CN108657667A - 一种超导冷磁体运输集装箱 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种超导冷磁体运输集装箱，包括冷藏室与非冷藏室；非冷藏室用于放置超导冷磁体；冷藏室内安装有用于为超导冷磁体的冷头制冷的压缩机；压缩机上连接有用于热量交换的导管，导管的另一端放置于非冷藏室，用于与冷头对接；冷藏室的外壁上还安装有为冷藏室制冷的冷机。集装箱分为冷藏室和非冷藏室，压缩机对冷头进行制冷，冷藏室用于放置压缩机，冷机只对冷藏室制冷，减少了冷机的制冷区域，从而减少了超导冷磁体在运输过程中的能源消耗，降低了运输费用。
Description
技术领域
本申请涉及物流技术领域，更具体地说，涉及一种超导冷磁体的运输集装箱。
背景技术
集装箱是能装载包装或无包装货物进行运输、并便于用机械设备进行装卸搬运的一种组成工具，由于集装箱的标准化，使其在海、陆、空运输中被广泛应用。
超导冷磁体需长途运输时，通常需要装在集装箱内进行运输。超导冷磁体的体积较大且内部装有液氦，其内部的超导线圈浸泡在液氦里，从而保持超导冷磁体的超导态。运输过程中，为了让超导冷磁体内部的液氦不挥发，需要对超导冷磁体的冷头持续制冷，以提供给内部液氦维持液态且不挥发所需要的冷量。
但是，超导冷磁体的制冷机在温度过高的环境下(35摄氏度以上)会停机；而在运输的过程中，途经温度较高的地区(如赤道附近)，温度可能高达60-70摄氏度，从而导致制冷机停止工作，在没有制冷机对超导冷磁体内部的液氦进行制冷的情况下，液氦会大量挥发，导致超导冷磁体内部的超导线圈失去浸泡在液氦里的低温环境，恢复到常温，超导冷磁体变成热磁体，不再保持超导态。因此，在超导冷磁体的运输过程中，需要提供一种方式对超导冷磁体的制冷机进行制冷，使制冷机能够持续工作，为超导冷磁体内部的液氦进行持续制冷。
现有的技术中，是通过压缩机对超导冷磁体进行制冷，超导冷磁体的冷头上连接有压缩机，对超导冷磁体进行制冷，为了使压缩机能在正常的温度环境(35摄氏度以下)下工作，还需将压缩机的工作环境控制在一定范围内，所以将压缩机也设置在集装箱中，然后冷机再给集装箱进行制冷。
这种方式的缺点在于，制冷机对集装箱内的所有货物统一进行制冷，能耗较高，而集装箱在运输过程中，周期一般都比较长，其所消耗的能源较多，使得运输的成本很高。
综上所述，如何提供一种集装箱，减少超导冷磁体在运输过程中的能源消耗，降低其运输成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的是提供一种超导冷磁体海运集装箱，减少超导冷磁体在运输过程中的能源消耗，降低其运输成本。
为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
一种超导冷磁体运输集装箱，包括冷藏室与用于放置超导冷磁体的非冷藏室；冷藏室内安装有用于为超导冷磁体的冷头制冷的压缩机；压缩机上连接有用于热量交换的导管，导管的另一端放置于非冷藏室，用于与超导冷磁体的冷头对接；冷藏室的外部还安装有为冷藏室制冷的冷机。
优选的，非冷藏室的顶部设有用于装卸超导冷磁体的装箱口。
优选的，装箱口上可拆卸的设有雨布架，雨布架设置有用于覆盖的雨布。
优选的，导管为抗腐蚀管。
优选的，所述压缩机与所述冷机均设有用于从集装箱外部取电的电缆；电缆为Y型电缆，Y型电缆的第一电缆接头与第二电缆接头分别对应连接于压缩机与冷机，Y型电缆的第三电缆接头用于从装箱外部取电。
优选的，冷藏室的内壁上均设有保温层。
优选的，非冷藏室内设有用于支撑超导冷磁体的地脚的缓冲支座。
优选的，冷藏室内设有用于悬挂压缩机的可转动的悬挂装置。
优选的，悬挂装置包括万向节。
本申请提供的超导冷磁体运输集装箱，分为冷藏室和非冷藏室，非冷藏室用于放置超导冷磁体，冷藏室用于放置压缩机，压缩机对冷头进行制冷，以保证超导冷磁体内部的液氦少挥发，冷机只对冷藏室制冷，以保证压缩机工作环境的温度控制在其可正常工作的温度范围内，因此，在保证压缩机对超导冷磁体持续制冷的条件下，减少了冷机制冷的区域，从而减少了超导冷磁体在运输过程中的能源消耗，降低了运输费用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请所提供的超导冷磁体运输集装箱的示意图；
