專利名稱：一種四端口熱開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于熱能應(yīng)用技術(shù)，信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體的是涉及一種熱開關(guān)。
背景技術(shù)：
目前的熱開關(guān)作為傳熱的控制器件廣泛應(yīng)用于熱控制技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型 的四端口熱開關(guān)是將連續(xù)熱信號離散化成開關(guān)量熱信號，當(dāng)然，也不排除用于其 他目的。該熱開關(guān)是將熱能的應(yīng)用從傳統(tǒng)的能量利用(主要是熱機(jī)與保溫)，向
信息利用方式拓展的一種關(guān)鍵器件。目前為止的熱開關(guān)都是3端口的，而且都是 作為熱能的能量利用部件，不能作為熱信息傳輸器件。目前為止，國內(nèi)外未見與 本實用新型同類或相似的四端口熱開關(guān)。該熱開關(guān)可廣泛應(yīng)用于熱信息的傳輸、 計算與控制的相關(guān)器件與機(jī)器的設(shè)計與制造。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的就是提供一種四端口熱開關(guān)，能將連續(xù)熱信號變換成離 散熱信號，可廣泛應(yīng)用于熱信息的傳輸、計算與控制的相關(guān)器件與機(jī)器的設(shè)計與 制造。
本實用新型采取的具體技術(shù)方案如下
一種四端口熱開關(guān)，包括熱信號輸入A端、熱信號輸入B端、熱信號輸出
端和信號控制端，熱信號輸入端、熱信號輸出端和信號控制端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)封裝于一個絕熱體中。
本實用新型的四端口熱開關(guān)，其熱信號輸入A端與高溫信號連接，熱信號 輸入B端與低溫信號連接，信號控制端為狀態(tài)低時，熱信號輸出端與熱信號輸入 A端連通，熱信號輸出端輸出高溫?zé)嵝盘?；信號控制端為狀態(tài)高時，熱信號輸出 端與熱信號輸入B端連通，熱信號輸出端輸出低溫?zé)嵝盘枺挥谑菬嵝盘栞敵龆说?到的信號就是高低變化的熱信號，將連續(xù)的高溫?zé)嵝盘柡偷蜏責(zé)嵝盘栯x散化成高 低交替變化的熱信號，即離散熱信號。信號控制端的變化頻率和脈沖寬度，決定 熱信號輸出端的離散熱信號頻率和高低溫?zé)嵝盘柕膶挾龋桓邷責(zé)嵝盘柡偷蜏責(zé)嵝?號的幅值決定了離散熱信號幅值的高低幅度。絕熱體將熱輻射和熱對流對熱傳導(dǎo) 的影響減小到最低。
本實用新型的四端口熱開關(guān)有2個熱信號輸入、l個熱信號輸出端和l個 信號控制端。熱信號輸出端與2個熱信號輸入端和信號控制端之間存在邏輯關(guān) 系，這種邏輯關(guān)系可以用波形圖描述。
本實用新型的四端口熱開關(guān)的2個熱信號輸入端、1個熱信號輸出端和1 個信號控制端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被封裝在一個絕熱體中，絕熱體可以采用多種技術(shù)工 藝制造，如真空絕熱封裝技術(shù)，絕熱材料填充封裝技術(shù)等。
本實用新型的一個信號控制端的輸入信號可以是聲信號、光信號、熱信號、 電信號、磁信號等。輸入熱信號和控制信號與輸出熱信號之間的邏輯關(guān)系的具 體實現(xiàn)手段很多，如機(jī)械、電子、電氣、電磁、固體熱物理傳導(dǎo)等技術(shù)均可實 現(xiàn)。
該四端口熱開關(guān)的熱信號輸入端，熱信號輸出端優(yōu)先采用高效導(dǎo)熱材料或 高效導(dǎo)熱管制造。該四端口熱開關(guān)的實物大小可根據(jù)實際應(yīng)用需要，從微觀到宏觀，幾何形 狀不限，尺寸從納米、微米數(shù)量級到厘米、米數(shù)量級。
該熱開關(guān)的四個端口引腳可以有多種封裝形式，如導(dǎo)熱引腳封裝、對流引 腳封裝、輻射引腳封裝。其制造材料可以用金屬、陶瓷、塑料或幾種材料的混 合和集成等在該熱開關(guān)中傳遞熱信號的物理介質(zhì)可以是氣體、液體、固體。
本實用新型的有益效果目前為止的熱開關(guān)都是3端口的，而且都是作為熱 能的能量利用部件，不能作為熱信息傳輸器件。而本實用新型的四端口熱開關(guān)是 將連續(xù)熱信號離散化成開關(guān)量熱信號，將熱能的應(yīng)用從傳統(tǒng)的能量利用(主要是 熱機(jī)與保溫)，向信息利用方式拓展，該熱開關(guān)可廣泛應(yīng)用于熱信息的傳輸、計 算與控制的相關(guān)器件與機(jī)器的設(shè)計與制造。


圖1為本實用新型四端口熱開關(guān)實施例結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實用新型四端口熱開關(guān)工作原理示意圖。
