干燥恒温试验箱的制作方法
【专利摘要】本发明涉及实验室用培养箱，公开了一种干燥恒温试验箱，包括保温层、恒温风循环装置、前门，保温层以及前门构成一个封闭的恒温内腔，恒温风循环装置包括电机、风轮、循环风道，电机驱动风轮旋转，循环风道包括排风道以及进风道，排风道一端连接风轮的出风口，排风道另一端与恒温内腔相连通，进风道包括由设置于风轮上方的风道盖板组成，风道盖板上设置有一个或者多个第一通风口，风道盖板与风机之间设置有风速传感器，第一通风口靠近进风道的内侧设置有加热装置，第一通风口与加热装置之间设置有温度传感器。本发明的优点在于，可以在保温内腔形成即为平稳的热风循环，加热均匀，温控效果好，精度高，具有较高的应用价值。
【专利说明】干燥恒温试验箱
【技术领域】
[0001]本发明涉及实验室用培养箱，特别涉及一种干燥恒温试验箱。
【背景技术】
[0002]电热恒温培养箱适用于医疗卫生、医药工业、生物化学和农业科学等科研和工业生产部门，广泛应用于做细菌培养、发酵及恒电热恒温培养箱的恒温试验之用。该产品的特点为恒温加热，现有技术中，已有较多类似的装置，但就实验室而言，部分的实验需要较高的恒温控制率，现有装置往往只具有高度灵敏的温度传感器，试图使用高精度的温度控制实现较高的恒温控制水平。但经实验发现，恒温培养箱内部的温度波动率不仅和加热速率有关，亦和整个恒温培养箱内部的热空气的流动有密切的关联。由于热空气的流动涉及的空气动力和流速的情况较为复杂，多变，因此就实际的温度波动率而言，现有的电热恒温培养箱均无法达到较为平稳的温度高精度恒温控制。
[0003]为此，有必要针对恒温培养箱内部的空气流动情况，研发一款可以实现高精度恒温控制功能的培养箱。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有恒温培养箱无法高精度恒温控制的缺点，提供了一种新型的干燥恒温试验箱。
[0005]为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案:
[0006]干燥恒温试验箱，包括保温层、恒温风循环装置、前门，保温层以及前门构成一个封闭的恒温内腔，恒温风循环装置包括电机、风轮、循环风道，电机驱动风轮旋转，循环风道包括排风道以及进风道，排风道一端连接风轮的出风口，排风道另一端与恒温内腔相连通，进风道由设置于风轮上方的风道盖板组成，风道盖板上设置有一个或者多个第一通风口，风道盖板与风轮之间设置有用于测定风道内温度的第一温度传感器，第一通风口靠近进风道的内侧设置有加热装置，第一通风口与加热装置之间设置有用于独立过热保护的第二温度传感器。
[0007]于本发明的实施例中，风轮的进风口位于风轮上端，风道盖板由水平设置的盖板和垂直设置的盖板侧壁构成，盖板覆盖于风轮进风口上方，盖板一侧与盖板侧壁上端相连接，盖板侧壁下端与保温层相连接，所述第一通风口均位于盖板侧壁上。
[0008]于本发明的实施例中，第一通风口内侧设置有第一风挡板，第一风挡板用于改变流经第一通风口的气流且令其朝向盖板流动。
[0009]于本发明的实施例中，排风道由垂直设置的风道侧壁以及保温层的垂直侧壁组成。
[0010]于本发明的实施例中，风道侧壁上设置有多个第二通风口，第二通风口靠近排风道一侧设置有第二风挡板，第二风挡板的顶端与第二通风口上端相连接，第二风挡板的其余部分朝向排风道倾斜，且与风道侧壁之间形成一个角度。[0011]于本发明的实施例中，所述加热装置由多个水平均匀间隔设置的加热片组成，所述加热片为由设置于上下两层绝缘支撑板之间其他连接上下两层绝缘支撑板的均匀细丝组成，由第一通风口进入进风道的气流可以流经加热片的细丝得到加热。
[0012]于本发明的实施例中，前门双层玻璃组成，前门与保温层之间设置有用于密封的门封条。
