KR20180021673A - 저온 유지 장치 및 관련된 자기부상 수송 차량 및 시스템 - Google Patents

저온 유지 장치 및 관련된 자기부상 수송 차량 및 시스템 Download PDF

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KR20180021673A
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Abstract

본 발명은 저온 유지 장치 및 관련된 자기부상 수송 차량 및 시스템에 관한 것이다.
저온 유지 장치(28)는 자기부상 수송 시스템(10)에 포함될 의도이고, 저온 유지 장치(28)는 적어도 하나의 초전도 요소(36) 및 각각의 초전도 요소(36)가 내부에 배치될 재킷(34)을 포함한다. 저온 유지 장치는 각각의 초전도 요소(36)를 필요한 온도로 유지시키기에 적합하고 재킷(34)은 길이방향 축(X)을 따라 연장한다. 길이방향 축(X)을 따르는 각각의 초전도 요소(36)의 길이는 재킷(34)의 길이의 30% 내지 100%이고, 각각의 초전도 요소는 초전도 물질로 제조된 벌크 요소이다.

Description

저온 유지 장치 및 관련된 자기부상 수송 차량 및 시스템
본 발명은 자기부상(maglev) 수송 차량에 포함될 의도를 가진 저온 유지 장치(cryostat)에 관한 것으로서, 저온 유지 장치는 적어도 하나의 초전도 요소 및 각각의 초전도 요소가 내부에 배치되는 재킷을 포함하고, 저온 유지 장치는 각각의 초전도 요소를 필요한 온도로 유지시키는데 적합하고 재킷은 길이 방향 축을 따라 연장한다.
또한, 본 발명은 그러한 저온 유지 장치를 포함하는 자기부상 수송 차량 및 그러한 차량을 포함하는 자기부상 수송 시스템에 관한 것이다.
자기부상 수송 시스템들의 분야에서, 트랙 위에서 차량의 부상 상태(levitatin)를 유지시키기 위하여 자기 트랙(magnetic track)과 상호작용할 수 있는 자기부상 수단을 포함하는 자기부상 차량의 사용이 알려져 있다. 일반적으로, 자기부상 수단은 저온 유지 장치들, 적어도 하나의 초전도 요소 및 각각의 초전도 요소를 냉각하고 그것을 필요한 온도로 유지시킬 의도로 저온 유지 장치들 내에 배치된 냉각재를 포함한다. 각각의 초전도 요소와 자기부상력을 포함하는 자기 트랙 사이의 상호작용은, 트랙과 각각의 초전도 요소 사이에 작용하여 차량을 자기 트랙 위에 부상시키게 한다.
이러한 초전도 요소는 예를 들어, 자기부상 시스템들 내에 사용될 수 있는 이붕화마그네슘의 베이스를 가진 초전도 요소들을 개시하는, EP 1,390,992 B1의 문헌에 개시되어 있다. 그러나, 이러한 초전도 요소가 자기 트랙 위에 위치될 때 즉, 자기유도자기장에 놓일 때, 유도되는 자기부상력은 레일 차량과 같은 차량을 자기부상 상태로 유지시키는 것은 제한적이고 불충분하다.
그러므로, 저온 유지 장치들이 레일 차량을 자기부상시키는데 충분한 자기부상력을 유도할 수 있도록, 다수의 초전도 요소들을 포함하는 저온 유지 장치들을 제조하는 것이 알려져 있다. 그러나, 이러한 저온 유지 장치들은, 자기 트랙 위에 배치될 때 그들의 사이즈에 비해 제한된 자기부상력을 유도하게 되어 비용이 많이 든다. 실제로, 그러한 저온 유지 장치들에서, 자기유도자기장과 상호작용할 때 저온 유지 장치에 의해 유도될 수 있는 자기부상력을 증가시키기 위하여, 저온 유지 장치 내에 포함된 초전도 요소들의 수를 증가시키기 위해서는 저온 유지 장치의 사이즈를 증가시킬 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 더 낮은 제조비를 가진 초전도 요소들을 포함할 수 있고, 자기유도자기장과 상호작용을 할 때 특히, 사이즈와 비교하여 최적화된 자기부상력을 유도할 수 있는, 저온 유지 장치를 제안하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전술한 형태의 저온 유지 장치에 관한 것으로서, 각각의 초전도 요소의 길이가 길이 방향 축을 따라 재킷의 길이의 30% 내지 100%이고, 각각의 초전도 요소가 초전도 물질로 제조된 벌크 요소인 점에 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 제조비 및 특히, 자기 트랙 위에 놓일 때 저온 유지 장치에 의해 유도될 수 있는 자기부상력이 개선된다. 실제로, 각각의 초전도 요소가 저온 유지 장치의 사이즈와 비교하여 실질적인 길이를 가지는 사실은 저온 유지 장치의 재킷 내에 배치된 초전도 요소들의 수를 최소화시킬 수 있는 한편, 저온 유지 장치에 의해 유도될 수 있는 자기부상력을 최적화할 수 있다.
