一種超低溫高效冷量傳輸?shù)睦滏溊涔艿闹谱鞣椒?br>【技術領域】
[0001]本實用新型涉及低溫制冷領域，具體涉及一種超低溫高效冷量傳輸?shù)睦滏溊涔堋?br>【背景技術】
[0002]目前，超低溫下的冷量傳輸主要是超低溫制冷機冷頭與探測器芯片插入式耦合方式下的熱傳導過程，使超低溫制冷機產生的冷量傳導給芯片，諸如斯特林制冷機、G — M制冷機、脈管制冷機與焦平面探測器、紅外探測器等耦合時主要通過銅金屬面與面的剛性接觸，將冷量傳遞給探測器，保證探測器工作期間芯片溫度的穩(wěn)定，滿足發(fā)熱芯片對超低溫冷量的需求，但這種剛性方式的接觸，一方面銅金屬的導熱系數(shù)375W/ (Μ...Κ)，在超低溫下僅靠純導熱方式將冷量傳遞給探測器芯片，對于斯特林制冷機、G 一 M制冷機、脈管制冷機產生的冷量而言，冷損失較大，效率較低；另一方面隨著探測器技術的發(fā)展，特別是紅外成像、光學成像等對探測器芯片的振動有較高要求，以保證成像的清晰度和穩(wěn)定性，因此要求超低溫制冷機在冷量傳遞給探測器的過程中，要減小振動，保證探測器的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)剛性方式的面面接觸無法探測探測器芯片對振動和冷量高效率傳輸?shù)囊螅枰獑为氝M行減震和采用更大冷量的制冷機，這不僅增加了成本，還導致結構復雜等一系列問題的產生。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種超低溫高效冷量傳輸?shù)睦滏溊涔埽梢杂行Ы鉀Q超低溫下冷量傳輸效率低的問題，在達到冷量高效傳輸目的的同時，還減少了制冷機對探測器芯片的振動。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:包括銅波紋管，銅波紋管的兩個端部分別設有上蓋板及下蓋板，所述的銅波紋管、上蓋板及下蓋板之間形成密閉的空腔，所述的空腔內設有工作介質，所述的下蓋板上設有與空腔連通的抽空/進氣口，所述的抽空/進氣口的進口處設有自密封閥門，所述的抽空/進氣口對空腔進行抽氣排氣并充入工作介質。
[0005]所述的上蓋板為冷凝端，所述的下蓋板為蒸發(fā)端，所述的上蓋板及下蓋板分別與超低溫制冷機的冷頭及探測器相連。
[0006]所述的上蓋板與冷頭之間粘有銦片，所述的上蓋板、銦片與冷頭之間采用螺釘緊固；所述的下蓋板與探測器的發(fā)熱芯片之間粘有銦片，所述的下蓋板、銦片與探測器的發(fā)熱芯片之間采用螺釘緊固。
[0007]所述的工作介質為氮氣或液化天然氣或甲烷或氧氣或氫氣。
[0008]所述的銅波紋管采用多片銅片焊接以形成波紋管形狀。
[0009]所述的抽空/進氣口設置在下蓋板的側面。
[0010]所述的自密封閥門包括與抽空/進氣口相密封的閥體以及設置在自密封閥門閥口處的密封螺釘。
[0011]由上述技術方案可知，本實用新型在冷鏈冷管內通過汽液相變的過程對超低溫冷量進行傳輸，提高了傳輸效率和探測器內芯片溫度分布的均勻性，減少了熱傳導損失，同時波紋管形式的冷鏈冷管在超低溫制冷機冷頭與探測器之間接觸形成緩沖區(qū)，削弱冷頭對探測器的沖擊，提高了探測器的穩(wěn)定性和可靠性，達到冷量高效傳輸和減振的目的。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0013]圖2是本實用新型的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明:
[0015]如圖1所示的一種超低溫高效冷量傳輸?shù)睦滏溊涔?，包括銅波紋管1，銅波紋管I的兩個端部分別設有上蓋板2及下蓋板3，銅波紋管1、上蓋板2及下蓋板3之間形成密閉的空腔4，空腔4內設有工作介質5，下蓋板3上設有與空腔4連通的抽空/進氣口 31，抽空/進氣口 31的進口處設有自密封閥門，抽空/進氣口 31對空腔4進行抽氣排氣并充入工作介質5。
[0016]進一步的，上蓋板2為冷凝端，下蓋板3為蒸發(fā)端，上蓋板2及下蓋板3分別與超低溫制冷機的冷頭及探測器相連。
[0017]更進一步的，上蓋板2與冷頭之間粘有銦片，上蓋板2、銦片與冷頭之間采用螺釘緊固；下蓋板3與探測器的發(fā)熱芯片之間粘有銦片，下蓋板3、銦片與探測器的發(fā)熱芯片之間采用螺釘緊固。
[0018]進一步的，工作介質5為氮氣或液化天然氣或甲烷或氧氣或氫氣，工作介質應根據超低溫溫度的要求選擇。
