CN102012710B - 自然对流环境温度模拟测试箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自然对流环境温度模拟测试箱，其包括有：一可隔热的测试箱体，在其底板或至少一侧板的下部处形成有至少一进气孔，在其顶板处形成有至少一排气孔，并在其至少一侧板处嵌设有至少一贯穿于侧板的导热柱；一可用于支撑待测物的第一支撑架，其距离测试箱体的底板而设置并设置于测试箱体的内部；一加热器，设置于第一支撑架的下方处，其连接于一温度控制器而受控于温度控制器；一受控制工作的降温装置，其作用于导热柱，而可将测试箱体内的热量经由导热柱而传导出测试箱之外。通过控制加热器的加温或者降温装置的降温，而可将测试区域的温度保持在预定温度上，实现对测试区域温度的精确控制。

Description

自然对流环境温度模拟测试箱

技术领域

本发明涉及一种温度控制装置，尤其是指一种自然对流环境温度模拟测试箱。

背景技术

在对产品进行老化试验、性能测试、温升测试等相关测试中，常需使用环境温度模拟测试箱，以模拟出适用的温度环境。传统的环境温度模拟测试箱的结构，为在一烤箱内设置送风装置，利用该烤箱加热至预定温度，再以送风装置吹风产生空气对流，而使该烤箱内部各处的温度变为均匀，从而模拟出不同的环境温度以供产品测试之用。

针对于传统的环境温度模拟测试箱所存在的测试可靠性不高、操作危险性较大的缺陷，人们研发出一种自然对流环境温度模拟测试箱，参阅国家知识产权局于2009年2月25日授权公告的专利号为ZL200510105636.3的发明专利，该测试箱至少包括有一箱体、一隔离板及一加热装置，其中，该箱体罩合于一底座上，其周缘至少一侧底部设有进气口，该进气口上方设有至少一排气孔；该隔离板以隔热材质制成，以至少一支撑体撑抵于该底座上，使该隔离板与该底座形成一定距离；该加热装置设置于该隔离板和底座之间，可受控制而发热，由该隔离板而与待测物形成一隔离，同时可加热流入该箱体的空气。空气由进气口流入该箱体中，经加热装置加热后上升而均匀扩散于箱体上方空间，并由排气孔排出，从而形成一稳定的模拟测试环境温度。

相比于传统的测试箱，该专利文献所公开的自然对流环境温度模拟测试箱虽有长足的改进，但仍存在着如下的问题：1、该测试箱无法实现温度的精确控制，当箱体内温度过高时无法及时降温，只能通过停止加热装置的工作而依靠对流散热降低温度，效率较低且无法控制，且，由于没有任何的降温装置，决定了该测试箱箱体内的测试温度范围只能高于外部环境温度；2、该测试箱的箱体所形成的风道未能实现真正意义上的自然对流，当被加热的空气上升至该箱体顶部而由排气孔排出时，会产生空气涡流，导致涡流产生区域的热空气无法及时排出，而在该区域形成热积累区，在该种情况下，测试所得到的测试结构与正常自然对流状况下所得到的测试结构不一致，造成了测试的不准确性。

发明内容

本发明的第一目的在于克服现有自然对流环境温度模拟测试箱所存在的缺陷，提供一种可精确控制测试区域温度的自然对流环境温度模拟测试箱。

本发明的另一目的在于提供一种可实现真正自然对流的自然对流环境温度模拟测试箱。

为实现本发明的第一目的，采用如下的技术方案：一种自然对流环境温度模拟测试箱，包括有一可隔热的测试箱体、一用于支撑待测物的第一支撑架、一加热器及一受控制工作的降温装置，其中，所述测试箱体在其底板或至少一侧板的下部处形成有至少一进气孔，在其顶板处形成有至少一排气孔，并在其至少一侧板处嵌设有至少一贯穿于所述侧板的导热柱；所述第一支撑架距离所述测试箱体的底板而设置并设置于所述测试箱体的内部；所述加热器设置于所述第一支撑架的下方处，其连接于一温度控制器而受控于所述温度控制器；所述降温装置作用于所述导热柱，而可将所述测试箱体内的热量经由所述导热柱而传导出所述测试箱之外。

上述测试箱中，所述降温装置受控于所述温度控制器。

上述测试箱中，所述测试箱体测试区域中设置有一连接于所述温度控制器的温度传感器，其检测该测试区域中的温度并反馈至所述温度控制器，以供所述温度控制器控制所述加热器和降温装置的工作。

上述测试箱中，所述降温装置为一风冷装置，其包括有形成于所述测试箱体的侧板外侧处的风冷通道，所述风冷通道的下底面处形成有一进风口，而其上顶面处形成有一出风口，并于所述风冷通道的内部设置有一风扇，所述导热柱的一端接触于所述测试箱体内部，另一端接触于所述风冷通道内部。

