CN110440477A - 一种可插拔式低温容器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可插拔式低温容器，其包括制冷机和低温容器，低温容器的一级冷屏内放置有一级冷腔；低温容器和一级冷腔的顶壁上分别安装有弹性圆形套筒和一级波纹管；弹性圆形套筒的中部固定有与一级冷屏顶壁连接的第一下传导块，弹性圆形套筒和一级波纹管的底部分别密封安装有第二上传导块和第二下传导块；制冷机的一级冷头上套装有第一上传导块，制冷机的二级冷头用于带动第二上传导块与第二下传导块紧密贴合；制冷机通过弹性支撑装置安装于低温容器顶壁，弹性圆形套筒上端固定于弹性支撑装置上；本方案能够在松动弹性支撑装置时，通过弹性支撑装置与弹性圆形套筒配合使制冷机弹出低温容器，实现制冷机与低温容器的完全分离。

Description

一种可插拔式低温容器
技术领域
本发明涉及用于冷藏低温物品的低温装置，具体涉及可插拔式低温容器。
背景技术
可插拔式低温容器是一种在涉及超导磁体领域中被广泛运用的一种装置，如在交通运输领域，如：超导磁悬浮列车、超导电动汽车、船舶超导电磁推进系统等；能源领域，如：飞轮储能、超导直流电机、超导发电机等；生物医学领域，如：核磁成像技术(MRI)、核磁共振技术(NMR)等。
低温容器是一种用于盛放低温介质(如液氮、液氧、液氦等)，创造低温工作环境的装置，其内存储的低温介质在温度降至其相变温度时存在液-固相变，继续降温会变成固体，若再继续降温会存在固-固相变，此相变会引起低温介质热容的骤增，可以额外吸收大量的热量。
现有大部分低温容器主要由外容器、冷屏、放置于容器内盛装低温介质的冷腔以及对冷腔进行制冷的制冷机等组成，这种结构的低温容器虽然可以更长时间的形成一个稳定的超低温环境，但仍存在如下缺点：
1)由于制冷机通过法兰板等结构固定在低温容器上与低温容器内真空连通，使得制冷机不工作时不能拔出，使得部分热量通过制冷机传递至低温容器内，存在漏热大的问题；
2)为了降低制冷机存在的漏热，部分现有技术采用多道工序将制冷机与低温容器相连接的部件拆除进行插拔，但由于低温容器中传递热量的部件与制冷机的冷头紧密贴合在一起，使得拔出时仍存在费时费力的问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的可插拔式低温容器能够在松动弹性支撑装置时，通过弹性支撑装置与弹性圆形套筒配合使制冷机冷头弹出低温容器。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
提供一种可插拔式低温容器，其包括制冷机和内部处于真空环境的低温容器，低温容器的一级冷屏内放置有用于盛装冷媒的一级冷腔；低温容器和一级冷腔的顶壁上分别安装有向其内部延伸的弹性圆形套筒和一级波纹管；
弹性圆形套筒的中部固定有与一级冷屏顶壁连接的第一下传导块，弹性圆形套筒和一级波纹管的底部分别密封安装有第二上传导块和第二下传导块，且弹性圆形套筒伸长时延伸至一级波纹管内；
制冷机的一级冷头上套装有与第一下传导块配合的第一上传导块，制冷机的二级冷头用于带动第二上传导块与第二下传导块紧密贴合；制冷机通过弹性支撑装置安装于低温容器顶壁，弹性圆形套筒上端固定于弹性支撑装置上；
弹性支撑装置压紧时，使第一上传导块与第一下传导块及第二下传导块和第二上传导块紧密接触，松动时，使第一上传导块与第一下传导块及第二下传导块和第二上传导块分离。
进一步地，弹性圆形套筒包括固定于弹性支撑装置上的一级波纹套管和位于一级冷屏内的二级波纹套管，一级波纹套管通过第一下传导块与二级波纹套管固定连接，且二级波纹套管伸长时延伸至一级波纹管内；第二上传导块固定于二级波纹套管底部。
进一步地，弹性支撑装置包括通过连接套筒安装于低温容器顶壁的下法兰及套装在制冷机上的上法兰，上法兰和下法兰相对的面上开设有相互配合的环形凹槽，环形凹槽内放置有弹性件，并通过锁紧件对上法兰和下法兰进行锁紧；延伸至下法兰内的上法兰与下法兰之间安装有密封圈。
进一步地，弹性圆形套筒上连接有与其导通的第一抽真空管，第一抽真空管的自由端延伸至低温容器外部。
进一步地，当一级冷腔用于放置超导磁体时，还包括至少一个固定于低温容器顶端并延伸至一级冷腔内的二元电流引线，二元电流引线通过铜编织带和采用导冷材料制成的绝缘层与第一下传导块连接。
进一步地，二元电流引线包括分体式设计的超导电流引线和铜电流引线，铜电流引线通过压紧时使超导电流引线和铜电流引线接触，松动时使超导电流引线和铜电流引线分离的支撑调节机构固定于低温容器上。
进一步地，当一级冷腔用于放置超导磁体时，还包括可插拔的二元电流引线装置，可插拔的二元电流引线装置包括分体式设计的超导电流引线和铜电流引线及安装于低温容器内用于盛装冷媒对铜电流引线进行冷却的二级冷腔，超导电流引线延伸至一级冷腔内，并固定在一级冷腔的顶壁上；
铜电流引线延伸至低温容器部分容纳于固定于低温容器顶壁上的金属套管内；二级冷腔的底部固定有与其连通的波纹套管，金属套管穿入二级冷腔并延伸至波纹套管内；
波纹套管下端、铜电流引线下端和金属套管下端之间固定安装有用于防止二级冷腔内的冷媒从波纹套管端部渗出的密封结构，铜电流引线的下端部穿出密封结构；铜电流引线通过压紧时使超导电流引线和铜电流引线接触，松动时使超导电流引线和铜电流引线分离的安装调节机构固定于低温容器上。
本发明的有益效果为：本方案设置的弹性支撑装置在压紧过程，制冷机的二级冷头与第二上传导块接触，向下带着弹性圆形套筒伸长，使第一上传导块和第一下传导块及第二上传导块和第二下传导块紧密接触，实现制冷过程中冷量良好的传递；
制冷完成后，通过松动弹性支撑装置，在弹性支撑装置和弹性圆形套筒弹性共同作用下，使紧密接触的第一上传导块和第一下传导块及第二上传导块和第二下传导块分离，之后拔出制冷机采用封盖封闭制冷机安装口即可。
