CN217635094U - 一种低温介质的输送装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种低温介质的输送装置，包括：多个输送管路，用于输送低温介质；至少三层套管，依次套设于输送管路的外部，多个输送管路的外壁面与第一层套管的第一端的外壁面连接，第一层套管的第二端的外壁面与第二层套管的第一端的外壁面连接，第二层套管的第二端的外壁面与第三层套管的第一端的外壁面连接；外壳，套设于第三层套管的外部，外壳内设置有支撑件，支撑件与第三层套管的第二端的外壁面连接，外壳的一端与制冷设备连接，外壳的另一端与用冷设备连接，外壳用于使输送装置内形成真空空间；外部环境中的热量以导热的方式依次通过支撑件、第三层套管、第二层套管和第一层套管后到达输送管路。该装置能够降低低温介质的冷量损失。

Description

一种低温介质的输送装置

技术领域

本实用新型实施例涉及低温制冷技术领域，特别涉及一种低温介质的输送装置。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的领域需要用到低温介质(例如温度低于80K的介质)，这就需要将制冷设备制得的低温介质输送到用冷设备处。

相关技术中，通常使用管道将制冷设备制得的低温介质输送到用冷设备处，但是现有的输送装置保冷效果较差，输送过程中会有较多的冷量损失，造成能量的浪费。

因此，目前亟待需要一种低温介质的输送装置来降低低温介质在输送过程中的冷量损失。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种低温介质的输送装置，能够降低低温介质在输送过程中的冷量损失。

本实用新型实施例提供了一种低温介质的输送装置，包括：

多个输送管路，用于输送低温介质；

至少三层套管，依次套设于所述输送管路的外部，多个所述输送管路的外壁面与第一层套管的第一端的外壁面连接，所述第一层套管的第二端的外壁面与第二层套管的第一端的外壁面连接，所述第二层套管的第二端的外壁面与第三层套管的第一端的外壁面连接；所述第一端为所述套管的顶端和末端中的一者，所述第二端为所述套管的顶端和末端中的另一者；

外壳，套设于所述第三层套管的外部，所述外壳内设置有支撑件，所述支撑件与所述第三层套管的第二端的外壁面连接，所述外壳的一端与制冷设备连接，所述外壳的另一端与用冷设备连接，所述外壳用于使所述输送装置内形成真空空间；

外部环境中的热量以导热的方式依次通过所述支撑件、所述第三层套管、所述第二层套管和所述第一层套管后到达所述输送管路。

在一种可能的设计中，所述第一层套管的数量与所述输送管路的数量相等；

每个所述第一层套管内均套设一个所述输送管路，每个所述输送管路的外壁面分别与相应的第一层套管的第一端的外壁面连接，每个所述第一层套管的第二端的外壁面分别与第二层套管的第一端的外壁面连接。

在一种可能的设计中，还包括第一隔板；

所述第一隔板上设置有多个第一孔洞，每个所述输送管路分别穿出所述第一孔洞，每个所述第一层套管的第二端的外壁面分别与相应的第一孔洞密封连接；

所述第二层套管的第一端的外壁面与所述第一隔板密封连接；

所述支撑件为法兰环；

每个所述输送管路的外壁面分别与相应的第一层套管的第一端的外壁面密封连接，所述第二层套管的第二端的外壁面与所述第三层套管的第一端的外壁面密封连接；

所述法兰环和所述第一隔板用于将所述真空空间分割为独立的第一空间和第二空间，所述第一空间与所述制冷设备和所述用冷设备中的一者连通，所述第二空间与所述制冷设备和所述用冷设备中的另一者连通。

