特定温度的液氮金属杜瓦瓶的制作方法

文档序号:15192080发布日期:2018-08-17 21:29阅读:585来源:国知局

本实用新型属于低温技术领域,具体涉及一种特定温度的液氮金属杜瓦瓶。



背景技术:

杜瓦瓶(Dewars)也叫保温瓶,是储藏液态气体、低温研究和晶体元件保护的一种较理想容器和工具。现代的杜瓦瓶是苏格兰物理学家和化学家詹姆斯-杜瓦爵士发明的。

用于盛装液氮的杜瓦瓶,在装满液氮几分钟后,它的冷头温度就到达液氮温度(77K)即-196℃。一般情况下,致冷型红外器件所需求的温度也就是液氮的温度。但是,有特殊用途的红外器件需求的温度比液氮温度要高,比如星载红外相机的工作温度就要求110K-150K左右,它是用辐射致冷器与宇宙空间的低温空间进行辐射交换而致冷星载红外相机的红外器件。又比如一些特殊的研制单位(卫星研制单位),他们要求红外器件在地面模拟空间温度140K-150K,或要求致冷温度90K、100K、110K。如何在普通液氮杜瓦瓶的基础上实现比液氮温度更高的温度是现在亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

为了解决现有技术存在的上述问题,本实用新型目的在于提供一种特定温度的液氮金属杜瓦瓶。

本实用新型所采用的技术方案为:

一种特定温度的液氮金属杜瓦瓶,包括外壳和内壳,所述内壳的侧壁上设置有一热管;所述热管呈两端开孔、中部密封的结构,其一端伸入到所述内壳中,另一端通过一绝热管与冷头连接;所述冷头、所述热管以及所述绝热管构成一个热管腔,所述热管腔内储存有气体介质;所述热管与所述外壳上的外壳封环固定连接;在所述外壳封环处还设置有一导热环,且所述导热环上设置有多根调温线;所述冷头的上端设置有多个用于与所述调温线连接的接口。

优选的,所述热管与所述冷头之间还设置有冷量传导件。

进一步优选的,所述冷量传导件为冷量传导黄铜管。

进一步优选的,所述冷量传导黄铜管的壁厚为0.5-1mm。

优选的,所述导热环为黄铜环。

优选的,所述调温线为黄铜线。

进一步优选的,所述调温线不少于10根。

优选的,所述冷头的外部还设置有红外窗口和窗口座,所述窗口座与所述外壳封环连接。

与现有技术相比,本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果或优点:

本实用新型提供的特定温度的液氮金属杜瓦瓶,在内壳的侧壁上设置一个热管,热管的一端与冷头连接,在外壳封环处设置导热环,并在导热环上设置调温线,通过热管和调温线的配合作用,能够使冷头达到特定温度。实现了在普通液氮杜瓦瓶的基础上实现比液氮温度更高的温度的技术效果。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种特定温度的液氮金属杜瓦瓶的结构示意图。

图中:1-外壳;2-内壳;3-热管;4-绝热管;5-冷头;6-热管腔;7-冷量传导件;8-外壳封环;9-导热环;10-调温线;11-红外窗口;12-窗口座。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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,都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示,本实用新型实施例提供了一种特定温度的液氮金属杜瓦瓶,包括外壳1和内壳2,内壳2的侧壁上设置有一热管3;热管3呈两端开孔、中部密封的结构,其一端伸入到内壳2中,另一端通过一绝热管4与冷头5连接;冷头5、热管3以及绝热管4构成一个热管腔6,热管腔6内储存有气体介质;热管3与外壳1上的外壳封环7固定连接;在外壳封环7处还设置有一导热环8,且导热环8上设置有多根调温线9;冷头5的上端设置有多个用于与调温线9连接的接口。

本实用新型实施例提供的特定温度的液氮金属杜瓦瓶,在内壳2的侧壁上设置一个热管3,热管3的一端与冷头5连接,在外壳封环7处设置导热环8,并在导热环8上设置调温线9,通过热管3和调温线9的配合作用,能够使冷头达到特定温度。实现了在普通液氮杜瓦瓶的基础上实现比液氮温度更高的温度的技术效果。

本实用新型实施例提供的液氮金属杜瓦瓶的温度调试过程如下:

热管3伸入到内壳2中的一端为冷端,热管3与冷头5连接的一端为热端。当液氮装入所述特定温度的液氮金属杜瓦瓶后,所述冷端与液氮接触,其温度与液氮温度相同(77k),所述热端与冷头5接触,为常温,然后所述冷端与所述热端通过热管腔6内存储的气体介质传递热量,所述气体介质在所述热端膨胀,在所述冷端收缩,产生密度流。这样,冷头5的热量就会传递到所述冷端,很快就能降温达到平衡温度。

由于冷头降温的最后平衡温度与所要求的平衡的温度有几度之差;有时平衡温度高一点;有时平衡温度又低一点。此时就对平衡温度进出微调。当平衡温度低于需求温度时,那么就借用外壳的温度,即:将导热环8上的调温线9与冷头5上端的所述接口连接,使得冷头5借助外壳的热量从而达到升温的目的,经过几次微调达到所述需求的温度。当平衡温度高于需求温度时,则在所述冷端加点冷量,如加几层铝箔或加几个铜螺钉,经过几次微调达到所述需求的温度。

在具体的实施过程中,本实用新型实施例中的所述气体介质可以是空气,也可以是其他纯气体,比如氧气、氮气等,在此不做限制。

在具体的实施过程中,用户可能需求的温度较低,气体介质传导无法降低到用户所需的温度,为了能够使冷头5能够降低到的客户需求的温度,作为优选的,本实用新型实施例中在热管3与冷头5之间还设置有冷量传导件10,通过冷量传导件10能够加大热管3与冷头5之间的冷量传导,使得冷头5能够降低到用户所需的温度。

进一步的,在具体的实施过程中,本实用新型实施例中的冷量传导件10采用冷量传导黄铜管。黄铜管传热性能好且价格低,能够在保证性能的同时节约成本。

进一步的,在具体的实施过程中,作为优选的,本实用新型实施例中的冷量传导件10采用壁厚为0.5-1mm的黄铜管。

在具体的实施过程中,作为优选的,本实用新型实施例中的导热环8采用黄铜环,同样是基于黄铜优良的导热性能和成本低廉的特点。

在具体的实施过程中,作为优选的,本实用新型实施例中的调温线9采用黄铜线,调温线9与导热环8之间通过焊接连接。进一步优选的,本实用新型实施例中的调温线9不少于10根,设置多根调温线,能够满足多跨度的温度调整,为调试提供方便。

在具体的实施过程中,作为优选的,本实用新型实施例中在冷头5的外部还设置有红外窗口11和窗口座12,窗口座12与外壳封环7连接。

本实用新型不局限于上述可选实施方式,任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案,均落在本实用新型的保护范围之内。

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