본 발명의 유용하지만 선택적인 측면들에 따르면, 그러한 저온 유지 장치는 독자적으로 또는 기술적으로 허용 가능한 임의의 조합으로 고려되는 다음과 같은 하나 이상의 특징들을 더 포함한다.
- 각각의 초전도 요소는 이붕화마그네슘으로부터 제조된다.
- 각각의 초전도 요소는, 저온 유지 장치의 수직 축에 직교하는 수평 절단면에서, 개방-작동면(open-worked surface) 형태의 수평 섹션을 가진다.
- 수평 섹션은 수평 섹션의 외부 윤곽에 의해 정의된 총 표면의 면적의 2% 내지 75%, 바람직하게 5% 내지 30%를 포함하는 면적이다.
- 수평 섹션은 전체적으로 직사각형 또는 타원형을 가진 외부 윤곽과 내부 윤곽을 구비한다.
- 초전도 요소(들)은, 길이 방향 축에 직교하는 저온 유지 장치의 횡축을 따라, 재킷(34)의 폭의 60% 내지 100%를 점유한다.
- 재킷의 길이는 30cm 내지 3m, 바람직하게 40cm 내지 150cm를 포함한다.
또한, 본 발명은 자기부상 수송 차량에 관한 것으로서, 전술한 바와 같은 적어도 하나의 저온 유지 장치를 포함하고, 저온 유지 장치는 그 위에서 차량이 이동할 수 있는 자기 트랙에 면하도록 위치된다.
또한, 본 발명은, 영구 자석들과 각각의 강자성 요소가 자북극 또는 자남극을 정의하는 복수의 분리된 강자성 요소들을 포함하는 자기 트랙, 및 자기부상 차량을 구비하는 자기부상 수송 시스템에 관한 것으로서, 자기부상 차량은 전술한 바와 같은 자기부상 차량이고, 각각의 저온 유지 장치는 자기 트랙에 의해 생성된 자기유도자기장과 상호협력할 수 있는 점에 특징이 있다.
유용하게, 각각의 저온 유지 장치의 초전도 요소들의 수는 자기 트랙에 직교하는 횡 절단면을 따라 2개의 영구 자석들 사이에 포함된 강자성 요소들의 수와 동일하다.
본 발명은 그 장점들이 비제한적인 예로서 독립적으로 제공된 첨부된 도면들과 함께 이어지는 상세한 설명을 읽을 때 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 자기 트랙, 및 길이방향 축(X)을 따라 저온 저장 장치에 포함된 초전도체들의 끝단면을 통과하는 자기 트랙에 직교하는 제1 횡 절단면(P1)을 따라 저온 유지 장치가 제공된 자기부상 차량을 포함하는 본 발명에 따른 자기부상 수송 시스템의 개략적 부분 단면도이다.
도 2는 저온 유지 장치의 기하학적 중심을 통과하는 제2 횡 절단면(P2)을 따라 도 1의 저온 유지 장치의 개략적인 도면이다.
도 3은 자기 트랙에 평행한 수평 절단면(P3)을 따라 도 1 및 도 2의 저온 유지 장치의 개략도이다.
도 1에 도시된 자기부상 수송 시스템(10)은 자기 트랙(12)과 자기부상 차량(14)을 구비한다.
