TWI544300B - 溫度控制設備 - Google Patents

Description

溫度控制設備

本發明是關於一種溫度控制設備。

當要在一個測試設備中建立溫度穩定的測試環境時，特別是零度以下的低溫環境，其中一個做法是測試裝置需要持續向此測試設備提供低溫流體。為使低溫流體能夠持續流入測試設備，測試設備需要有一個流體排放管，以把使用後的低溫流體排出測試環境，使得測試設備中的溫度能得以維持，而且測試設備中的壓力不會因提升造成密合不良。

傳統上，低溫流體在進入測試設備的測試腔室後，會流向流體排放管。然而，流體排放管的連結介面容易成為低溫流體洩漏的破口。雖然業界普遍會於流體排放管的連結介面使用密封環等配備，然而，洩漏的低溫流體容易會把密封環等配備硬化而無法達到密閉效果，繼而會於流體排放管的連結介面處、或於密封環等配備處，出現結霜或露水的現象。

因此，如何防止在流體排放管的連結介面處、或於密封環等配備處出現結霜、露水的現象，無疑是低溫測試 領域的一個重要研發方向。

本發明之一技術態樣在於提供一種溫度控制設備，其能把於流體輸出裝置連接頭及隔離罩之間的連結介面洩漏的流體，以乾燥氣體先稀釋後再排出，以避免於連結介面出現結霜或露水的現象。

根據本發明的一實施方式，一種溫度控制設備包含流體輸出裝置連接頭、隔離罩、乾燥腔室與乾燥氣體源。流體輸出裝置連接頭具有輸出噴嘴與第一流體輸出管。隔離罩具有罩體與第二流體輸出管。罩體定義工作空間，輸出噴嘴連通工作空間，第二流體輸出管連通工作空間與第一流體輸出管，第一流體輸出管與第二流體輸出管之間具有連結介面。連結介面至少部分位於乾燥腔室中。乾燥氣體源連通乾燥腔室，用以提供乾燥氣體至乾燥腔室中。

根據本發明的另一實施方式，一種溫度控制設備中用於連接流體輸出裝置連接頭之隔離罩，流體輸出裝置連接頭具有輸出噴嘴與第一流體輸出管，隔離罩包含罩體與第二流體輸出管。罩體定義工作空間，此工作空間用於連通輸出噴嘴。第二流體輸出管用於連通工作空間與第一流體輸出管，第二流體輸出管出口處具有凹陷部。乾燥腔室可連接乾燥氣體源，且設置於工作空間之上，凹陷部至少部分位於乾燥腔室中。

本發明上述實施方式與已知先前技術相較，至少具 有以下優點：

(1)由於連結介面至少部分位於乾燥腔室中，即使溫度流體在連結介面出現少許洩漏的情況，洩漏的溫度流體會被乾燥腔室中没有水分的乾燥氣體稀釋，然後再排出隔離罩外，因此，可以避免於連結介面出現結霜或露水的現象。

100‧‧‧溫度控制設備

101‧‧‧溫度流體入口

102‧‧‧溫度流體出口

110‧‧‧流體輸出裝置連接頭

111‧‧‧輸出噴嘴

112‧‧‧第一流體輸出管

112I‧‧‧入口

113‧‧‧本體

114‧‧‧凸出部

120‧‧‧隔離罩

121‧‧‧罩體

121A‧‧‧工作空間

1211‧‧‧蓋體

1212‧‧‧透明石英管

123‧‧‧第二流體輸出管

123O‧‧‧出口

124‧‧‧凹陷部

130‧‧‧乾燥腔室

131‧‧‧隔離空間

140‧‧‧乾燥氣體源

150、160‧‧‧密封元件

180‧‧‧加熱裝置

190‧‧‧裝拆裝置

190A‧‧‧施力組合中心

C‧‧‧連結介面

L‧‧‧直線

X‧‧‧線段

第1圖繪示依照本發明一實施方式之溫度控制設備的立體示意圖。

第2圖繪示第1圖之溫度控制設備的上視圖。

第3圖繪示沿第2圖之線段X之溫度控制設備的局部剖面圖。

第4圖繪示依照本發明另一實施方式之溫度控制設備的局部放大剖面圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

除非另有定義，本文所使用的所有詞彙(包括技術 和科學術語)具有其通常的意涵，其意涵係能夠被熟悉此領域者所理解。更進一步的說，上述之詞彙在普遍常用之字典中之定義，在本說明書的內容中應被解讀為與本發明相關領域一致的意涵。除非有特別明確定義，這些詞彙將不被解釋為理想化的或過於正式的意涵。

