CN210442691U - 一种均衡控温式恒温箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种均衡控温式恒温箱，包括内部设置有若干气嘴的恒温箱体，所述恒温箱体的两侧分别设置有调温箱体，所述调温箱体内部通过带有若干气道的隔温板分隔为进气区和存气区；一侧的隔温板的气道外侧设置有冷却装置，另一侧的隔温板的气道外侧设置有加热装置；所述恒温箱体的底部设置有混合箱体，两侧的调温箱体的存气区均与混合箱体连通，所述混合箱体内部设置有精确调温装置；所述混合箱体还通过保温管道与恒温箱体内部的气嘴连通；本实用新型具有温度多级调节、恒温状态稳定、温度调节快速准确的有益效果。

Description

一种均衡控温式恒温箱

技术领域

本实用新型属于恒温箱装置的技术领域，具体涉及一种均衡控温式恒温箱。

背景技术

恒温箱是一种保持一定区域内温度恒定的装置，现有的恒温箱一般是通过直接在恒温箱的箱体内部设置相应的加热装置和冷却装置，然后通过加热装置和冷却装置直接对恒温箱内部的温度进行调节。传统的直接加热或冷却的方式是通过热交换的方式逐渐加热或冷却恒温箱内部的空气使得恒温箱内部的温度达到设定温度，上述调温方式存在着温度调节慢、温度调节准确度不足的问题。同时，一旦加热装置或冷却装置出现故障，那么恒温箱就不能保持恒温状态。因此，针对传统的恒温箱存在的温度调控较慢、温度调控精度不足、单级温度调控出现故障就不能实现恒温的缺陷，本实用新型公开了一种均衡控温式恒温箱。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种均衡控温式恒温箱，通过多级温度调节的方式实现对恒温状态的快速调节和稳定保持。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种均衡控温式恒温箱，包括内部设置有若干气嘴的恒温箱体，所述恒温箱体的两侧分别设置有调温箱体，所述调温箱体内部通过带有若干气道的隔温板分隔为进气区和存气区；一侧的隔温板的气道外侧设置有冷却装置，另一侧的隔温板的气道外侧设置有加热装置；所述恒温箱体的底部设置有混合箱体，两侧的调温箱体的存气区均与混合箱体连通，所述混合箱体内部设置有精确调温装置；所述混合箱体还通过保温管道与恒温箱体内部的气嘴连通。

工作原理：

恒温箱体左右两侧的调温箱体分别用于加热和冷却外部空气，左侧的调温箱体的顶部设置有加热装置，外部常温空气首先被吸入调温箱体的进气区，然后常温空气经过隔温板上的若干气道从进气区进入存气区，常温气体在经过气道时，加热装置的加热端对流经气道的常温空气进行加热，使得进入存气区的空气为热空气。同理，右侧的调温箱体的顶部设置有冷却装置，外部常温空气首先被吸入调温箱体的进气区，然后常温空气经过隔温板上的若干气道从进气区进入存气区，常温气体在经过气道时，冷却装置的冷却端对流经气道的常温空气进行冷却，使得进入存气区的空气为冷空气。然后，根据恒温箱体中所需要的设定温度，两侧的调温箱体的存气区中的冷空气和热空气进入混合箱体进行混合，混合箱体内部的精确调温装置实时监测混合箱体内的混合空气的温度，直到混合箱体内部的混合空气的温度等于恒温箱体内所需要的设定温度，此时混合箱体中的混合空气被泵至恒温箱体并通过气嘴均匀进入恒温箱体内部，实现恒温箱体内部的处于设定温度。实时监测恒温箱体内部的温度，一旦恒温箱体内的温度高于或低于设定温度时，左右两侧的调温箱体内的冷空气和热空气继续进入混合箱体，使得混合箱体内部的混合空气的温度达到设定温度，然后将混合箱体内部达到设定温度的混合空气继续通入恒温箱体，使得恒温箱体内部的温度恢复至设定温度，实现恒温箱体内部温度的恒温。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述调温箱体的进气区通过带有进气泵的进气管与外部空间连通，调温箱体的存气区通过带有排气泵的排气管与混合箱体连通；所述调温箱体的进气区和存气区之间通过带有循环泵的循环保温管连通。