[0013]于本发明的实施例中，电机设置于保温层外侧且位于保温层下方，电机的驱动轴穿过保温层与风轮传动连接，所述保温层上还设置有第三通风口，所述第三通风口为贯穿保温层的一个通孔，通孔的一端连通恒温内腔，通孔的另一端连通所述干燥恒温试验箱的外侧，所述电机的驱动轴设置于所述通孔内，所述通孔的内径大于所述驱动轴的外径。
[0014]于本发明的实施例中，保温层侧壁上设置有用于搁置网搁板的网搁孔。
[0015]于本发明的实施例中，保温层上还设置有废气排放口，废气排放口设置于保温层的垂直侧壁上，且与排风道相连通。
[0016]本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果:
[0017]通过对风机的进风道与排风道的形状进行专门的设计，在恒温内腔中形成一股流速均匀平稳的热气流，结合温度传感器以及风速传感器，可以实现高精度的恒温控制，此夕卜，由于独特的风道设计，加热均勻，升温平稳、迅速，可以在短时间内达到预定温度。
[0018]进一步地，通过在风机上方设置水平的盖板和垂直的侧壁，将原有的风机的点式进风模式改为现有的线性进风模式，极大地减缓了恒温装置下半部分的气流流速，避免了单纯由于流经实验样品表面的气流流速过快造成的局部降温现象。此外，排风道的形状也经过了特别的设计，在风机的出口处形成一个较大的气道空腔，由风机排出的气流大部分会经由排风道上端与恒温内腔连通的风口进入恒温内腔，其余气流在扩散的过程中，经过减速后，经由风道侧壁的第二通风口进入恒温内腔。由此，形成一个顶部和侧部的全方位的均匀平稳气流，由此，实现了对温度的精确控制。
[0019]进一步地，设置在第一通风口和第二通风口处的风挡板不仅可以降低气流流速，也可以起到分散气流的作用，进一步提高气流的均一'I"生。
[0020]进一步地，排风道上设置有换气风门，可以直接对排风道内的气流实现换气，可以实现快速降温和废气排放。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为干燥恒温试验箱的主视示意图。
[0022]图2为干燥恒温试验箱的侧视示意图。
[0023]图3为干燥恒温试验箱的后视示意图。
[0024]图4为干燥恒温试验箱的立体示意图。
[0025]图5为干燥恒温试验箱的剖视示意图。
[0026]图6为图5的A处放大示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0028]实施例1[0029]干燥恒温试验箱，如图1-5所示，包括保温层1、恒温风循环装置2、前门3，保温层I以及前门3构成一个封闭的恒温内腔4。为了能够提高恒温内腔4的强度，在恒温内腔4的上下左右里侧侧壁(其中里侧侧壁是指相对前门3的一侧侧壁，上、下侧侧壁是指相对前门3垂直方向的两侧侧壁，左、右侧侧壁是指相对前门3水平方向的两侧侧壁)分别包覆有金属板41，通常可以采用铜、铝合金、钢等材料制成，左、右、里侧侧壁与下侧侧壁的连接处设置有弧形过渡结构，即左、右、里侧侧壁金属板41的下端朝向恒温内腔4内侧的方向弯曲后，左、右、里侧侧壁的下端紧靠下侧侧壁金属板41。为了能够降低制造难度，上侧侧壁金属板41朝向里侧以及左、右两侧的三个侧边向上弯折，形成对保温层I顶端面侧边的包覆，该弯折部分的沿着垂直方向的长度约为保温层I的厚度的一半或者更少，但是通常不应当少于保温层I的厚度的1/4，该弯折部分与里侧、左侧或者右侧的侧壁金属板41相连接。
