WO2006059442A1

WO2006059442A1 - 真空断熱管

Info

Publication number: WO2006059442A1
Application number: PCT/JP2005/019859
Authority: WO
Inventors: Masayuki Hirose
Original assignee: Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Priority date: 2004-12-01
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2006-06-08
Also published as: CA2563288A1; US20070209516A1; CN1950639A; MXPA06011667A; JP4565385B2; RU2006135230A; EP1835221A1; NO20064530L; JP2006153245A; KR20070085085A

Abstract

真空断熱管は、内管と外管とからなる二重構造管であり、内管と外管間は、真空引きされている。この内管と外管との間に、気体吸着材を具える。気体吸着材は、気体の吸着が可能なゲッター材と、ゲッター材を真空密閉するケースと、所定の温度で変形することでケースを破る破断部材とを具える。破断部材によりケースが破れ、密閉状態が開放されることで、ゲッター材は、内管と外管間に存在するガスを吸着することにより、真空処理時間の短縮や長期に亘る高真空度の維持が可能な真空断熱管、及びこの真空断熱管を具える超電導ケーブルを提供する。

Description

明細書

真空断熱管

技術分野

[0001] 本発明は、低温流体や高温流体の輸送に適した真空断熱管、及びこの断熱管を具える超電導ケーブルに関するものである。特に、真空処理作業を効率よく行えたり、長期に亘り高真空度を維持することができる真空断熱管に関するものである。背景技術

[0002] 種々の低温流体又は高温流体の輸送路を構築する構成材として、真空断熱管が知られている。真空断熱管の代表的な構成としては、内管と外管との二重構造で、内管と外管との間を真空引きしたものが挙げられる。また、断熱性能をより高めるベぐ内管の外周に断熱材を卷回配置させた構成のものもある。

[0003] 上記真空断熱管では、管自体や断熱材などの構成材料に含まれる水分 (水蒸気）や、構成材料力長期的に放出されるガス、長時間かけて同管を浸透してくる Hガス

2 などが内管と外管間に存在すると、圧力の増加により真空度の低下を招く。そこで、真空度の低下を防止するため、真空引きの際に断熱管を高温にして、構成材料に含まれる水分やガスなどを活性ィ匕させて排出させるベーキングと呼ばれる処理が行われる。また、経時的に浸透するガスに対しては、内管と外管間にガス吸着材を配置させることが効果的である。

[0004] 特許文献 1には、真空容器内の残留ガスを吸着させる吸着材として、通電により活性ィ匕してガスを吸着するゲッターを具える構成が記載されて、る。特許文献 2には、鉄材容器内にパーライト粉末を充填し、容器内を真空封止した真空断熱材が記載されている。

[0005] 特許文献 1：特開 2004-138283号公報

特許文献 2：特開昭 58-143041号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 上記べ一キング処理は、真空断熱管内に収納物を具える状態で行われることがある。このとき、ベーキング処理の加熱温度を高くすることで、収納物が熱的な損傷を受ける恐れがある場合、加熱温度を収納物が損傷しな、温度以下にして行わなければならない。例えば、超電導ケーブルでは、真空断熱管内に超電導導体を有するケーブルコアを収納した状態でベーキング処理を施すため、コアが熱的損傷を受けなヽ温度、具体的には 100°C以下程度でベーキングを行う。しかし、このような低温でベーキングを行うことで、真空処理に莫大な時間が必要であり、作業時間の短縮が望まれている。

[0007] また、ガス吸着材によりガスを吸着させるには、加熱処理などの処理を施してガス吸着材を活性化させる必要がある。しかし、活性化させたガス吸着材を大気中に放置させると、短時間で吸着能力が低減するという問題がある。例えば、超電導ケーブルに利用される断熱管のように数百 m級の長尺管では、予め筒状に形成した外管に筒状の内管を揷通配置させるのではなぐ内管を覆うように外管用板状材を配置し、板状材の端辺同士を付き合わせて溶接などにて筒状にして二重構造を形成する。そのため、活性化させたガス吸着材を内管上に配置させた後、外管で覆われて真空処理が行われるまで、大気中に曝されることになる。従って、ガス吸着材による十分な吸着効果が得られない。

