CN216644546U - 恒温液槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型给出了一种用于为温度计量提供恒温区的恒温液槽，包括外槽和内槽，所述外槽和所述内槽在二者的侧壁之间形成隔热间隙，所述隔热间隙在上下方向连通，所述外槽底部设有混流区，所述混流区在第一位置和所述内槽连通，所述混流区在第二位置和所述隔热间隙连通，所述内槽和所述外槽在所述内槽的上部或者顶部相连通，所述外槽上部设有出液口，所述外槽底部设有进液口，所述出液口连通至所述隔热间隙，所述进液口连通至所述混流区，泵组件的输入口和所述出液口连通，泵组件的输出口和所述进液口连通，本实用新型具有更好的保温效果(或者相当的保温效果)的同时，具有更小的设备体积和更少的设备重量，提高了设备的便携性。

Description

恒温液槽

技术领域

本实用新型涉及温度计量校准的技术领域，具体说是一种恒温液槽。

背景技术

恒温液槽，也可被称之为恒温槽、液槽，根据充填介质的不同可以分为油槽、水槽等等，恒温液槽通过对其中充填的液体介质的温度进行控制，进而在恒温液槽中提供一个均匀、稳定、具有较高精准度的温度场。现有技术中，为了保证恒温液槽具有较好的温度场，通常采用保温材料对温度场周围进行包裹，例如，一种大容量高精度液体恒温槽，包括恒温槽槽体、顶盖、搅拌器、带孔的金属隔板、加热器、观察窗；恒温槽槽体上面设有顶盖，搅拌器、带孔的金属隔板、加热器和液体均设置在恒温槽槽体构成的内腔里；所述恒温槽槽体外设置有保温材料；顶盖内壁设置有保温材料，恒温槽槽体构成的内腔工作容积为100L，所述顶盖上设有若干孔，所述搅拌器上安装有三层搅拌叶片，搅拌叶片插入恒温槽槽体内的液体中；所述加热器插入恒温槽槽体内的液体中；所述带孔的金属隔板将恒温槽槽体分成工作区和控温区，搅拌器和加热器均设置在控温区；所述恒温槽槽体两侧设置有观察窗，两个观察窗的尺寸不相同；在室温～200℃温度范围内，温度波动度低于±2mK/15min。

这样的恒温液槽设计思路存在一个难以克服的矛盾点：温度场效果和保温成本的不可兼顾。

具体来说，要想使恒温液槽具有良好的温度场，这就需要保温材料具有足够的厚度，这样设计的结果就是恒温液槽的成本、体积、重量都有明显增加，经济性和便携性都明显下降，不利于现场环境的广泛适用；要想恒温液槽具有较好的便携性，在保证温度场容积不变的情况就不得不削减保温层，由此产生的结果就是保温效果下降，温度场的精确度、均匀度都明显下降。

此外，前述方案现有技术也不能解决现场工况下的热扰动问题，例如，在恒温液槽之外的附近位置出现一个新的热源，即使有保温层的阻隔，但由于保温层并不能实现恒温液槽内外热量的绝对隔绝，因此，恒温液槽仍会受到前述新热源的影响，从而影响温度场的均匀度(靠近热源的区域温度偏高)和稳定性(热源存在前后温度场产生波动)。

针对前述现有技术中存在的技术问题，申请人在之前的研究中给出了一种恒温槽(中国专利公开号CN111659481A)，包括环形外壳体，还包括设置于环形外壳体内的若干层环形挡板；其中：所述环形外壳体包括位于圆周的环形槽壁和位于底部的槽底；所述若干层环形挡板由外向内依次为第一层环形挡板、第二层环形挡板、……、第N层环形挡板；所述第一层环形挡板和所述环形槽壁之间形成的环形空间为第一流动保温层，所述第二层环形挡板和所述第一层环形挡板之间形成的环形空间为第二流动保温层，……，所述第N层环形挡板和第N-1层环形挡板之间形成的环形空间为第N流动保温层，所述第N层环形挡板围成的空间为中心恒温区；其中所述N为≥1的奇数；所述恒温槽内的液体可顺序在第一流动保温层、第二流动保温层、……、第N流动保温层、中心恒温区、第一流动保温层的循环中进行循环流动；该方案解决了热扰动的技术问题。

本申请是在前述研究成果的基础上作出，旨在兼具便携性的情况下进一步提高恒温液槽的温度场效果。

实用新型内容

本申请旨在对现有技术中的技术方案进行进一步改进，给出一种恒温液槽，在兼具便携性的情况下，实现更好的温度场效果。

一种恒温液槽，用于为温度计量提供恒温区，包括外槽和内槽，所述内槽固设于所述外槽之中，所述恒温区位于所述内槽之中，所述外槽和所述内槽在二者的侧壁之间形成隔热间隙，所述隔热间隙在上下方向连通，所述外槽底部设有混流区，所述混流区在第一位置和所述内槽连通，所述混流区在第二位置和所述隔热间隙连通，所述内槽和所述外槽在所述内槽的上部或者顶部相连通；

所述外槽上部设有出液口，所述外槽底部设有进液口，所述出液口连通至所述隔热间隙，所述进液口连通至所述混流区；

泵组件，设置于所述外槽之外，泵组件的输入口和所述出液口连通，泵组件的输出口和所述进液口连通。优选的，所述外槽的外侧设有槽体保温层，所述槽体保温层至少包裹所述隔热间隙对应区域。

优选的，所述恒温液槽还包括控温组件，所述控温组件设置于所述出液口和所述泵组件的输入口之间，对流经所述控温组件的液体的温度进行加热和/或制冷。

优选的，所述恒温液槽还包括保温组件，所述保温组件包裹所述泵组件，还包裹将所述泵组件、所述控温组件以及所述外槽连通的管道。

优选的，所述隔热间隙的厚度为5mm-20mm。

优选的，所述混流区内设有导流构件，所述导流构件的导流方向不同于液体在所述混流区内的自然流动方向。

优选的，所述导流构件包括若干导流板，所述导流板的延伸方向和垂直方向之间存在不为零的夹角。优选的，所述导流构件还包括旋转导流件，所述旋转导流件包括连通于所述进液口的固定部以及设有导流口的旋转部，所述旋转部可相对于所述固定部沿所述旋转导流件的轴向中心线转动，且所述导流口的开口方向的反向延长线不经过所述轴向中心线。

