CN203030289U - 温控试验箱箱体结构 - Google Patents

Abstract

一种温控试验箱箱体结构，包括内胆以及隔热层，其特征在于：将箱体的框架分设成内、外两个独立的框架，内框架与外框架之间采用多点刚性连接，各刚性连接点采用高热阻材料制成的绝热垫块作为桥梁同时实现固定连接和隔热处理。内胆与内框架刚性连接，以杜绝箱体进行Halt或Hass试验时而引起的金属应力变形。内框架与外框架组成双层桁架结构，增加了箱体的刚性，以适于在内胆内部安装振动试验台、加热器、加湿除湿装置、循环风机及液氮极速制冷装置等设备。内框架与外框架之间采用多点刚性隔热连接以阻隔内、外框架之间的热传递，降低箱体热损耗。

Description

温控试验箱箱体结构

技术领域

本实用新型涉及力学环境试验设备，具体涉及一种温控试验箱的箱体结构。 

背景技术

温控试验箱在力学环境试验设备中亦称温度箱、温控箱或综合气候箱等，主要用来模拟环境温度的变化，并且与振动试验台配合使用，从而用来对产品进行温度与振动综合的力学环境试验。这些试验都是为了考察电子产品在运输、储存、使用过程中因振动及温度变化对其产生的影响。其中，高加速寿命试验（以下简称Halt）用来考察产品的设计性缺陷，而高加速应力筛选试验（以下简称Hass）用来考察产品的制造性缺陷。 

Halt/Hass试验方法是由美国Hobbs工程公司的Gregg K Hobbs博士研究并于1988年在讲授“筛选技术”课程时提出。从九十年代开始Halt和Hass试验方法获得推广应用。与传统的可靠性试验不同，Halt试验的目的是激发故障，即把产品潜在的缺陷激发成可观察的故障。因此，它不是采用一般模拟实际使用环境进行的试验，而是人为施加步进应力，在远大于技术条件规定的极限应力下快速进行试验，找出产品的工作极限甚至最终达到的损坏极限。然后，根据Halt确定的极限来制订Hass方案，通过Hass剔除生产制造缺陷，使产品快速达到高可靠性。 

Halt/Hass试验系统设备，必须包括满足以下要求的温度试验和振动试验两项基本能力，并且能同时进行温度和振动的组合试验。 

1. 振动试验技术参数 

（1）6自由度（三轴向六个自由度）的重复冲击振动功能和准随机振动功能；

（2）振动能量可分布带宽：10Hz～10000Hz；

（3）台面的最大振动输出量级不小于50Grms（台面不加负载）。

2. 温度试验参数 

温度试验是为了对产品进行快速的温度变化试验，这就要求Halt试验设备的空气循环系统能产生足够大的风速，达到产品快速温变效果以及保持温度稳定。设备温度试验参数要求如下：

（1）快速温变能力（最大温变速率不小于60℃/min）；

（2）温度变化范围：-100℃～+200℃。

3. Halt/Hass试验时使用的温控试验箱与传统可靠性试验使用的温控试验箱的区别有： 

（1）传统可靠性试验中，振动源通常设在温控试验箱的下方，两者之间是分体结构；而Halt/Hass试验时振动试验台大多设置在温控试验箱的箱体内部，两者为一体连接结构；

（2）传统可靠性试验的最大温变速率≥5℃/min；而Halt/Hass试验时温控试验箱内的最大温变速率≥60℃/min；

（3）Halt/Hass试验时温控试验箱须具有更宽的温度范围（-100℃～+200℃）。

从上述参数可以看出，Halt/Hass试验与传统可靠性试验相比对温控试验箱箱体结构强度以及保温隔热性能要求更高。 

图1为采用传统温控试验箱技术制成的Halt/Hass试验用的温控试验箱结构示意图。从图1中可以看出，目前Halt/Hass中使用的温控试验箱，主要由箱体和安装在箱体内部的振动试验台8组成，其中，箱体由内胆1、外壳2和隔热层3组成，外壳2构建出第一箱形空间，内胆1构建出第二箱形空间，内胆1位于外框架2内，内胆1由板材制成，内胆1与外壳2之间设有由保温隔热材料制成的隔热层3。现有温控试验箱在从事Halt/Hass试验中，由于振动试验台8及试验物品均承载在箱体的内胆1上，容易出现内胆1变形和下沉，破坏箱体的隔热层3，从而导致箱体的保温性能下降，甚至破坏。因此针对Halt/Hass试验对温控试验箱的要求，在温控试验箱的设计中，如何提高箱体的整体强度和刚性，同时提高箱体的保温隔热性能，以满足Halt/Hass试验等需要是本实用新型研究的课题。 

