CN110779853A - 一种内外双门储能循环式热老化试验箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内外双门储能循环式热老化试验箱，属于热老化试验设备领域，一种内外双门储能循环式热老化试验箱，可以通过双层门的设计，形成储能间隙，进而延长排出的空气在本老化试验箱内的停留时间，使得残留的热量可以对试验箱内体内温度进行一定的保温，进而降低温度的下降速度，从而提高残留热量的利用率，同时在储能间隙内储能层的应用，可以提高对排出的空气中残留热量的吸收效率，进一步提高对排出空气汇总热量的利用，同时对于最终排出本老化试验箱的空气，直接通入加热器内进行加热，相较于外界室温空气，该部分空气中仍有部分热量残留，可以加快加热器对空气的加热速率和效率，同时进一步提高对排出空气的残留热量的利用。

Description

一种内外双门储能循环式热老化试验箱

技术领域

本发明涉及热老化试验设备领域，更具体地说，涉及一种内外双门储能循环式热老化试验箱。

背景技术

热老化试验箱，又名“换气式老化试验箱”，适用于电气绝缘材料的耐热性试验，电子零配件、塑化产品之换气老化试验，考核和判断其在高温环境条件下贮存和使用的适应性，试样在模拟高温和大气压力下的空气中老化后测定其性能并与未老化样的性能予以比较。热老化试验箱用于科研单位、工厂作可塑料性材料（橡胶、塑料）电气绝缘及其他材料的热老化试验，静止测试易燃物、可燃物和爆炸物以及可燃性气体

箱体结构：大型观测视窗附照明灯保持箱内明亮，且利用钢化玻璃，随时清晰的观测箱内状况；热风循环系统由能在高温下连续运转的风机和特殊风道组成，工作室内温度均匀；箱体保温采用超细玻璃纤维保温棉，可避免不必要的能量损失。

现有的热老化试验箱大多采用将试样放在试验箱内，加热的空气由底部进入试验箱内流经试验表面，达到对试样加热老化的目的。但是热老化箱在使用过程中，对于空气的交换，为保证老化箱内温度的稳定，在进行空气交换时，通常不等老化箱内空气完全降温，就会继续通入热空气，使得温度较低的空气被排出，但是在这过程中，排出的空气中仍然残留较多的热量，该部分热量未能得到利用，一方面降低了资源利用率，另一方面提高了对胶管进行老化测试的资源投入。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种内外双门储能循环式热老化试验箱，它可以通过试验箱本体和试验箱内体双层门的设计，形成储能间隙，进而延长排出的空气在本老化试验箱内的停留时间，使得残留的热量可以对试验箱内体内温度进行一定的保温，进而降低试验箱内体内空气温度的下降速度，从而提高残留热量的利用率，同时在储能间隙内储能层的应用，可以提高对排出的空气中残留热量的吸收效率，进一步提高对排出空气汇总热量的利用，同时对于最终排出本老化试验箱的空气，直接通入加热器内进行加热，相较于外界室温空气，该部分空气中仍有部分热量残留，可以加快加热器对空气的加热速率和效率，同时进一步提高对排出空气的残留热量的利用。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种内外双门储能循环式热老化试验箱，包括试验箱本体，所述试验箱本体内设有试验箱内体，所述试验箱本体和试验箱内体外端分别密封连接有外门和内门，所述试验箱本体和试验箱内体之间形成储能间隙，通过储能间隙可以延长排出的空气在本老化试验箱内停留的时间，使得残留的热量可以对试验箱内体内温度进行一定的保温，进而降低试验箱内体内空气温度的下降速度，从而提高残留热量的利用率，所述试验箱内体内设有多个待测胶管，所述试验箱内体底端与试验箱本体内底端之间连接有进气套管，所述进气套管包括内进气圆板和套设在内进气圆板外端的外热护环，所述试验箱本体右下端贯穿连接有热进气管，所述试验箱本体上端贯穿连接有排出管，所述热进气管和排出管远离试验箱本体的一端连接有加热器，所述热进气管和排出管位于试验箱本体内的一端分别与内进气圆板和储能间隙相通，使得从排出管排出的空气能够直接通入加热器内进行加热，相较于外界室温空气，该部分空气中仍有部分热量残留，可以加快加热器对空气的加热速率和效率，同时进一步提高对排出空气的残留热量的利用，所述加热器的外端连接有冷进气管，所述试验箱内体左右两底端均开凿有相互对称的出气孔，所述出气孔内设有反向塞，可以通过双层门的设计，形成储能间隙，进而延长排出的空气在本老化试验箱内的停留时间，使得残留的热量可以对试验箱内体内温度进行一定的保温，进而降低温度的下降速度，从而提高残留热量的利用率，同时在储能间隙内储能层的应用，可以提高对排出的空气中残留热量的吸收效率，进一步提高对排出空气汇总热量的利用，同时对于最终排出本老化试验箱的空气，直接通入加热器内进行加热，相较于外界室温空气，该部分空气中仍有部分热量残留，可以加快加热器对空气的加热速率和效率，同时进一步提高对排出空气的残留热量的利用。

