本發(fā)明涉及超導(dǎo)磁體，尤其涉及一種具有氣流導(dǎo)向通道的高導(dǎo)熱超導(dǎo)線圈。

背景技術(shù)：

1、超導(dǎo)線圈是一種利用超導(dǎo)材料制成的電磁線圈，能夠在低溫下無(wú)電阻地傳導(dǎo)電流，具有非常高的電流承載能力和強(qiáng)大的磁場(chǎng)生成能力。超導(dǎo)線圈能承載比常規(guī)導(dǎo)線更高的電流密度，適用于需要大電流的應(yīng)用，超導(dǎo)材料在超導(dǎo)態(tài)（即低于其臨界溫度）時(shí)電阻為零，因此在超導(dǎo)線圈中流動(dòng)的電流不會(huì)產(chǎn)生焦耳熱損耗，但在實(shí)際運(yùn)行中，由于交流損耗、失超現(xiàn)象、動(dòng)態(tài)電阻損耗、熱穩(wěn)定性問(wèn)題以及冷卻系統(tǒng)的效率問(wèn)題，超導(dǎo)線圈可能會(huì)產(chǎn)生熱量，通常需要使用液氮或液氦等低溫冷卻劑進(jìn)行冷卻。

2、傳統(tǒng)的超導(dǎo)線圈需要復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)來(lái)維持其超導(dǎo)狀態(tài)，這導(dǎo)致了系統(tǒng)的體積、重量和能耗的增加。因此，如何簡(jiǎn)化冷卻過(guò)程并提高效率成為一個(gè)重要的研究方向。

3、如何設(shè)計(jì)基體內(nèi)部氣流導(dǎo)向通道，以確保氣流能夠均勻地分布在超導(dǎo)線圈周圍，提高散熱效率；如何有效地管理和控制線圈的溫度，防止局部過(guò)熱，確保超導(dǎo)狀態(tài)的穩(wěn)定性；同時(shí)兼顧超導(dǎo)材料的特性；確保氣流導(dǎo)向通道的設(shè)計(jì)不會(huì)影響線圈的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性，避免在高電流和磁場(chǎng)下發(fā)生變形或損壞；優(yōu)化通道結(jié)構(gòu)以減少氣流通過(guò)時(shí)的流動(dòng)阻力，確保氣流能夠有效循環(huán)而不影響線圈的性能；確保該系統(tǒng)在不同工作環(huán)境條件下（例如溫度、壓力變化）依然保持良好的性能均為現(xiàn)有技術(shù)中亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種具有氣流導(dǎo)向通道的高導(dǎo)熱超導(dǎo)線圈，用以解決傳統(tǒng)超導(dǎo)線圈穩(wěn)定性差，過(guò)于依賴外部制冷介質(zhì)，能耗高的問(wèn)題。

2、本發(fā)明提供一種具有氣流導(dǎo)向通道的高導(dǎo)熱超導(dǎo)線圈，包括：

3、基體、導(dǎo)體和引流機(jī)構(gòu)；

4、導(dǎo)體連接在基體的內(nèi)部，基體的內(nèi)部沿長(zhǎng)度方向開(kāi)設(shè)有導(dǎo)向通道，引流機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和往復(fù)引流結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)安裝在基體上，往復(fù)引流結(jié)構(gòu)設(shè)置在導(dǎo)向通道的內(nèi)部，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)往復(fù)引流結(jié)構(gòu)沿導(dǎo)向通道的長(zhǎng)度方向進(jìn)行移動(dòng)。

5、在其中的一些實(shí)施例中，導(dǎo)體由多層帶材層疊形成，多層帶材的外部包覆有包繞材料，相鄰的兩層帶材之間填充有所述包繞材料。

6、在其中的一些實(shí)施例中，包繞材料為高導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料。

7、在其中的一些實(shí)施例中，帶材的材料為高溫超導(dǎo)材料。

8、在其中的一些實(shí)施例中，基體上開(kāi)設(shè)有弧形槽，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)通過(guò)線繩穿過(guò)弧形槽與往復(fù)引流結(jié)構(gòu)連接。

