KR20130049027A - 멀티 초전도 코일의 특성 실험 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티 초전도 코일의 특성 실험 장치에 관한 것으로서, 압력 용기 본체와, 코일부가 솔레노이드 형태로 권선된 플랜지가 다층으로 결합되어 상기 압력 용기 본체 내부에 삽입되는 플랜지부와, 상기 압력 용기 본체에 결합되며, 상기 코일부의 리드 선과 연결되는 연결 단자가 상기 각 코일부에 대응되는 개수로 형성된 압력 용기 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

멀티 초전도 코일의 특성 실험 장치{a testing device of multi-superconducting coil}

본 발명은 멀티 초전도 코일의 특성 실험 장치에 관한 것으로서, 다른 형태로 권선된 다수 개의 초전도 코일의 특성 실험을 연속적으로 실시할 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티 초전도 코일의 특성 실험 장치에 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.

도 1은 종래의 초전도 코일의 특성 실험 장치를 도시하는 개념단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종해의 초전도 코일의 특성을 실험하기 위한 장치는 압력 용기(110) 내부에 초전도 코일(200)을 설치하고, 콜드 헤드부(100)를 통해서 외부에서 전원을 연결하여 특성 실험을 진행한다.

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 멀티 초전도 코일의 특성 실험 장치는 다층으로 적층된 멀티 초전도 코일의 특성을 연속적으로 실험할 수 있는 실험 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 멀티 초전도 코일의 특성 실험 장치는 초전도 코일의 특성을 실험하기 위한 장치에 있어서, 압력 용기 본체와, 코일부가 솔레노이드 형태로 권선된 플랜지가 다층으로 결합되어 상기 압력 용기 본체 내부에 삽입되는 플랜지부와, 상기 압력 용기 본체에 결합되며, 상기 코일부의 리드 선과 연결되는 연결 단자가 상기 각 코일부에 대응되는 개수로 형성된 압력 용기 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 플랜지부는 상기 플랜지에 형성된 체결공을 통해서 다수 개의 플랜지를 결합시키는 다수 개의 지지대를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 지지대는 플랜지부의 일측으로 돌출되며, 코일부의 양극 리드 선이 상기 지지대 중 하나에 각각 연결되고, 음극 리드 선은 하나의 지지대에 결합되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 압력 용기 커버 하부에는 밀폐용 차단판이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 멀티 초전도 코일의 특성 실험 장치는 코일부가 솔레노이드 형태로 권선되어 다층으로 결합된 플랜지부를 압력 용기에 삽입한 상태에서 연결 단자만 변경하여 연속적으로 코일의 특성 실험을 할 수 있으므로 특성 실험 시간과 실험 비용 및 실험 인력을 절감할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 초전도 코일의 특성 실험 장치를 도시하는 개념단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 멀티 초전도 코일의 특성 실험 장치를 도시하는 개념도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 플랜지부의 도면 대용 사진.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 플랜지부의 개념단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 지지대의 부분확대 사진.
도 6은 도 5의 지지대의 A-A'의 단면 사진.

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

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 멀티 초전도 코일의 특성 실험 장치를 도시하는 개념도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 멀티 초전도 코일의 특성 실험 장치는 압력 용기 본체(10)와, 코일부(200)가 권선된 플랜지(110a, 110b,110c, 110d)가 적층된 플랜지부 및 압력 용기 커버(20)를 포함하여 이루어진다.

상기 압력 용기 본체(10)와, 압력 용기 커버(20)에는 종래의 실험 장치에 설치된 냉매 주입 장치와 진공 포트 등은 동일하게 설치된다.

다만, 본 발명에서 사용되는 코일부는 솔레노이드 형태로 각각의 플랜지에 권선되어 다층으로 결합되어, 상기 압력 용기 본체(10) 내부에 삽입된다.

그리고, 압력 용기 커버(20)는 상기 압력 용기 본체(10)에 결합되며, 상기 코일부(200)의 리드 선과 연결되는 연결 단자(300)가 상기 각 코일부에 대응되는 개수로 형성된다.

각 코일부의 특성을 실험하기 위해서, 플랜지를 여러 번 교체할 필요없이 한번 설치한 플랜지부를 통해서 연속적으로 특성 실험을 실시할 수 있도록 한 것이다.

또한, 상기 압력 용기 커버 하부(20)에는 FRP 등으로 제작된 밀폐용 차단판(400)이 형성되고, 상기 지지대는 차단판을 관통하여 압력 용기 커버에 결합된다.

이러한 실험 장치에 이용되는 플랜지부에 대해 상세히 살펴보면,

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 플랜지부의 도면 대용 사진이다.

도 3에 도시된 바와 같이 플랜지부는 상기 플랜지에 형성된 체결공을 통해서 다수 개의 플랜지부를 결합시키는 다수 개의 지지대(300)를 포함한다.

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

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 플랜지부의 개념단면도이다.

먼저, 상기 플랜지부(110)는 원통형상의 센터링(102)과, 상기 센터링(102)의 양측에 배치되는 플랜지판(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 상기 플랜지(110a,110b,110c,110d)에 형성된 체결공(미도시됨)을 통해서 다수 개의 플랜지를 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 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 지지대의 부분확대 사진이고, 도 6은 도 5의 지지대의 A-A'의 단면 사진이다.

도 5에 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.

이상과 같이 본 발명은 멀티 초전도 코일의 특성 실험 장치를 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.

10: 압력 용기 본체
20: 압력 용기 커버
110, 110a, 110b,110c, 110d: 플랜지
112: 플랜지판
200: 코일부
300: 지지대
400: 차단판

Claims (4)

1. 초전도 코일의 특성을 실험하기 위한 장치에 있어서,
   압력 용기 본체와;
   코일부가 솔레노이드 형태로 권선된 플랜지가 다층으로 결합되어 상기 압력 용기 본체 내부에 삽입되는 플랜지부와;
   상기 압력 용기 본체에 결합되며, 상기 코일부의 리드 선과 연결되는 연결 단자가 상기 각 코일부에 대응되는 개수로 형성된 압력 용기 커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 초전도 코일의 특성 실험 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 플랜지부는,
   상기 플랜지에 형성된 체결공을 통해서 다수 개의 플랜지를 결합시키는 다수 개의 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 초전도 코일의 특성 실험 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 지지대는 플랜지부의 일측으로 돌출되며, 코일부의 양극 리드 선이 상기 지지대 중 하나에 각각 연결되고, 음극 리드 선은 하나의 지지대에 결합되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 멀티 초전도 코일의 특성 실험 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 압력 용기 커버 하부에는 밀폐용 차단판이 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티 초전도 코일의 특성 실험 장치.
   

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