore, it is difficult to generate local frictional heat due to vibration or the like as compared with the conventional insulation coated superconducting wire in which many steps in the oblique direction are formed.
In addition, since the resin tape is bonded to the superconducting wire through the adhesive layer, there is a low possibility that the superconducting wire is exposed away from the surface of the superconducting wire while being in a vertically attached state.
Furthermore, since the resin tape is vertically attached, an insulation coated superconducting wire corresponding to the length of the resin tape can be manufactured without providing a joint portion on the resin tape.
すなわち、本発明によれば信頼性の高い絶縁被覆超電導線が提供されうるとともに長尺でありながら高い信頼性を有する絶縁被覆超電導線を製造可能な絶縁被覆超電導線の製造方法が提供され得る。 That is, according to the present invention, a highly reliable insulating coated superconducting wire can be provided, and a method of manufacturing an insulating coated superconducting wire capable of manufacturing an insulating coated superconducting wire that is long but highly reliable can be provided.
以下に、本発明の好ましい実施の形態について図を参照しつつ説明する。
本実施形態に係る絶縁被覆超電導線は、平角状の超電導線材と、該超電導線材の全周を覆う絶縁層とによって構成されており、図1は、樹脂テープに接着剤層が設けられてなる接着テープの断面を示す図である。
この図にも示されているように、本実施形態に係る接着テープ10は、樹脂テープ層11の片面に接着剤層12が設けられたものである。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The insulation-coated superconducting wire according to the present embodiment is composed of a rectangular superconducting wire and an insulating layer covering the entire circumference of the superconducting wire, and FIG. 1 is a resin tape provided with an adhesive layer. It is a figure which shows the cross section of an adhesive tape.
As shown also in this figure, the
また、本実施形態の絶縁被覆超電導線は、図2にその斜視図を示すように、超電導線材20を覆う前記接着テープ10(樹脂テープ層11)によって絶縁層が形成されており、該絶縁層は、図3にも示されているように、前記接着テープ10が前記超電導線材20に巻き掛けられて前記超電導線材20の全周を覆う状態となるように形成されている。
すなわち、絶縁被覆超電導線1は、内部の超電導線材20が表面に露出することがないようにその表面が全て接着テープ10によって覆われており、該接着テープ10によって優れた絶縁性が付与されているものである。
Further, as shown in the perspective view of FIG. 2, the insulating coated superconducting wire of this embodiment has an insulating layer formed by the adhesive tape 10 (resin tape layer 11) covering the
That is, the insulation-coated
なお、この図2や図3には詳細に示されてはいないが、この接着テープ10は、接着剤層12を内側にして前記超電導線材20に被覆されており、接着剤層12を前記超電導線材20の外周面に接着させた状態で被覆されている。
また、この図2、図3からもわかるように、本実施形態に係る絶縁被覆超電導線1は、前記接着テープ10が前記超電導線材20に縦添えにされており、超電導線材20の周長よりも幅広の接着テープ10で超電導線材20の全周が被覆されている。
したがって、接着テープ10の一側縁10aと他側縁10bとの間には、接着テープ10が2重になった重畳部10cが形成されている。
Although not shown in detail in FIGS. 2 and 3, the
Further, as can be seen from FIGS. 2 and 3, in the insulation coated
Accordingly, an overlapping
この重畳部10cにおいては、その他の部分よりも樹脂テープ層11の厚み分だけ厚い絶縁層が形成されており、その左右両端部においては接着テープ10の厚みに相当する段差が形成されているが、この段差は絶縁被覆超電導線1の長さ方向に沿って形成されるため、樹脂テープをラップ巻きにしている従来の絶縁被覆超電導線に比べて局所的な摩擦熱を発生させるおそれが低い。
In this overlapping
また、本実施形態に係る絶縁被覆超電導線1は、接着テープ10が縦添えにされて使用されるため、この接着テープ10で、その長さに等しい区間にわたって絶縁層を形成させることができる。
例えば、樹脂テープをラップ巻きにする場合、用いる樹脂テープの幅にもよるが、仮に超電導線材と等しい幅の樹脂テープを1/2ラップ(ハーフラップ)して絶縁層を形成させた場合には、前記樹脂テープのおよそ1/4の長さの区間にしか絶縁層を形成させることができず、それ以上の区間の絶縁を施す場合には、新たなる樹脂テープをジョイントして使用する必要性が生じる。
したがって、本実施形態において接着テープ10を縦添えして形成される絶縁層と同じ長さにわたる絶縁層を先述のようなラップ巻きによって形成させようとするとその間に3箇所のジョイント部が形成されることになる。
In addition, since the insulating coated
For example, when wrapping a resin tape, depending on the width of the resin tape used, if an insulating layer is formed by half-wrapping a resin tape having the same width as the superconducting wire (half-wrap) The insulation layer can be formed only in the section of the length of about 1/4 of the resin tape, and when the insulation of the section longer than that is necessary, it is necessary to jointly use a new resin tape. Occurs.