在分离制冷机过程，省力且操作方便；另外在在制冷机拔出后，由于第二上传导块和第二下传导块不接触，且第二上传导块与其连接的弹性圆形套筒及第二下传导块与其连接的一级波纹管之间是真空环境，因此可以防止外界热量通过弹性圆形套筒以辐射形式传入一级冷腔中，起到保护一级腔体内制冷剂的作用。
弹性圆形套筒采用一级波纹套管和二级波纹套管的方式设置，两级波纹套管可以利用其柔性伸缩的特性保证第一上传导块和第一下传导块及第二上传导块和第二下传导块的良好接触。
弹性支撑装置主要采用上法兰、下法兰、弹性件和锁紧件组成，旋出锁紧件，弹性件和弹性圆形套筒恢复形变作用下能够实现第一上传导块和第一下传导块及第二上传导块和第二下传导块分离，并能使部分制冷机弹出低温容器，上述弹性支撑装置具有结构简单，操作方便，且能快速分离制冷机，省时省力。
在拔出制冷机冷头同时通过第一抽真空管向弹性圆形套筒内通入氮气，这样不会有空气进入弹性圆形套筒中形成冰霜，拔出制冷机后，在制冷机进入口处安装上封盖，之后可以通过第一抽真空管对弹性圆形套筒进行抽真空，隔绝大气中的热进入到弹性圆形套筒中以阻断大气中的热对一级冷腔中制冷剂的影响。
当一级冷腔中放置的是超导磁体时，本方案还在低温容器中设置有可插拔的二元电流引线装置，其将铜电流引线和超导电流引线采用分体式设计后，在需要馈电时，可以通过给安装调节机构施加力带动铜电流引线和波纹套管向下运动与超导电流引线接触实现给超导磁体馈电，在馈电过程中铜电流引线位于一级冷腔内，冷媒能够对铜电流引线馈电时的漏热进行抑制；
超导磁体励磁完毕后可以通过安装调节机构带动铜电流引线和波纹套管向上运动，以使铜电流引线与超导电流引线分离，这样可以防止外界热量通过二元引线进入超导磁体所在的低温系统。
另外，由于铜电流引线和超导电流引线相互配合的接触部均位于低温容器中，工作状态和分离状态都处于真空环境中，而不是处于室内环境，这样可以避免分离后引起铜电流引线和超导电流的接触端出现结霜。
附图说明
图1为低温容器的结构示意图。
图2为图1中C部的放大图。
图3为可插拔的二元电流引线装置安装在低温容器的结构示意图。
图4为可插拔的二元电流引线装置一个实施例的结构示意图。
图5为图4中A部的放大图。
图6为图4中B部的放大图。
图7为可插拔的二元电流引线装置另一个实施例的结构示意图。
图8为插拔端为插针和插座时的结构示意图。
其中，1、制冷机；11、一级冷头；12、第一上传导块；13、二级冷头；2、低温容器；21、一级冷屏；22、一级冷腔；221、一级波纹管；222、第二下传导块；223、不锈钢块；224、密封套管；23、二级冷屏；24、连接套筒；25、第一支撑件；26、第二支撑件；3、弹性圆形套筒；
31、第一下传导块；32、第二上传导块；33、一级波纹套管；331、圆柱形直通管；34、二级波纹套管；35、第一抽真空管；4、弹性支撑装置；41、上法兰；42、下法兰；43、环形凹槽；44、弹性件；45、锁紧件；46、密封圈；5、可插拔的二元电流引线装置；51、铜电流引线；52、超导电流引线；
53、二级冷腔；531、波纹套管；532、密封结构；5321、底座；5322、密封部；54、金属套管；541、冷媒入口；55、安装调节机构；551、压盖；5511、延伸部；5512、密封件；5513、卡槽；552、连接件；553、凸台；5531、通孔；56、连通套管；57、支撑套管；571、玻璃钢板；58、第二抽真空管；581、抽真空阀。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，可插拔式低温容器2包括制冷机1(制冷机1为G-M制冷机1)和内部处于真空环境的低温容器2，低温容器2的一级冷屏21内放置有用于盛装冷媒的一级冷腔22；其中低温容器2主要用于隔绝部分外部的热量，低温容器2和一级冷腔22采用热导率低的材质(如不锈钢)制成，一级冷腔22中存储的冷媒可以是液氮、液氖、液氩、液氦或液氢；一级冷屏21采用热导率高的材质制成，比如铜、铝，用于减少外界传向一级冷腔22的辐射热，起到保护一级冷腔22的作用。
本方案由于采用G-M制冷机与低温容器配合工作的方式，因此低温容器内部的制冷剂在制冷机冷头的制冷下会使温度进一步降低，温度可达到20K及以下，而传统的低温容器只能保存温度为77K的液氮。
低温容器2和一级冷腔22的顶壁上分别安装有向其内部延伸的弹性圆形套筒3和一级波纹管221；弹性圆形套筒3主要用于容纳制冷机1的冷头，一级波纹管221伸缩以便于制冷机1对一级冷腔22进行制冷。
弹性圆形套筒3的中部固定有与一级冷屏21顶壁连接的第一下传导块31，弹性圆形套筒3和一级波纹管221的底部分别密封安装有第二上传导块32和第二下传导块222，且弹性圆形套筒3伸长时延伸至一级波纹管221内；制冷机1的一级冷头11上套装有与第一下传导块31配合的第一上传导块12，制冷机1的二级冷头13用于带动第二上传导块32与第二下传导块222紧密贴合。
当制冷机1的冷头插入时，制冷机1的一级冷头11连接的第一上传导块12与第一下传导块31接触，由此一级冷头11冷量便通过第一上传导块12与第一下传导块31传递至一级冷屏21，达到冷却一级冷屏21的目的。
制冷机1的二级冷头13接触第二上传导块32，拉伸一级波纹管221接触第二下传导块222，由此二级冷头13冷量便通过第二上传导块32、第二下传导块222传递给一级冷腔22的冷媒，以实现维持或降低一级冷腔22内冷媒的温度。
为了便于二级冷头13的冷量的传递效率，本方案在第二下传导块222的下表面还连接有翅片。
在本发明的一个实施例中，弹性圆形套筒3包括固定于弹性支撑装置4上的一级波纹套管33和位于一级冷屏21内的二级波纹套管34，一级波纹套管33通过第一下传导块31与二级波纹套管34固定连接，且二级波纹套管34伸长时延伸至一级波纹管221内；第二上传导块32固定于二级波纹套管34底部。
