CN116066608B - 压力平衡结构及环境试验箱 - Google Patents

Abstract

本发明属于环境试验箱技术领域，公开了一种压力平衡结构及环境试验箱。本发明中的压力平衡结构，应用于环境试验箱，包括第一固定板、第二固定板和压力平衡组件，第一固定板上设有第一通孔，第二固定板上设有第二通孔，压力平衡组件分别抵接于第一固定板和第二固定板之间，压力平衡组件具有第一状态和第二状态，当压力平衡组件处于第一状态时能够连通第一通孔和第二通孔，当压力平衡组件处于第二状态时能够隔绝第一通孔和第二通孔。通过使用本发明中的压力平衡结构，能够在作业过程中分别实现第一状态和第二状态，进而能够连通/隔绝第一通孔和第二通孔，并实现泄压或密封的作用，进而保证第一通孔和第二通孔之间压力的平衡。

Description

压力平衡结构及环境试验箱

本申请是申请号为202210224607.2专利申请的分案申请(原申请的申请日为2022年03月09日，发明名称为压力平衡结构及环境试验箱)。

技术领域

本发明涉及环境试验箱技术领域，尤其涉及一种压力平衡结构及环境试验箱。

背景技术

环境试验箱在降温过程中，箱内压力将降低，到-60℃时，如果箱内密封良好(所有孔全部堵上，包括排水孔)，则内外压差将达到30kpa，可能造成箱体变形；在升温过程，箱内压力将升高，到150℃时，如果箱内密封良好(所有孔全部堵上，包括排水孔)，则内外压差将达到44kpa。压力平衡装置作为连通测试空间和外部空间的一个装置，用于平衡试验箱内外部的压力。

现有环境试验设备中的压力平衡装置一般为一个管道结构，管道结构的一端为内管，开口位于箱内，管道结构的另一端为出管，开口位于箱外。由于这种压力平衡装置内外部直接连通，没有任何密封性，导致了在高温试验时压力平衡装置出管开口处持续冒蒸汽，在低温试验时压力平衡装置内管开口处持续结霜。另外，在试验过程中压力平衡装置也会导致温度/湿度的稳定性不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压力平衡结构，用以至少解决现有压力平衡装置不能实现密封的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种压力平衡结构，应用于环境试验箱，包括：

第一固定板，所述第一固定板上设有第一通孔；

第二固定板，所述第二固定板上设有第二通孔；

压力平衡组件，所述压力平衡组件分别抵接于所述第一固定板和所述第二固定板之间，所述压力平衡组件具有第一状态和第二状态，当所述压力平衡组件处于第一状态时能够连通所述第一通孔和所述第二通孔，当所述压力平衡组件处于第二状态时能够隔绝所述第一通孔和所述第二通孔；

所述压力平衡组件包括第一弹性件和第二弹性件，所述第一弹性件和所述第二弹性件贴合设置，所述第一弹性件和所述第二弹性件相互配合且能够连通/隔绝所述第一通孔和所述第二通孔；

所述第一弹性件上设有第一配合孔，所述第二弹性件上设有第二配合孔，所述第一配合孔的正投影和所述第二配合孔的正投影错位设置；

所述第一弹性件和第二弹性件均为弹性塑胶材料。

在本发明的一些实施例中，所述第一配合孔和所述第二配合孔均为十字形孔或均为一字形孔。

在本发明的一些实施例中，所述第一配合孔和所述第二配合孔均包括第一孔部和第二孔部，所述第一孔部和所述第二孔部交叉设置。

在本发明的一些实施例中，所述压力平衡结构包括筒体，所述筒体的内腔分别用于与所述第二通孔和出管相连通，所述筒体的出口端与所述第二固定板远离所述压力平衡组件的一侧相连接，所述筒体的进口端用于与所述出管相连接。

