KR101211630B1 - 초전도 코일 특성 실험용 플랜지 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초전도 코일 특성 실험용 플랜지 구조에 관한 것으로서, 초전도 코일 특성을 실험하기 위한 플랜지 구조에 있어서, 원통형상의 센터링과, 상기 센터링의 양측에 배치되는 플랜지로 이루어지는 플랜지부와, 상기 센터링에 솔레노이드 형태로 권선된 코일부와, 상기 플랜지부에 형성된 체결공을 통해서 다수 개의 플랜지부를 다층으로 결합시키는 다수 개의 지지대를 포함하되, 상기 지지대는 플랜지부의 일측으로 돌출되며, 상기 코일부의 양극 리드 선이 상기 지지대 중 하나에 각각 연결되고, 음극 리드 선은 하나의 지지대에 결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

초전도 코일 특성 실험용 플랜지 구조{a flange structure of superconducting coil for testing device}

본 발명은 초전도 코일 특성 실험용 플랜지 구조에 관한 것으로서, 다른 형태로 권선된 다수 개의 초전도 코일의 특성 실험을 연속적으로 실시할 수 있는 것을 특징으로 하는 초전도 코일 특성 실험용 플랜지 구조에 관한 것이다.

많은 초전도 선재는 초전도 코일의 형태로 제작되어 응용되고 있으며, 적용온도에 따라 그 성능도 달리지게 되며, 초전도 코일에 대한 일정온도에서의 특성평가는 초전도 코일을 응용하는 데 있어서 매우 중요한 역할을 하게 된다.

그 특성 가운데서 대표적인 특성이 초전도코일에 대한 임계전류(Ic)이며, 임계전류의 측정은 통상 코일의 양끝에서 일정전류(I)를 인가시킴과 동시에 가운데 부분에서 전압(V)을 측정하는 방식의 4-단자법을 이용하여 특정온도에서 초전도 코일의 임계전류를 측정하게 되는 것이다.

이러한 특성 실험은 통상적으로 액체질소나 액체헬륨을 냉매로 사용하게 되며, 초전도 코일의 임계전류를 측정하는 일반적인 방법은 측정하고자 하는 시편을 직접 액체질소 또는 액체헬륨에 담근 상태에서 임계전류 등을 측정하게 된다.

그리고 액체 헬륨인 경우에는 고가이며, 고진공,극저온 용기가 필요함과 동시에 회수가 어렵다는 문제점이 있다.

이러한 선행 기술에는 출원번호 제10-2004-0055886호(온도가변식 초전도코일 특성 측정장치), 제10-2007-0084919호(초전도 특성 실험 장치) 등이 있다.

그러나, 종래의 대부분의 특성 실험 장치는 한 개의 단일 코일을 실험하며, 여러 가지 코일을 실험하고자 할 때는 매번 코일을 실험용 플랜지에 조립하고 다시 냉각 과정을 거쳐서 실험을 하게 된다.

따라서, 종래의 실험 방식으로는 실험 시간이 오래 걸리고, 여러 번의 냉각 과정에서 실험 비용도 증가되는 문제점이 있었다.

본 발명에 따른 초전도 코일 특성 실험용 플랜지 구조는 여러 가지 코일을 한번에 연속적으로 실험할 수 있는 초전도 코일 특성 실험용 플랜지 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 초전도 코일 특성 실험용 플랜지 구조는 초전도 코일 특성을 실험하기 위한 플랜지 구조에 있어서, 원통형상의 센터링과, 상기 센터링의 양측에 배치되는 플랜지로 이루어지는 플랜지부와, 상기 센터링에 솔레노이드 형태로 권선된 코일부와, 상기 플랜지부에 형성된 체결공을 통해서 다수 개의 플랜지부를 다층으로 결합시키는 다수 개의 지지대를 포함하되, 상기 지지대는 플랜지부의 일측으로 돌출되며, 상기 코일부의 양극 리드 선이 상기 지지대 중 하나에 각각 연결되고, 음극 리드 선은 하나의 지지대에 결합되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 지지대는 상기 리드선이 삽입되는 홈이 수직으로 형성됨을 특징으로 한다.

그리고, 인접하는 플랜지부 사이에 일정한 이격 거리를 확보하기 위한 이격구가 상기 지지대에 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 초전도 코일 특성 실험용 플랜지 구조는 여러 가지 형태로 코일이 권선된 플랜지부를 다수 개의 지지대를 이용하여 결합하되, 상기 지지대를 통해서 코일부의 전류 리드가 연결되도록 하여 한번에 특성 실험이 진행될 수 있도록 하는 구조를 제공하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 초전도 코일 특성 실험용 플랜지의 도면 대용 사진.
도 2는 도 1의 개념단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 지지대의 부분확대 사진.
도 4는 도 3의 지지대의 A-A'의 단면 사진.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 초전도 코일 특성 실험용 플랜지를 이용한 특성 실험 장치의 개념단면도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 초전도 코일 특성 실험용 플랜지의 도면 대용 사진이고, 도 2는 도 1의 개념단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 초전도 코일 특성 실험용 플랜지 구조는 플랜지부(110), 코일부(200), 지지대(300)를 포함하여, 상기 플랜지부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 다층으로 적층되고 지지대(300)는 상측으로 돌출된 상태로 결합된다.

