用于焦耳-汤姆逊冷却器的部件和用于制造这种部件的方法技术

一种用于焦耳

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于焦耳-汤姆逊冷却器的部件和用于制造这种部件的方法


[0001]本专利技术涉及一种焦耳-汤姆逊(Joule
–
Thomson)冷却器以及一种用于制造这种冷却器的方法。

技术介绍

[0002]以已知的方式，焦耳-汤姆逊冷却器是一种通过使高压气体膨胀来制冷的设备。
[0003]例如，在红外探测设备中发现了这种类型的冷却器，其目的是冷却这种设备的红外探测器。膨胀气体经过红外探测器附近，然后经由排气管道排放到冷却器外部。
[0004]已知在排气管道中布置有密封件以封闭该排气管道。因此，密封件防止来自冷却器外部的污染气体被引入到冷却器中，污染气体被引入到冷却器中将损害冷却器的良好运作。
[0005]该密封件被适配成在由冷却器触发的气体膨胀的作用下遭到破坏。一旦密封件被破坏，膨胀气体就会从冷却器中排出。
[0006]构成独立部件的密封件被焊接到其中形成有排气管道的金属部件。
[0007]然而，将这两个部件组装之后形成的封闭元件具有笨重的缺点。但是，在一些应用中，尽可能地减轻冷却器的重量绝对是至关重要的。
[0008]此外，这种焊接执行起来相对复杂。实际上，必须要密封这种焊缝。
[0009]最后，金属的使用涉及制造冷却器的额外成本。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提出一种更易于制造且制造成本较低的焦耳-汤姆逊冷却器。
[0011]因此，根据第一方面，提出了一种用于焦耳-汤姆逊冷却器的部件，该部件通过增材制造方法获得，该部件包括排气管道和封闭该排气管道的密封件，该密封件被适配成在由冷却器触发的气体膨胀的作用下至少部分地破坏，以允许气体通过排气管道排出冷却器。
[0012]该部件包括与由密封件封闭的该排气管道分开的第二排气管道。
[0013]用于制造部件的方法包括将粉末层沿着堆叠轴线堆叠以形成该部件，该堆叠轴线平行于第二排气管道的中心轴线。
[0014]通过沿着该特定的堆叠轴线堆叠粉末层来形成部件的优点是使部件在第二管道处的形状缺陷最小化。当利用封闭元件封闭第二管道时，这种缺陷可能会损害第二管道的密封。
[0015]根据第一方面的部件可进一步包括单独采用或以技术上可行的组合采用的以下特征。
[0016]在用于对部件进行增材制造的方法期间，该密封件优选地不平行于已经堆叠以形成部件的粉末层。
[0017]密封件优选地包括：
[0018]·
用于连接到排气管道的第一连接部分，该第一连接部分被适配成在气体膨胀的作用下破坏，
[0019]·
用于连接到排气管道的第二连接部分，该第二连接部分被适配成即使在气体膨胀的情况下也保持连接到排气管道，该第二连接部分形成铰链，一旦第一连接部分破坏，密封件可围绕该铰链相对于排气管道枢转。
[0020]该部件优选地包括格栅，该格栅在密封件的下游被布置在排气管道中，以便当密封件在气体膨胀的作用下破坏时将密封件保留在排气管道中，该格栅具有至少一个出口孔口，该至少一个出口孔口通入到排气管道中并通向冷却器外部。
[0021]该部件优选地包括第一表面和第二表面，该第一表面界定密封件与格栅之间的排气管道，该第二表面部分地界定出口孔口，第二表面使第一表面连续延伸。
[0022]该部件优选地由塑性材料制成。
[0023]优选地，该部件是一体式元件。这有助于减少冷却器的部件的数量，从而进一步简化冷却器的制造。
[0024]根据第二方面，还提出了一种用于焦耳-汤姆逊冷却器的组件，该组件包括根据本专利技术的第一方面的部件以及封闭元件，该封闭元件能够在敞开位置与封闭位置之间移动，该敞开位置允许气体在密封件未破坏时通过第二排气管道排出，该封闭位置防止气体通过第二排气管道排出。
[0025]封闭元件优选地包括螺钉，该螺钉与形成在第二排气管道中的螺纹配合。
[0026]该组件还可以包括用于将封闭元件保留在第二排气管道中的保留装置。
[0027]根据第三方面，提出了一种焦耳-汤姆逊冷却器，该焦耳-汤姆逊冷却器包括根据第一方面的部件或根据第二方面的组件。
[0028]根据第四方面，提出了一种红外探测设备，该红外探测设备包括红外探测器以及用于冷却该红外探测器的根据本专利技术的第三方面的冷却器。
[0029]根据第五方面，提出了一种用于获得根据第一方面的部件的制造方法。
[0030]根据第六方面，提出了一种用于制造根据第四方面的焦耳-汤姆逊冷却器的方法。
附图说明
[0031]本专利技术的其他特征、目的和优点将从仅为说明性和非限制性的并且应当参照附图阅读的以下描述中显现出来，在附图中：
[0032]·
