[发明专利]极低温吸附式制冷机及制冷方法

权利要求书

1.一种极低温吸附式制冷机，其特征在于，其包括：

吸附床（1）；

蒸发器（2）；

分别与吸附床（1）和蒸发器（2）连接的连通管（3），其与吸附床（1）、蒸发器（2）共同形成一封闭空腔；

填充在所述封闭空腔内的工质气体；以及

分别与吸附床（1）和连通管（3）连接的用于对吸附床（1）进行冷却并对工质气体进行冷凝的冷凝件（4）。

2.根据权利要求1所述的极低温吸附式制冷机，其特征在于，所述连通管（3）一端与所述吸附床（1）的内腔连通，另一端穿过所述冷凝件（4）与所述蒸发器（2）的内腔连通；其中

所述连通管（3）的内腔、所述吸附床（1）的内腔和所述蒸发器（2）的内腔共同构成所述封闭空腔。

3.根据权利要求1或2所述的极低温吸附式制冷机，其特征在于，所述吸附床（1）主要由吸附剂、导热器和加热器构成。

4.根据权利要求3所述的极低温吸附式制冷机，其特征在于，所述吸附剂为活性炭，所述导热器为导热肋片。

5.根据权利要求1或2所述的极低温吸附式制冷机，其特征在于，所述工质气体为氦4。

6.根据权利要求1或2所述的极低温吸附式制冷机，其特征在于，其还包括：

分别与所述吸附床（1）和所述冷凝件（4）连接的用于进行热传导的热开关（5）。

7.根据权利要求1或2所述的极低温吸附式制冷机，其特征在于，所述冷凝件（4）为热沉，所述连通管（3）为泵管。

8.一种利用权利要求1-7中任一项所述的极低温吸附式制冷机实现极低温制冷的方法，其特征在于，其包括如下步骤：

1）将极低温吸附式制冷机的冷凝件（4）与外部机械制冷机的冷头连接并进行降温，直至极低温吸附式制冷机的所有部件温度降至预定值；

2）关闭热开关吸附泵（6）的加热，对极低温吸附式制冷机的吸附床（1）加热，随着温度和压力的升高，吸附床（1）解吸出吸附的工质气体，工质气体将沿连通管（3）经冷凝件（4）冷凝液化后进入蒸发器（2），直至吸附的工质气体解吸完成及工质气体冷凝完成；

3）开启热开关吸附泵（6）的加热，对吸附床（1）降温，随着温度的降低，吸附床（1）吸附工质气体,吸附床（1）内压力降低，蒸发器（2）内未冷凝的工质气体经连通管（3）流入吸附床（1）并被吸附，蒸发器（2）内压强和温度下降，进而获得极低温制冷效应；

4）当蒸发器（2）内制冷剂完全蒸发后，重复上述步骤2）和3），从而实现极低温吸附式制冷机的间隙工作。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤4）中所述极低温度为1K以下温度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤1）中所述极低温吸附式制冷机是在真空条件下进行降温的，所述机械制冷机为≤4.5K机械制冷机，所述预定值≤4.5K。