[0030]恒温风循环装置2包括电机21、风轮22、循环风道23，电机21驱动风轮22旋转，本实施例所采用的风轮22为涡轮风机，因此风轮22的进风口位于风轮22上端，风轮22的出风口位于风轮22 —侧，循环风道23包括排风道231以及进风道232，排风道231 —端连接风轮22的出风口，如图5所示，排风道231另一端在恒温内腔4的顶部与恒温内腔4相连通，进风道232由设置于风轮22上方的风道盖板233组成，风道盖板233上设置有一个或者多个第一通风口 234，多个第一通风口 234之间均匀间隔呈一直线排列，间隔为5-20cm为优，风道盖板233与风轮22之间设置有用于测定风道内温度的第一温度传感器6，第一通风口 234靠近进风道232的内侧设置有加热装置5，第一通风口 234与加热装置5之间设置有用于独立过热保护的第二温度传感器7。
[0031]风轮22的进风口位于风轮22上端，如图4所示，风道盖板233由水平设置的盖板235和垂直设置的盖板侧壁236构成，盖板235覆盖于风轮22进风口上方(风道盖板233原本的安装位置应当位于风轮22的进风口的上方，图4中为了观察方便起见，特将风道盖板233取出置于整个干燥恒温试验箱上方，图4中风道盖板233的位置并不代表该风道盖板233的安装位置)，盖板235 —侧边与盖板侧壁236上端侧边相连接，盖板235的另外三个侧边分别与风道侧壁238以及恒温内腔4的侧壁相连接，盖板侧壁236与盖板235相垂直，盖板侧壁236下端侧边与保温层I相连接，盖板侧壁236的两侧侧边与恒温内腔4的侧壁相连接，盖板侧壁236的下端侧边与恒温内腔4的底端端面相连接，盖板侧壁236与恒温内腔4的连接处采用角钢237进行连接固定，特别地，角钢237垂直壁的顶端延伸至第一通风口234的下端，以增强盖板侧壁236的结构，防止颤动，因此，进入进风道232内的气流只能由第一通风口 234流入，所述第一通风口 234均位于盖板侧壁236上。由第一通风口 234流入进风道232的气流首先会流进加热装置5，经过加热装置5后，气流会进入盖板235与风轮22之间的扁平空间并进入风轮22，气流在流进加热装置5时，由于加热装置5内部空间较大，气流流速会急剧下降，有利于加热传导。此外，盖板侧壁236上的第一通风口 234朝向前门3的方向，避免了由于第一通风口 234的吸风效应，导致的恒温内腔4内的样品表面的局部气流流速发生急剧改变导致的局部温度波动，这些局部温度的波动对恒温内腔4的整体温度波动影响不大，但仍然可能对恒温装置4内部样品造成较大影响。
[0032]第一通风口 234内侧设置有第一风挡板237，第一风挡板237用于改变流经第一通风口 234的气流且令其朝向盖板235流动，通过改变气流方向造成湍流，提高加热装置5的导热效率。[0033]本实施例采用水平通风系统，排风道231由垂直设置的风道侧壁238以及保温层I的垂直侧壁围成，风道侧壁238的两侧侧边与恒温内腔4的侧壁相连接，风道侧壁238与保温层I的垂直侧壁围成一个扁平的排风通道，排风道231的横截面积为进风道232的横截面积(此处指盖板235与风轮22之间的扁平空间)的2-5倍，风道侧壁238的上端与保温层I内侧顶端面保持一定距离，形成排风道231的出风口。
[0034]风道侧壁238上设置有多个第二通风口 239，多个第二通风口 239均匀间隔排列，彼此的间隔在10-25cm之间为优，第二通风口 239的数量在20-40个为优，第二通风口 239的外侧(即第二通风口 239面向排风道231 —侧)设置有第二风挡板240，，第二风挡板240沿着垂直方向的顶端与第二通风口 239上端边缘相连接，第二风挡板240的其余部分朝向排风道231倾斜，且与风道侧壁238之间形成一个角度。具体而言，第二风挡板240设计为沿着水平方向弯曲的拱形，该拱形的拱顶朝向第二通风口 239的外侧，拱形底端两侧分别于第二通风口 239的水平方向的两侧，拱形的上端封闭，拱形的下端用于进风，气流通过拱形下端的开口，通过拱形底端，经过第二通风口 239进入恒温内腔4内部。拱形顶端设置有圆角，该圆角令拱顶的内侧沿着圆角内侧的弧形均匀地过渡至第二通风口 239上端的边缘。在拱形沿着水平方向的两端，拱形的沿着垂直方向的长度逐渐地收窄，令拱形两端呈现尖锥形。