图1是根据一个实施例的包括冷却器的红外探测设备的截面图；
[0033]·
图2a和图2b分别是详细示出了已经在图1中示出的冷却器的一些气体管道的透视图和截面图；
[0034]·
图3是已经在图1中示出的冷却器的排放部件的侧视图；
[0035]·
图4是已经在图3中示出的冷却器的排放部件的纵向截面图；
[0036]·
图5是由图3的排放部件限定的排放管道部分的示意性截面图；
[0037]·
图6还详细示出了在图3至图5中示出的部件中存在的密封件的一部分；
[0038]·
图7是图3的排放部件的一部分的正视图；
[0039]·
图8是已经在图3中示出的冷却器的排放部件的部分纵向截面图。
[0040]在所有的附图中，相似的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
[0041]参照图1，红外探测设备包括红外探测器D和用于冷却红外探测器D的冷却器1。
[0042]该红外探测设备例如是用于导弹的导引头。
[0043]冷却器1是焦耳-汤姆逊(Joule
–
Thomson)类型的冷却器，该冷却器利用气体冷却红外探测器。
[0044]以本身已知的方式，冷却器1包括进气管道2，该进气管道包括进气孔口4(在图2中可见)并且终止于布置在探测器D附近的膨胀孔口(或喷嘴)。
[0045]进气孔口本身经由管子或导管6连接到气体贮存器(图中未示出)。该气体贮存器通常是压缩到几百巴(例如700巴)的气瓶。
[0046]进气管道2特别地包括螺旋形部分，从而以相对小的体积具有较大的长度。
[0047]参照图2a和图2b，该螺旋形部分包括围绕圆柱形支撑件缠绕的导管和围绕导管径向突出的多个翅片5。在该导管中循环的气体沿着螺旋形路径流向膨胀孔口(该路径由图2b中向上指出的虚线箭头表示)。
[0048]冷却器1还包括第二管道6，膨胀孔口也通入到该第二管道中。
[0049]第二管道6被布置成在冷却器1运作期间接纳来自膨胀孔口的气体。
[0050]第二管道6形成在一环形空间中，进气管道2的螺旋形部分在该环形空间中缠绕。在该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于焦耳-汤姆逊冷却器(1)的部件(10)，所述部件(10)包括：
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第一排气管道(8)，
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封闭所述第一排气管道(8)的密封件(15)，所述密封件(15)被适配成在由所述冷却器(1)触发的气体膨胀的作用下至少部分地破坏，以允许气体通过所述第一排气管道(8)排出所述冷却器(1)，
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与所述第一排气管道(8)分开的第二排气管道(30)，所述部件通过增材制造方法获得，所述增材制造方法包括将粉末层沿着堆叠轴线堆叠以形成所述部件(10)，所述堆叠轴线平行于所述第二排气管道(30)的中心轴线。2.根据前一项权利要求所述的部件(10)，其中，所述密封件(15)不平行于所述层。3.根据前述权利要求中任一项所述的部件(10)，其中，所述密封件(15)包括：
·
用于将所述密封件(15)连接到排气管道(8)的第一连接部分(20)，所述第一连接部分(20)被适配成在所述气体膨胀的作用下破坏，
·
用于将所述密封件(15)连接到所述排气管道(8)的第二连接部分(22)，所述第二连接部分(2)被适配成即使在气体膨胀的情况下也保持连接到所述排气管道(8)，所述第二连接部分(22)形成铰链，一旦所述第一连接部分(20)破坏，所述密封件(15)可围绕所述铰链相对于所述排气管道(8)枢转。4.根据前述权利要求中任一项所述的部件(10)，所述部件进一步包括格栅(26)，所述格栅在所述密封件(15)的下游被布置在所述排气管道(8)中，以便当所述密封件(15)在所述气体膨胀的作用下破坏时将所述密封件(15)保留在所述排气管道中，所述格栅(26)具有至少一个出口孔口，所述至少一个出口孔口通入到所述排气管道中并通向所述冷却器(1)外部。5.根据前一项权利要求所述的部件，其中，所述部件(10)包括第一表面(16)和第二表面，所述第一表面界定所述密封件(15)与所述格栅(26)之间的排气管道(30)，所述第二表面部分地界定出口孔口，所述第二表面使所述第一表面(16)连续延伸。6.根据前述权利要求中任一项所述的部件，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯特兰，
申请(专利权)人：赛峰电子与防务公司，
类型：发明
国别省市：