其中，两级波纹套管531可以利用其柔性伸缩的特性保证第一上传导块12和第一下传导块31及第二上传导块32和第二下传导块222的良好接触。
实施时，本方案优选一级波纹套管33和二级波纹套管34均包括一节波纹管和两节圆柱形直通管331，两节圆柱形直通管331焊接于波纹管的两端，一级波纹套管33和二级波纹套管34邻近的两个圆柱形直通管331均焊接于第一下传导块31上；一级波纹套管33上端的圆柱形直通管331焊接于弹性支撑装置4的下法兰42上，一级波纹套管33下端的圆柱形直通管331与第二下传导块222焊接。
再次参考图1，制冷机1通过弹性支撑装置4安装于弹性圆形套筒3内，弹性圆形套筒3上端固定于弹性支撑装置4上；弹性支撑装置4压紧时，使第一上传导块12与第一下传导块31及第二下传导块222和第二上传导块32紧密接触，松动时，使第一上传导块12与第一下传导块31及第二下传导块222和第二上传导块32分离。
在制冷机1的冷头拔出后，由于第二上传导块32和第二下传导块222不接触，且第二上传导块32与其连接的弹性圆形套筒3及第二下传导块222与其连接的一级波纹管221之间是真空环境，因此可以防止外界热量通过弹性圆形套筒3以辐射形式传入一级冷腔22中，起到保护一级腔体内制冷剂的作用。
如图2所示，弹性支撑装置4包括通过连接套筒24安装于低温容器2顶壁的下法兰42及套装在制冷机1上的上法兰41，上法兰41的外形呈凸字形；上法兰41和下法兰42相对的面上开设有相互配合的环形凹槽43，环形凹槽43内放置有弹性件44，并通过锁紧件45对下法兰42和上法兰41进行锁紧；延伸至下法兰42内的上法兰41与下法兰42之间安装有密封圈46。
其中弹性支撑装置4的弹性件44及后面提到的支撑调节机构和安装调节机构55的弹性件44均为弹簧或弹性比较大的弹性材料，锁紧件45可以为螺栓、螺柱或钩型螺栓。
如图1所示，弹性圆形套筒3上连接有与其导通的第一抽真空管35，第一抽真空管35的自由端延伸至低温容器2外部，并可以在其自由端安装上抽真空阀581；本方案优选将第一抽真空管35安装在弹性圆形套筒3位于低温容器2外部分，这样可以尽量少安装密封材料。
下面接着对制冷机1安装和拔出时的工作原理进行说明：
安装时，用螺栓将制冷机1与上法兰41连接成一个整体并进行密封，将制冷机1与上法兰41这一整体安装在弹性圆形套筒3内时，在第一抽真空管35的抽真空阀581处对弹性圆形套筒3抽真空，同时调紧钩型螺栓压缩弹簧，从而使上法兰41与下法兰42接触并完全密封；此时与一级冷头11相连接的第一上传导块12与第一下传导块31通过一级波纹套管33能够良好接触，与二级冷头13接触的第二上传导块32与第二下传导块222通过一级波纹管221能够良好接触。
制冷机1开始工作时，一级冷头11和二级冷头13同时制冷，此时一级冷头11提供的冷量通过接触的第一上传导块12与第一下传导块31对一级冷屏21进行降温，二级冷头13提供的冷量通过接触的第二上传导块32与第二下传导块222以及散热片对一级冷腔22内的冷媒进行降温。
制冷机1进行维护或者拔出时，可通过抽真空阀581向弹性圆形套筒3通入氮气，同时调松钩型螺栓使得上法兰41和下法兰42分离，弹簧、一级波纹管221和弹性圆形套筒3带动制冷机1上升，从而使得与一级冷头11相连接的第一上传导块12与第一下传导块31分离，与二级冷头13接触的第二上传导块32与第二下传导块222分离。此时弹性圆形套筒3与一级波纹管221分离，分离之间的间隙处于真空状态可隔绝热辐射。
当拔出制冷机1的时候，由于弹性圆形套筒3内充满氮气则内部不会有冰霜形成，此时再用钩型螺栓将一块顶盖与下法兰42进行密封，停止用抽真空阀581对弹性圆形套筒3通入氮气，并再次对弹性圆形套筒3进行抽真空，则可以隔绝大气中的热进入到弹性圆形套筒3，从而对一级冷腔22内的冷媒进行保护。
在本发明的一个实施例中，当一级冷腔22用于放置超导磁体时，低温容器2还包括至少一个固定于低温容器2顶端并延伸至一级冷腔22内的二元电流引线，二元电流引线通过铜编织带和采用导冷材料制成的绝缘层与第一下传导块31连接。
在本方案中，二级冷腔内冷媒的温度远低于外界环境温度，一级冷腔中冷媒的温度远低于二级冷腔内冷媒的温度。
其中，二元电流引线包括分体式设计的超导电流引线52和铜电流引线51，铜电流引线51通过压紧时使超导电流引线52和铜电流引线51接触，松动时使超导电流引线52和铜电流引线51分离的支撑调节机构固定于低温容器2上。
具体地，超导电流引线52和铜电流引线51均通过铜编织带和采用导冷材料制成的绝缘层与第一下传导块31连接，通过一级冷头11产生的冷量来冷却电流引线。
具体地，绝缘层位于铜编织带与超导电流引线52和铜电流引线51接触面之间，保证导冷的同时可以避免超导电流引线52和铜电流引线51上的电流通过铜编织带被引流至其他金属部件上。
如图3和图4所示，当一级冷腔22用于放置超导磁体时，低温容器2还包括可插拔的二元电流引线装置5，可插拔的二元电流引线装置5包括分体式设计的超导电流引线52和铜电流引线51及安装于低温容器2内用于盛装冷媒对铜电流引线51进行冷却的二级冷腔53，超导电流引线52延伸至一级冷腔22内，并固定在一级冷腔22的顶壁上；分体式设计的超导电流引线52和铜电流引线51可以仅在给超导磁体馈电时连接在一起。
如图4和图8所示，为了保证电流传输的稳定性，本方案优选将超导电流引线52和铜电流引线51相互配合的端部设置成插拔端；为了增大铜电流引线51和超导电流引线52的接触面积，可以将插拔端设置为相互配合的凸台和凹槽、相互配合的插针和插座、相互配合的波浪凹凸面或者相互贴合的斜面。
铜电流引线51延伸至低温容器2部分容纳于固定于低温容器2顶壁上的金属套管54内；二级冷腔53的底部固定有与其连通的波纹套管531，金属套管54穿入二级冷腔53并延伸至波纹套管531内。