优选的，所述第一位置设有若干第一分流孔，所述第二位置设有若干第二分流孔，所述第一分流孔和所述第二分流孔的开孔面积之比大于等于所述内槽和所述隔热间隙的水平面积之比。

优选的，所述第一分流孔在靠近所述出液口的位置分布较少/孔径较小，在远离所述出液口的位置分布较多/孔径较大；和/或，所述第二分流孔在靠近所述出液口的位置分布较少/孔径较小，在远离所述出液口的位置分布较多/孔径较大。

有益效果：

其一、采用隔热间隙至少部分替代了传统保温层的效果，在具有更好的保温效果(或者相当的保温效果)的同时，具有更小的设备体积和更少的设备重量，提高了设备的便携性。

其二、隔热间隙采用了恒温液流进行导流隔热，由于隔热间隙和恒温区没有直接的液体介质交换，因此，外部热扰动达到隔热间隙时会直接被隔热间隙所吸收，避免热扰动对恒温区的影响，从而实现了对恒温区内温度场稳定性和均匀性的提升。

其三、经过混流的液体介质从底部进入恒温区以及隔热间隙，排除了液体介质由上至下进入或者靠近恒温区的情况，避免了恒温液槽上部较差温度区域对恒温区的影响，从而实现了进一步提升恒温区内温度场的均匀性和精确度。

其四、将泵组件和槽体分离，在进一步改进方案当中，控温组件等也被设置在槽体之外，从而使得可以对泵组件、控温组件等易耗组件的模块化、可替换设计成为可能，在此基础上，一方面，当相关部件发生损坏时，无需调整槽体即可进行更换，方便高效，另一方面，对于不同技术要求(例如不同量程、不同精确度要求的液槽)的恒温液槽来说，可以采用同一套槽体，降低制造成本。

其五、在槽体内，特别是恒温区相连通空间内没有泵组件、搅拌电机等机电设备，因此，一方面减少了热扰动源(现有技术方案中，泵、搅拌电机等在工作时会产热并混入恒温区或者其附近的液流内)，从而进一步提升恒温区内温度场稳定性和均匀性，另一方面，槽体内结构简单，在清理时的难度小，此外，结合隔热间隙的设计，整个恒温液槽内有效工作空间占比相对较大，需要充填液体介质的空间相对较小，工作时需要加热/制冷的热容较小，因此，具有相对更快的控温速率，节省了用户的校准作业时间。

附图说明

图1为示例的恒温液槽的布置示意图。

图2为示例的恒温液槽的布置示意图。

图3为示例的恒温液槽的系统连接示意图。

图4为示例的恒温液槽的布置示意图。

图5为示例的恒温液槽的布置示意图。

图6为示例的恒温液槽的布置示意图。

图7为示例的旋转导流件的侧视截面示意图。

图8为示例的旋转导流件的俯视截面示意图。

图9为示例的恒温液槽的布置示意图。

图10为示例的恒温液槽液路连接示意图。

图11为示例的恒温液槽的系统连接示意图。

附图标记：

010、液槽外壳，100、外槽，110、隔热间隙，120、混流区，121、第一位置，122、第二位置，123、导流板，124、旋转导流件，125、固定部，126、旋转部，127、导流口，130、出液口，131、第一出液口，132、第二出液口，140、进液口，141、第一进液口，142、第二进液口，143、第三进液口，150、第一支撑臂，160、分隔板，200、内槽，210、恒温区，220、内槽口，250、第二支撑臂，300、泵组件，310、输入口，320、输出口，400、控温组件，410、温度探针，420、控制器，500、保温组件，510、槽体保温层，600、机体外壳，700、电源组件。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程没有详细叙述。另外附图不一定是按比例绘制的。

具体实施例一如图1所示，一种恒温液槽，该恒温液槽用于在温度计量(例如校准温度计)等作业过程中提供恒温区，包括外槽100和内槽200，其中，所述内槽200固设于所述外槽100之中，从而使得内槽200在周部和底部被外槽100所包裹，内槽200的顶部设有内槽口220，从而使得进行温度相关作业时，可以将被校准温度计量装置从内槽200的顶部置入于内槽200之中，如图所示，所述恒温区210位于所述内槽200之中，具体来说，是位于所述内槽200中部和底部的区域，根据设计不同，内槽200的上部部分区域也可以用于提供恒温区。

外槽100和内槽200在二者的侧壁之间形成隔热间隙110，所述隔热间隙110在上下方向上连通，从而使得液体介质可以从隔热间隙110的下部流动至隔热间隙110的上部，此外，隔热间隙110在周向方向包裹所述内槽200，从而在周向方向将内槽200和外槽100之外的相隔离。

所述外槽100的底部设有混流区120，混流区120在第一位置121和所述内槽200连通，混流区120在第二位置122和所述隔热间隙110连通，具体来说，根据所述内槽200和所述隔热间隙110在周向上的分布位置，第一位置121设置在混流区120顶部的中部区域，且和所述内槽200在周向的位置相对应(也可以相一致)，第二位置122设置在混流区120顶部的周边区域，且和所述隔热间隙110在周向的位置相对应(也可以相一致)，液体介质在混流区内进行混流，并可以通过第一位置121流入至所述内槽200内，通过第二位置122流入至所述隔热间隙110内。

所述外槽100的上部设有出液口130，所述出液口130和所述隔热间隙110相互连通，具体来说，出液口130的位置可以直接开设在隔热间隙110的上部或者顶部(即出液口130和隔热间隙110直接连通)，从而使得液体介质在到达隔热间隙110的上部或者顶部后从出液口130流出，又或者，如图1所示，出液口130的位置也可以开设在比隔热间隙110略高的外槽100的侧壁上，从而使的液体介质在从隔热间隙110的顶部流出后到达外槽100的上部后再从出液口130流出。

