CN102192597A

CN102192597A - 恒温循环器

Info

Publication number: CN102192597A
Application number: CN2011100631931A
Authority: CN
Inventors: P·普雷斯顿
Original assignee: Preston Industries Inc
Current assignee: Preston Industries Inc
Priority date: 2010-02-03
Filing date: 2011-02-01
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2031-02-01
Also published as: US8469678B2; EP2354738B1; ES2525761T3; US20110186283A1; USD693446S1; EP2835606B1; EP2354738A3; EP2835606A2; CN102192597B; EP2835606A3; EP2354738A2; DE202011052315U1

Abstract

一种用于将液体保持在恒定温度的恒温循环器，所述恒温循环器包括外壳，所述外壳封装有控制器、显示器、加热元件、温度传感器和具有叶轮的电动机。所述外壳包括第一端口和第二端口以及孔和开口，所述第一端口和第二端口共同限定封装叶轮的腔，使得在电机被控制器启动时，叶轮的制动使液体从孔通过腔运动到所述开口。

Description

恒温循环器

技术领域

本发明涉及一种恒温循环器，并更为特别地，涉及一种改进的恒温循环器，所述恒温循环器除其他部件外还包括封装所有相关组件的一体成型外壳。

背景技术

现有的恒温循环器存在很多缺点，本文中只描述了这些缺点的一部分。通常，传统的恒温循环器包括包围各种电气部件的不锈钢箱体。循环和加热部件不受保护地悬在箱体内。箱体结构的一个缺点在于箱体是由多个部件制成，因此误差叠加是一个普遍的问题。事实上，已经花费了巨大的努力来减小这种误差问题，从而大大提高了制造成本。另一个缺点在于缺乏对悬垂部件(例如，加热元件、泵/循环和温度传感器)的保护，这种保护不仅使得这些部件不被破坏，而且还使得循环器所插入的任何容器中的内容物不被破坏。目前用于克服这个缺点的努力是采用多件不锈钢部件，这些不锈钢部件同样面对本文中提及的误差叠加问题。因此，本领域需要一种克服本文中提及的缺点的恒温循环器，尤其包括但不限于，降低制造成本，采用少的多的部件实现改进的功能性，由于减少误差叠加而提高可靠性，防止插入有循环器的容器中的内容物与循环器的活动元件或加热元件相接触，对多个出口和双向泵提供流量调节以能够调节出口流量和外部循环。

附图说明

当结合附图、附图说明、摘要、背景技术、技术领域和相关的标题阅读时，通过参考所提供的详细描述，可以最大程度地理解下文中的全部内容。不同附图中的相同的附图标记指代相同的元件或者功能上等同的元件。没有引用摘要中列出的元件，但是这些元件仍然涉及详细描述和相关公开的元件。

图1是根据本发明的一个实施例的恒温循环器的部分分解视图；

图2是图1的恒温循环器的一个实施例的正视图；

图3是图2的恒温循环器的突出部分的详细视图；

图4是图2的恒温循环器的沿线4-4的横截面视图；

图5是图2的恒温循环器的后视图；

图6是图1的恒温循环器的一个实施例的侧视图。

具体实施方式

本发明并不仅局限于所描述的设备的特定细节，应当能够想到其他变型和应用。在不背离本文中涉及的本发明的确切范围的情况下，可以对装置作出进一步的改变。因此，应当认为，本文中公开的主题应被解释为例示性的，而不是限制性的。

