一種采用熱二極管支撐結(jié)構(gòu)的杜瓦瓶 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明涉及低溫系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是涉及一種采用熱二極管支撐結(jié)構(gòu)的杜瓦瓶。 背景技術(shù) [0002] 在低溫液體貯存，低溫研究以及超導(dǎo)領(lǐng)域，杜瓦瓶占有舉足輕重的位置，又名保溫瓶，其能夠很好的維持低溫環(huán)境，從而降低制冷設(shè)備的能耗?，F(xiàn)代的杜瓦瓶是蘇格蘭物理學(xué)家和化學(xué)家詹姆斯-杜瓦爵士于1983年發(fā)明的，因此其被命名為杜瓦瓶。目前，市場(chǎng)上應(yīng)用的杜瓦瓶大部分為金屬型，少部分為非金屬型。同時(shí)杜瓦瓶有一部分是和脈管制冷機(jī)等直接相連，通過(guò)脈管制冷機(jī)等制冷設(shè)備為其提供冷量，另外一部分則是通過(guò)注入低溫液氮或低溫液氦，使得其維持在一個(gè)基本固定的溫度內(nèi)，液氮或液氦因熱量而減少后通過(guò)重新進(jìn)行充注而維持溫度，或是結(jié)合低溫制冷機(jī)，將吸熱蒸發(fā)的液氮或液氦重新進(jìn)行冷卻，維持其總量不變。杜瓦瓶在維持穩(wěn)定的低溫環(huán)境中具有很好的的表現(xiàn)，在交變流動(dòng)中則會(huì)產(chǎn)生渦流損耗等，尤其是在超導(dǎo)等部件發(fā)生失超時(shí)，其要求把里面的熱量很快散到環(huán)境中，以免造成內(nèi)部液體的大量蒸發(fā)而發(fā)生爆炸危險(xiǎn)。 [0003] 當(dāng)前的杜瓦瓶為了維持更低溫的環(huán)境，通常采用雙層甚至多層套筒嵌套保溫，但內(nèi)部套筒結(jié)構(gòu)不能懸空在內(nèi)部，其必然通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)與最外層套筒相連，導(dǎo)致最低溫度區(qū)域和外界最高溫度區(qū)域相連通，造成大量的導(dǎo)熱。使得杜瓦瓶的保溫能力下降，增加制冷機(jī)的功耗或是增加液氦等低溫液體的補(bǔ)充填注量。 [0004] 由于目前杜瓦瓶存在以上不足，由于支撐結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱而增加杜瓦瓶的漏熱，降低杜瓦瓶的保溫能力，增加制冷機(jī)的能耗或液氦的充注量，因此，為更好的維持低溫環(huán)境，需要一種可以減少漏熱的杜瓦瓶。 發(fā)明內(nèi)容 [0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種采用熱二極管支撐結(jié)構(gòu)的杜瓦瓶，通過(guò)熱二極管對(duì)不同溫度區(qū)間的單向?qū)嵝?，因其?dǎo)熱系數(shù)隨溫度變化，相比于從高溫傳遞到高溫，熱量更容易從低溫向高溫傳遞，減少了杜瓦瓶?jī)?nèi)核向外界的傳熱，增加了杜瓦瓶的保溫能力。 [0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： [0007] 一種采用熱二極管支撐結(jié)構(gòu)的杜瓦瓶，包括瓶體，所述瓶體由內(nèi)瓶和外瓶組成，所述內(nèi)瓶置于外瓶?jī)?nèi)部由若干個(gè)熱二極管支撐機(jī)構(gòu)支撐，所述內(nèi)瓶與外瓶上端分別密封設(shè)有內(nèi)蓋板與外蓋板；所述內(nèi)蓋板與外蓋板上均設(shè)有抽氣孔，所述內(nèi)瓶設(shè)有穿過(guò)內(nèi)、外蓋板與外界連通的注液管。 [0008] 所述的注液管穿過(guò)杜瓦瓶的內(nèi)、外蓋板，用于向內(nèi)瓶充注低溫液體如液氦等，以使得其內(nèi)部處于一個(gè)極低溫的環(huán)境。 [0009] 所述抽氣孔用于將杜瓦瓶?jī)?nèi)的初始的空氣抽走，以保持一個(gè)真空環(huán)境，來(lái)提高絕熱能力。 [0010] 所述杜瓦瓶的內(nèi)瓶、外瓶均通過(guò)螺栓與所述內(nèi)、外蓋板固定連接。內(nèi)瓶與內(nèi)蓋板構(gòu)成以封閉腔，外瓶與外蓋板構(gòu)成另一封閉腔。 [0011] 作為優(yōu)選，所述內(nèi)蓋板與外蓋板上均設(shè)有防爆閥。防爆閥作用是當(dāng)杜瓦瓶?jī)?nèi)瓶?jī)?nèi)溫度突然上升導(dǎo)致低溫液體大量蒸發(fā)產(chǎn)生巨大壓力時(shí)，防爆閥自動(dòng)被打開(kāi)，從而卸掉瓶?jī)?nèi)壓力防止爆炸。 [0012] 作為優(yōu)選，所述的熱二極管支撐結(jié)構(gòu)包括三層，底層與外瓶接觸，為金屬鉛；中間層為ErNi2合金；頂層與內(nèi)瓶接觸，為Er3Ni合金。 [0013] 作為優(yōu)選，所述的熱二極管支撐結(jié)構(gòu)的數(shù)量為3～10個(gè)。 [0014] 作為優(yōu)選，所述的熱二極管支撐結(jié)構(gòu)可以為圓柱形、棱柱形或其他支撐結(jié)構(gòu)。 [0015] 進(jìn)一步地，當(dāng)熱二極管支撐結(jié)構(gòu)為圓柱形時(shí)，直徑為1～10mm，高度為10～200mm。 [0016] 所述的熱二極管支撐結(jié)構(gòu)用于支撐杜瓦瓶的內(nèi)瓶，使其以盡量小的面積和杜瓦瓶外瓶相接觸，從而減小外界環(huán)境對(duì)內(nèi)瓶的熱傳導(dǎo)。熱二極管支撐結(jié)構(gòu)具有熱量的單向傳導(dǎo)性，當(dāng)其底部溫度高于頂部溫度時(shí)，熱二極管的熱導(dǎo)率降低，從而使得外界的熱量更難從熱二極管底部傳導(dǎo)到杜瓦瓶?jī)?nèi)瓶。當(dāng)其頂部溫度高于底部溫度時(shí)，熱二極管的熱導(dǎo)率升高，從而使得杜瓦瓶?jī)?nèi)瓶的熱量更容易從熱二極管傳導(dǎo)到外部環(huán)境。 [0017] 所述的熱二極管支撐結(jié)構(gòu)由在不同溫度區(qū)間內(nèi)具有不同熱導(dǎo)率的金屬組成，其中，靠近熱二極管底部的金屬在低溫區(qū)具有較高的熱導(dǎo)率，而在高溫區(qū)具有較低的熱導(dǎo)率。 [0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果： [0019] 1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)由于熱二極管支撐結(jié)構(gòu)的采用，使得熱量從高溫向低溫傳遞比從低溫向高溫傳遞困難，從而有效的隔絕了杜瓦瓶的漏熱。 [0020] 2、在杜瓦瓶?jī)?nèi)部環(huán)境劇烈失穩(wěn)的情況下容易把熱量導(dǎo)出來(lái)，增加了安全系數(shù)，提升了杜瓦瓶的性能。 附圖說(shuō)明 [0021] 圖1為本發(fā)明一種采用熱二極管支撐結(jié)構(gòu)的杜瓦瓶。 [0022] 其中：1為外蓋板防爆閥，2為杜瓦外蓋板，3為內(nèi)蓋板防爆閥，4為杜瓦內(nèi)蓋板，5為杜瓦外瓶，6為熱二極管支撐結(jié)構(gòu)，7為注液管，8為外瓶抽氣孔，9為外蓋板螺栓，10為內(nèi)瓶抽氣孔，11為內(nèi)蓋板螺栓，12為杜瓦內(nèi)瓶。 具體實(shí)施方式