[实用新型]一种内置辐射冷板组件的杜瓦冷储舱

说明书

本实用新型公开了一种内置辐射冷板组件的杜瓦冷储舱，包括辐射冷板热交换组件、杜瓦内舱、杜瓦外舱、内置绝热模块和绝热舱门组件，辐射冷板热交换组件的主体部分设置于杜瓦内舱中，用于完成冷量从外部到杜瓦内舱的传递，对舱内储物制冷；杜瓦内舱与杜瓦外舱形成夹层结构，内置绝热模块设置于杜瓦内舱中，且外围与杜瓦内舱的内壁配合起到密封作用，绝热舱门组件与杜瓦内舱的端面配合并能密封。本实用新型采用高真空杜瓦结构及绝热舱门等绝热措施将漏热降至最低，提供优良的保温效果。辐射冷板热交换组件通过辐射冷板内设流道的方式，大大提高了低温冷板上温度分布的均匀性，几乎免除温度梯度，使得辐射换热下的舱内空间具备更好的温度均匀性。

技术领域

本实用新型涉及流体换热和真空设备领域，尤其涉及一种内置辐射冷板组件的杜瓦冷储舱。

背景技术

杜瓦储存容器是由双层壁构成的容器，在壁间抽成高真空以减小气体的传热，双层壁相对的两个表面镀银或抛光以降低辐射率，从而使辐射传热尽可能地减小，内壁通向室温部分的颈管用热传导差的材料，如薄壁的不锈钢或者用非金属材料制成以减少从室温经颈管材料的固体导热而传入的热量。随着绝热技术的发展，杜瓦容器又增加了多层绝热与多屏绝热的形式，使杜瓦容器的漏热进一步降低。

现以某一超导磁体低温杜瓦装置为例进行说明，该装置采用双层杜瓦、防辐射铜冷屏、多层绝热辐射屏方式的绝热系统。辐射传热与两物体温度的四次方的差值成比例，因而减少辐射传热的最有效方法就是降低较高物体的温度。在低温技术中，常用铜等热导性好的材料做成固定在某个低的温度下的辐射屏，用来吸收来自外界温度较高物体的辐射热量，从而可以大大减少向内部温度较低物体的辐射传热。从传热机理可知，当杜瓦装置的真空夹层被抽成高真空后，辐射传热将成为漏热的主要来源。为了提高装置的绝热性能，就必须减少辐射漏热。

在真空夹层内增加防辐射屏和设置多层绝热，是有效地降低夹层内冷热壁之间辐射漏热的方式之一。液氦杜瓦瓶真空夹层的处理：真空夹层一般只需要用机械泵抽真空即可。但是在向杜瓦瓶内灌注液氦后，原来瓶内的其它剩余气体除氦气外会被全部冻结，这样就会使夹层内的真空度提高。能否达到所设计的真空度，关键在于夹层中的氦气含量的多少。经验的做法是：通过夹层真空抽气管对夹层反复抽空并放入空气5—10次，用空气来“冲洗”夹层空间，然后再抽真空后封住抽气管。

降低物体表面的发射率，是减少辐射传热的另一种有效的方法。辐射传热近似地与发射率￡的降低成比例地减少。一般采取高电导率的纯金属，同时对物体表面进行抛光、清洁和去除应力等措施。

杜瓦装置由外到内的热量传递非常复杂，其中最有影响的漏热有：

(1)从处在室温的杜瓦瓶口金属端盖向下的热辐射；

(2)沿着内杜瓦壁颈管向下的固体传导热；

(3)铜屏向内杜瓦壁的热辐射；

(4)支撑构件的传导热；

(5)超导电流引线和输液管的传导热，以及通过剩余气体的传热。

此外，很多场合辐射冷板需要通过长距离导热实现冷却，故辐射冷板存在温度梯度，舱内温度均匀性尚可改善，考虑辐射面积(紧凑性)时制冷速率存在提高空间(做到兼顾)。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种内置辐射冷板组件的杜瓦冷储舱，其在保证杜瓦容器低漏热基本性能的同时，能够改善储舱内温度分布不均现象，提高储舱内冷量输出速率的同时兼顾储舱紧凑性。

本实用新型的一种内置辐射冷板组件的杜瓦冷储舱，包括辐射冷板热交换组件、杜瓦内舱、杜瓦外舱、内置绝热模块和绝热舱门组件，所述辐射冷板热交换组件的主体部分设置于所述杜瓦内舱中，用于完成冷量从外部到所述杜瓦内舱的传递，对舱内储物制冷；所述杜瓦内舱与所述杜瓦外舱形成夹层结构，所述内置绝热模块设置于所述杜瓦内舱中，且外围与所述杜瓦内舱的内壁配合起到密封作用，所述绝热舱门组件与所述杜瓦内舱的端面配合并能密封。