本發明專利技術公開了一種低溫容器的升級結構，尤其是一種用于有液氦消耗低溫容器的升級結構。本發明專利技術提供了一種將有液氦消耗低溫容器改造為零液氦消耗低溫容器的用于有液氦消耗低溫容器的升級結構，包括液氦容器，液氦容器上設置有服務臺和注入孔，還包括4K冷頭、冷頭容器以及冷頭延長器，冷頭容器設置在液氦容器上，4K冷頭設置在冷頭容器內，冷頭延長器連接在4K冷頭上并通過注入孔伸入至液氦容器內。由于采用了冷頭延長器的，這使得4K冷頭能夠作用于液氦容器內，且無需必須將4K冷頭直接安裝在液氦容器內，冷頭延長器可以利用液氦容器本身具有的注入孔作為插入口，因此這樣的升級改造無需破壞液氦容器，這樣的升級結構對原有的液氦容器沒有破壞。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種低溫容器的升級結構，尤其是一種用于有液氦消耗低溫容器的升級結構。
技術介紹
自核磁共振系統興起以來，超導核磁共振系統由于其獨特的超強功能已被廣泛使用，超導核磁共振系統中的使用液氦冷卻的低溫超導磁體的低溫容器系統也已從開始的有液氦蒸發消耗，指標要求IOOcc/小時的IOK系統向已廣泛使用了 4K制冷技術的液氦蒸發-再冷凝的零液氦消耗冷卻系統過渡。目前仍在用的IOK有液氦消耗的核磁共振系統在全球大約有萬臺之多，這些系統仍在醫療臨床應用等領域發揮著巨大的作用。但這些液氦消耗系統的液氦消耗的維護每年需800多升。液氦是稀有的資源需從國外進口，主要是從美國進口，供應不足且價格昂貴。因此用零液氦消耗的系統替代有液氦蒸發消耗的系統是大勢所趨。雖然4K系統在日后的維護中花費較低，但是若將IOK系統直接更換成4K系統會花費巨大的資金，造成用戶停機，損失巨大。而且原有的IOK系統尚可繼續使用，直接淘汰必然造成較大的浪費。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種將有液氦消耗低溫容器改造為零液氦消耗低溫容器的用于有液氦消耗低溫容器的升級結構。本專利技術解決其技術問題所采用的用于有液氦消耗低溫容器的升級結構，包括液氦容器，液氦容器上設置有服務臺和注入孔，所述液氦容器內設置有加熱器和頸管，還包括4K冷頭、冷頭容器以及冷頭延長器，所述冷頭容器設置在所述液氦容器上，所述4K冷頭設置在所述冷頭容器內，所述冷頭延長器連接在所述4K冷頭上并通過注入孔伸入至所述液氦容器內。進一步的是，所述注入孔位于所述服務臺上，所述冷頭延長器穿過注入孔經頸管伸入至所述液氦容器內，所述冷頭延長器外套設有一層與之無接觸的真空絕熱環套。進一步的是，所述冷頭延長器是由OFHC無氧銅、純鋁和銀中的一種或多種合金制成。進一步的是，還包括控制器和低溫狀態傳感器，所述低溫狀態傳感器設置在所述液氦容器內部的頂部，所述4K冷頭和低溫狀態傳感器分別與控制器相連接，所述控制器通過低溫狀態傳感器的數據控制所述4K冷頭和\或加熱器。進一步的是，所述4K冷頭由一級冷頭和二級冷頭組成，所述冷頭延長器連接在所述二級冷頭上。進一步的是，所述冷頭容器包括一級容器、二級容器、40K屏以及300K支架，所述一級冷頭設置在所述一級容器內，所述二級冷頭和位于液氦容器外的冷頭延長器部分均設置在二級容器內；所述40K屏呈筒狀，所述40K屏套設在所述二級容器外，所述40K屏與所述二級容器之間為真空層；所述300K支架呈筒狀，所述300K支架套設在所述40K屏外，所述300K支架與所述40K屏之間為真空層，所述300K支架安裝在所述注入孔上。進一步的是，所述40K屏的外壁設置有絕熱層。本專利技術的有益效果是由于采用了冷頭延長器的，這使得4K冷頭能夠作用于液氦容器內，4K 二級冷頭的安裝可以有二種選擇，A :如果插入孔足夠大，二級冷頭可以直接安裝在液氦容器頸管內，可不用或用短的冷頭延長器:4K 二級冷頭可以無須直接安裝在液氦容器內，冷頭延長器的直徑較小，可以利用液氦容器本身具有的注入孔作為插入口，因此這樣的升級改造無需破壞液氦容器，這樣的升級結構對原有的液氦容器沒有破壞，其結構簡單，總體改造成本較低。在升級結構中還可以加入控制器和低溫狀態傳感器，這樣就可以根據液氦容器內的低溫狀況情況自動啟動4Κ冷頭來液化氦氣。附圖說明圖1是本專利技術的結構示意圖；圖中零部件、部位及編號液氦容器1、服務臺2、注入孔3、4Κ冷頭4、冷頭容器5、冷頭延長器6、一級冷頭7、二級冷頭8、一級容器9、二級容器10、40Κ屏11、300Κ支架12、傳感器安裝位13。