其中：1-雨布、2-雨布架、3-冷头、4-非冷藏室、5-超导冷磁体、6-地脚、7-缓冲支座、8-悬挂装置、9-万向节、10-压缩机、11-导管、12-冷机、13-第一电缆接头、14-第二电缆接头、15-第三电缆接头、16-冷藏室。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的核心是提供一种超导冷磁体运输集装箱，减少超导冷磁体在运输过程中的能源消耗，降低其运输成本。
请参考图1，图1本申请所提供的超导冷磁体运输集装箱的示意图。
本申请所提供的超导冷磁体运输集装箱主要包括冷藏室16与非冷藏室4；非冷藏室4用于放置超导冷磁体5；冷藏室16内安装有用于为超导冷磁体5制冷的压缩机10；压缩机10上连接有用于热量交换的导管11，导管11的另一端放置于非冷藏室4，用于与超导冷磁体5的冷头3对接；冷藏室16的外部还安装有为冷藏室16制冷的冷机12。
其中，冷藏室16与非冷藏室4的大小需根据超导冷磁体5与压缩机10的大小来确定，可以通过在集装箱内设置仅用于放置压缩机10的箱体实现，也可以使用隔板将集装箱的主箱体分为冷藏室16与非冷藏室4，超导冷磁体5放置于非冷藏室4，压缩机10放置于冷藏室。
压缩机10可以采用风冷压缩机，当然，还可以采用离心压缩机和轴流压缩机等。
由于压缩机10与超导冷磁体5的冷头之间通过导管11进行热量交换，因此，应当在冷藏室16与非冷藏室4之间的隔板上设置能够使导管11通过的装置或空间，以便导管11能够与压缩机10与超导冷磁体5连接，例如，在隔板上设置可以与导管11对接的管口，需要对应的在连接位置设置密封结构，或者将隔板与导管11设置为一体结构等，以避免设置密封件。当然也可以是其他的结构来实现这一目的，但都应当保证冷藏室16的气密性，避免非冷藏室与冷藏室进行热对流。
在超导冷磁体5未装入集装箱之前，可以将处在非冷藏室4这一侧的导管11，盘绕设置于非冷藏室4的侧壁上，当超导冷磁体5装入非冷藏室4后，将非冷藏室4的导管11对接在超导冷磁体5的冷头3上，以实现压缩机10对超导冷磁体5进行制冷的目的。
冷机12的作用是为冷藏室16制冷，以控制冷藏室16的温度保持在压缩机10可以正常工作的范围内，可以将冷机12安装在冷藏室16的外壁上，因此在集装箱内应当预留出安装冷机12所需要的空间。
本申请所提供的超导冷磁体运输集装箱，分为冷藏室16和非冷藏室4，非冷藏室4用于放置超导冷磁体5，冷藏室16用于放置压缩机10，压缩机10对冷头3进行制冷，以保证超导冷磁体5内部的液氦少挥发，冷机12仅对冷藏室16制冷，以保证压缩机10工作环境的温度控制在其可正常工作的温度范围内，因此，在保证压缩机10对超导冷磁体5持续制冷的条件下，减少了冷机12制冷的区域，从而减少了超导冷磁体5在运输过程中的能源消耗，降低了运输费用。
考虑到体积较大、重量较重的超导冷磁体5在装卸时比较困难，为了方便超导冷磁体5的装卸，在上述具体实施例的基础上，可以在非冷藏室4的顶部开设用于装卸超导冷磁体5的装箱口，以便体积较大、重量较重的超导冷磁体5可通过起重装置从上方对超导冷磁体5进行装卸，当然，若配有便于运载、控制超导冷磁体的设备，也可将装箱口开在其他位置，例如侧门或者尾门等。
在上述实施例的基础上，为了避免超导冷磁体5在运输过程中被雨淋或日晒，可在装箱口上可拆卸的设置雨布1和用于支撑雨布1的雨布架2，在超导冷磁体4需要装卸时，将雨布1和雨布架2拆除，在超导冷磁体5运输的过程中，将雨布1与雨布架2安装于装箱口处。
导管11是压缩机10与超导冷磁体5进行热量交换的通道，其材料可以有多种选择，在上述实施例的基础上，导管11可以为耐腐蚀导管，当然也可以是其他软管，例如高压不锈钢金属软管、高压橡胶软管等。在本申请的一个具体实施例中，上述耐腐蚀管为氦管。
