CN107076474B - 极低温冷却装置以及超导设备用连接结构体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种极低温冷却装置以及超导设备用连接结构体，在修理或替换极低温冷却装置的温度传感器等传感器时，无需解除极低温冷却装置以及与此连接的系统整体的真空状态即可替换传感器等。

Description

极低温冷却装置以及超导设备用连接结构体

技术领域

本发明涉及一种极低温冷却装置以及超导设备用连接结构体。

背景技术

极低温冷却技术包括使用超导体的电力传输技术、医疗技术、核聚变基础技术以及人造卫星相关技术等，在多种领域被广泛利用并研究。

极低温冷却方法中，使用较多的方法是设置使用液态氮等制冷剂进行冷却的冷却部，所述制冷剂在收纳冷却对象的冷却容器的外侧进行循环，在所述冷却部的外侧设置用于进行真空隔热的真空部。

通过如上的方法，用冷却至极低温的制冷剂来对冷却对象进行冷却，并通过真空隔热部阻隔热量出入，从而能够稳定地保持极低温状态。

这样的极低温冷却需要保持一定的冷却条件。例如，对于超导体来说，保持超导条件时超导体的电阻接近于0，因此在低电压下也具有输电能力强的特性，但是当解除极低温条件时，超导体的电阻剧增，使得无法进行正常的电力传输，并且有可能发生安全事故等。

因此，极低温冷却装置需要稳定地保持冷却对象的极低温状态，进而，需要持续地监控冷却对象的极低温状态是否保持稳定。

因此，极低温冷却装置可以具备用于测定冷却对象温度的温度传感器。

对于这样的温度传感器，可以考虑直接测定冷却对象温度的方法或者直接测定液态制冷剂温度的方法，但是难以对冷却对象或者制冷剂设置温度传感器的情况较多，并且有可能通过用于电连接冷却传感器的配线等发生热侵入问题。

为了消除这样的问题，可以考虑的方法是，将温度传感器设置在形成所述冷却部的制冷剂容器的表面，以测定制冷剂容器的表面的温度，从而推测制冷剂的温度，进而判断冷却对象的温度。

在这种情况下，当所述温度传感器发生故障或寿命用尽时，为了维修以及替换所述温度传感器，不可避免地要解除构成冷却部的制冷剂容器与构成真空隔热部的真空容器之间的真空状态。

为了对极低温冷却装置所具备的温度传感器进行维修以及替换而解除真空状态，意味着对冷却装置的冷却对象整体解除真空，替换温度传感器之后对冷却装置以及与此连接的系统整体再次进行真空化的时间和物力正比于连接冷却装置的系统的大小或规模。

发明内容

所要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种极低温冷却装置，其在对极低温冷却装置的温度传感器等传感器进行修理或替换时，无需解除极低温冷却装置以及与此连接的系统整体的真空状态，就替换传感器等，从而能够稳定地保持极低温条件。

作为具体的示例，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种作为极低温冷却装置的超导设备用连接结构体，在对与超导电缆连接的超导设备用连接结构体所具备的传感器进行维护时，无需解除所述连接结构体的整体真空状态，只需对部分区域解除真空，从而在短时间内简便地进行所述传感器的分离及安装，进而能够稳定地保持极低温条件。

另外，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种作为极低温冷却装置的超导设备的连接结构体，其在为维护所述传感器而对所述连接结构体的部分区域解除真空状态时，防止外部的空气以及水分流入解除真空状态的部分区域。

解决技术问题的方案

为了解决上述技术问题，本发明可以提供一种极低温冷却装置，其包括：冷却部，位于冷却对象的外侧，用于对所述冷却对象进行冷却，并包括制冷剂容器以收纳循环的液态制冷剂；真空隔热部，位于所述冷却部的外侧，包括真空容器，所述真空容器处于真空以便对所述冷却部进行真空隔热；传感器，位于构成所述冷却部的所述制冷剂容器的表面；传感器端口，贯穿所述真空容器并延伸至设有所述传感器的所述制冷剂容器的表面，且与所述真空隔热部隔绝；以及清除端口，位于所述真空容器的外部，用于向所述传感器端口的内部供给惰性气体，或者向所述传感器端口的内部提供负压。

此时，可以将所述传感器可拆装地安装在所述制冷剂容器上，所述传感器端口可以具备：管道构件，从所述制冷剂容器延伸至所述真空容器，其一端贯穿所述真空容器而与外部连通；以及盖子，用于密封所述管道构件的一端部。

其中，所述传感器可拆装地紧固于安装在所述制冷剂容器表面的安装部上。

另外，所述管道构件的至少一部分区域可以具有波纹管结构。

此时，可以具备连接所述传感器端口与所述清除端口的连接管，所述连接管可以在所述真空容器和所述制冷剂容器之间的接近所述制冷剂容器的位置上与所述传感器端口连通。

另外，所述清除端口上可以设有选择性地阻断所述连接管的阀门。

另外，当解除所述传感器端口内部的真空状态时，可以通过所述清除端口向所述传感器端口内部供给惰性气体。

其中，当使所述传感器端口的内部形成真空状态时，可以通过所述清除端口向所述传感器端口内部施加负压。

此时，可以将所述真空隔热部分割为多个，各个真空隔热部的内部设有各自的传感器。

另外，分割为多个的所述真空隔热部可以分别具备传感器端口以及与所述传感器端口连接的清除端口，所述传感器可以安装在各个真空隔热部所具备的传感器端口内部的制冷剂容器侧。

另外，为了解决上述技术问题，本发明可以提供一种超导设备用连接结构体，其特征在于，包括：制冷剂容器，在其下部具有收纳液态制冷剂的极低温部，在所述极低温部的上部具有温度梯度部，所述温度梯度部中收纳有气态制冷剂，并且所述气态制冷剂具有温度梯度，所述制冷剂容器的上部开放；真空容器，其包围所述制冷剂容器，以对所述制冷剂容器进行真空隔热；传感器端口，其从所述制冷剂容器贯穿所述真空容器，并且可拆装地设置有至少一个传感器，所述传感器用于感测所述制冷剂容器的温度或者收纳在所述制冷剂容器内的制冷剂的温度；清除端口，位于所述真空容器的外壁上，用于向所述传感器端口内部供给惰性气体，或者向所述传感器端口内部提供负压；常温部管体，其与所述制冷剂容器隔开，收纳有绝缘油或者绝缘气体而构成常温部；密封构件，用于密封所述制冷剂容器的开放的上部，以隔开所述温度梯度部与所述常温部；以及导线，其在所述制冷剂容器的液态制冷剂中与超导电缆的超导导体层连接，并且贯穿所述密封构件而延伸至所述常温部管体。

