CN109074932B - 超导磁铁装置及超低温制冷机系统 - Google Patents

超导磁铁装置及超低温制冷机系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109074932B
CN109074932B CN201780017118.7A CN201780017118A CN109074932B CN 109074932 B CN109074932 B CN 109074932B CN 201780017118 A CN201780017118 A CN 201780017118A CN 109074932 B CN109074932 B CN 109074932B
Authority
CN
China
Prior art keywords
refrigerator
compressor
power supply
coil
refrigerant gas
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
CN201780017118.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109074932A (zh
Inventor
江原悠太
森江孝明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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 Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Publication of CN109074932A publication Critical patent/CN109074932A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109074932B publication Critical patent/CN109074932B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/14Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F6/00Superconducting magnets; Superconducting coils
    • H01F6/04Cooling
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种超导磁铁装置及超低温制冷机系统。本发明的超导磁铁装置具备:压缩机,其压缩制冷剂气体;制冷机,其使制冷剂气体膨胀而产生寒冷;超导线圈,其被制冷机冷却;真空容器,其容纳超导线圈;线圈用电极,其与超导线圈连接且配置于真空容器的外部;及加热器,其对线圈用电极进行加热。

Description

超导磁铁装置及超低温制冷机系统
技术领域
本发明涉及一种超导磁铁装置及超低温制冷机系统。
背景技术
以往,有一种具备超低温制冷机的超导磁铁(例如,参考专利文献1)。在超导磁铁中,利用超低温制冷机冷却线圈,并使电流流过成为超导状态的线圈,从而产生磁场。在超导磁铁中,在真空容器的内部配置有线圈,用于向该线圈施加电流的电极则配置于真空容器的外部。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-165887号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
与在超导状态下使用的线圈连接且有电流流过的电流线路及电极的材质通常使用导电率较高的材料。通常,导电率较高的材质的导热系数也高,因此,若真空容器内部的线圈被冷却,则与线圈连接且配置于真空容器的外部的电极也会被冷却。若配置在室温状态下的电极被冷却,则有可能会引起空气中的水分被电极冷却而结露或结冰并固定在电极上。
本发明的目的在于提供一种能够以简单的结构可靠地抑制在电极周围产生结露或结冰的超导磁铁装置及超低温制冷机系统。
用于解决技术课题的手段
本发明的超导磁铁装置具备:压缩机,其压缩制冷剂气体;制冷机,其使制冷剂气体膨胀而产生寒冷;超导线圈,其被制冷机冷却;真空容器,其容纳超导线圈;线圈用电极,其与超导线圈连接且配置于真空容器的外部;及加热器,其对线圈用电极进行加热。
在这种超导磁铁装置中,由于具备加热器,因此能够抑制在配置于真空容器的外部的线圈用电极周围产生结露或结冰。具体而言,通过加热器加热线圈用电极,从而能够使线圈用电极的温度维持在一定的温度以上。其结果,线圈用电极周围的空气的冷却得到抑制,从而抑制结露或结冰。