所述外槽100的底部设有进液口140，所述进液口140和所述混流区120相互连通，具体来说，进液口140的位置可以开设在外槽100底面上，即进液口140位于所述混流区120的底面上，从而使液体介质从混流区120的底部进入混流区120内并在混流区120内进行混流，又或者，如图1所示，进液口140的位置也可以在外槽100底部区域的侧壁上，从而使得进液口140位于所述混流区120的侧面上，从而使得液体介质从混流区120的侧壁进入混流区120内并在混流区120内进行混流。

泵组件300，如图1所示，设置在外槽100之外(即可以相对于外槽100在结构上相互独立)，泵组件300包括输入口310和输出口320，泵组件300可以将流经的液体介质从输入口310输送至输出口320，泵组件300的输入口310和所述外槽100上的出液口130通过管道相连通，泵组件300的输出口320和所述外槽100上的进液口140相连通，通过泵组件300的驱动，可以使得液体介质从所述外槽100的出液口130流出，并从所述外槽100的进液口140流入。

工作准备阶段，向所述外槽100和内槽200之中注入液体介质，液体介质的注入量需要足够多，从而使得位于内槽200顶部的内槽口220以及位于外槽100侧壁的出液口130均位于液体介质的液面之下(图1中的虚线表示液体介质的液面位置)，具体来说，一种情况下，如果出液口130的位置开设在隔热间隙110的上部或者顶部(相当于出液口130的高度位置不超过内槽口220的高度位置)，则液体介质应当注入足够多，以使液体介质的上液面没过内槽口220，从而使得内槽200和外槽100在内槽200的顶部之上液面连通，此时，由于出液口130的高度位置不超过内槽口220的高度位置，因此，出液口也位于液体介质的液面以下；另一种情况下，若如图1所示，出液口130的位置开设在比隔热间隙110略高的外槽100的侧壁上(相当于出液口130的高度位置高于内槽口220的高度位置)，则液体介质应当注入足够多，不仅使液体介质的上液面没过内槽口220，还要使得液体介质的上液面没过出液口130的高度位置，从而使得内槽200、外槽100以及出液口130在内槽200的顶部之上液面连通。

开始工作时，启动泵组件300，受到泵组件300的驱动，位于外槽100之外的液体介质沿着从出液口130向进液口140的方向运动，与之对应的，位于外槽100之内(包括内槽200之内)的液体介质沿着从进液口140向出液口130的方向运动。

对于外槽100之内(包括内槽200之内)的液体介质变化来说，从进液口140进入的液体介质一般是通过控温组件或者其它装置调整后的，液体介质通过进液口140之后进入混流区120，在混流区120内，液体介质会进行混流从而使各部分液体介质之间的温度尽可能均匀，沿着外槽100之内的液体介质运动方向，经过混流区120混流之后的液体介质会分别从第一位置121进入内槽200，从第二位置122进入隔热间隙110。

对于内槽200来说，它在底部和中部区域形成恒温区210，此时包括恒温区210的区域包括位于恒温区210周部隔热间隙110、位于恒温区底部的混流区120、以及位于恒温区210上部内槽200的其它区域，对于恒温区210的周部方向来说，由于隔热间隙110内的液体介质同样来自于混流区120，故隔热间隙110内的液体介质是基本均匀且和恒温区210内温度相同或者基本相同，因此，恒温区210和隔热间隙110之间基本不会产生热交换，从而尽可能提升了恒温区210的径向温度均匀度(即恒温区210的径向温度梯度相对较小)，对于恒温区210的底部来说，混流区120的液体介质也是基本均匀和基本等温的，因此，恒温区210和混流区110之间也基本不会产生热交换(或者说即使有热交换也并不会影响恒温区的温场)，对于恒温区210的上部来说，虽然内槽200上部区域受到外部影响比较明显，但这种变化时梯度且渐变的，因此对恒温区210的影响较小，同时，由于泵组件300所带动的液体介质流动方向所致，位于恒温区210上部的较差温区内的液体介质并不会向下进入恒温区210内，因此，内槽200上部区域对恒温区210同样没有热影响，从而尽可能提升了恒温区210的轴向温度均匀度(即恒温区210的轴向温度梯度相对较小)；综上所述，在具有了良好的径向温度均匀度和轴向温度均匀度的情况下，恒温区210也就具有了指标良好的温度场。

此外，当外槽100之外发生局部受热/受冷时，该热源/冷源在达到隔热间隙110时，由于隔热间隙100内的液体介质是在由下至上运动的，这种运动一方面会给隔热间隙100内的液体介质带来混流效果，即由下至上的运动会快速将局部的热变化通过混流的方式消除，从而尽可能减少对内槽200外壁所带来的温度均匀度影响(包括轴向和周向)，另一方面，热源/冷源的影响又会被隔热间隙100内的液体介质运动较快地转移到外槽100之外，从而尽可能减少对内槽200外壁所带来的的温度偏差影响，二者相互结合，最终实现对热扰动的消除；与之不同的是，如果没有隔热间隙110的设计而仅是采用现有技术的保温材料作为保温层，那么，由于并不存在专门消除热扰动的设计(或者说传统保温层的设计主要是减少热传递)，因此，当局部受热/受冷的影响传递至恒温区的时候，势必会影响恒温区的温场均匀度。

本具体实施例的隔热间隙110的设计，可以至少部分替代传统保温层。

如果隔热间隙110完全替代传统保温层(外槽100之外不再额外设置保温层)，则相对于传统的恒温液槽来说，本具体实施例的方案在具有至少相当的保温效果的同时，由于移动过程中，恒温液槽内的液体介质是清空的，即在移动过程中隔热间隙110内处于中空状态，因此，本具体实施例方案具有明显更少的设备重量(没有厚重保温层的重量)，同时，由于隔热间隙110一般只需要很薄的厚度就可以实现足够的保温效果(足够快的流速可以使得受外界影响温度效果变差的液体介质在足以影响到内槽200之前就从隔热间隙110内流出)，因此，本具体实施例方案具有明显更小的保温层厚度，进而在相同有效工作空间的情况下具有更小的设备体积，最终实现高度便携性的设计目的。

另一些情况下，隔热间隙110也可以不完全替代传统保温层(即在外槽100之外还设置较薄的保温层)，则相对于传统的恒温液槽来说，本具体实施例的方案不仅可以具有更小的体积(即隔热间隙110与较薄的保温层的二者厚度之和，小于，传统保温层的厚度)，同时，还可以具有更好的保温隔热效果(保温+防止热扰动的效果，前述内容中已有所介绍，此处不再重复)，最终同样实现高度便携性的设计目的。

