專利名稱：多級恒溫箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種恒溫裝置，具體地說，是一種可以在一個箱體內(nèi)實 現(xiàn)多級溫度控制的恒溫裝置，適用于石油開發(fā)、石油化工、醫(yī)學(xué)、生物等領(lǐng) 域，屬于熱能工程中的精密儀器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
石油天然氣賦存于地層深部幾千米處，其所處的溫度高達幾十甚至150 度以上，石油從地層中滲流、經(jīng)過井筒產(chǎn)出到地面，其溫度是逐漸變化的。 為了研究地層條件下油藏流體的性能、研究石油的流動和產(chǎn)出規(guī)律需要進行 大量的科學(xué)實驗和物理模擬。例如實驗要求地層溫度和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度兩個
溫度。又如對于稠油熱采可能涉及地層溫度、加熱后的溫度(高達3ocrc)、
5(TC和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度四個溫度。若研究天然氣水合物需要涉及地層溫度、 室溫、低溫((TC以下)等溫度等級。多級恒溫裝置(箱)就是這樣的一種裝 置提供地層條件下的多種高溫狀態(tài)的實驗裝置，而以往的恒溫裝置只能提供 一種溫度，不能同時提供多種溫度條件，原油一般直接從高溫到室溫，中間 過程無法控制。要進行溫度變化過程的實驗，則需要特殊的試驗裝置來滿足 這種要求。本實用新型就是為了提供多種特定溫度(恒溫)而提出和設(shè)計的， 可以進行物理模擬實驗或?qū)Ξa(chǎn)品的性能進行模擬測試。 現(xiàn)有的恒溫(箱)裝置存在下列問題-
溫度或恒溫空間單一，不能同時提供不同的多級溫度，不能滿足多級溫 度條件下實驗的要求；
高溫(50-100)、超高溫(>100)條件時，由于箱內(nèi)溫度高、室內(nèi)溫度低，溫差太大，將導(dǎo)致散熱問題嚴重，保溫性能差，電耗高、效率低。
實用新型內(nèi)容
綜合本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)以及存在的問題，本實用新型所要解決的技術(shù)問題 主要是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能在同一個恒溫箱體內(nèi)分成兩個、三 個或多個空間，可提供多個不同溫度的實驗條件，從而更好地滿足實驗要求 的恒溫裝置。
本實用新型的目的在于提供一種多級恒溫箱，借助在整個恒溫箱體內(nèi)分成 多個恒溫空間，每個恒溫空間提供一種恒溫條件，當(dāng)在空間內(nèi)擺放所需的實 驗儀器或樣品時，該多級恒溫箱可提供多個不同溫度的實驗條件，從而更好 地滿足實驗要求，在一定程度上達到節(jié)能的目的，提高了能量的利用率。
本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種多級恒溫箱，該恒溫箱的結(jié)構(gòu)組成包括箱體、加熱系統(tǒng)、空氣循環(huán)系 統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，該箱體設(shè)有外殼、內(nèi)膽和箱門，該箱體的 內(nèi)部通過隔板分離設(shè)置多個具有艙門的恒溫空間，該多個恒溫空間按照體積 由大到小的順序依次套合，且該多個恒溫空間共用該箱體的一個或者兩個側(cè) 面，該恒溫空間設(shè)有加熱裝置、空氣循環(huán)裝置和控溫裝置，各恒溫空間設(shè)有 艙門。
本實用新型的多級恒溫箱的隔板分離出的各恒溫空間為嵌套式套合排列。 該嵌套式排列的分布特點為，多個恒溫空間共用箱體的一個或者兩個側(cè)面， 在大的恒溫空間內(nèi)放置一個小的恒溫空間。當(dāng)本實用新型的多個恒溫空間共 用一個側(cè)壁，則較小的恒溫空間的底部通過支撐柱支撐在與之相鄰的較大的 恒溫空間的底部，共用的側(cè)壁通過螺栓連接在一起。
