本发明涉及热管传热系统技术领域，尤其涉及一种低温冰箱低温端的热管传热系统。
背景技术：
随着生物、医疗产业的快速发展，相关生物及医学样本、试剂等生物材料长期存储对于超低温冰箱的需要越来越大。此类超低温冰箱一般要求存储温度在-70℃以下，制冷系统稳定，以实现生物材料的长期可靠存储。新型的制冷机（包括斯特林制冷机、脉管制冷机、G-M制冷机）在大温差制冷工况（制冷温差＞60℃时）下，制冷效率相对较高。尤其是在应用于-70℃以下超低温冰箱制冷系统中，新型低温制冷机制冷效率可达到传统复叠式蒸汽压缩制冷系统的2倍以上，具有显著的节能优势。同时，由于新型低温制冷机可以不采用油润滑，消除了采用蒸汽压缩式制冷的超低温冰箱常见的低温油堵故障，系统更加稳定可靠。而且，这些新型低温制冷机通常采用氮气、氦气等天然物质作为制冷工质，更加环保，随着超低温冰箱应用的普及，这些新型低温制冷机的应用前景更加广泛。但是这些新型低温制冷机的制冷器件通常结构紧凑，冷端面积较小，不利于冷端热量的快速交换，从而限制了此类新型低温制冷机在大容积低温冰箱上的应用。现有传统做法是采用铜棒、铜带等高导热性能的金属材料，将制冷机冷端的冷量传导至冰箱内部。对于利用铜棒、铜带等高导热性能金属材料实现制冷机冷端与冰箱内部 快速换热的方法，由于铜棒等金属材料传热性能远低于热管传热性能，要实现较大容积冰箱内部的快速换热，所采用的铜等金属传热材料的横截面积较大，造成较大的材料耗用，同时也使得冰箱重量过大。另外，也有采用在制冷机冷端安装金属散热器，并通过风机对冷端进行强制对流换热，使制冷机冷端的冷量快速传入冰箱内部。如果将风机电机外置，通过传动轴带动箱内叶片转动的方式，结构过于复杂，同时易引起低温冰箱箱体漏热量大，造成负荷增加、功耗增大。
热管使用时容易出现以下问题：⑴产生不凝性气体由于工作液体与管壳材料发生化学反应或电化学反应，产生不凝性气体，在热管工作时，该气体被蒸汽流吹扫到冲凝段聚集起来形成气塞，从而使有效冷凝面积减小，热阻增大，传热性能恶化，传热能力降低甚至失效。⑵工作液体物性恶化有机工作介质在一定温度下，会逐渐发生分解，这主要是由于有机工作液体的性质不稳定，或与壳体材料发生化学反应，使工作介质改变其物理性能，如甲苯、烷、烃类等有机工作液体易发生该类不相容现象。⑶管壳材料的腐蚀、溶解工作液体在管壳内连续流动，同时存在着温差、杂质等因素，使管壳材料发生溶解和腐蚀，流动阻力增大，使热管传热性能降低。当管壳被腐蚀后，引起强度下降，甚至引起管壳的腐蚀穿孔，使热管完全失效。这类现象常发生在碱金属高温热管中。因此需要设计一种可带动热管内介质流动的热管系统，防止热管堵塞失效。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中热管长时间使用后容易堵塞从而影响散热性能的问题，而提出的一种低温冰箱低温端的热管传热系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种低温冰箱低温端的热管传热系统，包括热管和散热架，所述热管内设有液体介质，所述热管的一端蒸汽端，所述热管的另一端为冷凝端，所述热管曲线分布在散热架上，所述热管上套设有安装套，所述热管通过安装套安装在散热架上，所述安装套的两侧均对称开设有腔体，所述腔体的内壁上固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧远离腔体内壁的一端固定连接有固定块，所述固定块转动连接在腔体的内壁上，所述固定块贯穿腔体的内壁并固定连接有卡块，所述散热架与卡块对应的位置开设有卡槽，所述散热架靠近蒸汽端的一端固定连接有支架，所述支架上开设有安装槽，所述安装槽的内壁上安装有弹簧卡扣，所述安装槽通过弹簧卡扣安装有散热风机，所述热管上开设有第一出口和第二出口，所述第一出口连通有进液管，所述第二出口连通有出液管，所述进液管和出液管均连通有液箱，所述液箱内开设有液腔和机腔，所述机腔内安装有减速电机，所述减速电机的输出轴套设有凸轮，所述机腔内设有挡板，且凸轮与挡板相抵，所述挡板远离凸轮的一端对称焊接有两个强力弹簧，所述强力弹簧远离挡板的一端焊接在机腔的内壁上，所述挡板远离凸轮的一端中部固定连接有活塞杆，所述活塞杆贯穿机腔的内壁并延伸至液腔内，所述活塞杆位于液腔内的部分固定连接有活塞，且活塞与液腔的内壁采用密封结构。
优选地，所述卡块采用楔形结构。
优选地，所述减速电机采用行星齿轮减速电机。
优选地，所述减速电机的输出轴通过平键与凸轮过盈配合联接。
优选地，所述进液管和出液管分别连接在液腔的两端，且活塞位于进液管和出液管的连接口之间。
优选地，所述弹簧卡扣包括相互焊接的连接弹簧和抵块，所述弹簧卡扣远离散热风机的一端转动连接有螺杆，所述螺杆贯穿支架并固定连接有旋钮，所述螺杆上螺纹连接有螺母，且螺母固定连接在支架上。
优选地，所述散热风机与抵块对应的位置开合有凹槽，所述凹槽的宽度与抵块的宽度相等。
优选地，所述抵块采用弧形结构。
本发明具备以下优点：
1、热管便于安装及拆卸更换，将安装套插入热管上，随后将安装套按压在散热架上，卡块受力带动固定块运动，固定块运动后依照杠杆原理带动复位弹簧压缩，待卡块卡入卡槽内时，复位弹簧通过其弹性力带动卡块卡紧。