Therefore, in the present embodiment, when an insulating layer having the same length as the insulating layer formed by vertically attaching the
このことに対して、テープ幅を広幅にすればジョイント部を減らすことができ、例えば、超電導線材の4倍幅の樹脂テープを1/2ラップすれば概ね樹脂テープの長さに等しい区間にわたる絶縁層をジョイント部を設けずに形成させることができるもののこのような広幅の樹脂テープを用いると巻きピッチが粗くなるため巻き崩れ等が生じやすくなり、結果、絶縁信頼性を低下させるおそれを有する。 On the other hand, if the tape width is widened, the joint portion can be reduced. For example, if a resin tape that is four times as wide as the superconducting wire is wrapped in half, insulation over a section approximately equal to the length of the resin tape is achieved. Although the layer can be formed without providing a joint portion, when such a wide resin tape is used, the winding pitch becomes coarse, and therefore, collapse is likely to occur, and as a result, the insulation reliability may be reduced.
一方で、本実施形態に係る絶縁被覆超電導線1は、接着剤層12によって超電導線材20の表面に接着されるため“縦添え”というシンプルな被覆方法でありながら当該接着テープ10が超電導線材20から離れて、超電導線材20を当該絶縁被覆超電導線1の表面に露出させたりするような不具合が生じにくい構成となっている。
On the other hand, since the insulating coated
なお、本実施形態においては、接着テープ10を縦添えにすることで連続する長い区間に渡って信頼性の高い絶縁層を形成させやすい点において、超電導線材20として長尺状に形成させることが容易なイットリウム系超電導線材を採用することが好適ではあるが、本発明に係る絶縁被覆超電導線においては、その導体となる超電導線材をイットリウム系超電導線材に限定するものではなく、ビスマス系などの他の銅酸化物超電導線材であってもよく、金属化合物系の超電導線材であってもよい。
In the present embodiment, the
この超電導線材20の幅や厚みについては、特に限定がされるものではないが、例えば、幅3mm〜15mmで、且つ、厚みが0.15mm〜0.3mmのものが採用可能である。
The width and thickness of the
また、樹脂テープ層11については、ポリイミド樹脂(PI)テープ、ポリアミド樹脂(PA)テープ、ポリアミドイミド樹脂(PAI)テープ、ポリエーテルイミド樹脂(PEI)テープ、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)テープ、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)テープ、ポリエチレンナフタレート樹脂(PEN)テープ、ポリブチレンナフタレート樹脂(PBT)テープ、ポリエーテルサルフォン樹脂(PES)テープ、ポリフェニルサルフォン樹脂(PPSF)テープ、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)テープ、ポリアリレート樹脂(PAR)テープ、ポリフェニレンエーテル樹脂(PPE)テープ、全芳香族ポリエステル樹脂(液晶ポリマー:LCP)などの、いわゆるエンジニアリングプラスチックと呼ばれる各種樹脂テープを用いて構成させることができる。
なお、上記のような樹脂テープとしては、接着剤層12との接着界面となる表面にプラズマ処理、ブラスト処理、プライマー処理といった表面処理が施されたものであっても良い。
For the
In addition, as the above resin tape, the surface used as the adhesive interface with the
さらに、この樹脂テープ層11とともに接着テープ10を構成する前記接着剤層12は、特にその形成に用いる接着剤が限定されるものではなく、例えば、一般的な感圧接着剤(粘着剤)、反応性の接着剤、ホットメルト接着剤等によって構成させることができる。
例えば、感圧接着剤であれば、アクリル系、ゴム系、シリコーン系のものが挙げられ、反応性接着剤であれば、エポキシ樹脂系の熱硬化性接着剤などが挙げられる。
さらに、ホットメルト接着剤については、例えば、ポリエステル系の接着剤などが挙げられる。
