一種錐形快速節(jié)流制冷器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及錐形節(jié)流制冷器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用單根肋片管雙層繞制而成的錐形快速節(jié)流制冷器。
【背景技術(shù)】
[0002]錐形節(jié)流制冷器因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、啟動(dòng)時(shí)間短、效率高、可靠耐用等特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用在紅外探測(cè)領(lǐng)域，尤其在導(dǎo)彈制導(dǎo)、紅外前視等軍事裝備上發(fā)揮了重要作用。
[0003]錐形節(jié)流制冷器是一種利用等焓膨脹的焦耳-湯姆遜效應(yīng)的節(jié)流微制冷器。節(jié)流微制冷器可看作一種微型液化裝置，其技術(shù)關(guān)鍵有以下幾點(diǎn):①利用高壓非理想氣體在特定溫度下壓力降低而產(chǎn)生的冷效應(yīng)；②利用微型高效熱交換器對(duì)此效應(yīng)進(jìn)行積累和放大，使工作物質(zhì)達(dá)到低溫，成為液化或半液化狀態(tài)；③利用低溫工作物質(zhì)對(duì)電子器件進(jìn)行射流沖擊達(dá)到高速冷卻的目的。
[0004]現(xiàn)有的錐形節(jié)流制冷器均為多層設(shè)計(jì)，采用兩根肋片管繞制而成。由于兩根肋片管在錐形骨架上繞制完成后，需要在錐形骨架頂端匯流，再通過(guò)節(jié)流管(孔)使制冷工質(zhì)從小孔中噴出，從而達(dá)到制冷的目的。因此，在兩根肋片管匯流以及與節(jié)流管連接時(shí)都需要進(jìn)行焊接操作。但因該位置空間位置以及肋片的直徑都很小，在操作時(shí)是很難操作，還很容易造成堵塞影響制冷效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種錐形快速節(jié)流制冷器，該錐形節(jié)流制冷器采用單根肋片管雙層繞制而成，能夠解決采用兩根肋片管制作錐形節(jié)流制冷器時(shí)存在的問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0007]一種錐形快速節(jié)流制冷器，包括錐形骨架、肋片管、進(jìn)氣接頭、安裝在錐形骨架頂部的冷頭固定座和安裝在錐形骨架底部的尾部法蘭。
[0008]所述的錐形骨架內(nèi)部填充有發(fā)泡層。
[0009]所述的冷頭固定座上開(kāi)設(shè)有用于固定肋片管的凹槽。
[0010]所述的肋片管為I根，肋片管的中間部位嵌入安裝在冷頭固定座上的凹槽內(nèi)，肋片管的兩端分別沿錐形骨架外周繞制成兩層并連接在進(jìn)氣接頭上。安裝在冷頭固定座凹槽內(nèi)的肋片管上開(kāi)設(shè)有節(jié)流孔，且肋片管末端與進(jìn)氣接頭相連通。
[0011]所述的進(jìn)氣接頭的兩端分別嵌入安裝在發(fā)泡層與尾部法蘭內(nèi)。
[0012]進(jìn)一步的，所述的冷頭固定座的外徑大于錐形骨架頂部的外徑。通過(guò)使冷頭固定座的外徑大于錐形骨架頂部的外徑，能夠在冷頭固定座與錐形骨架連接處形成一個(gè)防滑臺(tái)階，用于保證肋片管在錐形骨架外周繞制的穩(wěn)定性。
[0013]所述的錐形骨架采用硬質(zhì)塑料或環(huán)氧膠木材料。
[0014]所述的發(fā)泡層采用聚氨酯發(fā)泡劑。
[0015]所述的進(jìn)氣接頭采用不銹鋼材料。
[0016]所述的尾部法蘭采用硬質(zhì)塑料。
[0017]所述的錐形骨架底部通過(guò)低溫膠與尾部法蘭粘接相連。
[0018]由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型僅采用一根肋片管就實(shí)現(xiàn)了在錐形骨架上進(jìn)行雙層繞制，并達(dá)到快速制冷的目的，從而有效解決了現(xiàn)有的采用兩根肋片管進(jìn)行雙層繞制時(shí)存在的焊接難度大、易堵塞等問(wèn)題。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、絕熱充分、冷卻效果好等特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的剖視圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型的俯視圖；
[0021]圖3是本實(shí)用新型的頂端局部放大圖。
[0022]其中:
[0023]1、尾部法蘭，2、進(jìn)氣接頭，3、發(fā)泡層，4、錐形骨架，5、肋片管，6、節(jié)流孔，7、冷頭固定座。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明:
