CN107895637A - 一种电磁线圈液冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电磁线圈液冷系统，包括电磁线圈、引导装置、绝缘冷却液接收装置；所述电磁线圈设有供绝缘冷却液流经的通道；所述引导装置用于将绝缘冷却液往通道内引导，所述绝缘冷却液接收装置用于接收从通道流出的绝缘冷却液。本发明通过采用电磁线圈、引导装置、绝缘冷却液接收装置的结合设计，并通过在电磁线圈设有通道，使得电磁线圈可与流经通道的绝缘冷却液直接接触进行接触换热，因而，与现有的利用吹风实现电磁线圈散热的电磁线圈冷却系统相比，本发明可提高电磁线圈的散热效果。

Description

一种电磁线圈液冷系统
技术领域
本发明涉及电磁线圈冷却领域，具体涉及一种电磁线圈液冷系统。
背景技术
目前，电磁线圈在通电时会产生磁场，而在产生磁场的同时，也会产生热量，尤其是电磁线圈应用于激光驱动的质子医疗范围中的强磁场重频磁体时，单次通电加载，可产生10T以上强磁场，但是由于电磁线圈电阻的存在，而产生强磁场就需要其强大的电流和密集的绕线，因此电磁线圈在产生强磁场的同时也会产生大量焦耳热，这些热量如果不及时排出，将会使线圈温度升高，增加线圈的电阻，在下一次加载时，会产生更多的热量，降低磁场强度，所以这些热量必须排出。而目前，通过风机对电磁线圈外部强制风冷散热，但造成电磁线圈的散热效果较差，远不能满足工业需求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电磁线圈液冷系统，其通过采用电磁线圈、引导装置、绝缘冷却液接收装置的结合设计，并通过在电磁线圈设有通道，使得电磁线圈可与流经通道的绝缘冷却液直接接触换热，可提高电磁线圈的散热效果。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种电磁线圈液冷系统，包括电磁线圈、引导装置、绝缘冷却液接收装置；所述电磁线圈设有供绝缘冷却液流经的通道；所述引导装置用于将绝缘冷却液往通道内引导，所述绝缘冷却液接收装置用于接收从通道流出的绝缘冷却液。
进一步地，所述引导装置包括设有第一空腔的第一集液箱、与第一集液箱的第一空腔连通的进液管；所述第一集液箱设置有与第一空腔连通的导引口；绝缘冷却液接收装置包括设有第二空腔的第二集液箱，所述第二集液箱设置有与第二空腔连通的进液口；所述通道的一端与导引口连通，另一端与进液口连通。
进一步地，该电磁线圈液冷系统还包括与第二集液箱的第二空腔连通的出液管。
进一步地，所述第一集液箱位于电磁线圈的通道的上方，所述第二集液箱位于电磁线圈的通道的下方；所述通道的上端与导引口连通，下端与进液口连通。
进一步地，所述导引口设置在第一集液箱的底部，进液口设置在第二集液箱的顶部；所述第一集液箱、第二集液箱均由绝缘材料制成。
进一步地，所述电磁线圈设有多个通道，所述第一集液箱设置有与该多个通道分别一一对应的多个导引口，所述第二集液箱设置有与该多个通道分别一一对应的多个进液口，所述通道的一端与对应导引口连通，另一端与对应进液口连通。
进一步地，所述通道沿电磁线圈的轴线方向延伸。
进一步地，绝缘冷却液为液氮、液氢、液氦、液态二氧化碳或者氟利昂。
进一步地，所述电磁线圈包括导线，该通道的内壁至少部分由导线的壁面形成；该导线绕制成具有螺旋段的绕制件，螺旋段呈螺旋状，并设置有绝缘层，该螺旋段与绝缘层构成复合层，该复合层上设置有绕电磁线圈轴线圆周排列的多个通道。
进一步地，绝缘层包括设置在螺旋段外侧的层间绝缘部、匝间绝缘部，螺旋段中任意相邻的两匝之间均设置有所述匝间绝缘部；所述绝缘层还包括首端绝缘部、末端绝缘部；所述首端绝缘部设置在螺旋段的起始匝远离匝间绝缘部的一侧，末端绝缘部设置在螺旋段的末尾匝远离匝间绝缘部的一侧；导线外套设有绝缘管，绝缘管对应于螺旋段的部位形成为该螺旋段的绝缘层。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过采用电磁线圈、引导装置、绝缘冷却液接收装置的结合设计，并通过在电磁线圈设有通道，使得电磁线圈可与流经通道的绝缘冷却液直接接触进行接触换热，因而，与现有的利用吹风实现电磁线圈散热的电磁线圈冷却系统相比，本发明可提高电磁线圈的散热效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为电磁线圈与绝缘冷却液接收装置的配合示意图；
