[發明專利]一種液氦溫區過濾節流蒸發一體化裝置

在審

• 申請號: 202110930640.2
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113587507A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 劉少帥;吳亦農;陳志超;蔣珍華;丁磊;潘小珊;曲曉萍;楊寶玉;黃政;陸志
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: F25B43/00
• 分類號: F25B43/00;F25B41/30;F25B39/02;F25B9/02
• 代理公司: 上海滬慧律師事務所 31311
• 代理人: 郭英

1.一種液氦溫區過濾節流蒸發一體化裝置，包括過濾單元(1)，節流單元(2)和蒸發單元(3)，其特征在于：

所述過濾單元(1)，節流單元(2)和蒸發單元(3)依次通過管路與接口焊接成一體，高壓氦氣經過過濾單元(1)過濾后進入節流單元(2)，在節流單元(2)中高壓氦氣節流后成為低壓兩相氦工質，隨后兩相氦工質進入蒸發單元(3)中進行換熱，使得蒸發單元(3)達到液氦溫區并可提供一定的冷量。

2.根據權利要求1所述的一種液氦溫區過濾節流蒸發一體化裝置，其特征在于：所述的過濾單元(1)包括過濾器外殼(1.1)和過濾器內芯(1.2)，過濾器外殼(1.1)包括過濾入口接口(1.1.1)和過濾出口接口(1.1.2)。過濾入口接口(1.1.1)與來流高壓氦氣管路焊接連接，過濾器內芯(1.2)內置于過濾器外殼(1.1)中，高壓氦氣經過濾器內芯(1.2)過濾固體顆粒后經過濾出口接口(1.1.2)進入節流單元(2)。

3.根據權利要求1所述的一種液氦溫區過濾節流蒸發一體化裝置，其特征在于：所述的節流單元(2)包括節流法蘭(2.1)、節流孔板(2.2)、密封銀環(2.3)和節流基座(2.4)，節流法蘭(2.1)包括節流法蘭凸臺(2.1.1)和節流入口接口(2.1.2)，節流基座(2.4)包括節流基座凹孔(2.4.1)和節流出口接口(2.4.2)；經過濾單元(1)過濾后在高壓氦氣通過節流入口接口(2.1.2)進入節流單元(2)。節流孔板(2.2)一側布置密封銀環(2.3)并放置于節流基座凹孔(2.4.1)中，節流法蘭(2.1)與節流基座(2.4)通過焊接連接，保證連接的密封性，在緊固力的作用下節流法蘭凸臺(2.1.1)擠壓密封銀環(2.3)使之發生形變起到密封的作用。高壓氦氣經節流孔板(2.2)節流至兩相氦工質后經節流出口接口(2.4.2)進入蒸發單元(3)進行換熱。

4.根據權利要求1所述的一種液氦溫區過濾節流蒸發一體化裝置，其特征在于：所述的蒸發單元(3)包括蒸發器外殼(3.1)和蒸發器內芯(3.2)，蒸發器外殼(3.1)包括蒸發器入口接口(3.1.1)和蒸發器出口接口(3.1.2)。經節流單元(2)節流后的兩相氦工質通過蒸發器入口接口(3.1.1)進入蒸發單元(3)；蒸發單元(3)中的蒸發器內芯(3.2)為強化換熱結構，內置于蒸發器外殼(3.1)中。兩相氦工質在蒸發器內芯(3.2)換熱后的低壓氦氣經蒸發器出口接口(3.1.2)流入回流氦氣管路。

5.根據權利要求2所述的一種液氦溫區過濾節流蒸發一體化裝置，其特征在于：所述的過濾器內芯(1.2)為多層絲網結構或者多孔介質結構，內芯孔徑需小于節流孔板(2.2)上節流小孔的孔徑。

6.根據權利要求3所述的一種液氦溫區過濾節流蒸發一體化裝置，其特征在于：所述的蒸發器外殼(3.1)的外形結構以及位于表面的接口形式應能與被耦合的探測器或低溫冷鏈相匹配。

7.根據權利要求3所述的一種液氦溫區過濾節流蒸發一體化裝置，其特征在于：所述的蒸發器內芯(3.2)為多層絲網結構或者多孔介質結構，與蒸發器外殼(3.1)之間為過盈配合。