КРИОГЕННЫЙ ТОКОВВОД Российский патент 1994 года по МПК H01L39/06 

Изобретение относится к технике низких температур и может быть использовано в установках со сверхпроводящими магнитными системами и устройствами.

Известный токоввод состоит из набора медных проволок, соединенных параллельно с помощью медных полудисков, выполняющих роль теплообменников. Токоввод имеет тот недостаток, что полудиски увеличивают габариты токоввода и не обеспечивают турбулизацию потока хладагента. Они лишь увеличивают поверхность охлаждения токонесущих элементов.

Известный токоввод содержит токонесущую часть в виде цилиндpа и винтовой канал для прохода хладагента, выполненный в виде винтовой нарезки на цилиндрической поверхности.

Недостатками такого токоввода является конструктивная сложность выполнения специальной внутренней резьбы, недостаточно эффективный теплоотвод и возможность его использования только в качестве однополюсного.

Известный токоввод содержит полый токонесущий элемент с размещенным внутри турбулизатором в виде штока с лопастным завихрителем, вращающегося вокруг своей продольной оси. Он недостаточно экономичен вследствие больших теплопритоков по штоку турбулизатора и не надежен поскольку содержит длинный вращающийся шток, расположенный внутри полого цилиндра малого диаметра.

Наиболее близким по технической сущности является выбранный в качестве прототипа криогенный токоввод, содержащий токонесущую часть, выполненную в виде двух коаксиальных цилиндров, между которыми размещена герметизирующая изоляционная прокладка, образующая винтовой канал охлаждения. Такой токоввод недостаточно экономичен поскольку внутренний токонесущий цилиндр имеет меньшую поверхность охлаждения и недостаточно надежен поскольку имеет только одну внутреннюю изоляционную прокладку.

Целью изобретения является повышение экономичности и надежности токоввода.

Цель достигается тем, что в криогенном токовводе, содержащем токонесущую часть, выполненную в виде двух коаксиальных цилиндров, между которыми размещена герметизирующая изоляционная прокладка, образующая винтовой канал охлаждения, дополнительно введены изоляционный цилиндр, расположенный снаружи токонесущей части, коаксиально ей, герметизирующая изоляционная прокладка, образующая винтовой канал охлаждения между изоляционным цилиндром и токонесущей частью, канал охлаждения, выполненный во внутреннем цилиндре с расположенным по его оси турбулизатором, выполненным в виде стержня с закрепленными на нем тонкими сплошными дисками, центры которых расположены по оси стержня.

Отличительными признаками заявленного технического решения являются:
Установка дискового турбулизатора внутри внутреннего токонесущего элемента.

Наличие дополнительного винтового канала охлаждения.

Наличие внешнего изоляционного цилиндра.

При этом первый признак является новым, а два других относятся к известным техническим решениям. Совокупность этих признаков обеспечивается сверхсуммарный эффект, заключающийся в повышении экономичности за счет увеличения эффективности теплоотвода от токонесущих элементов, и повышение надежности за счет применения внешнего изоляционного цилиндра.

На чертеже приведена схема предлагаемого токоввода.

Токоввод состоит из токонесущих цилиндров 1 и 2, трех каналов охлаждения 3, 4 и 5. В каналах 4 и 5 расположены герметизирующие изоляционные прокладки 6 и 7, намотанные по винтовой линии; На стержне 8, расположенном по оси внутреннего канала охлаждения 3 закреплены тонкие сплошные диски 9, положение которых относительно стенок внутреннего токопроводящего цилиндра фиксируется с помощью центрирующих штырей 10. Источник питания 11 через токоввод питает сверхпроводящую магнитную систему 12. 13 - внешний изоляционный цилиндр токоввода.

Эффективное охлаждение токонесущих элементов обеспечивается за счет прохождения газообразного гелия по трем каналам охлаждения, причем в двух внешних каналах 4 и 5 турбулизация потока обеспечивается винтовыми изоляционными прокладками, а во внутреннем канале 3 при помощи дискового турбулизатора. Наличие внешнего изоляционного цилиндра обеспечивает высокую надежность токоввода. (56) Авторское свидетельство СССР N 1159471, кл. Н 01 L 39/06, 1987.

Использование: подвод тока к сверхпроводящим криогенным электромагнитным системам. Сущность изобретения: криогенный токоввод содержит токонесущую часть, выполненную в виде двух коаксиальных цилиндров с винтовой герметизирующей изолирующей прокладкой между ними, образующей винтовой канал охлаждения. Снаружи расположен изоляционный цилиндр с герметизирующей изолирующей прокладкой, образующей винтовой канал охлаждения между изоляционным цилиндром и токонесущей частью. Во внутреннем цилиндре выполнен канал охлаждения. По оси внутреннего цилиндра расположен турбулизатор в виде стержня с закрепленными на нем тонкими сплошными дисками, центры которых расположены на оси стержня. 1 ил.

КРИОГЕННЫЙ ТОКОВВОД, содержащий токонесущую часть, выполненную в виде двух коаксиальных цилиндров, между которыми размещена герметизирующая изоляционная прокладка, образующая винтовой канал охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, криогенный токоввод дополнительно содержит изоляционный цилиндр, расположенный снаружи токонесущей части, коаксиально ей, герметизирующую изоляционную прокладку, образующую винтовой канал охлаждения между изоляционным цилиндром и токонесущей частью, канал охлаждения, выполненный во внутреннем цилиндре, с расположенным по его оси турболизатором, выполненным в виде стержня с закрепленными на нем тонкими сплошными дисками, центры которых расположены на оси стержня.