KR20100138981A

KR20100138981A - 초전도 도체의 접속 방법 및 초전도 코일

Info

Publication number: KR20100138981A
Application number: KR1020107021703A
Authority: KR
Inventors: 준이찌 시부야; 히로시게 오가따; 다까유끼 고바야시; 마모루 시마다; 요시후미 나가모또; 고이찌 오오세모찌
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2009-02-05
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2010-12-31
Also published as: EP2395610A4; KR101211194B1; WO2010090023A1; EP2395610A1; US20110168428A1; CN102027648A; JPWO2010090023A1

Abstract

도관으로부터 노출된 초전도 소선다발을 금형에서 다각형 형상으로 직경 축소한 2개의 초전도 도체를 제작하고, 직경 축소한 상기 초전도 소선을 도전성 부재로 피복하여 결속한 후, 그 피복부를 절단하여 단면을 노출시킴과 함께, 중공 파이프의 중공부에 끼워 맞추도록 하여 삽입하고, 상기 2개의 초전도 도체를, 직경 축소한 상기 초전도 소선의 단면을 통하여 가열 접합한다.

Description

초전도 도체의 접속 방법 및 초전도 코일 {SUPERCONDUCTIVE CONDUCTOR CONNECTING METHOD AND SUPERCONDUCTIVE COIL}

본 발명은 초전도 도체의 접속 방법 및 초전도 코일에 관한 것이다.

핵 융합 기기나 초전도 에너지 저장 시스템 장치 등 높은 자장을 발생시키는 대형 초전도 코일, 및 송전선 등에 사용하는 초전도 코일은, 일반적으로 복수의 초전도 도체를 준비해 두고, 이것들을 서로 접속함으로써 제조하고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 양쪽의 초전도 도체의 도관을 제거하여 초전도 소선으로부터 일정한 길이의 필라멘트를 질산 등에 의해 노출시키고, 양쪽의 필라멘트를 적당 수의 다발마다 중첩하고, 이 필라멘트를 접속 피스로 덮고, 소정의 온도 및 압력을 가하여 필라멘트 및 안정화 구리를 고상 접합하여, 양쪽의 도체를 일체화하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에서는, 양쪽의 초전도 소선으로부터 접속 개소의 안정화재를 제거하여 필라멘트를 노출시키고, 서로 중첩하여 가압하면서 열처리하여 접속하는 방법이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 3에서는, 양쪽의 화합물계 초전도 소선으로부터 접속 단부의 안정화재를 제거한 후에, 튜브 형상의 필라멘트를 서로 중첩하여 압력 및 온도를 가하고, 튜브 형상의 필라멘트간을 고상 확산 접합하는 방법이 개시되어 있다. 특허문헌 4에는, 초전도 도체가 접속해야 할 양쪽의 단부를 각각 구리 슬리브로 스웨이징 가공하여 일체화하고, 이들 단부를 서로 맞대어 접속하는 맞댐이음법에 의한 접속 방법이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 5에는, 초전도 필라멘트를 약 10000개 매립한 구조의 소선을 49개 묶고, 또한 도관으로 피복하여 소정의 외경의 복합 도체를 형성한 후, 이 복합 도체로부터 도관을 약 200mm의 길이로 벗겨내 내부의 소선을 취출하고, 각 소선을 가공 롤에 의해 단면이 육각형 형상이 되도록 가공한 후, 가공 후의 각 소선을 구리제의 형 프레임에 7개씩 삽입하여, 합계 7개의 블록을 형성한다. 그 후, 이 7개의 블록을 정육각형 형상으로 스웨이징 가공하여 6차의 회전 대칭형의 복수의 복합 도체를 얻고, 이들 복수의 복합 도체의 단부끼리를 맞댐으로써, 이들 복수의 복합 도체, 즉 초전도 필라멘트끼리를 접속하는 방법이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 6에는, 초전도 필라멘트를 슬리브 내에 삽입하고, 그 후, 이 슬리브를 예를 들어 상부 프레임 및 하부 프레임으로 구성되는 형 내에 삽입하고, 이 상부 프레임 및 하부 프레임의 맞댐면끼리 닿을 때까지 슬리브를 가압하여 직경 축소함으로써, 슬리브 내에서 초전도 필라멘트끼리를 서로 접속하는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 상술한 특허문헌 1 내지 3에 개시된 접속 방법에 있어서는, 땜납부에 의한 방법과 비교하면 접속부의 저저항화 및 콤팩트화의 이점이 있기는 하지만, 모두 양쪽의 초전도 소선으로부터 안정화재를, 질산 용액 등의 산을 사용하여 안정화 구리를 용해ㆍ제거하여 필라멘트를 노출시키는 공정을 필수로 하는 방법이었기 때문에, 초전도선의 필라멘트 및 안정화재에 관한 취급이 번잡해져, 반드시 작업 효율이 좋은 것은 아니었다.

예를 들어, 필라멘트에 대해서는 몇십㎛의 극세선이기 때문에, 취급상 필라멘트끼리의 마찰에 기인하여 필라멘트가 발화하거나, 혹은 접속 후의 세정이 나쁘면 접속부의 필라멘트가 산화하여 접속 저항값이 커지거나 하여, 기기 설계로부터 요구되는 접속부 저항의 사양값을 클리어하지 않는 등의 문제가 있었다. 또한, 안정화재를 제거할 때에, 질산 용액 등의 강산을 사용하는 공정이 필수적이었기 때문에, 용액의 취급이나 접속 작업 에리어의 작업 환경 등에 제약이 많이 있어, 작업성으로서는 효율이 좋은 것이 아니었다.

또한, 특허문헌 4에 기재된 접속 방법은, 열처리된 초전도 도체를 접속해야 할 단부면에 고도의 가공(평면도, 직각도, 조도, 청정도 외)을 실시하고, 진공 혹은 불활성 가스 분위기 중에 있어서, 가열(예를 들어 700℃ 전후) 및 가압(예를 들어 1 내지 10MPa)하는 조건에 있어서, 소정의 저저항의 접속이 얻어지게 된다. 따라서, 극히 고도의 기술이나 접속 장치가 필요하였다.