图1是根据本发明的一个实施例的恒温循环器100的部分分解视图，图4是图2的恒温循环器沿线4-4的横截面视图。本领域的普通技术人员应当认识到恒温循环器100能够用于将液体(102，参见图5和6)保持在一个恒定的温度。在一个实施例中，恒温循环器100可以包括外壳104，所述外壳104封装控制器114、连接到控制器114的显示器(116，参见图2)、连接到控制器114的加热元件118、连接到控制器114的温度传感器120和连接到控制器114的电动机122，所述电动机122包括具有叶轮126的输出轴124。在本发明的教导的范围的是，外壳104可以由任何合适的材料通过任何合适的方法制成，以执行预定的功能。举例来说，外壳104可以通过模塑、铣削(milling)、机械加工、铸造、锻造或任何其他合适的构造方式成型为一个或多个零件。优选地，外壳104为至少两件式结构，其中每一件都是由有助于严格控制公差的任何合适的模制处理制成。最优选地，第一一体注塑成型盖106连接到第二一体注塑成型盖108，其中第二一体注塑成型盖108可以包括能够简化制造和装配的顶部110和底部112。此外，外壳104可以由任何合适的天然材料或人工合成材料制成，如金属、塑料或复合材料。优选地，外壳104是由人工合成的聚合物制成，如聚砜(polysulfone)或温度额定玻璃(temperature rated glass)填充的尼龙，如可以从RTP公司获得的产品型号为RTP 900 P-1720的聚砜，或可以从杜邦公司获得的产品型号为Zytel HTNFR52G20NH的PPA。在一个实施例中，外壳104可以进一步包括布置在下部148中的边缘178，以限定腔136下面的环绕腔180，从而防止可以布置在液体102中的物体接触叶轮126、加热元件118或输出轴124。

在一个实施例中，控制器114、显示器(116，参见图2)、加热元件118、温度传感器120和电动机122可以优选配置为具有常规功能的常规元件。例如，控制器114可以是一个设备控制器、数字控制器、模拟控制器、芯片、卡、可编程逻辑控制器、微控制器、比例积分微分控制器或任何其他合适的设备，用于机电处理的自动化或实现与显示器(116，参见图2)、加热元件118、温度传感器120和电动机122进行的广泛的输入/输出(I/O)通信。优选地，控制器114包括处理器，该处理器可以是但不局限于单个处理器、多个处理器、数字信号处理器(DSP)、微处理器、专用集成电路(ASIC)、状态机或任何其它的能够处理和执行软件的设备。术语处理器不应被理解为专指能够执行软件的硬件，而是可以是暗含数字信号处理器(DSP)硬件、存储软件的只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)以及任何其他的易失性和非易失性存储介质。此外，控制器114优选包括存储器，该存储器可以是但不局限于单个存储器、多个存储单元、共享存储器、光盘(CD)、数字化视频光盘(DVD)、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)、电可擦除只读存储器(EEPROM)、光存储器、微码或任何其他非易失性的能够储存用于处理器的数据的存储器。在一个实施例中，控制器114，可以是Microchip PIC单片微控制器，该单片微控制器包括机载随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)，接收来自PT1000电阻式温度检测器和用户界面键入的输入，并提供输出来驱动用于电动机、叶轮、加热器和液晶显示器的三端双向可控硅开关元件。优选地，控制器114可以包括一组或多组指令集，以执行本文中所述的下述所有功能。在本发明的教导的范围内的是，指令可以设置为任何合适的语言或形式，以便执行预定的功能。因此，为简便起见，本说明书不会描述确切的指令，而只会在下文中描述控制器114的各方面的预期的功能。同样，显示器(116，参见图2)、加热元件118、温度传感器120和电动机122可以是执行这类设备的通常所理解的预定功能的任何适合形式的设备。例如，显示器(116，参见图2)可以是液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)或由液晶科技公司(Liquid Crystal Technologies)制造的产品型号为LCT0065、背光产品型号LCT0070的定制的“晶玻接装(chip on glass)”发光二极管(LED)背光液晶显示器(LCD)；加热元件118可以是Calrod加热器、管式加热器，或在一个实施例中，加热元件118可以是容纳在因科800镍铬铁高温合金套中的1100瓦特元件，该因科800镍铬铁高温合金套由Zoppas工业制造并以PolyScience产品型号215-691(I20V)、215-692(240V)销售；温度传感器120可以是铂电阻式温度检测器(RTD：Resistive Temperature Device)或热敏电阻、热电偶、硅温度传感器，或在一个实施例中，温度传感器120可以是1000欧姆的铂电阻式温度传感器，其由Tempco Electric制造，并以PolyScience产品型号200-496销售；并且电动机122可以是开放或闭合框架或罩极电动机，或在一个实施例中，该电动机122可以是开放框架罩极电动机，其由March Manufacturing制造，并以PolyScience产品型号215-696(120V)、215-697(240V)销售。

