一种热开关的制作方法

本实用新型涉及热传导技术领域，具体涉及一种能够对设备精确降温的热开关。

背景技术：

VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写。普通意义上的VOC就是指挥发性有机物；但是环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物，即会产生危害的那一类挥发性有机物。

在污染物监测过程中，需要对污染物的浓度进行实时监控，以确定在某一特定区域内不同种类的污染物在一天内的含量变化。对于VOC而言，不同种类的VOC在空气中的含量极低，采用常规的技术手段很难对污染物的含量进行精确监测。

现有技术中，常将VOC利用负压引流至某一特定区域(如吸附室)，然后对该特定区域采用冷源进行冷却，使得VOC发生富集，然后对富集后的VOC中不同物质的含量进行测量。但是，在现有技术中，冷源往往直接作用在吸附室内，对于VOC中的某些特定组分，只要到达某一温度后，即需要停止制冷，此时如果直接断开冷源，由于冷源仍与吸附室作用，冷源与吸附室之间仍有热作用，对VOC中物质的富集造成影响。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中冷源始终直接与吸附室连接，当冷源断开后仍与吸附室有热交换，影响VOC正常富集的缺陷。

为此，本实用新型提供一种热开关，包括：冷头，与制冷装置相连接；传导件，其内部连接有需要降温的设备；所述冷头与所述传导件之间设有导热体，所述导热体具有与所述冷头和所述传导件相接触以使所述冷头与所述传导件相互传热的第一状态；以及，停止接触使所述冷头与所述传导件停止传热的第二状态。

所述冷头与所述传导件的与所述传导件相接触的部位成型有容纳槽，所述导热体嵌入所述容纳槽中以使所述冷头与所述传导件热连通，且所述导热体能够相对所述容纳槽运动并停留在所述容纳槽中的不同位置处。

所述导热体上连接有竖直位移装置，所述竖直位移装置用以在高度方向上带动所述导热体使所述冷头和传导件彼此热连通或分离。

所述的热开关还包括水平位移装置，连接在所述竖直位置装置上，所述水平位移装置用以带动所述导热体沿所述容纳槽发生相对运动。

所述冷头与所述传导件之间并排设置。

所述容纳槽的纵向截面为三角形。

所述竖直位移装置为电磁阀。

所述传导件上成型有连接孔，所述需要降温的设备连接在所述连接孔上。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的热开关，包括：冷头，与制冷装置相连接；传导件，其内部连接有需要降温的设备；所述冷头与所述传导件之间设有导热体，所述导热体具有与所述冷头和所述传导件相接触以使所述冷头与所述传导件相互传热的第一状态；以及，停止接触使所述冷头与所述传导件停止传热的第二状态。

本实用新型中，冷头与传导件之间通过导热体间接连接，当无需对传导件上的设备进行降温时，只需要将导热体从冷头和传导件之间分离即可。此时冷头与传导件之间不再有任何热作用，保持了需要降温的设备内部的温度独立性。

同时本实用新型中，冷头处于稳定地低温状态，当需要对设备进行降温操作时，导热体将冷头与传导件连通，此时需要降温设备中的热量将沿着传导件流入冷头中，对设备完成降温。由于冷头的温度稳定，因此当整个传热过程平衡时，需要降温的设备的温度与冷头的温度相一致，这样的冷却方式可以确保需要冷却的设备最终下降到精确的温度范围内。

2.本实用新型提供的热开关，所述冷头与所述传导件的与所述传导件相热连通的部位成型有容纳槽，所述导热体嵌入所述容纳槽中以使所述冷头与所述传导件热连通，且所述导热体能够相对所述容纳槽运动并停留在所述容纳槽中的不同位置处。

导热体放在容纳槽的不同位置时，冷头与传导件之间的作用区域不一致，当需要快速降温时，则将导热体完全放入容纳槽中；当需要缓慢降温时，则调节导热体在容纳槽中位置，使导热体部分置于容纳槽中。此时导热体类似“热阻”，有效地调节传热速度。

