超导线圈组件、超导磁体系统及医疗设备技术方案

本实用新型专利技术提供一种超导线圈组件，所述超导线圈组件包括线圈，所述超导线圈组件还包括粘结层以及镶埋于所述粘结层内的传热管，所述粘结层粘结所述线圈与所述传热管，所述传热管用于交换所述线圈在不同部位的热量。本实用新型专利技术还提供一种应用上述超导线圈组件的超导磁体系统以及一种应用上述超导磁体系统的医疗设备。本实用新型专利技术提供的所述超导线圈组件能够降低所述线圈的温度梯度，提高所述线圈在工作时的可靠性与稳定性。本实用新型专利技术提供的应用上述超导线圈组件的超导磁体系统，不仅提高了超导磁体的可靠性与稳定性，还减少了液氦的使用量。本实用新型专利技术提供的应用上述超导磁体系统的医疗设备，整机可靠性与稳定性提升，具有广泛的应用前景。

Superconducting coil assembly, superconducting magnet system and medical equipment

The utility model provides a superconducting coil assembly, which comprises a coil. The superconducting coil assembly also includes a bonding layer and a heat transfer tube embedded in the bonding layer. The bonding layer binds the coil and the heat transfer tube, and the heat transfer tube is used for exchanging heat of the coil at different parts. The utility model also provides a superconducting magnet system applying the superconducting coil assembly and a medical device applying the superconducting magnet system. The superconducting coil assembly provided by the utility model can reduce the temperature gradient of the coil and improve the reliability and stability of the coil in operation. The utility model provides a superconducting magnet system applying the superconducting coil assembly, which not only improves the reliability and stability of the superconducting magnet, but also reduces the use amount of liquid helium. The medical equipment provided by the utility model, which applies the superconducting magnet system mentioned above, enhances the reliability and stability of the whole machine, and has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
超导线圈组件、超导磁体系统及医疗设备
本技术涉及超导磁体
，特别是涉及一种超导线圈组件、超导磁体系统及医疗设备。
技术介绍
如图1所示，传统的超导磁体中一般包括低温保持器以及安装在低温保持器内的超导线圈组件，低温保持器一般为高真空多层容器，从外向内包括外容器、至少一层热屏蔽容器和内容器；每层容器又分别包括外筒1、内筒2以及连接在两者轴向两侧之间的封头3a和封头3b；外筒1、内筒2以及两封头之间形成环筒状的容纳腔。在内容器的容纳腔中，内线圈保持架4环布在内容器内筒2外壁，外线圈保持架5环布在内容器外筒1的内壁，内线圈保持架4、外线圈保持架5与容纳腔同轴线布置，内线圈保持架4和外线圈保持架5上分别设置有线槽，内线圈6和外线圈7分别缠绕或装配在内、外线圈保持架的线槽内。可以理解的，本技术中的“线圈保持架”也可称之为“线圈骨架”、“线圈架”或者“支撑架”等一种或多种起支撑作用的结构。由于液氦价格昂贵，且资源匮乏，如何减少液氦的用量同时保证超导磁体的热稳定性是先进超导磁体设计的难题。现有技术通常采用占位的方式提高液面高度，但这种方法同时也会减少低温保持器中的液氦容积，使得超导磁体“冷”运输的时间减少，即超导磁体运输至较远的场地时，液氦会全部消耗完，导致超导磁体升温至较高温度，需要重新对超导磁体进行预冷，代价非常昂贵。另外一些超导磁体则采用制冷机直接冷却或者管路冷却的方案，这些方案往往需要非常复杂的结构，成本较高，且由于线圈的热接触面积有限，制冷效果不佳。
技术实现思路