도 1에는 자기 트랙(12)의 단일 레일(16)이 도시된다.
레일(16)은 다수의 영구 자석들(18), 및 영구 자석들(18)에 의해 자화되는 내부 강자성 요소들(22)을 포함한다.
유용하게, 도 1에 도시된 바와 같이, 레일(16)은 할바흐(Halbach) 구성이고, 트랙(12)에 직교하는 횡축(Y)을 따라, 교호하는 영구 자석들(18)과 외부 강자성 요소(20) 및/또는 내부 강자성 요소(22)로 형성된다.
도 1에서, 극성 화살표들(24)은 영구 자석들(18) 상에 도시되고, 영구 자석들(18)의 자남/북극축 즉, 영구 자석들(18)의 극성을 나타낸다.
영구 자석들(18)은 레일(16)의 미도시된 자기유도자기장으로도 명명되는 자기유도자기장(B1)을 생성한다.
외부 강자성 요소들(20)은 레일(16)의 외부 에지들(25A, 25B) 상에 위치된다.
내부 강자성 요소들(22)은 외부 에지들(25A, 25B) 사이에 위치된다. 내부 강자성 요소들(22)은 각각, 횡축(Y)을 따라, 2개의 영구 자석들(18) 사이에 포함된다. 보다 구체적으로, 내부 강자성 요소들(22)은 각각 2개의 영구 자석들(18) 사이에 끼인다.
나아가, 내부 강자성 요소들(22)은 각각, 자기 트랙(12)과 횡축(Y)에 직교하는 수직축(Z)을 따라 영구 자석(18) 상에 놓인다.
외부(20) 및 내부(22) 강자성 요소들은 차량(14)에 면하는 레일(16)의 상부 내에 배치된다.
외부(20) 및 내부(22) 강자성 요소들은 예를 들어, 스틸과 같은 강자성 물질로부터 제조되고, 그들을 따르는 영구 자석들(18)의 극성에 따라 북극 또는 남극 중 어느 하나를 형성한다.
보다 구체적으로, 각각의 강자성 요소(20, 22)는 영구 자석(들)(18)의 극성 화살표(24)가 강자성 요소 포인트와 함께 강자성 요소(20, 22)를 향할 때 북극을 형성한다.
유사하게, 각각의 강자성 요소(20, 22)는 영구 자석들(18)의 극성 화살표(24)가 강자성 요소 포인트와 함께 강자성 요소(20,22)의 그것의 반대 방향일 때 남극을 형성한다.
외부 강자성 요소(20) 및 내부 강자성 요소(22)는 자기유도자기장(B1)을 레일(16)과 차량(14)의 상부 표면을 향하게 안내함으로써, 차량(14)은 자기유도자기장(B1)과 상호작용을 하게 한다.
자기부상 차량(14)은, 트레인(16) 및 자기 트랙(12) 보다 구체적으로, 레일(16)에 면하게 위치되도록 하기 위하여, 트레인(26)의 하부 내에 배치된 저온 유지 장치(28)를 포함한다.
보다 구체적으로, 미도시된 방식으로, 차량(14)은 각각 적어도 2개의 저온 유지 장치(28)가 마련되고, 각각의 저온 유지 장치(28)는 자기 트랙(12)의 레일들(16)의 하나에 면하도록 되어 있는 다수의 트레인들(26)을 포함한다.
트레인(26)은 저온 유지 장치(28)를 냉각시키기 위해, 저온 유지 장치(28) 내에서 순환하는 냉각재(C)를 냉장시키기 적합한 시스템(30)을 포함한다.
냉각 시스템(30)은 예를 들어, 냉각재(C)를 필요한 온도 예를 들어, 대략 30 켈빈(K)으로 유지할 수 있다.
저온 유지 장치(28)는 하우징(32), 하우징(32) 내에 포함된 재킷(34) 및 2개의 초전도 요소들(36)을 포함한다. 재킷(34)은 내부 재킷이고 초전도 요소들(36)과 냉각재(C)를 포함한다.
그러므로, 저온 유지 장치(28)는 냉각제를 이용하여 각각의 초전도체(36)를 필요한 온도로 유지시키기 적합하다.
