制冷器的针阀、制冷器的针阀的加工方法及制冷器与流程

本发明涉及低温制冷技术领域，尤其涉及一种制冷器的针阀、制冷器的针阀的加工方法及制冷器。

背景技术：

随着红外技术在红外成像、侦察告警等领域的广泛应用，红外焦平面探测器技术得以迅猛发展。j-t制冷器是红外探测器杜瓦制冷组件(iddca组件)的重要组成部分，其主要作用是冷却红外探测器，为红外探测器提供低温工作环境，降低红外探测器噪声，提高红外探测器的灵敏度和分辨率，进而提高红外成像效果。j-t制冷器控温精度对探测器组件噪声指标影响较大，因此也会影响红外探测器的系统应用。

相关技术中，j-t制冷器的控温精度一般能保证在1k以内，可以满足中波组件的应用要求，但对于长波组件而言，其控温精度要求达到0.2k，常规的j-t制冷器很难实现。

技术实现要素：

本发明实施例提出一种制冷器的针阀、制冷器的针阀的加工方法及制冷器，以至少解决相关技术中制冷器无法满足长波组件控温精度要求的问题。

本发明实施例提供一种制冷器的针阀，针阀适于伸入制冷器的节流孔内，至少部分针阀的外周壁与节流孔的壁面间隔开以构造形成气流通道，气流适于通过气流通道穿过节流孔。

根据本发明的一些实施例，针阀包括：

本体部，本体部适于伸入节流孔内，以封闭节流孔；

凹陷部，凹陷部设于本体部的外周壁，凹陷部与节流孔的壁面构造形成气流通道。

在本发明的一些实施例中，本体部呈圆锥形。

进一步地，凹陷部为形成于本体部外周壁的长条形槽体，长条形槽体沿圆锥形的母线延伸。

更进一步地，长条形槽体的一端贯通本体部。

根据本发明的一些实施例，针阀的外周壁包括棱面，棱面与节流孔的壁面间隔开以构造形成气流通道。

本发明实施例还提供一种制冷器的针阀的加工方法，包括：

构造本体部；

在本体部的外周壁加工凹陷部。

进一步地，采用激光加工工艺，在本体部的外周壁加工凹陷部。

本发明实施例还提供一种制冷器，包括适于伸入制冷器的节流孔内的上述的针阀。

进一步地，节流孔的中心轴线与针阀的中心轴线共线。

采用本发明实施例，通过构造气流通道，当针阀伸入节流孔内时，小流量气流可以通过气流通道喷出，从而可以提高制冷器的控温稳定性及精度，且设计结构简单、成本低、易于实现。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施例中制冷器的针阀的结构示意图；

图2是本发明实施例中制冷器的针阀的截面结构示意图；

图3是本发明实施例中制冷器的针阀与节流孔的装配示意图；

图4是本发明实施例中制冷器的结构示意图。

附图标记：

制冷器1，针阀10，

本体部110，凹陷部120，

杜瓦20，尾座30，热交换管40，阀体50，节流孔500，中心管60，波纹管70，增强环80，传动杆90，密封件100，探测器芯片2。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

相关技术中，采用在主节流孔旁钻另一个尺寸较小的小节流孔，制冷器自调后，阀针完全堵塞主节流孔，小股稳定气流由小节流孔喷出，以达到提高控温精度的目的。这种双流速制冷器的设计对小节流孔的设置要求高，小节流孔的外径必须小于或等于0.05mm，合格的小节流孔加工成型困难，成本也高。

图3是本发明实施例中制冷器的针阀与节流孔的装配示意图，如图3所示，本发明实施例提供一种制冷器1的针阀10，针阀10适于伸入制冷器1的节流孔500内，至少部分针阀10的外周壁与节流孔500的壁面间隔开以构造形成气流通道，气流适于通过气流通道穿过节流孔500。

需要说明的是，气流通道的孔径需要保持在一定范围内，该范围可以根据实际需求进行设置。对于气流通道的形状不作具体限定，例如，气流通道的横截面可以为矩形、圆形、椭圆形或正多边形等形状。

采用本发明实施例，通过构造气流通道，当针阀10伸入节流孔500内时，小流量气流可以通过气流通道喷出，从而可以提高制冷器1的控温稳定性及精度，且设计结构简单、成本低、易于实现。