Furthermore, the
For example, if it is a pressure sensitive adhesive, an acrylic type, a rubber type, and a silicone type will be mentioned, and if it is a reactive adhesive, an epoxy resin type thermosetting adhesive etc. will be mentioned.
Furthermore, about a hot-melt-adhesive, a polyester-type adhesive agent etc. are mentioned, for example.
中でも、前記樹脂テープ層11の形成材料としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂などが、耐熱性、絶縁性に優れていると共に極低温環境下での機械的応力によるクラック等が入りにくく好適である。
しかも、これらの樹脂は、電気機器として求められる難燃性等の観点からも好ましいものである。
Among them, as a material for forming the
In addition, these resins are preferable from the viewpoint of flame retardancy and the like required for electrical equipment.
前記接着剤層12の形成に用いる接着剤としては、超電導機器として長期間使用されることを考慮すると、線材に直接接触する組成物としての耐久性(対酸化劣化)が必要となり、金属に対する防錆性も考慮しなければならない。
また、縦添えの製法上において、常温で接着させることが出来るように初期接着力を調整しやすく且つ、反応性を持たせれば更に強固な接着を得られ易い点から、エポキシ系樹脂接着剤、ポリエステル系樹脂接着剤、アクリル系粘着剤などが前記接着剤として好ましく採用されうる。
As an adhesive used for forming the
In addition, on the production method with vertical attachment, it is easy to adjust the initial adhesive force so that it can be adhered at room temperature, and from the point that it is easy to obtain stronger adhesion if it has reactivity, an epoxy resin adhesive, A polyester resin adhesive, an acrylic pressure-sensitive adhesive or the like can be preferably employed as the adhesive.
なお、この接着テープ10における樹脂テープ層11や接着剤層12の厚みについては特に限定がされるものではなく、超電導線材20の厚みや幅などによって適宜選択が可能なものであるが、例えば、先のような大きさ(3〜15mm幅、0.15〜0.3mm厚み)の銅酸化物超電導線材を用いる場合においては、前記接着剤層12の厚みとしては、接着剤が、銅酸化物超電導線材の表面の微小な凹凸を吸収して凹部を完全に埋めるだけの厚さとされることが好ましい。
一方で、接着剤層12の厚みを過度に厚くすると接着テープ全体の厚みも厚くなり、絶縁被覆超電導線で超電導コイルを作製するような場合を想定するとその線積率を低くさせるおそれを有する。
このようなことから、接着剤層12は、樹脂テープ層11と銅酸化物超電導線材との間に空隙が形成されないような厚みの中で出来るだけ薄い厚みとされることが好ましく、具体的には1μm〜10μmであることが好ましい。
なお、厚みを薄くさせることが好ましい点においては前記樹脂テープ層11も同じであるが、接着テープ10には、通常、絶縁破壊電圧の実測値が最低でも1kV以上の絶縁信頼性が求められていることから前記樹脂テープ層11の厚みとしては5μm〜25μmであることが好ましい。
The thickness of the
On the other hand, if the thickness of the
For this reason, the
The
なお、上記のような絶縁被覆超電導線1は、図3に示すようなステップを経て作製することができる。