因此，进一步在本发明的教导的范围内的是，可以自由地替换执行类似功能的任何其他合适的设备。在一个实施例中，叶轮126可配置为在收到控制器114的指令时由电动机122顺时针或逆时针方向操作。

在一个实施例中，上部146可以限定在外壳104中，其容纳有控制器114、显示器116和电动机122。在本发明的教导的范围内的是，上部146大体是恒温循环器100的不浸入到液体102中的那部分。因此，根据本文中的教导，上部146和下部148的范围在某些情况下可能不同。在一个实施例中，下部148限定在外壳104中，其适合并配置为浸入到液体102中(参见，图5和6)。

在本发明的教导的范围内的是，叶轮126可以具有任何合适的构造，以便执行本文中描述的预定的功能。例如，在一个实施例中，叶轮126可以具有四个叶片的构造，其中叶片128共同连接到中心部分，该中心部分连接到输出轴124的远端130。因此，可以自由地替换其他合适的构造，包括多个叶轮、弯曲叶片和其他替代实施例。

在一个实施例中，外壳104可以包括第一端口132和第二端口134，第一端口132和第二端口134共同限定一个腔136，该腔136封装、包围或以其他一般互补的方式包住叶轮126(也参见图4)，使得叶轮126可以起到通常理解的泵的作用，以使流体从入口运动到出口。在一个实施例中，第一和第二端口132、134可以分别包括第一边138和第二边140。如图4所示，当第一边138抵靠第二边140时，腔136可以由第一端口132和第二端口134共同限定，并构造为互补地封装叶轮126。此外，第一边138和第二边140可以共同限定孔142，该孔142与腔136连通。在本发明的教导的范围内的是，孔142可以具有任何合适的构造或位置。优选地，如本文中所描述的那样，孔142在相应的第一和第二端口132、134的顶部中对称地形成在第一和第二边138、140中，并绕输出轴124的纵向轴线144布置，使得在电动机122被控制器114启动时叶轮126的致动使液体102从孔142通过腔136运动到出口。

图2是图1的恒温循环器100的一个实施例的正视图，而图3是图2的恒温循环器的突出部分的详细视图。在一个实施例中，第一和第二一体成型盖106，108中的一个包括第一开口150(示出为位于第一一体成形盖106上，这仅仅是为了举例，而不作为限制)。在本发明的教导的范围内的是，第一开口150可以具有任何合适的构造，以执行预定的功能。例如，第一开口150可以构造成大体对称。第一开口150可以连接到第一端口132并与第一端口132连通，以限定第一端口132远端外部范围。优选地，第一开口150布置在下部148中。在一个实施例中，第一通道152可以形成在外壳104的布置在下部148中的外表面中。在本发明的教导的范围内的是，第一通道152可以具有任何合适的构造，以执行预定的功能。例如，第一通道152可以构造成位于外壳104的外表面中的凹入部分，其中第一通道152的一部分可以围绕第一开口150或可以与第一开口150操作地相连。在一个实施例中，第一调节器156可以在限制第一开口150的完全关闭位置158和不限制第一开口150的完全开放位置160之间能够运动地连接到第一通道150，以调节液体102通过孔142和腔136的流量。在本发明的教导的范围内的是，第一调节器156可以以任何适当的方式连接到第一通道150，以执行预定的功能。例如，第一调节器156可以是扣合、滑动接合或任何其他合适的活动连接。

在一个实施例中，第一和第二一体成型盖106、108中的另一个包括第二开口162(在图3和5中示出为布置在第二一体成型盖108上，这仅仅是为了举例，而不作为限制)。在本发明的教导的范围内的是，第二开口162可以具有任何合适的构造，以执行预定的功能。例如，第二开口162可以构造成大体对称。第二开口162可以连接到第二端口134并与第二端口134连通，以限定第二端口134的远端外部范围。优选地，第二开口162布置在下部148中。在一个实施例中，第二通道164可以形成在外壳104的布置在下部148中的外表面中。在本发明的教导的范围内的是，第二通道164可以具有任何合适的构造，以执行预定的功能。例如，第二通道164可以构造为位于外壳104的外表面中的凹入部分，其中第二通道164的一部分可以环绕第二开口162或可以与第二开口162操作地相连。在一个实施例中，第二调节器166可以在限制第二开口162的完全关闭位置158和不限制第二开口162的完全开放位置160之间能够运动地连接到第二通道162，以调节液体102通过孔142和腔136的流量。在本发明的教导的范围内的是，第二调节器166可以以任何适当的方式连接到第二通道162，以执行预定的功能。例如，第二调节器166可以是扣合、滑动接合或任何其他合适的活动连接。

