CN204084931U - 一种低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置包括制冷机一级冷头铜过渡法兰，与铜过渡法兰连接的高纯铝导冷筒,在铜过渡法兰和高纯铝导冷筒之间敷设铟片，螺钉贯穿铜过渡法兰、高纯铝导冷筒、铟片，将三者压紧。本实用新型采用高纯铝作为导冷筒，运用铟片加螺钉连接方式，与制冷机一级冷头铜过渡法兰连接，能够有效保证传导效率，同时简化了制作工艺，便于现场安装。
Description
技术领域
本实用新型属于低温超导磁体用制冷机技术领域，具体涉及一种低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置。
背景技术
随着国家经济的发展，低温超导技术进一步普及，用于磁共振(MRI)、磁分选、粒子加速器等用途的低温超导磁体迅猛发展。低温超导的应用必须建立在液氦低温环境的成功建立上，而低温环境的建立，一级冷头冷量的充分利用尤为重要，其直接影响二级冷头是否有足够冷量液化蒸发的氦气，实现低温系统的“零挥发”。目前，一级冷头冷量传导装置一般使用高纯度铜，即大于99.99％的Cu，或电工纯铜，采用直接螺钉连接或者钎焊连接的方式制造。这种结构复杂，加工工艺繁琐，在线安装连接的操作性差，连接的可靠性难以得到保证；而且结构重量大，往往对制冷机一级冷头冷量的高效传递带来不利影响。另外，也存在全铝的传导装置，采用机械螺钉直接连接，接合面所形成的氧化膜带来了高接触热阻，影响冷量的传导效率。
实用新型内容
本实用新型提供了一种制作工艺简单，便于安装，热阻小的低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置。
本实用新型一种低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置包括制冷机一级冷头铜过渡法兰，与铜过渡法兰连接的高纯铝导冷筒,在铜过渡法兰和高纯铝导冷筒之间敷设铟片，螺钉贯穿铜过渡法兰、高纯铝导冷筒、铟片，将三者压紧。
作为优选方案，高纯铝导冷筒的含铝量大于等于99.99％。
作为优选方案，高纯铝导冷筒的含铝量等于99.999％。
作为优选方案，铟片的正反两面涂敷导冷硅脂。
作为优选方案，高纯铝导冷筒通过若干高纯铝柔性连接片与铝合金冷屏连接，高纯铝柔性连接片采用TIG焊方法与高纯铝导冷筒和铝合金冷屏连接。
作为优选方案，高纯铝柔性连接片的含铝量大于等于99.99％。
作为优选方案，高纯铝柔性连接片的含铝量等于99.999％。
作为优选方案，高纯铝柔性连接片分别与铝合金冷屏和高纯铝导冷筒形成焊接面，两个焊接面之间的夹角为90°，高纯铝柔性连接片的弯曲半径大于等于20mm。
作为优选方案，螺钉为铜质螺钉。
作为优选方案，铜过渡法兰的内孔与垂直方向呈5°夹角，使铜过渡法兰与制冷机一级冷头的结合面与垂直方向呈5°夹角。
本实用新型采用高纯铝作为导冷筒，运用铟片加螺钉连接方式，与制冷机一级冷头铜过渡法兰连接，能够有效保证传导效率，同时简化了制作工艺，便于现场安装。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行描述。
图1 一种低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置俯视图；
图2 图1的A-A向剖视图；
图3 图2中铜过渡法兰、高纯铝导冷筒、铟片连接结构局部放大图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型一种低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置包括制冷机一级冷头铜过渡法兰6、高纯铝导冷筒3,在铜过渡法兰6和高纯铝导冷筒3之间敷设铟片5，螺钉4贯穿铜过渡法兰6、高纯铝导冷筒3、铟片5，将三者压紧。在铜过渡法兰6和高纯铝导冷筒3之间敷设铟片5，并压紧，可以有效的减小两者之间的接触热阻。
在铟片5的正反两面涂敷导冷硅脂，可以进一步保证铜过渡法兰6和高纯铝导冷筒3之间的导冷效率。
高纯铝导冷筒3的含铝量必须大于等于99.99％，这样可以保障材料的导热系数满足冷量的传导。当含铝量为99.999％，可以最大程度的保障冷量传导的不损失。
高纯铝导冷筒3通过若干高纯铝柔性连接片2与铝合金冷屏1连接。高纯铝柔性连接片2采用TIG焊方法与高纯铝导冷筒3和铝合金冷屏1焊接，高纯铝柔性连接片2分别与铝合金冷屏1和高纯铝导冷筒3形成焊接面，两个焊接面之间的夹角为90°，高纯铝柔性连接片2的弯曲半径大于等于20mm。以高纯铝柔性连接片2的方式连接金冷屏1和高纯铝导冷筒3可以达到既保证冷量的传导又可以防止机械或冷热冲击的效果。夹角为90度，弯曲半径大于等于20mm，可以最大程度的保持导冷片的柔性，使导冷片具有机械弹性和抗冲击性。
高纯铝柔性连接片2的含铝量必须大于等于99.99％，以保证材料导热系数满足冷量的传导。在含铝量等于99.999％情况下，能够最大程度保障导冷效率。
铜过渡法兰6的内孔与垂直方向呈5°夹角，使铜过渡法兰6与制冷机一级冷头的结合面与垂直方向呈5°夹角，这样的设计有助于制冷机一级冷头与铜过渡法兰有效耦合，降低接触热阻。
螺钉4为铜质螺钉，这样有助于更好的压紧导冷筒，防止松脱。
Claims (10)
1.一种低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置包括制冷机一级冷头铜过渡法兰6，其特征在于还包括与铜过渡法兰6连接的高纯铝导冷筒3,在铜过渡法兰6和高纯铝导冷筒3之间敷设铟片5，螺钉4贯穿铜过渡法兰6、高纯铝导冷筒3、铟片5，将三者压紧。
2.根据权利要求1所述的一种低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置，其特征在于，高纯铝导冷筒3的含铝量大于等于99.99％。
3.根据权利要求2所述的一种低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置，其特征在于，高纯铝导冷筒3的含铝量等于99.999％。
4.根据权利要求1所述的一种低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置，其特征在于铟片5的正反两面涂敷导冷硅脂。
5.根据权利要求4所述的一种低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置，其特征在于高纯铝导冷筒3通过若干高纯铝柔性连接片2与铝合金冷屏1连接，高纯铝柔性连接片2采用TIG焊方法与高纯铝导冷筒3和铝合金冷屏1连接。
6.根据权利要求5所述的一种低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置，其特征在于高纯铝柔性连接片2的含铝量大于等于99.99％。
7.根据权利要求6所述的一种低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置，其特征在于高纯铝柔性连接片2的含铝量等于99.999％。
8.根据权利要求5所述的一种低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置，其特征在于高纯铝柔性连接片2分别与铝合金冷屏1和高纯铝导冷筒3形成焊接面，两个焊接面之间的夹角为90°，高纯铝柔性连接片2的弯曲半径大于等于20mm。
9.据权利要求1所述的一种低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置，其特征在于螺钉4为铜质螺钉。
10.根据权利要求1至9中任何一项所述的一种低温超导磁体用制冷机一级冷头冷量传导装置，其特征在于铜过渡法兰6的内孔与垂直方向呈5°夹角，使铜过渡法兰6与制冷机一级冷头的结合面与垂直方向呈5°夹角。
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| CN108917290A (zh) * | 2017-04-04 | 2018-11-30 | 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 | 用于冷却低温流体流的设备和方法 |
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