并且,超导磁铁装置还可以具备:供电线路,其连接压缩机与制冷机,并且用于从压缩机向制冷机供给电力;及分支线路,其从供电线路分支并向加热器供给电力。该超导磁铁装置具备从压缩机向制冷机供给电力的供电线路,向加热器供给电力的分支线路从供电线路分支。由此,在向制冷机供给电力时,能够从分支线路向加热器供给电力以使其运转。因此,能够使加热器与制冷机的运转同步且在适当的时机运转。其结果,能够防止忘开或忘关加热器的启动开关,从而能够可靠地抑制在线圈用电极周围产生结露或结冰。并且,由于采用从供电线路分支出分支线路的结构,因此无需设置专用的控制电路,能够以简单的结构可靠地抑制在线圈用电极周围产生结露或结冰。
并且,超导磁铁装置也可以构成为,从供电线路分支出分支线路的分支部设置在压缩机与制冷机之间的靠近制冷机侧。由此,由于分支部配置在靠近制冷机侧的位置,因此能够将从分支部延伸至线圈用电极的分支线路的长度设定为比较短。因此,能够简化超导磁铁装置中的配线。
并且,超导磁铁装置也可以构成为,从供电线路分支出分支线路的分支部包括将分支线路可装卸地连接于供电线路的连接器单元,连接器单元具有配置在供电线路侧的母连接器及配置在分支线路侧且与母连接器连接的公连接器。如此,通过在靠近电源的上游侧配置母连接器,在未连接有分支线路的状态下,能够避免端子在供电线路侧暴露在外部。若与供电线路连接的端子暴露在外部,则有可能会引起端子彼此导通而产生不良情况。
并且,超导磁铁装置也可以构成为,加热器呈片状,在多个线圈用电极上分别固定有片状的加热器。由此,通过在线圈用电极上固定片状的加热器来加热线圈用电极并且用片状的加热器覆盖线圈用电极,从而能够抑制线圈用电极与周边空气的接触,能够可靠地抑制在线圈用电极周围产生结露或结冰。
并且,本发明的超低温制冷机系统具备:压缩机,其压缩制冷剂气体;制冷机,其使制冷剂气体膨胀而产生寒冷;供电线路,其连接压缩机与制冷机,并且用于从压缩机向制冷机供给电力;及分支线路,其从供电线路分支并向电气设备供给电力。
根据该结构的超低温制冷机系统,其具备从压缩机向制冷机供给电力的供电线路,向电气设备供给电力的分支线路从供电线路分支。由此,在向制冷机供给电力时,能够从分支线路向电气设备供给电力以使其运转。因此,在使制冷机运转时,能够使电气设备与制冷机同步且在适当的时机运转。例如,能够防止忘开或忘关电气设备的启动开关。
并且,本发明的超低温制冷机系统具备:压缩机,其压缩制冷剂气体;制冷机,其使制冷剂气体膨胀而产生寒冷;供电线路,其向制冷机供给电力;及分支线路,其在压缩机的内部从供电线路分支并向电气设备供给电力。
根据该结构的超低温制冷机系统,其具备从压缩机向制冷机供给电力的供电线路,向电气设备供给电力的分支线路从供电线路分支。由此,在向制冷机供给电力时,能够从分支线路向电气设备供给电力以使其运转。因此,在使制冷机运转时,能够使电气设备与制冷机同步且在适当的时机运转。例如,能够防止忘开或忘关电气设备的启动开关。并且,分支线路从供电线路分支的分支点包括连接器或软钎焊等机械强度较弱的结构。根据该结构,由于分支线路在压缩机的内部从供电线路分支,因此可以获得如下效果:能够抑制因连接或拆卸电气设备等时产生的外部负荷而产生故障。
发明效果
根据本发明,提供一种能够以简单的结构可靠地抑制在线圈用电极周围产生结露或结冰的超导磁铁装置及超低温制冷机系统。
附图说明
图1为表示一种实施方式所涉及的超导磁铁装置的结构框图。
图2为表示超导磁铁装置的示意剖视图。
图3为表示线圈用电极的立体图。
图4为表示缠绕有片状的加热器的状态的线圈用电极的侧视图。
图5为表示变形例所涉及的超导磁铁装置的结构框图。
图6为表示变形例所涉及的超导磁铁装置的结构框图。
具体实施方式
以下,参考附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外,在各附图中,对相同或相当的部分标注相同的符号,并省略重复说明。
图1所示的第1实施方式的超导磁铁装置2具备超导线圈5、低温保持器6及用于冷却超导线圈5的超低温制冷机系统100。超低温制冷机系统100包括压缩制冷剂气体的压缩机3及使被压缩机3压缩后的制冷剂气体膨胀的制冷机(又称作膨胀机)4。并且,超低温制冷机系统100还包括后述的供电线路9及分支线路23。作为制冷机4,例如可以使用吉福德-麦克马洪式制冷机(以下,称作“GM制冷机”)。另外,制冷机也可以使用除了GM制冷机以外的制冷机,例如,可以使用斯特林制冷机、脉冲管制冷机、苏尔威制冷机、维勒米尔制冷机等其他制冷机。制冷剂气体例如为氦气。压缩机3具备用于压缩制冷剂气体的马达(未图示)。压缩机3的马达从电源部7获得电力供给而被驱动,从而压缩制冷剂气体。另外,所谓压缩机3是将马达、电路、配线及其他构成组件等容纳在壳体中来进行单元化的设备。另外,压缩机3的内部结构的一例将在后面参考图5及图6进行叙述。