上述多級恒溫箱借助在一個恒溫箱體內(nèi)分成多個恒溫空間，每個恒溫空間 具有獨立的加熱系統(tǒng)和控溫系統(tǒng)，不同的恒溫空間可以提供并保持不同的恒 溫條件，當(dāng)在空間內(nèi)擺放所需的實驗儀器或樣品時，該多級恒溫箱可提供多個不同溫度以滿足實驗要求，位于最中間的恒溫空間內(nèi)的溫度最高，內(nèi)部的 恒溫空間向外部恒溫空間散熱，散失的熱被外部恒溫空間所吸收和利用，這 樣充分既利用了能量，減少了熱量損失，又提高了控溫的精度，滿足了不同 的實驗要求，達到了節(jié)能、提高能量利用率的目的。
值得一提的是:本實用新型所述的恒溫空間共用該恒溫箱的箱體的一個或 者兩個側(cè)面，該共用的側(cè)面面積小于所述的箱體的該側(cè)面。
本實用新型上述的多級恒溫箱，為了保持溫度，所述的箱體的外殼和內(nèi)膽 之間優(yōu)選設(shè)有保溫層，該保溫層的材料優(yōu)選為硬質(zhì)聚氨脂發(fā)泡材料和超細玻 璃棉等的保溫材料。
本實用新型所述的按照體積由大到小的順序依次套合的多個恒溫空間，其 與箱體非共用的側(cè)面也是各恒溫空間之間相隔的側(cè)壁，為裝設(shè)有保溫材料的 隔板，其為中空的內(nèi)部填充有保溫材料的隔板，具體地說，優(yōu)選是一種內(nèi)部 填充有硬質(zhì)聚氨脂發(fā)泡材料和超細玻璃棉等保溫材料的中空的隔板。
為了便于觀察以及實際工作和實驗的需要，所述的箱體內(nèi)部還優(yōu)選設(shè)有觀 察燈；所述的箱門上也相應(yīng)的優(yōu)選設(shè)有觀察窗。所述的各恒溫空間還設(shè)有可 以開關(guān)的艙門，艙門的位置方向優(yōu)選與該恒溫箱的箱門的位置方向相同，各 恒溫空間的艙門設(shè)有觀察窗。
觀察燈和觀察窗的設(shè)置在一定程度上避免了實驗觀測目的頻繁開關(guān)箱門 的現(xiàn)象，也就一定程度上避免了由于開關(guān)箱門導(dǎo)致的能量和熱量散失，在便 于隨時觀察箱體內(nèi)以及各恒溫空間內(nèi)的狀況的同時更加節(jié)能，提高了熱能利 用率。
本實用新型所述的多級恒溫箱，其中的多級是指不同溫度的多個恒溫空 間，該多個是兩個和兩個以上的統(tǒng)稱，該多級是二級以及二級以上的統(tǒng)稱和 簡稱，包括二級或三級或四級或者更多級。
本實用新型的多個恒溫空間的布置方式可以是嵌套式恒溫空間或為局部 嵌套式恒溫空間，借助層層嵌套式的空間布局，可將該恒溫箱的整體空間劃分成兩、三個或者更多的呈同心結(jié)構(gòu)的恒溫空間，各恒溫空間的內(nèi)部彼此獨 立，且均裝設(shè)有加熱裝置和空氣循環(huán)裝置，恒溫空間的外部裝設(shè)有控溫裝置 用以控制各恒溫空間的不同的溫度，每個恒溫空間可以提供不同的溫度區(qū)域， 以形成二級或三級恒溫箱，位于最中間的恒溫空間內(nèi)的溫度最高，內(nèi)部的恒 溫空間向外部恒溫空間散熱，散失的熱被外部恒溫空間所吸收和利用，由此 達到了一個恒溫箱內(nèi)多級恒溫的效果。
根據(jù)實際需要，該恒溫箱還可以設(shè)置制冷系統(tǒng)，各恒溫空間設(shè)置制冷裝置， 多個制冷裝置組成了多級恒溫箱的制冷系統(tǒng)。
不同的恒溫空間所設(shè)置的多個加熱裝置組成了本實用新型的多級恒溫箱 的加熱系統(tǒng)，同理，不同的恒溫空間所設(shè)置的多個控溫裝置組成了本實用新 型的多級恒溫箱的控溫系統(tǒng)，以及，多個空氣循環(huán)裝置組成了多級恒溫箱的 空氣循環(huán)系統(tǒng)。
上述的控溫裝置優(yōu)選為溫度控制儀或者控制板，例如智能數(shù)顯溫濕度控制 儀；加熱裝置由加熱元件組成，該加熱元件優(yōu)選由一個或者多個(兩個和兩 個以上)不銹鋼翅片加熱管組成；空氣循環(huán)裝置為能使空氣循環(huán)保持恒溫空 間內(nèi)部溫度均勻一致的裝置， 一般情況可以是風(fēng)機。
在本實用新型的優(yōu)選實施例中，各獨立的恒溫空間的內(nèi)部(內(nèi)壁)裝設(shè)有 加熱元件，其外部也就是箱體的外面(外側(cè)壁)裝設(shè)有用以控制各空間不同 的溫度的控制儀或本領(lǐng)域熟知的控溫板，例如智能數(shù)顯溫濕度控制儀或本領(lǐng) 域熟知的各類型控溫板，加熱元件、控溫儀和控溫板均為本領(lǐng)域常規(guī)的儀器 和部件，在此不再贅述。