进一步的，所述外热护环采用纳米陶瓷材料制成，使得外热护环具有耐高温的能力，进而有效保护其接触的试验箱内体的部分不易因高温空气的过于集中而发生老化损坏，降低损坏度，同时也可分担经过内进气圆板的温度，有效避免内进气圆板被损坏。

进一步的，所述储能间隙内填充有储能层，使得排出的空气中残留的热量，能够被储能层吸附，进而对储能层内的温度进行一定的保持，提高对热量的利用率，同时还可以降低热空气通入的速率，进而降低通入热空气的总量，从而有效降低在对胶管进行老化测试的资源投入，所述储能层内存在-mm的气流通道，通过气流通道，便于排出的空气在储能层存在的同时，向外排出，避免空气的滞留。

进一步的，所述储能层包括下软层和上硬层，所述下软层位于反向塞正下方，所述上硬层位于下软层上方，下软层可以适应在空气排出过程中反向塞受到空气推力后向下产生的运动，上硬层既可以吸收热量，同时也可以辅助试验箱内体在试验箱本体内的定位，进而提高试验箱本体的稳定性。

进一步的，所述下软层为弹性多孔材料，所述上硬层为具有开孔结构的聚氨酯硬泡材料，使得下软层和上硬层之间形成前文所述的气流通道，同时气流通道错综复杂，从而显著延长空气的外排的路径，延长停留时间，进而有效提高残留热量的吸收，提高热量的利用率。

进一步的，所述反向塞包括出气定板、出气动板和弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆连接在出气定板和出气动板之间，且出气定板和出气动板分别位于试验箱内体内外两侧，使用时，反向塞受到空气推力后，出气动板向下移动带动弹性伸缩杆延长，使得出气孔内外导通，便于空气的排出。

进一步的，所述出气动板包括内嵌端和外凸端，所述内嵌端位于出气孔内，所述外凸端位于出气孔外，热空气不排出时，内嵌端位于出气孔内外凸端位于出气孔外，从而实现对出气孔的封堵，有效降低试验箱内体内空气的泄露，当向试验箱内体内通入热空气时，试验箱内体内气体增多，则出气动板受到压力向下打开，使得下方的空气被排向储能间隙，由于热空气向上移动，温度降低的空气向下移动，使得被排出的空气多为温度较低的空气，实现空气的交换。

进一步的，所述外凸端为弧面结构，使得外凸面向下排出时，有效降低外凸面与下软层之间产生的摩擦，有效避免在此过程中对下软层造成的损坏，且外凸端的最大截面直径大于出气孔内径，使得在不进行排出空气时，出气动板能够完全覆盖出气孔的孔口，有效避免热空气外泄。

进一步的，所述出气定板和内进气圆板均为具有通透的直孔状结构，便于热空气的通入以及温度较低的空气的排出，实现空气的内外交换，且内进气圆板孔径为3-5cm，使得通入热空气时，热空气能够产生气流束，有效降低热空气在试验箱内体内部的分散，内进气圆板孔径过大，便于气流束的成型，需要加大通入速度，易导致试验箱内体内部空气在冲击力作用下，发生紊乱，导致排出的气体不仅仅为温度较低的空气，造成热量的浪费，孔径过小，易导致气流束过小，导致气流束向上的射程较短，使得热空气在试验箱内体底部分散，部分热空气会从出气孔处被排出，同样导致热量的流失。

进一步的，所述试验箱内体内顶端固定连接有多个定位柱，多个所述定位柱下端卡接有多个大小不同的定位套筒，多个所述待测胶管的一端分别与定位套筒螺纹连接，使得本老化试验箱，可以同时对多个不同型号不同管径的胶管进行老化测试，进而提高胶管老化测试的效率。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以通过双层门的设计，形成储能间隙，进而延长排出的空气在本老化试验箱内的停留时间，使得残留的热量可以对试验箱内体内温度进行一定的保温，进而降低温度的下降速度，从而提高残留热量的利用率，同时在储能间隙内储能层的应用，可以提高对排出的空气中残留热量的吸收效率，进一步提高对排出空气汇总热量的利用，同时对于最终排出本老化试验箱的空气，直接通入加热器内进行加热，相较于外界室温空气，该部分空气中仍有部分热量残留，可以加快加热器对空气的加热速率和效率，同时进一步提高对排出空气的残留热量的利用。