图1是本发明实施例中制冷器的针阀的结构示意图，图2是本发明实施例中制冷器的针阀的截面结构示意图，如图1-2所示，根据本发明的一些实施例，针阀10可以包括本体部110和凹陷部120，本体部110适于伸入节流孔500内，以封闭节流孔500，凹陷部120设于本体部110的外周壁，凹陷部120与节流孔500的壁面构造形成气流通道。可以理解的是，当本体部110伸入节流孔500内时，本体部110的外周壁上的凹陷部120与节流孔500的壁面间隔开，以允许气流通过，本体部110的外周壁上除了凹陷部120的其他部分与节流孔500的壁面密封贴合。

图1是本发明实施例中制冷器的针阀的结构示意图，如图1所示，在本发明的一些实施例中，本体部110可以呈圆锥形。本体部110可以从其尖端伸入节流孔500，以便于本体部110与节流孔500的装配。

进一步地，为了便于凹陷部120的构造、降低凹陷部120的制造工艺，设置凹陷部120为形成于本体部110外周壁的长条形槽体，长条形槽体沿圆锥形的母线沿伸。可以理解的是，长条形槽体朝向节流孔500的壁面敞开，长条形槽体的壁面可以与节流孔500的壁面构造形成气流通道。

更进一步地，长条形槽体的一端贯通本体部110。例如，长条形槽体可以贯通本体部110先伸入节流孔500的一端，换言之，本体部110包括上游端和下游端，在本体部110伸入节流孔500的方向上，上游端位于下游端的上游，长条形槽体的一端可以贯通上游端。由此，气流可以从长条形槽体的一端进入气流通道，以便于气流流进气流通道，从而可以提高气流的流速及流动顺畅性，以降低气流流动噪音。

根据本发明的一些实施例，针阀10的外周壁可以包括棱面，棱面与节流孔500的壁面间隔开以构造形成气流通道。例如，针阀10可以通过注塑工艺构造形成。由此，可以便于针阀10的制造，提高针阀10的生产效率。

本发明实施例还提供一种制冷器的针阀的加工方法，包括：

构造本体部；

在本体部的外周壁加工凹陷部。

根据本发明实施例的制冷器的针阀的加工方法，通过在本体部的外周壁加工凹陷部，当针阀伸入节流孔内时，凹陷部可以与节流孔的外周壁构造形成适于通过气流的气流通道，小流量气流可以通过气流通道喷出，从而可以提高制冷器的控温稳定性及精度，且设计结构简单、成本低、易于实现。

进一步地，为了提高凹陷部的设置精度、简化凹陷部的设置工艺，提高针阀的加工效率，采用激光加工工艺，在本体部的外周壁加工凹陷部。

图4是本发明实施例中制冷器的结构示意图，如图4所示，本发明实施例还提供一种制冷器1，包括适于伸入制冷器1的节流孔500内的针阀10。

图3是本发明实施例中制冷器的针阀与节流孔的装配示意图，如图3所示，本发明实施例提供一种制冷器1的针阀10，针阀10适于伸入制冷器1的节流孔500内，至少部分针阀10的外周壁与节流孔500的壁面间隔开以构造形成气流通道，气流适于通过气流通道穿过节流孔500。

需要说明的是，气流通道的孔径需要保持在一定范围内，该范围可以根据实际需求进行设置。对于气流通道的形状不作具体限定，例如，气流通道的横截面可以为矩形、圆形、椭圆形或正多边形等形状。

图1是本发明实施例中制冷器的针阀的结构示意图，图2是本发明实施例中制冷器的针阀的截面结构示意图，如图1-2所示，根据本发明的一些实施例，针阀10可以包括本体部110和凹陷部120，本体部110适于伸入节流孔500内，以封闭节流孔500，凹陷部120设于本体部110的外周壁，凹陷部120与节流孔500的壁面构造形成气流通道。可以理解的是，当本体部110伸入节流孔500内时，本体部110的外周壁上的凹陷部120与节流孔500的壁面间隔开，以允许气流通过，本体部110的外周壁上除了凹陷部120的其他部分与节流孔500的壁面密封贴合。

图1是本发明实施例中制冷器的针阀的结构示意图，如图1所示，在本发明的一些实施例中，本体部110可以呈圆锥形。本体部110可以从其尖端伸入节流孔500，以便于本体部110与节流孔500的装配。