在一种可能的设计中，还包括第二隔板，设置有多个第二孔洞，每个所述输送管路靠近所述第一隔板的一端分别穿出所述第二孔洞，并与相应的第二孔洞抵接。

在一种可能的设计中，每个所述第二孔洞的内壁设置有若干个凸起，通过设置所述凸起减少所述输送管路与所述第二孔洞的接触面积。

在一种可能的设计中，每个所述第二隔板上设置有多个镂空槽。

在一种可能的设计中，还包括垫块，用于连接所述第一隔板和所述第二隔板。

在一种可能的设计中，所述第二隔板和所述垫块的材质为G10。

在一种可能的设计中，多个所述输送管路用于输送不同温度的介质；

用于输送温度最低的介质的输送管路位于多个所述输送管路的中心位置。

在一种可能的设计中，多个所述输送管路用于输送不同温度的介质；

用于输送温度最低的介质的输送管路对应的第一层套管与用于输送温度最高的介质的输送管路之间设置有导冷环。

本申请提供了一种低温介质的输送装置，包括多个输送管路、至少三层套管和外壳，首先多个所述输送管路的外壁面与第一层套管的第一端的外壁面连接，所述第一层套管的第二端的外壁面与第二层套管的第一端的外壁面连接，所述第二层套管的第二端的外壁面与第三层套管的第一端的外壁面连接；然后由于所述壳体内为真空环境，因此，外部环境中的热量只能以导热的方式依次通过所述支撑件、所述第三层套管、所述第二层套管和所述第一层套管后到达所述输送管路，从而增加了热量的传导路径，进而降低了低温介质在传输过程中的能量损失。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种低温介质的输送装置的剖面示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种低温介质的输送装置的某一视角下的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种低温介质的输送装置的另一视角下的立体结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种低温介质的输送装置的立体组装示意图；

图5是图1中A处的局部放大图；

图6是本实用新型实施例提供的第二隔板的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的导冷环的结构示意图。

附图标记：

1-输送管路；

2-第一层套管；

3-第二层套管；

4-第三层套管；

5-外壳；

51-支撑件；

52-第一壳体；

53-第二壳体；

6-第一隔板；

61-第一孔洞；

7-第二隔板；

71-第二孔洞；

72-凸起；

73-镂空槽；

8-垫块；

9-导冷环。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如上所述，现有低温介质的输送管路在输送低温介质的过程中冷量损失较大。针对这一问题，发明人提出可以通过设置三层套管，增加介质的导热路径，进而降低介质的冷量损失。

如图1～图4所示，本实用新型实施例提供了一种低温介质的输送装置，该装置包括：

多个输送管路1，用于输送低温介质；

至少三层套管，依次套设于输送管路1的外部，多个输送管路1的外壁面与第一层套管2的第一端的外壁面连接，第一层套管2的第二端的外壁面与第二层套管3的第一端的外壁面连接，第二层套管3的第二端的外壁面与第三层套管4的第一端的外壁面连接；第一端为套管的顶端和末端中的一者，第二端为套管的顶端和末端中的另一者；

外壳5，套设于第三层套管4的外部，外壳5内设置有支撑件51，支撑件51与第三层套管4的第二端的外壁面连接，外壳5的一端与制冷设备连接，外壳5的另一端与用冷设备连接，外壳5用于使输送装置内形成真空空间；

外部环境中的热量以导热的方式依次通过支撑件51、第三层套管4、第二层套管3和第一层套管2后到达输送管路1。

在该实施例中，首先多个输送管路1的外壁面与第一层套管2的第一端的外壁面连接，第一层套管2的第二端的外壁面与第二层套管3的第一端的外壁面连接，第二层套管3的第二端的外壁面与第三层套管4的第一端的外壁面连接；然后由于壳体内为真空环境，因此，外部环境中的热量只能以导热的方式依次通过支撑件51、第三层套管4、第二层套管3和第一层套管2后到达输送管路1，从而增加了热量的传导路径，进而降低了低温介质在传输过程中的能量损失。

需要说明的是，在该实施例中，每个输送管路1的直径和每个输送管路1输送的低温介质的温度可以相同或不同，本申请不对输送管路1的直径、材质、数量以及低温介质的温度做具体限定。另外，外壳5可以是一体成型的，也可以是由第一壳体52和第二壳体53组合而成，当外壳5是由第一壳体52和第二壳体53组合而成时，第一壳体52的一端与支撑件51的一端连接，第一壳体52的另一端与制冷设备连接，第二壳体53的一端与支撑件51的另一端连接，第二壳体53的另一端与用冷设备连接。

如图1和图4所示，在一些实施方式中，第一层套管2的数量与输送管路1的数量相等；

每个第一层套管2内均套设一个输送管路1，每个输送管路1的外壁面分别与相应的第一层套管2的第一端的外壁面连接，每个第一层套管2的第二端的外壁面分别与第二层套管3的第一端的外壁面连接。