上述测试箱中，所述降温装置为一水冷装置，其包括有设置于所述测试箱体的侧板外侧处的且与所述导热柱相接触的水冷管，所述水冷管连通接入一冷媒体源，并在所述水冷管与冷媒体源之间接入有一循环泵，用于驱动冷媒体在所述水冷管中流动。

上述测试箱中，所述测试箱体的底板与第一支撑架之间设置一第二支撑架，以供安装支撑所述加热器之用。

上述测试箱中，所述第一支撑架和第二支撑架均设为低风阻结构。

上述测试箱中，所述测试箱体的前侧板处设置有一可开启的门板。

为实现本发明的另一目的，进一步地，所述排气孔形成于所述测试箱体的顶板处。

更进一步地，所述进气孔形成于所述测试箱体的底板处。

本发明所公开的自然对流环境温度模拟测试箱设置有一降温装置，通过控制加热器的加温或者风冷装置的降温，而可将测试箱体的测试区域的温度保持在预定温度上，实现对测试区域温度的精确控制。此外，该测试箱体的排气孔设置于顶板上，有效地避免了测试箱体内部空气涡流的产生，确保了测试区域处于严格的自然对流空气场，实现真正意义上的自然对流。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的剖视结构示意图。

图3是本发明的另一实施例的结构示意图。

图4是本发明的再一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

参阅图1和图2所示，以说明本发明所公开的自然对流环境温度模拟测试箱的一种优选实施例。该测试箱包括有一测试箱体10，该测试箱体10采用隔热材料制备，以将该测试箱体10内部测试区域的温度受外部环境温度变化的影响降至最低，当然，该测试箱体10也可采用诸如双层隔温等之类的隔热结构，以达到同样之目的。该测试箱体10的底板100处均匀分布而形成有多个进气孔101，而在其顶板102处均匀分布而形成有多个排气孔103，并于该测试箱体10的前侧板处设置有一可开启的门板104。

在该测试箱体10内部距离于底板距离处设置有一第一支撑架20，该第一支撑架20采用隔热材料制备，以供支撑测试样品之用。优选地，该第一支撑架20设计为诸如网状、蜂窝状等之类的低风阻结构，有利于该测试箱体10内自然对流环境的稳定。

位于该第一支撑架20的下方处设置有一加热器30，该加热器30与一温度控制器40连接而由该温度控制器40控制其工作。可在测试箱体10的底板100与第一支撑架20之间设置一采用隔热材料制备的第二支撑架50，以供安装支撑加热器30之用。优选地，该第二支撑架50也设计为诸如网状、蜂窝状等之类的低风阻结构，有利于该测试箱体10内自然对流环境的稳定。

在该测试箱体10的侧板105处嵌设有多个导热柱60，该导热柱60采用诸如铜、铝等导热性良好的金属材质制备，其贯穿于该侧板105而可将该测试箱体10中的热量传导出。在该侧板105的外侧处各形成有一受控于所述温度控制器40的风冷装置70，其与导热柱60配合作用而将测试箱体10内部的热量传导出去并散发，以对该测试箱体10内测试区域进行降温。在此实施例中，该风冷装置70包括有分别形成于该测试箱体10的侧板105外侧处的风冷通道700，该风冷通道700的下底面处形成有一进风口701，而其上顶面处形成有一出风口702，在该风冷通道700的内部上方处设置有一风扇703，导热柱60嵌设于侧板105之中，其一端接触于该测试箱体10内部(一般对应于测试区域处)，另一端接触于该风冷通道700内部。如此，测试箱体10内部的热量经由导热柱62传导至风冷通道700中，并由风扇703吹送而散发出风冷通道700之外。

在该测试箱体10的测试区域处设置有一连接于该温度控制器40的温度传感器80，其检测该测试区域中的温度并反馈至该温度控制器40，以供温度控制器40控制加热器30和风冷装置70的工作。如该测试区域中的温度低于所预设的温度，则开启加热器30以对进入该测试箱体10内部的空气进行加热，而实现该测试区域的加温，如该测试区域中的温度高于所预设的温度，则开启该风冷装置70的风扇703以将测试箱体10内部的多余热量散发出去，而实现该测试区域的降温。

进行测试时，将待测产品P置于该第一支撑架20之上，温控控制器40开启加热器30以加热该测试箱体10内的空气，加热后的热空气上升而均匀地扩散于该测试箱体10上方的测试区域，并逐渐由排气孔103向外排出，而冷空气则由进气孔101流入该测试箱体10内进行补充，从而模拟出一稳定的具有适用温度的测试环境。通过控制加热器30的加温或者风冷装置70的降温，而可将该测试箱体10的测试区域的温度保持在预定温度上，实现对测试区域温度的精确控制。此外，该测试箱体10的进气孔101形成于底板100上，而将排气孔103设置于顶板102上，有效地避免了测试箱体10内部空气涡流的产生，确保了测试区域处于严格的自然对流空气场，实现真正意义上的自然对流。

