[實用新型]一種低溫超導磁體用制冷機一級冷頭冷量傳導裝置

有效

• 申請號: 201420599114.8
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN204084931U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 汪汀;張光偉;魏曉濤;宮博;張萍萍;龐占中
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七研究院
• 主分類號: F25B9/00
• 分類號: F25B9/00;H01F6/04
• 代理公司: 中國船舶專利中心 11026
• 代理人: 李朝翠

技術領域

本實用新型屬于低溫超導磁體用制冷機技術領域，具體涉及一種低溫超導磁體用制冷機一級冷頭冷量傳導裝置。

背景技術

隨著國家經濟的發展，低溫超導技術進一步普及，用于磁共振(MRI)、磁分選、粒子加速器等用途的低溫超導磁體迅猛發展。低溫超導的應用必須建立在液氦低溫環境的成功建立上，而低溫環境的建立，一級冷頭冷量的充分利用尤為重要，其直接影響二級冷頭是否有足夠冷量液化蒸發的氦氣，實現低溫系統的“零揮發”。目前，一級冷頭冷量傳導裝置一般使用高純度銅，即大于99.99％的Cu，或電工純銅，采用直接螺釘連接或者釬焊連接的方式制造。這種結構復雜，加工工藝繁瑣，在線安裝連接的操作性差，連接的可靠性難以得到保證；而且結構重量大，往往對制冷機一級冷頭冷量的高效傳遞帶來不利影響。另外，也存在全鋁的傳導裝置，采用機械螺釘直接連接，接合面所形成的氧化膜帶來了高接觸熱阻，影響冷量的傳導效率。

實用新型內容

本實用新型提供了一種制作工藝簡單，便于安裝，熱阻小的低溫超導磁體用制冷機一級冷頭冷量傳導裝置。

本實用新型一種低溫超導磁體用制冷機一級冷頭冷量傳導裝置包括制冷機一級冷頭銅過渡法蘭，與銅過渡法蘭連接的高純鋁導冷筒,在銅過渡法蘭和高純鋁導冷筒之間敷設銦片，螺釘貫穿銅過渡法蘭、高純鋁導冷筒、銦片，將三者壓緊。

作為優選方案，高純鋁導冷筒的含鋁量大于等于99.99％。

作為優選方案，高純鋁導冷筒的含鋁量等于99.999％。

作為優選方案，銦片的正反兩面涂敷導冷硅脂。

作為優選方案，高純鋁導冷筒通過若干高純鋁柔性連接片與鋁合金冷屏連接，高純鋁柔性連接片采用TIG焊方法與高純鋁導冷筒和鋁合金冷屏連接。

作為優選方案，高純鋁柔性連接片的含鋁量大于等于99.99％。

作為優選方案，高純鋁柔性連接片的含鋁量等于99.999％。

作為優選方案，高純鋁柔性連接片分別與鋁合金冷屏和高純鋁導冷筒形成焊接面，兩個焊接面之間的夾角為90°，高純鋁柔性連接片的彎曲半徑大于等于20mm。

作為優選方案，螺釘為銅質螺釘。

作為優選方案，銅過渡法蘭的內孔與垂直方向呈5°夾角，使銅過渡法蘭與制冷機一級冷頭的結合面與垂直方向呈5°夾角。

本實用新型采用高純鋁作為導冷筒，運用銦片加螺釘連接方式，與制冷機一級冷頭銅過渡法蘭連接，能夠有效保證傳導效率，同時簡化了制作工藝，便于現場安裝。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行描述。

圖1?一種低溫超導磁體用制冷機一級冷頭冷量傳導裝置俯視圖；

圖2?圖1的A-A向剖視圖；

圖3?圖2中銅過渡法蘭、高純鋁導冷筒、銦片連接結構局部放大圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本實用新型一種低溫超導磁體用制冷機一級冷頭冷量傳導裝置包括制冷機一級冷頭銅過渡法蘭6、高純鋁導冷筒3,在銅過渡法蘭6和高純鋁導冷筒3之間敷設銦片5，螺釘4貫穿銅過渡法蘭6、高純鋁導冷筒3、銦片5，將三者壓緊。在銅過渡法蘭6和高純鋁導冷筒3之間敷設銦片5，并壓緊，可以有效的減小兩者之間的接觸熱阻。

在銦片5的正反兩面涂敷導冷硅脂，可以進一步保證銅過渡法蘭6和高純鋁導冷筒3之間的導冷效率。

高純鋁導冷筒3的含鋁量必須大于等于99.99％，這樣可以保障材料的導熱系數滿足冷量的傳導。當含鋁量為99.999％，可以最大程度的保障冷量傳導的不損失。

高純鋁導冷筒3通過若干高純鋁柔性連接片2與鋁合金冷屏1連接。高純鋁柔性連接片2采用TIG焊方法與高純鋁導冷筒3和鋁合金冷屏1焊接，高純鋁柔性連接片2分別與鋁合金冷屏1和高純鋁導冷筒3形成焊接面，兩個焊接面之間的夾角為90°，高純鋁柔性連接片2的彎曲半徑大于等于20mm。以高純鋁柔性連接片2的方式連接金冷屏1和高純鋁導冷筒3可以達到既保證冷量的傳導又可以防止機械或冷熱沖擊的效果。夾角為90度，彎曲半徑大于等于20mm，可以最大程度的保持導冷片的柔性，使導冷片具有機械彈性和抗沖擊性。

高純鋁柔性連接片2的含鋁量必須大于等于99.99％，以保證材料導熱系數滿足冷量的傳導。在含鋁量等于99.999％情況下，能夠最大程度保障導冷效率。

銅過渡法蘭6的內孔與垂直方向呈5°夾角，使銅過渡法蘭6與制冷機一級冷頭的結合面與垂直方向呈5°夾角，這樣的設計有助于制冷機一級冷頭與銅過渡法蘭有效耦合，降低接觸熱阻。

螺釘4為銅質螺釘，這樣有助于更好的壓緊導冷筒，防止松脫。