进一步地，为了便于凹陷部120的构造、降低凹陷部120的制造工艺，设置凹陷部120为形成于本体部110外周壁的长条形槽体，长条形槽体沿圆锥形的母线沿伸。可以理解的是，长条形槽体朝向节流孔500的壁面敞开，长条形槽体的壁面可以与节流孔500的壁面构造形成气流通道。

更进一步地，长条形槽体的一端贯通本体部110。例如，长条形槽体可以贯通本体部110先伸入节流孔500的一端，换言之，本体部110包括上游端和下游端，在本体部110伸入节流孔500的方向上，上游端位于下游端的上游，长条形槽体的一端可以贯通上游端。由此，气流可以从长条形槽体的一端进入气流通道，以便于气流流进气流通道，从而可以提高气流的流速及流动顺畅性，以降低气流流动噪音。

在本发明的另一些实施例，针阀10的外周壁可以包括棱面，棱面与节流孔500的壁面间隔开以构造形成气流通道。例如，针阀10可以通过注塑工艺构造形成。由此，可以便于针阀10的制造，提高针阀10的生产效率。

采用本发明实施例，通过构造气流通道，当针阀10伸入节流孔500内时，小流量气流可以通过气流通道喷出，从而可以提高制冷器1的控温稳定性及精度，且设计结构简单、成本低、易于实现。

进一步地，为了提高制冷器1的工作可靠性，避免振动或冲击等极端环境下针阀10从节流孔500振出卡滞的情况，设置节流孔500的中心轴线与针阀10的中心轴线共线。

下面以一个具体实施例对本发明实施例的制冷器1进行描述，但要说明的是，该实施例是对制冷器1的举例说明，并不是对制冷器1的具体限定。

本发明实施例的制冷器1可以为波纹管型自调式j-t制冷器。

图4是本发明实施例中制冷器的结构示意图，如图4所示，波纹管型自调式j-t制冷器包括杜瓦20、尾座30、热交换管40、阀体50、中心管60、波纹管70、增强环80、针阀10、传动杆90。

图1是本发明实施例中制冷器的针阀的结构示意图，图2是本发明实施例中制冷器的针阀的截面结构示意图，如图1-2所示，针阀10可以包括本体部110和凹陷部120，本体部110可以呈圆锥形，本体部110适于伸入节流孔500内，以封闭节流孔500，凹陷部120为形成于本体部110外周壁的长条形槽体，长条形槽体沿圆锥形的母线沿伸。图3是本发明实施例中制冷器的针阀与节流孔的装配示意图，如图3所示，当本体部110伸入节流孔500内时，本体部110的外周壁上的凹陷部120与节流孔500的壁面间隔开，以允许气流通过，本体部110的外周壁上除了凹陷部120的其他部分与节流孔500的壁面密封贴合。

杜瓦20形成一端封闭、另一端敞开的桶状，尾座30设于杜瓦20敞开的一端，杜瓦20与尾座30构造形成安装腔，中心管60位于安装腔内且与杜瓦20的内周壁间隔设置，热交换管40套设于中心管60的外周壁，阀体50与热交换管40连接且连通，阀体50具有节流孔500。

增强环80设于中心管60远离尾座30的一端。中心管60内设有密封件100以与中心管60、增强环80构造形成充气腔。传动杆90穿设于增强环80。传动杆90的一端与针阀10连接。波纹管70套设于中心管60，波纹管70的一端与增强环80固定连接，波纹管70的一端与中心管60固定连接。波纹管70位于增强环80与尾座30之间，增强环80位于波纹管70与针阀10之间。

波纹管70伸缩过程中适于带动传动杆90移动，传动杆90进一步带动针阀10移动，以使得针阀10伸入或是伸出节流孔500。

波纹管型自调式j-t制冷器的工作原理为：高压气体经过热交换管40到达节流孔500，高压气体经过小孔后体积迅速膨胀，压力急剧降低，根据焦耳-汤姆逊效应原理，压降后的气体大幅降温，冷却设于杜瓦20上的探测器芯片2，然后通过热交换管40上翅片形成的间隙排出。同时充气腔中气体被快速冷却，甚至液化致使其压力降低，从而打破波纹管70初始压缩状态的平衡，波纹管70做伸长运动，带动传动杆90移动，使针阀10针尖伸入节流孔500内，节流孔500变小甚至关闭从而控制了气体的消耗。当温度升高后，充气腔内的气体压力升高，使波纹管70压缩，针阀10从节流孔500处移出，打开节流孔500，如此反复实现了对气体流量的自调作用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。