저온 유지 장치(28)는 하우징(32)과 재킷(34) 사이에 배치된 열 절연체(38)를 포함한다.
저온 유지 장치(28)는 트레인(26)에 기계적으로 고정된다.
예를 들어, 액체 헬륨인 냉각재는 냉각 시스템(30)의 도움으로, 냉각재 순환 튜브들(40)을 통해 재킷(34)으로 공급된다.
재킷(34)은 제1 횡 절단면(P1)에 직교하고 자기 트랙(12)에 평행한, 길이 방향 축(X)을 따라 연장한다. 길이 방향 축(X)을 따라 측정된, 재킷(34)의 길이(L1)는 예를 들어, 30cm 내지 3m, 바람직하게 40cm 내지 150cm이다.
횡축(Y)을 따라 측정된 재킷(34)의 폭(W1)은 대략 레일(16)의 폭이고, 예를 들어 15cm 내지 40cm이다.
각각의 초전도 요소(36)는 재킷(34)의 하부 내에 배치되고 레일(16) 위에 위치될 의도를 가진다.
초전도 요소(36)의 수는 내부 강자성 요소들(22)의 수와 동일한 것이 바람직하다.
각각의 초전도 요소(36)는 횡 절단면(P1)을 따라 2개의 정구 자석들(18) 사이에 포함되는 내부 강자성 요소들(22)의 하나에 면하도록 배치되고, 유용하게 횡축(Y)을 따라 상응하는 내부 강자성 요소(22)에 중심을 맞춘다.
도 3에 도시된 바와 같이, 길이 방향 축(X)을 따라 측정된 각각의 초전도 요소(36)의 길이(L2)는 재킷(34)의 길이(L1)의 30% 내지 100% 사이이다. 유용하게, 각각의 초전도 요소(36)의 길이(L2)는 재킷(34)의 길이(L1)의 대략 90%이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 초전도 요소(36)는 수직축(Z)을 따라 측정되고, 0.3cm 내지 15cm, 바람직하게 0.5cm 내지 5cm의 높이(H2)를 가진다.
유용하게, 횡축(Y)을 따라 측정된 각각의 초전도 요소(36)의 폭(W2)은 재킷(34)의 폭(W1)의 30% 내지 50%를 포함하고, 초전도 요소들(36)은, 횡축(Y)을 따라, 재킷(34)의 폭의 60% 내지 100% 사이를 점유한다.
각각의 초전도 요소(36)는 이붕화마그네슘(MgB2)으로부터 제조되고 유용하게 고체 이붕화마그네슘 요소이다. 고체 이붕화마그네슘 요소는, 홀더(holder)와 연관되지 않고, 본질적으로 이붕화마그네슘 예를 들어, 95% 초과의 이붕화마그네슘을 형성하는, 구조적으로 단일 부분을 형성하는 요소를 의미한다.
대안적으로, 각각의 초전도 요소(36)는 컵레이트(cuprate) 또는 프닉티드(pnictide) 계열의 부재와 같이, 이붕화마그네슘 이외의 초전도 물질로부터 제조된다.
보다 구체적으로, 각각의 초전도 요소(36)는 고체 초전도 물질 요소이다.
각각의 초전도 요소(36)는 예를 들어, 그 내부에 이붕화마그네슘 파우더가 다져진 후 가열된 몰드로부터 얻어진다. 초전도 요소의 제조 방법은 예를 들어, US7,569,520 또는 US2007/0123427에 개시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 초전도 요소(36)는 수직축(Z)에 평행한 중앙축 주위로 연장하는 튜브 형태이다. 다시 말해서, 각각의 초전도 요소(36)는 상응하는 중앙축을 따라 개방-작동 중앙부(41)를 형성하는 관통 오리피스를 구비한다.
다시 말해서, 각각의 초전도 요소(36)는, 수평 절단면(P3)에서, 개방-작동 직사각 형태의 수평 섹션(S1)을 구비한다.
수평 섹션(S1)은 외부 윤곽(42), 및 도 3에서 직사각형의 개방-작동 중앙부(41)를 둘러싸는 내부 윤곽(44)에 의해 구획된다.