圖3為本實用新型四端口熱開關(guān)實施例中波形示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例進(jìn)一步說明本實用新型。
如圖1所示，本實用新型的四端口熱開關(guān)由熱信號輸入A端1、熱信號輸入 B端2、熱信號輸出端3、信號控制端4和絕熱體5組成，熱信號輸入端、熱信 號輸出端和信號控制端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)封裝于一個絕熱體5中。
如圖2所示，熱信號輸入A端1與高溫信號連接，熱信號輸入B端2與低溫信號連接，信號控制端4為狀態(tài)低時，熱信號輸出端3與熱信號輸入A端1 連通，熱信號輸出端3輸出高溫?zé)嵝盘?；信號控制?為狀態(tài)高時，熱信號輸出 端3與熱信號輸入B端2連通，熱信號輸出端3輸出低溫?zé)嵝盘?；于是熱信號?出端3得到的信號就是高低變化的熱信號，將連續(xù)的高溫?zé)嵝盘柡偷蜏責(zé)嵝盘栯x 散化成高低交替變化的熱信號，即離散熱信號。
如圖3所示，6為輸入四端口熱開關(guān)的熱信號輸入B的熱信號波形，7為輸 入四端口熱開關(guān)的熱信號輸入A的熱信號波形，8為四端口熱開關(guān)的熱信號輸出 端的熱信號，9為四端口信號控制端的控制信號。圖3表明，信號控制端4的變 化頻率和脈沖寬度，決定熱信號輸出端3的離散熱信號頻率和高低溫?zé)嵝盘柕膶?度，高溫?zé)嵝盘柡偷蜏責(zé)嵝盘柕姆禌Q定了離散熱信號幅值的高低幅度。
為實現(xiàn)圖3所示的邏輯功能，兩個熱信號輸入端與熱信號輸出端的內(nèi)部熱 路之間不能有熱的聯(lián)系，所以需要將著幾個熱路在不需要連通時進(jìn)行隔熱設(shè) 計，即該四端口熱開關(guān)的2個熱信號輸入端、1個熱信號輸出端和1個信號控制 端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要被封裝在一個絕熱體中。絕熱體可以有多種技術(shù)工藝制造， 如真空絕熱封裝技術(shù)，絕熱材料填充封裝技術(shù)等。
該四端口熱開關(guān)有1個信號控制端，信號控制端的輸入信號可以是聲信號、 光信號、熱信號、電信號、磁信號等。在控制信號的作用下，熱信號輸入熱路 與輸出熱信號熱路之間的開關(guān)連接的具體實現(xiàn)手段很多，如機(jī)械、電子、電氣、 電磁、固體熱物理傳導(dǎo)等技術(shù)均可實現(xiàn)。用機(jī)械方法實現(xiàn)該熱開關(guān)是最簡單有 效的，更為高效和有利于縮小該熱開關(guān)制造尺寸的技術(shù)是微結(jié)構(gòu)傳熱技術(shù)手段。
權(quán)利要求1.一種四端口熱開關(guān)，其特征在于，包括熱信號輸入A端(1)、熱信號輸入B端(2)、熱信號輸出端(3)和信號控制端(4)，熱信號輸入端、熱信號輸出端和信號控制端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)封裝于一個絕熱體(5)中。
2. 如權(quán)利要求l所述的四端口熱開關(guān)，其特征在于，熱信號輸入A端(1)與 高溫信號連接，熱信號輸入B端(2)與低溫信號連接，信號控制端(4)為 狀態(tài)低時，熱信號輸出端(3)與熱信號輸入A端(1)連通，熱信號輸出端(3)輸出高溫?zé)嵝盘枺恍盘柨刂贫?4)為狀態(tài)高時，熱信號輸出端(3)與 熱信號輸入B端(2)連通，熱信號輸出端(3)輸出低溫?zé)嵝盘枴?br> 3. 如權(quán)利要求l所述的四端口熱開關(guān)，其特征在于，信號控制端的輸入信號包 括聲信號、光信號、熱信號、電信號和磁信號。
4. 如權(quán)利要求1所述的四端口熱開關(guān)，其特征在于，熱開關(guān)的四個端口引腳 的封裝形式包括導(dǎo)熱引腳封裝、對流引腳封裝和輻射引腳封裝。
5. 如權(quán)利要求1所述的四端口熱開關(guān)，其特征在于，在熱開關(guān)中傳遞熱信號 的物理介質(zhì)可以是氣體、液體或固體。
專利摘要本實用新型具體涉及一種熱開關(guān)。本實用新型所述的四端口熱開關(guān)包括熱信號輸入A端、熱信號輸入B端、熱信號輸出端和信號控制端，熱信號輸入端、熱信號輸出端和信號控制端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)封裝于一個絕熱體中。本實用新型的四端口熱開關(guān)是將連續(xù)熱信號離散化成開關(guān)量熱信號，將熱能的應(yīng)用從傳統(tǒng)的能量利用向信息利用方式拓展，該熱開關(guān)可廣泛應(yīng)用于熱信息的傳輸、計算與控制的相關(guān)器件與機(jī)器的設(shè)計與制造。
文檔編號H01L37/00GK201364912SQ200820153668
公開日2009年12月16日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日
發(fā)明者進(jìn) 陳, 黃海燕 申請人:上海第二工業(yè)大學(xué)