KR20220010284A - 초전도 한류기의 저온용기 - Google Patents

초전도 한류기의 저온용기 Download PDF

Info

Publication number
KR20220010284A
KR20220010284A KR1020200088974A KR20200088974A KR20220010284A KR 20220010284 A KR20220010284 A KR 20220010284A KR 1020200088974 A KR1020200088974 A KR 1020200088974A KR 20200088974 A KR20200088974 A KR 20200088974A KR 20220010284 A KR20220010284 A KR 20220010284A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature container
plate
low
current limiter
body plate
Prior art date
Application number
KR1020200088974A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102696343B1 (ko
Inventor
김민지
이경호
Original Assignee
한국전력공사
엘에스일렉트릭(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사, 엘에스일렉트릭(주) filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020200088974A priority Critical patent/KR102696343B1/ko
Priority to CN202080065822.1A priority patent/CN114424004B/zh
Priority to PCT/KR2020/012870 priority patent/WO2021060831A1/ko
Priority to US17/763,519 priority patent/US12094625B2/en
Publication of KR20220010284A publication Critical patent/KR20220010284A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102696343B1 publication Critical patent/KR102696343B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/06Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B12/00Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines
    • H01B12/02Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines characterised by their form
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/04Cooling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • H02H9/023Current limitation using superconducting elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/825Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
    • Y10S505/85Protective circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 초전도 한류기의 저온용기에 관한 것으로, 저온용기에서 냉각밴드가 설치되는 중간바디가 별도로 제작된다. 중간바디는 강판을 다수 회 절곡한 정다각형 형상으로서 냉각밴드의 구리블록이 장착되는 평면부의 평면도 및 조도가 우수하여 구리블록의 밀착성이 향상되고, 위치에 따른 두께 편차가 존재하지 않는다. 따라서 냉각 성능이 향상되고 저온용기의 원주 둘레 전체에 걸쳐 균일한 냉각 성능을 발휘할 수 있다.

Description

초전도 한류기의 저온용기{LOW TEMPERATURE CONTAINER OF SUPERCONDUCTING FAULT CURRENT LIMITER}
본 발명은 초전도 한류기의 저온용기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초전도체 모듈의 극저온 상태를 유지하기 위해 액체질소가 충전되는 초전도 한류기의 저온용기에 관한 것이다.
정격용량 이상의 고장 전류에 의해 차단기가 소손되면 계통 보호가 불안정해지고 정전 구간이 확대되어 큰 피해가 발생할 뿐만 아니라 손상된 차단기를 교체하는데도 많은 시간과 비용이 추가로 발생한다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 초전도 한류기가 사용되고 있다.
초전도 한류기는 저항이 거의 없는 초전도체를 이용한 전력 기기로서 낙뢰, 지락, 단락 등의 사고 시 발생하는 이상 전류를 정상 전류로 변환하여 전력 계통을 보호하는 장치이다.
초전도 한류기의 주요 구성 중 하나인 초전도체 모듈은 극저온(약 -200℃ 이하) 상태가 유지되어야만 저항이 없는 초전도 특성을 유지할 수 있다.
따라서 이러한 극저온 상태를 유지하기 위해 초전도체 모듈을 저온용기 내부의 액체질소에 잠긴 상태로 설치하고, 저온용기의 외부는 진공용기로 단열하고 있다.
상기 저온용기는 극저온냉동기에 의해 냉각되는데, 극저온냉동기의 콜드헤드에 연결된 냉각밴드가 저온용기의 외부 측면 둘레에 설치됨으로써 냉각이 이루어진다.
상기 냉각밴드는 다수의 구리블록으로 이루어진다. 구리블록과 저온용기의 열전도성 향상을 위해 저온용기의 측면 둘레를 다수의 평면을 가지는 다각형 형상으로 가공하고, 그 가공 평면에 구리블록을 밀착 상태로 설치하고 있다.
그런데 저온용기(대구경 파이프로 제조함)의 외벽에 평면을 가공하는 작업이 쉽지 않고, 이에 평면 가공 작업에 많은 비용과 시간이 소요되었다.