在压缩机3中,通过冷却机构来冷却伴随制冷剂气体的压缩而产生的发热。冷却机构例如为水冷式或气冷式的换热器。因此,压缩机3的配置局限在能够配置冷却机构的地方。另一方面,制冷机4需要与冷却对象(超导线圈5)热连接,因此,制冷机4有时配置于冷却对象的附近。因此,压缩机3与制冷机4有时相隔一定距离而配置。
压缩的制冷剂气体从压缩机3的吐出口经过循环路径8而供给至制冷机4。在制冷机4中膨胀的制冷剂气体经过循环路径8而排出至压缩机3的进气口。循环路径8包括使制冷剂气体在压缩机3与制冷机4之间循环的配管路径。
制冷机4具有接收被压缩机3压缩后的制冷剂气体的缸体4a。在缸体4a与压缩机3之间设置有回转阀等转换阀。若转换阀被驱动而使得缸体4a与压缩机3的吐出口连接,则高压的制冷剂气体从压缩机3的吐出口供给到缸体4a。并且,若转换阀被驱动而使得缸体4a与压缩机3的进气口连接,则在缸体4a内膨胀的制冷剂气体排出至压缩机3的进气口。这种转换阀及驱动这种阀的马达可以安装于低温保持器6的容器外壁。
缸体4a配置于低温保持器6的内部。缸体4a在其前端具有使制冷剂气体膨胀的膨胀空间。在制冷机4为GM制冷机的情况下,膨胀空间的大小随着置换器的移动而变化。通过使转换阀的切换时机与该置换器的移动同步,膨胀空间内的制冷剂气体绝热膨胀从而产生寒冷。在缸体4a的前端外周设置有将在膨胀空间内产生的寒冷传递至超导线圈5的冷却台。
压缩机3与制冷机4同时运行,其通常不会分别单独运行。因此,大多不会为了驱动制冷机4的转换阀及置换器而设置专用的供电线路。因此,超导磁铁装置2具备将压缩机3与制冷机4电连接的供电线路9。从电源部7输出的电力经过压缩机3并经由供电线路9而供给至制冷机4。供给至制冷机4的电力用于转换阀及置换器的驱动。
如图2所示,超导磁铁装置2具有配置于中心轴线C上的两个超导线圈5、5。这些超导线圈5、5容纳于包括真空容器的低温保持器6。
超导磁铁装置2还可以具备磁轭10及一对磁极11。磁轭10为中空的圆盘状块,在其内部配置有低温保持器6。
低温保持器6具有圆环状的中空部,在该中空部容纳有超导线圈5。在低温保持器6的内部配置有用于支承超导线圈5的圆环状的线圈支承部件12及用于支承该线圈支承部件12的棒状的支承部件13。圆环状的线圈支承部件12为支承一对超导线圈5的框体。棒状的支承部件13沿超导线圈5的中心轴线C方向延伸,并且配置于线圈支承部件的两侧以夹持线圈支承部件12。棒状的支承部件13沿超导线圈5的周向配置有多个。
一对磁极11可以配置于低温保持器6的空心部位(超导线圈的空心部位)。例如,一对磁极11在中心轴线C的延伸方向上相向配置。
而且,超导磁铁装置2还具有与超导线圈连接的电流导入线路14及与电流导入线路14连接的一对线圈用电极15。电流导入线路14贯穿低温保持器6并电连接超导线圈5与线圈用电极15。
线圈用电极15配置于低温保持器6的外部且配置于磁轭10的外部。线圈用电极15例如配置于低温保持器6的外表面6a上(参考图3)。如此,线圈用电极15以与低温保持器6保持绝缘的状态固定于低温保持器6的外壁。另外,线圈用电极15也可以固定于磁轭10。
图3为表示一对线圈用电极的立体图。如图3所示,线圈用电极15例如为铜等导电体,且其呈板状并且具有规定的长度。
线圈用电极15的基端侧15a与电流导入线路14连接,线圈用电极15的前端侧15b与线圈用供电电缆16(参考图1)连接。如图1所示,线圈用供电电缆16电连接于线圈用电源部17。
如图3所示,一对线圈用电极15在导电体的板厚方向上相向配置。一对线圈用电极15的基端侧15a彼此靠近配置,一对线圈用电极15的前端侧15b彼此分开配置。前端侧15b彼此之间的间隔大于基端侧15a彼此之间的间隔。
电流导入线路14贯穿构成低温保持器6的真空容器并导出至低温保持器6的外表面侧而与一对线圈用电极15的基端侧15a连接。一对线圈用电极15的基端侧15a经由供电流导入线路14穿过的绝缘子18而支承于低温保持器6的外表面6a。在绝缘子18的一端侧连结有凸缘19,该凸缘19通过螺栓固定于低温保持器6。
并且,线圈用电极15的中间部15c通过电极支承部件20而固定于低温保持器6的外表面6a。如图3所示,自未与线圈用供电电缆16连接的中间部15c至基端侧15a可以被绝缘材料的罩体15d覆盖。电极支承部件20例如包括L字形的支承配件21及由绝缘性的树脂制成的支承板22。支承配件21螺纹固定于低温保持器6的外表面6a。同样地,支承板22的一端侧螺纹固定于支承配件21,支承板22的另一端侧螺纹固定于线圈用电极15的中间部15c。由此,一对线圈用电极15支承为相对于低温保持器6的外表面6a保持绝缘并且与低温保持器6的外表面6a隔开规定的间隔。另外,一对线圈用电极15也可以支承于磁轭10的外表面。
