CN105954178A - 一种防腐型低湿步入式试验箱 - Google Patents

一种防腐型低湿步入式试验箱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种防腐型低湿步入式试验箱，包括箱体(1)、加热系统、加湿除湿系统、制冷系统及电气系统，箱体(1)内设有工作室(3)，工作室(3)内设有温湿度循环系统和换气系统，换气系统包括进气口阀门(4)、吸气口阀门(5)、过滤网和干燥器，箱体(1)侧部开设有进气口和回气口，进气口处装有进气口阀门(4)，回气口处装有吸气口阀门(5)，进气口内侧设有过滤网，过滤网的出风端装设有干燥器，干燥器的出风端与工作室(3)内部连通，加热系统、加湿除湿系统、制冷系统、温湿度循环系统、换气系统分别线路连接电气系统；本发明湿度范围广，可保证试验箱随时达到通风效果，满足操作人员的呼吸要求，确保操作人员的安全。

Description

一种防腐型低湿步入式试验箱
[技术领域]
本发明涉及环境试验设备技术领域，具体地说是一种防腐型低湿步入式试验箱。
[背景技术]
很多化学产品，由于其成份的特殊性，不可避免地会有一些腐蚀性，但是它们却是工业生产中不可或缺的组成部份，为了保证其产品在使用过程中的可靠性，必须在实验室中对样品进行各种模拟老化试验，测试其产品在各种环境性能的稳定性，以及对环境的破坏性，以便设计人员配出既相对较经济，又比较环保，质量又好的产品。目前，市场上常规的温湿度测试设备，如果被试产品带有腐蚀性，可能会存在有以下问题：
(1)内箱304钢板防腐性不是很好，经过几个月后，内箱会到处生锈；
(2)蒸发器在腐蚀性气体的作用下，很快就会出现腐蚀现象，管壁较薄或焊接的地方，就会被腐蚀穿透，最终使制冷系统漏冷媒，同时有可能损坏制冷系统的核心元件，压缩机；
(3)由于试验样品有挥发性气体产生，如果没有新风装置，操作人员进内箱作业，会感到头晕，恶心，甚至容易出现人身安全；
(4)试验箱的湿度范围不是很广，特别是低湿，不能模拟冬天低温干燥的气候环境。
[发明内容]
本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种防腐型低湿步入式试验箱，不仅操作简单，自动化程度高，湿度范围广，而且能够保证试验箱随时达到通风效果，以满足操作人员的呼吸要求，确保操作人员的安全。
为实现上述目的设计一种防腐型低湿步入式试验箱，包括箱体1、加热系统、加湿除湿系统、制冷系统及电气系统，所述箱体1前端面上设有箱门2，所述箱体1内设有工作室3，所述工作室3内设有温湿度循环系统和换气系统，所述换气系统包括进气口阀门4、吸气口阀门5、过滤网和干燥器，所述箱体1侧部开设有进气口和吸气口，所述进气口处装有进气口阀门4，所述吸气口处装有吸气口阀门5，所述进气口内侧设有过滤网，所述过滤网的出风端装设有干燥器，所述干燥器的出风端与工作室3内部连通，所述加热系统、加湿除湿系统、制冷系统、温湿度循环系统、换气系统分别线路连接电气系统。
所述温湿度循环系统包括试验区和循环风道，所述循环风道设置于试验区周边，所述循环风道包括进风口和回风口，所述进风口、回风口分别与试验区相通，所述出风口处装设有马达6和风鼓7，所述马达6安装在箱体1顶部，所述风鼓7装于马达6的输出轴上，所述加热系统装在循环风道中，所述加热系统位于风鼓7吸风口的下方。
