負重承載組件及用于制造負重承載組件的方法
【技術領域】
[0001]本發明是有關于一種負重承載組件及用于制造負重承載組件的方法，其適于連接一發熱單元至一熱敏支撐結構。
【背景技術】
[0002]附加層制造(ALM)的技術可以被使用在生產中，而用于建立在一數字數據模塊的三維固態物件。附加層制造采用一附加程序，其中材料層被依序以不同的形狀建立。目前，附加層制造使用在原型及分布式制造。
[0003]負重承載組件是一種構件(component)，其適于承載或支持一負載至一支撐結構，例如一交通工具的底盤或一飛行交通工具的機體。一負重承載組件可用于連接一發熱單元至一熱敏支撐結構。交通工具，特別是飛行交通工具，如航空器，包含數個發熱單元，其在所述交通工具的機體內的防火室中。這種航空器或陸上交通工具包含一輔助動力單元(APU)。所述輔助動力單元(APU)是一種提供相較于其他推進器具節能功能的裝置。所述輔助動力單元(APU)的主要目的是提供動力以啟動所述交通工具的主發動機。所述輔助動力單元本身可由一電池或液壓蓄能器啟動。一旦所述輔助動力單元運轉，將提供動力以啟動所述交通工具的主發動機。利用所述輔助動力單元提供的動力可包含電力，氣動及/或液壓動力。當所述主發動機停止時，所述輔助動力單元也可用于在所述交通工具中運轉配件。所述輔助動力單元是一發熱單元，且位于所述交通工具的一防火室內。在一航空器中，所述輔助動力單元(APU)利用知識一負重承載組件連接至所述航空器的機體。所述機體形成一熱敏支撐結構，其機械一體性被保持。
[0004]在一傳統的交通工具中，所述發熱單元利用數個桿體或支架連接至所述熱敏支撐結構。所述桿體或支架由鋼制造而成，以形成一防火材料。傳統的負重承載組件也可以包含冷卻條，用以減少能量傳送至所述熱敏支撐結構。由鋼制成的所述負重承載組件具有高密度及相應高重量。此外，一傳統的負重承載組件也包含在多種應用中的多個被固定在一起的子組件，因而使所述負重承載組件的制造復雜性相當高。
【發明內容】
[0005]因此，本發明的目的在于提供一種改進的負重承載組件及用于制造如一負重承載組件的方法。
[0006]根據本發明，如權利要求1及15分別提供一種負重承載組件及用于制造如一負重承載組件的方法。另外，提供一交通工具，特別是一飛行交通工具，其包含所述負重承載組件。優選的特征如從屬權利要求所述。
[0007]根據本發明的一第一方案，提供一負重承載組件，用于連接一發熱單元至一熱敏支撐結構，其中所述負重承載組件包含至少一本體，以附加層制造(ALM)的方式一體成型，所述本體適于提供一自所述發熱單元傳送至所述熱敏支撐結構的受控熱傳送。
[0008]本發明的構思在于，當一體成型所述負重承載組件的一本體，所述附加層制造(ALM)的方式或附加制造(AM)的技術被使用。
[0009]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的一實施例中，所述負重承載組件的一體成型的本體被形成，因而使其屏蔽所述熱敏支撐結構免于受到所述發熱單元直接或間接發射的熱輻射影響。
[0010]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的另一實施例中，所述負重承載組件的一體成型的本體被形成，使其通過流體通過數個冷卻腔及/或沿著所述一體成型的本體的數個冷卻條而對流的方式將由所述發熱單元接收的熱能傳送至周圍環境。
[0011]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的又一實施例中，所述負重承載組件的一體成型的本體被形成，其通過經由所述一體成型的本體的熱傳導將由所述發熱單元所接收的熱能傳送至一觸地區域，其中所述負重承載組件被連接至所述熱敏支撐結構。
[0012]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的又一實施例中，所述負重承載組件的一體成型的本體被形成，因而利用受控熱傳送使得通過所述負重承載組件的一體成型的本體的一機械剛性及/或所述熱敏支撐結構的一機械剛性被保持而用于一負重及/或一熱能，所述負重小于由所述負重承載組件承載的一可容許最大負重，所述熱能小于由所述發熱單元產生的一最大熱能。
[0013]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的一實施例中，所述負重承載組件的一體成型的本體被形成，因而使其用以至少部分吸收數個機械作用力。
[0014]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的一實施例中，所述負重承載組件的一體成型的本體包含由相同或不同的防火材料打印而成的數個層體。所述材料優選為防火材料。
