超导磁体二级冷却装置及二级冷却方法.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CN108630376A(43)申请公布日2018.10.09(21)申请号201810274789.8(22)申请日2018.03.29(71)申请人杭州汉胜科磁体设备有限公司地址311100浙江省杭州市余杭区余杭经济技术开发区临平大道590号（东区厂房）2幢(72)发明人沈伟俊(74)专利代理机构杭州中平专利事务所有限公司33202代理人翟中平(51)Int.Cl.H01F6/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称超导磁体二级冷却装置及二级冷却方法(57)摘要本发明涉及一种既能够使超导线圈从室温降到所需的超低温状态，又不会在液氦容器内和超导线圈内产生氮砂粒的超导磁体二级冷却装置及二级冷却方法，包括超导磁体冷却装置，所述超导磁体冷却装置中的液氦容器内设有冷却管路，冷却管路进口和出口分别为冷却液的进出口，冷却管路中串有三通控制阀且三通控制阀出口与液氦容器相通。优点：一是从根本上解决了背景技术存在的液氦容器内残留剩余氮气存在而导致的当超导磁体冷却到更低温度时，在液氦容器内及超导磁体线圈内部残留液氮变成残留固体氮砂粒的情形，实现了无液氮残留的目的，确保超导线圈的性能不受影响；二是与全液氦冷却相比，每台超导磁体冷却装置节约费用比背景技术高达70％以上，取得了意想不到的经济效益和社会效益。CN108630376ACN108630376A权利要求书1/1页1.一种超导磁体二级冷却装置，包括超导磁体冷却装置(1)，其特征是：所述超导磁体冷却装置(1)中的液氦容器(3)内设有冷却管路(2)，冷却管路(2)进口(21)和出口(22)分别为冷却液的进出口，冷却管路(2)中串有三通控制阀(23)且三通控制阀(23)出口与液氦容器(3)相通。2.根据权利要求1所述的超导磁体二级冷却装置，其特征是：所述冷却管路(2)与位于液氦容器(3)内的超导磁体的线圈表面相触，冷却管路(2)上设有加热器。3.根据权利要求1所述的超导磁体二级冷却装置，其特征是：所述冷却管路(2)与位于液氦容器(3)内的超导磁体的线圈和线圈骨架表面相触，冷却管路(2)上设有加热器。4.根据权利要求1所述的超导磁体二级冷却装置，其特征是：所述冷却管路(2)与位于液氦容器(3)内的超导磁体筒的法兰内表面接触，冷却管路(2)上设有加热器。5.根据权利要求1所述的超导磁体二级冷却装置，其特征是：所述冷却管路(2)与低温容器的内表面相触，冷却管路(2)上设有加热器。6.根据权利要求1所述的超导磁体二级冷却装置，其特征是：所述三通控制阀(23)出口与三通(24)连通。7.根据权利要求1所述的超导磁体二级冷却装置，其特征是：所述冷却管路(2)进口(21)和出口(22)分别配有堵头。8.根据权利要求1所述的超导磁体二级冷却装置，其特征是：三通控制阀门上有控制阀门的加热器。9.一种超导磁体二级冷却装置的冷却方法，其特征是：1)液氮通过在位于液氦容器(3)内的冷却管路(2)制冷，使液氦阀容器(3)内的超导磁体从室温冷却到零下200℃(-77K)；2)使用加压流体方式把液氮从冷却管路(2)内驱赶到容器顶部释放；3)将串接在冷却管路(2)中三通控制阀(23)打开，由于三通控制阀(23)出口与液氦容器(3)，此时把液氦注入冷却管路(2)由于串接在冷却管路上的三通控制(23)出液口进入液氦容器(3)内，液氦把超导磁体冷却到预定磁体工作温度-270℃(4K)。10.根据权利要求1所述的超导磁体二级冷却装置的冷却方法，其特征是：位于冷却管路之间的控制阀门可以控制管路气体液体的走向。2CN108630376A说明书1/3页超导磁体二级冷却装置及二级冷却方法技术领域[0001]本发明涉及一种既能够使超导线圈从室温降到所需的超低温状态，又不会在液氦容器内和超导线圈装置内产生其他气体形成的固态砂粒的超导磁体二级冷却装置及二级冷却方法，属超导磁体冷却装置制造领域。背景技术[0002]超导磁体目前已被广泛用于磁共振设备及其他需要稳定，高磁场强度领域中。由超导材料制成的线圈当通过大电流产生强大磁场，并通过超导材料特性的电流闭环技术手段，当外加电流逐渐移除后，超导线圈维持其运行电流并持久保持不变，因而超导磁体产生的磁场非常稳定。[0003]为了能使超导磁体无电阻工作，磁共振设备必须给超导磁体提供超低温条件，超导材料只有在环境温度低于材料的临界温度条件下，才能展示其无电阻特性。一般低温容器通过专业设计，使超导磁体和低温容器维持在所需的低温环境。超导磁体首先必须从室温逐渐冷却到低温，通常的冷却方法包括：(a)使用低温液体直接注入到低温容器直接冷却，例如使用液氦注入到超导磁体的液氦容器，但此种方式需要大量的液氦，成本高；(b)先使用