一种吸附泵及气隙式热开关制造技术

本发明专利技术涉及制冷及低温技术领域，提供一种吸附泵及气隙式热开关，所述吸附泵包括由冷端、支撑件和热端依次连接并形成密封结构，密封结构内填充有吸附剂，密封结构上设置有连通孔，冷端和/或热端上设有延伸件，延伸件伸入至吸附剂内部且与支撑件隔离。本发明专利技术提供的吸附泵及气隙式热开关，通过设置延伸件，使吸附剂被加热或被冷却更加快速、均匀和充分，能够有效提高换热效果；同时由于延伸件之间、延伸件与支撑件之间互不接触，能够有效降低在吸附和解吸过程中热端与冷端之间的不利漏热，降低能量消耗，从而提高换热效率，通过本发明专利技术提供的吸附泵，能够加快气隙式热开关的通断速率，提高气隙式热开关的通断性能。

An Adsorption Pump and Air Gap Heat Switch

【技术实现步骤摘要】
一种吸附泵及气隙式热开关
本专利技术涉及制冷及低温
，更具体地，涉及一种吸附泵及气隙式热开关。
技术介绍
在制冷及低温
中，很多应用场合要求两个部件在不同工作状态下能够分别实现热连接和热分离，气隙式热开关是一种常见的热控设备，用于控制两个热连接部件之间的连通与分离。气隙式热开关包括吸附泵、支撑筒、冷端导热肋片和热端导热肋片，冷端导热肋片与热端导热肋片之间存在非常小的间隙，利用吸附泵内吸附剂在不同温度下对气体的吸附和解吸作用，控制气隙式热开关的断开或导通。在导通模式下，加热吸附剂使得吸附剂中的气体解吸，气体流入导热肋片之间的间隙，通过狭小间隙内气体的导热作用将冷端导热肋片和热端导热肋片连通，使气隙式热开关处于导通状态；在断开模式下，冷却吸附剂使得吸附剂重新恢复吸附能力，吸附剂不断地吸附气体，导热肋片之间的间隙中的气体被抽出，使气隙式热开关处于断开状态。通过加热和冷却吸附装置，对导热肋片之间的间隙进行充气和抽气，实现气隙式热开关的通断控制。目前，应用于气隙式热开关中的吸附泵，由于换热效率差而导致工作性能差。该吸附泵主要包括壳体和吸附剂，壳体与冷源相连，在吸附过程中通过冷源对壳体壁面进行降温冷却，使吸附剂具有很强的吸附能力而吸附气体，同时在壳体上还设置加热装置，在解吸过程中通过加热装置使吸附剂温度上升、吸附能力减弱，从而使气体发生解吸。由于吸附泵需要同时连接冷源和加热装置，在冷却和加热过程中存在较大的漏热，冷源的冷量和加热量存在较大的损耗，不能被充分利用；由于吸附剂的导热性能较差，在壳体上加热或者冷却时，通过壳体向吸附剂进行传热，靠近壳体和远离壳体的吸附剂之间存在很大的温差，远离壳体的吸附剂对热流的响应速度很慢，导致工作过程延长，降低了换热效率。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术实施例提供一种吸附泵及气隙式热开关，以解决现有的吸附泵由于不利漏热大以及吸附剂对热流响应慢而导致换热效率低的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种吸附泵，包括冷端、热端和支撑件，所述冷端、支撑件和热端依次连接并形成密封结构，所述密封结构内填充有吸附剂，所述密封结构上设置有连通孔，所述冷端和/或热端上设有延伸件，所述延伸件伸入至所述吸附剂内部且与所述支撑件隔离。进一步地，所述冷端和热端上均设有所述延伸件，设置在所述冷端的延伸件为冷端延伸件，设置在所述热端的延伸件为热端延伸件，所述冷端延伸件与热端延伸件交错布置且互不接触。进一步地，所述连通孔设置在所述热端，在所述热端的内侧设置有阻隔件，所述阻隔件上设置有孔隙结构。进一步地，所述吸附剂内部设置气体通道，所述气体通道与所述连通孔连通。进一步地，所述气体通道为由丝网卷制成的细长圆筒状结构。进一步地，所述冷端延伸件和热端延伸件均为多个，所述支撑件为圆筒结构，多个所述热端延伸件和多个所述冷端延伸件在所述支撑件内呈圆周阵列排布。进一步地，所述热端包括：热端侧圈和端盖，所述热端侧圈的一端与所述支撑件的外侧密封连接，所述端盖与所述热端侧圈的另一端密封连接，多个所述热端延伸件均与所述热端侧圈的内壁连接，且在所述热端侧圈的轴心位置汇集，所述连接孔设置在所述端盖上，所述阻隔件位于所述端盖的内侧与所述热端延伸件之间。进一步地，所述吸附剂与所述延伸件粘接为一体。进一步地，所述吸附剂内均匀掺混有导热粉末。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种气隙式热开关，包括热开关主体，所述热开关主体内填充有导通气体，还包括本专利技术第一方面所述的吸附泵，所述热开关主体与所述吸附泵之间通过连管连通；所述热开关主体包括热开关冷端、热开关热端以及用于密封连接所述开关冷端和热开关热端的支撑筒，所述吸附泵的冷端和所述热开关冷端用于与冷源相连，所述吸附泵的热端上设置有加热器，所述热开关热端与被冷却器件相连。(三)有益效果本专利技术实施例提供的吸附泵及气隙式热开关，所述吸附泵由冷端、热端和支撑件构成封闭结结构，封闭结构上设有连通孔，吸附剂设置在封闭结构内部，在冷端和/或热端上设有延伸件，通过设置延伸件，使吸附剂被加热或被冷却更加快速、均匀和充分，能够有效提高换热效果；同时，由于延伸件之间、延伸件与支撑件之间互不接触，能够有效降低在吸附和解吸过程中热端与冷端之间的不利漏热，降低能量消耗，从而提高换热效率；另外，在吸附剂内部设置气体通道时，能够减小气体在吸附剂内的流动阻力；通过本专利技术提供的吸附泵，能够加快气隙式热开关的通断速率，从而提高气隙式热开关的通断性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一个实施例中吸附泵的结构示意图；图2为本专利技术另一实施例中吸附泵的结构示意图；图3为本专利技术又一实施例中吸附泵的结构示意图；图4为图3中A-A的截面示意图；图5为图3中B-B的截面示意图；图6为图3所示吸附泵的分解结构示意图；图7为本专利技术实施例中气隙式热开关的结构示意图；图中：1、吸附泵；2、热开关主体；3、连管；11、冷端；12、热端；13、支撑件；14、吸附剂；15、连通孔；16、阻隔件；17、气体通道；21、热开关冷端；22、热开关热端；23、支撑筒；111、冷端延伸件；112、安装孔；121、热端延伸件；122、端盖；123、热端侧圈；211、热开关冷端延伸件；221、热开关热端延伸件。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1所示，本专利技术实施例提供一种吸附泵1，包括冷端11、热端12和支撑件13，冷端11、热端12和支撑件13构成密封结构，密封结构内填充有吸附剂14，密封结构上设置有连通孔15。其中，并且在冷端11和/或热端12设上有延伸件。也就是说，吸附泵1的冷端11上可以单独设置延伸件，或在热端12上单独设置延伸件，或者同时在冷端11和热端12上设置延伸件。延伸件伸入吸附剂14内部，延伸件与支撑件13隔离设置即不接触，从而降低冷端11和热端12之间通过延伸件与支撑件13之间产生的不利漏热。需要说明的是，设置在冷端11上的延伸件为冷端延伸件111，设置在热端12上延伸件为热端延伸件121。具体地，支撑件13为由导热系数较低的材料(如不锈钢、钛合金等)制成的薄壁圆筒结构，用于降低冷端11与热端12之间的导热漏热，冷端11、热端12、冷端延伸件111本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸附泵，包括冷端、热端和支撑件，其特征在于，所述冷端、支撑件和热端依次连接并形成密封结构，所述密封结构内填充有吸附剂，所述密封结构上设置有连通孔，所述冷端和/或热端上设有延伸件，所述延伸件伸入至所述吸附剂内部且与所述支撑件隔离。