또한 가공된 면의 평면도와 조도가 좋지 못하여 구리블록과의 밀착성이 저하되고, 가공 평면내 위치에 따른 벽체의 두께가 상이(원형 벽체의 외벽을 평면 가공한 것이기 때문에 하나의 평면 내에서 중간부분의 두께는 얇고 양측부의 두께는 두꺼움)하여 위치별로 열전도성이 상이하므로 저온용기의 둘레 전체에 있어서 균일한 냉각성능을 확보하는 것이 곤란하였다.
또한 구리블록을 장착하기 위해 가공 평면상에 스터드볼트를 용접하였는데, 상기와 같이 평면부의 두께가 위치에 따라 상이함으로써 스터드볼트의 용접 작업성이 저하될 뿐만 아니라, 스터드볼트 용접시 크고 무거운 저온용기를 취급해야만 하므로 작업 효율이 더욱 저하되었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1104234호(2012.01.03. 등록)
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 원주 둘레 전체에 걸쳐 균일한 냉각성능을 확보할 수 있고, 작업 난이도가 감소하고 작업성이 향상되어 제조 시간 및 비용이 절감될 수 있도록 된 초전도 한류기의 저온용기를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상하 방향으로 개구된 관 형상의 상부바디와; 상부는 개구되고 하부는 막혀 있는 하부바디와; 관 형상으로 형성되어 상기 상부바디와 하부바디의 사이에 연결되고, 외주면에 냉각밴드가 설치되는 중간바디;를 포함한다.
상기 중간바디는 정다각형 형상의 바디플레이트를 포함하고, 바디플레이트의 평면부는 위치에 상관없이 두께가 동일하다.
상기 바디플레이트는 직사각형의 강판이 길이 방향으로 일정 간격마다 다수 회 반복 절곡되고, 그 양단이 상호 용접되어 제작된다.
상기 평면부에 다수의 스터드볼트가 용접된다.
상기 바디플레이트의 상단과 하단에 상기 상부바디와 하부바디의 용접 면적을 확보하기 위한 용접플레이트가 용접된다.
상기 용접플레이트는 평평한 링 형상으로서 외주면은 바디플레이트의 외측면과 일치되는 동일한 정다각형 형상이고, 내주면은 원 형상으로서 바디플레이트의 내측면보다 반경 방향 내측으로 돌출 형성된다.
상기 바디플레이트의 외측 둘레에 냉각밴드가 설치된다.
상기 냉각밴드는 다수의 구리블록과, 구리블록들을 연결하는 플렉시블조인트를 포함한다.
상기 구리블록은 평평한 직사각형 판재로서 상기 바디플레이트의 평면부에 설치된 다수의 스터드볼트와 동수의 볼트홀이 형성되며, 상기 볼트홀에 상기 스터드볼트가 삽입되는 구조로 구리블록이 바디플레이트의 평면부에 면 밀착되고, 상기 스터드볼트에 너트가 체결된다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 저온용기에서 냉각밴드가 설치되는 중간바디를 강판을 절곡하는 방식으로 별도 제작함으로써 구리블록이 장착되는 평면부가 우수한 평면도 및 조도를 가질 수 있고 평면부 전체의 두께가 동일하게 된다.
따라서 구리블록의 밀착성이 향상되어 열전도성이 향상됨으로써 냉각성능이 향상되고, 평면의 위치에 상관없이 열전도성이 동일하므로 저온용기의 둘레 전체에 걸쳐 균일한 냉각성능을 확보할 수 있다.
또한 종래와 같이 저온용기의 측면에 직접 평면 가공을 실시할 필요가 없으므로 저온용기의 제작 공정의 난이도가 감소되고, 이에 작업의 효율성이 향상된다.
또한 평면에 스터드볼트를 용접할 때도 평면 전체의 두께가 균일하여 작업성이 향상될 뿐만 아니라 이 작업 역시 저온용기 완성 상태에서 실시되는 것이 아니라 중간바디 상태에서 실시되는 것이므로 크기가 큰 저온용기를 직접 다룰 필요가 없게 되어 작업이 편리하다.
상기와 같은 이유들에 의해 저온용기 제작 공정의 작업이 전반적으로 용이해지고 시간이 적게 걸리게 됨으로써 생산 비용이 절감되는 효과가 있다.