在本发明的一些实施例中，所述压力平衡结构包括固定板组，所述固定板组部分与所述筒体的外侧面相连接，所述固定板组另一部分与所述出管的外侧面相连接。

在本发明的一些实施例中，所述固定板组包括多个固定板，多个所述固定板沿所述筒体的周向间隔设置。

在本发明的一些实施例中，所述筒体的出口端与所述第二固定板远离所述压力平衡组件的一侧相连接，所述筒体的进口端用于与所述出管相连接，并采用焊接的方式进行固定。

在本发明的一些实施例中，采用铝箔纸缠绕在所述固定板组的外侧，对所述出管和所述筒体之间进行密封。

一种压力平衡结构，应用于环境试验箱，包括：

第一固定板，所述第一固定板上设有第一通孔；

第二固定板，所述第二固定板上设有第二通孔；

压力平衡组件，所述压力平衡组件分别抵接于所述第一固定板和所述第二固定板之间，所述压力平衡组件具有第一状态和第二状态，当所述压力平衡组件处于第一状态时能够连通所述第一通孔和所述第二通孔，当所述压力平衡组件处于第二状态时能够隔绝所述第一通孔和所述第二通孔；

所述压力平衡组件包括第一弹性件和第二弹性件，所述第一弹性件和所述第二弹性件贴合设置，所述第一弹性件和所述第二弹性件保持原始形状，以隔绝所述第一通孔和所述第二通孔；当所述第一通孔和所述第二通孔内的压力差异超出所述第一弹性件和所述第二弹性件承受范围时，所述第一弹性件和所述第二弹性件实现变形，以连通所述第一通孔和所述第二通孔；

所述第一弹性件和所述第二弹性件相互配合且能够连通/隔绝所述第一通孔和所述第二通孔；

所述第一弹性件上设有第一配合孔，所述第二弹性件上设有第二配合孔，所述第一配合孔的正投影和所述第二配合孔的正投影错位设置。

一种压力平衡结构，应用于环境试验箱，包括：

第一固定板，所述第一固定板上设有第一通孔；

第二固定板，所述第二固定板上设有第二通孔；

压力平衡组件，所述压力平衡组件分别抵接于所述第一固定板和所述第二固定板之间，所述压力平衡组件具有第一状态和第二状态，当所述压力平衡组件处于第一状态时能够连通所述第一通孔和所述第二通孔，当所述压力平衡组件处于第二状态时能够隔绝所述第一通孔和所述第二通孔；

所述压力平衡组件包括至少一个翻转组，至少一个所述翻转组沿竖直方向顺序排列，至少一个所述翻转组处于所述第一状态时能够连通所述第一通孔和所述第二通孔，至少一个所述翻转组处于所述第二状态时能够隔绝所述第一通孔和所述第二通孔。

本发明还提出了一种环境试验箱，包括：

内管；

出管，所述内管的出口端与所述出管的进口端相连接；

压力平衡结构，所述压力平衡结构的进口端与所述出管的出口端相连接，所述压力平衡结构的出口端与外界相连通，所述压力平衡结构为上述的压力平衡结构。

本发明的有益效果：

通过使用本发明中的压力平衡结构，采用第一固定板、第二固定板和压力平衡组件的组合形式，第一固定板和第二固定板能够对压力平衡组件进行固定，压力平衡组件能够在作业过程中分别实现第一状态和第二状态，进而能够连通/隔绝第一通孔和第二通孔，并实现泄压或密封的作用，进而保证了第一通孔和第二通孔之间压力的平衡，本发明中的压力平衡结构集密封和泄压两个功能于一体，提升了环境试验箱的可靠性和通用性。