すなわち、超電導線材20と該超電導線材20の周長よりも広幅の接着テープ10とをその長さ方向を揃えた状態で配置し、しかも、接着テープ10の接着剤層12と超電導線材20の一面20aとが接着テープ10の幅方向中央部において対向するように超電導線材20と接着テープ10とを配置し、この接着テープ10に超電導線材20の前記一面20aを接着させるステップ(ステップ1)、該超電導線材20との接着領域から幅方向両側に延出している接着テープ10の一側縁10aの側を超電導線材20の側面部から他面20bに巻きかけて接着させるステップ(ステップ2)、及び、接着テープ10の他側縁10bの側を超電導線材20のもう一方の側面部から他面20bに巻きかけて接着し、しかも、先のステップにおいて超電導線材20の前記他面20bに既に接着されている接着テープ10の一側縁10aを覆うように接着テープ10の他側縁10bの側を接着させて超電導線材20の外周を一周以上接着テープ10で覆うステップ(ステップ3)を実施することによって超電導線材20の全周が接着テープ10を構成している樹脂テープで覆われることになり、当該樹脂テープで絶縁層が形成される。
The insulation-coated
That is, the
先にも述べたように、このような製造方法を採用することで、ジョイント部を設けずに接着テープ10の長さに相当する区間の絶縁層を形成させることができ、しかも、その長さ方向に平行する段差は形成されるものの長さ方向に対して交差する方向に延在する段差が形成されないため局所的な摩擦熱が発生し難い信頼性に優れた絶縁被覆超電導線が作製されうる。
なお、超電導線材20の幅をW、厚みをT、周長をR(=2W+2T)とした場合に、「R+W」に近い幅を有する接着テープ10を採用することで、接着テープ10の一側縁10aと他側縁10bとを、それぞれ絶縁被覆超電導線1の幅方向両端部に位置させて、絶縁被覆超電導線1の幅全域にわたる重畳部10cを形成させることができ、段差が実質上存在しないのと同じような状況とすることができる。
また接着テープ10の幅を「R+0.5W」以上、「R+W」以下とすることで、この絶縁被覆超電導線1を上下に重なり合わせて超電導コイルが形成されるような場合において、例えば、上側の絶縁被覆超電導線の背面に、下側の絶縁被覆超電導線に形成された幅の広い重畳部10cを当接させることができ、重畳部10cの幅が絶縁被覆超電導線1の幅の50%以上になるため上下の積層状態を安定させ得る。
As described above, by adopting such a manufacturing method, it is possible to form an insulating layer in a section corresponding to the length of the
In addition, when the width of the
Further, when the width of the
なお、上記実施形態においては、超電導線材20の周長よりも広幅の1本の接着テープ10を用いて超電導線材20の全周を覆う絶縁層を形成させる場合を例示しているが、例えば、足し合わせた幅が超電導線材20の周長よりも長くなる複数本の接着テープを用いて絶縁層を形成させることも可能である。
In addition, in the said embodiment, although the case where the insulating layer which covers the perimeter of the
この複数の接着テープを用いる場合の一例を、図4を参照しつつ説明する。
この図4は、図3と同様に接着テープで超電導線材を被覆する様子を模式的に示した断面図であり、超電導線材20の周長の半分強の幅を有する2本の接着テープ10’,10”を縦添えにして超電導線材20を被覆させて絶縁層を形成するステップを示したものである。
この2本の接着テープ10’,10”は、それぞれ樹脂テープ層11’,11”の片面に接着剤層12’,12”を積層させた構造を有し、超電導線材20の幅をW、厚みをTとしたときに両者とも「2W+T」に相当する幅を有している。
An example of using the plurality of adhesive tapes will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the superconducting wire is covered with the adhesive tape as in FIG. 3, and the two
The two
そして、この図4に示す絶縁被覆超電導線1の製造方法においては、前記2本の接着テープ10’,10”の内の一方10’を前記超電導線材20の一面20aの側から接着させるともに他方の接着テープ10”を前記超電導線材20の他面20bの側から接着させるステップ(ステップx)と、該2本の接着テープ10’,10”の幅方向両端部を互いに重なり合わせて超電導線材20の全周を覆う前記絶縁層を形成させるステップ(ステップy)とを実施する。
なお、前記ステップxにおいては、2本の接着テープ10’,10”の内の一方10’の側縁を超電導線材20の一側縁20xに沿わせて該超電導線材20の一面20aに接着させるとともに他方の接着テープ10”を超電導線材20の他側縁20yに沿わせて前記他面20bに接着させる。
このことにより、2本の接着テープ10’,10”のそれぞれが、超電導線材20との接着面からその幅方向に「W+T」の長さで延出される状態となる。
したがって、続くステップyにおいては、一方の接着テープ10’を超電導線材20の前記他面20bにおいて接着されている他方の接着テープ10”の背面側に接着させた際に、その縁部を超電導線材20の前記他側縁20yに相当する位置に配することができる。