另外，在所述制冷剂容器的至少一部分区域设有安装部，所述传感器可拆装地安装在所述安装部。

其中，所述传感器端口可以具备：管道构件，从所述制冷剂容器延伸至所述真空容器，其一端贯穿所述真空容器而与外部连通；以及盖子，用于密封所述管道构件的一端部。

所述管道构件的至少一部分区域可以设有热传导防止单元，所述热传导防止单元用于延长所述制冷剂容器与所述真空容器之间的热传导路径。

另外，所述热传导防止单元可以由设置于所述管道构件的至少一部分区域上的凹凸部或者波纹管构成。

并且，可以在所述盖子上安装信号用端子，所述信号用端子与从所述传感器延伸的电缆电连接。

此时，可以进一步具备连接所述传感器端口与所述清除端口的连接管。

并且，所述连接管以临近所述制冷剂容器的方式与所述传感器端口连接。

此时，在所述真空容器外部的所述连接管的规定位置可以进一步设有阀门，所述阀门选择性地阻断所述连接管。

其中，当解除所述传感器端口内部的真空状态时，可以通过所述清除端口以及所述连接管向所述传感器端口内部供给惰性气体，当所述传感器端口的内部形成真空状态时，通过所述清除端口向所述传感器端口内部提供负压。

另外，为了解决上述技术问题，本发明可以提供一种超导设备用连接结构体的传感器安装方法，所述超导设备用连接结构体具备：制冷剂容器，在其内部收纳有制冷剂；真空容器，其包围所述制冷剂容器，以对所述制冷剂容器进行真空隔热；传感器端口，从所述制冷剂容器贯穿所述真空容器，在其一端设有盖子，并且可拆装地设置有用于感测所述制冷剂温度的传感器；清除端口，位于所述真空容器的外壁上，并与所述传感器端口连接，所述超导设备用连接结构体的传感器安装方法的特征在于，包括如下步骤：通过所述清除端口向所述传感器端口内部供给惰性气体；分离所述盖子，以解除所述传感器端口内部的真空状态；从所述传感器端口的内部分离出所述传感器，然后将所述传感器安装在所述传感器端口的内部；通过所述清除端口向所述传感器端口的内部提供负压。

有益效果

根据本发明，当极低温冷却装置以及作为其示例的超导设备用连接结构体具备温度传感器等传感器时，具备与构成冷却部的制冷剂容器与构成真空隔热部的真空容器之间的空间隔开，进而提供所述传感器安装空间的额外的传感器端口，从而能够在短时间内简便地进行所述传感器的分离以及安装。即，在分离或安装所述传感器时，无需解除对包括极低温冷却装置以及作为其示例的超导设备用连接结构体和超导电缆的整体系统的真空状态，只需单纯地解除所述传感器端口的真空状态，从而能够简便又迅速地进行所述传感器的分离以及安装。

另外，本发明涉及的极低温冷却装置以及作为其示例的超导设备用连接结构体具备所述传感器端口与能够选择性地向所述传感器端口提供惰性气体以及负压的清除端口，以便在为维护所述传感器而解除所述传感器端口内部的真空状态之前，通过所述清除端口向所述传感器端口内部供给惰性气体，从而能够防止外部的空气以及水分渗透到所述传感器端口的内部。进而，在安装所述传感器之后使所述传感器端口的内部成为真空状态时，通过所述清除端口向所述传感器端口内部提供负压，从而能够迅速又简便地使所述传感器端口内部成为真空状态。

另外，在构成本发明涉及的极低温冷却装置以及作为其示例的超导设备用连接结构体时，在所述传感器端口的管道构件上设置延长热传导路径的诸如波纹管的热传导防止单元，以便尽可能地防止构成所述真空隔热部的真空容器的外部的热量通过所述传感器端口传递至构成所述冷却部的制冷剂容器，从而能够保持所述超导电缆的超导条件。

进而，当以有线方式传输由所述传感器获取的温度信息时，在密封所述传感器端口的盖子上安装信号用端子，并将所述传感器的电缆连接于所述信号用端子上，从而能够向外部传输所述温度信息。在这种情况下，不需要用于传输所述温度信息的额外的装置等，因此简化所述传感器端口的结构，从而能够缩减其组装以及制作所需的时间以及成本。

附图说明

图1示出了本发明涉及的极低温冷却装置的结构图。

图2示出了与作为本发明涉及的极低温冷却装置的示例的超导设备用连接结构体连接而被冷却至极低温的超导电缆的部分剖开立体图。

图3示出了图2的剖视图。

图4示出了作为本发明涉及的极低温冷却装置的示例的超导设备用连接结构体的剖视图。

图5示出了作为本发明涉及的极低温冷却装置的示例的超导设备用连接结构体的立体图。

图6示出了图5的剖视图。

图7是图6的‘A’区域的局部放大剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。但是，本发明并不限定于在此说明的实施例，而是可以以其它形式具体化。提供实施例的目的在于，使公开的内容彻底且完整，并向本领域技术人员充分地传达本发明的思想。在整篇说明书中，相同的附图标记表示相同的构成要素。

图1示出了本发明涉及的极低温冷却装置的结构图。

本发明涉及的极低温冷却装置1′具备：冷却部200′，在其中心部配置有冷却对象100′，以便通过所述冷却对象100′外部的制冷剂进行冷却；真空隔热部500′，用于对所述冷却部200′进行真空隔热。

例如，所述冷却对象100′可以是超导电缆中包含超导体的芯部等。关于超导电缆，将参照图2及其后面的图再进行详细说明。

只要是需要进行超低温冷却的冷却对象100′，就可以灵活多样地应用图1所示的本发明涉及的极低温冷却装置1′。

本发明涉及的极低温冷却装置1′包括：冷却部200′，使液态制冷剂进行循环，以使冷却对象100′冷却至极低温；以及真空隔热部500′，其包围所述冷却部200′，以对所述冷却部200′的周围进行真空隔热，可以包括用于感测冷却对象100′温度的温度传感器等至少一个传感器2820′。

所述冷却部200′可以具备制冷剂流路，所述制冷剂流路用于从极低温冷却装置1′的外部供给冷却的液态制冷剂，使所述液态制冷剂与冷却对象100′进行热交换之后从冷却装置排出，经再次冷却后，再次供给至冷却装置。

具体而言，本发明涉及的极低温冷却装置1′可以包括：冷却部200′，位于冷却对象100′的外侧，用于对所述冷却对象进行冷却，并包括制冷剂容器300′以收纳循环的液态制冷剂；真空隔热部500′，位于所述冷却部200′的外侧，并包括真空容器600′，所述真空容器600′处于真空以便对所述冷却部200′进行真空隔热；传感器2820′，位于构成所述冷却部200′的所述制冷剂容器300′的表面；传感器端口2800′，贯穿所述真空容器600′并延伸至设有所述传感器2820′的所述制冷剂容器300′的表面，与所述真空隔热部500′隔绝；清除端口2900′，位于所述真空容器600′的外部，用于向所述传感器端口2800′的内部供给惰性气体，或者向所述传感器端口2800′的内部提供负压。