一般而言，介质的温度越低，其制得的难度和花费的能量越多，其冷量越宝贵。因此，该实施例通过设置与输送管路1数量相同的第一层套管2，使每个第一层套管2内均套设一个输送管路1，如此可以使每个输送管路1沿相应的第一层套管2导热，以防止温度较高的介质影响温度较低的介质的导热，从而保护温度较低的介质的冷量。

如图1和图4所示，在一些实施方式中，还包括第一隔板6；

第一隔板6上设置有多个第一孔洞61，每个输送管路1分别穿出第一孔洞61，每个第一层套管2的第二端的外壁面分别与相应的第一孔洞61密封连接；

第二层套管3的第一端的外壁面与第一隔板6密封连接；

支撑件51为法兰环；

每个输送管路1的外壁面分别与相应的第一层套管2的第一端的外壁面密封连接，第二层套管3的第二端的外壁面与第三层套管4的第一端的外壁面密封连接；

法兰环和第一隔板6用于将真空空间分割为独立的第一空间和第二空间，第一空间与制冷设备和用冷设备中的一者连通，第二空间与制冷设备和用冷设备中的另一者连通。

在该实施例中，外壳5和法兰环处于常温环境，输送管路1、第一层套管2、第二层套管3和第三层套管4处于真空环境，通过设置法兰环和第一隔板6，可以将真空分为两个独立的第一空间和第二空间，使得制冷设备(即本部设备)和用冷设备(即外部设备)断开。如此，当一方设备的真空遭到破坏进行检修时，不会另一方设备的真空环境。

如图1和图4所示，在一些实施方式中，还包括第二隔板7，设置有多个第二孔洞71，每个输送管路1靠近第一隔板6的一端分别穿出第二孔洞71，并与相应的第二孔洞71抵接。

在该实施例中，由于输送管路1以及各层套管之间只有一个截面连接，结构较为曲折，因此，整个输送装置的结构强度较弱，输送管路1容易被牵引产生位移，尤其是当与输送管路1相连接的制冷设备的管路受冷收缩时，可能会引起输送管路1的位置偏移，使之与第一层套管2相接触，从而导致大量的热量侵入低温管路。而本实施例通过设置第二隔板7，可以对输送管路1起到限位和固定的作用，使其位移受限且不容易晃动，能够抵抗设备管路冷缩的牵引作用，使其无法与第一层套管2相接触而造成冷量损失，并且在运输过程中也不会受到路途颠簸的较大影响。

如图6所示，在一些实施方式中，每个第二孔洞71的内壁设置有若干个凸起72，通过设置凸起72减少输送管路1与第二孔洞71的接触面积，从而减少低温介质的冷量损失。在该实施例中，凸起72可以是任意形状的，只要能减少输送管路1与第二孔洞71的接触面积即可，本申请不对凸起72的数量和形状做具体限定。

如图6所示，在一些实施方式中，每个第二隔板7上设置有多个镂空槽73，镂空槽73可以进一步增加热量传导的距离并减少传导面积，进而减少输送管路1沿第二隔板7的冷量损失。

如图5所示，在一些实施方式中，还包括垫块8，用于连接第一隔板6和第二隔板7，第一隔板6和第二隔板7通过垫块8螺接固定。

在一些实施方式中，第二隔板7和垫块8的材质为G10，当然，也可以是其它强度高且隔热性能好的材料，本申请不做具体限定。

在一些实施方式中，多个输送管路1用于输送不同温度的介质；

用于输送温度最低的介质的输送管路1位于多个输送管路1的中心位置。

通常，低温介质的温度很低，在本实施例中，最低温度输送管路1的温度为4.5K，较高温度输送管路1的温度依次为10K、20K、30k、50K、75K，其中4.5K的低温尤为难得，应尽量较少其冷量损失。如图2所示，温度最低的4.5K输送管路1位于中心位置，如此可以降低最低温介质的冷量损失。