图中：10、电磁线圈；11、通道；12、螺旋段；20、引导装置；21、第一集液箱；22、进液管；23、导引口；30、绝缘冷却液接收装置；31、第二集液箱；32、出液管；40、绝缘层；41、层间绝缘部；42、匝间绝缘部；43、首端绝缘部；44、末端绝缘部。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1、2所示的一种电磁线圈液冷系统，包括电磁线圈10、引导装置20、绝缘冷却液接收装置30；所述电磁线圈10设有供绝缘冷却液流经的通道11；所述引导装置20用于将绝缘冷却液往通道11内引导，所述绝缘冷却液接收装置30用于接收从通道11流出的绝缘冷却液。
在使用时，可通过引导装置20将绝缘冷却液往通道11内引导，而在绝缘冷却液流经通道11过程中与电磁线圈10直接接触，以进行接触换热，带走电磁线圈10的热量，然后朝外流出，并被绝缘冷却液接收装置30接收。本发明通过采用电磁线圈10、引导装置20、绝缘冷却液接收装置30的结合设计，并通过在电磁线圈10设有通道11，使得电磁线圈10可与流经通道11的绝缘冷却液直接接触换热，利用绝缘冷却液直接带走电磁线圈10产生的热量，可提高电磁线圈10的散热效果。
进一步地，所述引导装置20包括设有第一空腔的第一集液箱21、与第一集液箱21第一空腔连通的进液管22；所述第一集液箱21设置有与第一空腔连通的导引口23；绝缘冷却液接收装置30包括设有第二空腔的第二集液箱31，所述第二集液箱31设置有与第二空腔连通的进液口；所述通道11的一端与导引口23连通，另一端与进液口连通。在使用时，经进液管22进入第一集液箱21第一空腔内的绝缘冷却液可通过导引口23流向通道11，并经通道11，然后从进液口流入第二集液箱31，以被第二集液箱31接收。而通过将引导装置20、绝缘冷却液接收装置30采用上述结构，可方便于加工制作，有利于节省成本。
进一步地，该电磁线圈液冷系统还包括与第二集液箱31第二空腔连通的出液管32，而通过采用出液管32可方便于第二集液箱31内的绝缘冷却液排出。
进一步地，所述第一集液箱21位于电磁线圈10的通道11的上方，所述第二集液箱31位于电磁线圈10的通道11的下方；所述通道11的上端与导引口23连通，下端与进液口连通，从而使得绝缘冷却液经第一集液箱21的导引口23流向通道11，并可在重力作用下快速流向进液口，以方便于第二集液箱31接收。
具体的，所述导引口23设置在第一集液箱21的底部，进液口设置在第二集液箱31的顶部。所述第一集液箱21、第二集液箱31均由绝缘材料制成，以起到绝缘效果。
进一步地，所述电磁线圈10设有多个通道11，所述第一集液箱21设置有与该多个通道11分别一一对应的多个导引口23，所述第二集液箱31设置有与该多个通道11分别一一对应的多个进液口，所述通道11的一端与对应导引口23连通，另一端与对应进液口连通。而通过采用上述结构，可利用各导引口23将绝缘冷却液分别往该多个通道11导引，以与电磁线圈10的多个区域进行热交换，可带走更多的热量，以进一步提高电磁线圈10的散热效果。
进一步地，所述通道11沿电磁线圈10的轴线方向延伸，可合理控制通道11的长度，缩短绝缘冷却液的流动路程，提高流动换热能力。
根据公知常识，电磁线圈10一般包括有导线，该导线由铜、或铝等绝缘材料制成，并在电磁线圈10工作时，主要通过导线通电而产生磁场，因而，热量主要集中在导线上。而本发明的改进点在于将该通道11的内壁至少部分由导线的壁面形成，使得作为电磁线圈10主要发热部件的导线可与流经通道11的绝缘冷却液直接接触进行换热，可进一步提高电磁线圈10的散热效果。而具体的，该导线绕制成具有螺旋段12的绕制件，螺旋段12呈螺旋状，并设置有绝缘层40，且螺旋段12与绝缘层40构成复合层，该复合层设置有绕电磁线圈10中心轴线圆周排列的多个通道11，以方便于绝缘冷却液对该复合层进行多个区域进行冷却。而在本实施中，该通道11延伸经过绝缘层40、螺旋段12，以实现通道11的内壁至少部分由导线的壁面形成。
绝缘层40包括设置在螺旋段12外侧的层间绝缘部41，绝缘层40还包括匝间绝缘部42，螺旋段12中任意相邻的两匝之间均设置有所述匝间绝缘部42，以起到绝缘效果。具体的，所述绝缘层40还包括首端绝缘部43、末端绝缘部44；所述首端绝缘部43设置在螺旋段12的起始匝远离匝间绝缘部42的一侧，末端绝缘部44设置在螺旋段12的末尾匝远离匝间绝缘部42的一侧，而根据公知常识的，起始匝作为螺旋段12首个绕制的一匝，末尾匝作为螺旋段12末个绕制的一匝，而通过将首端绝缘部43设置在起始匝远离匝间绝缘部42的一侧，末端绝缘部44设置在末尾匝远离匝间绝缘部42的一侧，可对螺旋段12的两侧起到绝缘作用。