在铜电流引线51上下运动时，波纹套管531也能够随铜电流引线51一起伸缩，方便铜电流引线51和超导电流引线52的插拔，还可以避免冷媒密封性不好出现渗漏；同时还可以保证插拔过程中，铜电流引线51仅下端部位于波纹套管531，保证外界进入的热量在铜电流引线51端就被冷媒充分的吸收。
二级冷腔53和波纹套管531构成盛装冷媒的腔室，其内盛装的冷媒可以是液氮、液氖、液氩、液氦或液氢。二级冷腔53除了冷却铜电流引线51之外，还可以在其外部加一层辐射屏(材料为铜或铝等)，通过二级冷腔53传导冷却辐射屏的方式，为低温容器2提供一层防辐射漏热保护装置。
二级冷腔53由铜或铝等材料制成，波纹套管531由不锈钢制成，波纹套管531焊接在二级冷腔53底部，二级冷腔53与波纹套管531整体形成倒置的“凸”形结构。可插拔的二元电流引线装置5应用于低温容器2时，二级冷腔53通过悬挂装置(不锈钢管等导热性差的金属)安装在低温容器2内部，其顶部设置有冷媒进出管道，方便随时补充冷媒和泄放由冷媒产生的气体。
波纹套管531下端、铜电流引线51下端和金属套管54下端之间固定安装有用于防止二级冷腔53内的冷媒从波纹套管531端部渗出的密封结构532，铜电流引线51的下端部穿出密封结构532。
如图6所示，实施时，本方案优选密封结构532包括密封固定于波纹套管531下端的底座5321，底座5321上具有向上延伸的凸部和供铜电流引线51下端部穿过的过孔；铜电流引线51的下端套装有密封部5322，密封部5322下表面开设有与凸部紧密配合的环形槽。
具体地，铜电流引线51的下端(低温端)与密封部5322通过螺纹连接在一起，底座5321和金属套管54均可以采用不锈钢制成，底座5321与波纹套管531延长部分焊接在一起。
由于在底座5321上开设有通孔5531，若是密封性不好，一级冷腔22内的冷媒可能从波纹套管531中向低温容器2中渗漏，本方案通过密封部5322及环形槽和凸部的相互配合，使得密封部5322与底座5321间及密封部5322与铜电流引线51之间不存在间隙，从而达到较好的密封性能。
实施时，本方案优选密封部5322采用低温下发生收缩的材料制成，低温下发生收缩的材料可以为聚四氟乙烯或聚全氟乙丙烯。
利用密封部5322在低温环境中优异的收缩性能，密封部5322在低温环境能够发生收缩而抱紧铜电流引线51及底座5321的凸部形成紧配合结构，从而防止冷媒溢出。密封部5322实现整体结构低温密封的同时又使铜电流引线51和波纹套管531之间形成绝缘。
如图5所示，金属套管54上开设有供二级冷腔53内的冷媒进入金属套管54内冷却密封部5322和铜电流引线51的冷媒入口541。冷媒入口541的设置，其可以引入冷媒对金属套管54中的铜电流引线51和密封部5322进行冷却，同时还可以通过热传导冷却铜电流引线51的下端部(插拔端)。
再次参考图3和图5，铜电流引线51通过压紧时使超导电流引线52和铜电流引线51接触，松动时使超导电流引线52和铜电流引线51分离的安装调节机构55固定于低温容器2上。
如图5所示，在本发明的一个实施例中，支撑调节机构和安装调节机构55包括固定于金属套管54上端的凸台553和通过连接件552与凸台553配合的压盖551，凸台553上开设有供压盖551上的延伸部5511(铜电流引线51穿过延伸部5511)插入的通孔5531，延伸部5511或通孔5531内壁上安装有用于铜电流引线51插拔时密封延伸部5511和通孔5531接触处的密封件5512，铜电流引线51上端通过玻璃钢板571固定于压盖551上。
支撑调节机构和安装调节机构55采用上述结构后，需要对铜电流引线51和超导电流引线52接触进行馈电时，可以向下旋动连接件552，使压盖551的延伸部5511相对通孔5531向下运动一定距离，以带动铜电流引线51和波纹套管531向下运动一定距离，以实现铜电流引线51和超导电流引线52的电接触；
当需要铜电流引线51和超导电流引线52分开时，通过旋出连接件552，使其带动铜电流引线51分离超导电流引线52，在保持压盖551和凸台553相对位置的情况下再固定上连接件552。
其中的密封件5512若是设置在通孔5531上时，优选设置在通孔5531上端侧壁，以保证延伸部5511一直存在接触面与密封件5512接触，以避免密封件5512在无延伸部5511的限制下发生脱离；若是密封件5512设置于延伸部5511上，为了避免拔出延伸部5511时，出现密封件5512被拔出通孔5531影响密封的情况，可以在延伸部5511上等间距地设置多圈密封件5512。
其中压盖551和凸台553均采用不锈钢制成，连接件552采用具有螺纹段的螺柱或螺杆，这样方便调节连接件552；密封件5512采用具有弹性的密封圈46，最好是在低温环境下不发生收缩的材质制成。
支撑调节机构、安装调节机构55和弹性支撑装置4也可以由两块压板和一个采用弹性较大的材质支撑的套筒，将套筒设置在两块压板之间，通过锁紧件45将三者固定在一起。
如图3所示，可插拔式低温容器2还包括环绕在一级冷屏21外的二级冷屏23，二级冷屏23与二级冷腔53固定连接。二级冷屏23为上下端未封口的桶状结构，一级冷屏21为具有封闭内腔的桶状结构。
由于二级冷屏23与二级冷腔53连接，这样可以通过二级冷腔53的冷量对二级冷屏23进行冷却，二级冷屏23可减小外界传向一级冷腔22的辐射热，起到保护一级冷腔22内冷媒的作用；二级冷屏23也采用热导率高的材料制成，比如铜、铝。
实施时，本方案优选凸台553和压盖551相对的面上开设有至少一对相互配合的卡槽5513，配合的两个卡槽5513内安装有一弹性件44，本方案优选弹性件44为弹簧。
支撑调节机构和安装调节机构55设置弹性件44后，在旋出连接件552后，弹性件44能够带动压盖551向上运动，以实现铜电流引线51和超导电流引线52的分离，分离时可以保证平稳地分离，避免出现振动；之后旋上连接件552，弹性件44能够对压盖551起支撑作用。