图5是图2的恒温循环器的后视图，即图1中的恒温循环器100的一个实施例的正视图，图6是图1的恒温循环器的一个实施例的侧视图。在一个实施例中，出口管168可以连接到第一和第二开口150、162中的一个，以便于连接到位于液体102的容器170的外部或远离容器170的外部设备，从而对液体102进行调节，如调节液体102的温度。在本发明的教导的范围内的是，第一和第二开口150、162中的一个或两者可以构造成以任何适当的方式接纳、接收、接合出口管168或以其他方式直接连接到出口管168或者通过连接器、联结器或其他中间设备。在操作中，第一和第二开口150、162中的另一个布置在关闭位置158，使得通过孔142吸入到腔136的液体102从第一开口150、第二开口162中的所述一个和出口管168排出。可以提供入口管172，以方便液体102返回到容器170。

在一个实施例中，外壳104可以包括安装元件，该安装元件能够移除地连接到外壳104，使得外壳104可以能够移除地连接到液体102的容器170。在本发明的教导的范围内的是，安装元件可以具有任何合适的构造，以执行预定的功能。例如，安装元件可以构造为夹持件174(用于接合容器170的边)或基座圈176(用于覆盖容器170的开口)。夹持件174和基座圈176可以以任何适当的方式构造，以便于恒温循环器100能够移除地连接到容器170。

上文中的详细描述仅仅是本发明的一些示例和实施例，在不脱离本发明的精神或范围的前提下，可以根据本文所公开的内容对所公开的实施例进行多种改变。因此，上文中的详细描述并不限制本发明的范围，而仅仅是为本领域普通技术人员提供充分的内容，以使本领域普通技术人员无障碍地实施本发明。

Claims

1.一种用于将液体保持在恒定温度的恒温循环器，所述恒温循环器包括控制器、连接到控制器的显示器和连接到控制器的电动机，所述电动机包括具有叶轮的输出轴，所述恒温循环器包括：包括第一一体成型盖的外壳，所述第一一体成型盖连接到第二一体成型盖；限定在外壳中的上部，所述上部容纳有控制器、显示器和电动机；和限定在外壳中的下部，所述下部适于浸入到液体中；第一和第二一体成型盖中的一个包括布置在下部内的第一开口、从所述第一开口延伸到第一边的第一端口以及第一通道；第一和第二一体成型盖中的另一个包括布置在所述下部内的具有第二边的第二端口；由第一端口和第二端口共同限定的腔，所述腔构造成在第一边抵靠第二边时互补地封装所述叶轮；由第一边和第二边共同限定的孔，所述孔与所述腔连通；能够运动地连接到第一通道的第一调节器，用于在限制第一开口的完全关闭位置和不限制第一开口的完全开放位置之间调节通过所述孔和所述腔的液体的流量。

2.如权利要求1所述的恒温循环器，所述恒温循环器进一步包括形成在所述下部中并与所述第二端口连通的第二开口。

3.如权利要求1所述的恒温循环器，其中，所述第一一体成型盖和第二一体成型盖均由合成聚合物成型。

4.如权利要求2所述的恒温循环器，所述恒温循环器进一步包括第二通道和能够运动地连接到所述第二通道的第二调节器，所述第二调节器能够运动，以在限制所述第二开口的完全关闭位置和不限制第二开口的完全开放位置之间调节通过所述孔和所述腔的液体的流量。

5.如权利要求1所述的恒温循环器，其中，所述外壳进一步包括布置在所述下部中的边缘，用于限定位于所述腔下面的环绕腔，从而防止布置在液体中的物体接触所述叶轮或输出轴。