需要说明的是，高度便携性虽然是本具体实施例方案的设计目的之一，但不代表本申请的技术方案的技术效果限定于便携性，便携性仅是在具有较好经济性的产品应用优势之一，事实上，在本具体实施例方案及其延伸方案的基础上，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下，可以通过适当的降低便携性的技术效果追求来换取更好的保温隔热效果，这种技术效果上的交换亦是本申请应当保护的技术方案。

和现有技术及其改进技术方案不同的是，本具体实施例的技术方案中，内槽200和隔热间隙110仅是在内槽200的上部或者上方(恒温区210之外)的区域才存在液体介质交换/混合，在此之外，内槽200和隔热间隙110之间，特别是恒温区210和隔热间隙110之间没有直接的液体连通位置，同时，由于泵组件300的驱动方向限制，位于内槽200上部区域的液体介质的流动方向是向出液口130，而不能向内槽200中部或者下部的恒温区210流动，位于隔热间隙110上部的液体介质的流动方向同样是向出液口130，而不能向隔热间隙110下部流动，因此，位于内槽200和外槽100上部的温度指标较差(例如和目标温度相差较大、均匀性较差)的液体介质不能向内槽200中的恒温区210流动，避免了恒温液槽上部较差温度区域对恒温区的影响，从而实现了对恒温区内温度场稳定性和均匀性(主要是在轴向上)的提升。

和现有技术及其改进技术方案不同的是，本具体实施例的技术方案中，泵组件和槽体是分离的，即泵组件设置于槽体之外，事实上，在进一步改进方案当中，控温组件等也设置在槽体之外，这样的设计，使得对泵组件、控温组件等易耗组件的模块化设计、可替换设计成为可能，具体来说，一方面，制造商在设计和制造泵组件、槽体以及其它易耗组件时，可以进行模块化设计，具体来说，对于不同型号(例如量程不同、控温速率/精度要求不同等等)的恒温液槽制造来说，可以根据需要分别选择合适的泵组件、槽体等进行组装即可，不必再额外考虑各部分之间的结构适应问题，也就是说，同一型号的槽体可以适用在不同的恒温液槽产品中，同一型号的泵组件亦可以适用在不同的恒温液槽产品中，从而允许制造商分别、批量地制造/采购相关零部件，最终实现降低制造成本的技术效果；另一方面，这样模块化设计的产品在某个部件发生问题时，亦可以比较方便地直接拆卸并替换(例如泵组件发生故障时，无需经过槽体即可更换)，方便高效，具有修理速度快，维护成本低等优点。

此外，由于泵组件、搅拌电机等机电设备并没有设置在恒温区或者和其相连通的空间，一方面，泵组件/搅拌电机等机电设备即使在工作有发热现象(这种情况是不可能避免的)，由于相互分离，也不会成为恒温区的热扰动源(即使和槽体足够接近，该热扰动也会在经过隔热间隙时被吸收)，从而提升了恒温区内温度场的稳定性和均匀性，另一方面，槽体内结构相对简单，因此在使用前后或者定期对液槽进行清理时，清理难度也很小；再一方面，结合前面的隔热间隙设计，在整个恒温液槽需要充填液体介质的部分中，有效工作空间具有相对较大的占比，或者说，在相同有效工作空间的情况下，需要充填液体介质的空间相对较小，在液体介质相同的情况下(即比热容相同)，液体介质(需要对被加热/制冷的部分)的热容也相对较小，在加热/制冷相关部件功率一定的情况，也就具有了相对更快的控温速率，从而节省了用户的校准作业时间(或者说，在同等控温速率的情况下，本具体实施例方案的控温功率更低)。

具体实施例二

如图2和图3所示(图中虚线表示工作状态下，液体介质的液位面位置)，恒温液槽，包括外槽100、内槽200、泵组件300、控温组件400和保温组件。

外槽100的周部包裹有槽体保温层510，槽体保温层510采用具有良好保温效果的材料制成，从而尽可能减少外槽100和外部环境的热交换。

内槽200固设于外槽100之中，和具体实施例一不同的是，本具体实施例中内槽200和外槽100之间的固设连接是可拆卸的，例如，在外槽100的外侧的上部设有第一支撑臂150，第一支撑臂150向上延伸，与之适配对应的，内槽200的外侧的上部设有第二支撑臂250，当内槽200向所述外槽100内进行放置时，第二支撑臂250架设于所述第一支撑臂150上，从而借助于内槽200本身的重量实现内槽200在外槽100中的位置固定，在非工作状态下(例如需要对恒温液槽进行清洗时)，可以将内槽200从外槽100中取出；需要说明的是，第一支撑臂150和第二支撑臂250之间的固定位置可以位于外槽100之外(如图2所示)，也可以位于外槽100之内(即位于外槽100和内槽200之间)。

在内槽200固设于外槽100之中时，所述外槽100和所述内槽200在二者的侧壁之间形成隔热间隙100，所述隔热间隙100在周部包围所述内槽200，且所述隔热间隙100在上下方向连通，从而形成可允许液体介质沿着隔热间隙100由下至上流动的通道，隔热间隙100的厚度可以根据所述内槽200的大小、槽体保温层510的厚度、需求控温效果等多方面因素综合确定，对于一般的便携式的恒温液槽来说，优选的，所述隔热间隙100的厚度为5mm-20mm，在这一范围内既具有较好的隔热效果，又不会过分扩大体积与热容，与之对应的，槽体保温层510的厚度在优选情况下为5mm-20mm作用。