发明内容

本实用新型提供一种温控试验箱箱体结构，其目的是要解决现有温控试验箱的箱体在刚性、强度以及保温隔热性能方面所存在的问题。 

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种温控试验箱箱体结构，包括内胆以及隔热层，内胆由板材拼接成一箱形结构，在内胆的外围并且紧贴内胆设置一个内框架，内胆与内框架固定连接，该内框架是以杆件为龙骨构建成的一个内置式箱形骨架；在内框架的外围并且与内框架相隔设置一个外框架，该外框架是以杆件为龙骨构建成的一个外置式箱形骨架，内框架与外框架之间在需要连接的每个侧面上均至少通过三点进行隔热式固定连接，所述隔热式固定连接是以隔热垫块作为桥梁的刚性点连接结构，隔热垫块的一端与内框架固定连接，另一端与外框架固定连接，以此形成内外双层桁架结构；所述隔热层设在内框架与外框架之间的空间中。 

上述第一技术方案中的有关内容解释如下： 

1. 上述方案中，所述内胆由板材拼接成一箱形结构中的“箱形结构”指两种情况，第一种是内胆的前侧面开放，而上、下、左、右和后侧面由板材拼接而成；第二种是内胆的前侧面和后侧面同时开放，而上、下、左和右侧面由板材拼接而成。同理，内框架和外框架对应内胆也具有两种情况，第一种是前侧面开放，第二种是前侧面和后侧面同时开放。当内胆、内框架和外框架的前侧面开放时，温控试验箱的箱体配设有前门，当前侧面和后侧面同时开放时，箱体同时配设有前门和后门。

2. 上述方案中，为了使内框架方便的套装到外框架内，所述外框架的内侧面上设有导向槽，导向槽方向沿内框架与外框架套装的方向布置，对应该导向槽的位置在内框架外侧的相应位置上设有隔热垫块。 

3. 上述方案中，所述隔热垫块与内框架或外框架之间可以直接用螺栓固定连接，也可以通过支架再用螺栓固定连接。 

本实用新型设计原理和构思是：为了解决现有温控试验箱的箱体在刚性、强度以及保温隔热性能方面所存在的问题，本实用新型将箱体的框架分设成内、外两个独立的框架，内框架与外框架之间采用多点刚性连接，各刚性连接点采用高热阻材料制成的绝热垫块作为桥梁同时实现固定连接和隔热处理。内胆与内框架刚性连接，以杜绝箱体进行Halt或Hass试验时而引起的金属应力变形。内框架与外框架组成双层桁架结构，增加了箱体的刚性，以适于在内胆内部安装振动试验台、加热器、加湿除湿装置、循环风机及液氮极速制冷装置等设备。内框架与外框架之间采用多点刚性隔热连接以阻隔内、外框架之间的热传递，降低箱体热损耗。 

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点和效果： 

1. 本实用新型结构简单，构思巧妙，尤其是将箱体分为内、外两个独立的框架结构，并采用隔热垫块以多点连接的方式将内框架与外框架构建成双层桁架结构，从而大大提高了温控试验箱箱体结构的整体刚性，同时降低了温控试验箱箱体热损耗，提高了保温隔热效果，可以满足Halt/Hass试验的技术要求。

2. 本实用新型温控试验箱箱体的内框架和外框架可以独立加工生产，然后采用多点刚性连接方式进行最终装配，这样的设计降低了生产难度、方便在箱体内外夹层之间填充隔热层。 

内胆框架与外箱框架加工时采用分离结构（即内胆框架、外箱框架单独加工），内胆框架可通过外箱框架上设计的导轨轻松推入外箱框架内完成装配。本实用新型克服了Halt/Hass试验箱在进行大温变试验时引起的箱体结构变形，同时有效降低内、外框架之间的热传递损耗；分离式的框架结构提高了Halt/Hass试验箱生产效率，降低人工成本。 

附图说明

附图1为采用传统温控试验箱技术制成的Halt/Hass试验用的温控试验箱结构示意图； 

附图2为本实用新型温控试验箱结构示意图；

附图3为本实用新型箱体结构实施例的立体图；

附图4为本实用新型箱体结构中内胆实施例的立体图；

附图5为本实用新型箱体结构中内框架与外框架装配示意图；

附图6为本实用新型箱体结构中采用的第一种隔热式固定连接示意图；

附图7为本实用新型箱体结构中采用的第二种隔热式固定连接示意图。

以上附图中：1.内胆；2.外壳；3.隔热层；4.内框架；5.外框架；6.内隔热支架；7.外隔热支架；8.隔热垫块；9.振动试验台；10.导向槽；11.上顶板；12.下底板；13.左侧板；14.右侧板；15.第一主龙骨；16.第二主龙骨；17.第三主龙骨；18.第一副龙骨；19.第二副龙骨；20.风机轴承固定板；21.加湿除湿喷管固定板；22.加热器固定板；23.液氮喷管固定板；24.振动试验台固定板；25.第四主龙骨；26.第五主龙骨；27.第六主龙骨；28.第三副龙骨；29.第四副龙骨；30.第五副龙骨；31.风机固定板。 

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述： 

实施例：一种温控试验箱箱体结构

参见图2~7所示，该箱体结构主要由内胆1、内框架4、外框架5和隔热层3组成（见图2）。内胆1由板材拼接成一箱形结构，该箱形结构由上顶板11、下底板12、左侧板13和右侧板14四片不锈钢板材（SUS304）通过焊接构成（见图4），内胆1的前侧面和后侧面同时开放为敞口。