所述箱体1一侧连接有电控柜8，所述电控柜8前端面上设有控制面板11，所述电控柜8内前部装有除湿机9，所述电控柜8内后部装有加湿器10，所述加湿器10通过管道连接至加热系统上方。
所述进气口开设于电控柜8侧面上部，所述吸气口开设于电控柜8侧面下部，所述进气口阀门4、吸气口阀门5分别通过线路连接至控制面板11上的换气开关。
所述除湿机9为转轮式除湿机，所述除湿机9的吸水转轮被柔性材料隔成彼此独立的除湿区和再生区，所述吸水转轮连接在电机的输出端，所述吸水转轮在电机的带动下转动，所述除湿区、再生区沿吸水转轮的转动方向依次布置，所述转轮式除湿机内设有加热吹风装置。
所述制冷系统包括压缩机12、冷凝器和蒸发器13，所述压缩机12安装在电控柜8后部下方，所述压缩机12采用半封闭式压缩机组，所述压缩机12的制冷方式采用双机复迭式制冷，所述冷凝器采用翅片管式换热器，所述蒸发器13安装在加热系统下方，所述蒸发器13采用钛管式换热蒸发器。
所述加热系统包括加热管14，所述加热管14为远红外镍铬合金高速加温电加热管，所述加湿器10为锅炉加湿水箱，所述加湿水箱采用无触点等周期脉冲调宽控制方式，所述加湿水箱内设有水位检测仪和缺水报警装置。
所述箱体1包括外箱和内箱，所述外箱采用表面喷塑处理的冷轧彩钢板制成，所述内箱采用316L不锈钢板制成，所述外箱与内箱之间设有保温层，所述保温层采用硬质阻燃聚氨酯泡沫与玻璃纤维制成，所述箱体1与箱门2之间设有硅橡胶密封条，所述箱门2的门框和门边沿均设置有低压电热除霜装置。
所述工作室3底部安装有防滑铝板，所述工作室3顶部装设有箱内灯15，所述箱内灯15采用耐高低温防爆灯，所述工作室3顶部预设有排气口，所述排气口处装有排气阀门16。
所述箱门2上设有观察窗17，所述观察窗17采用多层中空钢化玻璃，所述观察窗17内侧胶合有片式导电膜，所述箱门2前侧设有可移动式斜坡18。
本发明同现有技术相比，具有如下优点：
(1)由于试验产品带有腐蚀性，为了保证产品的长久使用，本发明内箱材质选用优质的316L不锈钢，相对于普通的不锈钢，其耐腐蚀能力是普通304不锈钢的3倍以上，从而可以最大限度地延长试验箱的使用寿命；
(2)制冷系统的元器件大部分都在试验箱外面，只有蒸发器是放在试验箱的风道内，所以蒸发器是否耐用，直接影响到制冷系统工作是否正常，为了防止蒸发器不被腐蚀性气体腐蚀，本发明特别配备了钛管蒸发器，钛管具有非常好的防腐功能，且具有比较好的传热效果，替代传统的铜蒸发器，是防腐设备的最佳选择；
(3)试验箱配备了新风系统，如果工作人员要进内箱作业，只需将面板上的换气开关打开，外界的新空气经过滤网过滤，再经干燥器干燥，送入箱内，从而保证既达到通风效果，满足操作人员的呼吸要求，同时让外面空气进入内箱先干燥除湿，保证长期工作不会结霜；如果出现紧急情况，人员感到不适，则可以从内箱推动门杆，即可从里面进行开门，保障了操作人员的安全；
(4)试验箱配备了转轮式除湿机，吸水转轮被柔性材料隔成两个区，一个除湿区，一个再生区，电机带动转轮缓慢转动，内箱的空气经过除湿区，空气中的水份被吸收后，变成非常干燥的空气再送入内箱，反复循环，从而使内箱的空气越来越干燥；吸了水份的转轮慢慢转到再生区，再生区通过强加热吹风方式，将吸水材料吹干，然后再缓慢转到除湿区，周而复始地循环工作；通过化学除湿机的除湿，可以除空气处理到5％RH左右的湿度，从而可以满足许多常规除湿方式所达不到的湿度。