所述内槽200和所述外槽100在二者的底部之间有一定空间，该空间形成位于所述外槽底部100的混流区120，即混流区120是由内槽200的槽体以及外槽100的槽体围成的区域，内槽200在其底部的第一位置121处开设有若干上下连通的孔，从而使得内槽200内的区域和混流区120相互连通，隔热间隙110在其底部的第二位置122处(由于隔热间隙110相当于内槽200和外槽100之间的周部夹层，因此，隔热间隙110的底部实际上是由内槽200的底部所确定)和混流区120相连通(一般情况下，在隔热间隙110的底部不设置阻隔结构，从而使得隔热间隙110和混流区120自然连通，如果内槽200的底部外侧或者外槽100的对应内侧位置处设有阻隔结构，则该阻隔结构在第二位置122处至少流域若干上下连通的孔)，具体的，如图2所示的，内槽200在底部设有向下延伸的隔板结构，从而使得隔热间隙110的底部向下延伸，本实施例中，所述第二位置122的高度低于所述第一位置121的高度。

所述外槽100的上部设有出液口130，和具体实施例一不同的是，本具体实施例中，外槽100的上部在不同的位置处设有第一出液口131和第二出液口132，具体来说，第一出液口131和第二出液口132分别设置在外槽100上部的相对两侧位置处，第一出液口131和第二出液口132分别直接和位于外槽100周部区域的隔热间隙110相连通，从而使得隔热间隙110内的液体介质可以通过第一出液口131和第二出液口132流出到外槽100之外。

所述外槽100的底部设有进液口140，和具体实施例一不同的是，本具体实施例中，外槽100的底部在不同位置处设有第一进液口141、第二进液口142和第三进液口143，具体来说，第一进液口141和第二进液口142分别设置在外槽100底部侧面的相对两侧位置处，第三进液口143设置在外槽100底面中部，第一进液口141、第二进液口142和第三进液口143分别直接和混流区120相连通，从而使液体介质可以通过不同位置进入混流区120并在混流区内实现自然混流。

需要说明的是，图2和图3中管道的位置并非限定代表可实现方案中的实际相对位置，或者说，在可实现方案的优选方案中，图2和图3有其它更优选的设置位置，图2和图3中的管道的位置主要是说明外槽100和泵组件300、控温组件400等之间的管路连通关系。

泵组件300设置于所述外槽100之外，泵组件300设有输入口310和输出口320，启动时，泵组件300将通过它的液体介质从输入口310驱动至输出口320；泵组件300的输入口310和外槽100上部的出液口130连通，就本具体实施例中的情况，泵组件300的输入口310连通于第一出液口131以及第二出液口132，在实际设计管路中，为了降低热模型的复杂度，尽量使第一出液口131到泵组件300的液路距离等于或者基本等于第二出液口132到泵组件300的液路距离(当然，这种等距的设计并非必须的，通过其它设计的调整也可以实现类似的效果，其目的旨在使多个出液口(131,132)的流速基本相同或者相差不大)；泵组件300的输出口320和外槽100底部的进液口140相连通，就本具体实施例中的情况，泵组件300的输出口320连通于第一进液口141、第二进液口142以及第三进液口143。

前述的泵组件300设置于所述外槽100之外的情况包括：其一、泵组件300和外槽100在结构上相互独立，泵组件300的输入口310通过管道和外槽100的出液口130连通，泵组件300的输出口320通过管道和外槽100的进液口140连通，其二、泵组件300和外槽100在结构有相互配合的固定结构，又或者，泵组件300和外槽100在结构上被一体制造或者通过不可拆卸的方式相固定，但这种固定和外槽100内的用于容纳液体介质的空间相互隔离或者不关联，这种情况也应视为泵组件300设置于所述外槽100之外，即属于本申请旨在保护的设计方案之中，其三、外槽100上的出液口130只有一个，泵组件300固设于外槽100的出液口130位置处，且泵组件300的输入口310和外槽100的出液口130附近结构耦合液密连接，泵组件300的输出口320和外槽100的进液口140通过管道相互连通，其四、外槽100上的进液口140只有一个，泵组件300固设于外槽100的进液口140位置处，且泵组件300的输出口320和外槽100的进液口140附近结构耦合液密连接，泵组件300的输入口310和外槽100的出液口130通过管道相互连通，其五，其它本领域技术人员根据现有技术可以想到并实现的技术方案。

控温组件400同样设置于所述外槽100之外，在本具体实施例中，控温组件400设置于所述外槽100的出液口130和所述泵组件300的输入口310之间；根据控温组件400的结构等的不同，控温组件400可以直接设置在所述出液口130和所述输入口310之间的管道之中(也可以理解为控温组件400的一部分构成了连接所述出液口130和所述输入口310的管道的一部分)，控温组件400也可以设置在管道之外并包裹连接所述出液口130和所述输入口310的管道，无论何种连接方式，控温组件400都会对流经它(流经被控温组件400包裹的管道的情况也应视为流经控温组件400)的液体介质的温度进行调整；根据控温组件400的控温方式等的不同，若控温组件400包括加热体，则控温组件400可以对流经的液体介质进行加热，若控温组件400包括制冷体，则控温组件400可以对流经的液体介质进行制冷，若控温组件400包括兼具加热制冷能力的器件(例如Peltier半导体)，则控温组件400可以对流经的液体介质进行加热或制冷。此外，用于辅助控温组件400工作的，还包括温度探针410和控制器420；所述温度探针410的温度测量端可以设置于所述内槽200之中(优选情况下，如图3所示，置于所述恒温区210内)，也可以设置于所述混流区120之中，还可以设置在外槽100之外的管道中(优选情况下位于泵组件300的输出口320和外槽100的进液口140之间的管道中)，需要说明的是，温度探针410的数量可以有多个，因此，温度探针410可以布置于前述各可能位置中的任意一处或者多处的组合；温度探针410的信号端和控制器420相连接，从而使温度探针410的测量信号可以到达控制器420，控制器420还和所述控温组件400信号连接，从而使控制器420可以对控温组件400进行控制，基于预设的，控制器420根据温度探针410测量得到的温度信号对控温组件400进行控制。

保温组件，所述保温组件可以是有具体结构的套、筒或者其它明确结构的部件/部件的组合，也可以是没有明确结构，而是在被布置到恒温液槽之中后由恒温液槽其它部件的形状所影响而形成的随附型结构，具体来说，保温组件由保温材料制成，保温组件包裹泵组件300，还包裹将所述泵组件300、所述控温组件400以及所述外槽100连通的管道，包括连接所述出液口130和所述输入口310的管道(如有)、连接所述进液口140和所述输出口320的管道(如有)、连接所述出液口130和所述控温组件400的管道(如有)、连接所述控温组件400和所述输入口310的管道(如有)，从而尽可能减少非必要的液体介质和外部环境之间的热交换，提升恒温液槽的控温效率、控温精度和温度场效果。