도 1은 초전도 한류기의 외관 모습을 도시한 정면도.
도 2는 도 1에서 진공용기를 제거한 상태의 도면.
도 3은 도 2에서 저온용기를 제거한 상태의 도면.
도 4는 중간바디의 일 구성인 바디플레이트의 정면도.
도 5는 상기 바디플레이트의 평면도.
도 6은 중간바디의 일 구성인 용접플레이트의 평면도.
도 7은 저온용기의 일 구성인 중간바디의 평면도.
도 8은 본 발명에 따른 저온용기의 분해도.
도 9는 냉각밴드 조립 상태도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저 도 1 내지 도 3을 참조하여 초전도 한류기의 구성을 간략히 설명한다.
초전도 한류기는 진공용기(10), 저온용기(20), 커버(30), 극저온냉동기(40), 초전도체 모듈(50) 및 냉각밴드(60) 등을 포함한다.
초전도 한류기의 용기는 외부의 진공용기(10)와 내부의 저온용기(20)로 구성된다. 상기 용기들은 원통형으로서 하단에는 바닥이 존재하고, 상단은 개구되어 있으나 커버(30)에 의해 폐쇄된다.
저온용기(20)의 내부에는 액체질소가 주입되어 있으며, 초전도체 모듈(50)은 저온용기(20)의 내부로 삽입되어 액체질소에 잠겨 있다.
초전도체 모듈(50)에 연결된 전도체(51)가 커버(30)를 통해 계통에 연결되어 초전도체 모듈(50)을 통해 전류가 흐르도록 되어 있다.
저온용기(20)의 일측부에 극저온냉동기(40)가 설치되며, 극저온냉동기(40)의 콜드헤드(41)는 냉각밴드(60)에 연결된다.
냉각밴드(60)는 저온용기(20)의 외주면 둘레에 설치된다. 따라서 저온용기(20) 내부 열이 냉각밴드(60)를 통해 극저온냉동기(40)의 쿨링헤드(41)로 전달되어 제거됨으로써 저온용기(20) 내부의 액체질소가 액체 상태를 유지하여 초전도체 모듈(50)을 초저온 상태로 유지할 수 있다.
진공용기(10)는 저온용기(20)의 외부를 둘러싸서 진공 단열 구조를 형성함으로써 외부로부터 저온용기(20)로의 열 유입을 차단한다.
도 2와 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 저온용기(20)는 하부바디(21)와 중간바디(100) 및 상부바디(22)로 분할 구성된다.
상기 하부바디(21)는 저온용기(20)에서 냉각밴드(60) 설치 부분의 아래쪽 부분을 이루는 것으로 원통 형상이고, 하단부는 막혀 있으며, 상단부는 개구되어 있다.
상기 상부바디(22)는 하부바디(21)와 동일한 재질, 직경, 두께를 가지는 원통으로서, 저온용기(20)에서 냉각밴드(60) 설치 부분의 위쪽 부분을 구성한다.
상기 중간바디(100)는 저온용기(20)에서 냉각밴드(60)가 설치되는 부분에 해당되는 것으로 저온용기(20)의 상하 방향 일부 구간의 벽체를 구성한다.
상기 중간바디(100)는 바디플레이트(110)와 그 상하에 각각 장착되는 용접플레이트(120) 및 상기 바디플레이트(110)의 측면에 설치되는 다수의 스터드볼트(130)를 포함한다.
도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 바디플레이트(110)는 정다각형 평면 형상을 갖는 관(pipe)형 구조물이다. 도 5에는 평면부(111)의 수가 12개인 정십이각형 형상의 실시예가 도시되어 있으나, 평면부(111)의 수는 저온용기(20)의 크기에 따라 적절히 변경될 수 있는 것이다.
상기 바디플레이트(110)는 길이가 긴 직사각형 강판을 다수 회 절곡하고 그 양단을 서로 용접하여 제작된다. 즉 바디플레이트(110)는 원래 평판 형상이며, 이를 길이 방향을 따라 일정 간격마다 반복 절곡하여 다수의 평면부(111)를 형성하는 것이다. 평면부(111)와 평면부(111) 사이는 모서리부(112)가 되며, 모서리부(112)의 내각의 크기는 모든 모서리부(112)에서 동일하다.