[附图说明]
图1是本发明的正面外部结构示意图；
图2是本发明的正面内部结构示意图；
图3是本发明的左侧内部结构示意图；
图4是本发明的右侧内部结构示意图；
图5是本发明的俯视内部结构示意图；
图中：1、箱体 2、箱门 3、工作室 4、进气口阀门 5、吸气口阀门 6、马达 7、风鼓 8、电控柜 9、除湿机 10、加湿器 11、控制面板 12、压缩机 13、蒸发器 14、加热管 15、箱内灯 16、排气阀门 17、观察窗 18、斜坡 19、三色灯 20、主水箱。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作以下进一步说明：
如附图所示，本发明包括：箱体1、加热系统、加湿除湿系统、制冷系统及电气系统，箱体1前端面上设有箱门2，箱体1内设有工作室3，工作室3内设有温湿度循环系统和换气系统，换气系统包括进气口阀门4、吸气口阀门5、过滤网和干燥器，箱体1侧部开设有进气口和吸气口，进气口处装有进气口阀门4，吸气口处装有吸气口阀门5，进气口内侧设有过滤网，过滤网的出风端装设有干燥器，干燥器的出风端与工作室3内部连通，温湿度循环系统包括试验区和循环风道，循环风道设置于试验区周边，循环风道包括进风口和回风口，进风口、回风口分别与试验区相通，出风口处装设有马达6和风鼓7，马达6安装在箱体1顶部，风鼓7装于马达6的输出轴上，加热系统装在循环风道中，加热系统位于风鼓7吸风口的下方，加热系统、加湿除湿系统、制冷系统、温湿度循环系统、换气系统分别线路连接电气系统。
其中，箱体1一侧连接有电控柜8，电控柜8前端面上设有控制面板11，电控柜8内前部装有除湿机9，除湿机9为转轮式除湿机，除湿机9的吸水转轮被柔性材料隔成彼此独立的除湿区和再生区，吸水转轮连接在电机的输出端，吸水转轮在电机的带动下转动，除湿区、再生区沿吸水转轮的转动方向依次布置，转轮式除湿机内设有加热吹风装置；电控柜8内后部装有加湿器10，加湿器10通过管道连接至加热系统上方；进气口开设于电控柜8侧面上部，吸气口开设于电控柜8侧面下部，进气口阀门4、吸气口阀门5分别通过线路连接至控制面板11上的换气开关。
制冷系统包括压缩机12、冷凝器和蒸发器13，压缩机12安装在电控柜8后部下方，压缩机12采用半封闭式压缩机组，压缩机12的制冷方式采用双机复迭式制冷，冷凝器采用翅片管式换热器，蒸发器13安装在加热系统下方，蒸发器13采用钛管式换热蒸发器；加热系统包括加热管14，加热管14为远红外镍铬合金高速加温电加热管，加湿器10为锅炉加湿水箱，加湿水箱采用无触点等周期脉冲调宽控制方式，加湿水箱内设有水位检测仪和缺水报警装置。
箱体1包括外箱和内箱，外箱采用表面喷塑处理的冷轧彩钢板制成，内箱采用316L不锈钢板制成，外箱与内箱之间设有保温层，保温层采用硬质阻燃聚氨酯泡沫与玻璃纤维制成，箱体1与箱门2之间设有硅橡胶密封条，箱门2的门框和门边沿均设置有低压电热除霜装置，工作室3底部安装有防滑铝板，工作室3顶部装设有箱内灯15，箱内灯15采用耐高低温防爆灯，工作室3顶部预设有排气口，排气口处装有排气阀门16，箱门2上设有观察窗17，观察窗17采用多层中空钢化玻璃，观察窗17内侧胶合有片式导电膜，箱门2前侧设有可移动式斜坡18。
