專利名稱：一種能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱能應(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。本發(fā)明的熱 開關(guān)可將連續(xù)熱信號(hào)離散化成開關(guān)量熱信號(hào)，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)外未見與本發(fā)明同類 或相似的熱開關(guān)。該熱開關(guān)可廣泛應(yīng)用于熱信息的傳輸、計(jì)算與控制的相關(guān)器件 與機(jī)器的設(shè)計(jì)與制造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)，能將連續(xù)熱 信號(hào)變換成離散熱信號(hào)，可廣泛應(yīng)用于熱信息的傳輸、計(jì)算與控制的相關(guān)器件與 機(jī)器的設(shè)計(jì)與制造。
本發(fā)明采取的具體技術(shù)方案如下
一種能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)，包括熱信號(hào)輸入A端、熱信號(hào)輸入B 端、熱信號(hào)輸出端和信號(hào)控制端，熱信號(hào)輸入端、熱信號(hào)輸出端和信號(hào)控制端的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)封裝于一個(gè)絕熱體中。本發(fā)明的能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)，其熱信號(hào)輸入A端與高溫信號(hào)連
接，熱信號(hào)輸入B端與低溫信號(hào)連接，信號(hào)控制端為狀態(tài)低時(shí)，熱信號(hào)輸出端與 熱信號(hào)輸入A端連通，熱信號(hào)輸出端輸出高溫?zé)嵝盘?hào)；信號(hào)控制端為狀態(tài)高時(shí)， 熱信號(hào)輸出端與熱信號(hào)輸入B端連通，熱信號(hào)輸出端輸出低溫?zé)嵝盘?hào)；于是熱信 號(hào)輸出端得到的信號(hào)就是高低變化的熱信號(hào)，將連續(xù)的高溫?zé)嵝盘?hào)和低溫?zé)嵝盘?hào) 離散化成高低交替變化的熱信號(hào)，即離散熱信號(hào)。信號(hào)控制端的變化頻率和脈沖 寬度，決定熱信號(hào)輸出端的離散熱信號(hào)頻率和高低溫?zé)嵝盘?hào)的寬度；高溫?zé)嵝盘?hào) 和低溫?zé)嵝盘?hào)的幅值決定了離散熱信號(hào)幅值的高低幅度。絕熱體將熱輻射和熱對(duì) 流對(duì)熱傳導(dǎo)的影響減小到最低。
本發(fā)明的能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)有2個(gè)熱信號(hào)輸入、1個(gè)熱信號(hào) 輸出端和1個(gè)信號(hào)控制端。熱信號(hào)輸出端與2個(gè)熱信號(hào)輸入端和信號(hào)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。
本發(fā)明的能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)的2個(gè)熱信號(hào)輸入端、1個(gè)熱信號(hào) 輸出端和1個(gè)信號(hào)控制端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被封裝在一個(gè)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。
本發(fā)明的一個(gè)信號(hào)控制端的輸入信號(hào)可以是聲信號(hào)、光信號(hào)、熱信號(hào)、電 信號(hào)、磁信號(hào)等。輸入熱信號(hào)和控制信號(hào)與輸出熱信號(hào)之間的邏輯關(guān)系的具體 實(shí)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(shí)現(xiàn)。
該能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)的熱信號(hào)輸入端，熱信號(hào)輸出端優(yōu)先采 用高效導(dǎo)熱材料或高效導(dǎo)熱管制造。
該能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)的實(shí)物大小可根據(jù)實(shí)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(jí)到厘米、米數(shù)量級(jí)。該熱開關(guān)的四個(gè)端口引腳可以有多種封裝形式，如導(dǎo)熱引腳封裝、對(duì)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(hào)的物理介質(zhì)可以是氣體、液體、固體。
本發(fā)明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。而本發(fā)明的能輸出離散熱信號(hào)的新型 熱開關(guān)是將連續(xù)熱信號(hào)離散化成開關(guān)量熱信號(hào)，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(jì)算與控制的相關(guān)器件與機(jī)器的設(shè)計(jì)與制造。


圖1為本發(fā)明能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)工作原理示意圖。
圖3為本發(fā)明能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)實(shí)施例中波形示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明的能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)由熱信號(hào)輸入A端1 、 熱信號(hào)輸入B端2、熱信號(hào)輸出端3、信號(hào)控制端4和絕熱體5組成，熱信號(hào)輸 入端、熱信號(hào)輸出端和信號(hào)控制端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)封裝于一個(gè)絕熱體5中。
如圖2所示，熱信號(hào)輸入A端1與高溫信號(hào)連接，熱信號(hào)輸入B端2與低 溫信號(hào)連接，信號(hào)控制端4為狀態(tài)低時(shí)，熱信號(hào)輸出端3與熱信號(hào)輸入A端1 連通，熱信號(hào)輸出端3輸出高溫?zé)嵝盘?hào)；信號(hào)控制端4為狀態(tài)高時(shí)，熱信號(hào)輸出端3與熱信號(hào)輸入B端2連通，熱信號(hào)輸出端3輸出低溫?zé)嵝盘?hào)；于是熱信號(hào)輸 出端3得到的信號(hào)就是高低變化的熱信號(hào)，將連續(xù)的高溫?zé)嵝盘?hào)和低溫?zé)嵝盘?hào)離 散化成高低交替變化的熱信號(hào)，即離散熱信號(hào)。