請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施方式之溫度控制設備100的立體示意圖。如第1圖所示，帶有特定溫度的溫度流體通過溫度流體入口101進入溫度控制設備100，在經過溫度控制設備100中的工作空間121A後，溫度流體通過溫度流體出口102離開溫度控制設備100。在本實施方式中，溫度流體可為低溫流體，舉例而言，溫度流體的溫度可低至攝氏-80度，但本發明並不以此為限。待測物(圖未示)位於工作空間121A中。

請參照第2~3圖。第2圖繪示第1圖之溫度控制設備100的上視圖。第3圖繪示沿第2圖之線段X之溫度控制設備100的局部剖面圖。具體而言，如第1~3圖所示，溫度控制設備100包含流體輸出裝置連接頭110、隔離罩120、乾燥腔室130與乾燥氣體源140。輸出裝置連接頭110連接隔離罩120。流體輸出裝置連接頭110具有輸出噴嘴111與第一流體輸出管112。隔離罩120具有罩體121與第二流體輸出管123。罩體121定義工作空間121A，輸出噴嘴111連通工作空間121A，第二流體輸出管123連通工作空間121A與第一流體輸出管112，第一流體輸出管112與第二流體輸出管123之間具有連結介面C。連結介面C至 少部分位於乾燥腔室130中。乾燥氣體源140連通乾燥腔室130，用以提供乾燥氣體至乾燥腔室130中。換句話說，在本實施方式中，乾燥腔室130連接乾燥氣體源140，且設置於工作空間121A之上。

從結構上來說，流體輸出裝置連接頭110具有毗鄰隔離罩120之下半部，以及遠離隔離罩120之上半部，而第一流體輸出管112的出口位於上半部，第一流體輸出管112的出口即為上述的溫度流體出口102。在溫度控制設備100操作時，輸出噴嘴111輸送溫度流體至工作空間121A以對待測物提供測試的溫度，而使用後的溫度流體會離開工作空間121A，並經過溫度流體出口102而排出流體輸出裝置連接頭110外。

另外，如第3圖所示，罩體121包含蓋體1211與透明石英管1212。蓋體1211與透明石英管1212共同定義工作空間121A。乾燥腔室130位於蓋體1211。透明石英管1212具有外部及內部，外部及內部之間定義隔離空間131。此隔離空間131連通乾燥腔室130。亦即，乾燥氣體源140所提供的乾燥氣體會流動至乾燥腔室130與隔離空間131中，藉此可以隔離工作空間121A的低溫，以避免罩體121外部結霜或露水。隔離罩120具有乾燥氣體出口(圖未示)，在本實施方式中，乾燥氣體出口可為環繞透明石英管1212外部的小孔(圖未示)，以維持透明石英管1212不結霜或露水。並且，如上所述，連結介面C至少部分位於乾燥腔室130中，因此，即使溫度流體在連結介面C出現少許洩 漏的情況，洩漏的溫度流體會被乾燥腔室130中的乾燥氣體稀釋，然後再排出隔離罩120外，藉此可以避免於連結介面C出現結霜或露水的現象。透明石英管1212為透明的材質，以容許使用者看見待測物於工作空間121A的測試情況。

一般而言，乾燥氣體可為乾淨乾燥氣體(Clean Dry Air；CDA)。由於乾燥氣體中没有水分(或是含水量極低)，因此，即使乾燥氣體接觸低溫的溫度流體，也不會出現水分凝結的情況，因此，更不會造成結霜或露水的現象。

也就是說，溫度流體在經過工作空間121A後，會經過隔離罩120的第二流體輸出管123及流體輸出裝置連接頭110的第一流體輸出管112而離開溫度控制設備100。而在溫度流體經過第一流體輸出管112與第二流體輸出管123之間的連結介面C時，即使溫度流體在連結介面C出現少許洩漏的情況，由於連結介面C至少部分位於乾燥腔室130中，洩漏的溫度流體會被乾燥腔室130中没有水分的乾燥氣體稀釋，然後再排出隔離罩120外，藉此可以避免於連結介面C出現結霜或露水的現象。

如第3圖所示，溫度控制設備100更包含至少一密封元件150，此密封元件150至少部分密封連結介面C，以防止溫度流體於連結介面C洩漏。在本實施方式中，密封元件150的數量為一，且至少部分位於乾燥腔室130中。如此一來，即使溫度流體在連結介面C出現少許洩漏的情況時，由於密封元件150至少部分位於乾燥腔室130中， 而乾燥腔室130中的乾燥氣體没有水分，因此，即使密封元件150的溫度因為低溫的溫度流體而下降，密封元件150也不會出現結霜或露水的現象。