本发明的产品原理及作用：该步入式试验箱用于对仪器仪表、电工电子及其它产品、材料、零部件、军用设备进行高温、低温、湿热以及恒定试验等测试方法，以评价其在一定的温度及湿热条件下贮存和使用的适应性。本发明的技术指标为：温度范围-30℃～70℃，湿度范围10％～98％RH，温度均匀度±2℃(空载时)，湿度均匀度+2％、-3％RH，温度波动度±0.5℃(空载时)，湿度波动度±2％，温度偏差±2℃，湿度偏差+2％、-3％，降温速率0.7～1.0℃/min；箱内没有试验品，空载情况下，升温速度1.0～3.0℃/min，时间设定范围1～9999H、M、S，总功率32.5KW，电源要求AC380V±10％，50±0.5Hz(三相五线制)，噪声要求室内噪声＜45dB，室外噪声＜70dB。
本发明中，外箱及其加强件材料选用优质冷轧彩钢板，表面喷塑处理，钢板厚度0.4mm；内箱及其加强件材料选用不锈钢板316板材制作而成，耐高温、耐高强度腐蚀，钢板厚度0.6mm；箱体/大门保温材料选用硬质阻燃聚氨酯泡沫+玻璃纤维(保温厚度为100mm，使室内温度不会传导到设备外部，确保实验室内平衡稳定的温度)；箱体大门采用双开门设计，箱门可从内部打开，试验箱的大门密封采用硅橡胶条，耐高低温、抗老化、密封性能优异；为了防止低温试验时门框和门的边沿凝露或结霜，门框和门的边沿设置有低压电热除霜装置；室体底座采用8#槽钢焊接成网式框架，以便于在水平条件下能承受室体及人员试件的重量，而不产生室体底面凹凸不平及开裂等，底板每平方米的承重约500KG/M2；工作室底部安装3mm防滑铝板，防止在高湿度状态下工作室内部比较滑(能很好的起到防滑作用)，门口设可移动斜坡，方便人员或小车进出。观察窗采用多层中空钢化玻璃，内侧胶合片式导电膜加热除霜，具有透明、隔热、不易产生蒸汽结霜等优点，以清楚观察试验过程，大门或箱体合理的位置设置一个透明窗口，用以观测室内试样的变化。工作室顶部等距离位置配备四展耐高低温防爆灯(色温4500K左右)，便于观察试验箱内产品工作状态；设备的控制部分设计在设备的右侧，分布有温控仪、控制开关等，操作方便，简单，易于维护，配有凝结水接水盘，并排除箱外。
温湿度循环系统采用强制通风内循环，平衡调温调湿法，其搅拌系统采用长轴风扇电机，耐高低温的不锈钢多翼式叶轮，以达强度对流垂直扩散循环，使实验室内的温湿度均匀并保持稳定。换气系统则使得外部新鲜空气，先经过滤网，再经空气处理装置进行降温除湿预处理，以每小时10～50立方米的流量,匀速充到实验室内,实验室顶部预留有排气孔,可将室内废气排放到室外,从而达到换气之效果，使进入试验室的工作人员不至于感觉沉闷。空气循环系统主要功能是调节工作室内的气温，即将“加热”、“加湿”、“制冷”部分所做的功均等地传送到工作室内的各个角落，使室内温湿度的均匀度和波动度达到用户试验标准的要求，该系统进出风口与循环风道的设计精确与否是整套试验室质量的根本。
加热系统采用远红外镍铬合金高速加温电加热器，高温完全独立系统，不影响低温试验、高温试验及交变湿热，且温湿度控制输出功率均由微电脑演算，以达高精度及高效率之用电效益。加湿方式采用锅炉加湿方法，加湿器控制方式为无触点等周期脉冲调宽，SSR(固态继电器)，且具有水位自动补偿、缺水报警系统，湿度控制均采用P.I.D+S.S.R系统同频道协调控制。除湿方式选用蒙特干燥转轮除湿机，干燥转轮由波动纹状的合成材料制成，最大限度地吸收空气中的水分，所有的ML系列除湿机都应用了独特的转轮制造工艺，为保证除湿性能的要求，对通过转轮的空气流量、当前的空气状态、转轮的区域划分及其转速都经过优化处理，而全新的控制系统更保证了除湿机的高效运行，该转轮除湿机的特殊转轮结构，具有高除湿能力和热回收能力，并有效地减少能耗。