本发明涉及的极低温冷却装置的传感器2820′可以是用于间接测定冷却对象100′的温度的温度传感器。

若要直接将所述传感器2820′安装在冷却对象上，则为了将由传感器2820′感测到的信息导出至外部装置的控制部侧，需要贯穿流有制冷剂的冷却部200′，会降低气密性，因此可以采用安装在构成冷却部200′的制冷剂容器300′侧的方法。

所述制冷剂容器300′由金属材料构成，因此能够通过安装在所述制冷剂容器300′侧的传感器2820′的温度判断制冷剂的温度，进而判断冷却对象100′的温度。

另外，本发明涉及的极低温冷却装置1′具备用于设置传感器2820′的传感器端口2800′，以便在维护传感器2820′时，不破坏构成极低温冷却装置1′的真空隔热部500′整体的真空。

所述传感器端口2800′是将安装传感器2820′的区域划分为极小部位而单独设定的真空区域，由此在需要替换或修理传感器时，只需解除传感器端口2800′的真空，就可以维护传感器2820′，因此不会影响整体真空隔热部500′。

另外，可以在一个冷却装置设置多个构成本发明涉及的极低温冷却装置的真空隔热部500′。

即，图1的(a)所示的实施例中示出了极低温冷却装置1′具备一个真空隔热部500′的示例，图1的(b)所示的实施例中示出了构成一个极低温冷却装置1的真空隔热部500′由第一真空隔热部500a′、第二真空隔热部500b′以及第三真空隔热部500c′构成的示例。

如果将用于对一个极低温冷却装置1′内部的极低温状态的冷却部200′进行真空隔热的真空隔热部500′分割成多个，则在发生构成极低温冷却装置1′的真空容器600′等破损等问题时，或者发生上述的传感器端口2800′破损等问题时，同样仅解除特定真空隔热部500′的真空，从而能够防止整体系统的真空一同被破坏，并且能够大幅缩短系统维修时间。

另外，本发明涉及的极低温冷却装置1′中，传感器端口2800′在通常的工作状态下也需要保持真空状态。但是，在替换传感器2820′的状况下需要解除传感器端口2800′的真空状态。

在这种情况下，所述制冷剂容器300′处于极低温状态，在解除传感器端口2800′的真空的同时有可能在安装于制冷剂容器300′上的传感器2820′上发生严重的结霜，而这样的结霜导致难以分离或替换温度传感器，因此需要一种在解除传感器端口2800′的真空的同时阻隔外部的潮湿空气流入，从而抑制结霜的方法。因此，所述清除端口2900′位于所述真空容器600′的外壁上，在解除所述传感器端口2800′的真空时向所述传感器端口2800′内部供给惰性气体，或者在需要对所述传感器端口2800′进行真空化的状况下向所述传感器2800′内部提供负压。

为了容易地达成这样的目的，设置用于连接所述传感器端口2800′与所述清除端口2900′的连接管2910′，优选地，所述连接管2910′连接在所述真空容器600′和所述制冷剂容器300′之间的接近制冷剂容器300′的位置上，以使所述连接管2910′与所述传感器端口2800′连通。

即，是为了在解除所述传感器端口2800′的真空时，将通过清除端口2900′喷射的惰性气体等最有效地供给至所述传感器2820′侧。

并且，如图1的(b)所示，当划分有多个所述真空隔热部500′时，可以在各个真空隔热部500a′、500b′、500c′的内侧设置传感器2800a′、2800b′、2800c′，并且可以设置传感器端口2800′以及清除端口2900′，以便对各个传感器2800a′、2800b′、2800c′进行维护。

在图1的(b)所示的实施例中，可以在所述第一真空隔热部500a′、第二真空隔热部500b′以及第三真空隔热部500c′分别设置第一传感器端口2800a′、第二传感器端口2800b′以及第三传感器端口2800c′，并且设置通过连接管与各个传感器端口2800a′、2800b′、2800c′连接的第一清除端口2900a′、第二清除端口2900b′以及第三清除端口2900c′。

构成图1的(a)以及图1的(b)所示的极低温冷却装置的传感器2820′可拆装地安装在所述制冷剂容器300′上，所述传感器端口2800′可以包括：管道构件2830′，其从所述制冷剂容器300′朝向所述真空容器600′延伸，其一端贯穿所述真空容器600′而与外部连通；以及盖子2840′，用于密封所述管道构件2830′的一端部。

并且，关于由所述传感器2820′感测到的信息，如图1的(a)所示，可以构成为与所述传感器2820′连接的电缆2824′经由所述传感器端口2800′引出至外部，从而通过所述电缆2824′接收感测信息。

另外，如图1的(b)所示，可以在所述盖子2840′上安装信号用端子2842′，所述信号用端子2842′与从所述传感器2820′延伸的电缆2824′电连接。即，可以构成为，贯穿盖子2840′以安装信号用端子2842′，所述信号用端子2824′的一端与从所述传感器2820′延伸的电缆2824′电连接，在所述信号用端子2824′上安装用于感测信息的额外的连接件等。因此，如图1的(a)所示，可以构成为不使电缆直接露出，能够提高与其它周边设备的连接性。

并且，如图1的(a)所示，所述传感器2820′可以直接附着或安装在制冷剂容器上，但是也可以如图1的(b)所示，可拆装地紧固于安装在制冷剂容器300′表面的安装部2810′上。

当所述传感器2820′具备用于通过螺栓2822′等紧固件进行紧固的紧固孔时，构成为安装在金属材料的安装部2810′上，从而能够牢固地固定传感器2820′。

并且，所述管道构件2830′的部分区域可以构成为波纹管2834′结构。所述波纹管2834′增加热传导的热移动路径，从而能够使热传导最小化。

也可以在所述清除端口2900′上设置选择性地阻断所述连接管2910′的阀门2912′，从而选择性地控制惰性气体的供给或真空压的施加。

当通过所述清除端口2900′解除所述传感器端口2800′内部的真空状态时，可以通过所述清除端口2900′向所述传感器端口2800′的内部供给惰性气体，或者当使所述传感器端口2800′的内部形成真空状态时，也可以通过所述清除端口2900′向所述传感器端口2800′的内部施加负压。

图2示出了与作为本发明涉及的极低温冷却装置的示例的超导设备用连接结构体连接而被冷却至极低温的超导电缆的部分剖开立体图，图3示出了图2的剖视图。

超导电缆1000由内到外包括：芯部100、冷却部200、内部金属管300、隔热部400、真空隔热部500、外部金属管600以及护套部700，所述芯部100包括：骨架110；至少两个超导导体层130，所述超导导体层130包括沿着所述骨架110的长度方向并排配置并围绕所述骨架110外部的多个超导体；绝缘层140，围绕所述超导导体层130；至少两个超导屏蔽层180，所述超导屏蔽层180包括沿着所述骨架110的长度方向并排配置并围绕所述绝缘层140外部的多个超导体，所述冷却部200位于所述芯部100的外侧，具备用于冷却所述芯部100的液态制冷剂的制冷剂流路，以便冷却所述芯部100，所述内部金属管300位于所述冷却部200的外侧，所述隔热部400位于所述内部金属管300的外侧，形成着以多层卷绕有隔热材料401的隔热层，所述真空隔热部500在所述隔热部400外部的隔开的位置上具备多个隔离件560，以便对所述冷却部200进行真空隔热，所述外部金属管600位于所述真空隔热部500的外侧，所述护套部700位于所述外部金属管600的外侧，形成护套层。