3.本实用新型提供的热开关，所述导热体上连接有竖直位移装置，所述竖直位移装置用以在高度方向上带动所述导热体使所述冷头和传导件彼此热连通或分离。

当需要将冷头与传导件进行传热时，竖直位移装置会带动导热体沿竖直方向下落至容纳槽中；当传热过程结束后，竖直位移装置带动导热体上升并从容纳槽中离开。

4.本实用新型提供的热开关，所述的热开关还包括水平位移装置，连接在所述竖直位置装置上，所述水平位移装置用以带动所述导热体沿所述容纳槽发生相对运动。

通过水平位移装置，可以对导热体在容纳槽中的位置进行精确控制，进而对冷却过程进行精确把控。

5.本实用新型提供的热开关，所述容纳槽的纵向截面为三角形。三角形的斜坡表面光滑，可以使导热体沿容纳槽平顺的运行至精确位置，减小了导热体收到的摩擦力。

6.本实用新型提供的热开关，所述导热体包括至少两部分相互连接且具有不同导热系数的金属条，所述金属条的延伸方向与所述容纳槽延伸方向一致，所述导热体包括由不锈钢制成的第一部分以及由铜材制成的第二部分。

导热体通过不同导热系数的多种材质构成，不同材质的金属的导热能力不同且处于“串联”状态，类似于电学中的多个不同阻值的电阻之间的串联。进而调节整个导热体的传热能力。在传热过程中，可以单独将不绣钢材质嵌入容纳槽、也可以将铜材嵌入容纳槽，还可以将有不锈钢和铜材构成的整体嵌入容纳槽中，通过对材质的选择，可以主动的控制传热速度，灵活性较高。

7.本实用新型提供的热开关，所述容纳槽的纵向截面为三角形。在同样的高度条件下，三角形槽与导热体的接触面积要大于矩形槽与导热体的接触面积，三角形槽的传热速率更快。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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实用新型的一些实施方式，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为本实用新型提供的所述热开关结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中提供的所述热开关的一种实施方式的示意图；

图3为本实用新型实施例1中提供的所述热开关的另一种实施方式的示意图；

图4为本实用新型实施例2中提供的所述热开关一种实施方式的示意图；

图5为本实用新型提供的所述热开关中所述容纳槽的一种纵向截面图。

附图标记说明：

1-冷头；2-传导件；3-导热体；4-容纳槽；5-制冷装置；a-不锈钢；b-铜材。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种热开关，如图1-3所示，包括：冷头1，与制冷装置5相连接；传导件2，其内部连接有需要降温的设备；所述冷头1与所述传导件2之间设有导热体3，所述导热体3具有与所述冷头1和所述传导件2相热连通以使所述冷头1与所述传导件2相互传热的第一状态；以及，停止热连通使所述冷头1与所述传导件2停止传热的第二状态。

本实施例中，冷头与传导件之间通过导热体间接连接，当无需对传导件上的设备进行降温时，只需要将导热体从冷头和传导件之间分离即可。此时冷头与传导件之间不再有任何热作用，保持了需要降温的设备内部的温度独立性。

本实施例中，所述冷头1与所述传导件2之间并排设置。所述制冷设备可以为压缩机或混合工质制冷机等仪器。

本实施例中，所述冷头1、传导件2与导热体3均采用铜材b制成。作为变型，如图2所示，所述导热体3可以采用其他材质，如不锈钢a制成。

同时，冷头1处于稳定地低温状态，当需要对设备进行降温操作时，导热体3将冷头1与传导件2连通，此时需要降温设备中的热量将沿着传导件2流入冷头1中，对设备完成降温。由于冷头1的温度稳定，因此当整个传热过程平衡时，需要降温的设备的温度与冷头1的温度相一致，这样的冷却方式可以确保需要冷却的设备最终下降到精确的温度范围内。

本实施例中，所述冷头1、所述传导件2和所述导热体3均采用铜材b制成，铜材b具有良好的导热效果，能够提高整个热开关的工作效率。

作为变型，所述冷头1、所述传导件2和所述导热体3可以根据实际工况更换材料，只要能够满足导热性能良好即可。

本实施例中，所述冷头1与所述传导件2的与所述传导件2相热连通的部位成型有容纳槽4，所述导热体3嵌入所述容纳槽4中以使所述冷头1与所述传导件2热连通，且所述导热体3能够相对所述容纳槽4运动并停留在所述容纳槽4中的不同位置处。

