專利名稱：一種絕熱支撐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及絕熱支撐裝置，具體地說，是涉及用于低溫真空系統(tǒng)內(nèi)對低溫器件進(jìn)
行支撐的絕熱支撐裝置。
背景技術(shù)：
需要在低溫環(huán)境下工作的器件，比如高溫超導(dǎo)濾波器，紅外陣列等， 一般通過機(jī)械 制冷機(jī)、低溫液體、半導(dǎo)體制冷器件等獲取冷量，實(shí)現(xiàn)低溫。而這些低溫器件必須支撐在真 空室內(nèi)，引入的支撐裝置就必然導(dǎo)致一定的漏熱。為了提高制冷效率，必須在保證力學(xué)結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定的情況下最大限度地減少漏熱。 以機(jī)械制冷機(jī)為例，比如微型斯特林制冷機(jī)，冷指為薄壁不銹鋼管，受力容易彎曲 變形而損壞，較重的器件，比如高溫超導(dǎo)濾波器，不能直接放在冷指上，需要采用單獨(dú)的絕 熱支撐裝置。通常的絕熱支撐采用絕熱材料(例如不銹鋼管、玻璃鋼等)做成支撐桿，如 圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的絕熱支撐裝置10'的支撐桿12' —端安裝在處于室溫的真空室內(nèi)壁 20'，另一端與處于低溫的冷臺11'固定。冷臺11'上放置待冷卻低溫器件30，冷臺11' 與制冷機(jī)冷指之間通過熱耦合傳遞冷量。為了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，往往需要3-4個絕熱支撐桿，每根 支撐桿12'與冷臺ll'由上下兩個螺母13'固定，這樣總共的接觸面積大約是6-8個螺母 的面積。 熱量從真空室經(jīng)支撐桿傳到冷臺，單位時間傳導(dǎo)的熱量正比于兩者之間的接觸面 積。因此，減小支撐桿與冷臺之間的熱接觸面積，可以有效地減小漏熱。因此，怎樣減少支 撐桿與冷臺之間的熱接觸面積以有效地減小漏熱就成了當(dāng)前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了有效地減小漏熱問題，提供一種絕熱支撐裝置。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種絕熱支撐裝置，用于低溫真空系統(tǒng)內(nèi)對低溫
器件進(jìn)行支撐，包括其上具有多個安裝孔的冷臺和用于支撐所述冷臺的支撐桿，所述支撐
桿的底部與真空室固結(jié)，所述支撐桿又包括 上頂支撐桿，其上部以點(diǎn)接觸或線接觸方式與所述安裝孔配合，對冷臺提供上頂 的力； 下壓支撐桿，穿過所述安裝孔后其頂部以點(diǎn)接觸或線接觸方式與所述安裝孔配
合，對冷臺提供下壓的力； 所述上頂?shù)牧εc所述下壓的力相平衡。 上述的絕熱支撐裝置，其中，所述上頂支撐桿的上部為圓錐形，所述下壓支撐桿的 上部為倒圓錐形。 上述的絕熱支撐裝置，其中，所述上頂支撐桿的上部為棱錐形，所述下壓支撐桿的 上部為倒棱錐形。 上述的絕熱支撐裝置，其中，所述安裝孔為圓形安裝孔。
上述的絕熱支撐裝置，其中，所述安裝孔為方形安裝孔。 上述的絕熱支撐裝置，其中，所述多個安裝孔成四邊形分布于所述冷臺上，對應(yīng) 地，所述上頂支撐桿和下壓支撐桿成四邊形布置支撐所述冷臺。 上述的絕熱支撐裝置，其中，所述上頂支撐桿位于所述四邊形的兩個對角，所述下 壓支撐桿位于所述四邊形的另兩個對角。 上述的絕熱支撐裝置，其中，所述多個安裝孔成圓形分布于所述冷臺上，且在所述 圓形的中心設(shè)置一中心安裝孔。 上述的絕熱支撐裝置，其中，所述上頂支撐桿的上部以點(diǎn)接觸或線接觸方式與所 述中心安裝孔配合，且對冷臺提供上頂?shù)牧Γ凰鱿聣褐螚U穿過所述成圓形分布的安裝 孔后其頂部以點(diǎn)接觸或線接觸方式與安裝孔配合，且對冷臺提供下壓的力；所述上頂?shù)牧?與所述下壓的力相平衡。 上述的絕熱支撐裝置，其中，所述上頂支撐桿的上部以點(diǎn)接觸或線接觸方式與所 述成圓形分布的安裝孔配合，且對冷臺提供上頂?shù)牧?；所述下壓支撐桿穿過所述中心安裝 孔后其頂部以點(diǎn)接觸或線接觸方式與中心安裝孔配合，且對冷臺提供下壓的力；所述上頂 的力與所述下壓的力相平衡。 本發(fā)明的有益功效在于，在保證力學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下，最大限度地減小了熱 接觸面積，由原來螺母的面接觸變?yōu)楝F(xiàn)在的線接觸或者點(diǎn)接觸，從而減小了從真空室向冷 臺的漏熱，因此極大地減小了熱負(fù)載。 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的絕熱支撐裝置結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明的絕熱支撐裝置的立體圖；