상기와 같이 바디플레이트(110)에서 각각의 평면부(111)는 원래 강판의 평면 상태를 그대로 유지하며, 이에 평면도 및 조도가 원형 파이프의 표면을 절삭하여 평면을 가공하는 종래의 경우에 비해 매우 우수하다.
또한 도시된 바와 같이 각 평면부(111)는 횡방향 전체에 걸쳐 두께의 변화 없이 동일한 두께를 가지며, 이는 모든 평면부(111)에서 동일하다.
따라서 바디플레이트(110)는 둘레 방향 전체에 걸쳐 동일한 두께를 가지므로 상기 중간바디(100)는 둘레 방향 전체에 걸쳐 반경 방향으로 동일한 열전도 성능을 가진다.
상기 평면부(111)의 외측면에는 다수의 스터드볼트(113)가 설치된다. 스터드볼트(113)는 일단부가 평면부(111)에 용접됨으로써 바디플레이트(110)에 고정된다. 도 4에는 하나의 평면부(111)에 2열 3행, 총 6개의 스터드볼트(113)가 설치된 실시예가 도시되어 있으나 이는 상기 냉각밴드(60)의 구리블록(61)(도 9 참조) 크기를 감안하여 적절히 변경될 수 있다.
상기 바디플레이트(110)의 상단과 하단에는 상부바디(22)와 하부바디(21)가 용접으로 연결되는데, 접합 면적을 충분히 확보할 수 있도록 바디플레이트(110)의 상단과 하단에는 각각 용접플레이트(120)가 먼저 용접된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 용접플레이트(120)는 바디플레이트(110)와 동일 재질의 평평한 플레이트로서 평면상 원형 링 형상을 가진다. 더 자세히는 용접플레이트(120)의 외주면(121)은 바디플레이트(110)와 동일한 정다각형 형상으로 형성되고 내주면(122)은 원형으로 형성된다.
상기 용접플레이트(120)의 내주면(122)은 바디플레이트(110)의 내측면보다 반경 방향 내측으로 돌출되어 있으며, 이에 따라 충분한 용접 면적을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 바디플레이트(110) 즉, 중간바디(100)의 구조적 강성이 향상된다.
이러한 형상의 용접플레이트(120)는 강판을 레이저 커팅(cutting)하여 제작할 수 있다.
용접플레이트(120)의 외주면(121)에서 서로 마주보는 평면부 사이의 거리는 바디플레이트(110)에서 서로 마주보는 평면부(111)(의 외측면) 사이의 거리와 동일하다.
도 7은 바디플레이트(110)의 상단에 용접플레이트(120)가 용접 설치된 상태를 도시한 것으로, 바디플레이트(110)와 용접플레이트(120)의 외주면은 서로 정확히 일치되고, 내주면(점선으로 표시됨)은 용접플레이트(120)의 내주면(122)이 바디플레이트(110)의 내주면보다 반경 방향 내측으로 돌출되어 있게 된다.
동일한 구조로 바디플레이트(110)의 하단에도 다른 용접플레이트(120)가 용접 설치되어 중간바디(100)의 제작이 완료된다.
상기와 같이 바디플레이트(110)의 상단과 하단에 링 형상의 용접플레이트(120)가 장착됨으로써 바디플레이트(110)가 횡방향 외력에 대해 보다 강건하게 대응할 수 있게 된다. 즉, 상기 용접플레이트(120)들에 의해 중간바디(100)의 구조적 강성이 향상된다.
이후 도 8과 같이 중간바디(100)의 상단과 하단에 각각 상부바디(22)와 하부바디(21)를 용접하여 저온용기(20)를 완성하게 된다.
이때 바디플레이트(110)의 상단과 하단에 설치된 상기 용접플레이트(120)들에 의해 상부바디(22)와 하부바디(21)의 용접 면적이 충분히 확보될 수 있게 됨으로써 상부바디(22), 중간바디(100), 하부바디(21)가 서로 견고하게 용접되고, 이에 저온용기(20)가 충분한 내압 강성을 갖출 수 있게 된다.