同様に、他方の接着テープ10”を超電導線材20の一面20aにおいて接着されている一方の接着テープ10’の背面側に接着させた際に、その縁部を超電導線材20の前記一側縁20xに相当する位置に配することができる。
In the method of manufacturing the insulation-coated
In step x, one
As a result, each of the two
Therefore, in the subsequent step y, when one
Similarly, when the other
すなわち、2本の接着テープ10’,10”を両者とも「2W+T」に相当する幅とすることで、絶縁被覆超電導線1の両面に2重の接着テープによる絶縁層が形成され、しかも、段差が実質上存在しないのと同じような状況とすることができる。
That is, by making the two
さらには、このような態様によらず、図5に示すようなバリュエーションで絶縁層を形成させることも可能である。
なお、この図5においては、超電導線材20に面した内側の面に接着剤層が形成されているものであるが、接着剤層と樹脂テープ層についての符号を付すことなく種々の事例について説明する。
Furthermore, it is possible to form an insulating layer by valuation as shown in FIG.
In FIG. 5, the adhesive layer is formed on the inner surface facing the
例えば、図5の1)では、その幅が、「W+2T」以上、超電導線材20の周長(R)以下の2本の接着テープの内の一方を、まず、超電導線材20の一面側から接着させて、且つ、その両端部を超電導線材20の他面側に接着させるようにした後で、他方の接着テープを、前記一方の接着テープで被覆されずに超電導線材20が露出している他面側から接着して前記一方の接着テープと同様にその両端部を超電導線材20の前記一面側に接着させて絶縁層を形成させている。
このような態様においては、図4に例示の態様のように同時に2つの接着テープを接着させることが難しく、工程の簡略化が難しいものの超電導線材20の略全周において樹脂テープが接着剤層を介して2重に接着されることになり、高い絶縁信頼性を得ることができる。
For example, in 1) of FIG. 5, one of the two adhesive tapes having a width of “W + 2T” or more and a circumference (R) of the
In such an embodiment, it is difficult to bond two adhesive tapes at the same time as in the embodiment illustrated in FIG. 4, but it is difficult to simplify the process, but the resin tape has an adhesive layer on substantially the entire circumference of the
なお、図5の2)、3)に示すように、図5の1)において後から接着する接着テープのテープ幅を超電導線材20の幅(W)と同程度のものとして前記一方の接着テープで被覆されずに超電導線材20が露出している他面側に接着させるのみとすることもできる。
この場合、図5の1)に示す態様ほどには高い絶縁信頼性を得ることが難しいが、使用する材料を節約することができ、しかも、後から接着する接着テープは、平面に貼り付けるだけでその両端部を巻き掛けることをしないため工程を簡略化させうる。
また、2本の接着テープが重なる重畳部が、絶縁被覆超電導線の両側縁部に設けられることになり、絶縁被覆超電導線を上下に重なり合わせて超電導コイルが形成されるような場合において、上下の積層状態を安定させ得る。
In addition, as shown in 2) and 3) of FIG. 5, the tape width of the adhesive tape to be bonded later in 1) of FIG. 5 is set to be approximately equal to the width (W) of the
In this case, it is difficult to obtain high insulation reliability as much as the mode shown in 1) of FIG. 5, but the material to be used can be saved, and the adhesive tape to be bonded later is only attached to a flat surface. Therefore, the process can be simplified because the both ends are not wound.