圖3為本發(fā)明的絕熱支撐裝置的剖視結(jié)構(gòu)圖；
圖4為本發(fā)明的上頂絕熱支撐桿結(jié)構(gòu)圖；
圖5為本發(fā)明的下壓絕熱支撐桿結(jié)構(gòu)圖；
圖6為本發(fā)明的一種實(shí)施例的冷臺俯視圖；
圖7為本發(fā)明的另一種實(shí)施例的冷臺俯視圖；
圖8為本發(fā)明的另一種實(shí)施例的冷臺俯視圖。
其中，附圖標(biāo)記10'絕熱支撐裝置11'冷臺12'支撐桿13'螺母20'真空室內(nèi)壁30待冷卻低溫器件10絕熱支撐裝置11冷臺111安裝孔
112中心安裝孔12支撐桿121上頂支撐桿1211上部1212螺紋部122下壓支撐桿1221上部1222螺紋部20真空室
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的絕熱支撐裝置作具體的描述 參閱圖2本發(fā)明的絕熱支撐裝置的立體圖及圖3本發(fā)明的絕熱支撐裝置的剖視結(jié) 構(gòu)圖，如圖所示，本發(fā)明的絕熱支撐裝置IO，包括冷臺11和用于支撐冷臺11的支撐桿12。
冷臺11上具有四個安裝孔111，如圖6和圖7所示，安裝孔111可以是圓形也可以方形。 支撐桿12包括兩根上頂支撐桿121和兩根下壓支撐桿122，其中上頂支撐桿121 的上部1211以點(diǎn)接觸或線接觸方式與安裝孔111配合，并對冷臺11提供上頂?shù)牧?，如圖4 所示，上頂支撐桿121的上部1211為圓錐形，其圓錐端與安裝孔111配合，與安裝孔形成線 接觸，當(dāng)然，上頂支撐桿121的上部1211還可以為棱錐形，此處的棱錐可以是三棱錐、四棱 錐、五棱錐等等，最佳為三棱錐，當(dāng)為所述的棱錐形時，棱錐與安裝孔配合時，與安裝孔形成 點(diǎn)接觸，從而進(jìn)一步減少支撐桿121與冷臺11的接觸面積。 下壓支撐桿122穿過安裝孔111，其上部1221以點(diǎn)接觸或線接觸方式與安裝孔 111配合，并對冷臺11提供下壓的力，如圖5所示，下壓支撐桿122的上部1221為倒圓錐 形，與安裝孔111形成線接觸，當(dāng)然，下壓支撐桿122的上部1221還可以為棱錐形，此處的 棱錐可以是三棱錐、四棱錐、五棱錐等等，最佳為三棱錐，當(dāng)為所述的棱錐形時，棱錐與安裝 孔配合時，與安裝孔形成點(diǎn)接觸，從而進(jìn)一步減少支撐桿122與冷臺11的接觸面積。
上頂支撐桿121對冷臺11提供的上頂?shù)牧εc下壓支撐桿122對冷臺11提供的下 壓的力相平衡。 為了最大范圍的減少熱接觸面積，上頂支撐桿121最佳為兩根，下壓支撐桿122也 最佳為兩根。上頂支撐桿121與下壓支撐桿122最好為成對設(shè)置，安裝孔111成四邊形分 布于冷臺11上，對應(yīng)地，上頂支撐桿121和下壓支撐桿122成四邊形布置支撐冷臺11，其 中，兩根上頂支撐桿121位于四邊形的兩個對角，兩根下壓支撐桿122位于四邊形的另兩個 對角，從而保證絕熱支撐裝置10的力學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。上頂支撐桿121通過其下部的螺紋部 1212與真空室20固結(jié)，下壓支撐桿122通過其下部的螺紋部1222與真空室20固結(jié)。
此種結(jié)構(gòu)的絕熱支撐裝置10在裝配時，先將兩根上頂支撐桿121旋入真空室20 固定，再將冷臺11置于其上，使冷臺11對角線上的一對安裝孔與兩根上頂支撐桿121的上 部相對，然后將兩根下壓支撐桿122穿過冷臺11對角線上的另外兩個安裝孔，最后將下部 的螺紋部1222旋入真空室20固定。
冷臺11還可以是如圖8所示的結(jié)構(gòu)，即，安裝孔111成圓形分布于冷臺11上，在 該圓形的中心具有中心安裝孔112。對應(yīng)地，上頂支撐桿121的上部以點(diǎn)接觸或線接觸方式 與中心安裝孔112配合，且對冷臺11提供上頂?shù)牧?；下壓支撐桿122穿過成圓形分布的安 裝孔lll后其頂部以點(diǎn)接觸或線接觸方式與其配合，且對冷臺提供下壓的力，為了保證絕 熱支撐裝置10的力學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，上頂?shù)牧εc下壓的力相平衡。為了最大范圍的減少與冷 臺11的接觸面積，最佳地，安裝孔111為三個，對應(yīng)地，下壓支撐桿122為三根。此處的安 裝孔111可以是圓形也可以方形，同樣地，中心安裝孔112可以是圓形也可以方形。