進一步而言，溫度控制設備100更包含加熱裝置180。加熱裝置180熱連接乾燥腔室130，以使乾燥氣體的溫度得以增加。如此一來，密封元件150的溫度也因應加熱的乾燥氣體而得以增加，即使密封元件150接觸到於連結介面C洩漏的低溫的溫度流體，密封元件150的溫度也不會下降至溫度流體的低溫度，密封元件150更不會因為溫度下降而硬化。因此，密封元件150的密封效果能夠得以維持。在本實施方式中，乾燥腔室130至少部分位於罩體121中，但本發明並不以此為限。舉例來說，在部分實施方式中，乾燥腔室130可部分位於罩體121中，部分位於流體輸出裝置連接頭110中。

更具體地說，如第3圖所示，流體輸出裝置連接頭110包含本體113與凸出部114。凸出部114位於本體113面對罩體121的一面，且凸出部114朝向罩體121凸出，其中第一流體輸出管112的入口1121位於凸出部114的端面。隔離罩120包含凹陷部124。凹陷部124位於罩體121面對本體113的一面，且凸出部114至少部分伸入凹陷部124中，其中第二流體輸出管123的出口123O位於凹陷部124中，並與第一流體輸出管112的入口112I連通，且凹陷部124連通乾燥氣體源140，使得凹陷部124成為乾燥腔室130的至少一部分。也就是說，第二流體輸出管123的 出口處具有凹陷部124，而凹陷部124至少部分位於乾燥腔室130中。

換句話說，藉由流體輸出裝置連接頭110的凸出部114，以及隔離罩120的凹陷部124，並且第一流體輸出管112的入口112I位於凸出部114的端面，以及第二流體輸出管123的出口123O位於凹陷部124中，第一流體輸出管112與第二流體輸出管123之間的連結介面C能夠至少部分位於乾燥腔室130中。

進一步來說，如第3圖所示，密封元件150位於凸出部114的端面與凹陷部124的底面之間，並圍繞第一流體輸出管112的入口112I與第二流體輸出管123的出口123O，以防止溫度流體從第一流體輸出管112與第二流體輸出管123之間的連結介面C洩漏。

另一方面，溫度控制設備100更包含密封元件160。密封元件160位於本體113與隔離罩120之間，並圍繞凹陷部124與凸出部114，以防止位於乾燥腔室130中的乾燥氣體洩漏。

為了簡化溫度控制設備100的結構，第一流體輸出管112之通道中心，與第二流體輸出管123之通道中心，可實質位於同一直線L上。

再者，為了在安裝流體輸出裝置連接頭110及隔離罩120時，使第二流體輸出管123及第一流體輸出管112達到更好的密封效果，如第3圖所示，第二流體輸出管123毗鄰第一流體輸出管112的部分，呈向第一流體輸出管112 的方向漸縮的傾斜狀。如此一來，即使第一流體輸出管112相對第二流體輸出管123出現角度上的偏差，由於第二流體輸出管123呈傾斜狀的設計，第二流體輸出管123及第一流體輸出管112的密封效果仍然得以維持。

如第3圖所示，溫度控制設備100更包含裝拆裝置190。裝拆裝置190連接流體輸出裝置連接頭110與隔離罩120，裝拆裝置190具有施力組合中心190A，為使連結介面C達到較佳的密封效果，施力組合中心190A與第二流體輸出管123之通道中心(即直線L)的距離可儘可能接近，在本實施方式中，施力組合中心190A與第二流體輸出管123之通道中心(即直線L)的距離小於4公分，但本發明並不以此為限。

請參照第4圖，其繪示依照本發明另一實施方式之溫度控制設備100的局部放大剖面圖。除了如上所述，密封元件150可位於凸出部114的端面與凹陷部124的底面之間外，密封元件150亦可沿徑向密封於第一流體輸出管112與第二流體輸出管123之間。如第4圖所示，第一流體輸出管112的內徑大於第二流體輸出管123的外徑(在另一實施方式中，第二流體輸出管123的內徑大於或等於第一流體輸出管112的外徑)，使得第二流體輸出管123至少部分位於第一流體輸出管112中，而密封元件150可沿徑向密封於第一流體輸出管112的內壁與第二流體輸出管123的外壁之間，以防止溫度流體洩漏。

綜上所述，本發明的技術方案與現有技術相比具有 明顯的優點和有益效果。通過上述技術方案，可達到相當的技術進步，並具有產業上的廣泛利用價值，其至少具有以下優點：

(1)由於連結介面至少部分位於乾燥腔室中，即使溫度流體在連結介面出現少許洩漏的情況，洩漏的溫度流體會被乾燥腔室中没有水分的乾燥氣體稀釋，然後再排出隔離罩外，因此，可以避免於連結介面出現結霜或露水的現象。

