一种热开关制冷系统技术方案

本实用新型专利技术涉及热流通控制技术领域，具体地说，涉及一种热开关制冷系统，包括负热膨胀元件和导热元件，其中，所述负热膨胀元件由负热膨胀材料制成，所述负热膨胀元件与所述导热元件相连，所述负热膨胀元件随着温度的降低体积膨胀，使得所述导热元件连接到负载。本实用新型专利技术中，热开关构成只包含两个部件，结构简单，制作方便，同时热开关运动行程大，即热开关断开间隙增大，使间隙两端辐射换热角系数变小，从而降低了辐射传热，增大断开热阻，使制冷系统热流通断开彻底，进而提高制冷系统的制冷效率，减少能量浪费。减少能量浪费。减少能量浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种热开关制冷系统


[0001]本技术涉及热流通控制
，具体地说，涉及一种热开关制冷系统。

技术介绍

[0002]随着制冷机技术的不断发展，制冷机系统的集成技术不断进步，制冷系统中热开关的使用越来越广泛。如公告号为CN2914308Y的专利《用于耦合低温制冷机与被冷却器件之间的低温热开关》，公开了一种使用非金属材质为动作元件的低温热开关用于低温制冷系统耦合，其动作元件采用膨胀系数大而导热系数小的非金属材料，满足了实际使用中的断开、闭合要求。公开的专利虽满足断开、闭合的要求，但其断开时仍然由利用热胀冷缩特性的动作元件连接冷热端，断开不彻底。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种热开关制冷系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案、
[0005]一种热开关制冷系统，包括：负热膨胀元件和导热元件，其中，所述负热膨胀元件由负热膨胀材料制成，所述负热膨胀元件与所述导热元件相连，所述负热膨胀元件随着温度的降低体积膨胀，使得所述导热元件连接到负载。
[0006]作为优选，所述负热膨胀元件的一端通过冷头连接有制冷机，所述负热膨胀元件与所述导热元件相连接，所述导热元件远离所述负热膨胀元件的一侧外设有蓄冷器，所述蓄冷器靠近所述制冷机的一端设有接头，所述蓄冷器的另一端设有探测器。
[0007]作为优选，所述导热元件与所述冷头之间设有软连接，所述软连接套设在所述负热膨胀元件的外侧。
[0008]作为优选，所述导热元件与所述接头位置相对应，所述导热元件与所述接头的截面形状、尺寸均相同。
[0009]作为优选，所述负热膨胀元件的体积随温度升高而收缩，使得所述导热元件与负载断开，此时所述导热元件与所述接头之间留有热开关断开间隙。
[0010]作为优选，所述负热膨胀元件的体积随温度降低而增大，所述软连接伸展后增加的长度大于或等于所述负热膨胀元件膨胀后增加的长度，所述热开关断开间隙的宽度与所述负热膨胀元件膨胀后增加的长度相适配。
[0011]作为优选，所述探测器与所述接头通过导热杆连接。
[0012]与现有技术相比，本技术的有益效果是：该热开关制冷系统中，热开关构成只包含两个部件，结构简单，制作方便，同时热开关运动行程大，即热开关断开间隙增大，使间隙两端辐射换热角系数变小，从而降低了辐射传热，增大断开热阻，使制冷系统热流通断开彻底，进而提高制冷系统的制冷效率，减少能量浪费。
附图说明
[0013]图1为实施例一的制冷系统及断开状态的负热膨胀型热开关，
[0014]图2为实施例一的制冷系统及闭合状态的负热膨胀型热开关，
[0015]图3为实施例二的备份制冷系统及闭合状态的负热膨胀型热开关，
[0016]图4为实施例二的备份制冷系统及断开状态的负热膨胀型热开关，
[0017]图5为本技术实施例的负热膨胀型热开关示意图，
[0018]图中:1、制冷机，2、冷头，3、负热膨胀元件，4、软连接，5、导热元件，6、接头，7、蓄冷器，8、探测器，9、热开关断开间隙，10、正常制冷机，11、备份制冷机，12、热负载，13、负热膨胀热开关。
具体实施方式
[0019]下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的技术仅仅是本技术一部分技术，而不是全部的技术。基于本技术中的技术，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他技术，都属于本技术保护的范围。
