一种液氮杜瓦内胆支撑环及包含其的液氮杜瓦

专利摘要:
本实用新型提供一种液氮杜瓦内胆支撑环，其包括有内胆支撑部、罐体支撑部和隔热部，所述内胆支撑部贴合于液氮杜瓦内的内胆的外侧表面。所述罐体支撑部支撑于液氮杜瓦的罐体的内侧表面，所述内胆支撑部和所述罐体支撑部之间具有间隙。所述隔热部设在所述内胆支撑部和所述罐体支撑部之间，所述隔热部通过第一连接部连接所述内胆支撑部，所述隔热部通过第二连接部连接所述罐体支撑部，所述第一连接部和所述第二连接部交错设置。热量需要依次经过第一连接部，隔热部，第二连接部才能传导出去，延长的热量传递的距离，热量更不容易通过支撑环传导，降低了漏热缺陷。
公开号:CN214332300U
申请号:CN202023343381.3U
申请日:2020-12-30
公开日:2021-10-01
发明作者:余利泉；刘大福
申请人:Wuxi Zhongke Core Photoelectric Sensing Technology Research Institute Co ltd；
IPC主号:F17C3-04

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及制冷红外探测器的封装领域，特别是涉及一种液氮杜瓦内胆支撑环及包含其的液氮杜瓦。
[n0002] 制冷型红外探测器因其高灵敏度、低噪声、响应率高等优势在航空、航天、气象、安防等多领域有广泛的应用。
[n0003] 制冷红外探测工作温度一般在77k-270k之间，依据工作温度的不同其制冷方式亦有不同。液氮制冷具有制冷温度低(最低77k)、来源简单、控温方便、温度稳定性好等优势而在制冷红外探测器中得到较多应用，其应用方式主要为液氮杜瓦。
[n0004] 液氮杜瓦主要结构为内胆、罐体、冷台和液氮入口构成。内胆为存放液氮的容器；冷台作为红外探测器载体集成于内胆；罐体和内胆之间为真空；内胆和罐体通过管状液氮入口连接，在尽可能降低漏热的情况下，液氮入口采用波纹管或薄壁结构。
[n0005] 因内胆注满液氮后的质量以及杜瓦工作姿态或工作环境需求，需要对内胆进行一些必要的支撑结构进行限位、固定和支撑。但支撑件本身则会导致内胆和罐体之间可能出现热传导而产生漏热。
[n0006] 因此，需要一种低漏热的支撑结构。
[n0007] 本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中支撑件本身则会导致内胆和罐体之间可能出现热传导而产生漏热的缺陷，提供一种液氮杜瓦内胆支撑环及包含其的液氮杜瓦。
[n0008] 本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[n0009] 一种液氮杜瓦内胆支撑环，其包括有：
[n0010] 内胆支撑部，所述内胆支撑部贴合于液氮杜瓦内的内胆的外侧表面；
[n0011] 罐体支撑部，所述罐体支撑部支撑于液氮杜瓦的罐体的内侧表面，所述内胆支撑部和所述罐体支撑部之间具有间隙；
[n0012] 隔热部，所述隔热部设在所述内胆支撑部和所述罐体支撑部之间，所述隔热部通过第一连接部连接所述内胆支撑部，所述隔热部通过第二连接部连接所述罐体支撑部，所述第一连接部和所述第二连接部交错设置。
[n0013] 在本方案中，采用上述结构形式，支撑部安装在液氮杜瓦内的内胆和罐体之间，并通过内胆支撑部和罐体支撑部分别抵住内胆和罐体，内胆支撑部和罐体支撑部通过隔热部间接连接并支撑，热量只能从内胆支撑部通过隔热部传递至罐体支撑部，第一连接部和第二连接部交错设置情况，热量需要依次经过第一连接部，隔热部，第二连接部才能传导出去，延长的热量传递的距离，热量更不容易通过支撑环传导，降低了漏热缺陷。
[n0014] 较佳的，所述内胆支撑部为圆环型，所述内胆支撑部套设在所述内胆的外侧表面；和/或
[n0015] 所述罐体支撑部为圆环型，所述罐体支撑部嵌套在所述罐体的内侧表面。
[n0016] 在本方案中，采用上述结构形式，通过圆环形结构，罐体支撑部、内胆支撑部和隔热部组成三层套环结构，和内胆、罐体嵌套配合，不需要焊接、螺纹等结构，简单实用且支撑效果好。
[n0017] 较佳的，所述隔热部、所述内胆支撑部和所述罐体支撑部为同心圆环结构。
[n0018] 在本方案中，采用上述结构形式，三层圆环同心设置，使其结构更为稳定，固定效果更好。
[n0019] 较佳的，多个所述第一连接部沿所述内胆支撑部的周向方向均匀设置；和/或
[n0020] 多个所述第二连接部沿所述罐体支撑部的周向方向均匀设置。
