CN106391157A - 一种高精度恒温箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度恒温箱，包括外箱体层、保温层和控温层，恒温箱的第三保温层上下均设有间隙，根据固体传热快于空气的原理，降低了热量的传导速度，又可将热桥传递阻断，减少热量损失，使保温性能更好；多层保温层与控温层的间隔套接设置，以及不同空温组件的设计结构，均保证了温度控制精度在±0.03℃；恒温箱组装好后通过整体贯穿螺柱固定，并且每层之间设有连接柱，提高了抗震性能，保证了整体的结构牢固性，满足搬运或运输中不破换内部被保温器具的精密性。

Description

一种高精度恒温箱

技术领域

本发明涉及恒温箱技术领域，尤其涉及一种高精度恒温箱。

背景技术

恒温箱又名鼓风干燥箱是航空、汽车、家电、科研等领域必备的测试设备，高精度恒温箱用于对环境温度要求较高的电子模块的环境温度控制。高精度温度控制对于现代精密系统来说具有基础性的重要地位。

恒温箱的使用大部分是在实验室、工业、医药中，大部分恒温箱为电热式，装有电热器和温度调节器，是一种外壁上装有绝热材料的箱子或柜橱。

在实验室中，恒温箱对于实验研究过程以及研究结果将产生很大的影响，准确的研究结果对于试验成果的准确评价和实际运用具有至关重要的作用。所以为了得到更加准确的实验数据，恒温实验的环境要求非常严格。在工业生产中，恒温箱的应用是广泛的，恒温环境的稳定保持对于工厂车间的产品以及由此相关的工业生产都是基于恒温环境的后续发展，所以恒温箱的作用在工业中更是处于举足轻重的地位，因此对于恒温箱的相关指标参数的要求也相对更加严格。在医用方面，恒温箱主要用于药品，试剂的储存，疫苗的运输，血液的冷藏保温，透析液的加温，生理盐水的加温等，因此恒温箱在医用方面的用途也处于相当重要的地位。

恒温箱在各行业内都至关重要，因此对恒温箱的性能要求也越来越严格，比如保温性能，温度控制精度、抗震性能、防电磁干扰能力、质量可靠性、恒温箱的维护管理费用等。现有的恒温箱的温度控制精度为±0.1℃，抗震性能一般，不能完全满足搬运或运输过程中的抗震需求，所以现有的恒温箱还存在某些缺陷，不能很好的满足使用的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种阻断热桥传递，保温性能好，温度控制精度为±0.03℃且抗震性能好的一种高精度恒温箱。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种高精度恒温箱，包括外箱体层、保温层和控温层，其特征在于：该恒温箱整体由贯穿其中的螺柱固定，所述外箱体层包括上下扣合的上半箱体层和下半箱体层；所述保温层包括第一上保温层、第二上保温层、第三保温层、第一下保温层、第二下保温层和保温板层，所述控温层包括第一上控温层、第二上控温层、第三上控温层、第一下控温层、第二下控温层和第三下控温层；所述上半箱体层的内部由外到里分别套设有竖截面均为n形的第一上保温层、第一上控温层、第二上保温层和第二上控温层，相邻两层之间通过连接柱连接；所述下半箱体层的内部由外到里分别套设有竖截面均为u形的第一下保温层、第一下控温层、第二下保温层和第二下控温层，相邻两层之间通过连接柱连接；所述第一下保温层、第一下控温层、第二下保温层和第二下控温层的顶端形成的上端面设有方形凸起和凹槽，与第一上保温层、第一上控温层、第二上保温层和第二上控温层的底端形成的下端面凹凸配合，且上端面与下端面配合后形成多个处于上下不同平面内的间隙；所述第二上控温层内部由外到里还设有竖截面均为n形的第三保温层和第三上控温层，所述第三保温层与相邻层之间设有间隙，第二下控温层内部由下到上设有保温板层和第三下控温层，所述第三下控温层、保温板层和第二下控温层相邻两层之间通过连接柱连接，所述第三下控温层均布有仪器固定底座，且第三下控温层边缘向上设有凸沿，凸沿上设有卡槽与第三上控温层的底端配合，两者的配合面低于上半箱体层和下半箱体层的扣合面，配合后第三保温层的下端面与保温板层的上端面贴合；所述控温层包括均热层和设于均热层上电连接的控温组件和感温组件，所述第一上控温层、第二上控温层和第三上控温层的控温组件之间电连接，该控温组件的接线端口设于上半箱体层，所述第一下控温层、第二下控温层和第三下控温层的控温组件之间电连接，该控温组件的接线端口设于下半箱体层；所述外箱体层上还设有被保温仪器的接线端口。

进一步的技术方案在于：所述第一上控温层和第一下控温层的控温组件包括制冷元件、设于制冷元件两端的第一导热元件和第二导热元件，以及连接第二导热元件的加热棒；所述第二上控温层、第三上控温层、第二下控温层和第三下控温层上的控温组件为均布的电加热丝。