导热体3放在容纳槽4的不同位置时，冷头1与传导件2之间的作用区域也不同，当需要快速降温时，则将导热体3完全放入容纳槽4中；当需要缓慢降温时，则调节导热体3在容纳槽4中位置，使导热体3部分置于容纳槽4中。此时导热体3类似“热阻”，有效地调节传热速度。

具体地，冷头1与传导件2上分别开设有凹槽，将两个凹槽合并后形成了本实施例中的容纳槽4。

本实施例中，如图5所示，所述容纳槽4的纵向截面为三角形。所述导热体3与所述容纳槽4相对应的部位也加工有三角形的截面，导热体3与容纳槽4之间通过三角形的坡面稳定贴合在一起。

在同样的高度条件下，三角形槽与导热体的接触面积要大于矩形槽与导热体的接触面积，三角形槽的传热速率更快。作为变型，所述容纳槽的纵向截面可以为锥形、梯形、半圆形等。

本实施例中，所述导热体3上连接有竖直位移装置，所述竖直位移装置用以在高度方向上带动所述导热体3使所述冷头1和传导件2彼此热连通或分离。所述的热开关还包括水平位移装置，连接在所述竖直位置装置上，所述水平位移装置用以带动所述导热体3沿所述容纳槽4发生相对运动。

当需要将冷头1与传导件2进行传热时，竖直位移装置会带动导热体3沿竖直方向下落至容纳槽4中；当传热过程结束后，竖直位移装置带动导热体3上升并从容纳槽4中离开。同时，通过水平位移装置，可以对导热体3在容纳槽4中的位置进行精确控制，进而对冷却过程进行精确把控。

具体地，所述竖直位移装置为电磁阀。所述水平位移装置作用在所述竖直位移装置上，具体的，所述水平位移装置可以为丝杠结构。当所述竖直位移装置停止运动后，所述水平位移装置启动，使得所述竖直位移装置带动所述导热体3发生沿容纳槽4的水平运动。

作为变型，所述竖直位移装置为通过电机带动的竖直丝杠，所述水平位移装置为通过电机带动的水平丝杠，竖直丝杠连接在所述导热体3上并带动导热体3发生竖直方向的运动，水平丝杠连接在竖直丝杠上并带动所述竖直丝杠发生水平运动。

本实施例中，所述传导件2上成型有连接孔，所述需要降温的设备连接在所述连接孔上。

具体地，所述传导件2可以直接连接需要降温的设备，也可以通过传热管路如不锈钢a管、铜管等连接至需要降温的设备上。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上做出的如图4所示，本实施例中，所述导热体3包括至少两部分相互连接且具有不同导热系数的金属条，所述金属条的延伸方向与所述容纳槽延伸方向一致。

具体地，导热体3包括由不锈钢a制成的第一部分以及由铜材b制成的第二部分。

导热体3通过不同材质构成，不同材质的金属的导热能力不同且处于“串联”状态，类似于电学中的多个不同阻值的电阻之间的串联。进而调节整个导热体3的传热能力。在传热过程中，可以单独将不绣钢材质嵌入容纳槽4、也可以将铜材b嵌入容纳槽4，还可以将有不锈钢a和铜材b构成的整体嵌入容纳槽4中，通过对材质的选择，可以主动的控制传热速度。

作为变型，可以采用其他金属材料的组合，如稀有金属、贵金属等等。

实施例3

本实施例提供一种实施例1或实施例2中的热开关的具体工作过程：

启动制冷装置5，设定好温度值，待温度稳定后，启动竖直位移装置，将导热体3下落至冷头1与传导件2之间，此时导热体3和冷头1进行传热，开始对设备进行降温。经过一段时间后，设备与冷头1之间完成了热交换，此时启动竖直位移装置，将导热体3抬升，冷头1与传导件2之间不再相互作用，此时制冷过程结束。

当需要减缓整个冷却过程时，控制水平位移装置，减小导热体3与容纳槽4之间的热连通面积，或者改变导热体3与容纳槽4的热连通材质。此时热传导过程减缓。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。