2、具备增压装置，可提高热管内液体介质的流动效果，常态下热管实现自循环，其内的液体介质不会流入液箱内，热管使用时，可定期打开减速电机，增加其传热性能，防止堵塞，打开减速电机，减速电机的输出轴带动与之固定连接的凸轮转动，凸轮转动后带动与之相抵的挡板往复运动，挡板运动后带动与之固定连接的活塞杆运动，活塞杆带动活塞运动，活塞运动产生负压从而推动热管内的液体介质运动，从而提高散热性能。
3、散热风机便于拆卸维护，转动旋钮，旋钮带动与之固定连接的螺杆运动，螺杆通过螺母实现旋转直线运动，并带动与之转动连接的抵块运动，此时散热风机失去抵压，可将其拆卸。
附图说明
图1为本发明提出的一种低温冰箱低温端的热管传热系统的结构示意图；
图2为本发明提出的一种低温冰箱低温端的热管传热系统的安装套剖面图；
图3为本发明提出的一种低温冰箱低温端的热管传热系统的循环结构示意图；
图4为本发明提出的一种低温冰箱低温端的热管传热系统的液箱内部结构示意图；
图5为本发明提出的一种低温冰箱低温端的热管传热系统的图1中A部分放大结构示意图。
图中：1散热架、2热管、3支架、4安装套、5腔体、6固定块、7复位弹簧、8卡块、9冷凝端、10蒸汽端、11进液管、12出液管、13液箱、14液腔、15活塞、16活塞杆、17强力弹簧、18挡板、19凸轮、20减速电机、21机腔、22旋钮、23螺母、24连接弹簧、25螺杆、26抵块、27散热风机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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发明和简化描述，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发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“罩盖”、“嵌装”、“连接”、“固定”、“分布”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1-5，一种低温冰箱低温端的热管传热系统，包括热管2和散热架1，热管2内设有液体介质，热管2的一端蒸汽端10，热管2的另一端为冷凝端9，热管2曲线分布在散热架1上，热管2上套设有安装套4，热管2通过安装套4安装在散热架1上，安装套4的两侧均对称开设有腔体5，腔体5的内壁上固定连接有复位弹簧7，复位弹簧7远离腔体5内壁的一端固定连接有固定块6，固定块6转动连接在腔体5的内壁上，固定块6贯穿腔体5的内壁并固定连接有卡块8，卡块8采用楔形结构，楔形结构便于卡合，散热架1与卡块8对应的位置开设有卡槽；
本发明中，散热架1靠近蒸汽端10的一端固定连接有支架3，支架3上开设有安装槽，安装槽的内壁上安装有弹簧卡扣，安装槽通过弹簧卡扣安装有散热风机27，弹簧卡扣包括相互焊接的连接弹簧24和抵块26，弹簧卡扣远离散热风机27的一端转动连接有螺杆25，螺杆25贯穿支架3并固定连接有旋钮22，螺杆25上螺纹连接有螺母23，且螺母23固定连接在支架3上，散热风机27与抵块26对应的位置开合有凹槽，凹槽的宽度与抵块26的宽度相等；
进一步的，抵块26采用弧形结构，弧形结构的抵块26便于滑入滑出，防止卡死，便于拆卸。
本发明中，热管2上开设有第一出口和第二出口，第一出口连通有进液管11，第二出口连通有出液管12，进液管11和出液管12均连通有液箱13，液箱13内开设有液腔14和机腔21，机腔21内安装有减速电机20，减速电机20的输出轴套设有凸轮19，减速电机20的输出轴通过平键与凸轮19过盈配合联接，机腔21内设有挡板18，且凸轮19与挡板18相抵，挡板18远离凸轮19的一端对称焊接有两个强力弹簧17，强力弹簧17远离挡板18的一端焊接在机腔21的内壁上，挡板18远离凸轮19的一端中部固定连接有活塞杆16，活塞杆16贯穿机腔21的内壁并延伸至液腔14内，活塞杆16位于液腔14内的部分固定连接有活塞15，且活塞15与液腔14的内壁采用密封结构，进液管11和出液管12分别连接在液腔14的两端，且活塞15位于进液管11和出液管12的连接口之间。
本发明使用时，通过热管2进行循环散热，且安装原理为：将安装套4插入热管2上，随后将安装套4按压在散热架1上，卡块8受力带动固定块6运动，固定块6运动后依照杠杆原理带动复位弹簧7压缩，待卡块8卡入卡槽内时，复位弹簧7通过其弹性力带动卡块8卡紧；常态下热管2实现自循环，其内的液体介质不会流入液箱13内，热管2使用时，可定期打开减速电机20，增加其传热性能，防止堵塞，打开减速电机20，减速电机20的输出轴带动与之固定连接的凸轮19转动，凸轮19转动后带动与之相抵的挡板18往复运动，挡板18运动后带动与之固定连接的活塞杆16运动，活塞杆16带动活塞15运动，活塞15运动产生负压从而推动热管2内的液体介质运动，从而提高散热性能，底端的散热风机27可拆卸维护，转动旋钮22，旋钮22带动与之固定连接的螺杆25运动，螺杆25通过螺母23实现旋转直线运动，并带动与之转动连接的抵块26运动，此时散热风机27失去抵压，可将其拆卸。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。