下面依次分析构成超导电缆的各个构成要素。所述骨架110提供将扁长的超导体安装于骨架110周围的场所，同时发挥用于形成形状的框架作用，可以成为故障电流流动的路径。所述骨架110可以具有将截面为圆形的多个铜(Cu)裸线111压缩成圆形的形状。

由于将构成所述骨架110的多股圆形截面的铜(Cu)裸线111压缩成圆形的绞线形状，所以骨架110表面必然凹凸不平。因此，为了使骨架110的凹凸表面变得平滑，可以在骨架110的外部覆盖平滑层120。所述平滑层120可以采用半导电性碳纸或黄铜带等材料。

因所述平滑层120而变得平滑的所述骨架110的外侧可以设有第一超导导体层130a，所述第一超导导体层130a是由多个超导体围绕而形成的层。可以将第一超导导体层130a设置成，使多个超导体并排邻接而围绕所述平滑层120周围。另外，如图2所示，根据通过超导电缆输电或配电的电流容量，可以构成多个超导导体层130。

图2所示的实施例中具备两个超导导体层130a、130b。另外，单纯地层叠配置超导导体层时，由于电流的趋肤效应，电流容量不会增加。为了防止这样的问题，当具备多个超导导体层时，可以在超导导体层130a、130b之间设置绝缘层140。所述绝缘层140可以构成为绝缘带的形式，配置在层叠的超导导体层130a、130b之间，使超导导体层130a、130b彼此绝缘，从而能够防止层叠的超导体的趋肤效应。

图2所示的实施例中示出了所述超导导体层130由两层即第一超导导体层130a和第二超导导体层130b构成的示例，但是根据需要，还可以具备层数更多的超导导体层。

并且，构成各超导导体层130a、130b的超导体可以与构成骨架110的各裸线并联连接。这是为了在发生超导条件的破坏等事故时，使流向超导线材的电流流向骨架110的裸线。为的是通过这样的方法在不满足超导条件时防止超导线材的电阻变大而使超导线材发热或损伤等。

设置在所述第一超导导体层130a外侧的第二超导导体层130b的外部可以设有内部半导电层150。所述内部半导电层150可以用来缓解超导导体层130的不同区域的电场集中，使表面电场均匀。可以通过卷绕半导电带的方式设置所述内部半导电层150。

所述内部半导电层150的外侧可以设有绝缘层160。所述绝缘层160可以用来增大超导电缆的绝缘强度。为了使高压电缆绝缘，一般采用XLPE(Cross Linking-Polyethylene：交联聚乙烯)或充油方式(oil filled cable)，但是为了超导体的超导性，将超导电缆冷却至极低温，而在极低温下XLPE因受损而存在绝缘击穿的问题，充油方式(oil filled cable)则会引发环境问题等，因此本发明涉及的超导电缆1000可以将普通纸质的绝缘纸用作绝缘层160，可以通过多次卷绕绝缘纸的方式构成所述绝缘层160。

所述绝缘层160的外部可以设有外部半导电层170。所述外部半导电层同样可以用来缓解超导导体层130的不同区域的电场集中，使表面电场均匀，并且同样可以通过卷绕半导电带的方式设置所述外部半导电层170。

并且，所述外部半导电层170的外侧可以设有超导屏蔽层180。形成所述超导屏蔽层180的方法可以与形成所述超导导体层130的方法相同。当所述外部半导电层170的表面不均匀时，可以根据需要设置平滑层(未图示)，可以在所述平滑层的外部分别沿着圆周方向并排配置用于形成超导屏蔽层180的超导体。

所述超导屏蔽层180的外侧可以设有发挥芯部100外装作用的芯外装层190。所述芯外装层190可以包括各种带或粘合剂等，并且可以发挥外装作用，使芯部100露出于后述的冷却层。

可以通过这样的方法构成超导电缆1000的芯部100，虽然图2以及图3中示出了所述平滑层以及所述半导电层由相同材料的单层构成，但是可以根据需要增设多种附属层。

所述芯部100的外侧可以设有冷却部200。所述冷却部200可以用来冷却所述芯部100的超导体，所述冷却部200的内侧可以设有液态制冷剂的循环流路。所述液态制冷剂可以使用液态氮，所述液态制冷剂(液态氮)以冷却至零下200度左右温度的状态在所述冷却流路中循环，能够保持冷却部内部的芯部所具备的超导体的超导条件即极低温。

所述冷却部200所具备的冷却流路可以使液态制冷剂沿着一个方向流动，在超导电缆1000的接线盒等中回收且再次冷却，然后再次供应至所述冷却部200的冷却流路中。

所述冷却部200的外侧可以设有内部金属管300。所述内部金属管300与后述的外部金属管600一同发挥超导电缆的外装作用，防止在超导电缆的铺设以及搬运过程中的芯部100的机械损伤。为了容易制造并搬运，将超导电缆卷绕在卷筒上，在设置时展开卷绕在卷筒上的电缆进行设置，因此超导电缆1000可以持续承受弯曲应力或拉伸应力。

为了在承受这样的机械应力的情况下仍然保持初始性能，可以设置内部金属管300。因此，为了增强对于机械应力的强度，所述内部金属管300可以具有沿着超导电缆1000的长度方向重复出现隆起和凹陷的波纹结构(corrugated)，所述内部金属管300可以由铝等材料构成。

所述内部金属管300位于所述冷却部200的外侧，因此可以处于与液态制冷剂温度对应的极低温下。因此，可以将所述内部金属管300归类为低温部金属管。

另外，所述内部金属管300的外周面可以设有隔热部400，所述隔热部400包括以多层卷绕有隔热材料的隔热层，所述隔热材料在高反射率金属薄膜上涂覆有较薄的低热导率高分子。所述隔热层构成MLI(Multi Layer Insulation：多层绝缘)，能够使主要基于辐射的热传递最小化。

因此，通过反射率高的金属薄膜材料，还能得到防止基于辐射的热交换或热侵入的效果

所述隔热部400的外侧设有真空隔热部500。当无法通过所述隔热部400实现充分的隔热时，所述真空隔热部500用来使沿着所述隔热层方向的对流等引起的热传递最小化。

可以通过在所述隔热部400的外侧形成隔离空间并对所述隔离空间进行真空化的方法形成所述真空隔热部500。

所述真空隔热部500是隔离空间，用于防止从常温的外部朝向所述芯部侧的对流等引起的热侵入，为了形成物理隔离空间，可以具备至少一个隔离件560。为了在超导电缆1000的整个区域防止位于所述真空隔热部500内的隔离空间外侧的外部金属管600等与所述真空部500内侧的所述隔热部400接触，可以在所述隔离空间内设置至少两个隔离件560。可以沿着超导电缆的长度方向配置所述隔离件560，可以卷绕成以螺旋形围绕所述芯部100外侧，具体而言围绕所述隔热部400。