[0019]進一步的，銅波紋管I采用多片銅片焊接以形成波紋管形狀。也就是銅波紋管是由多片薄銅片組焊而成，即通過焊接方式將每片薄銅片焊接成波紋管形式。
[0020]進一步的，抽空/進氣口 31設置在下蓋板3的側面。
[0021]進一步的，自密封閥門包括與抽空/進氣口 31相密封的閥體以及設置在自密封閥門閥口處的密封螺釘6。使用時先取下密封螺釘，通過分子泵對空腔進行抽氣排空，再通過抽空/進氣口對空腔充入足量的工作介質，完成后再用密封螺釘進行封閉，形成完全封閉的冷鏈冷管。
[0022]本實用新型的工作原理如下:
[0023]如圖2所示，制冷機冷頭產生的冷量在上蓋板處將密閉空腔內的工作介質冷卻為液態(tài)，通過重力作用，液態(tài)的工作介質沿銅波紋管的內壁流向下蓋板，下蓋板吸收探測器內芯片的熱量蒸發(fā)液態(tài)工作介質為氣體，氣化的工作介質升到上蓋板處，繼續(xù)冷凝形成一個循環(huán)。
[0024]本實用新型的有益效果在于:1)通過在冷頭與探測器芯片之間設置冷鏈冷管，通過工作介質在冷鏈冷管內的汽液相變過程對超低溫冷量進行傳輸，提高了傳輸效率，使探測器內芯片的溫度分布均勻，減少熱傳導損失；2)工作時，制冷機產生的振動通過上蓋板的連接傳遞給銅波紋管，銅波紋管本身的柔韌性及緩沖性將振動減小到最低，減少了對下蓋板的振動，保證了探測器工作的穩(wěn)定性。
[0025]以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種超低溫高效冷量傳輸?shù)睦滏溊涔?，其特征在?包括銅波紋管(1)，銅波紋管(I)的兩個端部分別設有上蓋板(2)及下蓋板(3)，所述的銅波紋管(1)、上蓋板(2)及下蓋板(3)之間形成密閉的空腔(4)，所述的空腔(4)內設有工作介質(5)，所述的下蓋板(3)上設有與空腔(4 )連通的抽空/進氣口( 31)，所述的抽空/進氣口( 31)的進口處設有自密封閥門，所述的抽空/進氣口(31)對空腔(4)進行抽氣排氣并充入工作介質(5)。
2.根據權利要求1所述的超低溫高效冷量傳輸?shù)睦滏溊涔埽涮卣髟谟?所述的上蓋板(2)為冷凝端，所述的下蓋板(3)為蒸發(fā)端，所述的上蓋板(2)及下蓋板(3)分別與超低溫制冷機的冷頭及探測器相連。
3.根據權利要求2所述的超低溫高效冷量傳輸?shù)睦滏溊涔埽涮卣髟谟?所述的上蓋板(2)與冷頭之間粘有銦片，所述的上蓋板(2)、銦片與冷頭之間采用螺釘緊固；所述的下蓋板(3)與探測器的發(fā)熱芯片之間粘有銦片，所述的下蓋板(3)、銦片與探測器的發(fā)熱芯片之間采用螺釘緊固。
4.根據權利要求1所述的超低溫高效冷量傳輸?shù)睦滏溊涔?，其特征在?所述的工作介質(5)為氮氣或液化天然氣或甲烷或氧氣或氫氣。
5.根據權利要求1所述的超低溫高效冷量傳輸?shù)睦滏溊涔?，其特征在?所述的銅波紋管(I)采用多片銅片焊接以形成波紋管形狀。
6.根據權利要求1所述的超低溫高效冷量傳輸?shù)睦滏溊涔?，其特征在?所述的抽空/進氣口(31)設置在下蓋板(3)的側面。
7.根據權利要求1所述的超低溫高效冷量傳輸?shù)睦滏溊涔埽涮卣髟谟?所述的自密封閥門包括與抽空/進氣口(31)相密封的閥體以及設置在自密封閥門閥口處的密封螺釘(6)0
【專利摘要】本實用新型涉及一種超低溫高效冷量傳輸?shù)睦滏溊涔?。包括銅波紋管，銅波紋管的兩個端部分別設有上蓋板及下蓋板，銅波紋管、上蓋板及下蓋板之間形成密閉的空腔，空腔內設有工作介質，下蓋板上設有與空腔連通的抽空/進氣口，抽空/進氣口的進口處設有自密封閥門，所述的抽空/進氣口對空腔進行抽氣排氣并充入工作介質。由上述技術方案可知，本實用新型在冷鏈冷管內通過汽液相變的過程對超低溫冷量進行傳輸，提高了傳輸效率和探測器內芯片溫度分布的均勻性，減少了熱傳導損失，同時波紋管形式的冷鏈冷管在超低溫制冷機冷頭與探測器之間接觸形成緩沖區(qū)，削弱冷頭對探測器的沖擊，提高了探測器的穩(wěn)定性和可靠性，達到冷量高效傳輸和減振的目的。
【IPC分類】F28D15-02
【公開號】CN204555772
【申請?zhí)枴緾N201520179165
【發(fā)明人】魏露露, 陸永達, 陳懷軍, 單偉根, 張繼宇, 熊建華
【申請人】中國電子科技集團公司第十六研究所
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月29日