[0025]如圖1-圖3所示的一種錐形快速節(jié)流制冷器，包括錐形骨架4、肋片管5、進(jìn)氣接頭2、安裝在錐形骨架4頂部的冷頭固定座7和安裝在錐形骨架4底部的尾部法蘭I。
[0026]所述的冷頭固定座7上開(kāi)設(shè)有用于固定肋片管的凹槽，且冷頭固定座7的外徑大于錐形骨架頂部的外徑。所述的肋片管5為I根，肋片管5的中間部位嵌入安裝在冷頭固定座7上的凹槽內(nèi)，肋片管5的兩端分別沿錐形骨架外周周向繞制成兩層并連接在進(jìn)氣接頭2上。安裝在冷頭固定座7凹槽內(nèi)的肋片管上開(kāi)設(shè)有節(jié)流孔6，且肋片管5末端與進(jìn)氣接頭2相連通。
[0027]由于冷頭固定座7的外徑大于錐形骨架4頂部的外徑，這樣就能產(chǎn)生一個(gè)防滑臺(tái)階。又因?yàn)槔咂?中間部位固定在冷頭固定座7上的凹槽內(nèi)，肋片管5其它部分在錐形骨架4上同向纏繞就不會(huì)發(fā)生滑移現(xiàn)象，對(duì)肋片管5起到良好的固定作用。因?yàn)楸緦?shí)用新型的里外兩層均由一根肋片管繞制而成，且這根肋片管的中間部位是嵌入安裝在冷頭固定座7的凹槽中，并在固定在凹槽中的肋片管上打有一節(jié)流孔6。所以，本實(shí)用新型在制作過(guò)程中，就無(wú)需像采用兩根肋片管時(shí)因兩肋片管要在錐形骨架頂部匯流而要進(jìn)行高難度焊接，并同時(shí)消除了兩根肋片管在錐形骨架頂部匯流時(shí)易堵塞的問(wèn)題。
[0028]進(jìn)一步的，所述的錐形骨架4內(nèi)部填充有發(fā)泡層3。所述的發(fā)泡層3采用聚氨酯發(fā)泡劑。采用聚氨酯發(fā)泡劑填充在錐形骨架4內(nèi)部，能夠有效減少腔體內(nèi)部因空氣對(duì)流而產(chǎn)生的冷量損耗，達(dá)到快速制冷的目的。
[0029]進(jìn)一步的，所述的進(jìn)氣接頭2的兩端分別嵌入安裝在發(fā)泡層3與尾部法蘭I內(nèi)。發(fā)泡層3底部開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣接頭安裝孔，尾部法蘭I上設(shè)有六邊形的中孔。進(jìn)氣接頭2的上端設(shè)有小孔與肋片管進(jìn)行錫釬焊接，進(jìn)氣接頭2的下端被設(shè)計(jì)成與尾部法蘭中孔一致的六邊形，并嵌入安裝在中孔內(nèi)并采用環(huán)氧樹(shù)脂與中孔膠接。如此固定安裝進(jìn)氣接頭，能夠保證進(jìn)氣接頭的穩(wěn)定性，加強(qiáng)進(jìn)氣接頭的抗扭力。
[0030]進(jìn)一步的，所述的錐形骨架4采用硬質(zhì)塑料或環(huán)氧膠木材料。
[0031]所述的進(jìn)氣接頭2采用不銹鋼材料。
[0032]所述的尾部法蘭I采用硬質(zhì)塑料。
[0033]所述的錐形骨架4底部通過(guò)低溫膠與尾部法蘭I粘接相連。
[0034]本實(shí)用新型的工作原理為:
[0035]將該節(jié)流制冷器裝入與之相適應(yīng)的紅外真空杜瓦內(nèi)，高壓高純氮?dú)?氬)通過(guò)氣路接頭進(jìn)入進(jìn)氣接頭2。氣體通過(guò)同向纏繞在錐形骨架4上的肋片管5內(nèi)部進(jìn)入到頂端的節(jié)流孔6，并從節(jié)流孔6中高速?lài)姵?，產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)，使節(jié)流孔6附近產(chǎn)生低溫區(qū)域。連續(xù)噴出的冷卻氣體再通過(guò)錐形骨架4上的兩層肋片管5外部間隙流出紅外真空杜瓦，在氣體流出的過(guò)程中不斷與肋片管5進(jìn)行換熱，肋片管5再與肋片管5內(nèi)部氣體進(jìn)行換熱，使得整個(gè)節(jié)流制冷器的節(jié)流孔6端的噴出氣體溫度越來(lái)越低，最終達(dá)到設(shè)計(jì)要求的溫度。
[0036]本實(shí)用新型的具體制作過(guò)程為:
[0037](I)選取長(zhǎng)度適宜的肋片管I根，將肋片管5從中間部位嵌入安裝至冷頭固定座7上的凹槽中。
[0038](2)用肋片管5的一端進(jìn)行第一層繞制。將肋片管5的一端從冷頭固定座7的底部也就是防滑臺(tái)階下面開(kāi)始，沿錐形骨架4的外周自上至下進(jìn)行第一層肋片管的繞制。在繞制過(guò)程中，要用力均勻且使肋片管5與錐形骨架4的外周緊密貼合，同時(shí)要保證相鄰兩圈相互靠緊且繞制間隙均勻一致。當(dāng)繞制到錐形骨架4的底端后，用焊錫將最后一圈與倒數(shù)第二圈固定，并在進(jìn)行第一層繞制的肋片管的尾端留出一定的長(zhǎng)度。
[0039](3)用肋片管5的另一端進(jìn)行第二層繞制。首先，從冷頭固定座開(kāi)始，將肋片管的另一端順著第一層肋片管的彎曲方向在冷頭固定座7上彎曲，使該端肋片管繼續(xù)沿第一層肋片管上下圈之間的凹槽在錐形骨架4的外周進(jìn)行第二層繞制，直至第一層焊錫連接的位置。最后，用焊錫將該端肋片管固定至第一層肋片管上，并在其尾端留出適當(dāng)長(zhǎng)度。
[0040](4)采用聚氨酯發(fā)泡劑在錐形骨架4內(nèi)部進(jìn)行發(fā)泡充填，形成發(fā)泡層3。當(dāng)充填完成并固化后，在保證錐形骨架內(nèi)部填滿的基礎(chǔ)上，去除多余的發(fā)泡材料。用小刀在發(fā)泡層3的底部挖一與進(jìn)氣接頭2大小深度基本一致的進(jìn)氣接頭安裝孔，以使進(jìn)氣接頭的上端能夠嵌入安裝在發(fā)泡層3內(nèi)。
[0041](5)將繞制完成后的肋片管5的兩端預(yù)留的部分彎向錐形骨架4內(nèi)部，并用焊錫固定在進(jìn)氣接頭2上。焊接過(guò)程中，要確保進(jìn)氣接頭2與肋片管無(wú)任何堵塞和虛焊，保證進(jìn)氣接頭2與肋片管5內(nèi)部暢通、外部無(wú)泄漏。
[0042](6)將進(jìn)氣接頭2下端嵌入安裝在尾部法蘭I的中孔中，并用環(huán)氧樹(shù)脂膠接固化。
[0043](7)在錐形骨架4的底部邊緣涂覆少量低溫膠，使其與尾部法蘭I粘接并固化。
[0044](8)根據(jù)制冷器的規(guī)格需求，選用合適的鉆頭在肋片管5的中間部位開(kāi)設(shè)節(jié)流孔
6ο
[0045]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種錐形快速節(jié)流制冷器，其特征在于:包括錐形骨架(4)、肋片管(5)、進(jìn)氣接頭(2)、安裝在錐形骨架頂部的冷頭固定座(7)和安裝在錐形骨架(4)底部的尾部法蘭(I); 所述的錐形骨架(4)內(nèi)部填充有發(fā)泡層(3); 所述的冷頭固定座(7)上開(kāi)設(shè)有用于固定肋片管的凹槽； 所述的肋片管(5)為I根，肋片管(5)的中間部位嵌入安裝在冷頭固定座(7)上的凹槽內(nèi)，肋片管(5)的兩端分別沿錐形骨架(4)外周繞制成兩層并連接在進(jìn)氣接頭(2)上；安裝在冷頭固定座(7)凹槽內(nèi)的肋片管上開(kāi)設(shè)有節(jié)流孔(6)，且肋片管(5)末端與進(jìn)氣接頭(2)相連通； 所述的進(jìn)氣接頭(2 )的兩端分別嵌入安裝在發(fā)泡層(3 )與尾部法蘭(I)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錐形快速節(jié)流制冷器，其特征在于:所述的冷頭固定座(7)的外徑大于錐形骨架(4)頂部的外徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錐形快速節(jié)流制冷器，其特征在于:所述的錐形骨架(4)采用硬質(zhì)塑料或環(huán)氧膠木材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錐形快速節(jié)流制冷器，其特征在于:所述的發(fā)泡層(3)采用聚氨酯發(fā)泡劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錐形快速節(jié)流制冷器，其特征在于:所述的進(jìn)氣接頭(2)采用不銹鋼材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錐形快速節(jié)流制冷器，其特征在于:所述的尾部法蘭(I)采用硬質(zhì)塑料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錐形快速節(jié)流制冷器，其特征在于:所述的錐形骨架(4)底部通過(guò)低溫膠與尾部法蘭(I)粘接相連。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種錐形快速節(jié)流制冷器，包括錐形骨架、肋片管、進(jìn)氣接頭和安裝在錐形骨架底部的尾部法蘭。錐形骨架內(nèi)部填充有發(fā)泡層。肋片管為1根，其中間部位嵌入安裝在錐形骨架的頂部，其兩端分別沿錐形骨架外周繞制成兩層并連接在進(jìn)氣接頭上。肋片管的中間部位開(kāi)設(shè)有節(jié)流孔，肋片管末端與進(jìn)氣接頭采用錫釬焊的方式進(jìn)行相連。進(jìn)氣接頭的兩端分別嵌入安裝在發(fā)泡層與尾部法蘭內(nèi)。本實(shí)用新型僅采用一根肋片管就實(shí)現(xiàn)了在錐形骨架上進(jìn)行雙層繞制，并達(dá)到快速制冷的目的，從而有效解決了現(xiàn)有的采用兩根肋片管進(jìn)行雙層繞制時(shí)存在的焊接難度大、易堵塞等問(wèn)題。
【IPC分類(lèi)】F25B9-02
【公開(kāi)號(hào)】CN204345962
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420764698
【發(fā)明人】杜文飛, 劉婷, 仰葉, 朱魁章, 范恒, 徐魁, 霍延輝
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十六研究所
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年12月9日