其中，绝缘层40可为一绝缘圆弧套。当然，除此之外，还可在导线外套设有绝缘管，绝缘管对应于各螺旋段12的部位形成为该螺旋段12的绝缘层40。
进一步地，导线绕制成具有多个螺旋段12的绕制件；该多个螺旋段12由里向外依次排列；在任意相邻的两螺旋段12中，外边的螺旋段12的始端与里边的螺旋段12的末端衔接；各螺旋段12均设置有绝缘层40，并与设置于其上的绝缘层40构成复合层，各复合层均设置有绕电磁线圈10中心轴线圆周排列的多个通道11，以可往该多个通道11通入绝缘冷却液，对电磁线圈10进行多方位冷却散热。
其中，绝缘冷却液可采用液氮、液氢、液氦、液态二氧化碳或者氟利昂，以提高冷却效果。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种电磁线圈液冷系统，其特征在于：包括电磁线圈、引导装置、绝缘冷却液接收装置；所述电磁线圈设有供绝缘冷却液流经的通道；所述引导装置用于将绝缘冷却液往通道内引导，所述绝缘冷却液接收装置用于接收从通道流出的绝缘冷却液。
2.如权利要求1所述的电磁线圈液冷系统，其特征在于：所述引导装置包括设有第一空腔的第一集液箱、与第一集液箱的第一空腔连通的进液管；所述第一集液箱设置有与第一空腔连通的导引口；绝缘冷却液接收装置包括设有第二空腔的第二集液箱，所述第二集液箱设置有与第二空腔连通的进液口；所述通道的一端与导引口连通，另一端与进液口连通。
3.如权利要求2所述的电磁线圈液冷系统，其特征在于：该电磁线圈液冷系统还包括与第二集液箱的第二空腔连通的出液管。
4.如权利要求2所述的电磁线圈液冷系统，其特征在于：所述第一集液箱位于电磁线圈的通道的上方，所述第二集液箱位于电磁线圈的通道的下方；所述通道的上端与导引口连通，下端与进液口连通。
5.如权利要求2所述的电磁线圈液冷系统，其特征在于：所述导引口设置在第一集液箱的底部，进液口设置在第二集液箱的顶部；所述第一集液箱、第二集液箱均由绝缘材料制成。
6.如权利要求2所述的电磁线圈液冷系统，其特征在于：所述电磁线圈设有多个通道，所述第一集液箱设置有与该多个通道分别一一对应的多个导引口，所述第二集液箱设置有与该多个通道分别一一对应的多个进液口，所述通道的一端与对应导引口连通，另一端与对应进液口连通。
7.如权利要求1所述的电磁线圈液冷系统，其特征在于：所述通道沿电磁线圈的轴线方向延伸。
8.如权利要求1所述的电磁线圈液冷系统，其特征在于：绝缘冷却液为液氮、液氢、液氦、液态二氧化碳或者氟利昂。
9.如权利要求1所述的电磁线圈液冷系统，其特征在于：所述电磁线圈包括导线，该通道的内壁至少部分由导线的壁面形成；该导线绕制成具有螺旋段的绕制件，螺旋段呈螺旋状，并设置有绝缘层，该螺旋段与绝缘层构成复合层，该复合层上设置有绕电磁线圈轴线圆周排列的多个通道。
10.如权利要求9所述的电磁线圈液冷系统，其特征在于：绝缘层包括设置在螺旋段外侧的层间绝缘部、匝间绝缘部，螺旋段中任意相邻的两匝之间均设置有所述匝间绝缘部；所述绝缘层还包括首端绝缘部、末端绝缘部；所述首端绝缘部设置在螺旋段的起始匝远离匝间绝缘部的一侧，末端绝缘部设置在螺旋段的末尾匝远离匝间绝缘部的一侧；导线外套设有绝缘管，绝缘管对应于螺旋段的部位形成为该螺旋段的绝缘层。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108648895A (zh) * 2018-04-27 2018-10-12 广东合新材料研究院有限公司 一种可快速冷却的重频磁体结构

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB718129A (en) * 1952-02-07 1954-11-10 Vickers Electrical Co Ltd Improvements relating to electric transformers and the like
GB1017025A (en) * 1963-09-03 1966-01-12 Gen Electric Improvements in vaporisation cooling of transformers