外部常温空气通过进气管上的进气泵被吸入调温箱体的进气区，进气区中的常温空气经过隔温板上的若干气道进入调温箱体的存气区，存气区中的热空气或冷空气经过排气管上的排气泵被传输至混合箱体进行混合。若调温箱体中的存气区中的热空气或冷空气暂时不需要进行混合时，在一定时间后，存气区中的热空气或冷空气的温度会发生变化，如热空气降温或冷空气升温，此时通过循环保温管上的循环泵将存气区中的热空气或冷空气传输回到进气区，然后空气再次经过隔温板上的气道传输时进行再次加热或冷却，然后再次进入存气区储存。即通过存气区和进气区之间的空气循环使得存气区中的空气始终保持在稳定的温度区间以便进行后续混合。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述调温箱体的存气区内设置有第一温度传感器。

第一温度传感器用于实时监测调温箱体的存气区中的空气的温度。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述恒温箱体还通过带有电磁阀的保温管道与调温箱体的进气区连通。

恒温箱体中的温度高于或低于设定的恒温温度时，此时混合箱体中混合调节至设定温度的混合空气会再次进入恒温箱体进行恒温调节，即恒温箱体进行再进气恒温调节。同时，恒温箱体内部原本的空气通过保温管道排出至调温箱体的进气区，即伴随着恒温箱体的再进气调温，恒温箱体同时向调温箱体的进气区进行排气，使得恒温箱体内部的空气的温度快速调节至设定的恒温温度。而排出至调温箱体的进气区的空气则在调温箱体中进行再次加热或冷却以进行后续混合温度调节。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述恒温箱体的外侧包覆有隔热层，所述隔热层中设置有保温通气管，所述保温通气管的一端与混合箱体连通，保温通气管的另一端与恒温箱体内的气嘴连通。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述保温通气管的进气端设置有朝向恒温箱体开启的单向阀。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述精确调温装置包括设置在混合箱体内部的电加热装置和压缩冷却装置，所述混合箱体内部还设置有第二温度传感器。

第二温度传感器用于实时监测混合箱体内部的混合空气的温度，当混合空气的温度与恒温箱体内部的设定温度相差较大时，此时通过控制两侧的调温箱体进入混合箱体内部的冷空气或热空气的流量以进行混合箱体内部混合空气温度的快速调节。当混合空气的温度调节至与设定温度相差较小时，此时调温箱体不再向混合箱体中通入热空气或冷空气，然后通过电加热装置或压缩冷却装置对混合箱体中的混合空气进行精确调温，若混合空气的温度低于设定温度时，则通过电加热装置对混合空气进行加热升温，若混合空气的温度高于设定温度时，则通过压缩冷却装置对混合空气进行冷却降温，使得混合箱体中的混合空气的温度等于设定温度，实现精确调温。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述冷却装置为设置在一侧的调温箱体的顶部的水冷装置，所述水冷装置的水冷端延伸至隔温板内并饶设在气道外侧；所述加热装置为设置在另一侧的调温箱体的顶部的电加热装置，所述电加热装置的加热端延伸至隔温板内并饶设在气道外侧。

水冷装置的水冷端为设置在隔温板内部并与气道的外壁接触的水冷管，电加热装置的加热端为设置在隔温板内部并与气道的外壁接触的电加热管。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述隔温板上的气道呈螺旋状设置，且气道靠近存气区的一端设置有朝向存气区开启的单向瓣膜。

螺旋状的气道能够有效增加空气从进气区进入存气区的路程，常温空气在流经螺旋状的气道时能够充分被冷却装置或加热装置进行冷却或加热。同时在气道靠近存气区的一端设置有朝向存气区开启的单向瓣膜，使常温空气只能从进气区流向存气区而不能逆向流动。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述恒温箱体的每一个内侧面上均呈阵列设置有气嘴。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型通过在恒温箱体的左右两侧设置调温箱体，左侧的调温箱体上设置冷却装置用于对外部常温空气进行冷却，右侧的调温箱体上设置加热装置用于对外部常温空气进行加热，然后分别将两侧的调温箱体中的冷空气和热空气通入混合箱体进行混合，使混合箱体中的混合空气的温度等于恒温箱体中所需的设定温度，然后将混合箱体中调温完成的混合空气通入恒温箱体，使恒温箱体快速达到设定的恒温温度；

（2）本实用新型通过混合箱体向恒温箱体内部通入预先调节好温度的混合空气，同时恒温箱体中原本的空气排放至调温箱体进行再冷却或加热，实现恒温箱体内部的空气循环，使恒温箱体内部保持恒温状态；

（3）本实用新型通过在两侧的调温箱体的存气区内部设置第一温度传感器，通过第一温度传感器反馈的温度信息对外部常温空气进行预热或预冷，实现一级温度调节；然后将调温箱体中的热空气或冷空气通入混合箱体中进行混合以达到恒温箱体所需要的设定温度，实现二级温度调节；同时在混合箱体中设置精确调温装置对混合箱体中的混合空气进行精确温度调节，无论一级温度调节过程或二级温度调节过程中任意一级发生故障，均可通过剩下的温度调节过程对空气温度进行调节，有效保障恒温箱体内部的恒温状态。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构示意图；