[0008] 従って、本発明の主目的は、真空処理時間を短縮したり、長期に亘り高真空を維持することが可能な真空断熱管を提供することにある。また、本発明の他の目的は、この真空断熱管を具える超電導ケーブルを提供することにある。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明は、気体の吸着を行うゲッター材を真空密閉すると共に、所定の温度でゲッター材がガスと接触できるように、密閉が破られる構成の気体吸着材を具えることで上記目的を達成する。即ち、本発明真空断熱管は、内管と外管とからなる真空断熱管と、これら内管と外管との間に配置される気体吸着材とを具える。気体吸着材は、気体を吸着するゲッター材と、このゲッター材を真空状態で密閉収納するケースと、所定の温度で変形することでこのケースの真空状態を破る破断部材とを具えるものとする。

[0010] 本発明真空断熱管は、予め活性化させておいたゲッター材を真空状態でケースに密閉収納させておくことで、密閉が破られるまでの間、ゲッター材を活性状態で保持することができる。従って、大気に曝されることでガス吸着効果が低下することを効果的に低減することができる。また、本発明では、破断部材を具えることで、所望の温度に達した際、ケースの真空密閉状態を自動的に破ることができる。例えば、破断部材の変形温度をべ一キング温度とすると、ベーキング時に活性ィ匕されたガスをゲッター材にて効率よく吸着できる。従って、排気とガスの吸着とを併用することで、従来の排気のみを行っていた場合と比較して真空処理時間を短縮することができる。また、破断部材の変形温度は、本発明真空断熱管が使用される温度とすることもできる。このとき、長期の使用により、経時的に浸透してきたガスを効率よく吸収でき、長期に亘り高い真空度を維持することができる。以下、本発明を詳しく説明する。

[0011] 本発明真空断熱管は、少なくとも一つの内管と一つの外管とを具える二重構造とする。断熱性をより高めるために三重構造以上としてもよい。内管、外管は、気密性及び水密性に優れる材質にて形成する。ステンレスなどの金属材料を利用すると、ブラスチックと比較して経時的にガスが浸透しにくぐまた強度に優れる。内管、外管は、表面が平滑なフラット管でもよいし、表面に凹凸を有して可撓性に優れるコルゲート管としてもよい。用途に応じて形状は適宜設定するとよい。内管と外管間は、真空引きを行う。真空度は、用途に応じて適宜変更するとよい。

[0012] 本発明の特徴とするところは、上記内管と外管間に、気体の吸着を行うゲッター材と、このゲッター材を真空密閉状態で収納するケースと、ケースの真空状態を破ることが可能な破断部材とを具える気体吸着材を配置するところにある。ゲッター材は、吸着させたいガスに応じて適宜選択するとよぐ例えば、水素ガスの吸着には、マグネシゥム合金、チタン合金、バナジウム合金、ランタン合金やジルコニウム合金などといつた水素貯蔵合金として利用されている材料が挙げられる。水素以外のガス、例えば、酸素や窒素、水蒸気などの吸着には、活性炭、ゼォライト、合成ゼォライトなどの多孔質材料が挙げられる。特に、合成ゼォライトは、 300〜400°C程度に加熱することで、非常に高い脱水作用が得られる。また、ゲッター材の種類ごとにケースを異ならせ、このような異種のゲッター材を収納した気体吸着材を複数具えることで、多種のガスを吸着可能な構成としてもよい。具体的には、例えば、水素吸着用として、水素貯蔵合金を収納したケースと、水素以外のガス吸着用として、多孔質材料を収納したケースとを具えていてもよい。ゲッター材の形状は、ケースに収納することが可能であれば特に問わない。ブロック形状でもよいし粉末状でもよい。粉末状の場合、ケースに収納し易ぐガスとの接触面積を大きくすることができる。