[n0021] 在本方案中，采用上述结构形式，第一连接部和第二连接部均匀设置，可使支撑环各个位置受力更为均匀，使其结构更稳固，支撑效果更好。
[n0022] 较佳的，任意所述第一连接部与相邻的所述第二连接部在周向方向上距离相等。
[n0023] 在本方案中，采用上述结构形式，可以使得第一连接部和第二连接部在轴向方向上的最短距离最大化，从而使得热传导的距离最大化，进一步降低支撑结构的漏热问题。
[n0024] 较佳的，所述第一连接部和所述第二连接部的数量都为4个。
[n0025] 在本方案中，采用上述结构形式，四个连接件可以从四个方向起到支撑效果，可以在保证支撑效果的情况下数量最低，保证隔热效果。
[n0026] 较佳的，所述隔热部与所述罐体支撑部的间隙大于所述隔热部与所述内胆支撑部的间隙。
[n0027] 在本方案中，采用上述结构形式，隔热部与罐体支撑部之间的间隙更大，可以更方便的进行线路排布。
[n0028] 较佳的，所述液氮杜瓦内胆支撑环的材质为钛合金。
[n0029] 在本方案中，采用上述结构形式，钛合金的热导率更小，使得支撑环的隔热效果更好。
[n0030] 较佳的，所述液氮杜瓦内胆支撑环为一体成型。
[n0031] 在本方案中，采用上述结构形式，三层圆环结构一体成型，无需焊接或其他方式连接，使其结构更稳固，稳定性更强。
[n0032] 一种红外探测器封装液氮杜瓦，其包括如上所述的液氮杜瓦内胆支撑环。
[n0033] 在本方案中，采用上述结构形式，这种液氮杜瓦的内胆稳固性更强，同时隔热效果好，漏热更低。
[n0034] 本实用新型的积极进步效果在于：通过本实用新型所公开的一种液氮杜瓦内胆支撑环及包含其的液氮杜瓦，支撑部安装在液氮杜瓦内的内胆和罐体之间，并通过内胆支撑部和罐体支撑部分别抵住内胆和罐体，内胆支撑部和罐体支撑部通过隔热部间接连接并支撑，热量只能从内胆支撑部通过隔热部传递至罐体支撑部，第一连接部和第二连接部交错设置情况，热量需要依次经过第一连接部，隔热部，第二连接部才能传导出去，延长的热量传递的距离，热量更不容易通过支撑环传导，降低了漏热缺陷
[n0035] 图1为本实用新型较佳实施例的液氮杜瓦内胆支撑环的立体结构示意图。
[n0036] 图2为本实用新型较佳实施例的液氮杜瓦内胆支撑环的平面结构示意图。
[n0037] 附图标记说明：
[n0038] 罐体支撑部 11
[n0039] 内胆支撑部 22
[n0040] 隔热部 33
[n0041] 第一连接部 332
[n0042] 第二连接部 331
[n0043] 下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
[n0044] 本实施例中的液氮杜瓦的主要结构与现有技术基本相同，由内胆、罐体、冷台和液氮入口构成。内胆为存放液氮的容器；冷台作为红外探测器载体集成于内胆；罐体和内胆之间为真空；内胆和罐体通过管状液氮入口连接，在尽可能降低漏热的情况下，液氮入口采用波纹管或薄壁结构。其不同之处在于，内胆与罐体之间设有支撑环。
[n0045] 根据热传导公式Q＝(KA△T)/L：式中：K为材料在ΔT温度范围内的平均导热率系数，A为导热面积，ΔT为材料两端温度差，L为导热长度。可知为了降低漏热的途径有三种：
[n0046] 1、降低材料本身热导率；
[n0047] 2、增加材料长度
[n0048] 3、减小材料横截面积。
[n0049] 本实用新型则是通过增加支撑环的热传导的材料长度来降低漏热效果。
[n0050] 如图1、图2所示，本实施例的液氮杜瓦内胆支撑环包括内胆支撑部22、罐体支撑部11和隔热部33组成，内胆支撑部22贴合于液氮杜瓦内的内胆的外侧表面，罐体支撑部11支撑于液氮杜瓦的罐体的内侧表面，内胆支撑部22和罐体支撑部11之间具有间隙已防止两者直接导热，隔热部33设在内胆支撑部22和罐体支撑部11之间，内胆支撑部22和罐体支撑部11通过隔热部33间接连接，隔热部33通过第一连接部332连接内胆支撑部22，通过第二连接部331连接罐体支撑部11，且第一连接部332和第二连接部331交错设置。热量只能从内胆支撑部22通过隔热部33传递至罐体支撑部11，第一连接部332和第二连接部331交错设置，热量需要依次经过第一连接部332，隔热部33，第二连接部331才能传导出去，其热量传递的距离变长，因此热量更不容易通过支撑环传导，降低了漏热缺陷。