附图说明

图1是本发明中环境试验箱的部分结构示意图；

图2为图1中压力平衡结构的整体结构示意图；

图3为图1中压力平衡结构的爆炸结构示意图；

图4为图1中压力平衡结构的压力平衡组件的一种实施例的结构示意图；

图5为图1中压力平衡结构的压力平衡组件的另一种实施例的结构示意图。

图中：

100、压力平衡结构；10、第一固定板；11、第一通孔；20、第二固定板；21、第二通孔；31、第一弹性件；311、第一配合孔；3111、第一孔部；3112、第二孔部；32、第二弹性件；321、第二配合孔；33、翻转组；331、翻转板；332、转轴；40、筒体；

200、出管；

300、内管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

图1是本发明中环境试验箱的部分结构示意图。图2为图1中压力平衡结构的整体结构示意图。图3为图1中压力平衡结构的爆炸结构示意图。如图1、2和3所示，本发明中的压力平衡结构100，应用于环境试验箱，包括第一固定板10、第二固定板20和压力平衡组件，第一固定板10上设有第一通孔11，第二固定板20上设有第二通孔21，压力平衡组件分别抵接于第一固定板10和第二固定板20之间，压力平衡组件具有第一状态和第二状态，当压力平衡组件处于第一状态时能够连通第一通孔11和第二通孔21，当压力平衡组件处于第二状态时能够隔绝第一通孔11和第二通孔21。

通过使用本发明中的压力平衡结构100，采用第一固定板10、第二固定板20和压力平衡组件的组合形式，第一固定板10和第二固定板20能够对压力平衡组件进行固定，压力平衡组件能够在作业过程中分别实现第一状态和第二状态，进而能够连通/隔绝第一通孔11和第二通孔21，并实现泄压或密封的作用，进而保证了第一通孔11和第二通孔21之间压力的平衡，本发明中的压力平衡结构100集密封和泄压两个功能于一体，提升了环境试验箱的可靠性和通用性。

在本发明的一些实施例中，如图2和3所示，压力平衡组件包括第一弹性件31和第二弹性件32，第一弹性件31和第二弹性件32贴合设置，第一弹性件31和第二弹性件32相互配合且能够连通/隔绝第一通孔11和第二通孔21。在本实施例中，第一弹性件31和第二弹性件32均为弹性塑胶材料，优选为硅胶材料，厚度为1mm-4mm，优选为1mm-2mm。一般情况下二者保持原始形状(即第二状态)，能够实现隔绝第一通孔11和第二通孔21的操作，进而达到密封的目的。当第一通孔11和第二通孔21内的压力差异超出第一弹性件31和第二弹性件32承受范围时，会作用于第一弹性件31和第二弹性件32，由于二者具有弹性且能够相互配合，在实现变形的过程中能够达到第一状态，即连通第一通孔11和第二通孔21，最终达到泄压的目的。

在本发明的一些实施例中，如图2和3所示，第一弹性件31上设有第一配合孔311，第二弹性件32上设有第二配合孔321，第一配合孔311的正投影和第二配合孔321的正投影错位设置。在本实施例中，压力平衡组件处于第二状态时，第一弹性件31和第二弹性件32相互贴合，同时由于错位设置，能够将第一通孔11和第二通孔21进行隔绝，进而实现密封的作用。压力平衡组件处于第一状态时，第一通孔11和第二通孔21的气压差值较大能够分别对第一弹性件31和第二弹性件32进行作用，使得两个弹性件变形，并最终使得第一配合孔311与第二配合孔321连通，进而实现连通第一通孔11和第二通孔21的作用，即实现泄压的目的。

在本发明的一些实施例中，如图2和3所示，第一配合孔311和第二配合孔321均包括第一孔部3111和第二孔部3112，第一孔部3111和第二孔部3112交叉设置。在本实施例中，第一孔部3111和第二孔部3112之间的夹角为90度，即第一配合孔311和第二配合孔321均为十字形孔，本实施例中的两个十字形孔可以进行米字型组合，即第一配合孔311的正投影和第二配合孔321的正投影之间每个孔部的夹角为45°，虽然两个十字形孔的中间会存在一个小孔部的重合位置，但是并不会影响环境试验箱的数据结果精度。