如图2所示，具备多个所述隔离件560，并且可以根据超导电缆的种类或大小来增减所述隔离件560的数量。本发明涉及的超导电缆1000可以具备三至五个隔离件560。

具备所述隔离件560的所述真空隔热部500的外侧设有外部金属管600。所述外部金属管600以与所述内部金属管300相同的形状和材料构成，所述外部金属管600的直径大于所述内部金属管300，以便能够通过隔离件560形成隔离空间。

并且，所述外部金属管600的外侧设有护套部700，所述护套部700发挥用于保护超导电缆内部的外装功能。所述护套部可采用构成一般电力用电缆的护套部700的护套材料。

图4示出了作为本发明涉及的极低温冷却装置的示例的超导设备用连接结构体的剖视图，

超导设备用连接结构体2000可以是连接超导电缆与常温电缆的终端结构体，也可以是连接超导电缆与超导电缆的中间连接结构体，终端结构体以及中间连接结构体都具备冷却部和真空隔热部，从而发挥对冷却对象即超导电缆的芯进行冷却的极低温冷却装置的作用。

图4至图6所示的超导设备用连接结构体中，以连接超导电缆与常温电缆的终端结构体为例进行了图示，但这是作为用于进行极低温冷却的冷却装置的一例进行说明的。

本发明涉及的超导设备用连接结构体2000可以包括：极低温部C，其收纳液态制冷剂1，与超导电缆1000连接并且外侧设有套管的导线2210的下部沉浸在所述液态制冷剂1中；热梯度部B，其与所述极低温部C连通，气态制冷剂g以具有温度梯度的方式收纳在所述热梯度部B中，所述导线朝上延伸配置；以及常温部A，其与所述温度梯度部B隔开，所述极低温部C以及所述温度梯度部B的导线延伸并被引出。

超导设备用连接结构体2000可以划分为：极低温部C，与构成超导设备的超导电缆1000连接的导线沉浸在极低温的液态制冷剂中；温度梯度部B，其收纳气态制冷剂，所述气态制冷剂随着从收纳于所述极低温部C的液态制冷剂的液面ls高度上升而具有一定的温度梯度，所述导线配置在所述气态制冷剂中；以及常温部A，其与所述温度梯度部B隔开，在常温环境下收纳绝缘油或者绝缘气体，所述导线延伸并被引出。

收纳极低温的液态制冷剂的极低温部C与收纳气态制冷剂的温度梯度部B具有相互连通的结构，因此收纳于所述极低温部C的液态制冷剂的液面ls能够根据液态制冷剂的温度以及内部压力进行升降。

可以理解为，所述极低温部C和所述温度梯度部B是将收纳有液体制冷剂的制冷剂容器根据液面ls位置进行划分的区域。

所述导线2210连接于所述超导电缆1000的芯部100的超导导体层130侧，其中，优选地，将“所述导线2210连接于所述超导导体层130侧”的含义解释为，包括所述导线2210与超导导体层130通过连接部、接头或者其它连接部等连接单元直接连接的情形以及以下说明的采用连接导体等来间接连接的情形。

所述极低温部C中，构成超导电缆1000的芯部100的超导导体层130的端部与和所述端部连接的连接导体2120在连接部2110连接，在所述连接部2110连接的连接导体2120可以通过与导线2210的接头2130等电连接。虽然图4中未示出，但是也可以在所述连接部2110附近设置绝缘支撑物，所述绝缘支撑物用于消除有可能因热收缩而产生的应力。

即便根据所述连接导体2120的温度发生水平方向的收缩或拉长，所述接头2130也可以提供能够稳定地与所述导线2210等连接的结构。例如，所述接头2130可以包括柔软材质的编织线连接构件等。

与所述接头2130连接的所述导线2210沿着制冷剂容器2300的上端方向延伸。所述导线2210可由铜(Cu)或者铝(Al)材料构成，在其外侧可设有套管2220。当然，可以以省略套管2220的裸导体形式提供所述导线2210。铜(Cu)或者铝(Al)等是，在超导电缆1000所用的制冷剂温度，例如将液态氮用作制冷剂时在液态氮的温度附近，也具有低电阻的金属等导电材料的示例。

所述套管2220可以是不锈钢管以及在其外侧包覆有乙丙橡胶或纤维增强塑料(FRP)等绝缘物质的形式。另外，所述套管可以在外周的长度方向上端部以及下端部2222上沿着垂直于倾斜面的方向设有箔电极2221，设有箔电极2221的部分可以呈锥形，位于所述套管2220上的所述箔电极2221可以用作电场弛豫单元。

位于所述极低温部C的液态制冷剂1以及所述温度梯度部B的气态制冷剂g可以储藏在收纳制冷剂的制冷剂容器2300中。制冷剂容器可以由强度优秀的不锈钢等金属构成。

可以理解为，所述制冷剂容器2300具备：极低温部C，位于下部且收纳液态制冷剂；以及温度梯度部B，在所述极低温部C的上部收纳气态制冷剂g，存在气态制冷剂g的温度梯度。所述制冷剂容器2300可以具有在下部收纳液态制冷剂1，且在其上部收纳气态制冷剂g，所述导线2210的下部被沉浸的结构。另外，收纳于所述制冷剂容器2300下部的液态制冷剂l的液面ls可根据内部温度或压力进行升降。如果液态制冷剂是液态氮，则所述气态制冷剂g可以是气态氮。

所述制冷剂容器2300与上述的超导电缆1000的冷却部200连接，所述制冷剂容器2300内的液态制冷剂可以向所述冷却部200循环。

本发明涉及的超导设备用连接结构体2000可以具备密封构件2600，所述密封构件2600用于将所述温度梯度部B以与所述常温部A隔开的状态密封。

所述制冷剂容器2300的上端可以具有开放的结构，密封所述制冷剂容器2300的所述密封构件2600可以是耐候性、耐蚀性高的环氧树脂(epoxy)等塑料材料。

以所述密封构件2600为界，在所述温度梯度部B的上部设有常温部A。

在所述常温部A的内侧延伸配置所述导线2210，可以具备常温部管体2700，所述常温部管体2700包围所述导线2210并且在内部收纳有绝缘油或者绝缘气体(空气或SF6气体等)。所述常温部管体2700可以是磁管形式。

经由所述常温部A的导线2210以使根据温度变化的冲击最小化的方式引出至外部。

并且，可以具备真空容器2400，所述真空容器2400用于包围所述制冷剂容器2300以进行真空隔热。所述真空容器2400可以与所述超导电缆1000的真空隔热部500连通，可以包围所述制冷剂容器。在图4中，所述真空容器延伸至所述制冷剂容器2300的上部，从而能够对所述制冷剂实现真空隔热。