本實用新型所述的多級恒溫箱中，所述的加熱系統(tǒng)設(shè)在箱體的內(nèi)部，所述 的控溫系統(tǒng)設(shè)在箱體的外側(cè)，該加熱系統(tǒng)和控溫系統(tǒng)借助線路連接。即，各 獨立的恒溫空間的加熱裝置和溫控裝置分別設(shè)在恒溫空間的內(nèi)部和外部，彼 此之間通過線路例如電線連接。
控溫系統(tǒng)由多個恒溫空間所設(shè)置的多個控溫裝置組成，是本實用新型的多級恒溫箱的溫度控制中樞，該控溫裝置至少設(shè)有控制面板、溫度探頭、邏輯 電路、開關(guān)和繼電器，所述的控制面板、溫度探頭、邏輯電路、開關(guān)和繼電 器借助電路(或者電線)相連接，每個獨立的控溫裝置均可以通過上述控制 面板來設(shè)定所需要的或者特定的溫度，控溫裝置和控溫系統(tǒng)均通過溫度探頭 來測定箱體內(nèi)的溫度、通過邏輯電路來判斷是否達到設(shè)定的溫度，沒有達到 設(shè)定溫度時開關(guān)啟動(可以自動設(shè)為開的狀態(tài))來帶動繼電器啟動以供電加 熱，當(dāng)達到或超過設(shè)定溫度時開關(guān)啟動(可以自動設(shè)為關(guān)的狀態(tài))來帶動繼 電器斷電，通過上述設(shè)置、各元件和線路的連接實現(xiàn)恒溫控制。上述設(shè)置、 各元件和線路的連接均為本領(lǐng)域常規(guī)設(shè)置和裝置，在此不再贅述。
本實用新型的并列式恒溫空間的設(shè)置克服了現(xiàn)有恒溫(箱)裝置溫度或恒 溫空間單一，不能同時提供多級溫度的缺點，能滿足多級恒溫條件下的實驗 要求，提高了恒溫的精度，滿足更高的實驗精度要求。
尤其值得一提的是，本實用新型的多級恒溫箱各級箱體之間溫差小，高溫 的恒溫空間的散失的熱能被低其外的恒溫空間利用，即使開門進行操作，也 不至于引起劇烈降溫，本實用新型的多級恒溫箱克服了現(xiàn)有恒溫箱箱內(nèi)溫度 高、室內(nèi)溫度低、溫差大，導(dǎo)致散熱嚴重的缺點，因此在真正達到了節(jié)能的 目的，提高了能量的利用率。
本實用新型的多級恒溫箱的箱體設(shè)有外殼、內(nèi)膽和箱門，其中，外殼優(yōu) 選采用經(jīng)過靜電噴塑處理的冷軋鋼板，內(nèi)膽優(yōu)選采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼板，箱門中
間設(shè)大面積(達到箱門面積的30 80%)的觀察窗，箱內(nèi)配有觀察燈，可以
清晰地看到試樣的試驗情況。 綜上所述，本實用新型具有如下優(yōu)點-
1. 能提供不同的溫度，滿足更高的實驗要求；
2. 提高了控溫的精度，即使開門進行操作，不至于引起劇烈降溫；
3. 各級箱體之間溫差縮小，充分利用熱量，防止能量損失，節(jié)約能量。

圖1:本實用新型的嵌套式排列的多級恒溫箱的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2:本實用新型的另一嵌套式排列的多級恒溫箱的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖標(biāo)號
1——恒溫箱 2——箱體 3——裝設(shè)有保溫層的隔板
4--直溫空間 5——加熱裝置 6——控溫裝置
7——空氣循環(huán)裝置8——溫度探頭
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進一步說明。
實施例1:
在恒溫箱1的箱體2的內(nèi)部空間套設(shè)一個以上(例如套設(shè)一個)恒溫空 間4，將箱體2內(nèi)部的整體空間劃分成兩個(或者兩個以上)層層套合的獨立 的空間，其為恒溫空間4，不同的恒溫空間4屬于不同的溫度區(qū)域，形成二級 或三級恒溫箱，各恒溫空間4內(nèi)裝有加熱裝置5和空氣循環(huán)裝置7，外面裝有 控溫裝置6，以控制各恒溫空間4的不同溫度，參見圖l.
