CN110193389A - 加热箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加热箱，其包括：外壳；加热箱体部，其能够对内部设置的部件进行加热，所述加热箱体部设置在所述外壳内，在所述加热箱体部内设置有测量箱体温度的箱体温度传感器；电路部，其设置在所述外壳内除所述加热箱体部以外的位置，对所述加热箱体部的加热进行控制；以及散热风扇，其设置在所述外壳内，对所述电路部进行散热，所述加热箱的特征在于，根据所述加热箱的外部的室温、所述箱体温度、以及室温、箱体温度与所述电路部的电路温度之间的第一对应关系计算出所述电路温度，并根据计算出的电路温度来控制所述散热风扇的转速。

Description

加热箱

技术领域

本发明涉及一种加热箱，尤其涉及液相色谱分析中使用的加热箱。

背景技术

加热箱是物理、化学反应中普遍使用的装置。例如，液相色谱分析系统中使用的衍生反应箱就是加热箱的一种。

现有的加热箱的结构如图1所示，加热箱100包括：外壳101、加热箱体部102、电路部103、散热风扇104以及箱体温度传感器105。其中，加热箱体部102和电路部103设置在外壳101内，加热箱体部102能够对其内部设置的部件进行加热，在液相色谱分析时，用于分析的样品放置于加热箱体部102内的管路或流路组件中。箱体温度传感器105设置在加热箱体部102内，用于测量加热箱体部102内的箱体温度。电路部103对加热箱体部102的加热进行控制，例如使其达到设定的温度值等。

另外，加热箱通常在实验室等场所使用，因此在实验室内的、加热箱100的外部通常还设置有测量室温的室温传感器106。

加热箱体部102在进行加热时，由于其自身的散热，会对同样在外壳101内部的电路部103产生影响，造成电路部103温度升高，当电路温度超过一定的阈值后，电路的可靠性、性能和寿命都会下降，极端情况下还可能引起短路。因此，需要在外壳101内设置散热风扇104对电路部103进行散热。

同时，外壳101的温度也会受加热箱体部102影响而上升，过高的温度会导致操作人员误触后烫伤，而散热风扇104在对电路部103散热的同时，也会降低外壳101的温度，防止外壳温度过高。

发明内容

要解决的技术问题

关于散热风扇104的使用，现有技术中主要存在以下三种。

(1)采用无法调节转速的风扇作为散热风扇104，使其始终以恒定速度运行。

这样的话，对于采用转速过高的风扇的加热箱，往往散热能力不够；而对于采用转速过低的风扇的加热箱，风扇产生的噪音会始终处在较高水平，且持续高速转动也会降低风扇的寿命。

(2)采用转速可调的风扇作为散热风扇104，并在电路部103上额外增加温度传感器或其他温度测定部件来测定电路部103的电路温度。运行时，根据测得的电路温度控制散热风扇的转速。例如，当电路温度高于某一设定温度值时，开启散热风扇104或提高其转速，当电路温度低于某一设定温度值时，关闭散热风扇104或降低其转速。

但是，这样的方法需要额外增加温度传感器，导致部件数量增加，提高了成本。

(3)采用转速可调的风扇作为散热风扇104，根据设置在加热箱体部102内的箱体温度传感器105测得的箱体温度来控制散热风扇104的转速，与前一种技术类似，当箱体温度高于某一设定温度值时，开启散热风扇104或提高其转速，当箱体温度低于某一设定温度值时，关闭散热风扇104或降低其转速。

这样的方法虽然没有额外增加温度传感器，但关于电路部103的电路温度，仅考虑箱体温度的影响而忽略了室温对散热的影响，这样的控制并不准确。

用于解决技术问题的技术方法

本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于，提供一种能够不增加额外的温度传感器地、准确地根据电路部的温度控制散热风扇的转速的加热箱。

本发明的加热箱包括：外壳；加热箱体部，其能够对内部设置的部件进行加热，所述加热箱体部设置在所述外壳内，在所述加热箱体部内设置有测量箱体温度的箱体温度传感器；电路部，其设置在所述外壳内除所述加热箱体部以外的位置，对所述加热箱体部的加热进行控制；以及散热风扇，其设置在所述外壳内，对所述电路部进行散热，所述加热箱的特征在于，根据所述加热箱的外部的室温、所述箱体温度、以及室温、箱体温度与所述电路部的电路温度之间的第一对应关系计算出所述电路温度，并根据计算出的电路温度来控制所述散热风扇的转速。

在上述的加热箱中，所述第一对应关系也可以通过在所述电路部暂时设置电路温度传感器而预先求出。

在上述的加热箱中，所述第一对应关系也可以通过计算机软件模拟而预先求出。

在上述的加热箱中，所述电路部也可以包括存储部，所述存储部中存储有所述第一对应关系、所述电路温度与所述转速的设定值之间的第二对应关系，并且，所述电路部根据所述计算出的电路温度和所述第二对应关系来控制所述转速。