도 9는 상기 중간바디(100)의 외주면에 냉각밴드(60)를 설치한 상태를 도시한 것이다. 냉각밴드(60)는 다수의 구리블록(61)과, 인접한 구리블록(61)들을 서로 연결해주는 플렉시블조인트(62)를 포함한다.
상기 구리블록(61)은 소정 두께의 직사각형 평판으로서 바디플레이트(110)의 각 평면부(111)마다 1개씩 장착된다. 이를 위해 구리블록(61)에는 바디플레이트(110)의 스터드볼트(113)와 동수의 볼트홀이 형성되고, 구리블록(61)은 상기 스터드볼트(113)가 볼트홀에 삽입되는 상태로 바디플레이트(110)의 평면부(111)에 밀착되며, 이후 스터드볼트(113)에 너트가 체결됨으로써 구리블록(61)이 평면부(111)에 면 밀착되는 상태로 바디플레이트(110)에 고정된다.
이후 서로 이웃한 구리블록(61)들을 플렉시블조인트(62)로 연결한다. 상기 플렉시블조인트(62)는 구리블록(61)과 동일한 구리 재질로 제작되고 구리블록(61)과의 사이에 원활한 열전달이 이루어질 수 있도록 가능한 접촉 면적이 넓은 구조로 연결된다. 플렉시블조인트(62) 자체의 구조는 본 발명의 대상이 아니므로 상세한 설명은 생략한다.
위에서 상기 냉각밴드(60)는 저온용기(20)의 제작이 완료된 이후 설치되는 것으로 설명하였으나, 냉각밴드(60)의 설치 작업은 중간바디(100)가 상부바디(22)와 하부바디(21) 사이에 용접되기 이전에 독립된 상태에서 실시될 수 있음은 물론이다. 이 경우 중간바디(100)만을 취급하면서 냉각밴드(60) 설치 작업을 실시하게 되므로 저온용기(20)를 취급하면서 냉각밴드(60)를 설치하는 경우에 비하여 한층 수월하게 작업을 진행할 수 있는 장점이 있다.
상기와 같이 저온용기(20)의 외측면에 설치된 냉각밴드(60)는 전술한 바와 같이 극저온냉동기(40)의 콜드헤드에 동일한 구리 재질의 연결부재를 매개로 연결된다. 따라서 저온용기(20)의 내부의 액체질소와 극저온냉동기(40)의 콜드헤드(41) 사이에 열교환이 이루어져 액체질소의 온도를 상기 초전도체 모듈(50)이 초전도 상태를 유지할 수 있는 극저온 상태로 지속적으로 유지할 수 있다.
이제 본 발명의 작용 효과를 설명한다.
상기와 같이 본 발명에 따른 저온용기(20)는 냉각밴드(60)가 설치되는 중간바디(100)와, 이를 기준으로 그 상부바디(22)와 하부바디(21)가 각각 별도로 제작된 뒤 상호 용접되어 제조된다.
상기 중간바디(100)를 구성하는 주요 부품인 바디플레이트(110)는 길이가 긴 직사각형 강판을 일정 간격마다 다수 회 절곡하는 방식으로 제작됨으로써 절곡선 즉 모서리부(112) 사이의 평면부(111)들이 원재료인 강판의 평면 상태를 그대로 유지하므로 우수한 평면도 및 조도를 가짐은 물론 평면부(111) 전체가 동일한 두께를 가진다.
따라서 상기 평면부(111)에 냉각밴드(60)의 구리블록(61)이 매우 양호한 면 밀착 상태로 장착될 수 있게 됨으로써 중간바디(100)와 냉각밴드(60)를 매개로 한 액체질소와 극저온냉동기(40)의 콜드헤드(41) 사이의 열전달이 원활하게 이루어짐으로써 저온용기(20)의 냉각 성능이 향상된다.