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術作進一步說明。如圖1所示，本專利技術包括液氦容器1，液氦容器I上設置有服務臺2和注入孔3，所述液氦容器I內設置有加熱器和頸管，還包括4Κ冷頭4、冷頭容器5以及冷頭延長器6，所述冷頭容器5設置在所述液氦容器I上，所述4Κ冷頭4設置在所述冷頭容器5內，所述冷頭延長器6連接在所述4Κ冷頭4上并通過注入孔3伸入至所述液氦容器I內。針對IOK有液氦消耗低溫容器的改造，由于IOK冷頭與4Κ冷頭4的規格參數、安裝要求均有較大的差別，因此并不能簡單的將IOK冷頭替換為4Κ冷頭4來完成改造。而且整個液氦容器I早已安裝固定，簡單的將IOK冷頭替換為4Κ冷頭4必然需要改造液氦容器1，這樣整個改造成本將會很高。本升級結構并不替換原有的IOK冷頭，而是在原有的服務臺2上安裝4Κ冷頭4，再通過冷頭延長器6通過注入孔3進入到液氦容器I中，從而實現對氦氣的液化回收。服務臺2和注入孔3均為液氦容器I原有的結構，注入孔3位于所述服務臺2上，注入孔3內設置有頸管，冷頭延長器6穿過頸管伸入至所述液氦容器I內，原有注入孔3主要用于磁體服務維護用。在改造升級時，將冷頭延長器6通過注入孔3伸入至液氦容器I中但不接觸液氦，冷頭延長器6位于液氦容器I的頂尖處即可，然后將冷頭容器5安裝在服務臺2上，冷頭容器5需將注入孔3包裹在內。冷頭延長器6采用導熱性良好的材料制成。原有的IOK冷頭并不需要變動，可以在日后輔助冷卻，也可以不再使用。在實際的使用中，當液氦容器I中的壓力超過預定值，則說明液氦蒸發超余的，此時啟動4Κ冷頭4，通過冷頭延長器6對熱量的傳遞，在液氦容器I頂尖處的制冷量就可以將已經蒸發的氦氣重新冷凝成液體，墜落到液氦容器I中。這樣就保證了液氦容器I中的液氦零蒸發。本專利技術的4Κ冷頭4可以并不直接安裝在液氦容器I內，而是通過冷頭延長器6來傳遞熱量，這樣在改造升級中就不會對原有的液氦容器I造成影響，產出的成本也僅僅是4Κ冷頭4、冷頭延長器6以及安裝成本的費用，有效的控制的成本。具體的，所述冷頭延長器6是由導熱性極好的金屬制成，例如0FHC無氧銅、純鋁、銀和金中的一種或多種合金制成。冷頭延長器6的材料選擇應更具其長徑比而定，對于長徑比較大的情況下，應選用導熱性更好的金屬。導熱性極好的金屬可以提高冷卻效率，降低功耗，更加節能。而且冷頭延長器6外有一絕熱的真空絕熱環套來減少冷量的損耗。為了自動控制4K冷頭4的運行，還包括控制器和低溫狀態傳感器，所述低溫狀態傳感器設置在所述液氦容器I內部的頂部，所述4K冷頭4和低溫狀態傳感器分別與控制器相連接，所述控制器通過低溫狀態傳感器的數據控制所述4K冷頭4和\或加熱器。低溫狀態傳感器可安裝在圖1中的傳感器安裝位13。控制器用于控制4K冷頭的運行。低溫狀態傳感器通過讀取表征液氦容器I中的低溫狀態的參數例如壓力或溫度，然后根據參數情況在系統中自動調整4k冷頭4的運行，來自動保持整個系統的蒸發再冷凝的平衡狀態，達到零液氦消耗的目的；系統的狀態參數表能夠表征低溫容器內的液氦蒸發情況，例如液氦容器I的壓力增加時表明蒸發大于冷凝，需開啟附加4K冷頭4工作，來冷凝已蒸發的氣體使氣壓下降；反之，如壓力下降超過設定值，則表明冷凝量大于蒸發量，這時則需要降低制冷量，或將4K冷頭4關閉或容器內的開啟加熱器。具體來講低溫狀態傳感器將低溫容器狀態表的讀數反饋給新增4k制冷系統，來根據狀態參數自動調節4k冷頭的工作狀態，以使低溫容器中的液氦蒸發量與新加4k冷頭延長器的所冷凝的蒸發量幾乎等同，達到零液氦消耗的目的。低溫狀態傳感器采用壓力傳感器或者溫度傳感器。通過控制器和低溫狀本文檔來自技高網...
【技術保護點】
用于有液氦消耗低溫容器的升級結構，包括液氦容器（1），液氦容器（1）上設置有服務臺（2）和注入孔（3），所述液氦容器（1）內設置有加熱器和頸管，其特征在于：還包括4K冷頭（4）、冷頭容器（5）以及冷頭延長器（6），所述冷頭容器（5）設置在所述液氦容器（1）上，所述4K冷頭（4）設置在所述冷頭容器（5）內，所述冷頭延長器（6）連接在所述4K冷頭（4）上并通過注入孔（3）伸入至所述液氦容器（1）內。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王贊明，
申請(專利權)人：奧泰醫療系統有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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