[0035]由于第二通风口 239位于排风道231 —侧的开口(即拱形的底端)相对其位于另一侧的开口小，对流进第二通风口 239的气流呈扇形在恒温内腔4内部扩散，而排风道231顶部开口所排出的气流借助恒温内腔4顶端面反弹作用，先在恒温内腔4顶部均匀扩散，然后落下，通过上述排风道231的结构设计，在恒温内腔4中形成了一个始终保持均匀流速的气流，避免了局部温度波动的发生。需要特别之处的是，循环风道23的结构设计对整个恒温内腔4的气流的均一程度有较大的影响，采用其它结构的循环风道23固然可以形成循环气流，但不同部位的气流的均一性不高，对整个恒温装置的温度波动率有较大的影响。
[0036]第一通风口 234以及第二通风口 239呈近似月牙形，如图4所示，第一通风口 234中部呈矩形，两端逐渐收缩，第一通风口 234靠近第一通风口 234内侧开口的一侧边为直线，第一通风口 234的另一侧边呈弧形或者近似弧形，第一通风口 234的长度在7-15cm为优，宽度在5-lOcm为优，第一通风口 234内侧开口的长度与第一通风口 234的长度相当，第一通风口 234内侧开口的宽度在3-7cm为优。
[0037]所述加热装置5由多个水平均匀间隔设置的加热片51组成，所述加热片51为由设置于上下两层绝缘支撑板之间其他连接上下两层绝缘支撑板的均匀细丝组成，加热片51之间的间隔为4-lOcm为优，由第一通风口 234进入进风道232的气流可以流经加热片51的细丝得到加热，其热阻为零。
[0038]前门3双层玻璃组成，前门3与保温层I之间设置有用于密封的门封条31，门封条31作为保温层I的恒温内腔4与保温层I的外部环境之间的热阻断。此外，前门3处还设置有开门保护传感器，打开前门3后，触发开门保护传感器，停止对加热片51的加热。
[0039]电机21设置于保温层I外侧且位于保温层I下方，电机21的驱动轴穿过保温层I与风轮22传动连接，所述保温层I上还设置有第三通风口，所述第三通风口为贯穿保温层I的一个通孔，通孔的一端连通恒温内腔4，通孔的另一端连通所述干燥恒温试验箱的外侦牝所述电机21的驱动轴设置于所述通孔内，所述通孔的内径大于所述驱动轴的外径。此外，与第三通风口相对应地设置的是设置于循环风道23内的废气排放口，所述废气排放口的位置通常位于第三通风口的下游，优选地，设置于排风道231内。废气排放口可以及时地排出恒温内腔4内的废弃，当打开废气排放口时，位于废气排放口上游的第三通风口处的空气在风轮22的作用下，形成一股抽吸力，驱动干燥恒温试验箱外界的空气通过第三通风口持续不断地进入循环风道23，以便于更新培养箱内的空气。当废气排放口关闭后，由于内外压平衡，因此外界相对较冷的空气将不会继续地由第三通风口进入恒温内腔4，以便于保持恒温。由于第三通风口位于废气排放口的上游，因此可以较为容易地利用风轮22的风压实现废弃排放。
[0040]恒温内腔4的左右两侧侧壁的金属板41上设置有用于搁置网搁板8的网搁孔81。网搁孔81沿着垂直方向间隔排列，网搁孔81的外侧(即金属板41背向恒温内腔4的一侧)设置有槽，槽的开口朝向网搁孔81。
[0041]保温层I上还设置有换气风门9，换气风门9设置于保温层I的垂直侧壁上，且与排风道231相连通。
