[发明专利]低温冷却的设备的闭环预冷

权利要求书

1.一种用于对位于低温容器(26)内的低温冷却的设备(20)进行预冷的装置，该装置具有第一闭环冷却回路(30)，该第一闭环冷却回路包含传热流体、用于使该传热流体绕该封闭回路循环的循环器(32)、以及热量提取器(34)，该热量提取器布置成用于提取来自该传热流体的热量，其中，所述循环回路使该传热流体流入该低温容器(26)内并从中流出。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的循环器(32)包括压缩机，所述压缩机用于将气态传热流体压缩至100-300kPa的绝对压力的范围内。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述热量提取器是外部的机械式有源低温制冷机。

4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述热量提取器是无源低温制冷机，其具有能够与该闭环冷却回路接触的深冷剂储存器。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述深冷剂储存器中具有大量的固态深冷剂。

6.如权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述深冷剂储存器提供低于70K的冷却温度。

7.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述热量提取器既包括有源低温制冷机(44)，还包括无源低温制冷机(46)，并且布置成利用无源冷却直至将所述低温冷却的设备(20)冷却到第一温度，然后借助切换该传热流体流动到有源制冷机来提供进一步的冷却，以便继续冷却到所希望的温度，所述所希望的温度低于仅使用无源制冷机所能达到的温度。

8.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述循环器包括风扇。

9.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，从传热流体中提取热量的所述热量提取器(34)是热交换器(42)，所述热交换器本身被第二闭环冷却回路(40)冷却，该第二冷却回路包含第二传热流体、用于使第二传热流体绕第二闭环冷却回路循环的第二循环器、以及第二热量提取器(44，46)，第二热量提取器布置成用于从第二传热流体中提取热量。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，第一和第二传热流体都是气体，第二闭环冷却回路中的第二传热流体的压力高于第一闭环冷却回路中传热流体的压力。

11.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，第二闭环冷却回路中的第二传热流体与第一闭环冷却回路中的传热流体是不同的物质。

12.如权利要求9-11中任一项所述的装置，其特征在于，第二热量提取器是外部的机械式有源低温制冷机。

13.如权利要求9-11中任一项所述的装置，其特征在于，第二热量提取器是无源低温制冷机，其具有一能够与载有在第二闭环冷却回路中循环的第二传热流体的管道(36)热接触的深冷剂储存器。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述深冷剂储存器具有大量的固态深冷剂。

15.如权利要求9-11中任一项所述的装置，其特征在于，所述第二热量提取器既包括有源低温制冷机(44)，还包括无源低温制冷机(46)，并且布置成对第二传热流体的无源冷却，直到将所述低温冷却的设备(20)冷却到第一温度，然后借助切换第二传热流体的流动到有源制冷机从而提供进一步的冷却，以便继续冷却到所希望的温度，所述所希望的温度低于仅使用无源制冷机所能达到的温度。

16.如权利要求13-15中任一项所述的装置，其特征在于，所述深冷剂储存器提供低于70K的冷却温度。

17.如权利要求9-16中任一项所述的装置，其特征在于，所述第二循环器包括风扇。

18.如权利要求9-17中任一项所述的装置，其特征在于，所述热交换器包括大量的液体或固体深冷剂；或者水结成的冰。

19.一种用于对位于低温容器内的低温冷却的设备进行预冷的方法，其包括借助使得传热流体在第一闭环冷却回路中循环的循环器(32)的工作，从而使所述传热流体循环经过该第一闭环冷却回路(30)，并且借助一与第一闭环冷却回路热接触的热量提取器，将热量从传热流体中提取出来，其中，使所述传热流体进入低温容器(26)内并从中流出。