在上述的加热箱中，所述室温也可以由设置在所述加热箱的外部的室温传感器获得。

在上述的加热箱中，也可以在所述电路温度超过预先设定的阈值的情况下，使所述加热箱体部的加热停止。

在上述的加热箱中，也可以还包括显示部，所述显示部对所述计算出的电路温度进行显示。

在上述的加热箱中，也可以在所述计算出的电路温度超过预先设定的阈值的情况下，在所述显示部上显示报警信息。

在上述的加热箱中，也可以将所述散热风扇设置在所述外壳内靠近所述电路部的位置。

在上述的加热箱中，也可以使所述散热风扇还对所述外壳进行散热。

发明效果

根据上述加热箱，能够不增加额外的温度传感器地、准确地根据电路部的温度控制散热风扇的转速，从而在防止电路部的温度过高的同时，避免散热风扇产生不必要的噪音。

附图说明

图1是现有技术和本发明的加热箱的结构示意图。

图2是第一实施方式的电路部103的功能框图。

具体实施方式

(第一实施方式)

下面参照图1和图2对本发明的第一实施方式所涉及的加热箱进行说明。

本实施方式的加热箱具有与现有技术相同的基本结构，因此使用与现有技术相同的图1进行说明。

关于外壳101、加热箱体部102、箱体温度传感器105、室温传感器106的构成，本实施方式与现有技术相同。下面仅针对不同点进行说明。

本发明的发明人认识到，电路部103的电路温度既受加热箱体部102的箱体温度影响，也受室温的影响，因此，本实施方式中，根据箱体温度传感器105测得的箱体温度和加热箱100的外部的室温传感器106测得的室温计算出电路温度，然后根据计算出的电路温度控制散热风扇104的开启/关闭以及转速。由于室温传感器106是实验室等场所通常就设置的、或者加热箱为实现加热功能而自带的部件，因此不会额外增加温度传感器。

散热风扇104采用转速可调、可控的风扇，设置在外壳101内靠近电路部103的位置，对电路部103进行散热。

电路部103的功能框图如图2所示，包括加热控制部310和转速控制部320，加热控制部310对加热箱体部102的加热进行控制，例如使其达到设定的温度值等。

转速控制部320包括数据接收部321、存储部322、运算部323和数据输出部324。如前所述，电路部103的电路温度受加热箱体部102的箱体温度和室温这二者的影响，对于同一箱体，室温、箱体温度与电路部103的电路温度之间的对应关系是一定的，本实施方式中将该对应关系称为第一对应关系。在使用加热箱100进行加热之前，通过实验方法预先求出该第一对应关系并存储在存储部322中。

本实施方式中，关于该实验方法，具体为，在电路部103暂时设置电路温度传感器，测量在室温、箱体温度分别取各种值时电路温度的值，制作成表格或归纳出公式作为第一对应关系存储在存储部322中。获得第一对应关系后，则不再设置该电路温度传感器。

此外，存储部322中还存储有电路温度与散热风扇104的转速的设定值之间的对应关系，本实施方式中将其称为第二对应关系。作为该第二对应关系的一例，当电路温度较高时，开启散热风扇104或提高其转速，以增加散热；当电路温度较低时，关闭散热风扇104或降低其转速，以减少噪音，具体对应方式可以有多种，例如将转速分为多档等。

在加热箱体部102的加热过程中，数据接收部321从箱体温度传感器105获得当前的箱体温度，并从室温传感器106获得当前的室温。运算部323根据这两个温度值和存储部322中预先保存的第一对应关系求出当前的电路温度，然后根据计算出的电路温度和存储部322中预先保存的第二对应关系，求出散热风扇104的转速的设定值。数据输出部324将该设定值输出给散热风扇104，以控制其开启/关闭以及转速。

根据本实施方式的加热箱，能够不增加额外的温度传感器地、准确地根据电路部的温度控制散热风扇的转速，从而能够在温度较高时增加散热，在温度较低时减少不必要的噪音，同时延缓散热风扇的老化。

(第二实施方式)

本实施方式除了在第一对应关系的获得方法上与第一实施方式不同以外，其他部分都与第一实施方式相同，在此省略重复说明。

在本实施方式中，第一对应关系通过计算机软件进行模拟而预先求出，存储在存储部322中。

对于材质、形状已知的加热箱100，可以利用现有的各种热力学分析软件，模拟在有一个或多个热源时加热箱内各处的温度情况，例如JMatPro等。根据取不同值的室温和箱体温度，计算出相应的电路温度，并将它们之间的对应关系作为第一对应关系存储在存储部322中，在进行加热箱体部102的加热时用于计算出当前的电路温度。

(第三实施方式)

