[发明专利]一种复合筒热开关

说明书

本发明涉及一种复合筒热开关，包括上法兰、下法兰和热开关筒，所述的热开关筒包括内筒、外筒和中间筒，其中内筒与上法兰连接，外筒与下法兰连接，中间筒两端分别连接内筒和外筒。与现有技术相比，本发明热开关筒导热长度是普通筒的三倍以上，从而导热率至多是原来1/3，从而减小了热开状态时的导热。

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其是涉及一种制冷机用复合筒热开关。

背景技术

磁制冷机主要由制冷材料，磁体，与热开关组成，利用磁热材料在磁场中其温度随磁场强度变化而变化进行制冷。其中核心组件热开关可以为气体热开关、超导式，或机械式，或其他形式。气体热开关一般由上法兰、下法兰和热开关筒组成，其作用原理是：两个未接触的上法兰和下法兰，如果它们处在高真空的环境，彼此传热极差，是一种热分离的状态，在充入少量的氦气后，通过氦气的传热，上法兰和下法兰之间实现了热接触，从而起到了热开关的作用。热开关的要求是开的时候上下法兰间的导热率要足够大，关的时候，上下法兰间的导热率足够小。但普通的圆管做的热开关筒的导热率比较大。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种导热率小的复合筒热开关。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种复合筒热开关，包括上法兰、下法兰和热开关筒，其特征在于，所述的热开关筒包括内筒、外筒和中间筒，其中内筒与上法兰连接，外筒与下法连接，中间筒两端分别连接内筒和外筒。

进一步地，所述的中间筒由多个层层嵌套的筒组成，相邻筒首尾连接，构成折叠式结构。

进一步地，所述的中间筒的数量为1-10个，其中第一中间筒套在内筒外侧，其底部与内筒底部连接，顶部与其外侧套设的第二中间筒套顶部连接，最后一个中间筒顶部与外筒顶部连接。

进一步地，所述的内筒顶部与上法兰连接，底部与下法兰不接触。

进一步地，所述的外筒底部与下法兰连接，顶部与上法兰不接触。

上法兰与下法兰上布置了翅片，翅片与翅片距离很近；进一步地，所述的上法兰设有向下延伸的多个翅片a，下法兰上设有向上延伸的多个翅片b，翅片a与翅片b交错设置，且翅片a和翅片b的长度均小于上下法兰之间的间距。

进一步地，所述的上法兰、下法兰和热开关筒之间构成一个密闭腔体，该密闭腔体可充放氦气。

进一步地，所述的复合筒热开关用于制冷机，复合热开关筒的密闭腔体与吸附器连通，

当复合热开关筒内腔体内充满氦气，上下法兰通过氦气导热，为热开状态；

当复合热开关筒内腔体内的氦气被吸附器吸走后为真空，上下法兰处于热绝缘状态，为热关状态。

所述的制冷机为回热式制冷机与磁制冷机耦合的复合制冷机，热开关连接回热式制冷机的末级冷头和磁制冷机的制冷材料。

进一步地，所述的磁制冷机为多级结构，所述的回热式制冷机为脉管制冷机或GM制冷机。

本发明复合热开关筒是由多个筒嵌套后，首尾连接，将导热长度拉长到了普通导热筒的3～10倍，从而热导率是单个普通导热筒的1/3～1/10，加长了上法兰与下法兰之间的距离，从而降低了筒的导热系数。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明采用复合热开关筒以减小热开关筒漏热的设计，热开关的要求是开的时候上下法兰间的导热率要足够大，关的时候，上下法兰间的导热率足够小。但普通的圆管做的热开关筒的导热率比较大。本发明热开关筒由内筒加上至少第一中间筒加上外筒组成的复合热开关筒，其导热长度是普通筒的约三～十倍，从而导热率与简单的一个筒相比导热率约是原来的1/3～1/10，从而减小了热开状态时的导热。