，通過骨架軸向支撐7和骨架徑向支撐8與冷屏16及其他部件連接和固定，兩個(gè)方向的支撐可以根據(jù)需要位于磁體骨架2端法蘭的任意位置。這一結(jié)構(gòu)將被封閉在一個(gè)真空環(huán)境中，由所述的冷頭I通過各個(gè)冷卻分支進(jìn)行傳導(dǎo)冷卻。同時(shí)，由冷屏16之外通過骨架軸向支撐7和骨架徑向支撐8傳遞而來的熱量，被由通過軸向支撐冷卻分支9和徑向支撐冷卻分支10傳來的冷量抵消。
[0022]由骨架法蘭冷卻分支12傳來的冷量進(jìn)入磁體骨架后，通過與骨架絕緣層4接觸的表面?zhèn)魅氪朋w線圈3 ;由線圈抱箍冷卻分支11傳來的冷量分散在線圈抱箍6上，并通過線圈絕緣層5傳入磁體線圈3。顯然在這種情況下，磁體線圈3在各個(gè)方向、各個(gè)面都被均勻冷卻，即便有個(gè)別部位有熱接觸不良或熱阻較大的情況，也不影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的冷卻可靠性、均勻性和冷卻速度。不但如此，互聯(lián)冷卻分支13的存在還可以起到均衡各個(gè)分支的作用，如果某個(gè)分支的冷量多余而其他分支的冷量不足，則可以通過互聯(lián)冷卻分支13相互溝通冷量。
[0023]磁體線圈3無法與冷頭I直接連接，但由于匝數(shù)多，質(zhì)量大，材料構(gòu)成復(fù)雜，需要最多的冷量來使之冷卻，是傳導(dǎo)冷卻能否冷卻成功的關(guān)鍵。實(shí)際繞線時(shí)超導(dǎo)線之間不可避免的會(huì)存在間隙，在真空環(huán)境下進(jìn)行傳導(dǎo)冷卻時(shí)，這些間隙會(huì)影響超導(dǎo)線之間的冷量傳導(dǎo)。該結(jié)構(gòu)中采用一種特殊的樹脂來填充超導(dǎo)線的匝間空隙，形成導(dǎo)線間絕緣15，并將整個(gè)線圈粘接為一體，有利于提高線圈的機(jī)械和物理性能。這種樹脂是一種包含金屬添加物的樹脂，而實(shí)現(xiàn)這種填充的方法可以是真空壓力浸漬或繞線時(shí)涂刷樹脂。
[0024]位于磁體線圈3和線圈抱箍6之間的線圈絕緣層5，由纖維布混合所述樹脂纏繞在磁體線圈3上，在樹脂固化之前安裝線圈抱箍6并緊固，使磁體線圈3、線圈絕緣層5、線圈抱箍6三者緊密接觸，線圈絕緣層5既起到絕緣、冷量傳導(dǎo)作用，又由于在未固化之前自身的彈性和韌性，而在與線圈抱箍6裝配時(shí)對(duì)磁體線圈3起到保護(hù)作用。
[0025]所述線圈絕緣層5在固化之后，與線圈抱箍6—起，緊緊箍住磁體線圈3，起到束縛線圈的作用，防止磁體線圈3在通電后巨大的電磁力下發(fā)生移動(dòng)，乃至匝間絕緣15的破裂，有利于磁體線圈3的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)這樣的緊密接觸使得線圈抱箍冷卻分支11上傳來的冷量均勻、快速的傳遞到磁體線圈3中。
[0026]本發(fā)明采用了特殊的磁體線圈內(nèi)外絕緣、環(huán)形線圈抱箍、多分支傳導(dǎo)冷卻，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)形成了多點(diǎn)多面、對(duì)稱、互聯(lián)的多路徑冷卻結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了可靠、均勻、快速的冷卻；由于避免了因個(gè)別部位因冷卻路徑過長或冷接觸太差而降溫緩慢的現(xiàn)象，及冷屏熱輸入過大的現(xiàn)象，如果合理的選擇4k冷頭的數(shù)量和功率，可以明顯提高傳導(dǎo)冷卻的效率。顯而易見，如果在這一系統(tǒng)的適當(dāng)位置加入實(shí)時(shí)溫度測(cè)量裝置，就可以直觀地檢驗(yàn)及查詢?cè)撓到y(tǒng)的傳導(dǎo)冷卻效果。
[0027]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超導(dǎo)磁體多分支傳導(dǎo)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:首先包括冷頭、磁體骨架，所述磁體骨架上設(shè)有骨架法蘭，磁體骨架至少有兩個(gè)繞線槽，所述繞線槽中盤繞有磁體線圈、所述磁體線圈與磁體骨架之間有骨架絕緣層、磁體線圈外層表面束縛設(shè)有線圈抱箍，所述線圈抱箍與磁體線圈之間設(shè)有線圈絕緣層，所述磁體線圈包括超導(dǎo)線圈，所述超導(dǎo)線圈包括超導(dǎo)線和匝間絕緣；其次還包括冷屏和與冷屏連接的骨架軸向支撐和骨架徑向支撐，所述骨架軸向支撐和骨架徑向支撐連接骨架法蘭，另外還包括分別與骨架軸向支撐、骨架徑向支撐、磁體抱箍、骨架法蘭連接的軸向支撐冷卻分支、徑向支撐冷卻分支、線圈抱箍冷卻分支、骨架法蘭冷卻分支，所述軸向支撐冷卻分支、徑向支撐冷卻分支、線圈抱箍冷卻分支、骨架法蘭冷卻分支通過互聯(lián)冷卻分支相互連通并均連接冷頭，所述冷屏包圍磁體骨架、軸向支撐冷卻分支、徑向支撐冷卻分支、線圈抱箍冷卻分支、骨架法蘭冷卻分支、互聯(lián)冷卻分支。