具体地，在本发明的其他实施例中，第一配合孔311和第二配合孔321也可以为一字形孔或其他形状的孔结构，任何错位设置的第一配合孔311和第二配合孔321均属于本发明中的保护范围。

在本发明的一些实施例中，如图2和3所示，压力平衡结构100包括筒体40，筒体40的内腔分别用于与第二通孔21和出管200(本实施例中的出管200的出口方向与水平方向垂直设置)相连通，筒体40的出口端与第二固定板20远离压力平衡组件的一侧相连接，筒体40的进口端用于与出管200相连接。在本实施例中，第一固定板10的中心线、第二固定板20的中心线、第一弹性件31的中心线、第二弹性件32的中心线、筒体40的中心线和出管200的中心线均为同轴设置，筒体40用于连接出管200和压力平衡组件，出管200的进口端便于与内管300进行连接，本实施例中可以采用焊接的方式进行固定，提升了压力平衡结构100与出管200之间的稳固性。

在本发明的一些实施例中，如图2和3所示，压力平衡结构100包括固定板组，固定板组部分与筒体40的外侧面相连接，固定板组另一部分与出管200的外侧面相连接。在本实施例中，固定板组能够配合紧固件(例如螺栓或螺钉)对出管200的外侧和筒体40的外侧进行连接，采用刚性连接的方式能够同时兼顾拆装效率和稳固性，提升压力平衡结构100与出管200之间的连接可靠性。在其他实施例中，固定板组也能够采用焊接的方式分别对筒体40和出管200进行连接。

在本发明的一些实施例中，如图2和3所示，固定板组包括多个固定板，多个固定板沿筒体40的周向间隔设置。在本实施例中，多个固定板沿筒体40的周向均匀设置，能够在周向对出管200和筒体40进行均匀且稳定的连接，提升了连接的可靠性。

具体地，在本实施例中，还能够采用铝箔纸缠绕在固定板组的外侧，对出管200和筒体40之间进行密封，提升了压力平衡结构100和出管200的密封性。

在本发明的一些实施例中，如图4和5所示，压力平衡组件包括至少一个翻转组33，至少一个翻转组33沿竖直方向顺序排列，至少一个翻转组33处于第一状态时能够连通第一通孔11和第二通孔21，至少一个翻转组33处于第二状态时能够隔绝第一通孔11和第二通孔21。在本实施例中，翻转组33处于第二状态时为竖直设置，因为自身重力的关系能够保证第一通孔11和第二通孔21之间的隔绝状态。当第二通孔21内的压力较大时，能够使得翻转组33变为第一状态，即使得翻转组33进行翻转一定角度且连通第一通孔11和第二通孔21，进而起到泄压的作用。其中，本实施例中的翻转组33可以为百叶片结构。

在本发明的一些实施例中，如图4和5所示，翻转组33包括翻转板331和转轴332，转轴332穿设于翻转板331的一端且翻转板331能够沿转轴332进行转动，转轴332的两端连接于第二固定板20。在本发明的一种实施例中，翻转组33仅设有一个，即翻转板331和转轴332，第一通孔11的孔面面积和第二通孔21的孔面面积分别小于或者等于翻转板331的平面面积，即翻转板331处于第一状态时(即竖直位置，本实施例中的出管200的出口端中心线水平设置)能够隔绝第一通孔11和第二通孔21，当第二通孔21的压力较大时，能够吹动翻转板331并使得翻转板331朝向远离第二通孔21的方向进行转动，进而连通第一通孔11和第二通孔21并达到泄压的目的。在本发明的另一种实施例中，设有多个翻转组33结构，多个翻转组33沿竖直方向进行顺序排列，第二状态下每个翻转组33的翻转板331因自身重力保持竖直设置，保证第一通孔11和第二通孔21之间的隔绝状态，达到密封作用。当第二通孔21内的压力较大时，能够使得每个翻转组33变为第一状态，即使得每个翻转组33的翻转板331翻转一定角度且连通第一通孔11和第二通孔21，进而起到泄压的作用。