在上一实施例中，采用风冷装置70以作为本发明所涉及的测试箱的降温装置，用于将测试箱体10内的热量传导出并散发开，当然，也可采用其他结构的降温装置以实现同样的目的。如图3所示，为本发明的另一实施例的结构示意图，其使用水冷装置90代替风冷装置70而作为测试箱的降温装置，该水冷装置90受控于所述温度控制器40，其包括有设置于该测试箱体10的侧板105外侧处的水冷管900，该水冷管900与导热柱60相接触并连通接入一冷媒体源(图中没有示出)，在该水冷管900与该冷媒体源之间接入有一循环泵(图中没有示出)以驱动冷媒体在该水冷管900中流动。当测试箱体10内测试区域中的温度过高时，温度控制器40启动循环泵，以使冷媒体在该水冷管900中循环流动，如此，测试箱体10内的热量经由导热柱60传导水冷管900，与管中的冷媒体进行热交换，从而起到降低测试区域温度的作用。

参考图4所示，以说明本发明自然对流环境温度模拟测试箱的另一种实施例。此实施例与第一实施例的不同在于，测试箱的进气孔101形成于测试箱体10的侧板105的下部处，而非形成于测试箱体10的底板100处。

在另外一实施例中，也可测试箱的进气孔101设置于测试箱体10的侧板105的下部处，而排气孔103则设置于测试箱体10的侧板105的上部处。采用如此结构的测试箱，可实现测试区域温度的精确控制，但未能解决测试箱体10内部产生空气涡流的问题，难以实现真正的自然对流。

以上所述仅为本发明的优选实施例，而非对本发明做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自然对流环境温度模拟测试箱，其特征在于，所述自然对流环境温度模拟测试箱包括有：

一可隔热的测试箱体(10)，在其底板(100)或至少一侧板(105)的下部处形成有至少一进气孔(101)，在其顶板(102)处形成有至少一排气孔(103)，并在其至少一侧板(105)处嵌设有至少一贯穿于所述侧板(105)的导热柱(60)；

一可用于支撑待测物的第一支撑架(20)，其距离所述测试箱体(10)的底板(100)而设置并设置于所述测试箱体(10)的内部；

一加热器(30)，设置于所述第一支撑架(20)的下方处，其连接于一温度控制器(40)而受控于所述温度控制器(40)；

一受控制工作的降温装置，其作用于所述导热柱(60)，而可将所述测试箱体(10)内的热量经由所述导热柱(60)而传导出所述测试箱之外。

2.如权利要求1所述的自然对流环境温度模拟测试箱，其特征在于，所述降温装置受控于所述温度控制器(40)。

3.如权利要求2所述的自然对流环境温度模拟测试箱，其特征在于，所述测试箱体(10)测试区域中设置有一连接于所述温度控制器(40)的温度传感器(80)，其检测该测试区域中的温度并反馈至所述温度控制器(40)，以供所述温度控制器(40)控制所述加热器(30)和降温装置的工作。

4.如权利要求1或2或3所述的自然对流环境温度模拟测试箱，其特征在于，所述降温装置为一风冷装置(70)，其包括有形成于所述测试箱体(10)的侧板(105)外侧处的风冷通道(700)，所述风冷通道(700)的下底面处形成有一进风口(701)，而其上顶面处形成有一出风口(702)，并于所述风冷通道(700)的内部设置有一风扇(703)，所述导热柱(60)的一端接触于所述测试箱体(10)内部，另一端接触于所述风冷通道(700)内部。

5.如权利要求1或2或3所述的自然对流环境温度模拟测试箱，其特征在于，所述降温装置为一水冷装置(90)，其包括有设置于所述测试箱体(10)的侧板(105)外侧处的且与所述导热柱(60)相接触的水冷管(900)，所述水冷管(900)连通接入一冷媒体源，并在所述水冷管(900)与冷媒体源之间接入有一循环泵，用于驱动冷媒体在所述水冷管(900)中流动。

6.如权利要求1所述的自然对流环境温度模拟测试箱，其特征在于，所述测试箱体(10)的底板(100)与第一支撑架(20)之间设置一第二支撑架(50)，以供安装支撑所述加热器(30)之用。

7.如权利要求6所述的自然对流环境温度模拟测试箱，其特征在于，所述第一支撑架(20)和第二支撑架(50)均设为低风阻结构。

8.如权利要求1所述的自然对流环境温度模拟测试箱，其特征在于，所述测试箱体(10)的前侧板处设置有一可开启的门板(104)。

9.如权利要求1所述的自然对流环境温度模拟测试箱，其特征在于，所述排气孔(103)形成于所述测试箱体(10)的顶板(102)处。

10.如权利要求9所述的自然对流环境温度模拟测试箱，其特征在于，所述进气孔(101)形成于所述测试箱体(10)的底板(100)处。

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