圖1為本實用新型的嵌套式恒溫空間組成的多級恒溫箱的示意圖，該恒 溫空間4共用一個側(cè)壁。
如圖1所示，本實用新型的多級恒溫箱1的箱體2內(nèi)套設(shè)有一個恒溫空 間4，該恒溫空間4共用該恒溫箱1的箱體2的一個側(cè)面，恒溫空間4和箱體 2均設(shè)有加熱裝置、空氣循環(huán)裝置7以及控溫裝置，恒溫空間4設(shè)有艙門。套 設(shè)在箱體2內(nèi)的恒溫空間4，其與箱體2非共用的側(cè)面也是恒溫空間4與箱體 2內(nèi)部空間相隔的側(cè)壁，其為裝設(shè)有保溫材料的隔板，即是一種內(nèi)部填充有硬 質(zhì)聚氨脂發(fā)泡材料和超細玻璃棉等保溫材料的中空的隔板3，以保證恒溫空間 4和箱體2內(nèi)的溫度，空氣循環(huán)裝置7可以使不同區(qū)域空間內(nèi)的溫度更加均勻，以滿足多級實驗要求。恒溫空間4是高溫區(qū)域，該區(qū)域緩慢散熱，熱量能被
溫度次高的箱體2的內(nèi)部所利用，這樣充分節(jié)約了能量；而且裝設(shè)有保溫層 的隔板3的兩側(cè)溫差不是很大，這也為實驗提供了穩(wěn)定的恒溫環(huán)境。
上述為兩個嵌套式恒溫空間組成的多級恒溫箱。
實施例2:
如圖2所示，圖2是本實用新型的另一嵌套式排列的多級恒溫箱的結(jié)構(gòu) 示意圖，恒溫空間4為3個，該恒溫空間4共用該恒溫箱1的箱體2的兩個 側(cè)面。在箱體2內(nèi)套設(shè)一個體積阿較大的恒溫空間4，在該體積較大的恒溫空 間4內(nèi)設(shè)置一個較小的恒溫空間4，各空間內(nèi)均加熱裝置5和空氣循環(huán)裝置7 例如攪拌作用的風(fēng)機，外面裝有控溫裝置6，以保證各空間內(nèi)的設(shè)計溫度和溫 度均勻。此時較小的恒溫空間4為超高溫區(qū)域，其散熱被較大的恒溫空間4 (高溫區(qū)域)所利用，較大的恒溫空間4 (高溫區(qū)域)的散熱又被箱體2內(nèi)部 所吸收利用，因此達到了節(jié)能的目的。
較小的恒溫空間4為超高溫區(qū)域，較大的恒溫空間4為高溫區(qū)域，兩個 區(qū)域共用一個側(cè)面，也是箱體2的一個側(cè)面的局部，這樣既減少了鋼材和保 溫材料，又充分利用了熱源。從該側(cè)面安裝加熱裝置5，為不同區(qū)域的空間提 供熱源以保證其內(nèi)部達到設(shè)計的溫度，兩個區(qū)域內(nèi)各安裝有風(fēng)機，以保證各 自箱體內(nèi)溫度均勻。
本實用新型對現(xiàn)有恒溫箱進行改進，將原來的一個大箱體改進為兩個或 更多的區(qū)域化分箱體，以滿足多級實驗要求，同時也保證了恒溫箱的溫度穩(wěn) 定性，提高了實驗效率和實驗精度。
上述為三個嵌套式恒溫空間組成的多級恒溫箱。
實施例3:
該實施例為多個(三個以上)并列式恒溫空間組成的多級恒溫箱。 其他結(jié)構(gòu)和裝置類似于實施例1和實施例2。
本實用新型的多級恒溫箱，其"多級"包括二級或三級或四級或者四級以上的更多級。
上述實施例提供了一種具有多個空間、多級恒溫的空氣浴實驗裝置，可同 時提供多個恒溫空間，用以放置所需的實驗儀器或樣品，進行科學(xué)實驗，或 對產(chǎn)品的物理以及其他相關(guān)特性進行不同溫度條件下的環(huán)境模擬測試。該裝 置克服了現(xiàn)有恒溫箱箱內(nèi)溫度高、室內(nèi)溫度低，溫差太大，導(dǎo)致散熱嚴重的 缺點。尤其是，本實用新型的各級箱體之間溫差小，高溫的散熱能被低溫利 用，在一定程度上達到節(jié)能的目的，提高了能量的利用率；該裝置還提高了 恒溫的精度，滿足更高的實驗要求，即使開門進行操作，也不至于引起劇烈 降溫。