먼저, 상기 플랜지부(110)는 원통형상의 센터링(102)과, 상기 센터링(102)의 양측에 배치되는 플랜지(112)로 이루어지고, 상기 코일부(200)는 상기 센터링(102)에 솔레노이드 형태로 권선된다.

이러한 플랜지부(110)를 다층으로 결합시키는 것이 지지대(300)이다.

상기 지지대(300)는 상기 플랜지부(110, 110a,110b,110c,110d)에 형성된 체결공(미도시됨)을 통해서 다수 개의 플랜지부를 다층으로 결합시키게 되며, 구리 부스바를 이용하게 된다.

상기 지지대(300)는 플랜지부의 일측으로 돌출되며, 상기 코일부(200)의 양극 리드 선이 상기 지지대 중 하나에 각각 연결되고, 음극 리드 선은 하나의 지지대에 결합된다.

또한, 인접하는 플랜지부 사이에 일정한 이격 거리를 확보하기 위한 이격구(310)가 상기 지지대(300)에 결합된다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 지지대의 부분확대 사진이고, 도 4는 도 3의 지지대의 A-A'의 단면 사진이다.

도 4에 도시된 바와 같이 지지대(300)는 코일부의 리드선(210)이 삽입되는 홈(301)이 수직으로 형성되고, 리드선은 납땜을 통해서 고정된다.

따라서, 지지대(300)는 각각의 플랜지를 결합시키는 역할뿐만 아니라 코일부의 리드선을 외부로 연결시킬 수 있는 가이드 역할을 하게 된다.

특히, 상기 지지대(300)의 외면에는 나사산이 형성되어 있어 각 플랜지가 너트를 통해서 결합되며, 냉매가 유입되는 압력 용기에 결합된다.

다음으로, 본 발명에 따른 초전도 코일 특성 실험용 플랜지 구조를 이용한 실험 장치에 대해 살펴보면,

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 초전도 코일 특성 실험용 플랜지를 이용한 특성 실험 장치의 개념단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 초전도 코일 특성 실험용 플랜지는 냉매가 채워지는 압력 용기(10) 내부에 장착되며, 지지대를 통해서 각 코일부는 압력 용기 외부로 노출된 단자(22a, 22b)를 통해서 특성 실험을 진행하게 된다.

이때 '+'단자(22b)는 코일의 개수만큼 설치되어야 하고, '-'단자는 하나의 지지대에 연결된다.

각 코일부에 연결되는 단자는 각 지지대를 통해서 다른 단자에 연결되므로 연결되는 단자만 바뀌서 연속적으로 각 코일부의 특성 실험을 진행할 수 있게 된다.

특히, 한번의 냉각으로 여러 개의 초전도 코일을 실험할 수 있으므로 고가의 냉매를 절약할 수 있고, 하나의 코일부가 권선된 플랜지를 분리하고 다른 코일부가 권선된 플랜지를 결합하는 과정을 생략할 수 있어므로 특성 실험 시간과 실험인력을 경감시킬 수도 있다.

부가적으로, 압력 용기 상측에는 냉매가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위한 FRP 등으로 제작된 차단판이 설치될 수 있으며, 플랜지부의 지지대는 상기 차단판을 관통하여 압력 용기와 결합되고, 코일부의 리드는 연결 단자에 연결된다.

이상과 같이 본 발명은 초전도 코일 특성 실험용 플랜지 구조를 제공하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 범위는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

110a, 110b,110c, 110d: 플랜지부
200: 코일부
300: 지지대
310: 이격구
400: 차단판

Claims (3)

1. 초전도 코일 특성을 실험하기 위한 플랜지 구조에 있어서,
   원통형상의 센터링과, 상기 센터링의 양측에 배치되는 플랜지로 이루어지는 플랜지부와;
   상기 센터링에 솔레노이드 형태로 권선된 코일부와;
   상기 플랜지부에 형성된 체결공을 통해서 다수 개의 플랜지부를 다층으로 결합시키는 다수 개의 지지대;를 포함하되,
   상기 지지대는 플랜지부의 일측으로 돌출되며, 상기 코일부의 양극 리드 선이 상기 지지대 중 하나에 각각 연결되고, 음극 리드 선은 하나의 지지대에 결합되는 것을 특징으로 하는 초전도 코일 특성 실험용 플랜지 구조.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지대는,
   상기 리드선이 삽입되는 홈이 수직으로 형성됨을 특징으로 하는 초전도 코일 특성 실험용 플랜지 구조.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   인접하는 플랜지부 사이에 일정한 이격 거리를 확보하기 위한 이격구가 상기 지지대에 결합되는 것을 특징으로 하는 초전도 코일 특성 실험용 플랜지 구조.
   

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