CN103394378A - 一种具有独立加热通道和制冷通道的试验箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有独立加热通道和制冷通道的试验箱，所述试验箱主要由试验箱体、保温层、门形成一个封闭的空间，所述封闭空间内的一侧设置有加热通道，另外一侧设置有制冷通道，通道挡板和箱体之间形成试验区域。

Description

一种具有独立加热通道和制冷通道的试验箱

技术领域

本发明涉及一种环境试验设备领域，尤其涉及一种具有独立加热通道和制冷通道的试验箱。 

背景技术

试验箱通常设计为加热和制冷共用一个通道的形式，且试验区域和通道之间的隔板为简单的钢板隔离，这样的设计虽然简单，但因为加热器工作时需要承担额外的蒸发器负载，同样的蒸发器工作时也需要承担额外的加热器负载，所以并不节能；同时，因为试验区域和通道之间没有隔热板隔离，而试验区域和通道之间存在温度差，所以，靠近通道隔板的试验区域的温度场的均匀性不是很理想；其次，试验箱通常也不在气体处理通道和试验区域之间设置电动风门，温度试验时，往往需要采用冷热平衡的控制方式，造成设备耗能、寿命缩短；此外，试验箱通常也不在通道和试验区域设置和外界相通的电动风门，造成高温阶段的恒定或降温需要启动制冷机组，从而造成一方面设备耗能，另一方面也加速了制冷剂的老化，缩短了设备的寿命。 

对于不需要温度快速变化的试验箱而言，上述问题表现得并不是很严重，但在需要快速温度变化的试验箱而言，因为蒸发器面积和加热器功率都设计得比较大，在不需要制冷的由低温快速升高温的过程中，蒸发器对于加热器而言就是一个很大的额外负载，同样的，在不需要加热的由高温快速降低温的过程中，加热器对于蒸发器而言也是一个很大的额外负载，这会造成设计时需要考虑额外的蒸发器或加热器负载，从而需要将压缩机功率和加热器功率设计得更大，这会造成更进一步的额外负载，造成试验箱功率和制造成本、使用成本的大幅增加；同时，由于快速升温或者降温的过程中，通道和试验区域的温差很 大，如果没有隔热板隔离，靠近通道隔板的试验区域的温度会比其它试验区域的温度低或者高很多，造成试验区域的温度场很不均匀；此外，由于试验箱在加热通道和试验区域设置了电动风门，温度试验时，可以采用节能控制的方法，加热和制冷不同时输出，达到节能、延长设备寿命的目的。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种可解决所述问题的具有独立加热通道和制冷通道的试验箱。 

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种具有独立加热通道和制冷通道的试验箱，所述试验箱主要由试验箱体、保温层、门形成一个封闭的空间，所述封闭空间内的一侧设置有加热通道，另外一侧设置有制冷通道，通道挡板和箱体之间形成试验区域。 

所述加热通道至少安装有一组鼓风电机和相应的风扇，加热通道内部至少安装有一组加热器，且加热器位于风扇的进风口一侧，加热通道内部至少安装有一个气压平衡装置，且位于加热器的进风口一侧，加热通道侧面至少安装有一个电动风门，且位于加热器的进风口一侧，加热通道和试验区域之间通过上下两个电动风门隔开。 

所述制冷通道至少安装有一组鼓风电机和相应的风扇，制冷通道内部至少安装有一组蒸发器，且蒸发器位于风扇的进风口一侧，制冷通道内部至少安装有一个气压平衡装置，且位于蒸发器的进风口一侧，制冷通道和试验区域之间通过上下两个电动风门隔开。 