在此,如图1及图4所示,超导磁铁装置2具有从供电线路9分支的分支线路23及对线圈用电极15进行加热的加热器24。
分支线路23为连接供电线路9与加热器24并向加热器24供给电力的电缆。在从供电线路9分支的分支部设置有连接器单元25。连接器单元25具有与电源部7侧(上游侧)(即,供电线路9)连接的母连接器25a及与加热器24侧(下游侧)(即,分支线路23)连接的公连接器25b。在公连接器25b设置有销部件,在母连接器25a设置有供公连接器25b的销部件插入的凹部。通过使公连接器25b的销部件插入于母连接器25a的凹部,使得公连接器25b与母连接器25a连接在一起,从而实现供电线路9与分支线路23的电连接。
并且,作为分支部的母连接器25a设置在供电线路9上的相比压缩机3更靠近制冷机4侧。由于分支部设置在相比压缩机3更靠制冷机4侧,因此能够缩短从供电线路9的分支部至线圈用电极15为止的长度(分支线路23的长度)。通过缩短分支线路23的长度,能够简化超导磁铁装置2周边的配线。
加热器24例如为片状的加热器。加热器24的发热部(即,电热线)被片状的保护部件覆盖。作为加热器24,例如可以使用橡胶加热器(SAKAGUCHI E.H VOC CORP.制造)。加热器24从压缩机3经由供电线路9及分支线路23获得电力供给而进行发热。加热器24的发热量例如为5W左右。作为加热器24,也可以使用红外线加热器等辐射式的加热器。
如图4所示,加热器24缠绕在线圈用电极15的前端侧15b从而包覆线圈用电极15的外表面。加热器24例如使用粘结剂而粘结于线圈用电极15。加热器24例如也可以使用带状的紧固部件固定于线圈用电极15。加热器24例如还可以以夹在硬质板材与线圈用电极15之间的状态被螺栓等机械性地紧固于线圈用电极15。加热器24的表面可以被硅橡胶等绝缘体覆盖。
并且,加热器24可以配置成仅覆盖线圈用电极15的外表面的一部分,也可以配置成覆盖线圈用电极15的整个外表面。并且,线圈用电极15的外表面中的并未被加热器24覆盖的区域例如也可以被绝热材料或保温材料覆盖。
接着,对超导磁铁装置2的动作进行说明。
首先,电力从电源部7供给到压缩机3。并且,随之,电力从压缩机3经由供电线路9供给到制冷机4的同时电力经由从供电线路9分支的分支线路23供给到加热器24。
若电力供给至压缩机3则压缩机3的马达得到驱动,从而对制冷剂气体进行压缩。被压缩机3压缩的制冷剂气体经过循环路径8供给至制冷机4。并且,电力供给至制冷机4而驱动制冷机4的马达。制冷机4使制冷剂气体在缸体4a内膨胀而产生寒冷,从而冷却超导线圈5。超导线圈5例如被冷却至4.2K。
电力供给到制冷机4的同时还供给到加热器24,从而使加热器24发热。加热器24所产生的热量传递至一对线圈用电极15。一对线圈用电极15的外表面的温度例如维持在15℃~40℃。
超导线圈5经冷却而进行超导转变之后,从线圈用电源部17向超导线圈5供给大电流,从而使超导磁铁装置2产生强磁场。
在这种超导磁铁装置2中,通过加热器24对一对线圈用电极15进行加热,从而能够将线圈用电极15维持在规定的温度。由此,线圈用电极15周围的空气的冷却得到抑制,从而抑制结露或结冰。
并且,加热器24呈片状且片状的加热器24缠绕在线圈用电极15上,因此不仅能够对线圈用电极15进行加热还可以抑制线圈用电极15与周围空气接触,从而能够可靠地抑制结露或结冰。
在该超导磁铁装置2中,在向制冷机4供给电力时,电力经由从供电线路9分支的分支线路23而供给至加热器24。因此,能够使加热器24与制冷机4的运转同步且在适当的时机运转。并且,无需担心忘开启动开关即可可靠地使加热器24运转,从而能够抑制在线圈用电极15周围产生结露或结冰。
并且,若为了使制冷机4停止运转而停止向制冷机4供电,则朝向加热器24的电力供给也会停止。由此,能够防止忘关加热器24,不会出现因忘关加热器24导致电热线烧坏等的不良情况。
并且,超导磁铁装置2采用了从供电线路9分支出分支线路23的结构而无需设置用于控制加热器24的运转的专用的控制电路,因此能够以简单的结构可靠地抑制在线圈用电极15周围产生结露或结冰。
并且,供电线路9与分支线路23之间的分支部包括将分支线路23可装卸地连接于供电线路9的连接器单元25,并且连接器单元25具有供电线路9侧的母连接器25a及配置在分支线路23侧且与母连接器25a连接的公连接器25b。由此,在更换加热器24时,能够容易将加热器24与分支线路23一起拆卸及安装。并且,由于母连接器25a配置在电源部7侧,因此在未连接有分支线路23的状态下,在供电线路9侧不会有端子暴露。若供电线路9侧的端子暴露在外部,则有可能会引起端子彼此导通而产生不良情况。