如图7所示，可插拔的二元电流引线装置5还包括两端密封安装于二级冷腔53和一级冷腔22上的连通套管56及固定于一级冷腔22上用于支撑超导电流引线52的支撑套管57；超导电流引线52位于支撑套管57内，且超导电流引线52的上端部延伸出支撑套管57；波纹套管531、支撑套管57和密封结构532均位于连通套管56内。
超导电流引线52的上端部(插拔端)通过玻璃钢板571固定于支撑套管57上，使得超导电流引线52与支撑套管57之间绝缘，支撑套管57和连通套管56均为不锈钢等热导率差的金属，连通套管56两端分别焊接在二级冷腔53和一级冷腔22上。
如图1、图3和图7所示，超导电流引线52末端通过两个不锈钢块223和一个密封套管224(与密封件5512材质一样)固定于一级冷腔22顶壁内侧；具体地，两个配合的不锈钢块223上开设有通孔5531，其中一个不锈钢块223上开设有环形卡槽，另一个不锈钢块223上与环形卡槽相对的面开设有凹槽；通过将密封套管224安装在两个通孔5531内，并延伸至环形卡槽和凹槽内。
密封套管224利用其低温冷缩特性与两个不锈钢块223形成紧密配合，实现对一级冷腔22内冷媒的密封，一级冷腔22内盛装的冷媒也可以是液氮、液氖、液氩、液氦或液氢。其中一个不锈钢块223通过焊接固定在一级冷腔22内壁上，另一个不锈钢块223通过螺栓与一级冷腔22上的不锈钢块223连接，在两个不锈钢块223与密封套管224的共同作用下，实现超导电流引线52末端处的密封。
超导电流引线52上端部(插拔端)通过铜电流引线51的传导冷却，末端伸入一级冷腔22中与冷媒直接接触，为整个超导电流引线52提供超导运行环境。
再次参考图7，连通套管56上连接有与其导通的第二抽真空管58，第二抽真空管58的自由端延伸出低温容器2，并在其自由端安装有抽真空阀581；具体地第二抽真空管58穿过二级冷腔53和低温容器2的顶壁延伸至外部空间，并焊接在低温容器2的顶壁上。
连通套管56、抽真空管和抽真空阀581的设置，可以利用抽空装置在铜电流引线51拔离超导电流引线52前，将连通套管56内抽为真空状态，以达到截断冷媒通过超导电流引线52热传导路线的目的。
在铜电流引线51拔离超导电流引线52后，使得连通套管56内的部件处于真空环境中，可以防止外界热量通过超导电流引线52进入低温系统，进一步降低系统整体漏热及铜电流引线51和超导电流引线52分离后，避免两者的插拔端出现结霜。
再次参考图3，当可插拔的二元电流引线装置5安装至低温容器2后，为了提高低温容器2内部部件之间的稳定性，低温容器2还包括至少一个第一支撑件25和至少一个第二支撑件26，第一支撑件25的顶端固定在低温容器2的顶壁上，其下端穿过二级冷腔53和一级冷屏21后固定在一级冷腔22的顶壁上。
第二支撑件26一端固定在低温容器2侧壁内侧，另一端穿过一级冷屏21、二级冷屏23和一级冷腔22固定于一级冷腔22侧壁内侧。
综上所述，本方案的可插拔式低温容器2能够在松动弹性支撑装置4时，通过弹性支撑装置4与弹性圆形套筒3配合使制冷机1弹出低温容器2；分体式设计的铜电流引线51和超导电流引线52可以通过安装调节机构55传递过来的力，再配合波纹套管531实现铜电流引线51和超导电流引线52平稳的分离，以大幅度减少一级冷腔22中冷媒通过铜电流引线51的传导漏热。

Claims (16)

1.可插拔式低温容器，其特征在于，包括制冷机和内部处于真空环境的低温容器，所述低温容器的一级冷屏内放置有用于盛装冷媒的一级冷腔；所述低温容器和一级冷腔的顶壁上分别安装有向其内部延伸的弹性圆形套筒和一级波纹管；
所述弹性圆形套筒的中部固定有与一级冷屏顶壁连接的第一下传导块，弹性圆形套筒和一级波纹管的底部分别密封安装有第二上传导块和第二下传导块，且弹性圆形套筒伸长时延伸至一级波纹管内；
制冷机的一级冷头上套装有与第一下传导块配合的第一上传导块，制冷机的二级冷头用于带动第二上传导块与第二下传导块紧密贴合；制冷机通过弹性支撑装置安装于弹性圆形套筒内，所述弹性圆形套筒上端固定于弹性支撑装置上；
所述弹性支撑装置压紧时，使第一上传导块与第一下传导块及第二下传导块和第二上传导块紧密接触，松动时，使第一上传导块与第一下传导块及第二下传导块和第二上传导块分离。
2.根据权利要求1所述的可插拔式低温容器，其特征在于，所述弹性圆形套筒包括固定于弹性支撑装置上的一级波纹套管和位于一级冷屏内的二级波纹套管，所述一级波纹套管通过第一下传导块与二级波纹套管固定连接，且二级波纹套管伸长时延伸至一级波纹管内；所述第二上传导块固定于二级波纹套管底部。
3.根据权利要求1所述的可插拔式低温容器，其特征在于，所述弹性支撑装置包括通过连接套筒安装于低温容器顶壁的下法兰及套装在制冷机上的上法兰，所述上法兰和下法兰相对的面上开设有相互配合的环形凹槽，所述环形凹槽内放置有弹性件，并通过锁紧件对上法兰和下法兰进行锁紧；延伸至下法兰内的上法兰与下法兰之间安装有密封圈。
4.根据权利要求1所述的可插拔式低温容器，其特征在于，所述弹性圆形套筒上连接有与其导通的第一抽真空管，所述第一抽真空管的自由端延伸至低温容器外部。
5.根据权利要求1-4任一所述的可插拔式低温容器，其特征在于，当一级冷腔用于放置超导磁体时，还包括至少一个固定于低温容器顶端并延伸至一级冷腔内的二元电流引线，所述二元电流引线通过铜编织带和采用导冷材料制成的绝缘层与第一下传导块连接。
6.根据权利要求5所述的可插拔式低温容器，其特征在于，所述二元电流引线包括分体式设计的超导电流引线和铜电流引线，所述铜电流引线通过压紧时使超导电流引线和铜电流引线接触，松动时使超导电流引线和铜电流引线分离的支撑调节机构固定于低温容器上。