[0013] 上記ゲッター材は、ケースに収納する。このケースは、内部が真空引きされて低圧となるため、外部力の圧力に耐え得る強度を具え、かつ後述する破断部材にて破ることが可能なものとする。ケースの形成材料としては、長時間に亘り大気に曝されても、外部力ものガスがケースに浸透しにくぐまたガスを吸着しにくい金属が好適である。具体的な金属としては、例えば、アルミニウム、ステンレスなどが挙げられる。このような金属材料力もなる薄板や金属箔を用いてケースを形成するとよい。また、金属材料のみ力もケースを形成してもよいが、金属箔の外周にプラスチックをラミネートした複合材料や、プラスチックフィルムの少なくとも一方の面に金属を蒸着させた複合材料によりケースを形成してもよい。これら複合材料を利用する場合、プラスチック側ではなく金属側をゲッター材が収納される側とすることが好ましい。また、上記プラスチックは、ガスの吸着が少ない材料を選択する。更に、上記プラスチックは、ベーキングの温度により溶解しないものとしてもよいし、溶解しても内管などに影響がなければ、溶解を許容する。ケースの形態としては、例えば、袋状とすることが挙げられる。そして、このケースは、予め活性ィ匕させた上記ゲッター材を収納した後、内部を真空にして密閉する。この構成により、ゲッター材は、ケースが破られるまで、高ガス吸着効果を維持することができる。ケース内の真空度は、真空断熱管の真空度と同じか、真空断熱管の真空度よりも低真空度とすることが好まし、。

[0014] 上記ケースを破るための破断部材は、所定の温度により形状変化してケースを自動的に破り、ケースの真空密閉状態を開放する部材である。このような破断部材は、例えば、形状記憶合金やバイメタルにて形成することが挙げられる。破断部材の形状は、ケースを破ることができる形状であればよぐ例えば、棒状体として屈曲させた形状とし、所定の温度に達した際、屈曲させた角度が鋭角となるように変形することで屈曲させた角部や先端部がケースを突き破る構成とすることが挙げられる。このとき、先端部を針状に尖らせておいてもよい。このような破断部材は、変形が抑制されないようにケースに固定しなくてもよいし、変形可能な程度にケースに固定してもよい。また、破断部材は、ケース内に収納してもよいし、ケースの外面に固定してもよい。ケース外面に固定する場合、所定の温度に達した際、破断部材は、ケース内に向かって変形してケースを破る構成とするとよい。破断部材及びケースを金属で形成し、ケースに破断部材を固定する場合、溶接などで行うことが挙げられる。ケースを金属と榭脂との複合材料で形成し、ケースに金属製の破断部材を固定する場合、ケースの金属部分に破断部材を溶接したり、破断部材の固定部分を榭脂ラミネートしておき、榭脂同士を溶着することが挙げられる。破断部材は、一つのケースに対し少なくとも一つ具えていればよぐ複数具えていてももちろんよい。

[0015] 破断部材を変形させる温度としては、例えば、真空処理時の温度が挙げられる。具体的には、ベーキングの際に排気と共にゲッター材にガスの吸着を行わせる場合、ベーキングの加熱温度とするとよい。ベーキング初期は、内管と外管間に存在するガスが多い状態である。このような状態で直ちにケースの破断を行うと、ケース内のゲッター材がすぐに飽和してしまい、十分にガスの除去を行えないことが考えられる。この場合、ベーキング初期は、排気のみを行い、所定の真空度に達して力ケースの破断が可能な温度に上昇させて、この温度で破断部材がケースを破る構成としてもょヽ。本発明では、このようにベーキングの際、排気と共にゲッター材によるガスの吸着を行うことで、排気のみとする場合と比較して、より短時間で所望の真空度に真空引きを行うことができる。なお、ベーキング時に存在するガスは、水蒸気、酸素、窒素などが多い。従って、ベーキングの際にガスを吸着させるゲッター材としては、合成ゼオライトなどの水素以外の吸着能力に優れたものを利用することが好適である。

