气隙热开关及制冷设备的制作方法

本申请涉及制冷，尤其涉及一种气隙热开关及制冷设备。

背景技术：

1、在空间探测、凝聚态物理、量子技术等众多基础和前沿科学领域，极低温有着重要应用。热开关是极低温制冷系统的关键部件，其通过控制热量的导通与断开，起到参与控制热力学循环、加速低温部件降温、对冗余的制冷机进行耦合/解耦等作用。

2、根据热开关的工作原理可以将其分为：气隙式热开关、超导式热开关、机械式热开关、磁阻式热开关等。对于气隙热开关来说，通常内部包含一对相对的铜翅片，当铜翅片之间存在工质气体时，通常为3he(氦-3)或4he(氦-4)，相互之间可以实现传热，此时热开关处于闭合状态；当热开关需要断开时，利用活性炭等多孔材料的吸附作用将工质气体吸附，铜翅片之间处于高真空状态，从而停止换热；当热开关需要闭合时，对吸附床加热，气体释放从而再次闭合热开关。对于该种开关，气隙内的传热面积和气隙的大小是影响热开关导通热导的重要因素，热开关的传热面积越大，气隙越小，气体热导越快。

3、然而，气隙热开关的轴向长度加长以后，抗弯承载能力相对较小，小的气隙同时意味着需要更高的加工精度和装配复杂度，更大的整体刚度，本发明针对以上的问题进行改进。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请实施例提供一种气隙热开关及制冷设备，能够增加细长型气隙热开关的整体刚度，大幅降低零件的加工精度及装配复杂度，提高抗弯承载能力和可靠性，使得合格率更高，故障率更低。

2、为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

3、第一方面，本申请实施例提供一种气隙热开关，包括：壳体、第一导热件、第二导热件和多个隔热支撑件；

4、壳体具有两端开口的容纳腔，第一导热件和第二导热件分别封盖于容纳腔两端的开口处，以使容纳腔形成为封闭的腔体；

5、第一导热件具有第一导热凸起，第二导热件具有第二导热凸起，第一导热凸起和第二导热凸起均位于容纳腔内，第一导热凸起具有朝向第二导热凸起一侧开口的容置槽，第二导热凸起的至少部分被配置为插设于容置槽中，且第二导热凸起的外壁面与容置槽的槽壁之间形成环形间隙，环形间隙被配置为可选择性的容纳导热介质，以启闭气隙热开关；

6、多个隔热支撑件位于环形间隙内，且至少沿环形间隙的周向间隔设置，以使隔热支撑件支撑于容置槽的槽壁与第二导热凸起之间。

7、本申请一些实施例中，第二导热凸起上具有安装位，隔热支撑件安装于安装位上。

8、本申请一些实施例中，安装位为安装凹陷，安装凹陷的轮廓形状与隔热支撑件的轮廓形状相匹配。

9、本申请一些实施例中，隔热支撑件的轮廓形状为圆球形、椭圆球形、矩形、梯形中的至少一者。

10、本申请一些实施例中，多个隔热支撑件包括至少一个隔热支撑组，隔热支撑组包括沿环形间隙的周向间隔设置的至少两个隔热支撑件。

11、本申请一些实施例中，还包括：吸附组件，吸附组件与容置槽连通，吸附组件被配置为可选择性的吸附容置槽中的导热介质，或者向容置槽中释放导热介质。

12、本申请一些实施例中，吸附组件包括容器和吸附件，吸附件设置于容器中，容器与容置槽连通，吸附件被配置为吸附容置槽中的导热介质。

13、本申请一些实施例中，吸附组件还包括过滤件，过滤件设置于容器与容置槽之间。

14、本申请一些实施例中，吸附件包括活性炭。

15、第二方面，本申请实施例提供一种制冷设备，包括上述的气隙热开关。

16、本申请一些实施例中，气隙热开关的两端分别与制冷设备的两个冷盘连接，两个冷盘之间通过多个气隙热开关连接。

17、本申请提供一种气隙热开关及制冷设备，包括：壳体、第一导热件、第二导热件和多个隔热支撑件；第一导热件具有第一导热凸起，第二导热件具有第二导热凸起，第一导热凸起具有朝向第二导热凸起一侧开口的容置槽，第二导热凸起的外壁面与容置槽的槽壁之间形成环形间隙，多个隔热支撑件位于环形间隙内，且至少沿环形间隙的周向间隔设置，以使隔热支撑件支撑于容置槽的槽壁与第二导热凸起之间，以使第二导热件和第一导热件之间始终具有间隙，避免第二导热件与第一导热件直接接触，提高了第二导热件安装于容置槽内的刚度，这样，无需提高第二导热件的加工精度，且降低了第一导热件和第二导热件的装配难度，从而提高了气隙热开关的工作可靠性，使得合格率更高，故障率更低。

18、除了上面所描述的本申请实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本申请实施例提供的气隙热开关及制冷设备所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种气隙热开关，其特征在于，包括：壳体、第一导热件、第二导热件和多个隔热支撑件；

2.根据权利要求1所述的气隙热开关，其特征在于，所述第二导热凸起上具有安装位，所述隔热支撑件安装于所述安装位上。

3.根据权利要求2所述的气隙热开关，其特征在于，所述安装位为安装凹陷，所述安装凹陷的轮廓形状与所述隔热支撑件的轮廓形状相匹配。

4.根据权利要求3所述的气隙热开关，其特征在于，所述隔热支撑件的轮廓形状为圆球形、椭圆球形、矩形、梯形中的至少一者。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的气隙热开关，其特征在于，多个所述隔热支撑件包括至少一个隔热支撑组，所述隔热支撑组包括沿所述环形间隙的周向间隔设置的至少两个隔热支撑件。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的气隙热开关，其特征在于，还包括：吸附组件，所述吸附组件与所述容置槽连通，所述吸附组件被配置为可选择性的吸附所述容置槽中的所述导热介质，或者向所述容置槽中释放所述导热介质。

7.根据权利要求6所述的气隙热开关，其特征在于，所述吸附组件包括容器和吸附件，所述吸附件设置于所述容器中，所述容器与所述容置槽连通，所述吸附件被配置为吸附所述容置槽中的导热介质。

8.根据权利要求7所述的气隙热开关，其特征在于，所述吸附组件还包括过滤件，所述过滤件设置于所述容器与所述容置槽之间。

9.一种制冷设备，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的气隙热开关。

10.根据权利要求9所述的制冷设备，其特征在于，所述气隙热开关的两端分别与制冷设备的两个冷盘连接，两个所述冷盘之间通过多个所述气隙热开关连接。

技术总结本申请提供一种气隙热开关及制冷设备，涉及制冷技术领域，用于解决细长型气隙热开关需要更大的整体刚度和加工精度的技术问题，该气隙热开关包括壳体、第一导热件、第二导热件和多个隔热支撑件；第一导热件、第二导热件围成环形间隙，多个隔热支撑件位于环形间隙内，且至少沿环形间隙的周向间隔设置，以使隔热支撑件支撑于第一导热件与第二导热件之间，通过在第二导热件和第一导热件之间增加隔热支撑件对第二导热件和第一导热件进行间隔支撑，大幅降低零件的加工精度及装配复杂度，提高抗弯承载能力，大大提高气隙热开关的刚度，使得合格率更高，故障率更低。技术研发人员：张益炳,戴巍,李海冰,黄胜利受保护的技术使用者：中科力函（深圳）低温技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11