7.根据权利要求1-4任一所述的可插拔式低温容器，其特征在于，当一级冷腔用于放置超导磁体时，还包括可插拔的二元电流引线装置，所述可插拔的二元电流引线装置包括分体式设计的超导电流引线和铜电流引线及安装于低温容器内用于盛装冷媒对铜电流引线进行冷却的二级冷腔，所述超导电流引线延伸至一级冷腔内，并固定在一级冷腔的顶壁上；
铜电流引线延伸至低温容器部分容纳于固定于低温容器顶壁上的金属套管内；所述二级冷腔的底部固定有与其连通的波纹套管，所述金属套管穿入二级冷腔并延伸至波纹套管内；
所述波纹套管下端、铜电流引线下端和金属套管下端之间固定安装有用于防止二级冷腔内的冷媒从波纹套管端部渗出的密封结构，铜电流引线的下端部穿出密封结构；所述铜电流引线通过压紧时使超导电流引线和铜电流引线接触，松动时使超导电流引线和铜电流引线分离的安装调节机构固定于低温容器上。
8.根据权利要求7所述的可插拔式低温容器，其特征在于，还包括环绕在一级冷屏外的二级冷屏，所述二级冷屏与二级冷腔固定连接。
9.根据权利要求6或8所述的可插拔式低温容器，其特征在于，所述支撑调节机构和安装调节机构均包括固定于金属套管上端的凸台和通过连接件与凸台配合的压盖；，所述凸台上开设有供压盖上的延伸部插入的通孔，所述延伸部或通孔内壁上安装有用于铜电流引线插拔时密封延伸部和通孔接触处的密封件，铜电流引线上端通过玻璃钢板固定于压盖上。
10.根据权利要求9所述的可插拔式低温容器，其特征在于，所述凸台和压盖相对的面上开设有至少一对相互配合的卡槽，配合的两个卡槽内安装有一弹性件。
11.根据权利要求9所述的可插拔式低温容器，其特征在于，所述密封结构包括密封固定于波纹套管下端的底座，所述底座上具有向上延伸的凸部和供铜电流引线下端部穿过的过孔；所述铜电流引线的下端套装有密封部，所述密封部下表面开设有与所述凸部紧密配合的环形槽。
12.根据权利要求11所述的可插拔式低温容器，其特征在于，所述金属套管上开设有供二级冷腔内的冷媒进入金属套管内冷却密封部和铜电流引线的冷媒入口。
13.根据权利要求11所述的可插拔式低温容器，其特征在于，所述密封部采用低温下易发生收缩的材料制成。
14.根据权利要求7所述的可插拔式低温容器，其特征在于，所述铜电流引线和超导电流引线接触的端部设置成相互配合的插拔端，所述插拔端为相互配合的凸台和凹槽、相互配合的插针和插座、相互配合的波浪凹凸面或者相互贴合的斜面。
15.根据权利要求8、10-14任一所述的可插拔式低温容器，其特征在于，可插拔的二元电流引线装置还包括两端密封安装于一级冷腔和二级冷腔上的连通套管及固定于一级冷腔上用于支撑超导电流引线的支撑套管；
所述超导电流引线位于支撑套管内，且超导电流引线的上端部延伸出支撑套管；所述波纹套管、支撑套管和密封结构均位于所述连通套管内。
16.根据权利要求15所述的可插拔式低温容器，其特征在于，所述连通套管上连接有与其导通的第二抽真空管，所述第二抽真空管的自由端延伸出低温容器。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110993247A (zh) * 2019-12-19 2020-04-10 中国科学院合肥物质科学研究院 一种空间推进地面模拟环境用t级高场超导磁体系统
CN111089436A (zh) * 2019-12-24 2020-05-01 中船重工鹏力（南京）超低温技术有限公司 一种基于gm制冷机冷却的低振动低温磁场测量装置
JP2021032555A (ja) * 2019-08-26 2021-03-01 サウスウェスト ジャオトン ユニバーシティＳｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 挿抜可能型クライオスタット
CN113013619A (zh) * 2021-03-04 2021-06-22 杭州永谐科技有限公司上海分公司 一种低成本开口波导天线的结构设计
JP2021134951A (ja) * 2020-02-25 2021-09-13 住友重機械工業株式会社 極低温冷凍機および極低温システム
CN115210510A (zh) * 2020-04-21 2022-10-18 株式会社日立制作所 冷却装置及冷头更换方法
CN117048653A (zh) * 2023-10-12 2023-11-14 西南交通大学 一种用于超导磁悬浮列车的低温恒温装置及方法
CN118129390A (zh) * 2024-05-07 2024-06-04 上海量羲技术有限公司 一种具有多重密封结构的稀释制冷装置
CN118299142A (zh) * 2024-05-31 2024-07-05 山东奥新医疗科技有限公司 一种用于超导磁体的导冷系统

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113199944B (zh) * 2021-06-17 2022-03-15 西南交通大学 一种超导电动悬浮磁体的传力结构
CN114068132B (zh) * 2021-10-15 2023-05-12 江苏美时医疗技术有限公司 基于液氦循环的核磁共振超高场磁体循环制冷装置
CN113903541B (zh) * 2021-11-04 2022-06-28 中国原子能科学研究院 一种基于小型制冷机的大型高温超导磁体系统和温控方法
CN114204513B (zh) 2022-02-16 2022-04-26 中国长江三峡集团有限公司 一种传导冷却高温超导电缆的终端结构
CN117606155B (zh) * 2023-11-23 2024-05-17 中国计量科学研究院 一种量子电压低温恒温器装置

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63119208A (ja) * 1986-11-06 1988-05-23 Sumitomo Electric Ind Ltd クライオスタツト