本实施方式与第一、第二实施方式的不同之处在于，散热风扇104的开启/关闭以及转速控制不由电路部103自动进行，而是由操作人员进行。

具体来说，操作人员从箱体温度传感器105获得当前的箱体温度，并从室温传感器106获得当前的室温，根据这两个温度值和预先获得的第一对应关系计算出当前的电路温度，然后根据计算出的电路温度和预先获得的第二对应关系，求出散热风扇104的转速的设定值，由此控制散热风扇104的开启/关闭以及转速。

在本实施方式中，箱体温度传感器105的测量值可以通过各种现有的手段展示给操作人员，例如显示屏显示、声音播报等。

对于散热风扇的转速控制并不复杂的情况，优选本实施方式，从而可以免去对电路部进行的改造，节约人力物力。

本实施方式的其他部分与上述实施方式相同，在此省略重复说明。

(第四实施方式)

在本实施方式中，为电路温度预先设定阈值，该阈值例如为通常的电路元件所能承受的最高温度值。在当前的计算出的电路温度达到或超过该阈值的情况下，使加热箱体部102的加热停止。该停止动作可以是电路部自动切断加热，也可以是操作人员手动停止加热。

本实施方式的其他部分与上述实施方式相同，在此省略重复说明。

(第五实施方式)

在本实施方式中，加热箱100上还具有显示部，显示部上显示计算出的电路温度，供操作人员掌握加热箱内情况。

另外，也可以在计算出的电路温度达到或超过以上所述的阈值的情况下，在显示部上显示报警信息以提示操作人员。该报警信息例如可以同时告知操作人员加热即将被自动停止，或者敦促操作人员手动停止加热箱体部102的加热。

本实施方式的其他部分与上述实施方式相同，在此省略重复说明。

(其他实施方式)

以上对本发明的加热箱的几个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。

例如，在上述实施方式中，第一对应关系通过暂时设置电路温度传感器并用实验求出，或者使用计算机软件模拟得出，但不限于此，例如也可以由操作人员根据经验来决定。

此外，在上述实施方式中，室温是由室温传感器106测量得到的，但也可以不使用室温传感器测量，而由操作人员输入。例如在某些始终保持恒温的实验室内使用加热箱的话，由于室温已知，因此操作人员可以直接使用该室温值。

此外，在上述实施方式中，散热风扇104设置在外壳101内靠近电路部103的位置，但不限于此，只要能够对电路部103进行散热，则也可以是其他位置。

此外，在上述实施方式中，散热风扇104对电路部103进行散热，但为了避免加热箱100的外壳温度过高导致操作人员烫伤，散热风扇104也可以同时对外壳101进行散热。

以上，使用附图对本发明的各实施方式进行了详细叙述，但具体构成并不限定于这些实施方式，即便有不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等，它们也包含在本发明的权利要求书的保护范围内。

符号说明

100 加热箱

101 外壳

102 加热箱体部

103 电路部

104 散热风扇

105 箱体温度传感器

106 室温传感器

310 加热控制部

320 转速控制部

321 数据接收部

322 存储部

323 运算部

324 数据输出部。

Claims (10)

1.一种加热箱，包括：

外壳；

加热箱体部，其能够对内部设置的部件进行加热，所述加热箱体部设置在所述外壳内，在所述加热箱体部内设置有测量箱体温度的箱体温度传感器；

电路部，其设置在所述外壳内除所述加热箱体部以外的位置，对所述加热箱体部的加热进行控制；以及

散热风扇，其设置在所述外壳内，对所述电路部进行散热，

所述加热箱的特征在于，

根据所述加热箱的外部的室温、所述箱体温度、以及室温、箱体温度与所述电路部的电路温度之间的第一对应关系计算出所述电路温度，并根据计算出的电路温度来控制所述散热风扇的转速。

2.根据权利要求1所述的加热箱，其特征在于，

所述第一对应关系通过在所述电路部暂时设置电路温度传感器而预先求出。

3.根据权利要求1所述的加热箱，其特征在于，

所述第一对应关系通过计算机软件模拟而预先求出。

4.根据权利要求2或3所述的加热箱，其特征在于，

所述电路部包括存储部，所述存储部中存储有所述第一对应关系、所述电路温度与所述转速的设定值之间的第二对应关系，

所述电路部根据所述计算出的电路温度和所述第二对应关系来控制所述转速。

5.根据权利要求2或3所述的加热箱，其特征在于，

所述室温由设置在所述加热箱的外部的室温传感器获得。

6.根据权利要求1所述的加热箱，其特征在于，

在所述电路温度超过预先设定的阈值的情况下，使所述加热箱体部的加热停止。

7.根据权利要求1所述的加热箱，其特征在于，

还包括显示部，所述显示部对所述计算出的电路温度进行显示。

8.根据权利要求7所述的加热箱，其特征在于，

在所述计算出的电路温度超过预先设定的阈值的情况下，在所述显示部上显示报警信息。

9.根据权利要求1所述的加热箱，其特征在于，

所述散热风扇设置在所述外壳内靠近所述电路部的位置。

10.根据权利要求1所述的加热箱，其特征在于，

所述散热风扇还对所述外壳进行散热。