또한, 특허문헌 5에 기재된 방법에서는, 상술한 복합 도체를 얻을 때에, 도관으로부터 노출된 소선마다 가공 롤로 가공하기 때문에, 공정이 번잡해진다고 하는 문제가 있었다. 또한, 특허문헌 6에 기재된 방법에서는, 슬리브 내의 초전도 필라멘트의 직경 축소는, 상부 프레임 및 하부 프레임의 맞댐면끼리 닿을 때까지만 행할 수 있고, 상술한 접속시에 초전도 필라멘트간에 간극이 발생하게 되어, 저항이 증대하여 충분한 초전도 특성을 얻을 수 없다고 하는 문제가 있었다.

일본 특허 공개 평6-163140호 공보 일본 특허 공개 소63-055875호 공보 일본 특허 공개 평2-197017호 공보 일본 특허 공개 평10-021976호 공보 일본 특허 공개 평8-138821호 공보 일본 특허 공개 평6-196341호 공보

본 발명은 초전도 도체의 접속부의 저저항화를 유지하고, 간이한 접속 작업으로 초전도 도체끼리를 접속하고, 이로써 초전도 코일을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태는, 중심부에 채널이 형성되고, 그 주위에 피복된 초전도 도체를 더 덮은 도관 단부로부터 노출된 초전도 소선의, 상기 도관 단부로부터 노출된 부분을, 상기 채널을 제거한 상태에 있어서 도전성 부재로 피복하는 공정과, 가압시에 서로 부딪치지 않도록 대항 배치된 제1 성형형 및 제2 성형형을 사용하여, 이들 성형형 양쪽에 의해 형성되는 캐비티의 사이에 상기 도전성 부재를 배치하는 공정과, 상기 제1 성형형 또한 제2 성형형 중 적어도 어느 한쪽에서 상기 도전성 부재를 가압하여 직경 축소하는 공정과, 직경 축소한 상기 도전성 부재의 초전도 소선다발의 단부면과, 상기 공정에서 형성된 다른 도전성 부재의 초전도 소선다발의 단부면을 서로 중공 파이프 내에 삽입하여 그 단부면끼리를 합친 후, 가열하여 접합시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법(제1 접속 방법)에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 일 형태는, 초전도 도체를 덮은 도관 단부로부터 노출된 초전도 소선의, 상기 도관 단부로부터 노출된 부분을 도전성 부재로 피복하는 공정과, 가압시에 서로 부딪치지 않도록 대항 배치된 제1 성형형 및 제2 성형형을 사용하여, 이들 성형형 양쪽에 의해 형성되는 캐비티의 사이에 상기 도전성 부재를 배치하는 공정과, 상기 제1 성형형 또한 제2 성형형 중 적어도 어느 한쪽에서 상기 도전성 부재를 가압하여 직경 축소하는 공정과, 직경 축소한 상기 도전성 부재의 초전도 소선다발의 단부면과, 상기 공정에서 형성된 다른 도전성 부재의 초전도 소선다발의 단부면을 서로 중공 파이프 내에 삽입하여 그 단부면끼리를 합친 후, 가열하여 접합시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법(제2 접속 방법)에 관한 것이다.

상기 제1 접속 방법에 따르면, 중심부에 채널이 형성되고, 그 주위에 피복된 초전도 도체를 더 덮은 도관 단부로부터 노출된 초전도 소선을, 상기 도관 단부로부터 노출된 부분의 상기 채널이 제거된 상태에서 도전성 부재로 피복한 후, 가압시에 서로 부딪치지 않도록 대항 배치된 제1 성형형 및 제2 성형형에서 가압하여, 직경 축소하도록 하고 있다.

따라서, 상기 도관으로부터 노출된 초전도 소선을 구성하는 복수의 초전도선간의 간극을 저감시킬 수 있어, 상기 초전도 소선의 저저항화를 실현할 수 있게 된다. 즉, 상기 초전도 도체의, 접속에 제공하는 초전도 소선다발의 저저항화를 도모할 수 있고, 상기 초전도 소선다발과, 마찬가지로 하여 제작된 다른 초전도 도체의 초전도 소선다발과의 접속부의 저저항화를 달성할 수 있다. 결과적으로, 접속부의 저저항화를 실현한 초전도 코일을 제공할 수 있다.

또한, 소선마다가 아니라, 상기 도관으로부터 노출된 초전도 소선을 일괄적으로 직경 축소하므로, 직경 축소에 수반하는 저저항화의 공정을 간이화할 수 있다.

또한, 직경 축소한 상기 초전도 소선다발은, 중공 파이프의 중공부에 끼워 맞추도록 하여 삽입하고, 가압 및 가열 처리를 거침으로써, 다른 초전도 소선다발과 단부면끼리를 접합하도록 하고 있다. 따라서, 상기 초전도 소선다발끼리, 즉 상기 초전도 도체와 상기 다른 초전도 도체를 극히 간이하게 접합할 수 있다.

또한, 상기 제2 접속 방법에 있어서도, 초전도 도체를 더 덮은 도관 단부로부터 노출된 초전도 소선을, 상기 도관 단부로부터 노출된 부분의 상기 채널이 제거된 상태에서 도전성 부재로 피복한 후, 가압시에 서로 부딪치지 않도록 대항 배치된 제1 성형형 및 제2 성형형에서 가압하여, 직경 축소하도록 하고 있다.

또한, 제1 접속 방법과 제2 접속 방법의 주된 차이점은, 제1 접속 방법에서의 초전도체는 중심부에 채널이 형성되어 있는 한편, 제2 접속 방법에서의 초전도 도체는 중심부에 채널이 형성되어 있지 않은 점에서 상이하다. 따라서, 제1 접속 방법에 제공되는 초전도 도체는, 채널 중에 냉매를 흘림으로써, 주로 핵 융합 기기나 초전도 에너지 저장 시스템 장치 등 높은 자장을 발생시키는 대형의 초전도 코일에 사용하는 경우를 상정하고 있고, 제2 접속 방법에 제공되는 초전도 도체는, 냉매를 흘릴 필요가 없는, 주로 송전선 등에 사용하는 경우를 상정하고 있다.