US4930318A (en) * 1988-07-05 1990-06-05 General Electric Company Cryocooler cold head interface receptacle
JPH09153407A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Hitachi Ltd 酸化物超電導電流リードの支持構造
JPH10132403A (ja) * 1996-11-01 1998-05-22 Toshiba Corp 保冷容器および保冷装置
JP2001023814A (ja) * 1999-07-09 2001-01-26 Sumitomo Heavy Ind Ltd 冷凍機冷却式超電導マグネット装置
CN1554917A (zh) * 2003-12-19 2004-12-15 上海交通大学 高温超导量子干涉器用可调距液氮金属杜瓦
US20050166600A1 (en) * 2003-10-15 2005-08-04 Hitoshi Mitsubori Superconducting magnet apparatus and maintenance method of refrigerator for the same
US20070214802A1 (en) * 2006-01-17 2007-09-20 Takeo Nemoto Superconducting magnet apparatus
JP2008215783A (ja) * 2007-03-08 2008-09-18 Toshiba Corp 極低温冷凍機および極低温冷凍方法
CN102867610A (zh) * 2012-09-03 2013-01-09 中国科学院电工研究所 一种二元可拔气冷电流引线装置
CN103219124A (zh) * 2013-04-26 2013-07-24 宁波健信机械有限公司 采用外供液氮冷却可拔段的高温超导电流引线
JP2014052133A (ja) * 2012-09-07 2014-03-20 Saho Midori 低温流体用バイヨネット継手
US20150338151A1 (en) * 2013-01-15 2015-11-26 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel,Ltd.) Ultra-low-temperature device and method for refrigerating object to be refrigerated using the same
JPWO2017057760A1 (ja) * 2015-10-02 2018-08-02 株式会社日立製作所 超電導磁石装置及び超電導磁石励磁用具
CN108922725A (zh) * 2018-08-16 2018-11-30 西南交通大学 一种承力超导磁体用固氮低温容器
US20190353419A1 (en) * 2018-05-17 2019-11-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Cryogenic cooling apparatus
CN211041465U (zh) * 2019-08-26 2020-07-17 西南交通大学 一种可插拔式低温容器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3347870B2 (ja) * 1994-04-15 2002-11-20 三菱電機株式会社 超電導マグネット並びに該マグネット用の蓄冷型冷凍機
US5711157A (en) * 1995-05-16 1998-01-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Cooling system having a plurality of cooling stages in which refrigerant-filled chamber type refrigerators are used
JPH09312210A (ja) * 1996-03-18 1997-12-02 Toshiba Corp 冷却装置および冷却方法
JP4606059B2 (ja) * 2004-05-07 2011-01-05 株式会社神戸製鋼所 極低温装置
US8069675B2 (en) * 2006-10-10 2011-12-06 Massachusetts Institute Of Technology Cryogenic vacuum break thermal coupler
CN110440477B (zh) * 2019-08-26 2024-05-28 西南交通大学 一种可插拔式低温容器

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63119208A (ja) * 1986-11-06 1988-05-23 Sumitomo Electric Ind Ltd クライオスタツト
US4930318A (en) * 1988-07-05 1990-06-05 General Electric Company Cryocooler cold head interface receptacle
JPH09153407A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Hitachi Ltd 酸化物超電導電流リードの支持構造