權(quán)利要求1.一種多級恒溫箱，該恒溫箱的結(jié)構(gòu)組成包括箱體、加熱系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，該箱體設(shè)有外殼、內(nèi)膽和箱門，該箱體的內(nèi)部通過隔板分離設(shè)置多個具有艙門的恒溫空間，該多個恒溫空間按照體積由大到小的順序依次套合，且該多個恒溫空間共用該箱體的一個或者兩個側(cè)面，該恒溫空間設(shè)有加熱裝置、空氣循環(huán)裝置和控溫裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的多級恒溫箱，其特征在于，所述的箱體內(nèi)部設(shè)有觀察燈。
3. 如權(quán)利要求1所述的多級恒溫箱，其特征在于，所述的箱門設(shè)有觀察窗。
4. 如權(quán)利要求1所述的多級恒溫箱，其特征在于，所述的恒溫空間的艙 門設(shè)有觀察窗，艙門的位置方向與該箱門的位置方向相同。
5. 如權(quán)利要求1所述的多級恒溫箱，其特征在于，所述的恒溫空間共用 該恒溫箱的箱體的一個或者兩個側(cè)面，該共用的側(cè)面面積小于所述的箱體的 該側(cè)面。
6. 如權(quán)利要求1所述的多級恒溫箱，其特征在于，所述的多個恒溫空間 的控溫裝置構(gòu)成了該多級恒溫箱所述的控溫系統(tǒng)；多個恒溫空間的加熱裝置 構(gòu)成了該多級恒溫箱所述的加熱系統(tǒng)；多個恒溫空間的空氣循環(huán)裝置構(gòu)成了 該多級恒溫箱所述的空氣循環(huán)系統(tǒng)。
7. 如權(quán)利要求1所述的多級恒溫箱，其特征在于，所述的加熱裝置由加 熱元件組成。
8. 如權(quán)利要求1所述的多級恒溫箱，其特征在于，所述的加熱系統(tǒng)設(shè)在 箱體的內(nèi)部，所述的控溫系統(tǒng)設(shè)在箱體的外側(cè)，該加熱系統(tǒng)和控溫系統(tǒng)借助 線路連接。
9. 如權(quán)利要求1所述的多級恒溫箱，其特征在于，所述的按照體積由大到小的順序依次套合的多個恒溫空間，其與箱體非共用的側(cè)面是裝設(shè)有保溫 材料的隔板。
10.如權(quán)利要求1所述的多級恒溫箱，其特征在于，所述的多個恒溫空間 按照體積由大到小的順序依次套合，該多個恒溫空間的內(nèi)部溫度為由低到高 的順序設(shè)置。
專利摘要本實用新型提供一種多級恒溫箱，該恒溫箱包括箱體、加熱系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)以及溫度控制系統(tǒng)，該箱體設(shè)有外殼、內(nèi)膽和箱門，該箱體的內(nèi)部借助裝設(shè)有保溫層的隔板的隔離設(shè)有多個恒溫空間，該恒溫空間的排列方式為嵌套式，各恒溫空間均設(shè)有加熱裝置、空氣循環(huán)裝置以及控溫裝置；本實用新型的多級恒溫箱借助在一個恒溫箱體內(nèi)分成多個可以提供并保持不同的恒溫條件的恒溫空間，該多級恒溫箱能夠提供多個不同溫度以滿足實驗要求，因此達到了節(jié)能、提高能量利用率的目的。
文檔編號B01L1/00GK201316620SQ20082012364
公開日2009年9月30日 申請日期2008年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月13日
發(fā)明者楊勝來, 許亞南 申請人:中國石油大學(xué)(北京)