또한, 본 발명의 일례에 있어서, 상기 성형형끼리 중첩되었을 때에 형성되는 캐비티가 적어도 삼각형 이상의 다각형 형상을 나타내고, 상기 도전성 부재는, 그 단면이 적어도 삼각형 이상의 다각형 형상이 되도록 가압하여 직경 축소한다. 이 경우, 상기 초전도 도체의 단면과 상기 다른 초전도 도체의 단부면과의 초전도 소선끼리의 대응을 효율적으로 행할 수 있어, 상술한 직경 축소의 작용 효과와 아울러, 이들 접속부의 저저항화를 도모할 수 있다. 결과적으로 초전도 도체의 접속부의 저저항화를 보다 향상시킨 초전도 코일을 얻을 수 있다.

이 경우, 상기 초전도 소선다발이, 예를 들어 스테인리스 테이프 등에 의해 복수의 블록으로 분할되어 있는 경우에 있어서도, 이들 접속부는 다각형 형상으로 직경 축소되어 있고, 또한 상술한 바와 같이 상기 중공 파이프의 상기 중공부 내에 끼워 맞추도록 하여 삽입해서 접합하도록 하고 있으므로, 상기 초전도 소선다발과 다른 초전도 소선다발의 블록끼리의 위치를 정확하게 맞출 수 있고, 접합면에 상기 스테인리스 테이프가 개재하지 않도록 하여 양자를 접합할 수 있게 된다. 따라서, 이러한 경우에 있어서도, 상기 초전도 도체의 접속부의 저저항화를 달성할 수 있다.

본 발명의 일례에 있어서는, 상기 제1 성형형 및 상기 제2 성형형에서 형성되는 상기 캐비티는 오각형 이상의 다각형 형상을 나타내도록 한다. 이 경우, 상기 도관으로부터 노출된 상기 초전도 소선다발(및 상기 도전성 부재)에 대하여, 등방적으로 높은 압력을 부하할 수 있고, 그 직경 축소 정도를 향상시킬 수 있게 된다. 따라서, 상기 초전도 소선다발을 구성하는 복수의 초전도선간의 간극을 더 저감시킬 수 있어, 상기 초전도 소선의 한층 더한 저저항화를 실현할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일례에 있어서는, 상기 제1 성형형 및 상기 제2 성형형에서 형성되는 상기 캐비티는, 상기 복수의 제1 성형형 및 상기 복수의 제2 성형형의 가압시에 있어서 정오각형 이상의 정다각형 형상을 나타내고, 상기 초전도 소선다발의 상기 직경 축소한 부분은 정오각형 이상의 정다각형 형상을 나타내도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 예의 작용 효과를 보다 현저하게 발휘하도록 할 수 있다. 즉, 상기 초전도 소선다발을 구성하는 복수의 초전도선간의 간극을 더 저감시킬 수 있어, 상기 초전도 소선의 한층 더한 저저항화를 실현할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일례에 있어서는, 상기 제1 성형형 및 상기 제2 성형형은 각각 복수, 특히 교대로 복수 대향 배치할 수 있다. 이에 의해, 상술한 도전성 부재를 개재한 초전도 도체의 접속부의 직경 축소를 보다 균일하게 행할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일례에 있어서는, 직경 축소한 상기 초전도 소선다발의 단부면을, 별도로 형성한 초전도 도체의 직경 축소한 초전도 소선다발의 단부면과 접합시키기 전에, 상기 단부면에 금속막을 피복한다. 이에 의해, 상기 단부면에서의 표면의 요철을 실질적으로 소실시킬 수 있어, 단부면끼리의 접속을 보다 확실하게 할 수 있다.

또한, 상기 금속막과는 별도로 또는 병용하도록 하여, 직경 축소한 상기 초전도 소선다발의 상기 단부면을, 직경 축소한 다른 초전도 소선다발의 단부면과 접합시키기 전에, 이들 단부면간에 금속 시트를 개재시킬 수 있다. 이 경우에 있어서도 상기와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같은 공정을 얻음으로써, 제1 초전도 도체 및 제2 초전도 도체와, 상기 제1 초전도 도체의 도관 단부로부터 노출되고, 삼각형 이상의 다각형 형상으로 직경 축소하여 이루어지는 제1 초전도 소선다발의 적어도 단부를, 상기 제1 초전도 소선다발의 직경 축소한 부분의 외주 형상과 형 공유하고, 상기 제1 초전도 소선다발의 제1 단부면을 노출시키도록 하여 피복하여 이루어지는 제1 도전성 부재와, 상기 제2 초전도 도체의 도관 단부로부터 노출되고, 상기 제1 초전도 도체와 동일한 다각형 형상으로 직경 축소하여 이루어지는 제2 초전도 소선다발의 적어도 단부를, 상기 제2 초전도 소선다발의 직경 축소한 부분의 외주 형상과 형 공유하고, 상기 제2 초전도 소선다발의 제2 단부면을 노출시키도록 하여 피복하여 이루어지는 제2 도전성 부재와, 상기 제1 단부면 및 상기 제2 단부면이 접합된 상태에서, 상기 제1 도전성 부재의 외주부 및 상기 제2 도전성 부재의 외주부와 끼워 맞추도록 하여 설치된 중공 파이프를 구비하는 것을 특징으로 하는, 초전도 코일을 얻을 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 초전도 도체의 접속부의 저저항화를 유지하고, 간이한 접속 작업으로 초전도 도체끼리를 접속하며, 이로써 초전도 코일을 제공할 수 있다.

도 1은, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 2는, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 3은, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 4는, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 5는, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 6은, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 7은, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 8은, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 9는, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 10은, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 11은, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 12는, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 13은, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 14는, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 15는, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 16은, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 17은, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 18은, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 19는, 동일하게, 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 20은, 실시 형태에서의 초전도 코일의 개략 구성도.
도 21은, 도 20에 도시하는 초전도 코일의 변형예를 도시하는 개략 구성도.

이하, 본 발명의 상세, 및 그 밖의 특징 및 이점에 대하여 설명한다.

(초전도체의 접속 방법)

처음에, 실시 형태에 관한 초전도 도체의 접속 방법에 대하여 설명한다. 도 1 내지 도 19는, 본 실시 형태의 초전도 도체의 접속 방법을 설명하기 위한 공정도이며, 특히 도 1 내지 도 3은, 본 실시 형태에서의 초전도 도체의 구성도이다. 도 4 및 도 5는, 본 실시 형태에 있어서 사용하는 금형의 개략 구성을 도시하는 도면이다.