針對如圖8所示結(jié)構(gòu)的冷臺，還可以是，上頂支撐桿121的上部以點(diǎn)接觸或線接觸 方式與成圓形分布的安裝孔lll配合，且對冷臺提供上頂?shù)牧?；下壓支撐桿122穿過中心安 裝孔112后其頂部以點(diǎn)接觸或線接觸方式與中心安裝孔配合，且對冷臺11提供下壓的力； 為了保證絕熱支撐裝置10的力學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，上頂?shù)牧εc下壓的力相平衡。為了最大范圍 的減少與冷臺11的接觸面積，最佳地，安裝孔111為三個，對應(yīng)地，上頂支撐桿121為三根。 此處的安裝孔111可以是圓形也可以方形，同樣地，中心安裝孔112可以是圓形也可以方 形。 當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種絕熱支撐裝置，用于低溫真空系統(tǒng)內(nèi)對低溫器件進(jìn)行絕熱支撐，包括其上具有多個安裝孔的冷臺和用于支撐所述冷臺的支撐桿，所述支撐桿的底部與真空室固結(jié)，其特征在于所述支撐桿又包括上頂支撐桿，其上部以點(diǎn)接觸或線接觸方式與所述安裝孔配合，且對冷臺提供上頂?shù)牧Γ幌聣褐螚U，穿過所述安裝孔后其頂部以點(diǎn)接觸或線接觸方式與所述安裝孔配合，且對冷臺提供下壓的力；所述上頂?shù)牧εc所述下壓的力相平衡。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕熱支撐裝置，其特征在于，所述上頂支撐桿的上部為圓錐 形，所述下壓支撐桿的上部為倒圓錐形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕熱支撐裝置，其特征在于，所述上頂支撐桿的上部為棱錐 形，所述下壓支撐桿的上部為倒棱錐形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的絕熱支撐裝置，其特征在于，所述安裝孔為圓形安裝孔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的絕熱支撐裝置，其特征在于，所述安裝孔為方形安裝孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕熱支撐裝置，其特征在于，所述多個安裝孔成四邊形分布 于所述冷臺上，對應(yīng)地，所述上頂支撐桿和下壓支撐桿成四邊形布置支撐所述冷臺。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的絕熱支撐裝置，其特征在于，所述上頂支撐桿位于所述四邊 形的兩個對角，所述下壓支撐桿位于所述四邊形的另兩個對角。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕熱支撐裝置，其特征在于，所述多個安裝孔成圓形分布于 所述冷臺上，且在所述圓形的中心設(shè)置一中心安裝孔。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的絕熱支撐裝置，其特征在于，所述上頂支撐桿的上部以點(diǎn)接 觸或線接觸方式與所述中心安裝孔配合，且對冷臺提供上頂?shù)牧?；所述下壓支撐桿穿過所 述成圓形分布的安裝孔后其頂部以點(diǎn)接觸或線接觸方式與安裝孔配合，且對冷臺提供下壓 的力；所述上頂?shù)牧εc所述下壓的力相平衡。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的絕熱支撐裝置，其特征在于，所述上頂支撐桿的上部以點(diǎn)接 觸或線接觸方式與所述成圓形分布的安裝孔配合，且對冷臺提供上頂?shù)牧?；所述下壓支?桿穿過所述中心安裝孔后其頂部以點(diǎn)接觸或線接觸方式與中心安裝孔配合，且對冷臺提供 下壓的力；所述上頂?shù)牧εc所述下壓的力相平衡。
全文摘要
一種絕熱支撐裝置，用于低溫真空系統(tǒng)內(nèi)對低溫器件進(jìn)行支撐，包括其上具有多個安裝孔的冷臺和用于支撐所述冷臺的支撐桿，所述支撐桿的底部與真空室固結(jié)，所述支撐桿又包括上頂支撐桿，其上部以點(diǎn)接觸或線接觸方式與所述安裝孔配合，且對冷臺提供上頂?shù)牧?；下壓支撐桿，穿過所述安裝孔后其頂部以點(diǎn)接觸或線接觸方式與所述安裝孔配合，且對冷臺提供下壓的力；所述上頂?shù)牧εc所述下壓的力相平衡。本發(fā)明在保證力學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下，最大限度地減小了熱接觸面積，由原來螺母的面接觸變?yōu)楝F(xiàn)在的線接觸或者點(diǎn)接觸，從而減小了從真空室向冷臺的漏熱，因此極大地減小了熱負(fù)載。
文檔編號F28F9/007GK101738127SQ200810227159
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日
發(fā)明者何豫生, 張強(qiáng), 張雪強(qiáng), 李春光, 邊勇波, 黎紅 申請人:中國科學(xué)院物理研究所