【技术特征摘要】
1.一种吸附泵，包括冷端、热端和支撑件，其特征在于，所述冷端、支撑件和热端依次连接并形成密封结构，所述密封结构内填充有吸附剂，所述密封结构上设置有连通孔，所述冷端和/或热端上设有延伸件，所述延伸件伸入至所述吸附剂内部且与所述支撑件隔离。2.根据权利要求1所述的吸附泵，其特征在于，所述冷端和热端上均设有所述延伸件，设置在所述冷端的延伸件为冷端延伸件，设置在所述热端的延伸件为热端延伸件，所述冷端延伸件与热端延伸件交错布置且互不接触。3.根据权利要求2所述的吸附泵，其特征在于，所述连通孔设置在所述热端，在所述热端的内侧设置有阻隔件，所述阻隔件上设置有孔隙结构。4.根据权利要求3所述的吸附泵，其特征在于，所述吸附剂内部设置气体通道，所述气体通道与所述连通孔连通。5.根据权利要求4所述的吸附泵，其特征在于，所述气体通道为由丝网卷制成的细长圆筒状结构。6.根据权利要求5所述的吸附泵，其特征在于，所述冷端延伸件和热端延伸件均为多个，所述支撑件为圆筒结构，多个所述热端延伸件和多个所述冷端延伸件...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雅楠，雷祎琳，梁惊涛，洪国同，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11