도 1은, 제1 실시 형태에 관한 초전도 도체의 개략 구성을 도시하는 단면도이고, 도 2는, 제2 실시 형태에 관한 초전도 도체의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 3은, 도 1 및 도 2에 도시하는 초전도 도체를 구성하는 초전도 소선의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 4는, 상기 금형의 구성을 도시하는 정면도이고, 도 5는, 상기 금형의 구성을 도시하는 측면도이다.

또한, 도 1에 도시하는 제1 실시 형태에 관한 초전도 도체 및 도 2에 도시하는 제2 실시 형태에 관한 초전도 도체에 있어서, 유사 및 동일한 구성 요소에 관해서는, 동일한 참조 부호를 사용하여 나타내고 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태에서 사용하는 초전도 도체(10)는, 예를 들어 스테인리스제 테이프(12)에 의해 블록 형상으로 이격된 복수의 초전도 소선(11)이, 초전도 도체(10)의 길이 방향으로 소정의 냉매를 흘리기 위하여 형성된 채널 구멍(14)의 주위를 둘러싸도록 하여 구성되고, 다발을 구성하고 있다. 또한, 복수의 초전도 소선(11)은 도관(13)에 의해 피복되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태에서 사용하는 초전도 도체(10-1)는, 테이프에 의해 블록 형상으로 이격되지 않고, 또한 냉매를 흘리기 위한 채널 구멍을 갖지 않고, 복수의 초전도 소선(11)이 도관(13)에 의해 피복되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시하는 어느 초전도 소선(11)도, 예를 들어 1개의 초전도선(111)과 2개의 구리선을 꼬아 이루어지는 합계 3개의 선을 다시 3개로 꼬는 것과 함께, 얻어진 꼬임선을 다시 3개로 꼬아, 결과적으로 얻어진 꼬임선을 다시 2개로 꼬는 것 등에 의해 구성할 수 있다.

초전도선(111)은, 예를 들어 도 3에 도시한 바와 같이, 초전도 필라멘트(111A)의 주위를 안정화 구리(111B)로 피복하고, 이것을 구리재(111C) 중에 복수 매설시킴과 함께, 그 주위를 구리 또는 알루미늄 등의 관 형상 부재(111D)로 피복함으로써 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 복수의 초전도 소선(11)은 초전도 소선다발과 동일한 의미이다. 따라서, 이하에 있어서, 참조 부호 11은, 적절히 단일한 초전도 소선을 의미하는 경우도 있고, 상기 초전도 소선다발을 의미하는 경우도 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 초전도 소선(11)의 수를 6으로 하고 있지만, 그 수는 필요에 따라서 임의로 결정할 수 있다. 또한, 채널 구멍(14)에 대해서도 필요에 따라서 생략할 수 있다.

제1 실시 형태에 관한 초전도 도체는, 채널 구멍(14) 중에 냉매를 흘림으로써, 주로 핵 융합 기기나 초전도 에너지 저장 시스템 장치 등 높은 자장을 발생시키는 대형 초전도 코일에 사용하는 경우를 상정하고 있으며, 제2 실시 형태에 관한 초전도 도체는, 냉매를 흘릴 필요가 없는, 주로 송전선 등에 사용하는 경우를 상정하고 있다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서 사용하는 금형(20)은, 복수의 제1 금형편(21) 및 복수의 제2 금형편(22)을 포함하고, 복수의 제1 금형편(21) 및 복수의 제2 금형편(22)이 상하 또는 좌우로 교대로 반전된 상태에서 인접하도록 하여 배열되고, 서로 대향하여 쌍을 이루는 복수의 제1 금형편(21) 및 복수의 제2 금형편(22)의 각각이 다각형 형상의 캐비티(20A)를 형성함과 함께, 캐비티(20A)가 연통하도록 하여 구성되어 있다.

상측에 위치하는 제1 금형편(21)은 상형(26)을 구성하고, 하측에 위치하는 제2 금형편(22)은 하형(27)을 구성한다. 또한, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상형(26)을 구성하는 제1 금형편(21) 및 하형(27)을 구성하는 제2 금형편(22)을 교대로 복수 대향 배치함으로써, 이하에 설명한 바와 같이, 도전성 부재를 개재한 초전도 도체의 접속부의 직경 축소를 보다 균일하게 행할 수 있게 된다.

캐비티(20A)는 오각형 이상의 다각형 형상을 나타내도록 한다. 이 경우, 이하에 설명한 바와 같이, 도관(13)으로부터 노출된 초전도 소선다발(11)(및 그것을 피복하는 도전성 부재)에 대하여, 등방적으로 높은 압력을 부하할 수 있고, 그 직경 축소 정도를 향상시킬 수 있게 된다. 따라서, 초전도 소선다발(11)을 구성하는 복수의 초전도선(111)간의 간극을 더 저감시킬 수 있어, 상기 초전도 소선의 한층 더한 저저항화를 실현할 수 있게 된다.

단, 캐비티(20A)는, 적어도 삼각형(삼각형의 경우에는, 예를 들어 평탄한 하형과 산형의 상형으로 삼각형의 캐비티를 형성함. 또한 사각형의 경우에는, 예를 들어 산형의 하형으로 형성되는 삼각형 형상의 캐비티와 산형의 상형으로 형성되는 삼각형 형상의 캐비티가 조합됨으로써, 사각형 형상의 캐비티를 형성함) 이상인 것이 바람직하다.

또한, 캐비티(20A)는, 이하에 설명하는 금형(20)에 의해 초전도 소선다발(11)을 가압할 때에, 또한 정오각형 이상의 정다각형 형상을 나타내도록 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 이하에 설명하는 초전도 소선다발(11)의 직경 축소한 부분을 정오각형 이상의 정다각형 형상을 나타내도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 예의 작용 효과를 보다 현저하게 발휘하도록 할 수 있다. 즉, 초전도 소선다발(11)을 구성하는 복수의 초전도선(111)간의 간극을 더 저감시킬 수 있어, 초전도 소선다발(11)의 한층 더한 저저항화를 실현할 수 있게 된다.

또한, 오각형 이상의 다각형으로서는 육각형, 팔각형, 십각형 및 십이각형 등을 예시할 수 있고, 정오각형 이상의 정다각형으로서는 정육각형, 정팔각형, 정십각형 및 정십이각형 등을 예시할 수 있다. 또한, 가장 형상이 간이하며, 비용의 저감이 가능한 등의 관점에서, 육각형 또는 정육각형으로 하는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 캐비티(20A)의 형상이 육각형이며, 가압시의 형상이 정육각형이 되도록 하고 있다.