本具体实施例的优选设计之一在于，采用了隔热间隙110和槽体保温层510共同包裹外槽100，槽体保温层510和隔热间隙110共同对外槽100、位于外槽100之内的内槽200以及位于内槽200之内的恒温区210进行保温，且和现有技术的一般方案不同的是，本具体实施例的隔热间隙110不仅能实现保温的效果，还能实现吸收外部热扰动的效果。

本具体实施例的另一优选设计在于，在液体介质流动方向上，控温组件400设置在泵组件300之前，即液体介质先通过控温组件400进行控温，再通过泵组件300，此时，泵组件300不仅作为液体介质的驱动机构，还可以借助泵组件300本身的驱动机构对通过泵组件300的液体介质进行混流，从而使通过泵组件300后的液体介质更均匀，相当于在液体介质进入混流区之前，已通过泵组件300进行初步混流，从而进一步提升位于内槽200之中的液体介质的温度均匀度。

本具体实施例的再一优选设计在于，通过保温组件500的设置，实现了对液体介质的全过程保温，从而尽可能降低外界环境和恒温液槽内的液体介质之间的热交换，一方面，有利于恒温液槽的高效率工作，提升控温速率，另一方面，减少恒温液槽控温过程中的干扰因素，降低控制复杂度，提升控温精度。

具体实施例三

如图4所示，一种恒温液槽，该恒温液槽包括外槽100和内槽200，所述内槽200在周部轮廓小于所述外槽100的槽内轮廓，从而使得内槽200可设置于所述外槽100的槽结构之内，且当所述内槽200位于所述外槽100之中时，所述内槽100和所述内槽200在二者的侧壁之间形成可供液体介质上下流动的隔热间隙110。

所述隔热间隙110在周部包裹于所述内槽200(如图所示，至少包裹所述内槽200位于所述外槽100之内的部分)，一般的，除了所述内槽200和所述外槽100之间的固定接触位置之外，所述隔热间隙110在上下方向上相互连通。

所述内槽200在其底部和所述外槽100相接触，且二者之间有互补型结构，包括如下情况之一，其一，内槽200包括完整的槽底，所述外槽100在和所述内槽200槽底相对应的位置处至少部分空置，从而使得，当所述内槽200置于所述外槽100之内时，所述内槽200的槽底组成了分隔所述内槽200和所述外槽100的一部分(所述外槽100在此部分处没有分隔结构)，其二，如图4所示，所述外槽100包括对应于所述内槽200槽底位置的分隔板160，所述内槽200的槽底至少部分空置(或者直接省略槽底)，从而使得，当所述内槽200置于所述外槽100之内时，所述外槽100底部空间内的分隔板160构成了所述内槽200槽底的部分或者全部，其它本领域技术人员在现有技术的基础上可以通过非创造性劳动得到的等同技术方案也可以满足以上情况。

所述外槽100的底部设有混流区120，本具体实施例中，所述混流区120可以是一个可从所述外槽100中拆离出去的结构，即在结构上，所述混流区可以和外槽100的其它部分通过可拆卸、不可拆卸等方式进行固定，共同组成所述外槽100，一般的，这种固定连接需要具有足够的液密性，以保证位于所述混流区120之内的液体不会溢出于所述外槽100之外。

所述混流区120在第一位置121和所述内槽200相连通，本具体实施例中，如图4所示，所述第一位置121包括位于所述内槽200槽底的若干上下连通的孔，通过该上下连通的孔，位于所述混流区120内的液体介质可以流入至所述内槽200。

所述混流区120在第二位置122和所述隔热间隙110相连通，本具体实施例中，如图4所示，所述第二位置122位于所述外槽100底部空间内的分隔板上，并包括若干上下连通的孔，通过该上下连通的孔，位于所述混流区120内的液体介质可以流入至所述隔热间隙110。

所述外槽100的上部设有出液口130，具体的，如图所示，所述出液口130连通于所述隔热间隙110(亦可理解为位于所述隔热间隙110的上部)，所述外槽100的底部设有进液口140，需要特别说明的是，一般的，进液口140的位置被限制于设置在所述混流区120相对应的位置处，而非所述外槽100底部的任意位置(进液口140直接开在隔热间隙110底部位置的设计并非本具体实施例的方案)，从而使得液体介质首先流入至所述混流区120，再由所述混流区120将液体介质分别分配流入至所述内槽200和所述隔热间隙110。

泵组件300设置于所述外槽100之外，泵组件300倍配置为将液体介质从其输入口310运输至其输出口320，泵组件300的输入口310和外槽100上的出液口130相连通，泵组件300的输出口320和外槽100上的进液口140相连通，通过泵组件300的带动使液体按照如下方向流动：

在所述外槽100之外，液体介质从外槽100流出，首先，从外槽100的出液口130流向泵组件300的输入口310，之后，从泵组件300的输入口310流向泵组件300的输出口320，再后，从泵组件300的输出口320流向外槽100的进液口140，最后，通过进液口140进入外槽100之内；

在所述外槽100之内，液体介质从进液口140进入外槽100内，首先，从进液口140流入至混流区120内，之后，分成两条路径，路径之一，液体介质自混流区120之中经第一位置121流出至内槽200，在内槽200中由下向上运动(经过恒温区210)，达到内槽200上部后(位于恒温区210之外)，流入至外槽100(隔热间隙110)之中，路径之二，混流区120自混流区120之中经第二位置122流出至隔热间隙110之中，在隔热间隙110中由下向上运动，达到隔热间隙110上部(外槽100上部)之后，和内槽200中流出的液体介质混合，最后，外槽100上部的液体介质(来自于前述两条路径)从出液口130流出；