JPH10132403A (ja) * 1996-11-01 1998-05-22 Toshiba Corp 保冷容器および保冷装置
JP2001023814A (ja) * 1999-07-09 2001-01-26 Sumitomo Heavy Ind Ltd 冷凍機冷却式超電導マグネット装置
US20050166600A1 (en) * 2003-10-15 2005-08-04 Hitoshi Mitsubori Superconducting magnet apparatus and maintenance method of refrigerator for the same
CN1554917A (zh) * 2003-12-19 2004-12-15 上海交通大学 高温超导量子干涉器用可调距液氮金属杜瓦
US20070214802A1 (en) * 2006-01-17 2007-09-20 Takeo Nemoto Superconducting magnet apparatus
JP2008215783A (ja) * 2007-03-08 2008-09-18 Toshiba Corp 極低温冷凍機および極低温冷凍方法
CN102867610A (zh) * 2012-09-03 2013-01-09 中国科学院电工研究所 一种二元可拔气冷电流引线装置
JP2014052133A (ja) * 2012-09-07 2014-03-20 Saho Midori 低温流体用バイヨネット継手
US20150338151A1 (en) * 2013-01-15 2015-11-26 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel,Ltd.) Ultra-low-temperature device and method for refrigerating object to be refrigerated using the same
CN103219124A (zh) * 2013-04-26 2013-07-24 宁波健信机械有限公司 采用外供液氮冷却可拔段的高温超导电流引线
JPWO2017057760A1 (ja) * 2015-10-02 2018-08-02 株式会社日立製作所 超電導磁石装置及び超電導磁石励磁用具
US20190353419A1 (en) * 2018-05-17 2019-11-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Cryogenic cooling apparatus
CN108922725A (zh) * 2018-08-16 2018-11-30 西南交通大学 一种承力超导磁体用固氮低温容器
CN211041465U (zh) * 2019-08-26 2020-07-17 西南交通大学 一种可插拔式低温容器

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021032555A (ja) * 2019-08-26 2021-03-01 サウスウェスト ジャオトン ユニバーシティＳｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 挿抜可能型クライオスタット
CN110993247A (zh) * 2019-12-19 2020-04-10 中国科学院合肥物质科学研究院 一种空间推进地面模拟环境用t级高场超导磁体系统
CN110993247B (zh) * 2019-12-19 2021-11-19 中国科学院合肥物质科学研究院 一种空间推进地面模拟环境用t级高场超导磁体系统
CN111089436A (zh) * 2019-12-24 2020-05-01 中船重工鹏力（南京）超低温技术有限公司 一种基于gm制冷机冷却的低振动低温磁场测量装置
JP7530185B2 (ja) 2020-02-25 2024-08-07 住友重機械工業株式会社 極低温冷凍機および極低温システム
JP2021134951A (ja) * 2020-02-25 2021-09-13 住友重機械工業株式会社 極低温冷凍機および極低温システム
CN115210510A (zh) * 2020-04-21 2022-10-18 株式会社日立制作所 冷却装置及冷头更换方法
CN113013619A (zh) * 2021-03-04 2021-06-22 杭州永谐科技有限公司上海分公司 一种低成本开口波导天线的结构设计
CN113013619B (zh) * 2021-03-04 2022-10-28 杭州永谐科技有限公司上海分公司 一种低成本开口波导天线的结构设计
CN117048653A (zh) * 2023-10-12 2023-11-14 西南交通大学 一种用于超导磁悬浮列车的低温恒温装置及方法
CN117048653B (zh) * 2023-10-12 2023-12-12 西南交通大学 一种用于超导磁悬浮列车的低温恒温装置及方法
CN118129390A (zh) * 2024-05-07 2024-06-04 上海量羲技术有限公司 一种具有多重密封结构的稀释制冷装置
CN118129390B (zh) * 2024-05-07 2024-07-05 上海量羲技术有限公司 一种具有多重密封结构的稀释制冷装置
CN118299142A (zh) * 2024-05-31 2024-07-05 山东奥新医疗科技有限公司 一种用于超导磁体的导冷系统

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