이어서, 도 6 내지 도 19를 참조하여, 본 실시 형태에서의 초전도 도체의 접속 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

제1 실시 형태에서의 초전도 도체(10)의 경우에는, 처음에 도 6에 도시한 바와 같이, 도관(13)의 단부를 제거하고, 초전도 소선다발(11)을 노출시킨다. 이 때, 표면에 노출된 스테인리스 테이프(12)도 필요에 따라서 제거하거나, 혹은 가능하면 도관(13) 내에 들어가게 하여도 된다. 또한, 초전도 소선다발(11)이 노출된 부분에서의 채널 구멍(14)도 함께 제거한다.

한편, 제2 실시 형태에서의 초전도 도체(10-1)의 경우에는, 스테인리스 테이프 및 채널 구멍을 제거하지 않고, 도 6에 도시한 바와 같이 하여, 도관(13)의 단부를 제거하고, 초전도 소선다발(11)을 노출시킨다.

계속해서, 제1 실시 형태의 초전도 도체(10) 및 제2 실시 형태의 초전도 도체(10-1)의 어느 경우에 있어서도, 도 7에 도시한 바와 같이, 노출된 초전도 소선다발(11)을 도전성 부재(16)에 의해 피복한다. 도 7에서는, 도전성 부재(16)에 의해, 노출된 초전도 소선다발(11)의 거의 전체를 덮도록 하고 있지만, 적어도 이하에 설명하는 초전도 도체끼리의 접속에 기여하는 단부(중공 파이프 내에서의 결합에 기여하는 단부)를 피복하면 충분하다.

계속해서, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 금형(20)이 연통된 캐비티 내에, 초전도 소선다발(11)의, 도전성 부재(16)로 피복한 부분을 배치하고, 금형(20)의 복수의 제1 금형편(21) 및 복수의 제2 금형편(22), 즉 상형(26) 및 하형(27)을 상하 방향으로 가압하여, 초전도 소선다발(11)의, 도전성 부재(16)로 피복한 부분을, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 다각형 형상으로 직경 축소한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 금형(20)의 가압을 상하 방향에서 실시하고 있지만, 가압이 가능하기만 하면, 그 방향은 상하뿐만 아니라, 좌우 등 어느 방향이어도 된다.

또한, 제2 실시 형태의 초전도 도체(10-1)의 경우에는, 도 11 등에 있어서 참조 부호 "12"로 나타내어지는 스테인리스 테이프는 존재하지 않는다.

가압시에는, 도시하지 않은 프레스기 등으로 금형(20)의 상형(26) 및 하형(27) 중 적어도 한쪽을 가압하고, 도 12에 도시한 바와 같이 소정의 변위(직경 축소) S₀이 될 때까지 가압시에 인가하는 압력을 서서히 상승시키는 방법으로 행할 수 있다.

또한, 도 13에 도시한 바와 같이, 예를 들어 한쌍의 롤러(29)를 상형(26)의 상면 상 및 하형(27)의 하면 상에 배치하고, 이들 상면 및 하면 상에 있어서 한쌍의 롤러(29)를 화살표로 나타내는 방향으로 이동시키고, 1회의 이동마다, 예를 들어 도 14에 도시한 바와 같이 S₀₁씩 변위를 생기게 하여, 소정의 변위(직경 축소) S₀이 될 때까지, 스텝 형상으로 압력을 인가하여 가압을 행하도록 할 수도 있다.

본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 캐비티(20A)의 형상이 육각형이며, 가압 후의 형상이 정육각형이 되도록 하고 있다. 이에 의해, 상술한 바와 같이, 초전도 소선다발(11) 및 도전성 부재(16)에 대하여, 등방적으로 높은 압력을 부하할 수 있고, 그 직경 축소 정도를 향상시킬 수 있게 된다. 따라서, 초전도 소선다발(11)을 구성하는 복수의 초전도선(111)간의 간극을 더 저감시킬 수 있어, 초전도선(111), 즉 초전도 소선다발(11) 및 초전도 도체(10)의 한층 더한 저저항화를 실현할 수 있게 된다.

계속해서, 제1 실시 형태의 초전도 도체(10) 및 제2 실시 형태의 초전도 도체(10-1)의 어느 경우에 있어서도, 도 15에 도시한 바와 같이, 직경 축소한 초전도 소선다발(11)을 도전성 부재(16)와 함께 절단하고, 초전도 소선다발(11)의 제1 단부면(16A)을 형성한다. 상기 절단은, 초전도 소선다발(11)의 길이 방향에 수직으로 행할 수도 있지만, 도 15에 도시한 바와 같이, 소정의 각도로 절단을 행하여, 테이퍼 형상으로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 이하에 설명하는 다른 초전도 도체와의 접속시에, 초전도 소선다발(11)과, 접속하는 상대쪽의 초전도 소선다발의 접촉 면적을 증대시킬 수 있다. 따라서, 초전도 도체끼리의 접속을 보다 확실하게 행할 수 있다.

또한, 특별히 도시하지 않았지만, 직경 축소한 초전도 소선다발(11)의 제1 단부면(16A) 상에 금속막을 피복할 수 있다. 이 경우, 제1 단부면(16A) 표면의 요철을 실질적으로 소실시킬 수 있고, 이하에 설명하는 제1 단부면(16A)을 개재한 초전도 도체의 접속을 보다 확실하게 할 수 있다.

또한, 상기 금속막의 형성 방법 등은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 도금막으로 할 수 있다. 또한, 상기 금속막은 전기적 양도체로 구성할 필요가 있으며, 예를 들어 구리나 금 등으로 구성할 수 있다.

계속해서, 초전도 도체(10 또는 10-1)와 접합하는 다른쪽의 초전도 도체(10' 또는 10-1')를, 상술한 것과 마찬가지의 공정을 거침으로써 제작한다. 또한, 초전도 도체(10 및 10') 및 초전도 도체(10-1 및 10-1')는, 기본적으로 동일한 구성, 형태 및 크기를 가지므로, 이하에 있어서 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하거나, 참조 부호'를 붙임으로써 나타내고 있다. 단, 초전도 도체(10' 또는 10-1')의 제2 단부면(16B)은, 초전도 도체(10 또는 10-1)의 제1 단부면(16A)과 결합하도록, 테이퍼면의 위치가 상하로 반전되어 있다.