다시 말해서, 외부 윤곽(42)과 내부 윤곽(44)은 대체로 직사각형이고, 상응하는 중앙축 주위에 위치된다.
수평 섹션(S1)은 외부 윤곽(42)에 의해 구획된 총 표면의 면적의 2% 내지 75%, 바람직하게 5% 내지 30%를 포함하는 면적이다.
유사하게, 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 초전도 요소(36)는, 제2 횡 절단면(P2) 내에서, 개방-작동 중앙부(41)에 의해 서로 분리되는, 2개의 직사각 면들에 의해 형성된 횡 섹션(S2)을 구비한다. 횡축(Y)을 따라 측정된, 직사각 면들의 각각의 두께(E2)는 동일하고 길이 방향 축(X)을 따라 대체로 일정하다.
유용하게, 각각의 직사각 면은 동일하고 길이방향 축(X)을 따라 일정한 면적을 구비하고, 각각의 초전도 요소(36)의 높이(H2)와 폭(W2)의 곱(W2*H2)으로부터 생기는 면적의 5% 내지 30%를 포함한다.
각각의 초전도 요소(36)의 치수들은, 차량(14)이 레일(16) 위에 배치될 때, 차량(14) 특히, 트레인(26) 상에 최적화된 값을 가진 자기부상력을 포함하는데 적합하다.
보다 구체적으로, 저온 유지 장치(28)가 레일(16) 위에 있을 때 즉, 저온 유지 장치(28)가 레일(16)에 의해 생성되는 자기유도자기장(B1)과 상호작용할 때, 저온 유지 장치(28)는 최적화된 값을 가진 자기부상력(F)을 포함하는 최적화된 모양과 치수들을 가진 초전도 요소들(36)을 포함한다.
자기부상력(F)은 자기유도자기장(B1)을 형성하는 레일(16)과 각각의 초전도 요소(36) 사이에 가해진다.
자기부상력(F)은, 초전도 요소들(36)이 자기유도자기장(B1)과 상호작용할 때, 초전도 요소들(36)의 자기 모멘트의 증가하는 함수이다. 보다 구체적으로, 초전도 요소들(36)의 자기 모멘트는, 초전도 요소들(36)이 자기유도자기장(B1) 내에 놓여서 그들의 중량 또는 트레인(26)의 중량과 같은 힘들을 받을 때, 초전도 요소들(36) 내에서 생성된 전류에 의해 유도되고, 레일(16)에 대한 그들의 위치를 수정하는 경향이 있다. 렌즈의 법칙에 따르면, 생성 전류는 레일에 의해 생성된 자기유도자기장(B1)에 반대되는 자기유도자기장을 생성하여, 자기부상력(F)이 나타나게 하고 자기부상 현상을 설명한다.
그러므로, 초전도 요소들(36)의 자기 모멘트가 더 클수록, 초전도 요소들(36)이 레일(16)의 자기유도자기장(B1)과 상호작용할 때, 자기부상력(F)이 더 크다.
각각의 초전도 요소(36)의 경우, 자기 모멘트는 대략 인자 P에 비례한다.
P = W2*L22 + L2*W22
그러므로, 초전도 요소들(36)의 치수들은, 특히, 서로 함께 폭(W2)과 길이(L2)를 가진 면을 형성하기 위해 선행기술에서 일반적으로 관측되는 다수의 초전도체들(36)과 비교하여, 최적화된 자기부상력(F)을 생성할 수 있다.
보다 구체적으로, 자기 소스에 면하도록 위치된 미리 결정된 영역을 가진 면을 포함하는 초전도 요소의 자기 모멘트는 미리결정된 영역을 가진 면과 동등한 면을 구획하는 다수의 초전도 요소들의 자기 모멘트보다 더 크다. 결과적으로, 각각의 초전도 요소(36)의 자기 모멘트의 증가하는 함수인 저온 유지 장치(28)에 의해 유도될 수 있는 자기부상력(F)이 개선된다.