（2）外热护环采用纳米陶瓷材料制成，使得外热护环具有耐高温的能力，进而有效保护其接触的试验箱内体的部分不易因高温空气的过于集中而发生老化损坏，降低损坏度。同时也可分担经过内进气圆板的温度，有效避免内进气圆板被损坏。

（3）储能间隙内填充有储能层，使得排出的空气中残留的热量，能够被储能层吸附，进而对储能层内的温度进行一定的保持，提高对热量的利用率，同时还可以降低热空气通入的速率，进而降低通入热空气的总量，从而有效降低在对胶管进行老化测试的资源投入，储能层内存在-mm的气流通道，通过气流通道，便于排出的空气在储能层存在的同时，向外排出，避免空气的滞留。

（4）储能层包括下软层和上硬层，下软层位于反向塞正下方，上硬层位于下软层上方，下软层可以适应在空气排出过程中反向塞受到空气推力后向下产生的运动，上硬层既可以吸收热量，同时也可以辅助试验箱内体在试验箱本体内的定位，进而提高试验箱本体的稳定性。

（5）下软层为弹性多孔材料，上硬层为具有开孔结构的聚氨酯硬泡材料，使得下软层和上硬层之间形成前文的气流通道，同时气流通道错综复杂，从而显著延长空气的外排的路径，延长停留时间，进而有效提高残留热量的吸收，提高热量的利用率。

（6）反向塞包括出气定板、出气动板和弹性伸缩杆，弹性伸缩杆连接在出气定板和出气动板之间，且出气定板和出气动板分别位于试验箱内体内外两侧，使用时，反向塞受到空气推力后，出气动板向下移动带动弹性伸缩杆延长，使得出气孔内外导通，便于空气的排出。

（7）出气动板包括内嵌端和外凸端，内嵌端位于出气孔内，外凸端位于出气孔外，热空气不排出时，内嵌端位于出气孔内外凸端位于出气孔外，从而实现对出气孔的封堵，有效降低试验箱内体内空气的泄露，当向试验箱内体内通入热空气时，试验箱内体内气体增多，则出气动板受到压力向下打开，使得下方的空气被排向储能间隙，由于热空气向上移动，温度降低的空气向下移动，使得被排出的空气多为温度较低的空气，实现空气的交换。

（8）外凸端为弧面结构，使得外凸面向下排出时，有效降低外凸面与下软层之间产生的摩擦，有效避免在此过程中对下软层造成的损坏，且外凸端的最大截面直径大于出气孔内径，使得在不进行排出空气时，出气动板能够完全覆盖出气孔的孔口，有效避免热空气外泄。

（9）出气定板和内进气圆板均为具有通透的直孔状结构，便于热空气的通入以及温度较低的空气的排出，实现空气的内外交换，且内进气圆板孔径为3-5cm，使得通入热空气时，热空气能够产生气流束，有效降低热空气在试验箱内体内部的分散，内进气圆板孔径过大，便于气流束的成型，需要加大通入速度，易导致试验箱内体内部空气在冲击力作用下，发生紊乱，导致排出的气体不仅仅为温度较低的空气，造成热量的浪费，孔径过小，易导致气流束过小，导致气流束向上的射程较短，使得热空气在试验箱内体底部分散，部分热空气会从出气孔处被排出，同样导致热量的流失。

（10）试验箱内体内顶端固定连接有多个定位柱，多个定位柱下端卡接有多个大小不同的定位套筒，多个待测胶管的一端分别与定位套筒螺纹连接，使得本老化试验箱，可以同时对多个不同型号不同管径的胶管进行老化测试，进而提高胶管老化测试的效率。

附图说明

图1为本发明的立体的结构示意图；

图2为本发明的正面的结构示意图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4为图2中B处的结构示意图；

图5为本发明的空气循环流向的结构示意图。

图中标号说明：

1试验箱本体、21外门、22内门、3试验箱内体、41外热护环、42内进气圆板、51热进气管、52排出管、6出气孔、8出气定板、9出气动板、10弹性伸缩杆、11储能层、1101下软层、1102上硬层、12定位套筒、13定位柱。