接着,对第2实施方式所涉及的超导磁铁装置进行说明。第2实施方式的超导磁铁装置与第1实施方式的超导磁铁装置2不同点在于,不具备加热器24,取而代之具备鼓风机(未图示)。鼓风机例如为风扇(或blower),其向线圈用电极15吹风。针对一对线圈用电极15可以分别设置鼓风机,也可以使用共用的鼓风机而向一对线圈用电极15送风。
在鼓风机连接有分支线路23。电力从压缩机3经由供电线路9供给到制冷机4的同时经由分支线路23供给到鼓风机。由此,鼓风机进行运转而向一对线圈用电极15送风。
如此,通过对线圈用电极15进行送风,使周边空气在与线圈用电极15进行热交换而被冷却之前远离线圈用电极15,由此能够使线圈用电极15的周边空气始终维持在室温附近。因此,线圈用电极15的冷却得到抑制,从而抑制结露或结冰。
本发明并不限定于上述实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内可以进行如下各种变形。
在上述实施方式中,对超导磁铁装置2进行了说明,但是,超低温制冷机系统还可以应用于使带电粒子加速的超导回旋加速器(加速器)或使带电粒子偏转的偏转电磁铁等中。作为带电粒子,可举出质子、重子(重离子)、电子等。
并且,在上述实施方式中,将片状的加热器缠绕在线圈用电极上来进行使用,但加热器并不限定于片状,也可以是板状、棒状、块状、筒状等其他形状的加热器。并且,作为加热器,也可以使用陶瓷加热器或金属加热器。并且,可以将加热器配置成与电极接触,也可以将加热器配置在远离电极的位置。
并且,在上述实施方式中,针对一对线圈用电极15分别设置有加热器24,但是,也可以采用针对一对线圈用电极15仅设置一个加热器24的结构。例如,可以经由传热部件对一对线圈用电极15进行加热。并且,还可以采用针对一个线圈用电极15设置多个加热器24的结构。
并且,在上述实施方式中,经由分支线路23向加热器24或鼓风机供给电力,但是,在分支线路23上还可以连接其他电气设备并使电气设备与制冷机4的运转同步运转。除了加热器24或鼓风机以外的电气设备可以举出马达、传感器等。
并且,在上述实施方式中,将从供电线路9分支出分支线路23的分支部配置在压缩机3与制冷机4之间的靠近制冷机4侧,但是,分支部也可以配置于压缩机3与制冷机4之间的中间位置,还可以配置在靠近压缩机3侧。
并且,在上述实施方式中,在电流方向上的上游侧设置有母连接器25a,在下游侧设置有公连接器25b,但是,也可以采用在上游侧设置公连接器25b且在下游侧设置母连接器25a的结构。
并且,在上述实施方式中,分支线路23构成为通过可装卸的连接器单元25而相对于供电线路9能够装卸的结构,但是,也可以采用分支线路23始终连接于供电线路9而无法装卸的结构。
例如,如图5所示,分支线路23也可以在压缩机3的内部从供电线路9分支。即,图5所示的超低温制冷机系统200可以具备:压缩机3、制冷机4、向制冷机4供给电力的供电线路9、在压缩机3的内部从供电线路9分支并向电气设备供给电力的分支线路23。
压缩机3构成为具备作为压缩机的驱动部而发挥作用的马达31、具有电压的降压功能的电压转换器32及其他未图示的电路和构成组件,并将这些要件容纳于壳体30而进行单元化而成。在压缩机3的内部,供电线路9具备与马达31连接的线路9a、从该线路9a分支并与电压转换器32连接的线路9b及从电压转换器32延伸至压缩机3的外部并与制冷机4连接的线路9c。并且,分支线路23具备在电压转换器32的下游侧从线路9c分支的线路23a及延伸至压缩机3的外部的线路23b。如此,分支线路23在电压转换器32的下游侧的线路9c分支,因此,分支线路23的电压成为通过电压转换器32调整电压之后的电压。另外,也可以在壳体30上设置与线路23a连接的连接器33,并且在该连接器33上连接电气设备的电线。
并且,也可以采用图6所示的超低温制冷机系统300。在超低温制冷机系统300中,分支线路23在马达31及电压转换器32的上游侧(即,线路9a)分支。更加具体而言,分支线路23的线路23c在压缩机3的内部且在线路9a中的比连接有线路9b的部分更靠上游侧分支。
在上述超低温制冷机系统200、300中,分支线路在压缩机的内部从供电线路分支。分支线路从供电线路分支的分支点包括连接器或软钎焊等机械强度较弱的结构。根据该结构,由于分支线路在压缩机的内部从供电线路分支,因此可以获得如下效果:能够抑制因连接或拆卸电气设备时等产生的外部负荷而产生故障。
符号说明
2-超导磁铁装置,3-压缩机,4-制冷机,5-超导线圈,6-低温保持器(真空容器),7-电源部,9-供电线路,15-一对线圈用电极,23-分支线路,24-加热器,25-连接器单元,25a-母连接器,25b-公连接器,100、200、300-超低温制冷机系统。