In addition, in the case where a superconducting coil is formed by overlapping the two insulating tapes on both side edges of the insulating coated superconducting wire and overlapping the insulating coated superconducting wires vertically, Can be stabilized.
さらには、図5の4)に示すように、足し合わせた幅が周長(R)に満たない2本の接着テープを、超電導線材20の側縁部を覆うように接着させ、超電導線材20の両面において露出する部分に沿って当該超電導線材20の幅(W)以下の接着テープを貼り付けて、この露出部分を塞ぐような態様も本発明の絶縁被覆超電導線の製造方法において採用が可能である。
この場合、4本もの接着テープを必要とはするものの絶縁被覆超電導線の両面に樹脂テープ(接着テープ)による2重の被覆構造が形成される点において、高い絶縁性を確保させやすいというメリットを有する。
また、図5の4)に示す態様は、図5の2)、3)と同様に後から接着テープを接着する工程が前記接着テープを平面に貼り付けるという簡単な工程となる点においても簡便な方法であるといえる。
Furthermore, as shown in 4) of FIG. 5, two adhesive tapes whose combined width is less than the circumferential length (R) are bonded so as to cover the side edge of the
In this case, although four adhesive tapes are required, there is a merit that it is easy to ensure high insulation in that a double covering structure is formed by resin tape (adhesive tape) on both sides of the insulation coated superconducting wire. Have.
Further, the embodiment shown in 4) of FIG. 5 is also simple in that the step of bonding the adhesive tape later becomes a simple step of attaching the adhesive tape to a flat surface in the same manner as 2) and 3) of FIG. It can be said that it is a simple method.
なお、図4に示した絶縁被覆超電導線1の製造方法の変形事例として、図5の5)〜7)に示したような態様を採用することも可能である。
この図5の5)〜7)においては、その幅を足し合わせた際に超電導線材20の周長(R)を超える2本の接着テープを超電導線材20の両面にそれぞれ接着させた後に、他方の背面に接着させる点において図4に示した事例と共通している。
また、初めに接着テープの端縁をそれぞれ超電導線材20の側縁に沿わせて接着する点において図5の5)に示す方法は図4に示した事例と共通している。
一方で、図5の6)、7)は、初めの接着領域が狭い点において図4や図5の5)に示す方法に比べて作業がしづらくなるものの超電導線材20に縦添えにした2枚の接着テープを互いの背面に一度の工程で巻き掛けられるという利点を有する点においては図4や図5の5)に示す方法と同じである。
In addition, as a modification example of the manufacturing method of the insulation covering
In 5) to 7) of FIG. 5, two adhesive tapes exceeding the circumferential length (R) of the
Further, the method shown in 5) of FIG. 5 is common to the example shown in FIG. 4 in that the edge of the adhesive tape is first bonded along the side edge of the
On the other hand, 6) and 7) in FIG. 5 are not attached to the
また、複雑な工程を要し、接着テープの使用量が多くなるものの、より信頼性の高い絶縁層を形成させるべく図5の8)や9)に示すような、一部に樹脂テープの3重積層構造を形成させることも可能である。
Further, although a complicated process is required and the amount of adhesive tape used is increased, a part of
さらに、本実施形態においては、片面のみに接着剤層が形成されている場合を例示しているが、樹脂テープ層の両面に接着剤層を形成させることも可能であり、その場合には、一方の接着剤層の厚みや形成材料を、他方の接着剤層の厚みや形成材料と共通させる必要性はない。
なお、このような両面に接着剤層を設けることで、当該絶縁被覆超電導線を巻き重ねて超電導コイルを形成させた際には、上下左右に隣接する絶縁被覆超電導線どうしが表面に設けられた接着剤層で互いに接着・固定されることになり、振動等によって線どうしが擦れ合って摩擦熱を発生させるおそれをより一層抑制させ得る。
Furthermore, in this embodiment, the case where the adhesive layer is formed only on one side is illustrated, but it is also possible to form the adhesive layer on both sides of the resin tape layer. There is no need to share the thickness and forming material of one adhesive layer with the thickness and forming material of the other adhesive layer.