具体地，在本发明的其他实施例中，如图4和5所示，也可以只采用至少一个翻转组33、弯头接管和出管200的组合方式，弯头接管的出口方向与水平方向相一致，弯头接管的进口端与出管200相连通，至少一个翻转组33的平面面积与弯头接管的出口端的截面面积相同，翻转组33的转轴332依次穿设于弯头接管的出口端和翻转板331，一般情况下翻转板331由于自身重力能够竖直设置，即实现第一状态的密封，当弯头接管的进口端的压力较大时，能够推动翻转板331并实现连通外界与出管200的作用，进而实现第二状态的泄压。本实施例中也可以设有多个翻转组33，沿竖直方向进行顺序排列即可。

具体地，在本发明的一些实施例中，第一通孔11直径尺寸和第二通孔21的直径尺寸均不大于筒体40的内径尺寸，优选为第一通孔11直径尺寸和第二通孔21的直径尺寸均等于筒体40的内径尺寸，这样既能够便于筒体40和第二固定板20之间的连接，还便于采用螺栓等固定件(本实施例优选采用四个螺栓)分别对第一固定板10、第二固定板20、第一弹性件31和第二弹性件32进行连接。

进一步地，本发明中的压力平衡结构100的作业原理为：当第二通孔21的压力不大且不用进行泄压操作时，第一弹性件31和第二弹性件32为原始状态，由于第一弹性件31和第二弹性件32各自的配合孔错位设置，能够达到隔绝第一通孔11和第二通孔21的目的，即实现密封效果。当第一通孔11和第二通孔21之间的压力差较大时，能够作用于两个弹性件并使其进行变形，最终使得第一弹性件31和第二弹性件32各自的配合孔相连通，进而连通第一通孔11和第二通孔21，并实现泄压的功能。当泄压完成后，第一弹性件31和第二弹性件32会再次恢复到初始状态，再次达到密封效果。

本发明还提出了一种环境试验箱，包括：

内管300；

出管200，内管300的出口端与出管200的进口端相连接；

压力平衡结构100，压力平衡结构100的进口端与出管200的出口端相连接，压力平衡结构100的出口端与外界相连通，压力平衡结构100为上述的压力平衡结构100。

通过使用本发明中的环境试验箱，采用内管300、出管200和压力平衡结构100的组合形式，在环境试验箱内外压力不平衡时，可以通过压力平衡组件中的两个弹性件上的配合孔进行泄压，从而达到压力平衡。在环境试验箱状态稳定后，内外压力保持微平衡时，此时压力平衡组件中两个弹性件恢复至原始形状并处于相对密封状态，阻隔了低温试验过程中外部空气通过压力平衡结构100流入环境试验箱箱内进而导致结霜的问题，一定程度上改善了环境试验箱内部测试空间的温度/湿度的稳定性不足的问题。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，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。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种压力平衡结构，应用于环境试验箱，其特征在于，包括：

第一固定板(10)，所述第一固定板(10)上设有第一通孔(11)；

第二固定板(20)，所述第二固定板(20)上设有第二通孔(21)；

压力平衡组件，所述压力平衡组件分别抵接于所述第一固定板(10)和所述第二固定板(20)之间，所述压力平衡组件具有第一状态和第二状态，当所述压力平衡组件处于第一状态时能够连通所述第一通孔(11)和所述第二通孔(21)，当所述压力平衡组件处于第二状态时能够隔绝所述第一通孔(11)和所述第二通孔(21)；

所述压力平衡组件包括第一弹性件(31)和第二弹性件(32)，所述第一弹性件(31)和所述第二弹性件(32)贴合设置，所述第一弹性件(31)和所述第二弹性件(32)相互配合且能够连通/隔绝所述第一通孔(11)和所述第二通孔(21)；