계속해서, 도 16에 도시한 바와 같이, 직경 축소한 초전도 소선다발(11)의 제1 단부면(16A), 및 동일하게 직경 축소한 초전도 소선다발(11')의 제2 단부면(16B)을, 이들 직경 축소한 부분과 동일한 크기 및 형상의 중공부를 갖는 중공 파이프(17) 내에 삽입하여 가압 접촉시킴과 함께 가열하여, 제1 단부면(16A) 및 제2 단부면(16B)을 접합시킨다(도 17 참조).

본 공정에 있어서, 초전도 소선다발(11)의 제1 단부면(16A) 및 초전도 소선다발(11')의 제2 단부면(16B)을 가압 접촉시키기 전에, 제1 단부면(16A)과 제2 단부면(16B) 사이에 도시하지 않은 금속 시트를 개재시킬 수 있다. 이 경우에 있어서도, 상기 금속 시트가, 제1 단부면(16A) 및 제2 단부면(16B)의 요철을 실질적으로 소실시킬 수 있게 되므로, 제1 단부면(16A) 및 제2 단부면(16B)을 개재한 초전도 도체(10 및 10'), 및 초전도 도체(10-1 및 10-1')의 접속을 보다 확실하게 할 수 있다.

또한, 상기 금속 시트의 개재는, 상술한 예를 들어 제1 단부면(16A) 상에의 금속막의 피복과 병용할 수도 있고, 독립시킬 수도 있다. 상기 금속 시트는, 예를 들어 구리로 구성할 수 있다.

또한, 도 16에 도시한 바와 같이, 제1 단부면(16A) 및 제2 단부면(16B)을 결합시킬 때에는, 특히 상술한 금속막의 형성이나 금속 시트를 개재시키지 않는 경우에는, 그들 단부면을 용제 등을 사용하여 세정하고, 상기 결합을 방해하는 유기 물질 등을 미리 제거해 둔다.

또한, 상술한 가열 조작은, 예를 들어 도 18에 도시한 바와 같이, 중공 파이프(17)를 둘러싸는, 즉 제1 단부면(16A) 및 제2 단부면(16B)의 결합면(18)을 둘러싸도록 하여 가열로(31)를 배치하여 행할 수 있다. 가열로(31)는, 중공 파이프(17)에 대하여 가열함과 동시에 압력을 부하하도록 구성할 수도 있다.

상기 가열 시간은 초전도 도체(10 및 10') 또는 초전도 도체(10-1 및 10-1')의 구성에도 따르지만, 예를 들어 초전도 필라멘트(111A)로서 Nb₃Sn을 사용한 경우에 있어서는, 650℃, 15분의 조건에서 행할 수 있다. 또한, 수kgf/mm²의 압력을 부하할 수도 있다.

또한, 도 19에 도시한 바와 같이, 중공 파이프(17)를 가열로(31)마다 소정의 용기(32) 내에 설치하고, 포트(33)로부터 도시하지 않은 진공 펌프로 예를 들어 0.2Pa 내지 1Pa 정도로 용기(32) 내를 진공 배기한 후, 포트(32)로부터 아르곤 가스를 5L/min으로 도입함과 함께, 포트(33)로부터 배기하면서, 상술한 가열 조작을 행할 수도 있다.

이상과 같은 공정을 거침으로써, 초전도 소선다발(11) 및 초전도 소선다발(11')끼리, 즉 초전도 도체(10) 및 초전도 도체(10'), 또는 초전도 도체(10-1) 및 초전도 도체(10-1')끼리를 극히 간이하게 접합할 수 있다.

또한, 도 16 내지 도 19에 도시하는 공정을 거침으로써, 초전도 소선다발(11) 및 초전도 소선다발(11')은, 접속부가 정육각형 형상으로 직경 축소되어 있고, 또한 중공 파이프(17)의 중공부 내에 끼워 맞추도록 하여 삽입해서 접합하도록 하고 있으므로, 초전도 소선다발(11) 및 초전도 소선다발(11')의, 각 소선(11 및 11')의 위치를 정확하게 맞출 수 있고, 제1 실시 형태에서의 초전도 도체(10)의 경우에 있어서도, 접합면에 스테인리스 테이프 등이 개재하지 않도록 하여 초전도 소선다발(11 및 11')을 접합할 수 있게 된다. 따라서, 이러한 관점에서도, 초전도 도체(10 및 10'), 또는 초전도 도체(10-1 및 10-1')의 접속부의 저저항화를 달성할 수 있다.

(초전도 코일)

이어서, 본 실시 형태에서의 초전도 코일에 대하여 설명한다. 또한, 초전도 코일은, 상술한 초전도체의 접속 방법의 결과물이며, 외관 형상이 도 20에 도시한 바와 같은 구성을 취한다.

도 20은, 본 실시 형태에서의 초전도 코일의 개략 구성도이다. 도 20에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 초전도 코일(50)은, 초전도 도체(10 및 10'), 또는 초전도 도체(10-1 및 10-1')가 접속된 구성을 이루고 있다.

구체적으로는, 초전도 도체(10 또는 10-1)의 도관 단부로부터 노출되고, 정육각형 형상으로 직경 축소하여 이루어지는 초전도 소선다발(11)을 그 외주 형상과 형 공유하도록 하여 피복함과 함께, 제1 단부면(16A)을 노출시키도록 하여 결속한 도전성 부재(16)와, 초전도 도체(10' 또는 10-1')의 도관 단부로부터 노출되고, 동일하게 육각형 형상으로 직경 축소하여 이루어지는 초전도 소선다발(11')을, 초전도 소선다발(11)의 직경 축소한 부분의 외주 형상과 형 공유하도록 하여 피복함과 함께, 제2 단부면(16B)을 노출시키도록 하여 결속한 도전성 부재(16)를 갖고 있다. 그리고, 제1 단부면(16A) 및 제2 단부면(16B)이 접합된 상태에서, 도전성 부재(16)의 외주부와 끼워 맞추도록 하여 설치된 중공 파이프(17)를 갖고 있다.

