專利名稱：一種用于冷卻電子器件的可翻滾低溫冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于冷卻電子器件的可翻滾低溫冷卻系統(tǒng)，屬于低溫制冷技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，冷卻高溫超導電子器件的方法主要有兩種。一是采用制冷機制冷，由室溫到液氮溫度的制冷時間一般要I到3個小時，與制冷機功率和系統(tǒng)的熱容量有關(guān)，但不能實現(xiàn)非常快速的冷卻。二是將高溫超導電子器件放入絕熱的低溫容器中，輸入低溫液體，將容器與器件直接冷卻，短時間內(nèi)可以達到所需溫度，可以實現(xiàn)非?？焖俚睦鋮s。這個方法可以在低溫液體沒有消耗盡之前不需要外電源而維持器件所需要的溫度。我國專利(公開號為CN201333945,申請人為西南交通大學)，給出了高溫超導磁懸浮實驗車用液氮低溫容器，它是一種利用液氮冷卻高溫超導磁體的低溫容器。美國Superconductor Technologies Inc公司的專利(美國專利號碼5417073)給出了一種液體氮低溫容器的設計。它為醫(yī)用核磁成像儀(MRI)中的超導器件和低噪聲放大器提供所需的低溫環(huán)境。在輸入液體氮后，將這種容器放到患者身旁。這兩種低溫容器都只能在一個固定的方位下使用，容器不能滾動或翻轉(zhuǎn)。有一些使用環(huán)境，例如野外工作者攜帶的設備，航空航天飛行器上的設備，要求電子器件在滾動或翻轉(zhuǎn)的運動中還能正常工作。上述兩種專利提供的低溫容器和通常的低溫容器不滿足這種特殊要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種用于冷卻電子器件的可翻滾低溫冷卻系統(tǒng)，改變已有低溫冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，使低溫冷卻系統(tǒng)能夠在滾動、翻轉(zhuǎn)運動時，依然保持低溫液體不外溢，保證電子器件的有效工作。本發(fā)明提出的用于冷卻電子器件的可翻滾低溫冷卻系統(tǒng)，包括腔體外殼和內(nèi)膽；所述的內(nèi)膽置于腔體外殼內(nèi)，內(nèi)膽與腔體外殼之間為絕熱層；所述的腔體外殼上設有腔體上蓋，腔體上蓋上設有真空抽氣口、電器接口和排氣口 ；所述的內(nèi)膽內(nèi)設有多根甲型排氣管與多根乙型排氣管，多根甲型排氣管與多根乙型排氣管相互間隔疊裝在內(nèi)膽中，所述的甲型排氣管依次由出氣直管、連接環(huán)形管、連接直管和進氣環(huán)形管組成，甲型排氣管的進氣環(huán)形管處于排氣管的底部；所述的乙型排氣管依次由出氣直管、連接環(huán)形管、連接直管和進氣環(huán)形管組成，乙型排氣管的進氣環(huán)形管處于排氣管的中部，甲型排氣管與乙型排氣管的出氣直管分別伸出內(nèi)膽上蓋后與腔體上蓋上的排氣口相連；所述的待冷卻電子器件與內(nèi)膽的外壁相對固定，待冷卻電子器件的信號線與腔體上蓋上的電器接口相連接。本發(fā)明提出的用于冷卻電子器件的可翻滾低溫冷卻系統(tǒng)，解決了已有低溫冷卻系統(tǒng)在作翻滾運動中正常工作的問題，當電子器件在翻滾運動時，冷卻系統(tǒng)中的低溫液體不會從容器內(nèi)溢出、或噴濺出，實現(xiàn)了低溫容器可作翻滾運動的功能，為需要在有翻滾運動的情況下工作的電子器件提供可靠的低溫條件。本發(fā)明提出的可翻滾的低溫液體容器，在輸入低溫液體后，只需要數(shù)分鐘即可到達預定低溫溫度，同時能在翻轉(zhuǎn)或滾動的運動中保持內(nèi)部電子器件工作的所需要的低溫溫度。而且本發(fā)明的低溫冷卻系統(tǒng)體積小，冷卻快，便于攜帶，同時適應翻轉(zhuǎn)或滾動的運動環(huán)境、工作可靠性高，在軍事應用方面具有廣闊的應用前
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圖I是本發(fā)明提出的用于冷卻電子器件的可翻滾低溫冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是低溫冷卻系統(tǒng)中甲型排氣管的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3是低溫冷卻系統(tǒng)中乙型排氣管的結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖I-圖3中，I是腔體外殼，2是絕熱層，3是電子器件，4是內(nèi)膽，5是內(nèi)膽上蓋，6是電器接口，7是腔體上蓋，8是真空抽氣口，9是排氣口，10是出氣直管，11是連接環(huán)形管，12是連接直管，13是進氣環(huán)形管，14是進氣口。