具体实施方式

下面将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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种内外双门储能循环式热老化试验箱，包括试验箱本体1，试验箱本体1内设有试验箱内体3，试验箱本体1和试验箱内体3外端分别密封连接有外门21和内门22，试验箱本体1和试验箱内体3之间形成储能间隙，通过储能间隙可以延长排出的空气在本老化试验箱内停留的时间，使得残留的热量可以对试验箱内体3内温度进行一定的保温，进而降低试验箱内体3内空气温度的下降速度，从而提高残留热量的利用率，试验箱内体3内设有多个待测胶管，请参阅图4，试验箱内体3内顶端固定连接有多个定位柱13，多个定位柱13下端卡接有多个大小不同的定位套筒12，多个待测胶管的一端分别与定位套筒12螺纹连接，使得本老化试验箱，可以同时对多个不同型号不同管径的胶管进行老化测试，进而提高胶管老化测试的效率。

请参阅图2，试验箱内体3底端与试验箱本体1内底端之间连接有进气套管，进气套管包括内进气圆板42和套设在内进气圆板42外端的外热护环41，试验箱本体1右下端贯穿连接有热进气管51，试验箱本体1上端贯穿连接有排出管52，外热护环41采用纳米陶瓷材料制成，使得外热护环41具有耐高温的能力，进而有效保护其接触的试验箱内体3的部分不易因高温空气的过于集中而发生老化损坏，降低损坏度。同时也可分担经过内进气圆板42的温度，有效避免内进气圆板42被损坏，内进气圆板42为具有通透的直孔状结构，便于热空气的通入以及温度较低的空气的排出，实现空气的内外交换，且内进气圆板42孔径为3-5cm，使得通入热空气时，热空气能够产生气流束，有效降低热空气在试验箱内体3内部的分散，内进气圆板42孔径过大，便于气流束的成型，需要加大通入速度，易导致试验箱内体3内部空气在冲击力作用下，发生紊乱，导致排出的气体不仅仅为温度较低的空气，造成热量的浪费，孔径过小，易导致气流束过小，导致气流束向上的射程较短，使得热空气在试验箱内体3底部分散，部分热空气会从出气孔6处被排出，同样导致热量的流失；

储能间隙内填充有储能层11，使得排出的空气中残留的热量，能够被储能层11吸附，进而对储能层11内的温度进行一定的保持，提高对热量的利用率，同时还可以降低热空气通入的速率，进而降低通入热空气的总量，从而有效降低在对胶管进行老化测试的资源投入，储能层11内存在1-3mm的气流通道，通过气流通道，便于排出的空气在储能层11存在的同时，向外排出，避免空气的滞留，储能层11包括下软层1101和上硬层1102，下软层1101位于反向塞正下方，上硬层1102位于下软层1101上方，下软层1101可以适应在空气排出过程中反向塞受到空气推力后向下产生的运动，上硬层1102既可以吸收热量，同时也可以辅助试验箱内体3在试验箱本体1内的定位，进而提高试验箱本体1的稳定性，下软层1101为弹性多孔材料，上硬层1102为具有开孔结构的聚氨酯硬泡材料，使得下软层1101和上硬层1102之间形成前文的气流通道，同时气流通道错综复杂，从而显著延长空气的外排的路径，延长停留时间，进而有效提高残留热量的吸收，提高热量的利用率，在储能间隙和储能层11的设置下，即使在空气交换的过程中，热空气被误排，热空气中的热量后期仍能得到有效利用，降低热量资源的浪费。

请参阅图5，热进气管51和排出管52远离试验箱本体1的一端连接有加热器，热进气管51和排出管52位于试验箱本体1内的一端分别与内进气圆板42和储能间隙相通，使得从排出管52排出的空气能够直接通入加热器内进行加热，相较于外界室温空气，该部分空气中仍有部分热量残留，可以加快加热器对空气的加热速率和效率，同时进一步提高对排出空气的残留热量的利用，加热器的外端连接有冷进气管，可以向加热器内通入空气，为试验箱本体1提供空气源。

请参阅图3，试验箱内体3左右两底端均开凿有相互对称的出气孔6，出气孔6内设有反向塞，反向塞包括出气定板8、出气动板9和弹性伸缩杆10，弹性伸缩杆10连接在出气定板8和出气动板9之间，且出气定板8和出气动板9分别位于试验箱内体3内外两侧，使用时，反向塞受到空气推力后，出气动板9向下移动带动弹性伸缩杆10延长，使得出气孔6内外导通，便于空气的排出，出气动板9包括内嵌端和外凸端，内嵌端位于出气孔6内，外凸端位于出气孔6外，热空气不排出时，内嵌端位于出气孔6内外凸端位于出气孔6外，从而实现对出气孔6的封堵，有效降低试验箱内体3内空气的泄露，当向试验箱内体3内通入热空气时，试验箱内体3内气体增多，则出气动板9受到压力向下打开，使得下方的空气被排向储能间隙，由于热空气向上移动，温度降低的空气向下移动，使得被排出的空气多为温度较低的空气，实现空气的交换，外凸端为弧面结构，使得外凸面向下排出时，有效降低外凸面与下软层1101之间产生的摩擦，有效避免在此过程中对下软层1101造成的损坏，且外凸端的最大截面直径大于出气孔6内径，使得在不进行排出空气时，出气动板9能够完全覆盖出气孔6的孔口，有效避免热空气外泄，出气定板8为具有通透的直孔状结构，便于热空气的通入以及温度较低的空气的排出，实现空气的内外交换。