在内胆1的外围并且紧贴内胆1设置一个内框架4，内胆1采用螺钉锁紧方式与内框架4固定连接，该内框架4是以杆件为龙骨构建成的一个内置式箱形骨架。如图5所示，此内置式箱形骨架的主体由横向布置的四根第一主龙骨15、纵向布置的四根第二主龙骨16和竖向布置的四根第三主龙骨17焊接构成。为了增加内框架4的刚性，在顶部和底部分别设有两根第一副龙骨18，在两个侧部分别设有两根第二副龙骨19。为了便于安装其它设备（比如，振动试验台、加热器、加湿除湿装置、循环风机及液氮极速制冷装置等设备）同时加强刚性，还设有一些辅助性加强板，比如在顶部设有风机轴承固定板20、加湿除湿喷管固定板21、加热器固定板22、液氮喷管固定板23，在侧部设有振动试验台固定板24等。这些固定板均与内框架4的主体焊接为一体。 

在内框架4的外围并且与内框架4相隔设置一个外框架5，该外框架5是以杆件为龙骨构建成的一个外置式箱形骨架。如图5所示，此外置式箱形骨架的主体由横向布置的四根第四主龙骨25、第五主龙骨26和第六主龙骨27焊接构成。为了增加外框架5的刚性，在顶部和底部分别设有两根第三副龙骨28，在两个侧部分别设有两根第四副龙骨29，在底部还设有两根第五副龙骨30。为了便于安装风机，在顶部设有风机固定板31。 

内框架4与外框架5之间在需要连接的每个侧面上均至少通过三点进行隔热式固定连接。在本实施例中，由于内框架4和外框架5的前侧面和后侧面均为开放式敞口设计，内框架4与外框架5之间需要连接的侧面为顶面、底面、左侧面和右侧面这四个面。所述隔热式固定连接是以隔热垫块8作为桥梁的刚性点连接结构，隔热垫块8的一端与内框架4固定连接，另一端与外框架5固定连接，以此形成内外双层桁架结构。隔热式固定连接可以采用两种形式之一，图6所示为第一种形式，图7所示为第二种形式。在第一种形式中，隔热垫块8直接固定连接在内框架4与外框架5之间（见图6）。在第二种形式中，隔热垫块8的一端通过内隔热支架6与内框架4固定连接，另一端通过外隔热支架7与外框架5固定连接。所述隔热层3设在内框架4与外框架5之间的空间中。 

为了使内框架方便的套装到外框架内，所述外框架5的内侧面上设有导向槽10，导向槽10方向沿内框架4与外框架5套装的方向布置。在本实施例中设有四个导向槽10，这四个导向槽分布在外框架5的四个角部（见图5）。对应该导向槽10的位置在内框架4外侧的相应位置上设有隔热垫块8。 

总之，本实用新型箱体结构主要由内胆1、内框架4、外框架5和隔热层3组成。内胆1以刚性连接方式固设在内框架4内部，内框架4通过导向槽10进入外框架5内部，外框架5与内框架4通过隔热垫块8以刚性点连接的方式装配固定，内框架4与外框架5之间设有隔热层3。制作时，单独加工外框架5和内框架4，然后将内胆1与内框架4装配后固定锁紧，将隔热垫块8安装到内框架4上，接着将装配好的内框架4通过导向槽10推入外框架5内并锁紧，组成双层桁架结构。 

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (3)

1.一种温控试验箱箱体结构，包括内胆（1）以及隔热层（3），内胆（1）由板材拼接成一箱形结构，其特征在于：在内胆（1）的外围并且紧贴内胆（1）设置一个内框架（4），内胆（1）与内框架（4）固定连接，该内框架（4）是以杆件为龙骨构建成的一个内置式箱形骨架；在内框架（4）的外围并且与内框架（4）相隔设置一个外框架（5），该外框架（5）是以杆件为龙骨构建成的一个外置式箱形骨架，内框架（4）与外框架（5）之间在需要连接的每个侧面上均至少通过三点进行隔热式固定连接，所述隔热式固定连接是以隔热垫块（8）作为桥梁的刚性点连接结构，隔热垫块（8）的一端与内框架（4）固定连接，另一端与外框架（5）固定连接，以此形成内外双层桁架结构；所述隔热层（3）设在内框架（4）与外框架（5）之间的空间中。

2.根据权利要求1所述的温控试验箱箱体结构，其特征在于：所述外框架（5）的内侧面上设有导向槽（10），导向槽（10）方向沿内框架（4）与外框架（5）套装的方向布置，对应该导向槽（10）的位置在内框架（4）外侧的相应位置上设有隔热垫块（8）。

3.根据权利要求1所述的温控试验箱箱体结构，其特征在于：所述隔热垫块（8）与内框架（4）或外框架（5）之间通过支架固定连接。

Images