CN202384127U - 一种零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统 - Google Patents

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袁金辉
龙兴华
邹学明
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Abstract

本实用新型公开了一种低温容器系统，尤其是公开了一种零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统。提供一种隔热效果好，能有效提高冷头导冷效果的零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统。所述低温容器系统包括设置在内容器顶部的内容器底座、安装在内容器底座上的换热器、套接在内容器底座上的磁屏蔽、包覆在内容器外侧的中间防辐射冷屏、设置在中间防辐射冷屏顶部的铜法兰以及冷头，换热器位于磁屏蔽中，铜法兰位于磁屏蔽的上方，冷头的一端穿过铜法兰在磁屏蔽内与换热器连接，还包括位于磁屏蔽内的下波纹管，下波纹管套接在冷头上，其一端与铜法兰顶接，另一端插接在内容器底座内。

Description

一种零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统
技术领域
本实用新型涉及一种低温容器系统，尤其是涉及一种零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统。
背景技术
目前，超导低温容器系统已广泛使用了4K制冷技术。通过温差传热到内容器里的热负荷，被内容器中的液氦吸收，吸收了热量的液氦蒸发成氦气，蒸发的氦气流动到冷头的二级传热块的温区表面冷凝成液氦回流至4K容器液氦中，从而实现零液氦消耗或小蒸发。为了保证内容器内部的4K低温状态，在内容器的外部包覆有中间防辐射冷屏，中间防辐射冷屏外还包覆有外容器，冷头从上向下依次穿过外容器上部的上法兰、下法兰、中间防辐射冷屏上部的铜法兰与安装在内容器顶部的内容器底座上的换热器连接。所述结构的低温容器系统，由于位于铜法兰与换热器之间的一段冷头，裸露在中间防辐射冷屏中，位于上法兰和下法兰之间的一段冷头裸露在空气中，从而使冷头的导冷效果大大降低，无法满足4K制冷技术的要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种隔热效果好，能有效提高冷头导冷效果的零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统，包括设置在内容器顶部的内容器底座、安装在内容器底座上的换热器、套接在内容器底座上的磁屏蔽、包覆在内容器外侧的中间防辐射冷屏、设置在中间防辐射冷屏顶部的铜法兰以及冷头，换热器位于磁屏蔽中，铜法兰位于磁屏蔽的上方，冷头的一端穿过铜法兰在磁屏蔽内与换热器连接，还包括位于磁屏蔽内的下波纹管，下波纹管套接在冷头上，其一端与铜法兰顶接，另一端插接在内容器底座内。
进一步的是，中间防辐射冷屏的外部还包覆有含有上法兰和下法兰的外容器，下法兰位于外容器的上部，上法兰位于下法兰的上部，冷头的另一端向上穿过下法兰和上法兰，在上法兰和下法兰之间的冷头上套接有上波纹管，上波纹管的上端顶接在上法兰上，下端顶接在铜法兰上。
上述方案的优选方式是，在上波纹管的外侧还套接有外波纹管，外波纹管的上端顶接在上法兰上，下端顶接在下法兰上。
进一步的是，换热器与冷头之间螺栓连接。
进一步的是，换热器为肋片式换热器。
进一步的是，所述肋片为铜质肋片。
进一步的是，中间防辐射冷屏还包括下部冷屏体，下部冷屏体与铜法兰之间通过铜热片连接。
进一步的是，内容器底座分别与下波纹管和内容器焊接连接。
本实用新型的有益效果是：通过在内容器底座与铜法兰之间的冷头上装设一个具有隔热功能的下波纹管，而有效的提效了冷头的制冷效果。由于位于上法兰和下法兰之间的冷头也是裸露在空气中的，在冷头从上向下导冷的过程中，也会降低冷头的制冷效果，为了进一步的提交冷头的制冷效果，在上法兰和下法兰之间的冷头上也装设置有具有隔热功能的下波纹管。由于波纹管的自身性能，还能起到有效的减震、防震作用，提高超导磁体设备在储存、装卸以及运输过程中的搞震能力。
附图说明
图1为本实用新型一种零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统的结构示意图。
图中标记为：内容器底座1、换热器2、磁屏蔽3、中间防辐射冷屏4、铜法兰5、冷头6、下波纹管7、上法兰8、下法兰9、外容器10、上波纹管11、外波纹管12、下部冷屏体13、铜热片14、内容器15。
具体实施方式
如图1所示是本实用新型提供的一种隔热效果好，能有效提高冷头导冷效果的零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统。所述低温容器系统包括设置在内容器顶部的内容器底座1、安装在内容器底座1上的换热器2、套接在内容器底座1上的磁屏蔽3、包覆在内容器外侧的中间防辐射冷屏4、设置在中间防辐射冷屏顶部的铜法兰5以及冷头6，换热器2位于磁屏蔽3中，铜法兰5位于磁屏蔽3的上方，冷头6的一端穿过铜法兰5在磁屏蔽3内与换热器2连接，还包括位于磁屏蔽3内的下波纹管7，下波纹管7套接在冷头6上，其一端与铜法兰5顶接，另一端插接在内容器底座1内。采用上述的技术方案后，由于在内容器底座1与铜法兰5之间的冷头6上装设了一个具有隔热功能的下波纹管7，从而有效的提高了冷头的制冷效果。根据中间防辐射冷屏4的外部还包覆有含有上法兰8和下法兰9的外容器10，下法兰9位于外容器10的上部，上法兰8位于下法兰9的上部，冷头6的另一端向上穿过下法兰9和上法兰8，由于上法兰8和下法兰9之间的冷头6也是裸露在空气中的，在冷头6从上向下导冷的过程中，也会降低冷头的制冷效果，为了进一步的提交冷头6的制冷效果，在上法兰8和下法兰9之间的冷头6上套接有上波纹管11，上波纹管11的上端顶接在上法兰8上，下端顶接在铜法兰5上。由于波纹管的自身性能，上波纹管11和下波纹管7还能起到有效的减震、防震作用，提高超导磁体设备在储存、装卸以及运输过程中的搞震能力。
上述实施方式中，为了方便上法兰8、下法兰9以及上波纹管8的安装，在上波纹管11的外侧还套接有外波纹管12，外波纹管12的上端顶接在上法兰8上，下端顶接在下法兰9上。进一步的，为了简化本实用新型的低温容器系统的安装结构，换热器2与冷头6之间螺栓连接；内容器底座1分别与下波纹管7和内容器15焊接连接。
上述实施方式中，为了进一步提高低温低容器系统的制冷效果，换热器2为肋片式换热器，而且肋片为铜质肋片；再结合中间防辐射冷屏4还包括下部冷屏体13的结构特点，在下部冷屏体13与铜法兰5之间通过柔性连接的铜热片14连接，既提高了制冷效果，又方便安装。