또한 상기 평면부(111)는 위치에 상관없이 두께가 동일하므로 위치에 상관없이 균일한 열전도성을 가지며, 이러한 평면부(111)가 중간바디(100)의 둘레 방향을 따라 전체적으로 존재하므로 저온용기(20)의 둘레 전체에 걸쳐 균일한 냉각 성능을 확보할 수 있게 된다. 이는 초전도체 모듈(50)의 초전도 선재 전체가 저온용기(20)내 위치에 관계없이 균일한 초전도 상태를 유지할 수 있는 것을 의미하므로 초전도 한류기의 작동 성능이 보다 안정화 및 향상될 수 있다.
또한 상기 바디플레이트(110)의 평면부(111)는 평판재 절곡에 의해 형성된 것이므로 저온용기의 외측면을 직접 절삭하여 평면을 가공하는 종래의 경우보다 작업 자체가 수월하다. 따라서 저온용기(20)의 제작이 보다 용이해질 뿐만 아니라 비용이 절감된다.
또한 상기 바디플레이트(110)의 평면부(111)의 두께가 전체적으로 동일하여 스터드볼트(13) 용접시 평면부(111) 변형 방지를 위해 용접 열량을 위치에 따라 세밀하게 고려할 필요가 없으므로 작업이 한층 용이해지며, 보다 신속하게 진행할 수 있게 된다.
더불어 스터드볼트(13)를 용접할 때 종래와 같이 저온용기(20) 완성 상태에서 실시하지 않고 상대적으로 크기가 작고 중량이 가벼운 중간바디(100)에 실시함으로써 작업이 한결 간편해진다.
상기와 같이 저온용기(20) 제작 공정의 전반적인 작업이 용이해지고 시간이 적게 걸리게 됨으로써 생산 비용이 절감되는 효과가 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 진공용기 20 : 저온용기
21 : 하부바디 22 : 상부바디
30 : 커버 40 : 극저온냉동기
41 : 콜드헤드 50 : 초전도체 모듈
51 : 전도체 60 : 냉각밴드
61 : 구리블록 62 : 플렉시블조인트
100 : 중간바디 110 : 바디플레이트
111 : 평면부 112 : 모서리부
113 : 스터드볼트 120 : 용접플레이트
121 : 외주면 122 : 내주면

Claims (9)

  1. 상하 방향으로 개구된 관 형상의 상부바디와;
    상부는 개구되고 하부는 막혀 있는 하부바디와;
    관 형상으로 형성되어 상기 상부바디와 하부바디의 사이에 연결되고, 외주면에 냉각밴드가 설치되는 중간바디;
    를 포함하는 초전도 한류기의 저온용기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 중간바디는 정다각형 형상의 바디플레이트를 포함하고, 바디플레이트의 평면부는 위치에 상관없이 두께가 동일한 것을 특징으로 하는 초전도 한류기의 저온용기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 바디플레이트는 직사각형의 강판이 길이 방향으로 일정 간격마다 다수 회 반복 절곡되고, 그 양단이 상호 용접된 것을 특징으로 하는 초전도 한류기의 저온용기.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 평면부에 다수의 스터드볼트가 용접된 것을 특징으로 하는 초전도 한류기의 저온용기.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 바디플레이트의 상단과 하단에 상기 상부바디와 하부바디의 용접 면적을 확보하기 위한 용접플레이트가 용접된 것을 특징으로 하는 초전도 한류기의 저온용기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 용접플레이트는 평평한 링 형상으로서 외주면은 바디플레이트의 외측면과 일치되는 동일한 정다각형 형상이고, 내주면은 원 형상으로서 바디플레이트의 내측면보다 반경 방향 내측으로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 초전도 한류기의 저온용기.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 바디플레이트의 외측 둘레에 냉각밴드가 설치된 것을 특징으로 하는 초전도 한류기의 저온용기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 냉각밴드는 다수의 구리블록과, 구리블록들을 연결하는 플렉시블조인트를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 한류기의 저온용기.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 구리블록은 평평한 직사각형 판재로서 상기 바디플레이트의 평면부에 설치된 다수의 스터드볼트와 동수의 볼트홀이 형성되며, 상기 볼트홀에 상기 스터드볼트가 삽입되는 구조로 구리블록이 바디플레이트의 평면부에 면 밀착되고, 상기 스터드볼트에 너트가 체결되는 것을 특징으로 하는 초전도 한류기의 저온용기.