[0016] また、破断部材を変形させる温度は、本発明真空断熱管の使用時の温度としてもよい。上記のように使用前においてべ一キングを行うことで、内管と外管内に存在するガスを排出し、所定の真空度とすることができるが、長期の使用中に外部から同管にガスが浸透してくる恐れがあり、所定の真空度を維持するためには、この浸透ガスも除去することが望まれる。そこで、使用時の温度により破断部材を変形させてケースを破ることで、浸透ガスを効果的に除去することができる。例えば、本発明真空断熱管の内管内に常温未満の冷媒を充填させて使用させる場合、破断部材の変形温度を常温以上とすると、ベーキング時や冷媒を導入するまでの間に破断部材が変形してしまい、経時的に透過した水素ガスの吸着を十分に行えない恐れがある。そこで、この場合、破断部材を変形させる温度は、常温未満の温度とすることが好ましぐ冷媒温度としてもよいし、冷媒温度の近傍としてもよい。或いは、使用にあたり、内管に冷媒を導入していくと、内管は、冷媒と同等程度となるまで徐々に温度が低下していく。この冷却過程における特定温度を破断部材の変形温度としてもよい。即ち、破断部材の変形温度は、冷媒温度以上常温未満とするとよい。例えば、冷媒として液体窒素を用いる場合、破断部材の変形温度は、 77〜250Kの間の温度が挙げられる。また、本発明真空断熱管をべ一キング温度超の高温流体の輸送に利用する場合、破断部材の変形温度は、ベーキング温度を超える温度で流体温度以下とすることが挙げられる。このように破断部材の変形温度は、所望の場面に応じて適宜変更するとよい。なお、長期の使用に亘り浸透するガスとしては、水素が挙げられる。従って、断熱管使用時にガスを吸着させるゲッター材としては、水素貯蔵合金などの水素の吸着能力に優れたものを利用することが好適である。

[0017] 上記気体吸着材は、一つでもよいが、複数具えておくとより効率よくガスの吸着を行える。特に、真空断熱管が長尺な場合、長手方向に分散させて複数の気体吸着材を配置させることが好ましい。また、気体吸着材に具えるゲッター材が粉末状であると、断熱管を真空引きする際、ガスと共に排出される恐れがある。この排出防止対策として、ケース内にメッシュ部材を配置したり、気体吸着材をガス排出口から離れた箇所に配置することが挙げられる。例えば、真空断熱管の一端側を排出口とする場合、一端側付近に配置する気体吸着材を少なくし、他端側に向力つて多く配置することが挙げられる。真空断熱管の両端側を排出口とする場合、両端側付近に配置する気体吸着材を少なくし、両端側力中央部に向力つて多く配置することが挙げられる。

[0018] このような本発明真空断熱管は、超電導ケーブルに具えるケーブルコアの収納する断熱管として好適に利用することができる。超電導ケーブルの代表的な構成は、超電導導体を有するケーブルコアと、このコアを収納配置し、内部にコアを冷却する液体窒素などの冷媒が充填される断熱管とを具えるものが挙げられる。ケーブルコアのより具体的な構成は、中心から順にフォーマ、超電導導体、電気絶縁層、超電導シ一ルド層、保護層を具えるものが挙げられる。

[0019] 本発明真空断熱管を上記超電導ケーブルの断熱管として利用する場合、上述したベーキング時対応の気体吸着材、具体的には、水素以外のガスの吸着能力に優れたゲッター材を収納したケースとベーキング温度により変形する破断部材とを具えるものと、断熱管使用時対応の気体吸着材、具体的には、水素の吸着能力に優れた吸着材を収納したケースとケーブルコアを冷却する冷媒温度により変形する破断部材とを具えたものとの双方を配置することで、真空処理時の効率化と、長期に亘る高真空度の維持との双方を実現することができる。

発明の効果

[0020] 上記構成を具える本発明真空断熱管は、排気のみを行う場合と比較して、真空処理時間を短縮することができるという優れた効果を奏し得る。また、本発明真空断熱管は、経時的に管内に浸透してきたガスを十分除去することができるため、長期に亘り所定の真空度を維持することができるという優れた効果を奏し得る。このような真空断熱管を具える本発明超電導ケーブルは、真空処理時間の短縮や長期に亘る高真空維持を実現することができる。

図面の簡単な説明

[0021] [図 1]図 1は、本発明真空断熱管の概略構成図である。

[図 2]図 2は、本発明真空断熱管に具える気体吸着材の概略構成図である。

[図 3]図 3は、本発明真空断熱管を具える超電導ケーブルの概略構成を示す断面図である。

符号の説明

[0022] 1 真空断熱管 2 二重構造管 21 内管 22 外管 3 気体吸着材

4 断熱材層 5 スぺーサ

10 超電導ケーブル 11 ケーブルコア 12 フォーマ 13 超電導導体

14 電気絶縁層 15 超電導シールド層 16 保護層 17 冷媒 18 防食層

30 ゲッター材 31 ケース 32 破断部材

発明を実施するための最良の形態 [0023] 以下、本発明の実施の形態を説明する。以下、図において同一符号は同一物を示す。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。

図 1は、本発明真空断熱管の概略構成図、図 2は、本発明真空断熱管に収納される気体吸着材の概略構成図である。この真空断熱管 1は、内管 21と外管 22とからなる二重構造管 2であり、内管 21と外管 22間は、真空引きされている。そして、内管 21と外管 22との間に、気体の吸着が可能なゲッター材を真空密閉し、所定の温度でこの密閉状態を開放するように構成される気体吸着材 3を配置して、る。

[0024] 本例に示す二重構造管 2は、内管 21、外管 22ともにステンレス製のコルゲート管を利用した。また、内管 21の外周には、断熱材を卷回した断熱材層 4を形成している。断熱材層 4は、所望する断熱性能に応じて適宜設けるとよぐなくてもよい。本例では、断熱材としてスーパーインシュレーション (商品名)を利用し、輻射熱の反射が行なわれるようにしている。この内管 21と外管 22との間を真空引きしている。なお、図 1に示す二重構造管 2は、左端部を開放させた状態で図示しているが、実際には、真空引き後密閉される。

[0025] 内管 21と外管 22との間には、気体吸着材 3を配置させている。気体吸着材 3は、図 2 に示すように気体を吸着可能なゲッター材 30と、このゲッター材 30を真空状態で密閉収納可能なケース 31と、所定の温度で変形してケース 31の真空密閉を破る破断部材 32とを具える。ゲッター材 30は、内管 21(図 1参照)と外管 22(同)間や断熱材などに含まれる水分 (水蒸気)、管 21,22や断熱材など力放出される酸素や窒素、二酸化炭素などのガス、長期的に管 22を浸透してくる水素などのガスを吸着可能なものを利用する。吸着させるガスに応じて、適宜選択するとよい。本例では、主に水素以外のガスを吸着させるゲッター材として、合成ゼォライト (商品名：モレキュラーシーブ)を利用し、主に水素ガスを吸着させるゲッター材として、チタン合金を利用した。各ゲッター材は、異なるケースに収納した。即ち、本例では、水素以外のガス吸着用の気体吸着材 3 と、水素ガス吸着用の気体吸着材 3との二つの気体吸着材 3を内管 21と外管 22間に複数分散させて配置させている。これら気体吸着材 3以外にこの内管 21と外管 22間には、真空引きのための空間を確保するスぺーサ 5を配置している。

[0026] ゲッター材 30を収納するケース 31は、図 2に示すように袋状とし、本例では、アルミユウム箔にて形成した。このケースは、開口部から上記ゲッター材を充填させた後真空引きして開口部を密閉し、後述する破断部材にてケースが破られるまで、密閉状態が保持される構成である。ゲッター材は、予め活性ィ匕させて力ケースに収納する。この構成により、ゲッター材は、密閉後長期に亘り活性状態が保持され、ケースが破られた際、十分な吸着能力を発揮することができる。

[0027] 破断部材 32は、所定の温度にて変形することでケース 31の少なくとも一部を破壊して、真空状態を破る部材である。従って、破断部材 32は、所定の温度で変形可能であればよぐ本例では、形状記憶合金にて形成した。このような破断部材 32は、図 2に示すように屈曲させた N字状に形成して、ケース 31に固定せずに収納している。そして、この破断部材 32は、所定の温度で屈曲させた部分の角度が鋭角となるように変形し、尖った角部や先端部がケース 31を突き破るように構成している。なお、破断部材 32は、ゲッター材 30を充填する際にケース 31内に収納させる。