如圖3所示，6為輸入四端口熱開關(guān)的熱信號(hào)輸入B的熱信號(hào)波形，7為輸 入四端口熱開關(guān)的熱信號(hào)輸入A的熱信號(hào)波形，8為四端口熱開關(guān)的熱信號(hào)輸出 端的熱信號(hào)，9為四端口信號(hào)控制端的控制信號(hào)。圖3表明，信號(hào)控制端4的變 化頻率和脈沖寬度，決定熱信號(hào)輸出端3的離散熱信號(hào)頻率和高低溫?zé)嵝盘?hào)的寬 度，高溫?zé)嵝盘?hào)和低溫?zé)嵝盘?hào)的幅值決定了離散熱信號(hào)幅值的高低幅度。
為實(shí)現(xiàn)圖3所示的邏輯功能，兩個(gè)熱信號(hào)輸入端與熱信號(hào)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(gè)熱路在不需要連通時(shí)進(jìn)行隔熱設(shè) 計(jì)，即該四端口熱開關(guān)的2個(gè)熱信號(hào)輸入端、1個(gè)熱信號(hào)輸出端和1個(gè)信號(hào)控制 端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要被封裝在一個(gè)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。
該能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)有1個(gè)信號(hào)控制端，信號(hào)控制端的輸入 信號(hào)可以是聲信號(hào)、光信號(hào)、熱信號(hào)、電信號(hào)、磁信號(hào)等。在控制信號(hào)的作用 下，熱信號(hào)輸入熱路與輸出熱信號(hào)熱路之間的開關(guān)連接的具體實(shí)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(shí)現(xiàn)。用機(jī)械方法實(shí) 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
1.一種能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)，其特征在于，包括熱信號(hào)輸入A端(1)、熱信號(hào)輸入B端(2)、熱信號(hào)輸出端(3)和信號(hào)控制端(4)，熱信號(hào)輸入端、熱信號(hào)輸出端和信號(hào)控制端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)封裝于一個(gè)絕熱體(5)中。
2. 如權(quán)利要求l所述的能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)，其特征在于，熱信號(hào) 輸入A端(1)與高溫信號(hào)連接，熱信號(hào)輸入B端(2)與低溫信號(hào)連接，信 號(hào)控端(4)為狀態(tài)低時(shí)，熱信號(hào)輸出端(3)與熱信號(hào)輸入A端(1)連通， 熱信號(hào)輸出端(3)輸出高溫?zé)嵝盘?hào)；信號(hào)控制端(4)為狀態(tài)高時(shí)，熱信號(hào) 輸出端(3)與熱信號(hào)輸入B端(2)連通，熱信號(hào)輸出端(3)輸出低溫?zé)嵝?號(hào)。
3. 如權(quán)利要求l所述的能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)，其特征在于，信號(hào)控 制端的輸入信號(hào)包括聲信號(hào)、光信號(hào)、熱信號(hào)、電信號(hào)和磁信號(hào)。
4. 如權(quán)利要求l所述的能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)，其特征在于，熱信號(hào) 輸入端和熱信號(hào)輸出端采用導(dǎo)熱材料或?qū)峁苤圃臁?br> 5. 如權(quán)利要求l所述的能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)，其特征在于，熱信號(hào) 輸入、控制信號(hào)和熱信號(hào)輸出之間的邏輯關(guān)系通過機(jī)械、電子、電氣、電 磁或固體熱物理傳導(dǎo)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
6. 如權(quán)利要求l所述的能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)，其特征在于，熱開關(guān) 的四個(gè)端口引腳的封裝形式包括導(dǎo)熱引腳封裝、對(duì)流引腳封裝和輻射引腳 封裝。
7. 如權(quán)利要求6所述的能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)，其特征在于，熱開關(guān) 的四個(gè)端口引腳的封裝材料可以是金屬、陶瓷、塑料或幾種材料的混合和 集成。
8.如權(quán)利要求l所述的能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)，其特征在于，在熱開 關(guān)中傳遞熱信號(hào)的物理介質(zhì)可以是氣體、液體或固體。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及一種熱開關(guān)。本發(fā)明所述的能輸出離散熱信號(hào)的新型熱開關(guān)包括熱信號(hào)輸入A端、熱信號(hào)輸入B端、熱信號(hào)輸出端和信號(hào)控制端，熱信號(hào)輸入端、熱信號(hào)輸出端和信號(hào)控制端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)封裝于一個(gè)絕熱體中。本發(fā)明的四端口熱開關(guān)是將連續(xù)熱信號(hào)離散化成開關(guān)量熱信號(hào)，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(jì)算與控制的相關(guān)器件與機(jī)器的設(shè)計(jì)與制造。
文檔編號(hào)H01L37/00GK101409325SQ200810200718
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)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(qǐng)人:上海第二工業(yè)大學(xué)