Claims (8)

1.一种零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统，包括设置在内容器顶部的内容器底座(1)、安装在内容器底座(1)上的换热器(2)、套接在内容器底座(1)上的磁屏蔽(3)、包覆在内容器外侧的中间防辐射冷屏(4)、设置在中间防辐射冷屏顶部的铜法兰(5)以及冷头(6)，换热器(2)位于磁屏蔽(3)中，铜法兰(5)位于磁屏蔽(3)的上方，冷头(6)的一端穿过铜法兰(5)在磁屏蔽(3)内与换热器(2)连接，其特征在于：还包括位于磁屏蔽(3)内的下波纹管(7)，下波纹管(7)套接在冷头(6)上，其一端与铜法兰(5)顶接，另一端插接在内容器底座(1)内。
2.根据权利要求1所述的一种零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统，其特征在于：中间防辐射冷屏(4)的外部还包覆有含有上法兰(8)和下法兰(9)的外容器(10)，下法兰(9)位于外容器(10)的上部，上法兰(8)位于下法兰(9)的上部，冷头(6)的另一端向上穿过下法兰(9)和上法兰(8)，在上法兰(8)和下法兰(9)之间的冷头(6)上套接有上波纹管(11)，上波纹管(11)的上端顶接在上法兰(8)上，下端顶接在铜法兰(5)上。
3.根据权利要求2所述的一种零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统，其特征在于：在上波纹管(11)的外侧还套接有外波纹管(12)，外波纹管(12)的上端顶接在上法兰(8)上，下端顶接在下法兰(9)上。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统，其特征在于：换热器(2)与冷头(6)之间螺栓连接。
5.根据权利要求4所述的一种零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统，其特征在于：换热器(2)为肋片式换热器。
6.根据权利要求5所述的一种零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统，其特征在于：所述肋片为铜质肋片。
7.根据权利要求1、2或3所述的一种零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统，其特征在于：中间防辐射冷屏(4)还包括下部冷屏体(13)，下部冷屏体(13)与铜法兰(5)之间通过铜热片(14)连接。
8.根据权利要求1、2或3所述的一种零液氦消耗的超导磁体用低温容器系统，其特征在于：内容器底座(1)分别与下波纹管(7)和内容器(15)焊接连接。
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