Claims (6)

1.一种超导磁铁装置,其特征在于,具备:
压缩机,其压缩制冷剂气体;
制冷机,其使所述制冷剂气体膨胀而产生寒冷;
循环路径,其将压缩的制冷剂气体从所述压缩机供给至所述制冷机,并将在所述制冷机膨胀的制冷剂气体排出至所述压缩机;
超导线圈,其被所述制冷机冷却;
真空容器,其容纳所述超导线圈;
线圈用电极,其与所述超导线圈连接且配置于所述真空容器的外部;
加热器,其包覆所述线圈用电极的外表面并对所述线圈用电极进行加热;
供电线路,其连接所述压缩机与所述制冷机,并且用于从所述压缩机向所述制冷机供给电力;及
分支线路,其从所述供电线路分支并向所述加热器供给电力,使所述加热器与所述制冷机同步运转。
2.根据权利要求1所述的超导磁铁装置,其特征在于,
从所述供电线路分支出所述分支线路的分支部设置在所述压缩机与所述制冷机之间的靠近所述制冷机侧。
3.根据权利要求1或2所述的超导磁铁装置,其特征在于,
从所述供电线路分支出所述分支线路的分支部包括将所述分支线路可装卸地连接于所述供电线路的连接器单元,
所述连接器单元具有配置在所述供电线路侧的母连接器及配置在所述分支线路侧且与所述母连接器连接的公连接器。
4.根据权利要求1或2所述的超导磁铁装置,其特征在于,
所述加热器呈片状,
在多个所述线圈用电极上分别固定有所述片状的加热器。
5.一种超低温制冷机系统,其特征在于,具备:
压缩机,其压缩制冷剂气体;
制冷机,其使所述制冷剂气体膨胀而产生寒冷;
循环路径,其将压缩的制冷剂气体从所述压缩机供给至所述制冷机,并将在所述制冷机膨胀的制冷剂气体排出至所述压缩机;
供电线路,其连接所述压缩机与所述制冷机,并且用于从所述压缩机向所述制冷机供给电力;及
分支线路,其从所述供电线路分支并向电气设备供给电力,使所述电气设备与所述制冷机同步运转。
6.一种超低温制冷机系统,其特征在于,具备:
压缩机,其压缩制冷剂气体;
制冷机,其使所述制冷剂气体膨胀而产生寒冷;
循环路径,其将压缩的制冷剂气体从所述压缩机供给至所述制冷机,并将在所述制冷机膨胀的制冷剂气体排出至所述压缩机;
供电线路,其从所述压缩机向所述制冷机供给电力;及
分支线路,其在所述压缩机的内部从所述供电线路分支并向电气设备供给电力,使所述电气设备与所述制冷机同步运转。
CN201780017118.7A 2016-03-30 2017-03-24 超导磁铁装置及超低温制冷机系统 Active CN109074932B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016068396 2016-03-30
JP2016-068396 2016-03-30
PCT/JP2017/012143 WO2017170265A1 (ja) 2016-03-30 2017-03-24 超伝導マグネット装置及び極低温冷凍機システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109074932A CN109074932A (zh) 2018-12-21
CN109074932B true CN109074932B (zh) 2021-07-30

Family

ID=59964595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780017118.7A Active CN109074932B (zh) 2016-03-30 2017-03-24 超导磁铁装置及超低温制冷机系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11105540B2 (zh)
JP (1) JP7071255B2 (zh)
CN (1) CN109074932B (zh)
WO (1) WO2017170265A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017217930A1 (de) * 2017-10-09 2019-04-11 Bruker Biospin Ag Magnetanordnung mit Kryostat und Magnetspulensystem, mit Kältespeichern an den Stromzuführungen
US11464136B2 (en) 2020-05-05 2022-10-04 Carrier Corporation Hybrid cooling for power electronics unit