为了方便压缩机10与冷机12从集装箱用电，可以在集装箱内设置固体电源，或者压缩机10与冷机12均设有用于从集装箱外部取电的电缆；以实现外部取电，在上述实施例的基础上，可采用Y型电缆分别连接压缩机10与冷机12，具体地，Y型电缆指的是具有至少三个电缆接头的电缆，其中，第一电缆接头13的端部连接于压缩机10，第二电缆接头14的端部连接于冷机12，带标准插头的第三电缆接头15穿过箱体盘绕设置于集装箱的侧壁上，用于从外侧取电。
为了提高冷藏室16的保温效果，在上述任意实施例的基础上，可以在冷藏室16的内壁上均设置保温层，保温层的材料也可以有多种选择，例如玻璃纤维、石棉等，当然也可以是其它材料，比如说硅酸盐、气凝胶毡等。
在冷藏室16的内壁上设置保温层，不仅可以提高冷藏室16内温度的控制效果，还可以进一步减少冷机12对冷藏室16制冷时所消耗的能源，因此可进一步降低超导冷磁体4在运输过程的费用。
考虑到超导冷磁体5的在运输过程中难免会产生颠簸，在上述实施例的基础上，为缓解超导冷磁体5在运输过程中遭到的冲击，可在非冷藏室3的底部设置用于支撑超导冷磁体5的地脚6的缓冲装置7，缓冲装置7应当与超导冷磁体5的地脚6相适应，且应当起到固定地脚6的作用。
同样，考虑到压缩机10在工作的过程中摆角不能超过五度，在上述任意实施例的基础上，可将压缩机10通过悬挂装置悬挂于冷藏室内部的顶壁上，使其能够在重力的作用下竖直向下；在运输的过程中，当集装箱发生倾斜或者晃动是，压缩机10能够始终在重力的作用下竖直向下，以保证压缩机10正常工作，因此，冷藏室16内应当留有足够的空间，以保证压缩机10在重力的作用下来回摆动时不与冷藏室16的内壁发生碰撞。
在上述事实例的基础上，悬挂装置可以有多种选择，例如，悬挂装置包括安装在顶部的支架8，以及与支架8相连接的万向节9，压缩机10悬挂在万向节9上，并能够通过万向节9在重力的作用下自由摆动，当然也可以是其他的结构，例如通过吊链或者挂钩等。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的超导冷磁体运输集装箱进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种超导冷磁体运输集装箱，其特征在于，包括冷藏室(16)与用于放置超导冷磁体(5)的非冷藏室(4)；
所述冷藏室(16)内安装有用于为超导冷磁体(5)的冷头制冷的压缩机(10)；
所述压缩机(10)上连接有用于热量交换的导管(11)，所述导管(11)的另一端放置于所述非冷藏室(4)，用于与所述超导冷磁体(5)的冷头(3)对接；
所述冷藏室(16)的外部还安装有为所述冷藏室(16)制冷的冷机(12)。
2.根据权利要求1所述超导冷磁体运输集装箱，其特征在于，所述非冷藏室(4)的顶部设有用于装卸超导冷磁体的装箱口。
3.根据权利要求2所述超导冷磁体运输集装箱，其特征在于，所述装箱口上可拆卸的设有雨布架(2)，所述雨布架(2)设置有用于覆盖的雨布(1)。
4.根据权利要求3所述超导冷磁体运输集装箱，其特征在于，所述导管(10)为抗腐蚀管。
5.根据权利要求1所述超导冷磁体运输集装箱，其特征在于，所述压缩机(10)与所述冷机(12)均设有用于从集装箱外部取电的电缆；所述电缆为Y型电缆，所述Y型电缆的第一电缆接头(13)与第二电缆接头(14)分别对应连接于所述压缩机(10)与所述冷机(12)，所述Y型电缆的第三电缆接头(15)用于从所述集装箱外部取电。
6.根据权利要求1所述超导冷磁体运输集装箱，其特征在于，所述冷藏室(16)的内壁上均设有保温层。
7.根据权利要求1所述超导冷磁体运输集装箱，其特征在于，所述非冷藏室(4)内设有用于支撑超导冷磁体(5)的地脚(6)的缓冲支座(7)。
8.根据权利要求1至7任一项所述超导冷磁体运输集装箱，其特征在于，所述冷藏室(16)内设有用于悬挂所述压缩机(10)的可转动的悬挂装置(8)。
9.根据权利要求8所述超导冷磁体运输集装箱，其特征在于，所述悬挂装置(8)包括万向节(9)。
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