另一方面，所述超导设备用连接结构体2000进一步包括传感器，所述传感器用于测定所述极低温部以及所述温度梯度部的温度，位于所述极低温部或者所述温度梯度部。所述传感器可以是温度传感器T。

所述温度传感器T可位于所述制冷剂容器2300的外壁上，用来测定所述制冷剂容器或者收纳在所述制冷剂容器内的制冷剂的温度。所述温度传感器T附着于所述制冷剂容器2300的外壁上，以测定所述制冷剂容器2300的表面温度，也可以直接测定收纳于所述制冷剂容器2300内侧的液态制冷剂或者气态制冷剂的温度。图4所示的实施例中示出了所述温度传感器T位于所述制冷剂容器2300的外壁上，以测定所述制冷剂容器2300的表面温度的情形。

如果所述温度传感器T发生故障或者所述温度传感器T寿命用尽，则为了维修及替换所述温度传感器T，必须解除所述制冷剂容器2300与所述真空容器2400之间的真空状态。但是如前所述，所述连接结构体的真空容器2400与所述超导电缆的真空隔热500彼此连通而形成一个真空系统。因此，为维修或替换所述温度传感器T而解除所述真空状态，意味着解除包含所述终端结构体和所述超导电缆1000的整体系统的真空状态。其结果，为了维护所述温度传感器T，需要解除包含所述终端结构体和所述超导电缆1000的整体系统的真空状态，因此耗费大量的时间和成本。特别是，为了在维护所述温度传感器T之后重新安装所述温度传感器T，并使包含所述终端结构体和所述超导电缆1000的整体系统重新处于真空状态，需要大量的时间，其操作性很差。

因此，下面查看一种终端结构体，其在为维护所述温度传感器T而分离所述温度传感器T时，无需解除包含所述终端结构体和所述超导电缆1000的整体系统的真空状态，能够在更短时间内简便地完成操作。

图5示出了作为本发明涉及的极低温冷却装置的示例的超导设备用连接结构体的立体图，图6示出了图5的剖视图。

与上述的图4的实施例相比，本实施例涉及的终端结构体2000的区别在于，具备：传感器端口2800，可拆装地设有传感器2820(参照图7)，并且从所述制冷剂容器2300贯穿所述真空容器2400；清除端口2900，用于向所述传感器端口2800的内部供给惰性气体，或者向所述传感器端口2800的内部提供负压。下面，以区别点为中心进行查看。

参照图5以及图6，与上述实施例的终端结构体相比，所述终端结构体2000具备朝向所述真空容器2400外部凸出的传感器端口2800以及清除端口2900。

所述传感器端口2800从所述制冷剂容器2300贯穿所述真空容器2400，可以具备可拆装的至少两个传感器2820，所述传感器2820用于感测所述制冷剂容器2300的温度或者收纳于所述制冷剂容器2300内的制冷剂的温度。另外，所述清除端口2900可以位于所述真空容器2400的外壁上，以便向所述传感器端口2800的内部供给惰性气体，或者向所述传感器端口2800的内部提供负压。

以用于安装所述传感器2820的组件形式提供所述传感器端口2800和所述清除端口2900，并且如图5所示，可以沿着所述真空容器2400的表面设置多个。在这种情况下，可以将所述终端结构体2000所具备的所有传感器2820都安装在所述传感器端口2800上，但是考虑到所述终端结构体2000的组装以及制作所需的时间及成本，优选将所述终端结构体2000所具备的传感器2820中的一部分安装在所述传感器端口2800上。

即，可以将所述传感器2820中的一部分与以往一样安装在所述制冷剂容器2300的表面上(附图中以“T”来图示)，而其余的如本实施例，利用所述传感器端口2800进行安装。在这种情况下，需要对所述终端结构体2000所具备的传感器2820进行维护时，也能够通过基于所述传感器端口2800的维护来迅速又简便地进行传感器2820的维护。当然，优选对所述终端结构体2000的传感器2820中需要维护的传感器2820整体进行维护，但是对于通过现有方法设置的传感器2820来说，为进行维护而分离并重新安装所需的时间和成本明显增加，因此仅对本实施例涉及的位于所述传感器端口2800上的传感器2820进行维护，以便在紧急状况或者相对紧急的状况下缩短所述终端结构体2000停止运行的时间，从而能够在短时间内重新启动。

图7是详细示出图6的“A”区域，即所述传感器端口2800和清除端口2900的结构的局部放大剖视图。

参照图7，所述传感器端口2800具备：管道构件2830，其从所述制冷剂容器2300朝向所述真空容器2400延伸，其一端贯穿所述真空容器2400而与外部连通；以及盖子2840，用于密封所述管道构件2830的一端部。

所述管道构件2830发挥对所述制冷剂容器2300和所述真空容器2400之间的空间与安装所述传感器282的空间进行分离或划分的作用。即，如后所述，所述管道构件2830的内部保持真空状态，从而发挥隔热作用，同时为安装在其内部的传感器2820提供额外的安装空间。因此，当要分离安装在所述管道构件2830内部的传感器2820时，仅解除所述管道构件2830内侧的真空状态，从而能够简便又迅速地分离所述传感器2820。当重新安装所述传感器2820并使所述管道构件2830的内侧成为真空状态时，也因为与所述终端结构体2000和超导电缆1000的真空系统相比，所述管道构件2830的内部空间非常小，所以能够在相对短的时间内形成真空状态。

所述管道构件2830从所述制冷剂容器2300的外壁通过所述真空容器2400连通于外部，因此所述真空容器2400外侧的热量有可能通过传导传递至所述制冷剂容器2300。在这种情况下，使所述制冷剂容器2300内侧的制冷剂的温度上升，从而有可能影响超导条件。因此，在所述管道构件2830的至少一部分区域可以设有热传导防止单元，所述热传导防止单元用于延长所述制冷剂容器2300与所述真空容器2400之间的热传导路径。所述热传导防止单元可以以各种形式实现，例如，所述热传导防止单元可由位于所述管道构件2830的至少一部分区域上的凹凸部或者波纹管2834构成。图7中示出了所述热传导防止单元由波纹管2834构成的情形，但是当然不限于此。

具体而言，所述管道构件2830具备：第一管道部2832，其从所述制冷剂容器2300的外壁朝向所述真空容器2400延伸规定长度；波纹管2834，其以规定长度与所述第一管道部2832连接；第二管道部2835，其与所述波纹管2834连接，并且与所述真空容器2400的外部连通。在这种情况下，所述波纹管2834可通过熔接等方法与第一管道部2832以及第二管道部2830连接。

另一方面，形成所述管道构件2830的第一管道部2832、波纹管2834以及第二管道部2835可以由导热性低的材料制作。可以由相同的材料制作所述第一管道部2832和第二管道部2835，或者由导热性不同的材料制作所述第一管道部2832和第二管道部2835，从而降低导热性。