[0020]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0021]实施例1
[0022]请参阅图1、图2及图5，本技术提供一种技术方案：
[0023]一种热开关制冷系统，包括：负热膨胀元件3和导热元件5，其中，负热膨胀元件3由负热膨胀材料制成，负热膨胀元件3与导热元件5相连，负热膨胀元件3随着温度的降低体积膨胀，使得导热元件5连接到负载。
[0024]参照图1，本技术实施例一的制冷系统及断开状态的负热膨胀型热开关，负热膨胀元件3的一端通过冷头2连接有制冷机1，负热膨胀元件3与导热元件5相连接，导热元件5远离负热膨胀元件3的一侧外设有蓄冷器7，蓄冷器7靠近制冷机1的一端设有接头6，蓄冷器7的另一端设有探测器8。
[0025]其中，负热膨胀元件3由负热膨胀材料制成，负热膨胀元件3随着温度的降低体积膨胀使得导热元件5连接到接头6。
[0026]具体地，导热元件5与接头6位置相对应，导热元件5与接头6的截面形状、尺寸均相同。
[0027]另外，本实施例中导热元件5与冷头2之间设有软连接4，软连接4套设在负热膨胀元件3的外侧，用于保护负热膨胀元件3并实现开关的伸缩，负热膨胀元件3具有热缩冷胀特性。
[0028]本实施例中，负热膨胀元件3的体积随温度升高而收缩，使得导热元件5与负载断开，此时导热元件5与接头6之间留有热开关断开间隙9。
[0029]进一步地，负热膨胀元件3的体积随温度降低而增大，软连接4伸展后增加的长度大于或等于负热膨胀元件3膨胀后增加的长度，热开关断开间隙9的宽度与负热膨胀元件3
膨胀后增加的长度相适配。
[0030]具体地，本图中制冷系统中热开关处于高温状态，负热膨胀元件3收缩使得热开关断开。
[0031]参照图2，本技术实施例一的制冷系统及闭合状态的负热膨胀型热开关。
[0032]本实施例中，探测器8与接头6通过导热杆连接。
[0033]具体地，在制冷机1的作用下，负热膨胀元件3随着温度的减低膨胀，使得导热元件5连接到负载，如本实施例中的负载中的蓄冷器7的接头6，从而实现对探测器8的制冷。
[0034]如图2所示为负热膨胀材料低温下处于膨胀状态，此时，导热元件之间的间隙消失，两导热元件处于紧密贴合状态，制冷机产生的冷量通过热开关传递到探测器。
[0035]参照图5，示出了本技术实施例的基于负热膨胀的热开关，包括：负热膨胀元件3和导热元件5，其中，负热膨胀元件3由负热膨胀材料制成，负热膨胀元件3随着温度的降低体积膨胀使得导热元件5连接到接头6。
[0036]本实施例中，利用材料的负热膨胀特性，负热膨胀元件3的体积随温度升高而减小，随温度降低而增大。在低温下负热膨胀元件3膨胀，使得热开关闭合，与负载形成热流通路；在温度高至一定值后，负热膨胀元件3体积收缩，热开关处于断开状态。
[0037]具体地，本实施例的导热元件5起增强热开关导热作用，采用高热导率材料，如铜、金、银或其合金制成。导热元件在热开关闭合时，增强制冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热开关制冷系统，其特征在于，包括：负热膨胀元件（3）和导热元件（5），其中，所述负热膨胀元件（3）由负热膨胀材料制成，所述负热膨胀元件（3）与所述导热元件（5）相连，所述负热膨胀元件（3）随着温度的降低体积膨胀，使得所述导热元件（5）连接到负载；所述负热膨胀元件（3）的一端通过冷头（2）连接有制冷机（1），所述负热膨胀元件（3）与所述导热元件（5）相连接，所述导热元件（5）远离所述负热膨胀元件（3）的一侧外设有蓄冷器（7），所述蓄冷器（7）靠近所述制冷机（1）的一端设有接头（6），所述蓄冷器（7）的另一端设有探测器（8）；所述导热元件（5）与所述冷头（2）之间设有软连接（4），所述软连接（4）套设在所述负热膨胀元件（3）的外侧。2.根据权利要求1所述的热开关制冷系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔春辉，王强胜，花少震，刘华博，王宏，
申请(专利权)人：河南工学院，
类型：新型
国别省市：