[發明專利]一種可變溫區冷頭傳導裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 202110987304.1
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113587482A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 牛冉;楊祖盛
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: F25B9/14
• 分類號: F25B9/14;F25B49/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發明涉及制冷技術領域，提供一種可變溫區冷頭傳導裝置，其包括導熱板和熱沉單元，導熱板分別與冷頭第一級與冷頭第二級之間的蓄熱管和脈沖管連接，且導熱板被配置為能夠固定在蓄熱管和脈沖管上的任意位置處，熱沉單元的一端連接于導熱板上，熱沉單元能夠從導熱板傳輸冷量至外界設備。本發明還提供了上述可變溫區冷頭傳導裝置的使用方法，包括：實驗得到溫度與距離的函數；根據函數和目標溫度確定導熱板的安裝位置并安裝；安裝調溫單元，通過溫度傳感器測量導熱板的溫度，溫控儀根據測量的溫度值控制加熱儀器加熱導熱板，直到導熱板的溫度調整至目標溫度；將熱沉單元連通外界設備。該可變溫區冷頭傳導裝置使用上述方法即可按目標溫度輸出冷量。

技術領域

本發明涉及制冷技術領域，尤其涉及一種可變溫區冷頭傳導裝置及其使用方法。

背景技術

無論是脈沖管制冷機還是傳統式的GM制冷機(Gifford-Mcmahon制冷機)，至多具有兩級可使用的溫區。例如4K級別的脈沖管制冷機，冷頭第一級處為第一級溫區，第一級溫區為50K溫區，冷頭第二級處為第二級溫區，第二級溫區為4K溫區，即只有這兩個溫區4K與50K可用。但在實際使用過程中，經常涉及到4K至50K溫度范圍內的某一溫區，以滿足實驗或研究工作的需要。如為此再配置一臺具有符合需要的特定溫區的制冷機，不僅費用高昂，而且頻繁更換制冷設備還會帶來調試安裝等一系列工作。

因此，亟需一種可變溫區冷頭傳導裝置以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可變溫區冷頭傳導裝置，能夠提供一定溫度范圍內的任一溫度的冷源，以滿足多種工作場景下對不同溫度冷源的需要。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種可變溫區冷頭傳導裝置，包括：

導熱板，所述導熱板分別與冷頭第一級與冷頭第二級之間的蓄熱管和脈沖管連接，且所述導熱板被配置為能夠固定在所述蓄熱管和所述脈沖管上的任意位置處；

熱沉單元，所述熱沉單元的一端連接于所述導熱板上，所述熱沉單元能夠從所述導熱板傳輸冷量至外界設備。

可選地，還包括調溫單元，所述調溫單元用于調節所述導熱板的溫度至目標溫度。

可選地，所述調溫單元包括溫度傳感器、加熱儀器和溫控儀，所述溫控儀分別與所述加熱儀器和所述溫度傳感器電連接，所述溫控儀被配置為能夠根據所述溫度傳感器測量到的所述導熱板的實際溫度，控制所述加熱儀器加熱所述導熱板至所述目標溫度。

可選地，還包括液化器單元，所述液化器單元包括導冷柱和冷凝管，所述導冷柱設置在所述導熱板上，所述冷凝管纏繞所述導冷柱設置。

可選地，所述導熱板上設置有多個導熱突出，所述導熱突出圍設在所述蓄熱管和/或所述脈沖管的外壁處。

可選地，還包括固定單元，所述導熱板包括兩個導熱半板，所述固定單元用于固定兩個所述導熱半板。

可選地，兩個所述導熱半板的連接處均勻設置有多個導熱塊。

可選地，與所述導熱板、所述溫度傳感器或所述加熱儀器連接的電信號線均部分纏繞在所述熱沉單元上。

本發明的另一個目的在于提供一種可變溫區冷頭傳導裝置的使用方法，能夠滿足多種工作場景下對不同溫度冷源的需要。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種上述的可變溫區冷頭傳導裝置的使用方法，包括以下步驟：

S1：實驗得到溫度與距離的函數：將所述導熱板(3)安裝于所述蓄熱管和所述脈沖管上的不同位置處，并記錄所述導熱板的溫度，所述導熱板與冷頭第一級或冷頭第二級之間的距離，根據溫度數據和距離數據得到函數；