具體實施例方式本發(fā)明提出的用于冷卻電子器件的可翻滾低溫冷卻系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括腔體外殼I和內(nèi)膽4，內(nèi)膽4置于腔體外殼I內(nèi)，內(nèi)膽4與腔體外殼I之間為絕熱層2。腔體外殼I上設有腔體上蓋7，腔體上蓋7上設有真空抽氣口 8、電器接口 6和排氣口 9。內(nèi)膽4內(nèi)設有多根甲型排氣管與多根乙型排氣管，多根甲型排氣管與多根乙型排氣管相互間隔疊裝在內(nèi)膽4中。甲型排氣管的結(jié)構(gòu)如圖2所示，依次由出氣直管10、連接環(huán)形管11、連接直管12和進氣環(huán)形管13組成，甲型排氣管的進氣環(huán)形管13處于排氣管的底部。乙型排氣管的結(jié)構(gòu)如圖3所示，乙型排氣管依次由出氣直管10、連接環(huán)形管11、連接直管12和進氣環(huán)形管13組成，乙型排氣管的進氣環(huán)形管13處于排氣管的中部。甲型排氣管與乙型排氣管的出氣直管10分別伸出內(nèi)膽上蓋5后與腔體上蓋I上的排氣口 9相連。待冷卻電子器件3與內(nèi)膽4的外壁相對固定，待冷卻電子器件3的信號線與腔體上蓋7上的電器接口6相連接。本發(fā)明提出的用于冷卻電子器件的可翻滾低溫冷卻系統(tǒng)，在內(nèi)膽中設置了與外界連接的多根甲型排氣管與多根乙型排氣管，兩種結(jié)構(gòu)的排氣管，其進氣環(huán)形管的一個管口作為進氣口，另一個管口與連接直管相連，環(huán)形連接管的兩個管口分別與出氣直管和連接直管相連，出氣直管的上端為出氣口。連接直管和出氣直管均與所連接的環(huán)形管所在平面垂直。兩種排氣管的總高度相同。兩種排氣管相互間隔疊裝在內(nèi)膽中，由于兩種排氣管的多個進氣口 14在軸向和徑向均勻分布，因此當冷卻系統(tǒng)處于任何方向或處于翻轉(zhuǎn)滾動過程中時，都可將內(nèi)膽4中低溫液體汽化后的氣體經(jīng)排氣管組導出冷卻系統(tǒng)外，而且內(nèi)部的低溫液體不會流出，可使電子器件3保持在低溫工作環(huán)境下，正常工作。當排氣管的進氣口處于低溫液體中，而排氣口低于低溫液體液面時，低溫液體也不會因虹吸現(xiàn)象而流出冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明提出的用于冷卻電子器件的可翻滾低溫冷卻系統(tǒng)的工作過程是經(jīng)真空腔體抽氣口抽空，達到真空要求后封閉真空腔，保持絕熱層內(nèi)真空，完成準備工作，等待降溫使用。使用時，通過任意一根排氣管導入低溫液體(例如液氮)，低溫液體裝滿后，連接低溫液體容器外部電器接口，等候數(shù)分鐘,這個過程中,排氣管排出內(nèi)部低溫液體汽化后產(chǎn)生的氣體，降溫到所需的低溫環(huán)境(比如液體氮溫度，77。3K)。當內(nèi)部溫度達到電子器件需要的低溫環(huán)境時，可以保持電子器件所需要的低溫環(huán)境，得到低溫電子器件的優(yōu)異性能。本發(fā)明提出的用于冷卻電子器件的可翻滾低溫冷卻系統(tǒng)，在各種方位的放置時，盡管有排氣管管口在液面以下，也不會因為虹吸而使里面的低溫液體流出。而且不怕磕碰，使 電子器件始終保持正常工作。
權(quán)利要求
1.一種用于冷卻電子器件的可翻滾低溫冷卻系統(tǒng)，其特征在于該低溫冷卻系統(tǒng)包括腔體外殼和內(nèi)膽；所述的內(nèi)膽置于腔體外殼內(nèi)，內(nèi)膽與腔體外殼之間為絕熱層；所述的腔體外殼上設有腔體上蓋，腔體上蓋上設有真空抽氣口、電器接口和排氣口 ；所述的內(nèi)膽內(nèi)設有多根甲型排氣管與多根乙型排氣管，多根甲型排氣管與多根乙型排氣管相互間隔疊裝在內(nèi)膽中，所述的甲型排氣管依次由出氣直管、連接環(huán)形管、連接直管和進氣環(huán)形管組成，甲型排氣管的進氣環(huán)形管處于排氣管的底部；所述的乙型排氣管依次由出氣直管、連接環(huán)形管、連接直管和進氣環(huán)形管組成，乙型排氣管的進氣環(huán)形管處于排氣管的中部，甲型排氣管與乙型排氣管的出氣直管分別伸出內(nèi)膽上蓋后與腔體上蓋上的排氣口相連；所述的待冷卻電子器件與內(nèi)膽的外壁相對固定，待冷卻電子器件的信號線與腔體上蓋上的電器接口相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于冷卻電子器件的可翻滾低溫冷卻系統(tǒng)，屬于低溫制冷技術(shù)領(lǐng)域。包括腔體外殼和內(nèi)膽，內(nèi)膽與腔體外殼之間為絕熱層。內(nèi)膽內(nèi)設有多根甲型排氣管與多根乙型排氣管，兩種排氣管相互間隔疊裝在內(nèi)膽中。待冷卻電子器件與內(nèi)膽的外壁相對固定，待冷卻電子器件的信號線與腔體上蓋上的電器接口相連接。本發(fā)明的可翻滾低溫冷卻系統(tǒng)，當電子器件在翻滾運動時，冷卻系統(tǒng)中的低溫液體不會從容器內(nèi)溢出或噴濺出，而且本發(fā)明的低溫冷卻系統(tǒng)體積小，冷卻快，便于攜帶，同時適應翻轉(zhuǎn)或滾動的運動環(huán)境、工作可靠性高，在軍事應用方面具有廣闊的應用前景。
文檔編號H05K7/20GK102958333SQ20121046645
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月18日
發(fā)明者魏斌, 李宏成, 曹必松, 姜立楠 申請人:清華大學