所述试验区域至少安装有一个电动风门。 

所述加热通道和制冷通道出风的中间位置安装有至少一组温度传感器。 

与现有技术相比，由于在本发明的具有独立加热通道和制冷通道的试验箱中，安装有独立的加热通道和制冷通道，试验箱做常温、高温恒定、升温或从高温降低温试验的高温阶段时，制冷通道不参与试验，电动风门12e、12f处于关闭状态；加热通道参与试验，电动风门12a、12c处于打开状态。控制器驱动鼓风电机16a运转，鼓风电机16a带动风扇17a转动，风扇17a驱动加热通道 18b内的气体往试验区域18a运动，由此造成加热通道18b内风扇17a出风口一侧的正压和进风口一侧的负压，在风扇17a出风口一侧正压和进风口一侧负压的共同作用下，箱内气体经电动风门12c流入加热通道18b，并经加热器14预处理后，在风扇17a的驱动下经电动风门12a进入试验区域18a，调节试验区域18a的温度，最后回流到试验区域18a的下部，再通过电动风门12c进入加热通道18b，进入下一个气体处理循环。气体处理循环是一个连续的过程。控制器根据试验箱设定的温度和试验区域18a温度传感器检测到的温度值，根据需要对加热量进行PID调节，同时根据需要调节电动风门12b、12d的开度，从而实现试验区域温度场的均匀、稳定。试验箱做低温恒定或高温降低温试验的低温阶段时，加热通道不参与试验，电动风门12a、12b、12c、12d处于关闭状态；制冷通道参与试验，电动风门12e、12f处于打开状态；控制器驱动鼓风电机16b运转，鼓风电机16b带动风扇17b转动，风扇17b驱动制冷通道18c内的气体往试验区域18a运动，由此造成制冷通道18c内风扇17b出风口一侧的正压和进风口一侧的负压，在风扇17b出风口一侧正压和进风口一侧负压的共同作用下，箱内气体经电动风门12f流入制冷通道18c，并经蒸发器15预处理后，在风扇17b的驱动下经电动风门12e进入试验区域18a，调节试验区域18a的温度，最后回流到试验区域18a的下部，再通过电动风门12f进入制冷通道18c，进入下一个气体处理循环。气体处理循环是一个连续的过程。控制器根据试验箱设定的温度和试验区域18a温度传感器检测到的温度值，根据需要对制冷量进行PID调节，从而实现试验区域18a温度场的均匀、稳定。 

本发明具有如下有益效果： 

1、避免了蒸发器、加热器造成的额外负载。 

2、降低了试验箱功率。 

3、降低了试验箱的制造、使用成本。 

4、使试验箱的试验区域温度场更加均匀。 

5、由于设计了和环境相通的电动风门12b、12d，试验箱在做常温或高温试验时，可以充分利用环境大气作为试验箱的补充“冷源”，使试验箱的运行更加节能。 

6、由于避免了高温对制冷剂的热应力，一方面延长了制冷剂的使用寿命，另一方面，也使制冷剂的选择范围更加宽广。 

7、由于避免了制冷机组在高温阶段的运行，制冷剂回气温度不会太高，使制冷机组运行在更加良好的工况下，从而延长制冷机组的寿命。 

8、由于采用了节能控制方法，使试验箱的运行更加节能，同时，也延长了设备的使用寿命。 

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图。 

图中：50.试验箱、10.试验箱体、10a.保温材料、11a.气压平衡装置、11b.气压平衡装置、12a.电动风门、12b.电动风门、12c.电动风门、12d.电动风门、12e.电动风门、12f.电动风门、14.加热器、15.蒸发器、16a.鼓风电机、16b.鼓风电机、17a.风扇、17b.风扇、18a.试验区域、18b.加热通道、18c.制冷通道。 

具体实施方式

通过图1说明本发明的一个实施方式如下。 

现在参考附图1描述本发明的实施例，附图中相同的元件标号代表类似的元件。如上所述，如图1所示，本发明提供的具有独立加热通道和制冷通道的试验箱50，其包括： 

试验箱体10、保温材料10a、气压平衡装置11a和11b，电动风门12a、12b、12c、12d、12e、12f，加热器14、蒸发器15、鼓风电机16a和16b、风扇17a和17b、试验区域18a、加热通道18b、制冷通道18c，以及未在图中标明的试验箱门、带冷端PID控制的控制系统、制冷系统和安装于加热通道、制冷通道出风中间位置的温度传感器。 