为了保证试验箱对降温速率和最低温度的要求，本试验箱的制冷系统采用进口德国比泽尔压缩机所组成的复叠式制冷系统，该制冷系统具有匹配合理、可靠性高、使用维护方便等优点；其制冷工作原理为，制冷循环均采用逆卡若循环，该循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，其过程如下：制冷剂经压缩机绝热压缩到较高的压力，消耗了功使排气温度升高，之后制冷剂经冷凝器等温地和四周介质进行热交换将热量传给四周介质，后制冷剂经截流阀绝热膨胀做功，这时制冷剂温度降低，最后制冷剂通过蒸发器等温地从温度较高的物体吸热，使被冷却物体温度降低。此循环周而复始从而达到降温之目的。该制冷系统的设计应用能量调节技术，一种行之有效的处理方式既能保证在制冷机组正常运行的情况下又能对制冷系统的能耗及制冷量进行有效的调节，使制冷系统的运行费用下降到较为经济的状态。其制冷方式为双机复迭式制冷，压缩机选用半封闭式德国比泽尔压缩机组，蒸发器采用特制钛管式换热蒸发器(兼做除湿器)盘管露点温度层流接触除湿方式(耐高强度腐蚀)，冷凝器选用翅片管式换热器，冷凝方式采用强制风冷冷却。
本发明的制冷系统中设有压缩机过热保护和压缩机超压保护，加湿系统中设有加热管干烧保护和供水异常保护，试验箱具有超温保护、风机电机过热保护、整体设备欠相/逆相以及整体设备定时保护。本发明的控制系统具有定值温度及斜率设定功能，具有保持、跳段、待机及两组时间信号输出功能，具有冷机/热机启动选择功能，具有温度显示值修正功能，具有温度感测体校正功能，具有压缩机自动停开功能，具有预约起动/停止运转功能，具有暂停记录功能，具有定值温度及斜率设定功能，具有保持、跳段、待机及两组时间信号输出功能。其显示器采用日本原装进口“优易控”品牌温湿度仪表，7英寸高清真彩液晶触摸显示屏，实时监控(监控控制器实时数据，信号点状态，实际输出状态)；控制器可存储600天内历史数据(24小时运行状态下，记录间隔1min以上，温湿度数据同时记录时)，且可回放上传的控制内历史数据曲线；在机器停机状态下，可随时插入U盘导出或上传数据，并可通过随机赠送软件将导出来的文件在电脑查看或转成EXCEL格式；仪表配备USB端口，可直接通过端口驱动微型打印机预览及打印；感温传感器采用PT100型铠装热电子式温湿敏电阻；控制方式为热平衡调温调湿方式，温湿度控制采用P.I.D+S.S.R系统同频道协调控制，具有自动演算的功能，可将温湿度变化条件立即修正，使温湿度控制更为精确稳定。
本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防腐型低湿步入式试验箱，其特征在于：包括箱体(1)、加热系统、加湿除湿系统、制冷系统及电气系统，所述箱体(1)前端面上设有箱门(2)，所述箱体(1)内设有工作室(3)，所述工作室(3)内设有温湿度循环系统和换气系统，所述换气系统包括进气口阀门(4)、吸气口阀门(5)、过滤网和干燥器，所述箱体(1)侧部开设有进气口和吸气口，所述进气口处装有进气口阀门(4)，所述吸气口处装有吸气口阀门(5)，所述进气口内侧设有过滤网，所述过滤网的出风端装设有干燥器，所述干燥器的出风端与工作室(3)内部连通，所述加热系统、加湿除湿系统、制冷系统、温湿度循环系统、换气系统分别线路连接电气系统。