나아가서, 냉각재(C)의 사용은 다른 모든 것들을 동일하게 남겨두고, 초전도 요소들(36)을 그들의 임계 온도 미만으로 냉각시키고, 그들의 초전도 속성을 상실하지 않으면서 그들을 통해 이동할 수 있는 전류 밀도를 증가시킬 수 있는 점에서 차량(14)의 자기부상에 기여한다. 초전도 요소들(36)의 자기 모멘트는 그들을 통해 이동하는 전류 밀도의 증가하는 함수로 되어 있고, 냉각재(C)를 통한 초전도 요소들(36)의 냉각은 자기 모멘트 따라서, 자기부상력(F)을 증가시킬 수 있다.
나아가서, 초전도 요소들(36)이 개방-작동면 형태의 수평 섹션(S1)을 구비하는 사실은 재료를 절감할 수 있고 각각의 초전도 요소(36)의 중량을 감소시킬 수 있는 한편, 초전도 요소들이 비-개방-작동 수평 섹션을 가질 때 동일한 자기부상력(F)을 대체로 유지한다. 실제로, 각각의 초전도 요소(36) 내에서 유도된 전류는 초전도 요소(36)의 테두리에서 유래하고, 초전도 요소의 비-개방-작동 중앙부 내의 전류 밀도는 일반적으로 무시할 수 있다.
그러므로, 각각의 초전도 요소(36)의 중량과 제조비가 감소되고 최적화된 자기부상력을 유도할 수 있으므로, 저온 유지 장치(38)는 최적화된 중량과 제조비를 가진다.
저온 유지 장치(28)에 의해 유도될 수 있는 자기부상력(F)이 최적화되기 때문에, 주어진 질량의 자기부상을 위해 필요한 저온 유지 장치(28)의 수는 예를 들어, 4 또는 5배만큼 감소된다.
그러므로, 차량(14)의 자기부상을 위해 필요한 저온 유지 장치(28)의 수가 감소되어 차량(14)의 제조비가 감소된다.
나아가서, 각각의 초전도 요소(36)가 고체 이붕화마그네슘 구조를 가지는 사실은, 저온 유지 장치(28)가 레일(16) 위에 위치될 때, 특히, 와이어들 또는 테이프들과 같은 초전도 요소들의 조립체에 의해 얻어질 수 있는 자기 모멘트보다 더 큰 각각의 초전도체(36) 내의 자기 모멘트를 최적화할 수 있다.
대안적으로, 각각의 초전도 요소(36)는, 수평 절단면(P3)에서, 타원형 또는 원형의 내부 및 외부 윤곽을 구획하는 대체로 환형의 개방-작동면을 가진다.
대안적 실시예에 따르면, 초전도 요소들(36)의 수는 내부 강자성 요소들(22)의 수의 배수이고, 초전도 요소들(36)은 재킷(34)의 길이 방향 축(X)에 배치되고, 그들의 길이 방향 축은 내부 강자성 요소들(22)이 따라서 연장하게 되는 방향에 정렬되어 있는 것이 바람직하다.
다른 대안적 실시예에 따르면, 초전도 요소들(36)의 수는 각각의 저온 유지 장치(28)를 위해 1개 내지 12개를 포함한다.
다른 대안에 따르면, 냉각 시스템(30)은 저온 유지 장치(28) 내에 위치된다.
다른 대안에 따르면, 각각의 초전도 요소(36)는, 수평 절단면(P3) 내에서, 고체면 형태의 수평 섹션을 구비한다.
또 다른 대안에 따르면, 자기 트랙(12) 특히, 레일(16)은 2개보다 더 많은 내부 극성부(22)를 포함하는 할바흐 구성과 같은 전술한 할바흐 구성, 또는 단일의 내부 극성부(22)를 가진 쉐이퍼 플럭스(Shaper flux) 구성의 그것과 다른 구성이다.
다른 대안에 따르면, 자기 트랙(12)은 모노레일 트랙(미도시)이고 단일 레일(16)을 포함한다.