如图1所示，试验箱主要由试验箱体10、保温层10a和未在图中标明的试 验箱门组成一个封闭的空间。 

试验区域18a右侧安装有独立的加热通道18b。 

加热通道18b上部至少安装有一组鼓风电机16a和相应的风扇17a。 

加热通道18b内部至少安装有一组加热器14，且加热器14位于风扇17a的进风口一侧。 

加热通道18b内部至少安装有一个气压平衡装置11a，且位于加热器14的进风口一侧。 

加热通道18b侧面至少安装有一个电动风门12b，且位于加热器14的进风口一侧。 

加热通道18b和试验区域18a之间通过上下两个电动风门12a、12c隔开。 

试验区域18a至少安装有一个电动风门12d。 

试验区域18a左侧安装有独立的制冷通道18c。 

制冷通道18c上部至少安装有一组鼓风电机16b和相应的风扇17b。 

制冷通道18c内部至少安装有一组蒸发器15，且蒸发器15位于风扇17b的进风口一侧。 

制冷通道18c内部至少安装有一个气压平衡装置11b，且位于蒸发器15的进风口一侧。 

制冷通道18c和试验区域18a之间通过上下两个电动风门12e、12f隔开。 

加热通道18b和制冷通道18c出风的中间位置至少安装有一组温度传感器。 

试验箱做常温、高温恒定、升温或从高温降低温试验的高温阶段时，制冷通道不参与试验，电动风门12e、12f处于关闭状态；加热通道参与试验，电动风门12a、12c处于打开状态。控制器驱动鼓风电机16a运转，鼓风电机16a带动风扇17a转动，风扇17a驱动加热通道18b内的气体往试验区域18a运动，由此造成加热通道18b内风扇17a出风口一侧的正压和进风口一侧的负压，在风扇17a出风口一侧正压和进风口一侧负压的共同作用下，箱内气体经电动风门12c流入加热通道18b，并经加热器14预处理后，在风扇17a的驱动下经电动风门12a进入试验区域18a，调节试验区域18a的温度，最后回流到试验区域18a的下部，再通过电动风门12c进入加热通道18b，进入下一个气体处理循环。气 体处理循环是一个连续的过程。控制器根据试验箱设定的温度和试验区域18a温度传感器检测到的温度值，根据需要对加热量进行PID调节，同时根据需要调节电动风门12b、12d的开度，从而实现试验区域温度场的均匀、稳定。试验箱做低温恒定或高温降低温试验的低温阶段时，加热通道不参与试验，电动风门12a、12b、12c、12d处于关闭状态；制冷通道参与试验，电动风门12e、12f处于打开状态；控制器驱动鼓风电机16b运转，鼓风电机16b带动风扇17b转动，风扇17b驱动制冷通道18c内的气体往试验区域18a运动，由此造成制冷通道18c内风扇17b出风口一侧的正压和进风口一侧的负压，在风扇17b出风口一侧正压和进风口一侧负压的共同作用下，箱内气体经电动风门12f流入制冷通道18c，并经蒸发器15预处理后，在风扇17b的驱动下经电动风门12e进入试验区域18a，调节试验区域18a的温度，最后回流到试验区域18a的下部，再通过电动风门12f进入制冷通道18c，进入下一个气体处理循环。气体处理循环是一个连续的过程。控制器根据试验箱设定的温度和试验区域18a温度传感器检测到的温度值，根据需要对制冷量进行PID调节，从而实现试验区域18a温度场的均匀、稳定。 

试验箱做高温或者快速升温试验时，箱内压力如果高于外界大气压力，则通过气压平衡装置11a泄压，直到箱内外压力达到平衡状态。 

试验箱做低温或者快速降温试验时，箱内压力如果低于外界大气压力，则外界大气通过气压平衡装置11b进入箱内，直到箱内外压力达到平衡状态。 

本发明提供的具有独立加热通道和制冷通道的试验箱50由于升温、降温、恒温试验都实现了控制器的自动调节，所以，使用中只要将需要试验的参数设定好，试验箱就可以按设定好的参数运行，从而实现智能化的控制。 

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。 

Claims (5)

1.一种具有独立加热通道和制冷通道的试验箱，其特征在于，所述试验箱主要由试验箱体、保温层、门形成一个封闭的空间，所述封闭空间内的一侧设置有加热通道，另外一侧设置有制冷通道，通道挡板和箱体之间形成试验区域。

2.如权利要求1所述的具有独立加热通道和制冷通道的试验箱，其特征在于，所述加热通道至少安装有一组鼓风电机和相应的风扇，加热通道内部至少安装有一组加热器，且加热器位于风扇的进风口一侧，加热通道内部至少安装有一个气压平衡装置，且位于加热器的进风口一侧，加热通道侧面至少安装有一个电动风门，且位于加热器的进风口一侧，加热通道和试验区域之间通过上下两个电动风门隔开。

3.如权利要求1所述的具有独立加热通道和制冷通道的试验箱，其特征在于，所述制冷通道至少安装有一组鼓风电机和相应的风扇，制冷通道内部至少安装有一组蒸发器，且蒸发器位于风扇的进风口一侧，制冷通道内部至少安装有一个气压平衡装置，且位于蒸发器的进风口一侧，制冷通道和试验区域之间通过上下两个电动风门隔开。

4.如权利要求1所述的具有独立加热通道和制冷通道的试验箱，其特征在于，所述试验区域至少安装有一个电动风门。

5.如权利要求1所述的具有独立加热通道和制冷通道的试验箱，其特征在于，所述加热通道和制冷通道出风的中间位置安装有至少一组温度传感器。

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