一种用于冷屏快速降温的结构及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109285646A(43)申请公布日2019.01.29(21)申请号201811455154.4(22)申请日2018.11.30(71)申请人合肥中科离子医学技术装备有限公司地址230088安徽省合肥市高新区望江西路860号创新大厦816室(72)发明人胡锐丁开忠毕延芳李蕾邹春龙张华辉杜双松冯汉升陈永华陈根李君君宋云涛(74)专利代理机构北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)11390代理人胡剑辉(51)Int.Cl.H01F6/04(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种用于冷屏快速降温的结构及方法(57)摘要本发明公开了一种用于冷屏快速降温的结构，包括制冷机、进口阀、室温杜瓦、注液通道、冷屏、热管、液氦容器、排气通道、出口阀、冷凝换热器和外部输液管，所述制冷机纵向贯穿设置在室温杜瓦中部上方，该制冷机向该冷凝换热器提供冷量，且所述热管与冷屏热耦合。本发明的有益效果是：本发明通过从外部向热管引入低温液体，可以快速吸收与热管热耦合的冷屏外筒及冷屏端板的热量，实现冷屏的快速降温。利用低温液体形成的“气-液循环”可以有效维持冷屏低温，且无需额外补充低温液体。与目前利用铜编织带传导冷却冷屏的技术相比，本发明中的结构与方法具有结构紧凑、冷却对象温差小的优点，本发明牢固耐用，具有良好的社会效益，适合推广使用。CN109285646ACN109285646A权利要求书1/2页1.一种用于冷屏快速降温的结构，其特征在于：包括制冷机(1)、进口阀(2)、室温杜瓦(3)、注液通道(4)、冷屏(5)、热管(6)、液氦容器(7)、排气通道(8)、出口阀(9)、冷凝换热器(10)和外部输液管(12)，所述制冷机(1)纵向贯穿设置在室温杜瓦(3)中部上方，且所述热管(6)与冷屏(5)热耦合，所述制冷机(1)下方设置有冷凝换热器(10)且所述注液通道(4)与所述排气通道(8)分别纵向设置在所述热管(6)两端上方，所述热管(6)套设在室温杜瓦(3)内部，且所述进口阀(2)设置在所述注液通道(4)的入口处，所述出口阀(9)设置在所述排气通道(8)的出口处；其中，所述注液通道(4)侧壁一端垂直贯穿设置有出液管段(601)，且所述排气通道(8)侧壁一端垂直贯穿设置有回气管段(602)，所述冷凝换热器(10)通过所述出液管段(601)和所述回气管段(602)分别与所述注液通道(4)和所述排气通道(8)连接；其中，所述注液通道(4)内部上方贯穿套设有外部输液管(12)。2.根据权利要求1所述的一种用于冷屏快速降温的结构，其特征在于，注液通道(4)、热管(6)、排气通道(8)、出液管段(601)、回气管段(602)和冷凝换热器(10)内部之间均相互连通。3.根据权利要求2所述的一种用于冷屏快速降温的结构，其特征在于，所述注液通道(4)与出液管段(601)的连接处设置有热管入口连接口(603)，且所述排气通道(8)与回气管段(602)的连接处设置有热管出口连接口。4.根据权利要求3所述的一种用于冷屏快速降温的结构，其特征在于，所述出液管段(601)的高度低于回气管段(602)的高度。5.根据权利要求1所述的一种用于冷屏快速降温的结构，其特征在于，所述热管(6)与冷屏(5)热耦合。6.根据权利要求1所述的一种用于冷屏快速降温的结构，其特征在于，所述外部输液管(12)贯穿进口阀(2)，且所述外部输液管(12)底部的高度低于热管入口连接口(603)的高度。7.根据权利要求1所述的一种用于冷屏快速降温的结构，其特征在于，所述冷凝换热器(10)下方设置有液氦容器(7)，且冷凝换热器(10)与液氦容器(7)内部之间相互连通。8.一种用于冷屏快速降温的方法，其特征在于，该方法快速降低冷屏(5)温度，执行以下步骤：将该外部输液管(12)插入注液通道4中，插入后该外部输液管(12)下端口低于热管入口连接口(603)，然后从该外部输液管(12)注入低温液体，该低温液体流入与该冷屏(5)热耦合的热管(6)，并吸收该冷屏(5)热量，汽化为气体，使该冷屏(5)温度迅速降低，低温液体汽化形成的气体由排气通道(8)排出，待该冷屏(5)温度降到设定温度，该低温液体在热管(6)中达到设定液面，停止注入该低温液体，然后关闭进口阀(2)和出口阀(9)，使注液通道(4)、排气通道(8)、热管(6)、冷凝换热器(10)形成该封闭空间，其中，该热管(6)与该冷凝换热器(10)组成该冷却路径；该方法维持冷屏温度，执行以下步骤：开启制冷机(1)向该冷凝换热器(10)提供冷量，在该冷却路径中，该低温液体吸收该冷屏(5)热量，汽化为气体，通过该热管(6)的回气管段(602)进入该冷凝换热器(10)，吸收该冷