GB1443207A (en) * 1972-10-16 1976-07-21 Bbc Brown Boveri & Cie Electrical coils
JP2005261084A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Nissan Motor Co Ltd モータ冷却構造
CN1822258A (zh) * 2006-03-17 2006-08-23 中国科学院电工研究所 一种喷淋式蒸发冷却变压器
CN101303930A (zh) * 2007-05-10 2008-11-12 深圳奥特迅电气设备有限公司 蒸发冷却非均相式电力变压器
CN204155714U (zh) * 2014-09-09 2015-02-11 抚州市双菱磁性材料有限公司 一种蒸发冷却变压器
CN206961650U (zh) * 2017-06-30 2018-02-02 广东合一新材料研究院有限公司 一种电磁线圈液冷系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06176940A (ja) * 1992-12-10 1994-06-24 Toshiba Corp 樹脂モールドコイル
US8415952B2 (en) * 2009-12-23 2013-04-09 General Electric Company Superconducting magnet coil interface and method providing coil stability
FI8758U1 (fi) * 2010-03-02 2010-06-10 Abb Oy Elektroniikkalaitteen käämirakenne
DE102011080827A1 (de) * 2011-08-11 2013-02-14 Siemens Aktiengesellschaft Wicklung und Verfahren zur Herstellung einer Wicklung mit Kühlkanal
CN204289025U (zh) * 2015-01-09 2015-04-22 广东文理职业学院 一种散热变压器
CN206961649U (zh) * 2017-06-30 2018-02-02 广东合一新材料研究院有限公司 电磁线圈液冷系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB718129A (en) * 1952-02-07 1954-11-10 Vickers Electrical Co Ltd Improvements relating to electric transformers and the like
GB1017025A (en) * 1963-09-03 1966-01-12 Gen Electric Improvements in vaporisation cooling of transformers
GB1443207A (en) * 1972-10-16 1976-07-21 Bbc Brown Boveri & Cie Electrical coils
JP2005261084A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Nissan Motor Co Ltd モータ冷却構造
CN1822258A (zh) * 2006-03-17 2006-08-23 中国科学院电工研究所 一种喷淋式蒸发冷却变压器
CN101303930A (zh) * 2007-05-10 2008-11-12 深圳奥特迅电气设备有限公司 蒸发冷却非均相式电力变压器
CN204155714U (zh) * 2014-09-09 2015-02-11 抚州市双菱磁性材料有限公司 一种蒸发冷却变压器
CN206961650U (zh) * 2017-06-30 2018-02-02 广东合一新材料研究院有限公司 一种电磁线圈液冷系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108648895A (zh) * 2018-04-27 2018-10-12 广东合新材料研究院有限公司 一种可快速冷却的重频磁体结构

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