进一步的技术方案在于：所述保温层的材质为气凝胶。

进一步的技术方案在于：所述连接柱的材质为隔热材料。

进一步的技术方案在于：所述第三上控温层与第三下控温层形成的腔体内设有上下扣合的防电磁干扰层。

进一步的技术方案在于：所述均热层的材质为铜或铝。

进一步的技术方案在于：所述第一上控温层和第一下控温层分别均布有四个控温组件。

进一步的技术方案在于：所述防电磁干扰层为软磁性材料，含镍量在70％以上。

进一步的技术方案在于：所述第三上控温层与第三下控温层形成的腔体内设有联通外界的抽真空软管，所述抽真空软管处于外界的一端设有密封堵头。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

(1)恒温箱的第三保温层上下均设有间隙，根据固体传热快于空气的原理，降低了热量的传导速度，又可将热桥传递阻断，减少热量损失，使保温性能更好；

(2)多层保温层与控温层的间隔套接设置，以及不同空温组件的设计结构，均保证了温度控制精度误差在±0.03℃；

(3)恒温箱组装好后通过整体贯穿螺柱固定，并且每层之间设有连接柱固定连接，提高了抗震性能，保证了整体的结构牢固性，满足搬运或运输中不破坏内部被保温仪器的精密性；

(4)具有防电磁干扰功能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的剖面结构示意图；

图2是本发明的分解结构示意图；

图3是本发明控温组件结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1和2所示，一种高精度恒温箱，包括外箱体层、保温层和控温层，该恒温箱整体由贯穿其中的螺柱100固定，所述外箱体层包括上下扣合的上半箱体层和下半箱体层；所述保温层包括第一上保温层11、第二上保温层13、第三保温层15、第一下保温层21、第二下保温层23和保温板层18，所述控温层包括第一上控温层12、第二上控温层14、第三上控温层16、第一下控温层22、第二下控温层24和第三下控温层17；所述上半箱体层的内部由外到里分别套设有竖截面均为n形的第一上保温层11、第一上控温层12、第二上保温层13和第二上控温层14，相邻两层之间通过连接柱201连接；所述下半箱体层的内部由外到里分别套设有竖截面均为u形的第一下保温层21、第一下控温层22、第二下保温层23和第二下控温层24，相邻两层之间通过连接柱201连接；所述第一下保温层21、第一下控温层22、第二下保温层23和第二下控温层24的顶端形成的上端面设有方形凸起和凹槽，与第一上保温层11、第一上控温层12、第二上保温层13和第二上控温层14的底端形成的下端面凹凸配合，且上端面与下端面配合后形成多个处于上下不同平面内的间隙；所述第二上控温层14内部由外到里还设有竖截面均为n形的第三保温层15和第三上控温层16，所述第三保温层15与相邻层之间设有间隙，第二下控温层24内部由下到上设有保温板层18和第三下控温层17，所述第三下控温层17、保温板层18和第二下控温层24相邻两层之间通过连接柱201连接，所述第三下控温层17均布有仪器固定底座19，且第三下控温层17边缘向上设有凸沿，凸沿上设有卡槽与第三上控温层16的底端配合，两者的配合面低于上半箱体层和下半箱体层的扣合面，配合后第三保温层15的下端面与保温板层18的上端面贴合；所述控温层包括均热层和设于均热层上电连接的控温组件和感温组件32，所述第一上控温层12、第二上控温层14和第三上控温层16的控温组件之间电连接，该控温组件的接线端口设于上半箱体层，所述第一下控温层22、第二下控温层24和第三下控温层17的控温组件之间电连接，该控温组件的接线端口设于下半箱体层；所述外箱体层上还设有被保温仪器10的接线端口。

本发明在使用时，将被保温仪器10放在仪器固定底座19上，先将第三上控温层16和第三保温层15依次扣合，然后将恒温箱的上下部分扣合，并通过螺柱100贯穿整体固定，将接线端口连接控制箱。

其中，上半箱体层包括一个顶板1和一个第一套层2a，下半箱体层包括一个底板3和一个第二套层2b。

如图2和3所示，所述第一上控温层12和第一下控温层22的控温组件包括制冷元件102、设于制冷元件102两端的第一导热元件101和第二导热元件103，以及连接第二导热元件103的加热棒104，且第一上控温层12和第一下控温层22分别均布有四个控温组件，第一上控温层12的控温组件固定于顶板1上，且穿过第一上保温层11设于第一上控温层12上，第一下控温层22的控温组件与其类似设置。所述第二上控温层14、第三上控温层16、第二下控温层24和第三下控温层17的控温组件为均布的电加热丝31，电加热丝31无交叉，降低电磁干扰。均热层的材质为铜或铝。

其中，保温层的材质为气凝胶，现有的保温层分聚脂发泡形成、硬质聚氨脂泡沫塑料发泡与聚亚胺酯发泡式，该保温方式效果不佳。气凝胶是一种新型的隔热保温材料，隔热防火，常用的聚氨酯易燃不超过80℃，气凝胶能达到1000℃，且隔热性能高于聚氨酯。