图2为冷却装置的示意图；

图3为加热装置的示意图；

图4为气道的结构示意图；

图5为恒温箱体同步进气和排气的示意图。

其中：1-恒温箱体；2-调温箱体；3-冷却装置；4-加热装置；5-混合箱体；6-精确调温装置；31-水冷泵；32-水箱；33-风冷装置；41-电源；42-电加热管；61-压缩冷却装置；62-电加热装置；01-气道；02-隔温板；03-单向瓣膜；001-第一温度传感器；002-第二温度传感器。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种均衡控温式恒温箱，如图1和图5所示，包括内部设置有若干气嘴的恒温箱体1，所述恒温箱体1的两侧分别设置有调温箱体2，所述调温箱体2内部通过带有若干气道01的隔温板02分隔为进气区和存气区；一侧的隔温板02的气道01外侧设置有冷却装置3，另一侧的隔温板02的气道01外侧设置有加热装置4；所述恒温箱体1的底部设置有混合箱体5，两侧的调温箱体2的存气区均与混合箱体5连通，所述混合箱体5内部设置有精确调温装置6；所述混合箱体5还通过保温管道与恒温箱体1内部的气嘴连通。

所述调温箱体2的进气区通过带有进气泵的进气管与外部空间连通，调温箱体2的存气区通过带有排气泵的排气管与混合箱体5连通；所述调温箱体2的进气区和存气区之间通过带有循环泵的循环保温管连通，所述调温箱体2的存气区内设置有第一温度传感器001。

恒温箱体1的前侧设置有带有保温玻璃视窗的密封门，通过密封门的开启或关闭实现恒温箱体1的开启或关闭，同时通过保温玻璃视窗可直接观察恒温箱体1内部的情况。同时，恒温箱体1的内侧的顶部设置有隔热灯罩，隔热灯罩中设置有LED照明装置用于恒温箱体1内侧的照明，同时LED照明装置在工作时产生的热量很少，同时通过隔热灯罩进行热量隔绝，使得LED照明装置不会影响恒温箱体1内部的温度。同时恒温箱体1的前侧端面上设置有带有屏幕的操作面板，操作面板用于设定恒温箱体内部的设定温度，同时也通过屏幕实时显示恒温箱体内部的温度。

恒温箱体1的左右两侧分别设置有调温箱体2，右侧的调温箱体2的顶部设置有加热装置5，左侧的调温箱体2的顶部设置有冷却装置3。外部的常温空气经过调温箱体2的进气区上的进气泵被吸入进气区，然后常温空气通过隔温板02上的若干气道01进入存气区的过程中，冷却装置3或加热装置4对经过气道01的常温空气进行冷却或加热，使得常温空气变成冷空气或热空气进入存气区进行储存。同时，隔温板02能够将进气区和存气区相互隔绝，有效避免进气区和存气区之间发生大量热交换，使存气区内部的热空气或冷空气的温度变化较小。同时，在调温箱体2的外部设置有隔温层避免调温箱体2与外部发生热交换，且存气区中设置的第一温度传感器001实时监测存气区域内部的空气温度。

不进行空气混合时，存气区内部的空气通过循环保温管与进气区连通，存气区内部的空气温度变化时，如存气区中的冷空气升温后，通过循环保温管上的循环泵将存气区中升温的冷空气泵至进气区，然后再次经过隔温板02上的气道01被冷却装置3冷却降温后再进入存气区，实现进气区和存气区之间的空气循环，使得存气区内部的空气温度适中保持在相对恒定的温度区间。进行空气混合调温时，存气区内部的热空气或冷空气经过排气管上的排气泵被泵至混合箱体5内部进行混合调温， 混合箱体5的内部设置有第二温度传感器002用于实时监测混合箱体5内部的混合空气的温度，通过控制两侧的调温箱体2的存气区向混合箱体5内部的排气量，进行混合箱体5内部的混合空气的温度的快速调节，使得混合箱体5内部的混合空气的温度等于恒温箱体1内部所需要的设定温度，然后调温箱体2的存气区停止向混合箱体5的排气，然后混合箱体5内部调温完成的混合空气经过带有气泵的保温管道进入气嘴，并通过气嘴均匀进入恒温箱体1内部，使恒温箱体1的内部达到设定温度。恒温箱体1内部的温度一旦发生变化，则调温箱体2的存气区再次向混合箱体5内部通入空气进行混合调温，然后混合箱体5内部的混合空气再次进入恒温箱体1，使恒温箱体1内部的温度保持恒定。