[0042]总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种干燥恒温试验箱，其特征在于，包括保温层(I)、恒温风循环装置(2 )、前门(3 )，保温层(I)以及前门(3)构成一个封闭的恒温内腔(4)，恒温风循环装置(2)包括电机(21)、风轮(22)、循环风道(23)，电机(21)驱动风轮(22)旋转，循环风道(23)包括排风道(231)以及进风道(232 )，排风道(231) —端连接风轮(22 )的出风口，排风道(231)另一端与恒温内腔(4)相连通，进风道(232)由设置于风轮(22)上方的风道盖板(233)组成，风道盖板(233)上设置有一个或者多个第一通风口( 234)，风道盖板(233)与风轮(22)之间设置有用于测定风道内温度的第一温度传感器(6)，第一通风口(234)靠近进风道(232)的内侧设置有加热装置(5 )，第一通风口( 234 )与加热装置(5 )之间设置有用于独立过热保护的第二温度传感器(7)。
2.根据权利要求1所述的干燥恒温试验箱，其特征在于，风轮(22)的进风口位于风轮(22)上端，风道盖板(233)由水平设置的盖板(235)和垂直设置的盖板侧壁(236)构成，盖板(235 )覆盖于风轮(22 )进风口上方，盖板(235 ) 一侧与盖板侧壁(236 )上端相连接，盖板侧壁(236)下端与保温层(I)相连接，所述第一通风口(234)均位于盖板侧壁(236)上。
3.根据权利要求2所述的干燥恒温试验箱，其特征在于，第一通风口(234)内侧设置有第一风挡板(237 )，第一风挡板(237 )用于改变流经第一通风口( 234 )的气流且令其朝向盖板(235)流动。
4.根据权利要求1所述的干燥恒温试验箱，其特征在于，排风道(231)由垂直设置的风道侧壁(238)以及保温层(I)的垂直侧壁组成。
5.根据权利要求4所述的干燥恒温试验箱，其特征在于，风道侧壁(238)上设置有多个第二通风口(239)，第二通风口(239)靠近排风道(231) —侧设置有第二风挡板(240)，第二风挡板(240)的顶端与第二通风口( 239)上端相连接，第二风挡板(240)的其余部分朝向排风道(231)倾斜，且与风道侧壁(238)之间形成一个角度。
6.根据权利要求1所述的干燥恒温试验箱，其特征在于，所述加热装置(5)由多个水平均匀间隔设置的加热片(51)组成，所述加热片(51)为由设置于上下两层绝缘支撑板之间其他连接上下两层绝缘支撑板的均匀细丝组成，由第一通风口(234)进入进风道(232)的气流可以流经加热片(51)的细丝得到加热。
7.根据权利要求1所述的干燥恒温试验箱，其特征在于，前门(3)双层玻璃组成，前门(3 )与保温层(I)之间设置有用于密封的门封条(31)。
8.根据权利要求1所述的干燥恒温试验箱，其特征在于，电机(21)设置于保温层(I)夕卜侧且位于保温层(I)下方，电机(21)的驱动轴穿过保温层(I)与风轮(22)传动连接，所述保温层(I)上还设置有第三通风口，所述第三通风口为贯穿保温层(I)的一个通孔，通孔的一端连通恒温内腔(4)，通孔的另一端连通所述干燥恒温试验箱的外侧，所述电机(21)的驱动轴设置于所述通孔内，所述通孔的内径大于所述驱动轴的外径。
9.根据权利要求1所述的干燥恒温试验箱，其特征在于，保温层(I)侧壁上设置有用于搁置网搁板(8)的网搁孔(81)。
10.根据权利要求4所述的干燥恒温试验箱，其特征在于，保温层(I)上还设置有废气排放口( 9 )，废气排放口( 9 )设置于保温层(I)的垂直侧壁上，且与排风道(231)相连通。
【文档编号】B01L7/00GK103908981SQ201410162939
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】徐月明, 岑利峰, 刘俊亚, 刘志宏 申请人:杭州雪中炭恒温技术有限公司