(2)由於密封元件至少部分位於乾燥腔室中，而乾燥腔室中的乾燥氣體没有水分，因此，即使密封元件的溫度因為低溫的溫度流體而下降，密封元件也不會出現結霜或露水的現象。

(3)由於密封元件的溫度因應加熱的乾燥氣體而得以增加，即使密封元件接觸到於連結介面洩漏的低溫的溫度流體，密封元件的溫度也不會下降至溫度流體的低溫度，密封元件更不會因為溫度下降而硬化，因此，密封元件的密封效果能夠得以維持。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧溫度控制設備

110‧‧‧流體輸出裝置連接頭

111‧‧‧輸出噴嘴

112‧‧‧第一流體輸出管

112I‧‧‧入口

113‧‧‧本體

114‧‧‧凸出部

120‧‧‧隔離罩

121‧‧‧罩體

121A‧‧‧工作空間

1211‧‧‧蓋體

1212‧‧‧透明石英管

123‧‧‧第二流體輸出管

123O‧‧‧出口

124‧‧‧凹陷部

130‧‧‧乾燥腔室

131‧‧‧隔離空間

140‧‧‧乾燥氣體源

150、160‧‧‧密封元件

180‧‧‧加熱裝置

190‧‧‧裝拆裝置

190A‧‧‧施力組合中心

C‧‧‧連結介面

L‧‧‧直線

Claims (13)

1. 一種溫度控制設備，包含：一流體輸出裝置連接頭，具有一輸出噴嘴與一第一流體輸出管；一隔離罩，具有一罩體與一第二流體輸出管，該罩體定義一工作空間，該輸出噴嘴連通該工作空間，該第二流體輸出管連通該工作空間與該第一流體輸出管，該第一流體輸出管與該第二流體輸出管之間具有一連結介面；一乾燥腔室，該連結介面至少部分位於該乾燥腔室中；以及一乾燥氣體源，連通該乾燥腔室，用以提供一乾燥氣體至該乾燥腔室中。
2. 如請求項1所述之溫度控制設備，更包含：至少一密封元件，至少部分密封該連結介面，且該密封元件至少部分位於該乾燥腔室中。
3. 如請求項1所述之溫度控制設備，其中該乾燥腔室至少部分位於該罩體中。
4. 如請求項1所述之溫度控制設備，其中該流體輸出裝置連接頭包含：一本體；一凸出部，位於該本體面對該罩體的一面，且該凸出 部朝向該罩體凸出，其中該第一流體輸出管的入口位於該凸出部的端面；以及其中該隔離罩包含：一凹陷部，位於該罩體面對該本體的一面，且該凸出部至少部分伸入該凹陷部中，其中該第二流體輸出管的出口位於該凹陷部中，並與該第一流體輸出管的入口連通，且該凹陷部連通該乾燥氣體源，使得該凹陷部成為該乾燥腔室的至少一部分。
5. 如請求項4所述之溫度控制設備，更包含：至少一密封元件，位於該凸出部的端面與該凹陷部的底面之間，並圍繞該第一流體輸出管的入口與該第二流體輸出管的出口。
6. 如請求項4所述之溫度控制設備，更包含：一密封元件，位於該本體與該隔離罩之間，並圍繞該凹陷部與該凸出部。
7. 如請求項1所述之溫度控制設備，其中該流體輸出裝置連接頭具有毗鄰該隔離罩之一下半部，以及遠離該隔離罩之一上半部，該第一流體輸出管的出口位於該上半部。
8. 如請求項1所述之溫度控制設備，更包含：一加熱裝置，熱連接該乾燥腔室。
9. 如請求項1所述之溫度控制設備，其中該第一流體輸出管之一通道中心，與該第二流體輸出管之一通道中心，實質位於同一直線上。
10. 如請求項1所述之溫度控制設備，更包含：一裝拆裝置，連接該流體輸出裝置連接頭與該隔離罩，該裝拆裝置具有一施力組合中心，該施力組合中心與該第二流體輸出管之一通道中心的距離小於4公分。
11. 如請求項1所述之溫度控制設備，其中該第二流體輸出管毗鄰該第一流體輸出管的部分，呈向該第一流體輸出管的方向漸縮的傾斜狀。
12. 一種溫度控制設備中用於連接一流體輸出裝置連接頭之一隔離罩，該流體輸出裝置連接頭，具有一輸出噴嘴與一第一流體輸出管，該隔離罩包含：一罩體與一第二流體輸出管，該罩體定義一工作空間，該工作空間用於連通該輸出噴嘴，該第二流體輸出管用於連通該工作空間與該第一流體輸出管，該第二流體輸出管出口處具有一凹陷部；一乾燥腔室，可連接一乾燥氣體源，且設置於該工作空間之上，該凹陷部至少部分位於該乾燥腔室中。
13. 如請求項12所述之隔離罩，更包含：至少一密封元件，至少部分密封該第一流體輸出管與該第二流體輸出管之間的一連結介面，且該密封元件至少部分位於該乾燥腔室中。