如图7所示，在一些实施方式中，多个输送管路1用于输送不同温度的介质；

用于输送温度最低的介质的输送管路1对应的第一层套管2与用于输送温度最高的介质的输送管路1之间设置有导冷环9。

在该实施例中，将4.5K低温输送管路1的第一层套管2的根部通过导冷环9与75K低温输送管路1连接到一起，使得75K低温输送管路1的冷量可以到达4.5K低温输送管路1的第一层套管2的根部，这样该第一层套管2的根部的温度会更低，4.5K低温输送管路1和其第一层套管2的根部的温差将相对缩小，所以沿其第一层套管2损失的冷量会更少，从而有效的保护4.5K低温输送管路1的冷量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种低温介质的输送装置，其特征在于，包括：

多个输送管路（1），用于输送低温介质；

至少三层套管，依次套设于所述输送管路（1）的外部，多个所述输送管路（1）的外壁面与第一层套管（2）的第一端的外壁面连接，所述第一层套管（2）的第二端的外壁面与第二层套管（3）的第一端的外壁面连接，所述第二层套管（3）的第二端的外壁面与第三层套管（4）的第一端的外壁面连接；所述第一端为所述套管的顶端和末端中的一者，所述第二端为所述套管的顶端和末端中的另一者；

外壳（5），套设于所述第三层套管（4）的外部，所述外壳（5）内设置有支撑件（51），所述支撑件（51）与所述第三层套管（4）的第二端的外壁面连接，所述外壳（5）的一端与制冷设备连接，所述外壳（5）的另一端与用冷设备连接，所述外壳（5）用于使所述输送装置内形成真空空间；

外部环境中的热量以导热的方式依次通过所述支撑件（51）、所述第三层套管（4）、所述第二层套管（3）和所述第一层套管（2）后到达所述输送管路（1）。

2.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，

所述第一层套管（2）的数量与所述输送管路（1）的数量相等；

每个所述第一层套管（2）内均套设一个所述输送管路（1），每个所述输送管路（1）的外壁面分别与相应的第一层套管（2）的第一端的外壁面连接，每个所述第一层套管（2）的第二端的外壁面分别与第二层套管（3）的第一端的外壁面连接。

3.根据权利要求2所述的输送装置，其特征在于，还包括第一隔板（6）；

所述第一隔板（6）上设置有多个第一孔洞（61），每个所述输送管路（1）分别穿出所述第一孔洞（61），每个所述第一层套管（2）的第二端的外壁面分别与相应的第一孔洞（61）密封连接；

所述第二层套管（3）的第一端的外壁面与所述第一隔板（6）密封连接；

所述支撑件（51）为法兰环；

每个所述输送管路（1）的外壁面分别与相应的第一层套管（2）的第一端的外壁面密封连接，所述第二层套管（3）的第二端的外壁面与所述第三层套管（4）的第一端的外壁面密封连接；

所述法兰环和所述第一隔板（6）用于将所述真空空间分割为独立的第一空间和第二空间，所述第一空间与所述制冷设备和所述用冷设备中的一者连通，所述第二空间与所述制冷设备和所述用冷设备中的另一者连通。

4.根据权利要求3所述的输送装置，其特征在于，还包括第二隔板（7），设置有多个第二孔洞（71），每个所述输送管路（1）靠近所述第一隔板（6）的一端分别穿出所述第二孔洞（71），并与相应的第二孔洞（71）抵接。

5.根据权利要求4所述的输送装置，其特征在于，每个所述第二孔洞（71）的内壁设置有若干个凸起（72），通过设置所述凸起（72）减少所述输送管路（1）与所述第二孔洞（71）的接触面积。

6.根据权利要求4所述的输送装置，其特征在于，每个所述第二隔板（7）上设置有多个镂空槽（73）。

7.根据权利要求4所述的输送装置，其特征在于，还包括垫块（8），用于连接所述第一隔板（6）和所述第二隔板（7）。

8.根据权利要求7所述的输送装置，其特征在于，所述第二隔板（7）和所述垫块（8）的材质为G10。

9.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，多个所述输送管路（1）用于输送不同温度的介质；

用于输送温度最低的介质的输送管路（1）位于多个所述输送管路（1）的中心位置。

10.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，多个所述输送管路（1）用于输送不同温度的介质；

用于输送温度最低的介质的输送管路（1）对应的第一层套管（2）与用于输送温度最高的介质的输送管路（1）之间设置有导冷环（9）。

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