所述外槽100之外的液体介质流动过程和所述外槽100之内的液体介质流动过程相结合，构成了液体介质在所述恒温液槽之内的液体介质循环过程。

本具体实施例中，考虑到混流区120的作用，对混流区120进行了设计，具体来说，是在混流区120内设置导流构件，所述导流构件的结构、形式可以是现有技术中的导流构件的可行方案之一，具有限定作用的是，导流构件的导流方向不同于液体介质在所述混流区120内的自然流动方向(即当混流区120内没有导流构件时，液体介质的流动方向)，由于导流构件的导流方向和自然流动方向不同，因此，当液体介质流动至导流构件时，会产生湍流，从而使混流区120内的液体发生混合，达到混流的目的。

示例的，如图4所示，所述导流构件包括若干导流板123，如图示中的，受到泵组件300驱动影响，混流区120内液体介质的自然流动方向是由下至上，所述导流板123的布置方向(亦为其导流方向)则是从远离轴心线且较下的位置相靠近轴心线且较上的位置延伸(相对于自然流动方向存在一定角度)，因此，当液体介质流动至所述导流板123时，会产生湍流(和导流板123相对位置不同的液体的流动速度不同)，实现混流，达到提高液体介质的温度均匀度的目的，同时，如图示中设计的导流构件还可以在一定程度起到调节到内槽200以及到隔热间隙110的液体介质的比例的技术效果。

又示例的，如图5所示，在前述示例的基础上进一步改进，所述导流板123包括若干层水平设置的板，各层导流板123的水平投影位置不同，从而在不同层导流板123之间形成位于不同位置的上下连通的液体流动通道，如图示中的，受到泵组件300驱动影响，混流区120内液体介质的自然流动方向是由下至上，此时导流板123的延伸方向恰好和自然流动方向相垂直，因此，当液体介质流动至所述导流板123时，会产生湍流(向导流板123两侧流动)，实现混流，当液体介质流过不同层的导流板123时，又会因为不同层的通道位置不同从而进一步混流，最终达到提高液体介质的温度均匀度的目的。

再示例的，如图6所示，混流区120内设有旋转导流件124，如图示，该旋转导流件124包括固定部125和旋转部126。

其中，如图7所示，固定部125包括上下贯通的腔，该腔在底部和所述进液口140连通，从而使得液体介质在从进液口140进入后进入所述固定部125内，固定部125的底部固设于所述混流区120的底部上。

其中，旋转部126亦包括一个腔，旋转部126的腔的下部和所述固定部125的腔的上部相连通，旋转部126的侧壁上设有若干导流口127，导流口127连通所述旋转部126的腔和该腔之外的混流区120，从而使得液体介质在进入旋转导流件124之后，经过所述固定部125以及所述旋转部126之后，从所述导流口127中流出，从而在所述旋转导流件124内实现混流，提高流出所述导流口127的液体介质的热均匀度。

进一步的，所述旋转部126在其下部和所述固定部125的上部旋转连接，二者在旋转连接的位置可以是液密连接的，也可以并非液密连接，旋转连接的旋转中心和所述旋转导流件124的轴向中心线相重合，本具体实施例中，旋转部126相对于固定部125的旋转是从动发生的，具体来说，如图8所示，所述导流口127的开口方向的反向延长线不经过所述旋转导流件124的轴向中心线，更进一步的，所述各导流口127(若导流口127的数量有多个)的开口方向的反向延长线之间互不重合，所述各导流口127(若导流口127的数量有多个)的开口方向的正向延长线之间互不重合，此时，当液体介质从所述导流口127内流出时，对所述旋转部126会带来偏离其轴向中心线的反向推力，当有多个导流口127时，多个导流口127流出的液体介质带来的反向推力亦使所述旋转部126向同一方向(顺时针或者逆时针之一)转动，进而使得旋转部126发生转动，通过旋转部126的转动，可以使经过所述旋转导流件124的液体被尽可能均匀分配到混流区120内的各处空间中，从而进一步实现混流，提高混流区120内的液体介质的热均匀度；同时，由于旋转导流件124本身并没有特别的主动驱动能力，热量产生极小(若有，一般为旋转部126和固定部125之间的摩擦所致)或者基本没有(旋转部126和固定部125采用摩擦尽可能小的连接方式)，因此，这种混流装置的设置对恒温区210内的温度均匀性不会造成影响。

具体实施例四

如图9、图10以及图11所示(图9中省略管道)，一种恒温液槽，包括液槽外壳010，在液槽外壳010内(或者液槽外壳010上)固设有外槽100、泵组件300、控温组件400、控制器420和电源组件700，控制器420分别连接于泵组件300以及控温组件400，从对泵组件300以及控温组件400进行控制，电源组件700分别连接于泵组件300、控温组件400以及控制器420，从而对各用电部件(300、400、420)提供电能。

外槽100的周部和底部是液密的，外槽100的底部设有进液口140，外槽100的上部设有出液口140，出液口140通过管道连通于控温组件400，控温组件400通过管道连通于泵组件300的输入口310，泵组件300的输出口320连通于进液口140，通过控制器420控制泵组件300以及控温组件400启动工作，可以实现，液体介质在外槽100、控温组件400以及泵组件300之间循环，泵组件300驱动液体介质从外槽100的出液口140流出，从外槽100的进液口140进入，循环过程中，液体介质经过控温组件400进行加热/制冷，形成符合温度需求的液体介质，再通过泵组件300驱动的液体介质循环进入外槽100。

液槽外壳010内填充有保温组件500，该保温组件500包裹外槽100(包括外槽100的底部)和泵组件300,，还包裹连接外槽100、泵组件300以及控温组件400之间管道，控制器420至少部分处于保温组件500的包裹之外，方便控制器420散热，本具体实施例中，如图示的，控温组件400为加热组件，因此控温组件400亦被包裹于保温组件500之内，在其它示例中，控温组件400为Peltier半导体模块，因此控温组件400至少部分露出于保温组件500之外，又或者通过散热片延伸至保温组件500之外，从而实现半导体模块的散热。

如图所示，在外槽100之内固设有内槽200，内槽200和外槽100在二者的侧壁之间有一定距离从而形成隔热间隙110，隔热间隙110上下贯通，从而使液体介质可以在隔热间隙110中运动，外槽100在其底部空间内设有混流区120，混流区120在第一位置121和所述内槽200相互连通，从而使液体介质可以通过第一位置121进入内槽200中的恒温区210，混流区120在第二位置122和所述隔热间隙110相互连通；内槽200在上表面低于外槽100以及隔热间隙110，内槽200上部设有内槽口220，并在注入液体介质之后和外槽内的液体介质相互连通。