JP2022127372A (ja) 2021-02-19 2022-08-31 住友重機械工業株式会社 超伝導マグネット装置
JP2022154255A (ja) * 2021-03-30 2022-10-13 住友重機械工業株式会社 超伝導電磁石、粒子加速器、及び粒子線治療装置
JP7348410B1 (ja) * 2021-08-25 2023-09-20 合肥中科離子医学技術装備有限公司 サイクロトロン用の超電導マグネットシステム及びそれを有するサイクロトロン
WO2024089996A1 (ja) * 2022-10-27 2024-05-02 住友重機械工業株式会社 極低温装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004245452A (ja) * 2003-02-12 2004-09-02 Misato Kk 冷凍庫用冷風装置
CN201018397Y (zh) * 2007-02-14 2008-02-06 刘新广 超导发动机
JP2009283678A (ja) * 2008-05-22 2009-12-03 Toshiba Corp 超電導装置およびその運転方法
CN103918149A (zh) * 2011-11-14 2014-07-09 昭和电线电缆系统株式会社 电流引线

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4149066A (en) * 1975-11-20 1979-04-10 Akitoshi Niibe Temperature controlled flexible electric heating panel
JPS5640382U (zh) * 1979-09-04 1981-04-15
US4462223A (en) * 1983-03-28 1984-07-31 Cryo2 Corporation Method and means for preventing coupling freezing
JPS6146383U (ja) * 1984-08-31 1986-03-27 株式会社東芝 冷凍車用冷凍装置
JP3564525B2 (ja) * 2000-09-12 2004-09-15 ダイキン工業株式会社 空気調和機
JP2002147926A (ja) * 2000-11-06 2002-05-22 Sanden Corp ショーケース
DE10321463A1 (de) * 2003-05-13 2004-12-16 Siemens Ag Supraleitende Maschineneinrichtung mit einer supraleitenden Wicklung und einer Thermosyphon-Kühlung
JP2005061803A (ja) * 2003-08-20 2005-03-10 Shizuoka Seiki Co Ltd 農産物保冷庫
JP5367393B2 (ja) 2009-01-30 2013-12-11 アイシン精機株式会社 超電導装置
JP5640382B2 (ja) 2009-05-26 2014-12-17 日産自動車株式会社 車両のバッテリアセンブリ冷却構造、および、ウォータージャケット付きバッテリアセンブリ
GB2471325B (en) * 2009-06-26 2011-05-18 Siemens Magnet Technology Ltd Quench energy dissipation for superconducting magnets
JP2011165887A (ja) 2010-02-09 2011-08-25 Sumitomo Heavy Ind Ltd 冷凍機冷却型処理装置
ES2617357T3 (es) * 2010-05-03 2017-06-16 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Sistema y método de licuefacción de gas
US10690387B2 (en) * 2010-05-03 2020-06-23 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) System and method for recovery and recycling coolant gas at elevated pressure
JP5386550B2 (ja) * 2011-07-05 2014-01-15 株式会社日立製作所 超電導スイッチ,超電導磁石、およびmri