[n0051] 如图1、图2所示，内胆支撑部22和罐体支撑部11都为圆环型，内胆支撑部22套设在内胆的外侧表面，罐体支撑部11嵌套在罐体的内侧表面。通过圆环形结构，罐体支撑部11、内胆支撑部22和隔热部33组成三层套环结构，和内胆、罐体嵌套配合，不需要焊接、螺纹等结构，简单实用且支撑效果好。
[n0052] 如图1、图2所示，隔热部33也为圆环形、与内胆支撑部22和罐体支撑部11为同心圆环结构。三层圆环同心设置，使其结构更为稳定，固定效果更好。
[n0053] 如图1、图2所示，多个第一连接部332沿内胆支撑部22的周向方向均匀设置，多个第二连接部331沿罐体支撑部11的周向方向均匀设置。可使支撑环各个位置受力更为均匀，使其结构更稳固，支撑效果更好。
[n0054] 如图1、图2所示，任意第一连接部332与相邻的第二连接部331在周向方向上距离相等。可以使得第一连接部332和第二连接部331在轴向方向上的最短距离最大化，从而使得热传导的距离最大化，进一步降低支撑结构的漏热问题。
[n0055] 如图1、图2所示，第一连接部332和第二连接部331的数量都为4个。四个连接件可以从四个方向起到支撑效果，可以在保证支撑效果的情况下数量最低，保证隔热效果。在其他实施例中，也可以采用其他数量的第一连接部332和第二连接部331。
[n0056] 如图1、图2所示，隔热部33与罐体支撑部11的间隙大于隔热部33与内胆支撑部22的间隙。本实施例中隔热部33与罐体支撑部11之间需要排布线路，隔热部33与罐体支撑部11之间的间隙更大，可以更方便的进行线路排布。在其他实施例中，也可以根据需要调整3个圆环之间的间隙距离。
[n0057] 如图1、图2所示，液氮杜瓦内胆支撑环的材质为钛合金。钛合金的热导率更小，使得支撑环的隔热效果更好。在其他实施例中，也可以选取其他热导率低的材质，只要其能满足支撑环的强度要求即可。
[n0058] 如图1、图2所示，液氮杜瓦内胆支撑环为一体成型。三层圆环结构一体成型，无需焊接或其他方式连接，使其结构更稳固，稳定性更强。本实施例中，该支撑环系通过机加工方式制作，可使得生产更为便捷，成本更低。
[n0059] 虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种液氮杜瓦内胆支撑环，其特征在于，其包括有：
内胆支撑部，所述内胆支撑部贴合于液氮杜瓦内的内胆的外侧表面；
罐体支撑部，所述罐体支撑部支撑于液氮杜瓦的罐体的内侧表面，所述内胆支撑部和所述罐体支撑部之间具有间隙；
隔热部，所述隔热部设在所述内胆支撑部和所述罐体支撑部之间，所述隔热部通过第一连接部连接所述内胆支撑部，所述隔热部通过第二连接部连接所述罐体支撑部，所述第一连接部和所述第二连接部交错设置。
[0002] 2.如权利要求1所述的液氮杜瓦内胆支撑环，其特征在于，所述内胆支撑部为圆环型，所述内胆支撑部套设在所述内胆的外侧表面；和/或
所述罐体支撑部为圆环型，所述罐体支撑部嵌套在所述罐体的内侧表面。
[0003] 3.如权利要求2所述的液氮杜瓦内胆支撑环，其特征在于，所述隔热部、所述内胆支撑部和所述罐体支撑部为同心圆环结构。
[0004] 4.如权利要求2所述的液氮杜瓦内胆支撑环，其特征在于，多个所述第一连接部沿所述内胆支撑部的周向方向均匀设置；和/或
多个所述第二连接部沿所述罐体支撑部的周向方向均匀设置。
[0005] 5.如权利要求4所述的液氮杜瓦内胆支撑环，其特征在于，任意所述第一连接部与相邻的所述第二连接部在周向方向上距离相等。
[0006] 6.如权利要求5所述的液氮杜瓦内胆支撑环，其特征在于，所述第一连接部和所述第二连接部的数量都为4个。
[0007] 7.如权利要求1所述的液氮杜瓦内胆支撑环，其特征在于，所述隔热部与所述罐体支撑部的间隙大于所述隔热部与所述内胆支撑部的间隙。
[0008] 8.如权利要求1所述的液氮杜瓦内胆支撑环，其特征在于，所述液氮杜瓦内胆支撑环的材质为钛合金。
[0009] 9.如权利要求1所述的液氮杜瓦内胆支撑环，其特征在于，所述液氮杜瓦内胆支撑环为一体成型。
[0010] 10.一种红外探测器封装液氮杜瓦，其特征在于，其包括如权利要求1至9任一项所述的液氮杜瓦内胆支撑环。

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202023343381.3U|CN214332300U|2020-12-30|2020-12-30|一种液氮杜瓦内胆支撑环及包含其的液氮杜瓦|CN202023343381.3U| CN214332300U|2020-12-30|2020-12-30|一种液氮杜瓦内胆支撑环及包含其的液氮杜瓦|