9、在其中的一些實(shí)施例中，基體上開(kāi)設(shè)有散熱孔和冷空氣進(jìn)氣孔。

10、在其中的一些實(shí)施例中，基體的內(nèi)壁安裝有引流板。

11、在其中的一些實(shí)施例中，引流板的引流方向朝向散熱孔所在位置。

12、在其中的一些實(shí)施例中，基體的內(nèi)壁開(kāi)設(shè)有引流面。

13、在其中的一些實(shí)施例中，往復(fù)引流結(jié)構(gòu)設(shè)置在導(dǎo)體的正下方。

14、本發(fā)明的有益效果如下：

15、通過(guò)開(kāi)設(shè)氣流導(dǎo)向通道以及設(shè)置引流機(jī)構(gòu)，可以確保熱氣流能夠沿導(dǎo)體的長(zhǎng)度方向快速流動(dòng)，提高散熱效率，進(jìn)而有效地管理和控制線圈的溫度，防止局部過(guò)熱，確保超導(dǎo)狀態(tài)的穩(wěn)定性，通過(guò)選擇合適的導(dǎo)熱材料，進(jìn)一步提升熱傳導(dǎo)性能，同時(shí)兼顧超導(dǎo)材料的特性，確保氣流導(dǎo)向通道的開(kāi)設(shè)不會(huì)影響線圈的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性，避免在高電流和磁場(chǎng)下發(fā)生變形或損壞，優(yōu)化的導(dǎo)向通道結(jié)構(gòu)減少了氣流通過(guò)時(shí)的流動(dòng)阻力，確保了氣流能夠有效循環(huán)而不影響線圈的性能，使得該系統(tǒng)在不同工作環(huán)境條件下（例如溫度、壓力變化）依然可以保持良好的性能，通過(guò)自冷卻功能，減少對(duì)外部冷卻介質(zhì)的依賴，實(shí)現(xiàn)更快速、有效的溫度控制；優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使超導(dǎo)線圈更加緊湊和輕便，方便安裝和應(yīng)用于各種場(chǎng)合；通過(guò)高效的散熱和冷卻設(shè)計(jì)，降低系統(tǒng)的能耗，減少運(yùn)營(yíng)成本，提升經(jīng)濟(jì)性；可以快速響應(yīng)溫度變化，提高超導(dǎo)特性的保持能力，適應(yīng)瞬態(tài)條件下的需求；采用較少的外部組件，降低維護(hù)復(fù)雜性，提高系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種具有氣流導(dǎo)向通道的高導(dǎo)熱超導(dǎo)線圈，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有氣流導(dǎo)向通道的高導(dǎo)熱超導(dǎo)線圈，其特征在于，所述導(dǎo)體由多層帶材層疊形成，多層所述帶材的外部包覆有包繞材料，相鄰的兩層所述帶材之間填充有所述包繞材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有氣流導(dǎo)向通道的高導(dǎo)熱超導(dǎo)線圈，其特征在于，所述包繞材料為高導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有氣流導(dǎo)向通道的高導(dǎo)熱超導(dǎo)線圈，其特征在于，所述帶材的材料為高溫超導(dǎo)材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有氣流導(dǎo)向通道的高導(dǎo)熱超導(dǎo)線圈，其特征在于，所述基體上開(kāi)設(shè)有弧形槽，所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)通過(guò)線繩穿過(guò)弧形槽與往復(fù)引流結(jié)構(gòu)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有氣流導(dǎo)向通道的高導(dǎo)熱超導(dǎo)線圈，其特征在于，所述基體上開(kāi)設(shè)有散熱孔和冷空氣進(jìn)氣孔。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種具有氣流導(dǎo)向通道的高導(dǎo)熱超導(dǎo)線圈，其特征在于，所述基體的內(nèi)壁安裝有引流板。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種具有氣流導(dǎo)向通道的高導(dǎo)熱超導(dǎo)線圈，其特征在于，所述引流板的引流方向朝向所述散熱孔所在位置。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有氣流導(dǎo)向通道的高導(dǎo)熱超導(dǎo)線圈，其特征在于，所述基體的內(nèi)壁開(kāi)設(shè)有引流面。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有氣流導(dǎo)向通道的高導(dǎo)熱超導(dǎo)線圈，其特征在于，所述往復(fù)引流結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述導(dǎo)體的正下方。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及超導(dǎo)磁體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有氣流導(dǎo)向通道的高導(dǎo)熱超導(dǎo)線圈，包括基體、導(dǎo)體和引流機(jī)構(gòu)；導(dǎo)體連接在基體的內(nèi)部，基體的內(nèi)部沿長(zhǎng)度方向開(kāi)設(shè)有導(dǎo)向通道，引流機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和往復(fù)引流結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)安裝在基體上，往復(fù)引流結(jié)構(gòu)設(shè)置在導(dǎo)向通道的內(nèi)部，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)往復(fù)引流結(jié)構(gòu)沿導(dǎo)向通道的長(zhǎng)度方向進(jìn)行移動(dòng)；通過(guò)開(kāi)設(shè)氣流導(dǎo)向通道以及設(shè)置引流機(jī)構(gòu)，可以確保熱氣流能夠沿導(dǎo)體的長(zhǎng)度方向快速流動(dòng)，提高散熱效率，進(jìn)而有效地管理和控制線圈的溫度，防止局部過(guò)熱，確保超導(dǎo)狀態(tài)的穩(wěn)定性，減少對(duì)外部冷卻介質(zhì)的依賴，實(shí)現(xiàn)更快速、有效的溫度控制，通過(guò)高效的散熱和冷卻設(shè)計(jì)，降低系統(tǒng)的能耗，減少運(yùn)營(yíng)成本，提升經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)研發(fā)人員：戴少濤,胡磊,馬韜,伍銘越,伍晅,余俊煒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西聯(lián)創(chuàng)光電超導(dǎo)應(yīng)用有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2