EP2901169B1 (en) * 2012-09-27 2020-11-11 Koninklijke Philips N.V. System and method for automatically ramping down a superconducting persistent magnet
JP6146383B2 (ja) 2014-08-08 2017-06-14 トヨタ自動車株式会社 圧力チューブ式歩行者衝突検知センサを備えた車両用バンパ構造

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004245452A (ja) * 2003-02-12 2004-09-02 Misato Kk 冷凍庫用冷風装置
CN201018397Y (zh) * 2007-02-14 2008-02-06 刘新广 超导发动机
JP2009283678A (ja) * 2008-05-22 2009-12-03 Toshiba Corp 超電導装置およびその運転方法
CN103918149A (zh) * 2011-11-14 2014-07-09 昭和电线电缆系统株式会社 电流引线

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2017170265A1 (ja) 2019-02-07
CN109074932A (zh) 2018-12-21
JP7071255B2 (ja) 2022-05-18
US20190024950A1 (en) 2019-01-24
WO2017170265A1 (ja) 2017-10-05
US11105540B2 (en) 2021-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109074932B (zh) 超导磁铁装置及超低温制冷机系统
US8928444B2 (en) Cooling structure for magnet-equipped reactor
US20080115510A1 (en) Cryostats including current leads for electronically powered equipment
KR20050043890A (ko) 유도 동기 전동기 및 전기식 밀폐형 압축기
JP2010109187A (ja) 超電導体冷却システム及び超電導体冷却方法
US8710944B2 (en) Superconducting magnetizer
CN112908817B (zh) 射频阴极中和器
JPH0524587A (ja) 航空機に搭載した電子装置の熱調節法と熱調節システム
US20220270795A1 (en) Superconducting magnet device
US7868275B2 (en) Switching circuit controlling multiple heating elements
JP2010267661A (ja) 超電導マグネット装置ユニット
US7679365B2 (en) Current lead of superconducting magnet of magnetic resonance system
JP7450377B2 (ja) 極低温装置、および極低温機器のための加熱機構
JP7195980B2 (ja) 超伝導磁石装置、サイクロトロン、および超伝導磁石装置の再起動方法
KR100756879B1 (ko) 냉장고의 냉동사이클을 이용한 발전장치
US20050166625A1 (en) Refrigerating apparatus and refrigerator
JP3399202B2 (ja) 着脱式の超電導コイル給電装置および超電導電磁石装置
CN115620986B (zh) 一种超导热开关
US11073312B2 (en) Cooling facility
US2493603A (en) Air flow interlock switch
KR200158094Y1 (ko) 바이메탈형 제상조절기와 온도 퓨즈를 일체화 한 제상조절기 어셈블리
JP7377087B2 (ja) 超伝導磁石装置および超伝導磁石制御方法
JPH05291036A (ja) 着脱式電流リード
JPH085178A (ja) 冷凍機
WO2022254342A1 (en) Portable eco-recharging battery freezer

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant