[發(fā)明專(zhuān)利]旨在裝備于紅外視覺(jué)裝置并具有可變形元件的冷卻裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880046346.1
• 申請(qǐng)日: 2018-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110869682B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伯特蘭·科特羅;尼古拉斯·杜瓦爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 賽峰電子與防務(wù)公司
• 主分類(lèi)號(hào): F25B9/14
• 分類(lèi)號(hào): F25B9/14;F16J1/10
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 江海;李雪

本發(fā)明涉及一種冷卻裝置(8)，冷卻裝置包括：?外殼(22)；?能夠相對(duì)于外殼(22)旋轉(zhuǎn)地運(yùn)動(dòng)的曲柄(28)；?活塞(16)；?可旋轉(zhuǎn)地安裝在曲柄(28)上的聯(lián)接組件(34)，聯(lián)接組件(34)具有面對(duì)活塞(16)的第一邊緣(54)和與第一邊緣(54)相對(duì)的第二邊緣(56)；?集成在聯(lián)接組件(34)中并集成在活塞(16)中的可變形元件(64)，可變形元件(64)構(gòu)造成：當(dāng)曲柄(28)相對(duì)于外殼(22)旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述可變形元件在發(fā)生變形的同時(shí)使活塞(16)相對(duì)于外殼平移運(yùn)動(dòng)，可變形元件(64)集成在聯(lián)接組件(34)的第二邊緣(56)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種冷卻裝置。

該冷卻裝置有利地在紅外視覺(jué)裝置中獲得應(yīng)用。

背景技術(shù)

使得能夠在夜間或者透過(guò)煙霧觀(guān)察目標(biāo)的紅外視覺(jué)設(shè)備例如雙筒望遠(yuǎn)鏡是已知的。

這種紅外視覺(jué)設(shè)備包括紅外檢測(cè)器和冷卻裝置(還被稱(chēng)為冷機(jī)或微制冷器)，冷卻裝置確保以通常約為80開(kāi)氏度的溫度冷卻紅外檢測(cè)器。

用于已知的紅外視覺(jué)設(shè)備的斯特林阿爾法(Stirling alpha)型冷卻裝置包括殼體、能夠相對(duì)于殼體旋轉(zhuǎn)地運(yùn)動(dòng)的曲柄、可旋轉(zhuǎn)地安裝在曲柄上的聯(lián)接構(gòu)件、以及兩個(gè)活塞：通常被稱(chēng)為“熱”活塞的氣體壓縮活塞和與熱活塞相反通常被稱(chēng)為“冷”活塞的回?zé)崞骰钊?/p>

曲柄相對(duì)于殼體的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成兩個(gè)活塞中的每一個(gè)相對(duì)于殼體的往復(fù)平移運(yùn)動(dòng)，是通過(guò)兩個(gè)連桿實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)連桿一方面可旋轉(zhuǎn)地安裝在聯(lián)接部件上，另一方面安裝在其中一個(gè)活塞上，以形成通常的連桿-曲柄系統(tǒng)。

然而，連桿具有的缺點(diǎn)在于在紅外視覺(jué)設(shè)備中造成顯著有聲噪音。該噪音由當(dāng)力的方向改變時(shí)，兩個(gè)樞轉(zhuǎn)連接處的間隙補(bǔ)充沖擊產(chǎn)生的振動(dòng)導(dǎo)致，這兩個(gè)樞轉(zhuǎn)連接一方面由每個(gè)連桿與兩個(gè)活塞中的一個(gè)形成，另一方面由每個(gè)連桿與聯(lián)接構(gòu)件形成。該噪音會(huì)令紅外視覺(jué)設(shè)備的使用者不愉快。另外，紅外視覺(jué)設(shè)備通常旨在用于需要大的自由裁量權(quán)的任務(wù)。然而，由于該設(shè)備的連桿造成的顯著有聲噪音，導(dǎo)致可識(shí)別出紅外視覺(jué)設(shè)備的使用者。為了避免該有聲噪音問(wèn)題，需要將樞轉(zhuǎn)連接的間隙減小到幾微米。然而，這增加了冷卻裝置的制造成本。

連桿的另一缺點(diǎn)在于兩個(gè)樞轉(zhuǎn)連接可能磨損或卡住。為了避免這些問(wèn)題，需要完美地控制與連桿和兩個(gè)部件相關(guān)的摩擦參數(shù)(潤(rùn)滑、硬度、表面狀況等)，連桿可旋轉(zhuǎn)地安裝在這兩個(gè)部件上以形成兩個(gè)樞轉(zhuǎn)連接。然而，在不增加冷卻裝置的制造成本的情況下，不能滿(mǎn)足這些要求。

為了在不增加冷卻裝置的制造成本的情況下克服這些問(wèn)題，已經(jīng)提出用可變形元件代替使壓縮活塞移位的連桿。可變形元件一方面嵌入在活塞中，另一方面嵌入在聯(lián)接構(gòu)件的面對(duì)活塞的邊緣中。可變形元件整體上在聯(lián)接構(gòu)件和壓縮活塞之間延伸。當(dāng)曲柄相對(duì)于殼體連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，可變形元件在發(fā)生變形的同時(shí)將聯(lián)接構(gòu)件經(jīng)歷的往復(fù)平移運(yùn)動(dòng)傳遞到活塞。通過(guò)用可變形元件代替其中一個(gè)連桿，從冷卻裝置去除產(chǎn)生有聲噪音的至少一個(gè)樞轉(zhuǎn)連接。

然而，用于紅外視覺(jué)設(shè)備的冷卻裝置必須盡可能緊湊。為了滿(mǎn)足該緊湊要求，活塞和聯(lián)接構(gòu)件之間的距離與活塞的沖程相比要小些。其結(jié)果是，在活塞和該構(gòu)件之間延伸的可變形元件在曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)期間極其彎曲地偏置，從而造成顯著疲勞。

在文獻(xiàn)FR3033630中已經(jīng)提出不將可變形元件緊固到聯(lián)接構(gòu)件的面對(duì)活塞的第一邊緣，而是將可變形元件緊固到聯(lián)接構(gòu)件的與第一邊緣相對(duì)的第二相對(duì)邊緣。該第二邊緣與第一邊緣相比更遠(yuǎn)離活塞。結(jié)果，與可變形元件嵌入在聯(lián)接構(gòu)件的第一邊緣中的情況相比，可變形元件更長(zhǎng)。由于該額外的長(zhǎng)度，使得可變形元件在曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)期間相對(duì)更不可能彎曲。由于可變形元件更小彎曲地偏置，所以可變形元件的疲勞減少。可變形元件的該額外長(zhǎng)度在無(wú)需增加活塞和曲柄之間的距離的情況下獲得。因此，平行于活塞的平移軸線(xiàn)的冷卻裝置尺寸不會(huì)顯著增加。