进一步的，调温箱体2的存气区与混合箱体5之间的排气管上还设置有流量阀和流量计，流量计用于监测调温箱体2存气区流向混合箱体5的空气的流量，同时通过流量阀根据流量计反馈的空气流量信息实时控制调温箱体2的存气区流向混合箱体5的空气流量。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图1所示，所述恒温箱体1的外侧包覆有隔热层，所述隔热层中设置有保温通气管，所述保温通气管的一端与混合箱体5连通，保温通气管的另一端与恒温箱体1内的气嘴连通。

为了避免恒温箱体1与外部发生大量热交换，因此在恒温箱体1的外侧包覆有隔热层，通过隔热层有效阻隔恒温箱体1与外部发生大量热交换，使恒温箱体1内部温度保持恒定。

隔热层的内部设置有保温通气管，保温通气管靠近恒温箱体1内部的一侧上对应恒温箱体1内部的若干气嘴设置有通气孔，通气孔与气嘴之间通过连接管道连通，同时保温通气管的进气端延伸至恒温箱体1的底部并与混合箱体5的出气端之间通过带有气泵的保温管连通。混合箱体5内部的混合空气被气泵泵至保温通气管中，然后经过保温通气管上的气孔进入气嘴并通过气嘴君君进入恒温箱体1的内部。所述保温通气管的进气端设置有朝向恒温箱体1开启的单向阀，使得混合箱体5内部的混合空气只能朝向恒温箱体1流动而不能逆向流动。

进一步的，所述恒温箱体1的每一个内侧面上均呈阵列设置有气嘴，来自于混合箱体5的混合空气经过气嘴进入恒温箱体1内部，由于恒温箱体1的每一个内侧面上均呈阵列设置有气嘴，因此混合空气基本在同一时刻从恒温箱体1的各个侧面均匀进入恒温箱体1，实现恒温箱体1内部的均匀恒温。

进一步的，所述恒温箱体1还通过带有排气阀的保温管道与调温箱体2的进气区连通。

恒温箱体1的顶部通过带有排气阀的保温管与调温箱体2的进气区连通，恒温箱体1内部的温度变化时，混合箱体5内部的混合空气进入恒温箱体1内部的同时，恒温箱体1内部原本的空气经过排气阀被排放至调温箱体2的进气区，完成恒温箱体1内部的混合空气的替换，维持恒温箱体1内部的温度恒定。同时，排放至调温箱体2的进气区的混合空气经过隔温板02上的气道01时再次进行加热或冷却以参与下一次空气混合。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图1所示，所述精确调温装置6包括设置在混合箱体5内部的电加热装置62和压缩冷却装置61。

混合箱体5内部的混合空气的温度与恒温箱体1中所需要的设定温度的温度差大于等于5℃时，通过调节调温箱体2的存气区进入混合箱体5内部的热空气或冷空气的流量实现对混合箱体5内部的混合气体的温度的快速调节。当混合空气的温度与设定温度的温度差小于5℃时，此时调温箱体2的存气区停止向混合箱体5进气，然后通过设置在混合箱体5内部的精确调温装置6对混合空气进行精确温度调节，使混合空气的温度等于设定温度。

精确调温装置6包括设置在混合箱体5内部的电加热装置62和压缩冷却装置61，电加热装置62的加热端为设置在混合箱体5内部的电加热管，压缩冷却装置61的冷却端为设置在混合箱体5内部的冷却排。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，所述冷却装置3为设置在一侧的调温箱体2的顶部的水冷装置，所述水冷装置的水冷端延伸至隔温板02内并饶设在气道01外侧；所述加热装置4为设置在另一侧的调温箱体2的顶部的电加热装置，所述电加热装置的加热端延伸至隔温板02内并饶设在气道01外侧。

如图2所示，水冷装置包括设置在调温箱体2顶部的水冷泵31、水箱32、风冷装置33，水箱22的底部设置有出水口，水箱32的顶部设置有回水口，水箱32底部的出水口与水冷泵31连接，水冷泵31的出水端设置有水冷循环管，水冷循环管设置在调温箱体2的内部并延伸至隔温板02的内部，且水冷循环管与气道01的外壁紧贴，水冷循环管的出水端穿过隔温板02并延伸至水箱32的顶部并与水箱上的回水口连接，冷却水被水冷泵31泵入水冷循环管，水冷循环管中的冷却水与气道01及气道01内部的空气进行热交换吸热，然后冷却水通过回水口回到水箱32储存。水箱32的一侧设置有风冷装置33，风冷装置33用于对水箱32中的冷却水进行风冷降温。