In addition, by providing the adhesive layer on both sides, when the superconducting coil was formed by winding the insulating coating superconducting wire, the insulating coating superconducting wires adjacent to each other in the vertical and horizontal directions were provided on the surface. The adhesive layers are bonded and fixed to each other, and it is possible to further suppress the possibility that the wires rub against each other due to vibration or the like and generate frictional heat.
また、複数の接着テープを用いる図4、図5に示した態様を採用する場合には、それぞれの接着テープに用いる樹脂テープのみならず接着材層についてもその形成材料を共通させる必要はない。
さらに、本発明は上記例示に限定されるものではなく、上記例示以外にも種々の改良が可能であり、接着剤層が備えられた樹脂テープを超電導線材に縦添えにせて絶縁層を形成させている限りにおいては絶縁信頼性に優れた絶縁被覆超電導線が得られるものである。
4 and 5 using a plurality of adhesive tapes, it is not necessary to use the same material for forming the adhesive layer as well as the resin tape used for each adhesive tape.
Furthermore, the present invention is not limited to the above examples, and various improvements can be made in addition to the above examples, and a resin tape provided with an adhesive layer is vertically attached to a superconducting wire to form an insulating layer. As long as it is, an insulation coated superconducting wire excellent in insulation reliability can be obtained.
1 絶縁被覆超電導線
10 接着テープ
11 樹脂テープ層
12 接着剤層
20 超電導線材
1 Insulation coated
Claims (3)
前記樹脂テープは、少なくともその片面に設けた接着剤層を介して前記超電導線材に接着されており、縦添えにされた状態で前記超電導線材を覆って前記絶縁層を形成していることを特徴とする絶縁被覆超電導線。 An insulating covering superconducting wire in which an insulating layer covering the entire circumference of the flat superconducting wire is formed of a resin tape,
The resin tape is adhered to the superconducting wire through an adhesive layer provided on at least one surface thereof, and the insulating layer is formed to cover the superconducting wire in a vertically attached state. Insulation coated superconducting wire.
少なくとも片面に接着剤層が設けられた樹脂テープを前記超電導線材に縦添えにさせ、しかも、前記接着剤層を前記超電導線材に接着させて該樹脂テープで前記超電導線材を覆って前記絶縁層を形成させることを特徴とする絶縁被覆超電導線の製造方法。 An insulating coated superconducting wire manufacturing method for manufacturing an insulating coated superconducting wire in which an insulating layer covering the entire circumference of the flat superconducting wire is formed of a resin tape,
A resin tape provided with an adhesive layer on at least one side is vertically attached to the superconducting wire, and the insulating layer is covered by covering the superconducting wire with the resin tape by adhering the adhesive layer to the superconducting wire. A method of manufacturing an insulation-coated superconducting wire, characterized by comprising:
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