所述传感器端口2800内部的传感器2820可直接安装在所述制冷剂容器2300的外壁上，但是这样有可能降低所述制冷剂容器2300外壁的机械强度。因此，本实施例中在所述制冷剂容器2300的至少一部分区域设置可拆装地安装传感器2820的安装部2810，所述传感器端口2800位于所述安装部2810上。

所述安装部2810可以具有规定的厚度，并且通过熔接等方式附着于所述制冷剂容器2300的外壁上。另外，虽未图示，但所述安装部2810也可以与所述制冷剂容器2300构成为一体。在这种情况下，可以使要安装所述传感器2820的位置的制冷剂容器2300外壁的厚度大于其它部位的厚度，以便在所述位置安装传感器2820。

当具备所述安装部2810时，所述传感器2820可拆装地设置在所述安装部2810上。例如，所述传感器2820可以通过螺栓2822等紧固单元可拆装地设置在所述安装部2810上。在这种情况下，所述传感器2820采用可拆装形式的温度传感器。因此，通过将所述螺栓2822紧固于所述安装部2810上的方式将所述传感器2820安装在所述安装部2810上，另外，通过拧开所述螺栓2822的动作，能够容易地从所述安装部2810分离所述传感器2820。

另一方面，通过盖子2840来密封连接于所述真空容器2400外部的所述传感器端口2800的开口的端部。可以通过螺栓等紧固单元将所述盖子2840结合于所述管道构件2830的端部。在这种情况下，所述盖子2840与所述管道构件2830的端部之间可以设有用于密封的O形圈等。

另一方面，所述传感器2820将所测定的制冷剂温度的相关信息传递至外部的控制单元(未图示)等，在这种情况下，可以通过有线或者无线方式发送所述温度信息。选择所述传感器2820时，考虑到所述传感器2820的组装简便性、制造成本等而选择通过有线方式发送所述温度信息的类型时，有必要将所述传感器2820与外部的控制单元电连接。在这种情况下，可以在所述盖子2840上安装信号用端子2842，所述信号用端子2840与从所述传感器2820延伸的电缆2824电连接。即，可以贯穿盖子2840以安装信号用端子2842，并且将所述信号用端子2842的一端与从所述传感器2820延伸的电缆2824电连接，将所述信号用端子2842的另一端与所述控制单元电连接。如此，在所述盖子2840上设置能够以有线方式向外部发送所述传感器2820温度信息的结构，从而不需要用于发送所述温度信息的额外的装置，因此传感器端口2800的结构简洁，进而能够减少组装以及设置所需的时间和成本。

另一方面，当要从所述传感器端口2800分离所述传感器2820时，分离所述盖子2840，以解除所述传感器端口2800内部的真空状态，然后分离所述传感器2820。但是，当所述终端结构体2000处于运行时，所述传感器端口2800的内部保持真空状态，以进行真空隔热。因此，分离所述盖子2840时，在极短的时间内，外部的空气流入所述传感器端口200的内部。在这种情况下，空气中所含的水分等也与外部空气一同流入所述传感器端口2800的内部，使得在分离所述盖子2840时，有可能因所述水分等而在所述传感器端口2800内部结霜。这有可能增加从所述传感器端口2800内部分离所述传感器2820的操作难度，进而在重新安装所述传感器2820时也有可能引起失灵。另外，重新安装所述传感器2820之后，为了使所述传感器端口2800的内部成为真空状态，需要能够提供负压的单元。

因此，本实施例涉及的终端结构体2000具备清除端口2900，所述清除端口2900与传感器端口2800一同位于所述真空容器2400的外壁上，以便向所述传感器端口2800内部供给惰性气体，或者向所述传感器端口2800的内部提供负压。即，在分离所述盖子2840之前，通过所述清除端口2900以规定压力向所述传感器端口2800的内部供给氮气等惰性气体，从而在分离所述盖子2840时也能够防止外部的空气和水分流入所述传感器端口2800的内部。进而，将所述传感器2820重新安装于所述传感器端口2800内部之后，密封所述盖子2840，并通过所述清除端口2900向所述传感器端口2800的内部提供负压，从而能够使所述传感器端口2800的内部成为真空状态。下面，参照附图详细查看所述清除端口2900。

所述清除端口2900具备朝向所述真空容器2400的外部凸出的端口部2920，进而具备连接所述传感器端口2800与所述清除端口2900的端口部2920的连接管2910。

例如，可以将所述连接管2910的一端部与所述传感器端口2800的管道构件2830连接，并将所述连接管2910的另一端部与所述端口部2920连接。当通过所述连接管2910向所述传感器端口2800的内部供给惰性气体时，有必要防止由于外部空气的流入所引起的所述传感器2820附近的结霜，因此，所述连接管2910的一端部可以临近所述传感器2820而与所述传感器端口2800连接。如果所述连接管2910与所述传感器2820邻接设置，则通过所述连接管2910供给的惰性气体在所述传感器2820处逐渐扩散，因此能够防止从外部流入的空气接近所述传感器2820。具体而言，所述连接管2910在邻近所述制冷剂容器2300的位置与所述传感器端口2800连接。在这种情况下，如前所述，当所述管道构件2830包括第一管道部2832、波纹管2834以及第二管道部2835时，所述连接管2910的一端部与所述第一管道部2832连接。

另一方面，当分离所述盖子2840以解除所述传感器端口内部的真空状态时，通过所述清除端口2900的连接管2910向所述传感器端口2800的内部供给惰性气体，当在安装所述传感器2820之后使所述传感器端口2800的内部形成为真空状态时，通过所述清除端口2900的连接管2910向所述传感器端口2800的内部提供负压。因此，在所述连接管2910的端部选择性地连接惰性气体供给部或者提供负压的泵单元，因此在所述真空容器2400外部的所述连接管2910的规定位置设置选择性地阻断所述连接管2910的阀门(未图示)。

下面，关于具有如上结构的超导设备用连接结构体2000，查看为了维护所述传感器2820而分离/安装所述传感器2820的方法。

首先，当为了维护安装在所述终端结构体2000上的传感器2820而要分离所述传感器2820时，通过所述清除端口2900向所述传感器端口2800的内部供给惰性气体。具体而言，将所述清除端口2900的连接管2910连接于惰性气体供给源上，并通过所述连接管2910以规定压力向所述传感器端口2800内部供给惰性气体。

接着，分离所述传感器端口2800的盖子2840，以解除所述传感器端口2800内部的真空状态。在这种情况下，所述传感器端口2800的内部已处于被惰性气体填充的状态，因此在分离所述盖子2840时也能够防止外部的空气以及水分流入所述传感器端口2800的内部。

在分离所述盖子2840之后，从所述传感器端口2800的内部分离出所述传感器端口2800内部的传感器2820，并在维护所述传感器2820之后将所述传感器2820安装在所述传感器端口2800的内部。