또한, 상술한 접속 방법에 따라서, 제1 단부면(16A) 및 제2 단부면(16B) 중 적어도 한쪽에 금속막을 형성한 경우에는, 그 단부면 상, 즉 결합면(18)에 있어서 상기 금속막이 존재하게 된다.

또한, 제1 단부면(16A) 및 제2 단부면(16B)간에 금속 시트를 개재시킨 경우에는, 결합면(18)에 있어서 상기 금속 시트가 존재하게 된다.

또한, 초전도 도체(10 및 10')가, 냉매를 흘리기 위한 채널 구멍(14)을 갖는 경우에는, 초전도 코일(50)도 채널 구멍(14)을 갖게 된다.

본 실시 형태의 초전도 코일(50)은, 초전도 소선다발(11) 및 초전도 소선다발(11')의 접속부가 정육각형 형상으로 직경 축소되어 있고, 또한 중공 파이프(17)의 중공부 내에 끼워 맞추도록 하여 삽입해서 접합하도록 하고 있으므로, 초전도 소선다발(11) 및 초전도 소선다발(11')의, 각 소선(11 및 11')의 위치를 정확하게 맞출 수 있다. 또한, 제1 실시 형태의 초전도 코일(10)과 같이, 복수의 초전도 소선(11)이 스테인리스제 테이프(12)에 의해 블록 형상으로 이격된 경우에 있어서도, 접합면에 스테인리스 테이프(2)가 개재하지 않도록 하여 초전도 소선다발(11 및 11')을 접합할 수 있게 된다. 따라서, 초전도 도체(10 및 10')의 접속부의 저저항화를 달성할 수 있고, 초전도 코일(50)의 저저항화를 도모할 수 있다.

또한, 결합면(18)은, 테이퍼 형상으로 형성된 제1 단부면(16A) 및 제2 단부면(16B)이 접촉하여 결합하게 되므로, 초전도 소선다발(11) 및 초전도 소선다발(11'), 즉 초전도 도체(10 및 10'), 또는 초전도 도체(10-1 및 10-1')의 결합 면적을 증대시킬 수 있다. 결과적으로, 결합이 견고하고 신뢰성이 높은 초전도 코일(50)을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 초전도 코일(50)의 냉각은, 예를 들어 채널 구멍(14) 내에 냉매를 흘림으로써 행한다.

도 21은, 도 20에 도시하는 초전도 코일의 변형예이다. 본 실시 형태의 초전도 코일(50)은, 초전도 도체(10 및 10'), 또는 초전도 도체(10-1 및 10-1')의 도관(13)으로부터 노출된 부분이 소정의 용기(41) 내에 배치되고, 상기 부분은 용기(41)에 고정된 고정 지그(42)에 의해 중공 파이프(18)를 고정함으로써, 용기(41)에 대하여 간접적으로 고정되어 있다. 또한, 용기(41)의 상부 및 하부에는 각각 포트(43 및 44)가 설치되어 있다.

본 실시 형태의 초전도 코일(50)은, 예를 들어 채널 구멍(14) 내에 냉매를 흘림과 함께, 포트(43)로부터도 냉매를 용기(41) 내에 도입함으로써 냉각할 수 있다.

초전도 도체(10 및 10')의 접속부, 즉 중공 파이프(18)로 피복된 부분은, 초전도 소선다발(11 및 11')이 직경 축소되어 있기 때문에, 채널 구멍(14)은 가압되어 소실되어 버린다. 따라서, 채널 구멍(14)을 흘러 온 냉매는, 상기 접속부에서 초전도 소선다발(11 및 11')로부터 외측으로 누출되어 버려, 상기 접속부에서의 초전도 도체(10 및 10')의 냉각이 불충분해진다.

그러나, 본 실시 형태에서는, 상기 접속부를 용기(41) 내에 배치하여, 이러한 부분을 강제적으로 냉각하도록 하고 있으므로, 상기 불이익을 피할 수 있다.

또한, 포트(43)로부터 용기(41) 내에 도입한 냉매는, 포트(44)로부터 외부에 방출시킬 수도 있고, 초전도 도체(10 또는 10')의 채널 구멍(14) 내에 도입할 수 있도록 구성할 수도 있다.

이상, 본 발명을 상기 구체예에 기초하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 상기 구체예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 범주를 일탈하지 않는 한, 모든 변형이나 변경이 가능하다.

예를 들어, 상기 구체예에서는, 성형형으로서 금형을 사용하였지만, 그 밖의 재료, 예를 들어 세라믹스로 이루어지는 성형형을 사용하도록 할 수도 있다.