如图3所示，电加热装置包括电源41、电加热管42，电源41设置在另一侧的调温箱体2的顶部并与电加热管42连接，电加热管42位于调温箱体2的内部并延伸至隔温板02的内部，且电加热管42与气道01的外壁紧贴，空气流经气道01时，电加热管42加热与气道01及气道01中的空气进行热交换，实现对空气的加热。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图4所示，所述隔温板02上的气道01呈螺旋状设置，且气道01靠近存气区的一端设置有朝向存气区开启的单向瓣膜03。

为了延长空气流经气道01的路程，使得空气流经气道01时有足够的时间被充分加热或冷却，因此将气道01设置为螺旋状，有效增加了气道01的长度，即延长了空气流经气道01的时间。相应的，对应螺旋状的气道01，水冷装置的水冷循环管也设置为与气道01外壁紧贴的螺旋状，同理，电加热装置的电加热管也设置为与气道01外壁紧贴的螺旋状。同时，为了使空气从进气区流单向流动至存气区，因此在气道01靠近存气区的一端设置有朝向存气区开启的单向瓣膜03，避免空气逆流。

气道01直径太小会减缓空气流通速度，气道01直径过大会导致空气流经气道01时不能被充分加热或冷却，因此气道01的直径优选为3mm-5mm。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种均衡控温式恒温箱，包括内部设置有若干气嘴的恒温箱体（1），其特征在于，所述恒温箱体（1）的两侧分别设置有调温箱体（2），所述调温箱体（2）内部通过带有若干气道（01）的隔温板（02）分隔为进气区和存气区；一侧的隔温板（02）的气道（01）的外侧设置有冷却装置（3），另一侧的隔温板（ 02 ） 的气道（01）的外侧设置有加热装置（4）；所述恒温箱体（1）的底部设置有混合箱体（5），两侧的调温箱体（2）的存气区均与混合箱体（5）连通，所述混合箱体（5）内部设置有精确调温装置（6）；所述混合箱体（5）还通过保温管道与恒温箱体（1）内部的气嘴连通。

2.根据权利要求1所述的一种均衡控温式恒温箱，其特征在于，所述调温箱体（2）的进气区通过带有进气泵的进气管与外部空间连通，调温箱体（2）的存气区通过带有排气泵的排气管与混合箱体（5）连通；所述调温箱体（2）的进气区和存气区之间通过带有循环泵的循环保温管连通。

3.根据权利要求2所述的一种均衡控温式恒温箱，其特征在于，所述调温箱体（2）的存气区内设置有第一温度传感器（001）。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种均衡控温式恒温箱，其特征在于，所述恒温箱体（1）还通过带有电磁阀的保温管道与调温箱体（2）的进气区连通。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种均衡控温式恒温箱，其特征在于，所述恒温箱体（1）的外侧包覆有隔热层，所述隔热层中设置有保温通气管，所述保温通气管的一端与混合箱体（5）连通，保温通气管的另一端与恒温箱体（1）内的气嘴连通。

6.根据权利要求5所述的一种均衡控温式恒温箱，其特征在于，所述保温通气管的进气端设置有朝向恒温箱体（1）开启的单向阀。

7.根据权利要求1-3任一项所述的一种均衡控温式恒温箱，其特征在于，所述精确调温装置（6）包括设置在混合箱体（5）内部的压缩冷却装置（61）和电加热装置（62），所述混合箱体（5）内部还设置有第二温度传感器（002）。

8.根据权利要求1-3任一项所述的一种均衡控温式恒温箱，其特征在于，所述冷却装置（3）为设置在一侧的调温箱体（2）的顶部的水冷装置，所述水冷装置的水冷端延伸至隔温板（02）内并与气道（01）的外侧接触；所述加热装置（4）为设置在另一侧的调温箱体（2）的顶部的电加热装置（62），电加热装置的加热端延伸至隔温板（02）内并与气道（01）的外侧接触。

9.根据权利要求8所述的一种均衡控温式恒温箱，其特征在于，所述隔温板（02）上的气道（ 01 ） 呈螺旋状设置，且气道（01）靠近存气区的一端设置有朝向存气区开启的单向瓣膜（03）。

10.根据权利要求1所述的一种均衡控温式恒温箱，其特征在于，所述恒温箱体（1）的每一个内侧面上均呈阵列设置有气嘴。

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