CN114251927B - 一种水电混合快速高真空烤箱及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水电混合快速高真空烤箱及其工作方法，采用内电加热模块、水加热隔板模块及外电加热模块混合加热的方式，在加热前期使用内电加热模块、水加热隔板模块及外电加热模块同时加热，能够快速升温，当真空烤箱达到超高真空后，关闭内电加热模块以避免产生电弧，由水加热隔板模块及外电加热模块进行加热，能够解决现有技术存在的问题。本发明包括烤箱主体及至少一个内腔室，内腔室内设置有控制器、内电加热模块及至少一层水加热隔板模块，在内腔室外周面并与烤箱主体之间设置有外电加热模块；水加热隔板模块包括水加热隔板、冷热水供应单元、设置在水加热隔板内部的加热水管及温度探头、以及将加热水管及冷热水供应单元连接的输送管道。

Description

一种水电混合快速高真空烤箱及其工作方法
技术领域
本发明涉及干燥设备领域，尤其涉及一种水电混合快速高真空烤箱及其 工作方法。
背景技术
真空烤箱，是将干燥物料处于负压条件下进行干燥的一种箱体式干燥设 备。其原理是：利用真空泵进行抽气抽湿，使工作室内形成真空状态，降低 水的沸点，加快干燥的速度。
现有技术中的真空烤箱分为两大类，一类是采用电加热的真空烤箱，这 种烤箱具有升温快的优势，但是电加热的真空烤箱内的发热板、发热管，在 超高真空状态下容易产生电弧，击穿电器漏电等现象，而且比较容易出现超 温现象，所谓超温现象即抽真空时会将温度探头表面的温度抽走，导致探头 探测到的温度没达到设定值，此时发热板和发热管会持续供热，导致真空烤 箱内温度超过设定值；另一类是采用水加热的真空烤箱，这类烤箱不会产生 电弧，加热成本低而且容易控制温度，但是存在温度上升比较慢的缺陷。
现有技术所存在的如上所述技术缺陷，成为本领域技术人员所急待解决 的一大技术问题。
发明内容
本发明公开了一种水电混合快速高真空烤箱及其工作方法，采用内电加 热模块、水加热隔板模块及外电加热模块混合加热的方式，在加热前期使用 内电加热模块、水加热隔板模块及外电加热模块同时加热，能够快速升温， 当真空烤箱达到超高真空后，关闭内电加热模块以避免产生电弧，由水加热 隔板模块及外电加热模块进行加热，能够解决现有技术存在的问题。
本发明的水电混合快速高真空烤箱，包括烤箱主体及至少一个内腔室， 所述内腔室内设置有控制器、内电加热模块及至少一层水加热隔板模块，在 所述内腔室外周面并与所述烤箱主体之间设置有外电加热模块；
所述水加热隔板模块包括水加热隔板、冷热水供应单元、设置在所述水 加热隔板内部的加热水管及温度探头、以及将所述加热水管及所述冷热水供 应单元连接的输送管道，所述温度探头设置在所述加热水管内并用于检测所 述加热水管内水温，所述输送管道用于将冷水或热水输送至所述加热水管；
所述控制器与所述内电加热模块、所述水加热隔板模块及所述外电加热 模块相连，并用于控制所述内电加热模块、所述水加热隔板模块及所述外电 加热模块的工作。
优选的，
所述输送管道包括冷水管、冷水控制阀、热水管及热水控制阀，所述冷 热水供应单元的冷水出口、所述冷水管、所述冷水控制阀及所述加热水管， 所述冷热水供应单元的热水出口、所述热水管、所述热水控制阀及所述加热 水管。
优选的，
所述内腔室内设置有一层所述水加热隔板模块；
所述水加热隔板设置在所述内腔室的内部底面。
优选的，
所述内腔室内设置有至少两层所述水加热隔板模块；
至少两层所述水加热隔板之间相互平行，且其中一层所述水加热隔板设 置在所述内腔室的内部底面。
优选的，
所述内电加热模块包括：内加热单元，内鼓风机、导风板及在所述内加 热单元两侧对称设置的两个导风箱；
所述内鼓风机用于将所述内加热单元发出的热量吹送至所述导风箱；
所述导风板上设置有多个通风孔，且所述导风板与所述内腔室的内壁形 成内风道；
所述导风箱两端开口，其中一端的开口与所述内加热单元相对，剩余一 端的开口连接所述内风道。
优选的，
所述内腔室内设置有至少两层所述水加热隔板模块；
至少两层所述水加热隔板之间相互平行，且其中两层所述水加热隔板分 别设置在所述内腔室的内部底面及内部顶面；
所述导风板为平底U型结构，且其底部中间开设有多个通风孔，其两竖 直板上开设有多个通风孔；
置于所述内腔室的内部底面及内部顶面的两层所述水加热隔板模块，与 所述导风板形成所述内腔室的内部放置空间，所述内部放置空间用于放置待 加工物料。
优选的，
所述外电加热模块包括：外加热单元，外鼓风机、外导风箱及导风管；
所述外加热单元设置在所述外导风箱内；
所述外导风箱的一端与所述外鼓风机的出风口连接，其另一端与所述导 风管的进风口连接；
所述导风管的出风口设置在与其进风口相互垂直的位置。
优选的，
所述加热水管为连续U型结构；
所述加热水管的相邻两根相互平行的直管之间还设置有截面为平底U型 的间隔板。
本发明还提供了一种水电混合快速高真空烤箱的工作方法，用于上述的 水电混合快速高真空烤箱中，包括：
加热时：冷热水供应单元向水加热隔板模块供应热水；
内电加热模块、水加热隔板模块及外电加热模块同时工作至第一设定真 空值；
关闭内电加热模块，水加热隔板模块及外电加热模块同时工作至第二设 定真空值；
冷却时：冷热水供应单元向水加热隔板模块供应冷水；
关闭内电加热模块及外电加热模块，水加热隔板模块工作至温度探头检 测达到设置温度值。
优选的，
所述第一设定真空值在950pa～1050pa之间；
所述第二设定真空值在5pa～15pa之间。
本发明的水电混合快速高真空烤箱，包括烤箱主体及至少一个内腔室， 所述内腔室内设置有控制器、内电加热模块及至少一层水加热隔板模块，在 所述内腔室外周面并与所述烤箱主体之间设置有外电加热模块；所述水加热 隔板模块包括水加热隔板、冷热水供应单元、设置在所述水加热隔板内部的 加热水管及温度探头、以及将所述加热水管及所述冷热水供应单元连接的输 送管道，所述温度探头设置在所述加热水管内并用于检测所述加热水管内水 温，所述输送管道用于将冷水或热水输送至所述加热水管；所述控制器与所述内电加热模块、所述水加热隔板模块及所述外电加热模块相连，并用于控 制所述内电加热模块、所述水加热隔板模块及所述外电加热模块的工作。通 过采用内电加热模块、水加热隔板模块及外电加热模块混合加热的方式，本 发明电混合快速高真空烤箱，在加热前期使用内电加热模块、水加热隔板模 块及外电加热模块同时加热，能够快速升温，当真空烤箱达到超高真空后， 关闭内电加热模块以避免产生电弧，由水加热隔板模块及外电加热模块进行 加热，能够解决现有技术存在的问题。
附图说明
图1为本发明实施例水电混合快速高真空烤箱的一个结构示意图；
图2为本发明实施例水电混合快速高真空烤箱的另一个结构示意图；
图3为本发明实施例水电混合快速高真空烤箱隐藏部分零部件后的剖面 结构示意图；
图4为本发明实施例水电混合快速高真空烤箱中图3中b部分的结构放 大图；
图5为本发明实施例水电混合快速高真空烤箱中水加热隔板41、加热水 管43及间隔板44的结构示意图；
图6为本发明实施例水电混合快速高真空烤箱中内电加热模块3的结构 示意图；
图7为本发明实施例水电混合快速高真空烤箱中外电加热模块5的结构 示意图；
图8为本发明实施例水电混合快速高真空烤箱的工作方法的流程图。
具体实施方式
本发明公开了一种水电混合快速高真空烤箱及其工作方法，采用内电加 热模块、水加热隔板模块及外电加热模块混合加热的方式，在加热前期使用 内电加热模块、水加热隔板模块及外电加热模块同时加热，能够快速升温， 当真空烤箱达到超高真空后，关闭内电加热模块以避免产生电弧，由水加热 隔板模块及外电加热模块进行加热，能够解决现有技术存在的问题。
必须在前说明的是，由于真空烤箱的抽真空技术为现有技术，因此不在 本发明中累述。具体可以参阅图1及图2，图中的a为真空泵，通过真空泵a 对内腔室1进行抽真空，可以实现内腔室1保持高真空状态。
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 楚和详细的描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。请 参阅图1至图8，为本发明的水电混合快速高真空烤箱，包括烤箱主体001及 至少一个内腔室1，所述内腔室1内设置有控制器2、内电加热模块3及至少 一层水加热隔板模块4，在所述内腔室1外周面并与所述烤箱主体001之间设 置有外电加热模块5；
所述水加热隔板模块4包括水加热隔板41、冷热水供应单元42、设置在 所述水加热隔板41内部的加热水管43及温度探头、以及将所述加热水管4 及所述冷热水供应单元42连接的输送管道45，所述温度探头设置在所述加热 水管43内并用于检测所述加热水管43内水温，所述输送管道45用于将冷水 或热水输送至所述加热水管43；
所述控制器2与所述内电加热模块3、所述水加热隔板模块4及所述外电 加热模块5相连，并用于控制所述内电加热模块3、所述水加热隔板模块4及 所述外电加热模块5的工作。
在本发明实施例中，需要加热时，控制器2控制内电加热模块3、水加热 隔板模块4及外电加热模块5同时工作，此时冷热水供应单元42向水加热隔 板模块4供应热水，能够起到快速升温的效果，在此需要说明的是，在传统 技术中，内电加热模块3在高真空状态下比较容器产生电弧，因此本发明的 水电混合快速高真空烤箱在真空度达到一定值后，会关闭内电加热模块3，以 避免内电加热模块3产生电弧；此时，有水加热隔板模块4及外电加热模块5 继续对内腔室1进行加热，此时冷热水供应单元42向水加热隔板模块4供应 热水，一般物料都是直接放置在水加热隔板41上的，因此物料能够被快速加 热，而且水加热的成本比电加热的成本更低，采用本发明的技术，既能够避 免高真空状态下内电加热模块3产生电弧，而且能够快速升温，此外，还能 节省成本；
需要冷却时，内电加热模块3及外电加热模块5关闭，水加热隔板模块4 工作，此时冷热水供应单元42向水加热隔板模块4供应冷水，通过热交换能 够快速降低内腔室的温度，由于物料是直接放置在水加热隔板41上的，因此 物料能够被快速冷却。
需要说明的是，本发明中，上述真空度达到一定值具体可以是1000pa； 述冷热水供应单元42具体可以为冷热水一体机，亦即可以同时供应冷水及热 水，因此当存在多个内腔室1的时候，不同内腔室1可以同时烘烤不同的物 料，由于不同物料烘烤的时间不同，因此可能存在某个内腔室1还需要加热 的时候，另一个内腔室1已经需要进行冷却了，通过本发明的冷热水一体机 可以同时向不同的内腔室1供应热水及冷水，在此处不做限定。
此外，本发明采用温度探头直接探测水温的方式，具有精准且不容易受 外界影响的效果，传统技术中，温度探头直接设置在内腔室内，但内腔室在 抽真空时容易带走温度探头的热量，到时温度探头探测到的温度低于实际温 度，进而导致加热温度异常。
优选的，
所述输送管道45包括冷水管451、冷水控制阀452、热水管453及热水 控制阀454，所述冷热水供应单元42的冷水出口、所述冷水管451、所述冷 水控制阀452及所述加热水管43，所述冷热水供应单元42的热水出口、所述 热水管453、所述热水控制阀454及所述加热水管43。
本发明中，冷水控制阀452及热水控制阀454均可以为电磁控制阀，在 此处不做限定。
优选的，
所述内腔室1内设置有一层所述水加热隔板模块4；
所述水加热隔板41设置在所述内腔室1的内部底面。
优选的，
所述内腔室1内设置有至少两层所述水加热隔板模块4；
至少两层所述水加热隔板41之间相互平行，且其中一层所述水加热隔板 41设置在所述内腔室1的内部底面。
需要说明的是，根据内腔室1的大小，可以在内腔室1内部设置多层水 加热隔板41，在内腔室1的内部空间比较小的情况下，可以仅在内腔室1的 内部底面设置一层水加热隔板41；在内腔室1的内部空间适中的情况下，可 以在内腔室1的内部底面设置一层水加热隔板41，且在相互平行的位置上在 设置多层水加热隔板41。
优选的，
所述内电加热模块3包括：内加热单元31，内鼓风机32、导风板33及 在所述内加热单元31两侧对称设置的两个导风箱34；
所述内鼓风机32用于将所述内加热单元31发出的热量吹送至所述导风 箱34；
所述导风板33上设置有多个通风孔，且所述导风板33与所述内腔室1 的内壁形成内风道；
所述导风箱34两端开口，其中一端的开口与所述内加热单元相31对， 剩余一端的开口连接所述内风道。
工作时，内加热单元31工作并发出热量，内鼓风机32将热量进行输送 引导至导风箱34，热量从导风箱34的一端进入，并从另一端输送至内风道， 由于导风板33上开设有通风孔，因此热量到达内风道后会不断进入内腔室1 内部各个位置，进而实现内腔室1内部的加热过程。
优选的，
所述内腔室1内设置有至少两层所述水加热隔板模块4；
至少两层所述水加热隔板41之间相互平行，且其中两层所述水加热隔板 41分别设置在所述内腔室1的内部底面及内部顶面；
所述导风板33为平底U型结构，且其底部中间开设有多个通风孔，其两 竖直板上开设有多个通风孔；
置于所述内腔室1的内部底面及内部顶面的两层所述水加热隔板41，与 所述导风板33形成所述内腔室1的内部放置空间，所述内部放置空间用于放 置待加工物料。
优选的，
所述外电加热模块5包括：外加热单元51，外鼓风机52、外导风箱53 及导风管54；
所述外加热单元51设置在所述外导风箱53内；
所述外导风箱53的一端与所述外鼓风机52的出风口连接，其另一端与 所述导风管54的进风口连接；
所述导风管54的出风口设置在与其进风口相互垂直的位置。
工作时，外加热单元51工作并发出热量，外鼓风机52将热量进行输送 引导至外导风箱53，并由导风管54输送至与外导风箱53相互垂直的位置。
优选的，
所述加热水管43为连续U型结构；
所述加热水管43的相邻两根相互平行的直管之间还设置有截面为平底U 型的间隔板44。
本发明的水电混合快速高真空烤箱，包括烤箱主体001及至少一个内腔 室1，所述内腔室1内设置有控制器2、内电加热模块3及至少一层水加热隔 板模块4，在所述内腔室1外周面并与所述烤箱主体001之间设置有外电加热 模块5；所述水加热隔板模块4包括水加热隔板41、冷热水供应单元42、设 置在所述水加热隔板41内部的加热水管43及温度探头、以及将所述加热水 管4及所述冷热水供应单元42连接的输送管道45，所述温度探头设置在所述 加热水管43内并用于检测所述加热水管43内水温，所述输送管道45用于将 冷水或热水输送至所述加热水管43；所述控制器2与所述内电加热模块3、 所述水加热隔板模块4及所述外电加热模块5相连，并用于控制所述内电加 热模块3、所述水加热隔板模块4及所述外电加热模块5的工作。通过采用内 电加热模块3、水加热隔板模块4及外电加热模块5混合加热的方式，本发明 电混合快速高真空烤箱，在加热前期使用内电加热模块3、水加热隔板模块4 及外电加热模块5同时加热，能够快速升温，当真空烤箱达到超高真空后， 关闭内电加热模块3以避免产生电弧，由水加热隔板模块4及外电加热模块5 进行加热，能够解决现有技术存在的问题。
上面介绍了本发明的水电混合快速高真空烤箱，下面介绍本发明水电混 合快速高真空烤箱的工作方法，用于上述的水电混合快速高真空烤箱中，包 括：
S1：加热时：冷热水供应单元向水加热隔板模块供应热水；
内电加热模块、水加热隔板模块及外电加热模块同时工作至第一设定真 空值；
关闭内电加热模块，水加热隔板模块及外电加热模块同时工作至第二设 定真空值；
S2：冷却时：冷热水供应单元向水加热隔板模块供应冷水；
关闭内电加热模块及外电加热模块，水加热隔板模块工作至温度探头检 测达到设置温度值。
在本发明实施例中，加热时，先控制内电加热模块、水加热隔板模块及 外电加热模块同时工作至第一设定真空值，在到达第一设定真空值后，随着 真空值的降低，内电加热模块如果继续工作则容易在内腔室内产生电弧，进 而对内腔室内元器件或物料进行损坏，此时，可以关闭内电加热模块，由水 加热隔板模块及外电加热模块同时工作至第二设定真空值。冷却时，直接由 水加热隔板模块工作，通过热交换的方式实现快速降温。
优选的，
所述第一设定真空值在950pa～1050pa之间；
所述第二设定真空值在5pa～15pa之间。
以上对本发明所提供的水电混合快速高真空烤箱及其工作方法进行了详 细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实 施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为 对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种水电混合快速高真空烤箱，包括烤箱主体及至少一个内腔室，其特征在于，所述内腔室内设置有控制器、内电加热模块及至少一层水加热隔板模块，在所述内腔室外周面并与所述烤箱主体之间设置有外电加热模块；
所述水加热隔板模块包括水加热隔板、冷热水供应单元、设置在所述水加热隔板内部的加热水管及温度探头、以及将所述加热水管及所述冷热水供应单元连接的输送管道，所述温度探头设置在所述加热水管内并用于检测所述加热水管内水温，所述输送管道用于将冷水或热水输送至所述加热水管；
所述控制器与所述内电加热模块、所述水加热隔板模块及所述外电加热模块相连，并用于控制所述内电加热模块、所述水加热隔板模块及所述外电加热模块的工作；
所述输送管道包括冷水管、冷水控制阀、热水管及热水控制阀，所述冷热水供应单元的冷水出口、所述冷水管、所述冷水控制阀及所述加热水管，所述冷热水供应单元的热水出口、所述热水管、所述热水控制阀及所述加热水管；
所述内腔室内设置有至少两层所述水加热隔板模块；
至少两层所述水加热隔板之间相互平行，且其中一层所述水加热隔板设置在所述内腔室的内部底面。
2.根据权利要求1所述的水电混合快速高真空烤箱，其特征在于，所述内电加热模块包括：内加热单元，内鼓风机、导风板及在所述内加热单元两侧对称设置的两个导风箱；
所述内鼓风机用于将所述内加热单元发出的热量吹送至所述导风箱；
所述导风板上设置有多个通风孔，且所述导风板与所述内腔室的内壁形成内风道；
所述导风箱两端开口，其中一端的开口与所述内加热单元相对，剩余一端的开口连接所述内风道。
3.根据权利要求2所述的水电混合快速高真空烤箱，其特征在于，所述内腔室内设置有至少两层所述水加热隔板模块；
至少两层所述水加热隔板之间相互平行，且其中两层所述水加热隔板分别设置在所述内腔室的内部底面及内部顶面；
所述导风板为平底U型结构，且其底部中间开设有多个通风孔，其两竖直板上开设有多个通风孔；
置于所述内腔室的内部底面及内部顶面的两层所述水加热隔板，与所述导风板形成所述内腔室的内部放置空间，所述内部放置空间用于放置待加工物料。
4.根据权利要求2所述的水电混合快速高真空烤箱，其特征在于，所述外电加热模块包括：外加热单元，外鼓风机、外导风箱及导风管；
所述外加热单元设置在所述外导风箱内；
所述外导风箱的一端与所述外鼓风机的出风口连接，其另一端与所述导风管的进风口连接；
所述导风管的出风口设置在与其进风口相互垂直的位置。
5.根据权利要求4所述的水电混合快速高真空烤箱，其特征在于，所述加热水管为连续U型结构；
所述加热水管的相邻两根相互平行的直管之间还设置有截面为平底U型的间隔板。
6.一种水电混合快速高真空烤箱的工作方法，用于权利要求1至5中任一项所述的水电混合快速高真空烤箱中，其特征在于，包括：
加热时：冷热水供应单元向水加热隔板模块供应热水；
内电加热模块、水加热隔板模块及外电加热模块同时工作至第一设定真空值；
关闭内电加热模块，水加热隔板模块及外电加热模块同时工作至第二设定真空值；
冷却时：冷热水供应单元向水加热隔板模块供应冷水；
关闭内电加热模块及外电加热模块，水加热隔板模块工作至温度探头检测达到设置温度值。
7.根据权利要求6所述的水电混合快速高真空烤箱，其特征在于，所述第一设定真空值在950pa～1050pa之间；
所述第二设定真空值在5pa～15pa之间。
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