【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低温制冷，尤其涉及一种用于低温恒温器的节流膨胀阀。
技术介绍
1、低温恒温器广泛应用于科研领域，如量子计算、深空探测、可控核聚变装置等。极低温恒温器(mk级别)又是低温恒温器中最复杂的一类。目前，绝大部分极低温恒温器通过he3/he4稀释循环获得极低温环境。稀释循环制冷首先需要将经脉管预冷的he3/he4混合气体液化，进而发生稀释制冷效应，混合气体液化是稀释循环过程中较为关键的一环。国内外极低温恒温器中混合氦气的液化均采用单级节流膨胀阀结构实现。混合氦气经脉管制冷机预冷至4k左右，流经单级节流膨胀阀，气体发生膨胀，压强变小，温度可以由4k降至0.8k，即完成混合氦气的液化。
2、目前，国内外的极低温恒温器节流膨胀阀均采用单级节流膨胀阀，以实现混合氦气降温液化，如图1所示，在现行单孔节流膨胀阀的阀体内部有两段变径加工孔，左侧小孔为节流孔，直径为d1，右侧大孔为膨胀孔，直径为d2，混合氦气流经节流孔，气体被压缩，经至膨胀孔，气体体积发生膨胀，气体压力减小，内能减小，因此温度随之下降。现行单级节流膨胀阀结构虽然简单，但是无法满足更大温差梯度要求，因此单级节流膨胀阀两段内径差值设计需要更大，从而影响混合氦气流速稳定，进而影响降温的平稳性。
3、而为了解决混合气体流速不稳定问题，有设计方案将节流膨胀阀的单孔变更为多孔，如图2所示，左端有五个小孔径d1，右端为一个大孔径d2，可以保证混合气体流速稳定性。但是，虽然增设了开孔的数量，可在一定程度上实现降温，但是由于膨胀阀尺寸的限制，仍无法满足大温差梯度降温
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于低温恒温器的节流膨胀阀。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种用于低温恒温器的节流膨胀阀，包括：
3、管状阀体；
4、至少一个静阀芯，设置于所述管状阀体的内部，且该静阀芯沿轴向开设有贯穿孔；
5、至少一个动阀芯设置于所述管状阀体内部，且与所述静阀芯的端部之间存在装配间隙，所述动阀芯沿轴向开设有贯穿孔；
6、所述动阀芯的贯穿孔与相邻设置的静阀芯之间的装配间隙/管状阀体构成节流膨胀区间一；
7、所述静阀芯的贯穿孔与相邻设置的动阀芯之间的装配间隙/管状阀体构成节流膨胀区间二。
8、作为上述技术方案的进一步描述，所述动阀芯至少设置有两组，且所述动阀芯分别设置于所述静阀芯的左右两侧，所述静阀芯与动阀芯之间的装配间隙的极限尺寸不超过所述管状阀体的长度。
9、作为上述技术方案的进一步描述，所述动阀芯的外周面与所述管状阀体的内壁为过盈配合。
10、作为上述技术方案的进一步描述，沿气体流动的方向，所述动阀芯与所述静阀芯内开设的贯穿孔的数量逐渐减少，但所述动阀芯与静阀芯内开设的贯穿孔的数量至少为一。
11、作为上述技术方案的进一步描述，所述管状阀体为同心圆形管状，且其内壁处加工形成有多个凸起，所述静阀芯的外圈表面开设有多个凹槽，所述凹槽与所述凸起相嵌套适配，以将所述静阀芯固定于所述管状阀体内。
12、作为上述技术方案的进一步描述，所述动阀芯包括左动阀芯与右动阀芯，其中左动阀芯包括沿轴向开设的毛细管以及均匀开设于所述毛细管四周的溢流孔；
13、所述右动阀芯包括沿轴向开设的毛细管。
14、作为上述技术方案的进一步描述，所述静阀芯沿轴向开设的贯穿孔为毛细管；
15、所述左动阀芯，静阀芯以及右动阀芯上开设的毛细管与管状阀体同轴心。
16、作为上述技术方案的进一步描述，所述毛细管的内径为1.3-1.7mm，所述溢流孔的内径为1.6-2.2mm。
17、作为上述技术方案的进一步描述，所述溢流孔为圆孔。
18、作为上述技术方案的进一步描述，在使用时，左动阀芯、静阀芯、右动阀芯三者贴紧，即构成单级节流膨胀阀；
19、左动阀芯与右动阀芯中其中一个与静阀芯之间留有装配空隙，即构成双级节流膨胀阀；