초전도 요소들(36)의 사이즈의 상대적인 증가 및 초전도 요소들(36)의 개방-작동 중앙부 때문에, 저온 유지 장치(28)는 한편으로 현재의 해결책들에 상응하는 벌크용 초전도체를 가진 자기부상 시스템의 자기부상력을 개선할 수 있고, 다른 한편으로, 동등한 자기부상력을 얻기 위한 초전도체들(36)의 비용 감소를 구현할 수 있다.
전술한 실시예들과 대안들은 서로 결합되어 본 발명의 신규한 실시예들을 생성할 수 있다.
10...자기부상 수송 시스템(10)
12...자기 트랙
14...자기부상 차량
16...레일
18...영구 자석
20...외부 강자성 요소
22...내부 강자성 요소
24...극성 화살표
26...트레인
28...저온 유지 장치
30...냉각 시스템
32...하우징
34...재킷
36...초전도 요소
40...냉각재 순환 튜브
41...개방-작동 중앙부
42...외부 윤곽
44...내부 윤곽

Claims (10)

  1. 필요한 온도로 유지될 수 있는 적어도 하나의 초전도 요소(36) 및 각각의 초전도 요소(36)가 내부에 배치되고 길이방향 축(X)을 따라 연장하는 재킷(34)을 포함하고, 자기부상(maglev) 수송 시스템(10)에 포함될 수 있는 저온 유지 장치(cryostat)(28)에 있어서,
    각각의 초전도 요소(36)의 길이(L2)는 길이방향 축(X)을 따라 상기 재킷(34)의 길이(L1)의 30% 내지 100%이고,
    각각의 초전도 요소는 고체 초전도 물질 요소인, 저온 유지 장치.
  2. 청구항 1에서,
    각각의 초전도 요소(36)는 이붕화마그네슘(MgB2)으로부터 제조된, 저온 유지 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에서,
    각각의 초전도 요소(36)는, 상기 저온 유지 장치(28)의 수직축(Z)에 직교하는 수평 절단면(P3) 내에서, 개방-작동면 형태의 수평 섹션(S1)을 구비하는, 저온 유지 장치.
  4. 청구항 3에서,
    상기 수평 섹션(S1)은 상기 수평 섹션(S1)의 외부 윤곽(42)에 의해 구획된 총 표면의 면적의 2% 내지 75, 바람직하게 5% 내지 30%를 포함하는 면적을 구비하는, 저온 유지 장치.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에서,
    상기 수평 섹션(S1)은 대체로 직사각형 또는 타원형을 가진 외부 윤곽(42)과 내부 윤곽(44)을 구비하는, 저온 유지 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에서,
    상기 초전도 요소(들)(36)은, 상기 길이방향 축(X)에 직교하는, 상기 저온 유지 장치(28)의 횡축(Y)을 따라, 상기 재킷(34)의 폭(W1)의 60% 내지 100%를 점유하는, 저온 유지 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에서,
    상기 재킷(34)의 길이(L1)는 30cm 내지 3mm, 바람직하게 40cm 내지 150cm인, 저온 유지 장치.
  8. 자기부상 수송 차량(14)에 있어서,
    청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 저온 유지 장치(28)를 포함하고,
    상기 저온 유지 장치(28)는 상기 차량(14)이 그 위에서 이동할 수 있는 자기(magnetic) 트랙(12)에 면하도록 위치되는, 자기부상 수송 차량.
  9. 자기부상 수송 시스템(10)에 있어서,
    영구 자석들(18) 및 각각 자북극과 자남극을 정의하는 다수의 분리된 강자성 요소들(20, 22)을 포함하는 자기 트랙(12); 및
    자기부상 차량(14)을 구비하고,
    상기 자기부상 차량(14)은 청구항 8에 따른 자기부상 차량이고,
    각각의 저온 유지 장치(28)는 상기 자기 트랙(12)에 의해 발생되는 자기유도자기장(B1)과 상호작용할 수 있는, 자기부상 수송 시스템.
  10. 청구항 9에서,
    각각의 저온 유지 장치(28)의 초전도 요소들(36)의 수는 상기 자기 트랙(12)에 직교하는 횡 절단면(P1)을 따라 2개의 영구 자석들(18)을 구비하는 강자성 요소들(22)의 수와 동일한, 자기부상 수송 시스템.
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