可以通过试验箱本体1和试验箱内体3双层门的设计，形成储能间隙，进而延长排出的空气在本老化试验箱内的停留时间，使得残留的热量可以对试验箱内体3内温度进行一定的保温，进而降低试验箱内体3内空气温度的下降速度，从而提高残留热量的利用率，同时在储能间隙内储能层11的应用，可以提高对排出的空气中残留热量的吸收效率，进一步提高对排出空气汇总热量的利用，同时对于最终排出本老化试验箱的空气，直接通入加热器内进行加热，相较于外界室温空气，该部分空气中仍有部分热量残留，可以加快加热器对空气的加热速率和效率，同时进一步提高对排出空气的残留热量的利用。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种内外双门储能循环式热老化试验箱，包括试验箱本体（1），其特征在于：所述试验箱本体（1）内设有试验箱内体（3），所述试验箱本体（1）和试验箱内体（3）外端分别密封连接有外门（21）和内门（22），所述试验箱本体（1）和试验箱内体（3）之间形成储能间隙，所述试验箱内体（3）内设有多个待测胶管，所述试验箱内体（3）底端与试验箱本体（1）内底端之间连接有进气套管，所述进气套管包括内进气圆板（42）和套设在内进气圆板（42）外端的外热护环（41），所述试验箱本体（1）右下端贯穿连接有热进气管（51），所述试验箱本体（1）上端贯穿连接有排出管（52），所述热进气管（51）和排出管（52）远离试验箱本体（1）的一端连接有加热器，所述热进气管（51）和排出管（52）位于试验箱本体（1）内的一端分别与内进气圆板（42）和储能间隙相通，所述加热器的外端连接有冷进气管，所述试验箱内体（3）左右两底端均开凿有相互对称的出气孔（6），所述出气孔（6）内设有反向塞。

2.根据权利要求1所述的一种内外双门储能循环式热老化试验箱，其特征在于：所述外热护环（41）采用纳米陶瓷材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种内外双门储能循环式热老化试验箱，其特征在于：所述储能间隙内填充有储能层（11），所述储能层（11）内存在1-3mm的气流通道。

4.根据权利要求3所述的一种内外双门储能循环式热老化试验箱，其特征在于：所述储能层（11）包括下软层（1101）和上硬层（1102），所述下软层（1101）位于反向塞正下方，所述上硬层（1102）位于下软层（1101）上方。

5.根据权利要求4所述的一种内外双门储能循环式热老化试验箱，其特征在于：所述下软层（1101）为弹性多孔材料，所述上硬层（1102）为具有开孔结构的聚氨酯硬泡材料。

6.根据权利要求1所述的一种内外双门储能循环式热老化试验箱，其特征在于：所述反向塞包括出气定板（8）、出气动板（9）和弹性伸缩杆（10），所述弹性伸缩杆（10）连接在出气定板（8）和出气动板（9）之间，且出气定板（8）和出气动板（9）分别位于试验箱内体（3）内外两侧。

7.根据权利要求6所述的一种内外双门储能循环式热老化试验箱，其特征在于：所述出气动板（9）包括内嵌端和外凸端，所述内嵌端位于出气孔（6）内，所述外凸端位于出气孔（6）外。

8.根据权利要求7所述的一种内外双门储能循环式热老化试验箱，其特征在于：所述外凸端为弧面结构，且外凸端的最大截面直径大于出气孔（6）内径。

9.根据权利要求6所述的一种内外双门储能循环式热老化试验箱，其特征在于：所述出气定板（8）和内进气圆板（42）均为具有通透的直孔状结构，且内进气圆板（42）孔径为3-5cm。

10.根据权利要求1所述的一种内外双门储能循环式热老化试验箱，其特征在于：所述试验箱内体（3）内顶端固定连接有多个定位柱（13），多个所述定位柱（13）下端卡接有多个大小不同的定位套筒（12），多个所述待测胶管的一端分别与定位套筒（12）螺纹连接。

Images