其中，连接柱201的材质为隔热材料，且为非刚性材料，具有一定弹性和韧性，如玻璃纤维棒、玻璃纤维板、酚醛树脂等复合材料等。连接柱201将每层固定，支撑柱20可通过过盈配合的方式连接相邻的上下两层，提高抗震性能，且连接柱201均布在该恒温箱内固定，避免了上下两个连接柱201的上下位置重叠，也间接的提高了抗震性能。

其中，第三上控温层16与第三下控温层17形成的腔体内设有上下扣合的防电磁干扰层，防电磁干扰层为软磁性材料，含镍量在70％以上。

其中，第三上控温层16与第三下控温层17形成的腔体内设有联通外界的抽真空软管，所述抽真空软管处于外界的一端设有密封堵头。通过抽真空软管可将该恒温箱内部抽成接近真空状态，使保温性更好，其中抽真空软管为保温材料制成，抽完真空后通过密封堵头密封，保持真空性。

以上仅是本发明的较佳实施例，任何人根据本发明的内容对本发明作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高精度恒温箱，包括外箱体层、保温层和控温层，其特征在于：该恒温箱整体由贯穿其中的螺柱(100)固定，所述外箱体层包括上下扣合的上半箱体层和下半箱体层；

所述保温层包括第一上保温层(11)、第二上保温层(13)、第三保温层(15)、第一下保温层(21)、第二下保温层(23)和保温板层(18)，所述控温层包括第一上控温层(12)、第二上控温层(14)、第三上控温层(16)、第一下控温层(22)、第二下控温层(24)和第三下控温层(17)；

所述上半箱体层的内部由外到里分别套设有竖截面均为n形的第一上保温层(11)、第一上控温层(12)、第二上保温层(13)和第二上控温层(14)，相邻两层之间通过连接柱(201)连接；

所述下半箱体层的内部由外到里分别套设有竖截面均为u形的第一下保温层(21)、第一下控温层(22)、第二下保温层(23)和第二下控温层(24)，相邻两层之间通过连接柱(201)连接；

所述第二上控温层(14)内部由外到里还设有竖截面均为n形的第三保温层(15)和第三上控温层(16)，所述第三保温层(15)与相邻层之间设有间隙，第二下控温层(24)内部由下到上设有保温板层(18)和第三下控温层(17)，所述第三下控温层(17)、保温板层(18)和第二下控温层(24)相邻两层之间通过连接柱(201)连接，所述第三下控温层(17)均布有仪器固定底座(19)，且第三下控温层(17)边缘向上设有凸沿，凸沿上设有卡槽与第三上控温层(16)的底端配合，两者的配合面低于上半箱体层和下半箱体层的扣合面，配合后第三保温层(15)的下端面与保温板层(18)的上端面贴合；

所述控温层包括均热层和设于均热层上电连接的控温组件和感温组件(32)，所述第一上控温层(12)、第二上控温层(14)和第三上控温层(16)的控温组件之间电连接，该控温组件的接线端口设于上半箱体层，所述第一下控温层(22)、第二下控温层(24)和第三下控温层(17)的控温组件之间电连接，该控温组件的接线端口设于下半箱体层；

所述外箱体层上还设有被保温仪器(10)的接线端口。

2.根据权利要求1所述的一种高精度恒温箱，其特征在于：所述第一上控温层(12)和第一下控温层(22)的控温组件包括制冷元件(102)、设于制冷元件(102)两端的第一导热元件(101)和第二导热元件(103)，以及连接第二导热元件(103)的加热棒(104)；所述第二上控温层(14)、第三上控温层(16)、第二下控温层(24)和第三下控温层(17)上的控温组件为均布的电加热丝(31)。

3.根据权利要求1所述的一种高精度恒温箱，其特征在于：所述保温层的材质为气凝胶。

4.根据权利要求1所述的一种高精度恒温箱，其特征在于：所述连接柱(201)的材质为隔热材料。

5.根据权利要求1所述的一种高精度恒温箱，其特征在于：所述第三上控温层(16)与第三下控温层(17)形成的腔体内设有上下扣合的防电磁干扰层。

6.根据权利要求1所述的一种高精度恒温箱，其特征在于：所述均热层的材质为铜或铝。

7.根据权利要求2所述的一种高精度恒温箱，其特征在于：所述第一上控温层(12)和第一下控温层(22)分别均布有四个控温组件。

8.根据权利要求5所述的一种高精度恒温箱，其特征在于：所述防电磁干扰层为软磁性材料，含镍量在70％以上。

9.根据权利要求1所述的一种高精度恒温箱，其特征在于：所述第三上控温层(16)与第三下控温层(17)形成的腔体内设有联通外界的抽真空软管，所述抽真空软管处于外界的一端设有密封堵头。