6.如权利要求1所述的恒温循环器，所述恒温循环器进一步包括安装元件，所述安装元件能够移除地连接到所述外壳，使得外壳能够连接到用于液体的容器。

7.如权利要求5所述的恒温循环器，其中，所述安装元件从由夹持件和基座圈构成的组中选择。

8.如权利要求1所述的恒温循环器，所述恒温循环器进一步包括连接到第二开口的管，以便于连接到用于调整液体温度的外部设备。

9.如权利要求1所述的恒温循环器，其中，所述孔绕所述输出轴的纵向轴线布置。

10.一种用于将液体保持在恒定温度的恒温循环器，所述恒温循环器包括：控制器；连接到所述控制器的显示器；连接到所述控制器的电动机，所述电动机包括具有叶轮的输出轴；包括连接到第二一体成型盖的第一一体成型盖的外壳；限定在所述外壳中的上部，所述上部容纳有控制器、显示器和电动机；以及，限定在所述外壳中的下部，所述下部适于浸入到液体中；所述第一和第二一体成型盖中的一个包括布置在下部内的第一开口、从所述第一开口延伸到第一边的第一端口以及第一通道；所述第一和第二一体成型盖中的另一个包括布置在所述下部中的具有第二边的第二端口；由所述第一端口和第二端口共同限定的腔，所述腔构造成在所述第一边抵靠所述第二边时互补地封装所述叶轮；由所述第一边和第二边共同限定的孔，所述孔与所述腔连通；以及，能够运动地连接到第一通道的第一调节器，用于在限制所述第一开口的完全关闭位置和不限制所述第一开口的完全开放位置之间调节通过所述孔和所述腔的液体的流量。

11.如权利要求10所述的恒温循环器，所述恒温循环器进一步包括形成在所述下部中并与所述第二端口连通的第二开口。

12.如权利要求9所述的恒温循环器，其中，所述第一一体成型盖和第二一体成型盖均由合成聚合物成型。

13.如权利要求11所述的恒温循环器，所述恒温循环器进一步包括第二通道和能够运动地连接到所述第二通道的第二调节器，所述第二调节器能够运动，以在限制所述第二开口的完全关闭位置和不限制所述第二开口的完全开放位置之间调节通过所述孔和所述腔的液体的流量。

14.如权利要求10所述的恒温循环器，其中，所述外壳进一步包括布置在所述下部中的边缘，用于限定位于所述腔下面的环绕腔，以防止布置在液体中的物体接触所述叶轮或输出轴。

15.如权利要求10所述的恒温循环器，所述恒温循环器进一步包括安装元件，所述安装元件能够移除地连接到所述外壳，使得所述外壳能够连接到用于液体的容器。

16.如权利要求15所述的恒温循环器，其中，所述安装元件从由夹持件和基座圈构成的组中选择。

17.如权利要求10所述的恒温循环器，所述恒温循环器进一步包括连接到所述第二开口的管，以便于连接到用于调整液体温度的外部设备。

18.如权利要求10所述的恒温循环器，其中，所述叶轮构造成由电动机沿顺时针方向和逆时针方向操作。

19.一种用于将液体保持在恒定温度的恒温循环器，所述恒温循环器包括：封装控制器的外壳；连接到所述控制器的显示器；连接到所述控制器的加热元件；连接到所述控制器的温度传感器；以及，连接到所述控制器的电动机，所述电动机包括具有叶轮的输出轴，其中所述外壳包括第一端口和第二端口以及孔和开口，所述第一端口和第二端口共同限定封装所述叶轮的腔，使得在所述电动机被所述控制器启动时，所述叶轮的致动使液体从所述孔通过所述腔运动到所述开口。

20.如权利要求17所述的恒温循环器，其中，所述外壳进一步包括边缘，所述边缘限定位于所述腔下面的环绕腔，以防止布置在液体中的物体接触所述加热元件、叶轮或输出轴。

21.如权利要求17所述的恒温循环器，其中，所述外壳由合成聚合物成型。

22.如权利要求17所述的恒温循环器，其中，所述叶轮构造成由所述电动机沿顺时针方向或者逆时针方向操作。