2.如权利要求1所述的防腐型低湿步入式试验箱，其特征在于：所述温湿度循环系统包括试验区和循环风道，所述循环风道设置于试验区周边，所述循环风道包括进风口和回风口，所述进风口、回风口分别与试验区相通，所述出风口处装设有马达(6)和风鼓(7)，所述马达(6)安装在箱体(1)顶部，所述风鼓(7)装于马达(6)的输出轴上，所述加热系统装在循环风道中，所述加热系统位于风鼓(7)吸风口的下方。
3.如权利要求1或2所述的防腐型低湿步入式试验箱，其特征在于：所述箱体(1)一侧连接有电控柜(8)，所述电控柜(8)前端面上设有控制面板(11)，所述电控柜(8)内前部装有除湿机(9)，所述电控柜(8)内后部装有加湿器(10)，所述加湿器(10)通过管道连接至加热系统上方。
4.如权利要求3所述的防腐型低湿步入式试验箱，其特征在于：所述进气口开设于电控柜(8)侧面上部，所述吸气口开设于电控柜(8)侧面下部，所述进气口阀门(4)、吸气口阀门(5)分别通过线路连接至控制面板(11)上的换气开关。
5.如权利要求4所述的防腐型低湿步入式试验箱，其特征在于：所述除湿机(9)为转轮式除湿机，所述除湿机(9)的吸水转轮被柔性材料隔成彼此独立的除湿区和再生区，所述吸水转轮连接在电机的输出端，所述吸水转轮在电机的带动下转动，所述除湿区、再生区沿吸水转轮的转动方向依次布置，所述转轮式除湿机内设有加热吹风装置。
6.如权利要求5所述的防腐型低湿步入式试验箱，其特征在于：所述制冷系统包括压缩机(12)、冷凝器和蒸发器(13)，所述压缩机(12)安装在电控柜(8)后部下方，所述压缩机(12)采用半封闭式压缩机组，所述压缩机(12)的制冷方式采用双机复迭式制冷，所述冷凝器采用翅片管式换热器，所述蒸发器(13)安装在加热系统下方，所述蒸发器(13)采用钛管式换热蒸发器。
7.如权利要求6所述的防腐型低湿步入式试验箱，其特征在于：所述加热系统包括加热管(14)，所述加热管(14)为远红外镍铬合金高速加温电加热管，所述加湿器(10)为锅炉加湿水箱，所述加湿水箱采用无触点等周期脉冲调宽控制方式，所述加湿水箱内设有水位检测仪和缺水报警装置。
8.如权利要求7所述的防腐型低湿步入式试验箱，其特征在于：所述箱体(1)包括外箱和内箱，所述外箱采用表面喷塑处理的冷轧彩钢板制成，所述内箱采用316L不锈钢板制成，所述外箱与内箱之间设有保温层，所述保温层采用硬质阻燃聚氨酯泡沫与玻璃纤维制成，所述箱体(1)与箱门(2)之间设有硅橡胶密封条，所述箱门(2)的门框和门边沿均设置有低压电热除霜装置。
9.如权利要求8所述的防腐型低湿步入式试验箱，其特征在于：所述工作室(3)底部安装有防滑铝板，所述工作室(3)顶部装设有箱内灯(15)，所述箱内灯(15)采用耐高低温防爆灯，所述工作室(3)顶部预设有排气口，所述排气口处装有排气阀门(16)。
10.如权利要求9所述的防腐型低湿步入式试验箱，其特征在于：所述箱门(2)上设有观察窗(17)，所述观察窗(17)采用多层中空钢化玻璃，所述观察窗(17)内侧胶合有片式导电膜，所述箱门(2)前侧设有可移动式斜坡(18)。
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