[0028] このような破断部材の変形温度としては、ベーキング温度や、真空断熱管の使用温度が挙げられる。本例では、真空断熱管を常温未満の冷媒輸送管として使用するものとし、水素以外のガス吸着用の気体吸着材 3に具える破断部材 32(図 2参照)の変形温度をべ一キング温度、水素ガス吸着用の気体吸着材 3に具える破断部材 32の変形温度を常温未満で冷媒温度に達するまでの温度とした。 Vヽずれの気体吸着材 3も内管 21(図 1参照)と外管 22(同)との間の任意の位置に配置されることでガスを吸着する力冷媒による冷却により変形動作する破断部材を具える気体吸着材 3は、冷媒が流通される内管 21側に配置させると、より確実に冷却されて変形温度に達して、変形をより確実に行うことができる。そこで、本例では、特に、水素ガス吸着用の気体吸着材を内管 21側に配置した。

[0029] 上記構成を具える真空断熱管 1は、以下のように形成するとよい (図 1参照)。内管 21 の外周に予め作製してぉ、た気体吸着材 3を配置し、その外周に断熱材を卷回して断熱材層 4を形成する。断熱材層 4の外周に気体吸着材 3とスぺーサ 5とを配置し、その外周を外管用板状材で覆! \板状材の端辺を付き合わせて溶接して筒状の外管 2 2を形成し、内管 21と外管 22間に気体吸着材を具える二重構造の断熱管を得る。この断熱管の一端側を閉じて真空処理を行う。具体的には、外管 22の外部から加熱して構成材料に含まれる水分やガスを活性ィ匕すると共に、開口している他端側カゝら排気する。加熱温度は、真空度に応じて適宜設定するとよい。なお、断熱管の両端を排気口としてもよ、。

[0030] 断熱管を加熱していきべ一キング温度に達したら、その温度を所定時間保持する。

ベーキング中は、水分 (水蒸気)や酸素、窒素、二酸化炭素などのガスが断熱管構成材料など力多く放出される。このとき、水素以外のガス吸着用の気体吸着材 3に具える破断部材が変形することでケースを破り、これらのガスを効果的に吸着する。この構成により、排出のみを行う場合と比較して、真空処理時間を短縮することができる。また、水素以外のガス吸着用の気体吸着材 3は、ベーキング温度に達して力密閉状態が破られるため、ベーキング中、予め活性ィ匕されたゲッター材は、十分にガスを吸着することができる。

[0031] 断熱管が所定の真空度に達したら開口している断熱管の他端側を密閉し、本発明真空断熱管 1を得る。本例に示す真空断熱管 1では、断熱管使用時 (この例では内管内に冷媒が流通された状態)において経時的に透過する水素などのガスを吸着するベぐ水素ガス吸着用の気体吸着材 3を具えている。従って、水素ガス吸着用の気体吸着材 3に具える破断部材は、冷媒により冷却されることで変形してケースを破り、管の外部力も透過してきたガスを効果的に吸着することができる。そのため、この真空断熱管 1は、長期に亘り、初期の真空状態を保持することができる。また、本例では、冷媒が流通される内管側に水素ガス吸着用の気体吸着材 3を配置しているため、破断部材の冷却がより確実に行われ、十分に変形することができる。

[0032] 上記真空断熱管は、超電導ケーブルの断熱管に利用することが好適である。図 3は、本発明真空断熱管を具える三心一括型の超電導ケーブルの概略構成を示す断面図である。このケーブル 10は、三心のケーブルコア 11を上記真空断熱管 1内に収納した構成である。各コア 11は、中心力も順に、フォーマ 12、超電導導体 13、電気絶縁層 14、超電導シールド層 15、保護層 16を有している (詳細は後述する)。このようなコア 11 を三心撚り合わせて真空断熱管 1内に収納し、内管 21内に液体窒素などの冷媒 17が流通されて、コア 11の冷却を行う。外管 22の外側にはポリ塩ィ匕ビニルなどによる防食層 18を具える。なお、図 3では、断熱材層、スぺーサを省略している。また、内管 21と外管 22間の中央部に気体吸着材 3を配置させているが、外管側に配置してもよいし、内管側に配置してもよいし、図 1と同様に外側と内側とに配置してもよい。