在安装所述传感器2820之后，通过所述清除端口2900向所述传感器端口2800内部提供负压，以使所述传感器端口2800的内部成为真空状态。具体而言，将所述清除端口2900的连接管连接于泵单元上，并驱动所述泵单元，从而通过所述连接管2910向所述传感器端口2800提供负压。

本说明书中参照本发明的优选实施例进行了说明，但是本领域的技术人员可以在不脱离权利要求书中所记载的本发明的思想以及领域的范围内对本发明实施各种修改以及变更。因此，如果经变形的实施基本上包括本发明的权利要求书的构成要素，则应当看作是包含在本发明的技术范畴之内。

Claims (21)

1.一种极低温冷却装置，其特征在于，包括：

冷却部，位于冷却对象的外侧，用于对所述冷却对象进行冷却，并包括制冷剂容器以收纳循环的液态制冷剂；

真空隔热部，位于所述冷却部的外侧，并包括真空容器，所述真空容器处于真空以便对所述冷却部进行真空隔热；

传感器，位于构成所述冷却部的所述制冷剂容器的表面；

传感器端口，贯穿所述真空容器并延伸至设有所述传感器的所述制冷剂容器的表面，与所述真空隔热部隔绝；以及

清除端口，位于所述真空容器的外部，用于向所述传感器端口的内部供给惰性气体，或者向所述传感器端口的内部提供负压。

2.根据权利要求1所述的极低温冷却装置，其特征在于，

所述传感器可拆装地安装在所述制冷剂容器上，

所述传感器端口具备：

管道构件，从所述制冷剂容器延伸至所述真空容器，其一端贯穿所述真空容器而与外部连通；以及

盖子，用于密封所述管道构件的一端部。

3.根据权利要求2所述的极低温冷却装置，其特征在于，

所述传感器可拆装地紧固于安装在所述制冷剂容器表面的安装部上。

4.根据权利要求2所述的极低温冷却装置，其特征在于，

所述管道构件的至少一部分区域具有波纹管结构。

5.根据权利要求1所述的极低温冷却装置，其特征在于，

具备连接所述传感器端口与所述清除端口的连接管，所述连接管在所述真空容器和所述制冷剂容器之间的接近所述制冷剂容器的位置上与所述传感器端口连通。

6.根据权利要求5所述的极低温冷却装置，其特征在于，

所述清除端口上设有选择性地阻断所述连接管的阀门。

7.根据权利要求5所述的极低温冷却装置，其特征在于，

当解除所述传感器端口内部的真空状态时，通过所述清除端口向所述传感器端口内部供给惰性气体。

8.根据权利要求5所述的极低温冷却装置，其特征在于，

当使所述传感器端口的内部处于真空状态时，通过所述清除端口向所述传感器端口内部施加负压。

9.根据权利要求1所述的极低温冷却装置，其特征在于，

所述真空隔热部被分割为多个，各个真空隔热部的内部设有各自的传感器。

10.根据权利要求9所述的极低温冷却装置，其特征在于，

分割为多个的所述真空隔热部分别具备传感器端口以及与所述传感器端口连接的清除端口，所述传感器安装在各个真空隔热部所具备的传感器端口内部的制冷剂容器侧。

11.一种超导设备用连接结构体，其特征在于，包括：

制冷剂容器，在其下部具有收纳液态制冷剂的极低温部，在所述极低温部的上部具有温度梯度部，所述温度梯度部中收纳有气态制冷剂，并且所述气态制冷剂具有温度梯度，所述制冷剂容器的上部开放；

真空容器，其包围所述制冷剂容器，以对所述制冷剂容器进行真空隔热；

传感器端口，其从所述制冷剂容器贯穿所述真空容器，并且可拆装地设置有至少一个传感器，所述传感器用于感测所述制冷剂容器的温度或者收纳在所述制冷剂容器内的制冷剂的温度；

清除端口，位于所述真空容器的外壁上，用于向所述传感器端口内部供给惰性气体，或者向所述传感器端口内部提供负压；

常温部管体，其与所述制冷剂容器隔开，并收纳有绝缘油或者绝缘气体，从而构成常温部；

密封构件，用于密封所述制冷剂容器的开放的上部，以将所述温度梯度部与所述常温部隔开；以及

导线，其在所述制冷剂容器的液态制冷剂中与超导电缆的超导导体层连接，并且贯穿所述密封构件而延伸至所述常温部管体。

12.根据权利要求11所述的超导设备用连接结构体，其特征在于，

在所述制冷剂容器的至少一部分区域设有安装部，所述传感器可拆装地安装在所述安装部。

13.根据权利要求11所述的超导设备用连接结构体，其特征在于，

所述传感器端口具备：

管道构件，从所述制冷剂容器延伸至所述真空容器，其一端贯穿所述真空容器而与外部连通；以及

盖子，用于密封所述管道构件的一端部。

14.根据权利要求13所述的超导设备用连接结构体，其特征在于，

在所述管道构件的至少一部分区域设有热传导防止单元，所述热传导防止单元用于延长所述制冷剂容器与所述真空容器之间的热传导路径。

15.根据权利要求14所述的超导设备用连接结构体，其特征在于，

所述热传导防止单元由设置于所述管道构件的至少一部分区域上的凹凸部或者波纹管构成。

16.根据权利要求13所述的超导设备用连接结构体，其特征在于，

在所述盖子上安装有信号用端子，所述信号用端子与从所述传感器延伸的电缆电连接。

17.根据权利要求11所述的超导设备用连接结构体，其特征在于，进一步具备：

连接管，用于连接所述传感器端口与所述清除端口。

18.根据权利要求17所述的超导设备用连接结构体，其特征在于，

所述连接管以临近所述制冷剂容器的方式与所述传感器端口连接。

19.根据权利要求17所述的超导设备用连接结构体，其特征在于，

在所述真空容器外部的所述连接管的规定位置进一步设有阀门，所述阀门选择性地阻断所述连接管。

20.根据权利要求19所述的超导设备用连接结构体，其特征在于，

当解除所述传感器端口内部的真空状态时，通过所述清除端口以及所述连接管向所述传感器端口内部供给惰性气体，当所述传感器端口的内部形成真空状态时，通过所述清除端口向所述传感器端口内部提供负压。

21.一种超导设备用连接结构体的传感器安装方法，所述超导设备用连接结构体具备：制冷剂容器，在其内部收纳有制冷剂；真空容器，其包围所述制冷剂容器，以对所述制冷剂容器进行真空隔热；传感器端口，从所述制冷剂容器贯穿所述真空容器，在其一端设有盖子，并且可拆装地设有用于感测所述制冷剂温度的传感器；清除端口，位于所述真空容器的外壁上，并与所述传感器端口连接，

所述超导设备用连接结构体的传感器安装方法的特征在于，包括如下步骤：

通过所述清除端口向所述传感器端口内部供给惰性气体；

分离所述盖子，以解除所述传感器端口内部的真空状态；

从所述传感器端口内部分离出所述传感器进行维护，然后将所述传感器安装在所述传感器端口的内部；

通过所述清除端口向所述传感器端口内部提供负压。