基于此，有必要针对保证冷却效果以及减少制冷剂损耗的问题，提供一种超导线圈组件、超导磁体系统及医疗设备。本技术提供一种超导线圈组件，所述超导线圈组件包括线圈，所述超导线圈组件还包括粘结层以及镶埋于所述粘结层内的传热管，所述粘结层粘结所述线圈与所述传热管，所述传热管用于交换所述线圈在不同部位的热量。进一步地，所述线圈安装于外部线圈保持架上开设的线槽内，所述线槽具有底壁以及两个相对侧壁，所述传热管设置于所述线槽的底壁及两个相对侧壁中的至少一个壁面处。进一步地，所述线槽两个相对侧壁中的一个承受所述线圈的电磁力作用，为受力侧壁；所述线槽两个相对侧壁中的另一个不承受所述线圈的电磁力作用，为非受力侧壁；所述传热管设置于所述线槽的底壁及非受力侧壁中的至少一个壁面处。进一步地，所述传热管仅设置于所述线槽的底壁上；或者，所述传热管仅设置于所述线槽的非受力侧壁上；或者，所述传热管同时设置于所述线槽的底壁及非受力侧壁处。进一步地，所述粘结层至少包覆所述传热管所在的壁面。进一步地，所述粘结层与所述线圈保持架之间设置有绝缘层，所述绝缘层用于隔绝所述线圈与所述线圈保持架之间的电气传输。进一步地，所述传热管为热管、翅片管或螺纹槽管中的一种，且所述传热管的横截面为圆形或矩形。进一步地，所述粘结层由环氧树脂制成。本技术还提供一种超导磁体系统，包括低温容器、设置在所述低温容器内部的线圈保持架和设置在所述线圈保持架上的超导磁体组件，所述超导线圈组件为上述任意一项所述的超导线圈组件。本技术还提供一种医疗设备，包括超导磁体系统，所述超导磁体系统为上述的超导磁体系统。本技术提供的所述超导线圈组件能够降低所述线圈的温度梯度，提高所述线圈在工作时的可靠性与稳定性。本技术提供的应用上述超导线圈组件的超导磁体系统，不仅提高了超导磁体的可靠性与稳定性，还减少了液氦的使用量。本技术提供的应用上述超导磁体的医疗设备，整机可靠性与稳定性提升，具有广泛的应用前景。附图说明图1为常规超导磁体中，低温保持器以及部分内部构件的结构示意图；图2为本技术一个实施方式中超导线圈组件的结构示意图；图3为正常工作的超导磁体在工作时的受力分析示意图；图4为图2所示传热管采用热管时的结构示意图。主要元件符号说明内容器外筒1内容器内筒2封头3a、3b内线圈保持架4外线圈保持架5内线圈6外线圈7超导线圈组件100线圈10线槽11底壁12侧壁13受力侧壁131非受力侧壁132传热管20粘结层30绝缘层40如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图2，图2为本技术一个实施方式中超导线圈组件100的结构示意图。超导线圈组件100包括线圈10以及与线圈10热耦合的传热管20，传热管20用于交换线圈10中不同部位的热量以降低线圈10的温度梯度，从而提高线圈10的可靠性与稳定性。本实施方式中，超导线圈组件100应用于超导磁体中，其用于提高超导磁体工作稳定性与可靠性。当然，本技术并不限定超导线圈组件100仅能够应用于超导磁体中，在其他的实施方式中，超导线圈组件100还可以应用于除超导磁体之外的其他使用环境中。在使用状态下，线圈10处于线圈保持架的线槽11中，就线圈10本身的结构而言，其可采用常规技术。本实施方式中，线圈10的截面为矩形。可以理解，在其他的实施方式中，线圈10的截面还可以采用圆形等除矩形之外的其他形状。线圈10在至少一个外侧面上布置有传热管20，以实现两者之间的换热。为了实现换热，传热管20布置在线圈10的至少一部分外周区域，即传热管20至少可以与线圈10的一部分外周区域换热，传热管20能够交换线圈10在不同部位的热量以降低线圈10的温度梯度，从而提高线圈10的可靠性与稳定性。本实施方式中，传热管20相对于线圈10的外侧面由近及远地布设为一层，多根传热管20沿线圈10周向布置，一层布设的传热管20规则分布。可以理解，在其他的实施方式中，传热管20还可以间隔布置为多层，在一层或间隔布置的多层中，传热管20还可以不规则分布。进一步地，若采用多层布置，则相邻层的传热管20可以交错布置，即相对于线圈10的外侧面由近及远的方向上相邻层的传热管20并非相互对正，这样可以减少层间距，布置数量更多的传热管20，提高换热效果。可以理解，传热管20与线圈10之间，以及多根传热管20之间可以采用多种方式相互间隔，例如至少一传热管20与线圈10外侧面之间为间隔布置，或各传热管20与线圈10外侧面之间均为间隔布置；至少两根传热管20之间为间隔布置，或各传热管12之间均为间隔布置。本实施方式中，传热管20采用单根多匝包饶的方式绕置线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超导线圈组件，所述超导线圈组件包括线圈，其特征在于，所述超导线圈组件还包括粘结层以及镶埋于所述粘结层内的传热管，所述粘结层粘结所述线圈与所述传热管，所述传热管用于交换所述线圈在不同部位的热量。

【技术特征摘要】
1.一种超导线圈组件，所述超导线圈组件包括线圈，其特征在于，所述超导线圈组件还包括粘结层以及镶埋于所述粘结层内的传热管，所述粘结层粘结所述线圈与所述传热管，所述传热管用于交换所述线圈在不同部位的热量。2.如权利要求1所述的超导线圈组件，其特征在于，所述线圈安装于外部线圈保持架上开设的线槽内，所述线槽具有底壁以及两个相对侧壁，所述传热管设置于所述线槽的底壁及两个相对侧壁中的至少一个壁面处。3.如权利要求2所述的超导线圈组件，其特征在于，所述线槽两个相对侧壁中的一个承受所述线圈的电磁力作用，为受力侧壁；所述线槽两个相对侧壁中的另一个不承受所述线圈的电磁力作用，为非受力侧壁；所述传热管设置于所述线槽的底壁及非受力侧壁中的至少一个壁面处。4.如权利要求2所述的超导线圈组件，其特征在于，所述传热管仅设置于所述线槽的底壁上；或者，所述传热管仅设置于所述线槽的非受力侧壁上；或...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹利军，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31