Claims

중심부에 채널이 형성되고, 그 주위에 피복된 초전도 도체를 더 덮은 도관 단부로부터 노출된 초전도 소선의, 상기 도관 단부로부터 노출된 부분을, 상기 채널을 제거한 상태에서 도전성 부재로 피복하는 공정과,
가압시에 서로 부딪치지 않도록 대항 배치된 제1 성형형 및 제2 성형형을 사용하여, 이들 성형형 양쪽에 의해 형성되는 캐비티의 사이에 상기 도전성 부재를 배치하는 공정과,
상기 제1 성형형 또한 제2 성형형 중 적어도 어느 한쪽에서 상기 도전성 부재를 가압하여 직경 축소하는 공정과,
직경 축소한 상기 도전성 부재의 초전도 소선다발의 단부면과, 상기 공정에서 형성된 다른 도전성 부재의 초전도 소선다발의 단부면을 서로 중공 파이프 내에 삽입하여 그 단부면끼리를 합친 후, 가열하여 접합시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
초전도 도체를 덮은 도관 단부로부터 노출된 초전도 소선의, 상기 도관 단부로부터 노출된 부분을 도전성 부재로 피복하는 공정과,
가압시에 서로 부딪치지 않도록 대항 배치된 제1 성형형 및 제2 성형형을 사용하여, 이들 성형형 양쪽에 의해 형성되는 캐비티의 사이에 상기 도전성 부재를 배치하는 공정과,
상기 제1 성형형 또한 제2 성형형 중 적어도 어느 한쪽에서 상기 도전성 부재를 가압하여 직경 축소하는 공정과,
직경 축소한 상기 도전성 부재의 초전도 소선다발의 단부면과, 상기 공정에서 형성된 다른 도전성 부재의 초전도 소선다발의 단부면을 서로 중공 파이프 내에 삽입하여 그 단부면끼리를 합친 후, 가열하여 접합시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제1항에 있어서, 상기 성형형끼리 중첩되었을 때에 형성되는 캐비티가 적어도 삼각형 이상의 다각형 형상을 나타내고, 상기 도전성 부재는, 그 단면이 적어도 삼각형 이상의 다각형 형상이 되도록 가압하여 직경 축소하는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제2항에 있어서, 상기 성형형끼리 중첩되었을 때에 형성되는 캐비티가 적어도 삼각형 이상의 다각형 형상을 나타내고, 상기 도전성 부재는, 그 단면이 적어도 삼각형 이상의 다각형 형상이 되도록 가압하여 직경 축소하는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 성형형 및 상기 제2 성형형은 각각 복수 배치되는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제2항에 있어서, 상기 제1 성형형 및 상기 제2 성형형은 각각 복수 배치되는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제5항에 있어서, 상기 제1 성형형 및 상기 제2 성형형은 교대로 복수 대향 배치되는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제6항에 있어서, 상기 제1 성형형 및 상기 제2 성형형은 교대로 복수 대향 배치되는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제3항에 있어서, 상기 제1 성형형 및 상기 제2 성형형에서 형성되는 상기 캐비티는 오각형 이상의 다각형 형상을 나타내는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제4항에 있어서, 상기 제1 성형형 및 상기 제2 성형형에서 형성되는 상기 캐비티는 오각형 이상의 다각형 형상을 나타내는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제9항에 있어서, 상기 제1 성형형 및 상기 제2 성형형에서 형성되는 상기 캐비티는, 상기 제1 성형형 및 상기 제2 성형형의 가압시에 정오각형 이상의 정다각형 형상을 나타내고, 상기 초전도 소선다발의 상기 직경 축소한 부분은 정오각형 이상의 정다각형 형상을 나타내는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제10항에 있어서, 상기 제1 성형형 및 상기 제2 성형형에서 형성되는 상기 캐비티는, 상기 제1 성형형 및 상기 제2 성형형의 가압시에 정오각형 이상의 정다각형 형상을 나타내고, 상기 초전도 소선다발의 상기 직경 축소한 부분은 정오각형 이상의 정다각형 형상을 나타내는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제1항에 있어서, 직경 축소한 상기 도전성 부재의 초전도 소선다발의 단부면과, 상기 다른 도전성 부재의 초전도 소선다발의 단부면을 가열하여 접합시키기 전에, 상기 단부면에 금속막을 피복하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제2항에 있어서, 직경 축소한 상기 도전성 부재의 초전도 소선다발의 단부면과, 상기 다른 도전성 부재의 초전도 소선다발의 단부면을 가열하여 접합시키기 전에, 상기 단부면에 금속막을 피복하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제13항에 있어서, 상기 금속막은 도금막인 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제14항에 있어서, 상기 금속막은 도금막인 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제1항에 있어서, 직경 축소한 상기 도전성 부재의 초전도 소선다발의 단부면과, 상기 다른 도전성 부재의 초전도 소선다발의 단부면을 가열하여 접합시키기 전에, 그들 단부면간에 금속 시트를 개재시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제2항에 있어서, 직경 축소한 상기 도전성 부재의 초전도 소선다발의 단부면과, 상기 다른 도전성 부재의 초전도 소선다발의 단부면을 가열하여 접합시키기 전에, 그들 단부면간에 금속 시트를 개재시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 초전도 도체의 접속 방법.
제1 초전도 도체 및 제2 초전도 도체와,
상기 제1 초전도 도체의 도관 단부로부터 노출되고, 삼각형 이상의 다각형 형상으로 직경 축소하여 이루어지는 제1 초전도 소선다발의 적어도 단부를, 상기 제1 초전도 소선다발의 직경 축소한 부분의 외주 형상과 형 공유하고, 상기 제1 초전도 소선다발의 제1 단부면을 노출시키도록 하여 피복하여 이루어지는 제1 도전성 부재와,
상기 제2 초전도 도체의 도관 단부로부터 노출되고, 상기 제1 초전도 도체와 동일한 다각형 형상으로 직경 축소하여 이루어지는 제2 초전도 소선다발의 적어도 단부를, 상기 제2 초전도 소선다발의 직경 축소한 부분의 외주 형상과 형 공유하고, 상기 제2 초전도 소선다발의 제2 단부면을 노출시키도록 하여 피복하여 이루어지는 제2 도전성 부재와,
상기 제1 단부면 및 상기 제2 단부면이 접합된 상태에서, 상기 제1 도전성 부재의 외주부 및 상기 제2 도전성 부재의 외주부와 끼워 맞추도록 하여 설치된 중공 파이프를 구비하는 것을 특징으로 하는, 초전도 코일.
제19항에 있어서, 상기 제1 초전도 소선다발의 상기 직경 축소한 부분 및 상기 제2 초전도 소선다발의 상기 직경 축소한 부분은, 상기 제1 도전성 부재 및 상기 제2 도전성 부재와 함께 정오각형 이상의 정다각형 형상을 나타내는 것을 특징으로 하는, 초전도 코일.
제19항에 있어서, 상기 제1 단부면 및 상기 제2 단부면 중 적어도 한쪽에 피착한 금속막을 구비하는 것을 특징으로 하는, 초전도 코일.
제21항에 있어서, 상기 금속막은 도금막인 것을 특징으로 하는, 초전도 코일.
제19항에 있어서, 상기 제1 단부면 및 상기 제2 단부면간에 개재한 금속 시트를 구비하는 것을 특징으로 하는, 초전도 코일.
제19항에 있어서, 상기 제1 초전도 도체 및 상기 제2 초전도 도체 중 적어도 한쪽의, 상기 도관을 포함하는 부분에서는, 그 직경 방향의 중심부에서 길이 방향으로 관통하고, 냉매를 흘리기 위한 채널 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 초전도 코일.
제19항에 있어서, 상기 제1 초전도 도체의 도관 단부로부터 노출된, 다각형 형상으로 직경 축소하여 이루어지는 상기 제1 초전도 소선다발, 및 상기 제2 초전도 도체의 도관 단부로부터 노출된, 다각형 형상으로 직경 축소하여 이루어지는 상기 제2 초전도 소선다발을 냉각하는 냉각 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는, 초전도 코일.