所述第一弹性件(31)上设有第一配合孔(311)，所述第二弹性件(32)上设有第二配合孔(321)，所述第一配合孔(311)的正投影和所述第二配合孔(321)的正投影错位设置；

所述第一弹性件(31)和第二弹性件(32)均为弹性塑胶材料；

所述第一配合孔（311）和所述第二配合孔（321）均为十字形孔；

所述压力平衡结构(100)包括筒体(40)，所述筒体(40)的内腔分别用于与所述第二通孔(21)和出管(200)相连通，所述筒体(40)的出口端与所述第二固定板(20)远离所述压力平衡组件的一侧相连接，所述筒体(40)的进口端用于与所述出管(200)相连接，并采用焊接的方式进行固定。

2.根据权利要求1所述的压力平衡结构，其特征在于，所述压力平衡结构(100)包括固定板组，所述固定板组部分与所述筒体(40)的外侧面相连接，所述固定板组另一部分与所述出管(200)的外侧面相连接。

3.根据权利要求2所述的压力平衡结构，其特征在于，所述固定板组包括多个固定板，多个所述固定板沿所述筒体(40)的周向间隔设置。

4.根据权利要求3所述的压力平衡结构，其特征在于，采用铝箔纸缠绕在所述固定板组的外侧，对所述出管（200）和所述筒体(40)之间进行密封。

5.一种压力平衡结构，应用于环境试验箱，其特征在于，包括：

第一固定板(10)，所述第一固定板(10)上设有第一通孔(11)；

第二固定板(20)，所述第二固定板(20)上设有第二通孔(21)；

压力平衡组件，所述压力平衡组件分别抵接于所述第一固定板(10)和所述第二固定板(20)之间，所述压力平衡组件具有第一状态和第二状态，当所述压力平衡组件处于第一状态时能够连通所述第一通孔(11)和所述第二通孔(21)，当所述压力平衡组件处于第二状态时能够隔绝所述第一通孔(11)和所述第二通孔(21)；

所述压力平衡组件包括第一弹性件(31)和第二弹性件(32)，所述第一弹性件(31)和所述第二弹性件(32)贴合设置，所述第一弹性件(31)和所述第二弹性件(32)保持原始形状，以隔绝所述第一通孔(11)和所述第二通孔(21)；当所述第一通孔(11)和所述第二通孔(21)内的压力差异超出所述第一弹性件(31)和所述第二弹性件(32)承受范围时，所述第一弹性件(31)和所述第二弹性件(32)实现变形，以连通所述第一通孔(11)和所述第二通孔(21)；

所述第一弹性件(31)和所述第二弹性件(32)相互配合且能够连通/隔绝所述第一通孔(11)和所述第二通孔(21)；

所述第一弹性件(31)上设有第一配合孔(311)，所述第二弹性件(32)上设有第二配合孔(321)，所述第一配合孔(311)的正投影和所述第二配合孔(321)的正投影错位设置；

所述第一配合孔（311）和所述第二配合孔（321）均为十字形孔；

所述压力平衡结构(100)包括筒体(40)，所述筒体(40)的内腔分别用于与所述第二通孔(21)和出管(200)相连通，所述筒体(40)的出口端与所述第二固定板(20)远离所述压力平衡组件的一侧相连接，所述筒体(40)的进口端用于与所述出管(200)相连接，并采用焊接的方式进行固定。

6.一种环境试验箱，其特征在于，包括：

内管(300)；

出管(200)，所述内管(300)的出口端与所述出管(200)的进口端相连接；

压力平衡结构(100)，所述压力平衡结构(100)的进口端与所述出管(200)的出口端相连接，所述压力平衡结构(100)的出口端与外界相连通，所述压力平衡结构(100)为权利要求1-5中任一项所述的压力平衡结构(100)。