[0033] 超電導ケーブルの断熱管として図 1に示す真空断熱管 1を利用する場合、真空処理は、上記ケーブルコアを収納した状態で行う。従って、ベーキング温度は、コアが熱的な損傷を受けない温度以下として行う。具体的には、 100°C程度以下とすることが好ましい。この温度範囲で、できるだけ高い温度とすると、ガスを放出させ易ぐ真空処理時間の短縮に寄与する。そこで、ベーキング時に放出され易いガスを吸着する気体吸着材 3に具える破断部材の変形温度は、上記べ一キング温度とするとよ!/、。

[0034] また、超電導ケーブルの断熱管は、使用時、液体窒素などの冷媒が流通される。従つて、使用時において経時的に透過してくる水素ガスを吸着する気体吸着材 3に具える破断部材の変形温度は、 77〜250Kの間の温度とするとよい。

[0035] 以下、超電導ケーブルに具えるケーブルコアの構成部材を順に説明する (図 3参照)

《フォーマ》

フォーマ 12には、金属線を撚り合わせた中実のものや、金属ノィプを用いた中空のものが利用できる。中実のフォーマの一例としては、複数の銅素線を撚り合わせたものが挙げられる。中空のフォーマを用いた場合、その内部を冷媒の流路として利用することができる。

[0036] 《超電導導体》

超電導導体 13には、複数本の酸化物高温超電導フィラメントを銀シースで被覆したテープ線材が好適である。ここでは ΒΪ2223系テープ線材を用いた。このテープ線材をフォーマ 12の上に多層に卷回して超電導導体 13を形成する。

[0037] 《電気絶縁層》

超電導導体 13上には、電気絶縁層 14が形成される。この電気絶縁層 14は、例えば、クラフト紙とポリプロピレンなどの榭脂フィルムとを重ね合わせたもの (住友電気工業株式会社製 PPLP:登録商標)などを用い、超電導導体 13の外周に卷回して構成することができる。なお、電気絶縁層 14の内周側、即ち、超電導導体 13の直上に内部半導電層、同外周側、即ち、後述する超電導シールド層 15の直下に外部半導電層を設けてもよい。

[0038] 《超電導シールド層》

電気絶縁層 15の外側に超電導導体 13と同軸状に超電導シールド層 15を設ける。超電導シールド層 15は、超電導導体 13に用いたものと同様の超電導線材を卷回して形成される。

[0039] 《保護層》

超電導シールド層 15の上には、更に保護層 16が形成されている。この保護層 16は、超電導シールド層 15よりも内側の構造を機械的に保護するもので、超電導シールド層 15上にクラフト紙や布テープを卷きつけることで形成される。

産業上の利用可能性

[0040] 本発明真空断熱管は、低温の流体や高温の流体などを輸送する輸送路の構築材料として好適に利用することができる。具体的には、超電導ケーブル、冷水配管、給水配管、 LNG配管、冷媒配管、温水配管、給湯配管、熱交換媒体配管などの各種配管や、配管継手類、配管機器類として用いる断熱管などの利用に適する。また、本発明真空断熱管を具える超電導ケーブルは、電力供給線路の構築材料として好適に利用することができる。本発明真空断熱管を具える超電導ケーブルは、交流用、直流用のいずれにも利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 内管と外管とからなる真空断熱管と、

前記内管と外管との間に配置される気体吸着材とを具え、

前記気体吸着材は、

気体を吸着するゲッター材と、

前記ゲッター材を真空状態で密閉収納するケースと、

所定の温度で変形することで前記ケースの真空状態を破る破断部材とを具えることを特徴とする真空断熱管。

[2] 破断部材は、ケース内に収納されることを特徴とする請求項 1に記載の真空断熱管

[3] 破断部材は、真空断熱管の真空処理時の温度で変形するものであることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の真空断熱管。

[4] 真空断熱管は、内管内に常温未満の冷媒が充填されるものであり、

破断部材は、内管に冷媒が充填された際の冷媒温度以上常温未満の温度で変形するものであることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の真空断熱管。

[5] 請求項 1〜4のいずれかに記載の真空断熱管を具えることを特徴とする超電導ケーブル。