KR1020200088974A 2019-09-24 2020-07-17 초전도 한류기의 저온용기 KR102696343B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200088974A KR102696343B1 (ko) 2020-07-17 2020-07-17 초전도 한류기의 저온용기
CN202080065822.1A CN114424004B (zh) 2019-09-24 2020-09-23 超导体冷却容器用冷却装置
PCT/KR2020/012870 WO2021060831A1 (ko) 2019-09-24 2020-09-23 초전도체 냉각용기용 냉각장치
US17/763,519 US12094625B2 (en) 2019-09-24 2020-09-23 Cooling apparatus for superconductor cooling container

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200088974A KR102696343B1 (ko) 2020-07-17 2020-07-17 초전도 한류기의 저온용기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220010284A true KR20220010284A (ko) 2022-01-25
KR102696343B1 KR102696343B1 (ko) 2024-08-20

Family

ID=80049233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200088974A KR102696343B1 (ko) 2019-09-24 2020-07-17 초전도 한류기의 저온용기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102696343B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115289716A (zh) * 2022-06-09 2022-11-04 北京交通大学 一种双极冷头制冷机冷插拔装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101104234B1 (ko) 2010-09-30 2012-01-10 한국전력공사 초전도 한류기 내부 온도 제어 장치 및 방법
KR101569521B1 (ko) * 2014-08-28 2015-11-17 기초과학연구원 초전도 가속관용 극저온 유지용기
KR20160086682A (ko) * 2015-01-12 2016-07-20 한국전기연구원 전도냉각형 초전도자석 냉각 시스템
KR20190078918A (ko) * 2017-12-27 2019-07-05 한국기계연구원 초전도 자석 전도 냉각 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101104234B1 (ko) 2010-09-30 2012-01-10 한국전력공사 초전도 한류기 내부 온도 제어 장치 및 방법
KR101569521B1 (ko) * 2014-08-28 2015-11-17 기초과학연구원 초전도 가속관용 극저온 유지용기
KR20160086682A (ko) * 2015-01-12 2016-07-20 한국전기연구원 전도냉각형 초전도자석 냉각 시스템
KR20190078918A (ko) * 2017-12-27 2019-07-05 한국기계연구원 초전도 자석 전도 냉각 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115289716A (zh) * 2022-06-09 2022-11-04 北京交通大学 一种双极冷头制冷机冷插拔装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR102696343B1 (ko) 2024-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9184427B2 (en) Battery assembly with high thermal conductivity
US20230202371A1 (en) Vacuum insulator in a storehouse and methods of making and using the same
US7849704B2 (en) Cryogenic apparatus of superconducting equipment
JP4593933B2 (ja) 多相超電導ケーブルの接続構造
EP3675221B1 (en) Battery box
KR20220010284A (ko) 초전도 한류기의 저온용기
US4189527A (en) Spherical heat pipe metal-hydrogen cell
CN101807456A (zh) 超导电缆的低温保持装置
KR20120080535A (ko) 초전도 기기용 용기 및 초전도 기기
WO2016013150A1 (ja) 電池モジュール
CN103413645B (zh) 一种分离式一级电流引线装置
WO2016003213A1 (ko) 액화천연가스 저장탱크 및 액화천연가스 저장 탱크의 단열벽 고정장치
US4482878A (en) Integrated conductor and coil structure for superconducting coils
JPS509479B1 (ko)
CN104091913B (zh) 一种动力电池极柱体加工工艺及动力电池极柱体
CN108232366B (zh) 热管理装置和电池模组
US11222740B2 (en) Superconducting magnet
US20220336123A1 (en) Cooling apparatus for superconductor cooling container
KR20180113929A (ko) 초전도 케이블용 단말
CN205211828U (zh) 一种用于动力电池极柱的预紧连接部件
CN214590927U (zh) 一种用于无机壳塑封伺服电机增强刚性和散热的结构
CN105990601A (zh) 电池组
US20240204282A1 (en) Battery cell enclosure
CN102593391A (zh) 一种用于软包装电池组的连接件
CN219917297U (zh) 二次电池

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant