CN114558626B - 一种内套箱式环境试验设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环境试验设备技术领域，公开一种内套箱式环境试验设备，包括：内箱，其内限定出内腔；隔板，设置在内箱内且将内腔分割为第一腔室和第二腔室，隔板的一端与内箱形成进风口，另一端与内箱形成回风口；风机，出风口正对进风口设置；内套箱，其内限定出试验室，内套箱的第一侧面上设有入风孔，内套箱正对第一侧面的第二侧面上设有排风孔，内套箱的宽度与内箱的宽度的比值位于0.7‑0.9之间，内套箱的高度与内箱的高度的比值位于0.7‑0.9之间。本发明公开的一种内套箱式环境试验设备，使得被检测件周围的平均风速低、表面温度较为均匀且试验室内不同位置的风速一致性高。

Description

一种内套箱式环境试验设备

本发明是分案申请，原申请的申请号为202110533470.4，申请日为2021年5月17日。

技术领域

本发明涉及环境试验设备技术领域，尤其涉及一种内套箱式环境试验设备。

背景技术

现有传统的环境试验设备包括内箱100、隔板200及风机300，隔板200将内箱100的腔室分割为空调室1001和试验室1002，如图1所示，内箱100的空气的循环流动过程如下：经空调室1001处理过的空气被风机300送入试验室1002，从而使试验室1002内的环境达到被检测件所需要的试验条件，进入试验室1002的空气再流回空调室1001，从而形成一个完整的空气循环。这一过程主要是利用空气的强制对流作用使试验室1002内的环境快速达到试验条件。

现有的环境试验设备主要存在以下问题：

试验室1002内的循环风量一般较大，导致被检测件周围的平均风速较高，而被检测件在实际使用中其周围的平均风速较小时，测试过程就偏离了实际使用过程，利用测试结果对实际使用过程进行评价或预测就会产生一定的偏差，风速差别越大，偏差就越大。

试验室1002内的循环风量一般较大，导致被检测件在测试过程中迎风面的风速与背风面的风速具有较大的差别，导致被检测件表面不同部位处的温度具有明显的差异，当选用被检测件不同部位处的温度对被检测件进行性能评价时，可能会产生不同的结果。

这种环境试验设备的试验室1002内的空气流动方式会导致试验室1002内不同位置处的空气流速有较大的差别，甚至在一些区域会产生较大的流动旋涡，破坏了试验室1002内不同位置的被检测件测试过程的一致性，并最终导致被检测件的不同表面位置出现不同的测试结果，破坏了测试结果的准确性。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种内套箱式环境试验设备，使得被检测件周围的平均风速低、表面温度较为均匀且试验室内不同位置的风速一致性高。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种内套箱式环境试验设备，包括：内箱，其内限定出内腔；隔板，所述隔板设置在所述内箱内且将所述内腔分割为第一腔室和第二腔室，所述隔板的一端与所述内箱形成进风口，另一端与所述内箱形成回风口，所述进风口和所述回风口均连通所述第一腔室和所述第二腔室；风机，设置在所述第一腔室内且所述风机的出风口正对所述进风口设置；内套箱，其内限定出用于放置被检测件的试验室，所述内套箱的第一侧面上设有入风孔，所述内套箱正对所述第一侧面的第二侧面上设有排风孔，所述风机的出风口排出的空气能够依次流经所述进风口、所述第二腔室、所述回风口及所述第一腔室，其中所述第二腔室内的部分空气能够依次流经所述入风孔、所述试验室及所述排风孔后返回所述第二腔室，所述内套箱的宽度与所述内箱的宽度的比值位于0.7-0.9之间，所述内套箱的高度与所述内箱的高度的比值位于0.7-0.9之间。

作为一种内套箱式环境试验设备的优选方案，所述进风口处设有若干个起导流作用的第一叶片。

作为一种内套箱式环境试验设备的优选方案，所述回风口处设有网状结构。

作为一种内套箱式环境试验设备的优选方案，所述内箱的外侧包覆有保温层。

作为一种内套箱式环境试验设备的优选方案，所述内套箱的第二左侧板沿宽度方向至所述内箱的第一左侧板的距离与所述内套箱的第二右侧板沿宽度方向至所述内箱的第一右侧板的距离相等。

作为一种内套箱式环境试验设备的优选方案，所述内套箱的第二顶板沿高度方向至所述内箱的第一顶板距离与所述内套箱的第二底板沿高度方向至所述内箱的第一底板的距离相等。

作为一种内套箱式环境试验设备的优选方案，所述风机位于所述第一腔室的顶部，所述回风口位于所述内箱的底部，所述入风孔设置在所述内套箱的第二顶板上，所述排风孔设置在所述内套箱的第二底板上。

作为一种内套箱式环境试验设备的优选方案，所述入风孔的个数为若干个，若干个所述入风孔的总流通面积与所述第二顶板的面积的比值小于0.2，所述排风孔的个数为若干个，若干个所述排风孔的总流通面积与所述第二底板的面积的比值小于0.2。

作为一种内套箱式环境试验设备的优选方案，若干个所述入风孔沿所述第二顶板的四周均匀分布。

作为一种内套箱式环境试验设备的优选方案，若干个所述排风孔沿所述第二底板的四周均匀分布。

本发明的有益效果为：本发明公开的内套箱式环境试验设备，增设的内套箱以及内套箱上的入风孔和排风孔能够降低试验室内的气流速度，减小了试验室内不同位置处的空气流速的差异，降低了试验室内形成流动旋涡的概率，保证被检测件四周的风速较低且较为一致；其中第二腔室比现有的试验室的体积小，使得气体在第二腔室内的流速提高，形成强对流流动，使得内箱和内套箱的温度快速达到试验所需的温度，达到热平衡状态；同时，由于试验室内的空气比热容极小，使得试验室内空气的温度能够随内套箱侧板的温度变化且快速地发生变化，保证被检测件表面的温度较为均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术的环境试验设备的侧视图；

图2是本发明具体实施例提供的内套箱式环境试验设备的侧视图；

图3是本发明具体实施例提供的内套箱式环境试验设备除去风机的俯视图。

图1中：

100、内箱；1001、空调室；1002、试验室；

200、隔板；

300、风机。

图2和图3中：

1、内箱；101、第一腔室；102、第二腔室；11、第一前侧板；

2、隔板；

301、进风口；302、回风口；

4、风机；

5、内套箱；50、试验室；51、第二顶板；510、入风孔；52、第二底板；

6、支撑架。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

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”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。

本实施例提供一种内套箱式环境试验设备，如图2和图3所示，该内套箱式环境试验设备包括内箱1、隔板2、风机4及内套箱5及支撑架6，内箱1内限定出内腔，隔板2设置在内箱1内且将内腔分割为第一腔室101和第二腔室102，隔板2的一端与内箱1形成进风口301，另一端与内箱1形成回风口302，进风口301和回风口302均连通第一腔室101和第二腔室102，风机4设置在第一腔室101内且风机4的出风口正对进风口301设置，内套箱5内限定出用于放置被检测件的试验室50，内套箱5的第一侧面上设有入风孔510，内套箱5与第一侧面正对设置的第二侧面上设有排风孔，风机4的出风口排出的风能够依次流经进风口301、第二腔室102、回风口302及第一腔室101，其中第二腔室102内的风能够依次流经入风孔510、试验室50及排风孔后返回第二腔室102。本实施例的内套箱5的宽度与内箱1的宽度的比值位于0.7-0.9之间，具体地，这一比值为0.8，内套箱5的高度与内箱1的高度的比值位于0.7-0.9之间，具体地，这一比值为0.8。

本实施例的内套箱5的第二左侧板沿宽度方向至内箱1的第一左侧板的距离与内套箱5的第二右侧板沿宽度方向至内箱1的第一右侧板的距离相等。需要说明的是，本实施例的宽度方向同时垂直于图2的水平方向和竖直方向。内套箱5的第二顶板51沿高度方向至内箱1的第一顶板的距离与内套箱5的第二底板52沿高度方向至内箱1的第一底板的距离相等。

需要说明的是，本实施例的风机4能够吹出热风或者冷风，从而使第一腔室、第二腔室及试验室内的温度升高或者降低，从而达到被检测件所需要的环境温度。为了使第一腔室101内的风流至第二腔室102时的风向可调节，进风口301处一般设有若干个起导流作用的第一叶片(图中未示出)，为了防止第二腔室102内的异物随风流回第一腔室101而影响风机4的运行，回风口302处一般设有网状结构(图中未示出)。第一腔室101内一般布置有蒸发器、加热器等部件(图中未示出)。

本实施例提供的内套箱式环境试验设备，增设的内套箱5以及内套箱5上的入风孔510和排风孔能够降低试验室50内的气流速度，减小了试验室50内不同位置处的空气流速的差异，降低了试验室50内形成流动旋涡的概率，保证被检测件四周的风速较低且较为一致，其中第二腔室102比现有的试验室1002(如图1所示)的体积小，使得气体在第二腔室102内的流速提高，形成强对流流动，使得内箱1和内套箱5的温度快速达到试验所需的温度，达到热平衡状态，由于试验室50内的空气比热容极小，使得试验室50内空气的温度能够随内套箱5侧板的温度变化且快速地发生变化，保证被检测件表面的温度较为均匀。

本实施例的内箱1的外侧包覆有保温层(图中未示出)，保温层由具有保温功能的材料制成，增设的保温层能够保证内箱1和内套箱5内的温度受外界环境温度的影响较小。

如图2所示，本实施例的内套箱5通过支撑架6固定设置在内箱1上。具体地，支撑架6的个数为两个，每个支撑架6的下端均固定在内箱1上，支撑架6的上端与内套箱5固定连接。在其他实施例中，支撑架6的位置并不限于本实施例的位于内套箱5的下方的这种限定，还可以位于内套箱5的上方或者侧方，支撑架6的个数也并不限于本实施例的两个，还可以为一个或者多于两个，具体根据实际需要设置。

如图2和图3所示，本实施例的内套箱5背离隔板2的一侧紧贴内箱1设置。具体地，内套箱5能够与内箱1紧贴的一个侧面敞开设置，内箱1正对内套箱5的敞开端的侧板为开有视窗的板，这种设置便于实验人员随时查看试验室50内的情况，从而及时得知试验室50内的被检测件的测试状态。

进一步地，内套箱5的前端与内箱1的第一前侧板11贴合，避免第二腔室102内的流速较高的空气从内套箱5的敞开端大量流入试验室50，从而影响试验室50内的气流，即本实施例的第一前侧板11为开有视窗的板，该视窗可以为透明的玻璃板、透明的塑料板或者由其他材料制成的透明窗，内套箱5的后端沿深度方向至内箱1的第一前侧板11的距离与内箱1的深度的比值位于0.85-0.95之间，具体地，本实施例的这一比值为0.9。

如图2所示，本实施例的风机4位于第一腔室101的顶部，进风口301位于内箱1的上部且正对风机4的出风口，回风口302位于内箱1的底部，入风孔510设置在内套箱5的第二顶板51上，排风孔设置在内套箱5的第二底板52上。在其他实施例中，风机4还可以位于第一腔室101的底部，此时进风口301位于内箱1的下部且正对风机4的出风口，回风口302位于内箱1的顶部，入风孔510设置在内套箱5的第二底板52上，排风孔设置在内套箱5的第二顶板51上，具体根据实际需要设置。

本实施例的入风孔510的个数为若干个，若干个入风孔510的总流通面积与第二顶板51的面积的比值小于0.2，以保证第二腔室102内的少部分空气经入风孔510进入试验室50，排风孔的个数为若干个，若干个排风孔的总流通面积与第二底板52的面积的比值小于0.2，以保证试验室50内的空气经排气孔排入第二腔室102。具体地，如图3所示，本实施例的入风孔510为长方形孔，若干个入风孔510沿内套箱5的第二顶板51的四周均匀分布，以保证第二腔室102内的空气从入风孔510沿第二顶板51的四周均匀的进入试验室50。本实施例的排风孔为长方形孔，若干个排风孔沿内套箱5的第二底板52的四周均匀分布，以保证试验室50内的空气从排风孔沿第二底板52的四周均匀的进入第二腔室102。在其他实施例中，入风孔510和排风孔的形状和分布方式并不限于本实施例的这种限定，还可以为其他形状或者呈其他分布方式，具体根据实际需要设置。

具体地，该内套箱式环境试验设备的空气循环流动过程如下：从第一腔室101的风机4的出风口流出的空气主要流过内箱1与内套箱5之间的第二腔室102，形成强对流通道，然后从回风口302返回第一腔室101，此为主循环回路，主循环回路通过高强度的强制对流的方式进行热量传递，实现保温层、内箱1及内套箱5等部件的快速升温或者降温，使整个内套箱式环境试验设备快速达到传热平衡状态；由于内套箱5的第二顶板51上设有入风孔510，第二底板52上设有排风孔，主循环回路内的空气在流动过程中会有一部分从内套箱5的入风孔510处流入内套箱5，然后从内套箱5的第二底板52上的排风孔流出，使得试验室50内的空气流通，此为辅循环回路，由于内套箱5的第二顶板51的入风孔510和第二底板52上的排风孔的总流通面积较小，因此流进内套箱5内的空气量很少，内套箱5内的空气平均流速要比主循环回路中的空气的平均流速低得多。

本实施例的内套箱5与内箱1的五个面之间均有一定的间隙，确保从风机4流出的空气可以顺利的在内箱1与内套箱5之间强对流流动，形成气流的主循环。通过高强度的强对流流动，实现保温层、内箱1及内套箱5等部件的快速升降温或者降温，达到传热平衡状态，确保内套箱5快速达到所需的试验环境。

由于试验室50内的循环风量很小，使得试验室50内的空气流速很低，被检测件的迎风面和背风面的空气流速差别减小，当试验室50内的循环风量减小到一定程度时，被检测件的迎风面的风速和背风面的风速基本没有差别，大大削弱了由于被检测件自身的遮挡作用引起的不同部位所处的空气流动情况不同的现象，使得被检测件不同部位所处的环境基本无差别。由于试验室50内的空气流速较为一致，提升了试验室50内空气的温度的均匀性。

由于试验室50内的循环风量很小，减弱了试验室50内不同位置处的空气流速的差异，避免了试验室50内可能形成的流动旋涡，使得试验室50内的空气流速较为均匀，从而保证了被试验件在试验室50内的不同位置进行测试时测试结果的准确性和一致性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种内套箱式环境试验设备，其特征在于，包括：

内箱（1），其内限定出内腔；

隔板（2），所述隔板（2）设置在所述内箱（1）内且将所述内腔分割为第一腔室（101）和第二腔室（102），所述隔板（2）的一端与所述内箱（1）形成进风口（301），另一端与所述内箱（1）形成回风口（302），所述进风口（301）和所述回风口（302）均连通所述第一腔室（101）和所述第二腔室（102）；

风机（4），设置在所述第一腔室（101）内且所述风机（4）的出风口正对所述进风口（301）设置；

内套箱（5），其内限定出用于放置被检测件的试验室（50），所述内套箱（5）的第一顶板上设有入风孔（510），所述内套箱（5）正对所述第一顶板的第二底板上设有排风孔，所述风机（4）的出风口排出的空气能够依次流经所述进风口（301）、所述第二腔室（102）、所述回风口（302）及所述第一腔室（101），其中所述第二腔室（102）内的部分空气能够依次流经所述入风孔（510）、所述试验室（50）及所述排风孔后返回所述第二腔室（102），所述内套箱（5）的宽度与所述内箱（1）的宽度的比值位于0.7-0.9之间，所述内套箱（5）的高度与所述内箱（1）的高度的比值位于0.7-0.9之间；

所述内套箱（5）能够与内箱（1）紧贴的一个侧面敞开设置，内箱（1）正对内套箱（5）的敞开端的侧板为开有视窗的板；

所述内套箱（5）的第二左侧板沿宽度方向至所述内箱（1）的第一左侧板的距离与所述内套箱（5）的第二右侧板沿宽度方向至所述内箱（1）的第一右侧板的距离相等；

所述内套箱（5）的第二顶板（51）沿高度方向至所述内箱（1）的第一顶板的距离与所述内套箱（5）的第二底板（52）沿高度方向至所述内箱（1）的第一底板的距离相等；

从所述第一腔室（101）的所述风机（4）的出风口流出的空气主要流过所述内箱（1）与所述内套箱（5）之间的所述第二腔室（102），形成强对流通道，然后从所述回风口（302）返回所述第一腔室（101），此为主循环回路；主循环回路内的空气在流动过程中会有一部分从所述内套箱（5）的所述入风孔（510）处流入所述内套箱（5），然后从所述内套箱（5）的第二底板（52）上的排风孔流出，使得所述试验室（50）内的空气流通，此为辅循环回路。

2.根据权利要求1所述的内套箱式环境试验设备，其特征在于，所述进风口（301）处设有若干个起导流作用的第一叶片。

3.根据权利要求1所述的内套箱式环境试验设备，其特征在于，所述回风口（302）处设有网状结构。

4.根据权利要求1所述的内套箱式环境试验设备，其特征在于，所述内箱（1）的外侧包覆有保温层。

5.根据权利要求1所述的内套箱式环境试验设备，其特征在于，所述风机（4）位于所述第一腔室（101）的顶部，所述回风口（302）位于所述内箱（1）的底部，所述入风孔（510）设置在所述内套箱（5）的第二顶板（51）上，所述排风孔设置在所述内套箱（5）的第二底板（52）上。

6.根据权利要求5所述的内套箱式环境试验设备，其特征在于，所述入风孔（510）的个数为若干个，若干个所述入风孔（510）的总流通面积与所述第二顶板（51）的面积的比值小于0.2，所述排风孔的个数为若干个，若干个所述排风孔的总流通面积与所述第二底板（52）的面积的比值小于0.2。

7.根据权利要求6所述的内套箱式环境试验设备，其特征在于，若干个所述入风孔（510）沿所述第二顶板（51）的四周均匀分布。

8.根据权利要求6所述的内套箱式环境试验设备，其特征在于，若干个所述排风孔沿所述第二底板（52）的四周均匀分布。

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