超导磁体制造技术

本发明专利技术涉及电磁学及传热学技术领域，公开了一种超导磁体。其中，该超导磁体包括超导线圈、冷媒入口、冷媒出气管、杜瓦、冷媒总出口、两块辐射屏和支撑结构，所述超导线圈设置在所述杜瓦内，所述冷媒入口设置在所述杜瓦上用于将冷媒介质注入所述杜瓦，所述杜瓦的顶板上设置有多组冷媒出气口，多组所述冷媒出气口与所述冷媒出气管连接，所述冷媒出气管与所述冷媒总出口连接，所述冷媒介质挥发的气体依次经所述冷媒出气口、所述冷媒出气管从所述冷媒总出口排出，所述辐射屏上设置有连接件，两块辐射屏通过各自的连接件与所述冷媒出气管连接以分别覆盖所述杜瓦的前表面和后表面，所述支撑结构设置在所述辐射屏与所述杜瓦之间。构设置在所述辐射屏与所述杜瓦之间。构设置在所述辐射屏与所述杜瓦之间。

【技术实现步骤摘要】
超导磁体


[0001]本专利技术涉及电磁学及传热学
，尤其涉及一种超导磁体。

技术介绍

[0002]超导磁体在低温环境下才可以实现超导态，目前高温超导磁体一般采用液氮冷却，低温超导磁体采用液氦冷却，液氮的温度为77K左右，液氦的温度为4.2K左右，超导磁体处于液氮温区或者液氦温区均会与周围环境产生大量的热量交换，若超导磁体从外界吸收热量导致冷媒大量挥发进而使得超导磁体温度升高会使超导磁体发生失超。
[0003]热传递有三种方式，分别是热传导、热对流以及热辐射，为了避免超导磁体由于热量交换而发生失超，通常在实际工程中采用辐射屏包裹超导线圈杜瓦的方式来减少超导磁体通过热辐射吸收外界的热量。
[0004]目前常用的辐射屏为一个具有一定厚度的壳状结构，将超导线圈杜瓦全部包裹。超导线圈放置在杜瓦内，杜瓦内放置有低温液体，杜瓦最外层为辐射屏，将整个外杜瓦都包裹起来。
[0005]超导磁体在很多应用场景下都要求其具有紧凑的结构，但现有的辐射屏将超导线圈的杜瓦全部包裹，占用的空间较大，不易使用在紧凑结构的超导磁体上。并且，辐射屏全部将超导线圈的杜瓦包裹，不仅增加了超导磁体的体积，而且在一定程度上增加了整个超导磁体的重量。此外，辐射屏直接与300K的室温环境接触，辐射屏的温度越高，通过热辐射传递的热量就越高，因此直接与室温环境接触的方式不利于减少热辐射。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种超导磁体，能够解决现有技术中的技术问题。
[0007]本专利技术提供了一种超导磁体，其中，该超导磁体包括超导线圈、冷媒入口、冷媒出气管、杜瓦、冷媒总出口、两块辐射屏和支撑结构，所述超导线圈设置在所述杜瓦内，所述冷媒入口设置在所述杜瓦上用于将冷媒介质注入所述杜瓦，所述杜瓦的顶板上设置有多组冷媒出气口，多组所述冷媒出气口与所述冷媒出气管连接，所述冷媒出气管与所述冷媒总出口连接，所述冷媒介质挥发的气体依次经所述冷媒出气口、所述冷媒出气管从所述冷媒总出口排出，所述辐射屏上设置有连接件，两块辐射屏通过各自的连接件与所述冷媒出气管连接以分别覆盖所述杜瓦的前表面和后表面，所述支撑结构设置在所述辐射屏与所述杜瓦之间。
[0008]优选地，所述连接件为挂钩，所述辐射屏通过所述挂钩以挂接的方式与所述冷媒出气管连接。
[0009]优选地，所述辐射屏为铝板。
[0010]优选地，所述支撑结构的材料为玻璃纤维布与环氧树脂合成的复合材料。
[0011]优选地，所述冷媒出气口的组数与所述冷媒出气管的数量相同，每组所述冷媒出气口对应连接一根所述冷媒出气管。
[0012]通过上述技术方案，可以仅利用两块辐射屏对杜瓦的前后表面进行覆盖，这样的非全面覆盖的方式既有效的减少了辐射屏材料，使得超导磁体的结构紧凑，又减少了整个超导磁体的重量；同时还可以利用超导磁体内挥发出的冷气对辐射屏进行降温，实现挥发冷气的二次利用，提高其利用率，更加有效地减少超导磁体的热辐射。