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁體多分支傳導(dǎo)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述冷頭有至少兩個(gè)，并排布置，所述軸向支撐冷卻分支、徑向支撐冷卻分支、線圈抱箍冷卻分支、骨架法蘭冷卻分支均至少有兩個(gè)，對(duì)稱布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁體多分支傳導(dǎo)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:構(gòu)成所述骨架絕緣層的為高導(dǎo)熱率、高絕緣性能、低摩擦性的復(fù)合材料薄膜；線圈絕緣層由纖維布混合導(dǎo)熱性樹脂在磁體線圈上纏繞后固化形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁體多分支傳導(dǎo)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述磁體線圈為超導(dǎo)線圈，所述匝間絕緣為包含金屬填料的樹脂固化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁體多分支傳導(dǎo)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述線圈抱箍的材料為高導(dǎo)熱率金屬或合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超導(dǎo)磁體多分支傳導(dǎo)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述線圈抱箍的材料為高純銅材或銅基合金。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁體多分支傳導(dǎo)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述磁體骨架的材料為無磁性金屬或合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超導(dǎo)磁體多分支傳導(dǎo)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述磁體骨架的材料為高純銅或銅合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超導(dǎo)磁體多分支傳導(dǎo)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述磁體骨架的材料為不銹鋼或鋁合金。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁體多分支傳導(dǎo)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述軸向支撐冷卻分支、徑向支撐冷卻分支、線圈抱箍冷卻分支、骨架法蘭冷卻分支、互聯(lián)冷卻分支均為銅或銅基合金材質(zhì)的板材、線纜或柔性帶。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種超導(dǎo)磁體多分支傳導(dǎo)冷卻結(jié)構(gòu)，包括冷頭、磁體骨架，磁體骨架上設(shè)有骨架法蘭，磁體骨架至少有兩個(gè)繞線槽，繞線槽中盤繞有磁體線圈、磁體線圈與磁體骨架之間有骨架絕緣層、磁體線圈外層表面束縛設(shè)有線圈抱箍，線圈抱箍與磁體線圈之間設(shè)有線圈絕緣層，磁體線圈包括超導(dǎo)線圈，超導(dǎo)線圈包括超導(dǎo)線和匝間絕緣；還包括冷屏和與冷屏連接的骨架軸向支撐和骨架徑向支撐，骨架軸向支撐和骨架徑向支撐連接骨架法蘭，骨架軸向支撐、骨架徑向支撐、磁體抱箍、骨架法蘭均連接有與冷頭連接的冷卻分支并相互連接，本發(fā)明能夠可靠、均勻、快速的對(duì)超導(dǎo)磁體各部分進(jìn)行傳導(dǎo)冷卻。
【IPC分類】H01F6-06, H01F6-04
【公開號(hào)】CN104835612
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510270366
【發(fā)明人】賈敬朝, 張濤, 朱紅波, 李雪濤
【申請(qǐng)人】奧泰醫(yī)療系統(tǒng)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月25日