20、左动阀芯与右动阀芯与静阀芯均留有装配空隙，即构成多级节流膨胀阀。
21、本专利技术具有如下有益效果：
22、1、本专利技术通过在管状阀体内设置多组阀芯，其中包括静阀芯与动阀芯，利用动阀芯与静阀芯之间的空隙或静阀芯动阀芯与管状阀体之间的空隙，实现连续且多级的平稳且大梯度的降温需求，同时通过设置多级可调节的膨胀阀，不仅从根源上解决了受限于孔径尺寸而导致的无法满足大温差梯度降温的问题，同时通过调节动阀芯与静阀芯之间的装配空隙的距离，实现一级节流膨胀，二级节流膨胀以及多级节流膨胀之间的切换，以适用于不同温度梯度降温的需求。
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1.一种用于低温恒温器的节流膨胀阀，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于低温恒温器的节流膨胀阀，其特征在于，所述动阀芯至少设置有两组，且所述动阀芯分别设置有于所述静阀芯(3)的左右两侧，所述静阀芯(3)与动阀芯之间的装配间隙的极限尺寸不超过所述管状阀体(1)的长度。
3.根据权利要求1所述的一种用于低温恒温器的节流膨胀阀，其特征在于，所述动阀芯的外周面与所述管状阀体(1)的内壁为过盈配合。
4.根据权利要求1所述的一种用于低温恒温器的节流膨胀阀，其特征在于，沿气体流动的方向，所述动阀芯与所述静阀芯(3)内开设的贯穿孔的数量逐渐减少，但所述动阀芯与静阀芯(3)内开设的贯穿孔的数量至少为一。
5.根据权利要求1所述的一种用于低温恒温器的节流膨胀阀，其特征在于，所述管状阀体(1)为同心圆形管状，且其内壁处加工形成有多个凸起(11)，所述静阀芯(3)的外圈表面开设有多个凹槽(31)，所述凹槽(31)与所述凸起(11)相嵌套适配，以将所述静阀芯(3)固定于所述管状阀体(1)内。
6.根据权利要求1所述的一种用于低温
7.根据权利要求6所述的一种用于低温恒温器的节流膨胀阀，其特征在于，所述静阀芯(3)沿轴向开设的贯穿孔为毛细管(32)；
8.根据权利要求6所述的一种用于低温恒温器的节流膨胀阀，其特征在于，所述毛细管(22/32/41)的内径为1.3-1.7mm，所述溢流孔(21)的内径为1.6-2.2mm。
9.根据权利要求6所述的一种用于低温恒温器的节流膨胀阀，其特征在于，所述溢流孔(21)为圆孔。
10.根据权利要求6所述的一种用于低温恒温器的节流膨胀阀，其特征在于，在使用时，左动阀芯(2)、静阀芯(3)、右动阀芯(4)三者贴紧，即构成单级节流膨胀阀；
...【技术特征摘要】
1.一种用于低温恒温器的节流膨胀阀，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于低温恒温器的节流膨胀阀，其特征在于，所述动阀芯至少设置有两组，且所述动阀芯分别设置有于所述静阀芯(3)的左右两侧，所述静阀芯(3)与动阀芯之间的装配间隙的极限尺寸不超过所述管状阀体(1)的长度。
3.根据权利要求1所述的一种用于低温恒温器的节流膨胀阀，其特征在于，所述动阀芯的外周面与所述管状阀体(1)的内壁为过盈配合。
4.根据权利要求1所述的一种用于低温恒温器的节流膨胀阀，其特征在于，沿气体流动的方向，所述动阀芯与所述静阀芯(3)内开设的贯穿孔的数量逐渐减少，但所述动阀芯与静阀芯(3)内开设的贯穿孔的数量至少为一。
5.根据权利要求1所述的一种用于低温恒温器的节流膨胀阀，其特征在于，所述管状阀体(1)为同心圆形管状，且其内壁处加工形成有多个凸起(11)，所述静阀芯(3)的外圈表面开设有多个凹槽(31)，所述凹槽(31)与所述凸起(11)相...
【专利技术属性】
技术研发人员：王西伟，安锐，郭居上，徐友武，方翁武，潘岳，
申请(专利权)人：量子科技长三角产业创新中心，
类型：发明
国别省市：
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