[0015]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的一實施例中，所述負重承載組件的一體成型的本體的數個打印的層體在特定的物理密度下具有不同的熱傳輸特性或其他物理特性，其取決于所述各個打印的層體相對于被所述負重承載組件連接至所述熱敏支撐結構的發熱單元的位置。
[0016]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的一實施例中，鄰近于所述發熱單元的所述一體成型的本體的打印的層體包含一熱傳導，其低于鄰近于所述熱敏支撐結構的層體的熱傳導。
[0017]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的一實施例中，鄰近所述發熱單元的所述一體成型的本體的層體提供一輻射屏蔽性，其高于鄰近于所述熱敏支撐結構的層體的熱傳導。
[0018]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的一實施例中，通過所述負重承載組件的一體成型的本體的一橫截面平行于所述熱敏支撐結構，且朝向所述熱敏支撐結構的方向增大，而將由所述發熱單元接收的熱能擴散至一延伸觸地區域。
[0019]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的一實施例中，所述負重承載組件的一體成型的本體包含一個三維結構，是根據一個由一數據庫讀取的三維仿生設計數據模塊并利用附加層制造的方式打印而成。
[0020]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的一實施例中，所述負重承載組件的一體成型的本體為一負重承載支架，用以連接所述發熱單元至一交通工具的熱敏支撐結構。
[0021]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的一實施例中，所述負重承載組件的一體成型的本體為一縱向本體，其包含一縱向芯柱，其通過數個分支結構并設置數個縱向冷卻腔而連接至一圓柱形圓周環。
[0022]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的一實施例中，所述負重承載組件的一體成型的本體包含數個冷卻條，連接至所述圓周環。
[0023]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的一實施例中，所述負重承載組件的一體成型的本體為一縱向本體，其包含一縱向芯柱，其受一多孔包層圍繞，而適于屏蔽所述縱向芯柱免于受到外部熱及/或火影響。
[0024]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的一實施例中，所述熱敏支撐結構為一個飛行交通工具的一機體。
[0025]在一實施例中，所述飛行交通工具包括航空器，航天器或直升機。
[0026]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的一實施例中，所述熱敏支撐結構為一陸上交通工具的一底盤。
[0027]根據本發明的一第一方案，在所述負重承載組件的一實施例中，所述發熱單元為一輔助動力單元(APU)，安裝在一交通工具的一防火室。
[0028]根據本發明的一第二方案，提供一種交通工具，包含至少一根據本發明的一第一方案的負重承載組件。
[0029]因此，本發明提供一交通工具，包含至少一負重承載組件，用于連接一發熱單元至一熱敏支撐結構，其中所述負重承載組件包含包含至少一本體，以附加層制造(ALM)的方式一體成型，所述本體適于提供一自所述發熱單元傳送至所述熱敏支撐結構的受控熱傳送。
[0030]根據本發明的一第三方案，還提供一種用于制造負重承載組件的方法，其中所述本體由附加層制造(ALM)的方式一體成型而成，因而所述本體適于提供一受控熱傳送，以自一個受一負重承載組件所承載的發熱單元傳送至一熱敏支撐結構，所述發熱單元由所述負重承載組件連接至所述熱敏支撐結構。
【附圖說明】
[0031]對于本發明不同方面及其優點有更完整的理解，參照附圖，在以下的說明中，本發明的實施例將有更詳細地說明，其中相同的參考標號表示相同的部件:
[0032]圖1A、1B是根據本發明第一方案的一負重承載組件的一實施例的一示意圖。
[0033]圖2是根據本發明第一方案的一負重承載組件的一實施例的另一示意圖。
[0034]圖3是根據本發明第一