本具体实施例中，为了优化工作效率，从而在保证控温精确度的情况下尽可能提升控温速率，缩短控温时间，对前述的第一位置121以及第二位置122进行设计。

具体的，第一位置121处设有若干第一分流孔，第二位置122处设有若干第二分流孔，设第一分流孔的开孔面积为S₁(即液体介质在第一位置121处可从混流区120流动到内槽200的连通面积)，设第二分流孔的开孔面积为S₂(即液体介质在第二位置122处可从混流区120流动到隔热间隙110的连通面积)，设内槽200的水平面积(即内槽200在水平面投影的面积)为S₃，设隔热间隙110的水平面积(即隔热间隙110在水平面投影的面积)为S₄，则进行如下公式1的设置。

如上设计的目的在于，通过对第一位置121以及第二位置122的设计，使得单位时间内流入内槽200的液体介质的量不少于流入隔热间隙110的液体介质的量。

进一步设计的，基于出液口130的位置，对第一位置121的第一分流孔以及第二位置122的第二分流孔进行设置，有两个可选方案(分别针对第一分流孔以及第二分流孔)，这两个可选方案可以任选其一，也可以同时采用，即二者的组合。

可选的第一分流孔设计方案，第一分流孔在第一位置121并非均匀设置，而是非均匀的分布，具体来说，靠近出液口130的第一分流孔分布较少，和/或，靠近出液口130的第一分流孔的孔径较小，总之，使该位置的第一分流孔的液体介质可通过面积相对较小，相对的，远离出液口130的第一分流孔分布较多，和/或，远离出液口130的第一分流孔的孔径较大，总之，使该位置的第一分流孔的液体介质可通过面积相对较大。

可选的第二分流孔设计方案，第二分流孔在第二位置122并非均匀设置，而是非均匀的分布，具体来说，靠近出液口130的第二分流孔分布较少，和/或，靠近出液口130的第二分流孔的孔径较小，总之，使该位置的第二分流孔的液体介质可通过面积相对较小，相对的，远离出液口130的第二分流孔分布较多，和/或，远离出液口130的第二分流孔的孔径较大，总之，使该位置的第二分流孔的液体介质可通过面积相对较大。

上述两可选设计方案的优势在于，若分流孔和出液口130的距离较近(自然情况下，会有更快的循环速率，不利于温场均匀度)，则调整分流孔至相对较小(降低通过分流孔的进液量)，从而使分流孔到出液口130的液体介质循环速度处于合适的速率，若分流孔和出液口130的距离较远(自然情况下，会有更慢的循环速率，不利于温场均匀度)，则调整分流孔至相对较大(提高通过分流孔的进液量)，从而使分流孔到出液口130的液体介质循环速度处于合适的速率，最终，即使由于出液口130没有在整个外槽100的周向均匀设置，对于整个恒温液槽之内的液体均匀循环也没有影响。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。例如，在实际应用中，可以不同的需要将上述模块功能划分为和本实用新型实施例不同的功能结构，或将本实用新型实施例中的几个功能模块合并和分解成不同的功能结构。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，除非有明确声明或者本领域技术人员根据相关表示可毫无意义确定的，“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数，“第一XX”、“第二XX”等表述并非表示限定数量或者选定顺序，系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种恒温液槽，用于为温度计量提供恒温区，包括外槽和内槽，所述内槽固设于所述外槽之中，所述恒温区位于所述内槽之中，其特征在于，

所述外槽和所述内槽在二者的侧壁之间形成隔热间隙，所述隔热间隙在上下方向连通，所述外槽底部设有混流区，所述混流区在第一位置和所述内槽连通，所述混流区在第二位置和所述隔热间隙连通，所述内槽和所述外槽在所述内槽的上部或者顶部相连通；

所述外槽上部设有出液口，所述外槽底部设有进液口，所述出液口连通至所述隔热间隙，所述进液口连通至所述混流区；

泵组件，设置于所述外槽之外，泵组件的输入口和所述出液口连通，泵组件的输出口和所述进液口连通。

2.根据权利要求1所述的恒温液槽，其特征在于，所述外槽的外侧设有槽体保温层，所述槽体保温层至少包裹所述隔热间隙对应区域。

3.根据权利要求2所述的恒温液槽，其特征在于，所述恒温液槽还包括控温组件，所述控温组件设置于所述出液口和所述泵组件的输入口之间，对流经所述控温组件的液体的温度进行加热和/或制冷。

4.根据权利要求3所述的恒温液槽，其特征在于，所述恒温液槽还包括保温组件，所述保温组件包裹所述泵组件，还包裹将所述泵组件、所述控温组件以及所述外槽连通的管道。

5.根据权利要求2-4中任意一项所述的恒温液槽，其特征在于，所述隔热间隙的厚度为5mm-20mm。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的恒温液槽，其特征在于，所述混流区内设有导流构件，所述导流构件的导流方向不同于液体在所述混流区内的自然流动方向。

7.根据权利要求6所述的恒温液槽，其特征在于，所述导流构件包括若干导流板，所述导流板的延伸方向和垂直方向之间存在不为零的夹角。

8.根据权利要求6所述的恒温液槽，其特征在于，所述导流构件还包括旋转导流件，所述旋转导流件包括连通于所述进液口的固定部以及设有导流口的旋转部，所述旋转部可相对于所述固定部沿所述旋转导流件的轴向中心线转动，且所述导流口的开口方向的反向延长线不经过所述轴向中心线。

9.根据权利要求1-4中任意一项所述的恒温液槽，其特征在于，所述第一位置设有若干第一分流孔，所述第二位置设有若干第二分流孔，所述第一分流孔和所述第二分流孔的开孔面积之比大于等于所述内槽和所述隔热间隙的水平面积之比。

10.根据权利要求9所述的恒温液槽，其特征在于，所述第一分流孔在靠近所述出液口的位置分布较少/孔径较小，在远离所述出液口的位置分布较多/孔径较大；和/或，所述第二分流孔在靠近所述出液口的位置分布较少/孔径较小，在远离所述出液口的位置分布较多/孔径较大。

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