[发明专利]一种电磁线圈液冷系统

说明书

技术领域

本发明涉及电磁线圈冷却领域，具体涉及一种电磁线圈液冷系统。

背景技术

目前，电磁线圈在通电时会产生磁场，而在产生磁场的同时，也会产生热量，尤其是电磁线圈应用于激光驱动的质子医疗范围中的强磁场重频磁体时，单次通电加载，可产生10T以上强磁场，但是由于电磁线圈电阻的存在，而产生强磁场就需要其强大的电流和密集的绕线，因此电磁线圈在产生强磁场的同时也会产生大量焦耳热，这些热量如果不及时排出，将会使线圈温度升高，增加线圈的电阻，在下一次加载时，会产生更多的热量，降低磁场强度，所以这些热量必须排出。而目前，通过风机对电磁线圈外部强制风冷散热，但造成电磁线圈的散热效果较差，远不能满足工业需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电磁线圈液冷系统，其通过采用电磁线圈、引导装置、绝缘冷却液接收装置的结合设计，并通过在电磁线圈设有通道，使得电磁线圈可与流经通道的绝缘冷却液直接接触换热，可提高电磁线圈的散热效果。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种电磁线圈液冷系统，包括电磁线圈、引导装置、绝缘冷却液接收装置；所述电磁线圈设有供绝缘冷却液流经的通道；所述引导装置用于将绝缘冷却液往通道内引导，所述绝缘冷却液接收装置用于接收从通道流出的绝缘冷却液。

进一步地，所述引导装置包括设有第一空腔的第一集液箱、与第一集液箱的第一空腔连通的进液管；所述第一集液箱设置有与第一空腔连通的导引口；绝缘冷却液接收装置包括设有第二空腔的第二集液箱，所述第二集液箱设置有与第二空腔连通的进液口；所述通道的一端与导引口连通，另一端与进液口连通。

进一步地，该电磁线圈液冷系统还包括与第二集液箱的第二空腔连通的出液管。

进一步地，所述第一集液箱位于电磁线圈的通道的上方，所述第二集液箱位于电磁线圈的通道的下方；所述通道的上端与导引口连通，下端与进液口连通。

进一步地，所述导引口设置在第一集液箱的底部，进液口设置在第二集液箱的顶部；所述第一集液箱、第二集液箱均由绝缘材料制成。

进一步地，所述电磁线圈设有多个通道，所述第一集液箱设置有与该多个通道分别一一对应的多个导引口，所述第二集液箱设置有与该多个通道分别一一对应的多个进液口，所述通道的一端与对应导引口连通，另一端与对应进液口连通。

进一步地，所述通道沿电磁线圈的轴线方向延伸。

进一步地，绝缘冷却液为液氮、液氢、液氦、液态二氧化碳或者氟利昂。

进一步地，所述电磁线圈包括导线，该通道的内壁至少部分由导线的壁面形成；该导线绕制成具有螺旋段的绕制件，螺旋段呈螺旋状，并设置有绝缘层，该螺旋段与绝缘层构成复合层，该复合层上设置有绕电磁线圈轴线圆周排列的多个通道。

进一步地，绝缘层包括设置在螺旋段外侧的层间绝缘部、匝间绝缘部，螺旋段中任意相邻的两匝之间均设置有所述匝间绝缘部；所述绝缘层还包括首端绝缘部、末端绝缘部；所述首端绝缘部设置在螺旋段的起始匝远离匝间绝缘部的一侧，末端绝缘部设置在螺旋段的末尾匝远离匝间绝缘部的一侧；导线外套设有绝缘管，绝缘管对应于螺旋段的部位形成为该螺旋段的绝缘层。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过采用电磁线圈、引导装置、绝缘冷却液接收装置的结合设计，并通过在电磁线圈设有通道，使得电磁线圈可与流经通道的绝缘冷却液直接接触进行接触换热，因而，与现有的利用吹风实现电磁线圈散热的电磁线圈冷却系统相比，本发明可提高电磁线圈的散热效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为电磁线圈与绝缘冷却液接收装置的配合示意图；

图中：10、电磁线圈；11、通道；12、螺旋段；20、引导装置；21、第一集液箱；22、进液管；23、导引口；30、绝缘冷却液接收装置；31、第二集液箱；32、出液管；40、绝缘层；41、层间绝缘部；42、匝间绝缘部；43、首端绝缘部；44、末端绝缘部。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。