附图说明
[0013]所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施例，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0014]图1示出了根据本专利技术实施例的一种超导磁体的侧视图；
[0015]图2示出了根据本专利技术实施例的一种辐射屏的示意图；
[0016]图3示出了根据本专利技术实施例的一种超导磁体的冷媒管路的主视图；
[0017]图4示出了根据本专利技术实施例的一种超导磁体的冷媒管路的侧视图；
[0018]图5示出了根据本专利技术实施例的一种超导磁体的冷媒管路的俯视图。
具体实施方式
[0019]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0021]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0022]图1示出了根据本专利技术实施例的一种超导磁体的侧视图。
[0023]图2示出了根据本专利技术实施例的一种辐射屏的示意图。
[0024]如图1
‑
2所示，本专利技术实施例提供了一种超导磁体，其中，该超导磁体包括超导线圈、冷媒入口、冷媒出气管1、杜瓦3、冷媒总出口4、两块辐射屏5和支撑结构6，所述超导线圈
设置在所述杜瓦3内，所述冷媒入口设置在所述杜瓦3上用于将冷媒介质注入所述杜瓦3，所述杜瓦3的顶板上设置有多组冷媒出气口2，多组所述冷媒出气口2与所述冷媒出气管1连接，所述冷媒出气管1与所述冷媒总出口4连接，所述冷媒介质挥发的气体依次经所述冷媒出气口2、所述冷媒出气管1从所述冷媒总出口4排出，所述辐射屏5上设置有连接件7，两块辐射屏5通过各自的连接件7与所述冷媒出气管1连接以分别覆盖所述杜瓦3的前表面和后表面，所述支撑结构6设置在所述辐射屏5与所述杜瓦3之间。
[0025]其中，通过冷媒入口向杜瓦内注入的冷媒介质可以为液氦或者液氮。
[0026]通过上述技术方案，可以仅利用两块辐射屏对杜瓦的前后表面进行覆盖(覆盖率70％)，这样的非全面覆盖的方式既有效的减少了辐射屏材料，使得超导磁体的结构紧凑，又减少了整个超导磁体的重量；同时还可以利用超导磁体内挥发出的冷气对辐射屏进行降温，实现挥发冷气的二次利用，提高其利用率，更加有效地减少超导磁体的热辐射从而有效降低超导磁体的漏热。并且，通过设置支撑结构，可以使得辐射屏下端不与杜瓦接触。
[0027]此外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导磁体，其特征在于，该超导磁体包括超导线圈、冷媒入口、冷媒出气管(1)、杜瓦(3)、冷媒总出口(4)、两块辐射屏(5)和支撑结构(6)，所述超导线圈设置在所述杜瓦(3)内，所述冷媒入口设置在所述杜瓦(3)上用于将冷媒介质注入所述杜瓦(3)，所述杜瓦(3)的顶板上设置有多组冷媒出气口(2)，多组所述冷媒出气口(2)与所述冷媒出气管(1)连接，所述冷媒出气管(1)与所述冷媒总出口(4)连接，所述冷媒介质挥发的气体依次经所述冷媒出气口(2)、所述冷媒出气管(1)从所述冷媒总出口(4)排出，所述辐射屏(5)上设置有连接件(7)，两块辐射屏(5)通过各自的连接件(7)与所述冷媒出气管(1)连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳清，陈慧星，王新文，周伟，刘坤，王岩，陈松，胡良辉，
申请(专利权)人：中国航天科工飞航技术研究院中国航天海鹰机电技术研究院，
类型：发明
国别省市：