實時內外雙循環保溫裝置的製作方法

2023-09-18 10:39:35 4

專利名稱：實時內外雙循環保溫裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於機電自動化領域中的一種科學實驗應用設備。
在工農業生產以及國防建設中，特別是在科學實驗中，為了要完成對野外大氣環境中某一特定目標的長期觀測，其科學實驗儀器要暴露在低溫-45℃以及在高溫38℃大氣環境中連續使用，而在高溫大氣環境中使用時，由於太陽直射科學實驗儀器表面和儀器內部工作熱積累而引起的科學實驗儀器內部升溫可達65℃。由於構成科學實驗儀器的大多數元器件在低溫或較高溫度的環境中應用時，其工作性能不穩定或根本不能工作，這就勢必造成科學實驗儀器工作的可靠性降低，對目標的測量精確度也將嚴重下降，從而降低了測量數據的可信度和實用價值。因此，為了保證科學實驗儀器工作的可靠性，提高所測數據的實用價值，某些科學實驗儀器在野外惡劣大氣環境中使用時，都加有一定的保溫措施。從另一方面而言，由於採用了一定的保溫措施，對構成科學實驗儀器的大量元器件可降低要求，不必採用軍品，可直接用民品或工業品，就能滿足性能要求，從而節省了大量科研經費。
本實用新型以前，一般所見到的保溫裝置僅是簡單的加溫、控溫、保溫過程，這種保溫裝置雖然能夠滿足某些科學實驗儀器在較低環境溫度條件下的保溫，但隨著大氣環境溫度的升高，由於保溫裝置的保溫作用和其內部的科學實驗儀器長時間的工作熱積累，致使其保溫裝置內部的溫度逐漸上升，以致超過65℃，在這種情況下使用的科學實驗儀器，其工作的可靠性和對目標測量的精確度將嚴重下降，直接影響到測量數據的實用價值。
為了克服上述缺點，本實用新型的目的在於設計一種新的保溫裝置，這種裝置既能保證安裝在裡面的科學實驗儀器在低溫大氣環境中的保溫，又能保證在高溫大氣環境中的散熱，從而使安裝在保溫裝置裡的科學實驗儀器在野外長期連續工作時，可始終處於較理想的常溫環境之中(例如25～38℃)，充分保證了科學實驗儀器的性能穩定和測量的精確度，提高了所測數據的實用價值。
本實用新型的詳細內容如圖1所示是由內循環系統(2、4、5、6、7、8、10)、外循環系統(1、2、4、5、8、9、10)和科學實驗儀器位置空間3組成的。
內循環系統包括內隔板2、保溫支承殼體4、加熱軸流風機5、加熱器6、內循環風機7、換向循環開關8、90°有限轉角微控電機10。
外循環系統包括單向透氣閥1、內隔板2、保溫支承殼體4、加熱軸流風機5、換向循環開關8、外循環風機9、90°有限轉角微控電機10。
內循環系統和外循環系統的公共部件是內隔板2、保溫支承殼體4、加熱軸流風機5、換向循環開關8、90°有限轉角微控電機10。
科學實驗儀器位置空間3置於保溫支承殼體4的中央位置；在保溫支承殼體4內的適當位置上，與底面垂直裝置內隔板2，把保溫支承殼體4內部分成兩個空間部位；在內隔板2上靠近對角線的兩端處，分別安裝加熱軸流風機5和內循環風機7，在加熱軸流風機5的左邊安裝加熱器6，使兩者同軸；在靠近內循環風機7的保溫支承殼體4的端面上，被內隔板2分成的兩個部位，左邊安置外循環風機9，右邊安裝單向透氣閥1，並使內循環風機7的軸和外循環風機9的軸到內隔板2與保溫支承殼體4的兩者交線距離相等，兩軸相互垂直且在同一平面高度上，換向循環開關8的軸與90°有限轉角微控電機10的軸固定連接並與內循環風機7和外循環風機9的軸所在的平面垂直，置於內循環風機7和外循環風機9之間的內隔板2與保溫支承殼體4的交線位置；科學實驗儀器安裝在處於科學實驗儀器位置空間3的內隔板2上。
工作原理說明圖2是本實用新型工作原理平面示意圖，當熱敏電阻測得保溫裝置內部的溫度低於所設定的保溫的下限值(例如25℃)，在控制電路的控制下，換向循環開關8打向外循環風機9，在關閉外循環風機9的同時，打開內循環風機7，使保溫裝置內部與外界空氣隔絕，內循環風機7通電並與加熱軸流風機5共同完成內循環，其內循環通道由圖2中密虛線所示。在啟動內循環時，加熱器6通電加熱，致使保溫裝置內部的溫度逐漸升高至保溫下限溫度值(如圖25℃)，此時，加熱器6斷電，停止加熱。當保溫裝置內部的溫度不高於所設定的保溫上限溫度值(例如38℃)時，內循環仍然在進行，以使保溫裝置內的溫度迅速達到熱平衡；當熱敏電阻測得的保溫裝置內部溫度高於所設定的高溫上限溫度值(例如38℃)時，在控制電路的控制下，換向循環開關8打向內循環風機7，在關閉內循環風機7的同時打開外循環風機9，外循環風機9通電並與加熱軸流風機5及單向透氣閥1共同形成外循環，其外循環通道由圖2中疏虛線所示。在外循環啟動時，加熱器6始終處於斷電不加熱狀態。在外循環的作用下，保溫裝置內部的溫度逐漸降低至略高於外界環境溫度水平，當保溫裝置內部的溫度不低於所設定保溫溫度下限溫度值(例如25℃)時，外循環始終存在，以使科學實驗本身的工作熱得以迅速散發到外界大氣環境中去。以上所述的內外兩個循環過程通過控制電路中熱敏電阻測量保溫裝置內部所設定的保溫的上下限溫度值而實時交替進行，從而使保溫裝置內部始終處於所設定的溫度下限值(例如25℃)和所設定的溫度上限值(例如38℃)的範圍內，能充分發揮科學實驗儀器的性能，保證其測量的精確度高，提高所測數據的實用價值。
本實用新型的積極效果由於採用了實時內外循環保溫原理，使保溫裝置既達到了在低溫大氣環境中的保溫效果，又克服了在高溫大氣環境中的太陽直射和由於科學實驗儀器本身的工作熱而引起的保溫裝置內部的熱積累。從而使保溫裝置內部的科學實驗儀器始終處於所設定的保溫上、下限溫度值(例如25℃～38℃)範圍之內工作。實時內外雙循環保溫裝置，充分保證了處於它內部的科學實驗儀器工作的可靠性和穩定性，保證了科學儀器的測量精確度，提高了測量數據的實用價值。並節省了大量的科研經費。


圖1是本實用新型的立體結構示意圖，圖2是本實用新型的平面工作原理圖，摘要附圖採用圖1。
最佳實施例為了減輕重量及達到有效的保溫效果，科學實驗儀器在研製初始時，最好以散件的形式直接設計安裝在內隔板2上，從而使科學實驗儀器與保溫裝置溶為一體，同時也減少了體積；如需要對現成的科學儀器保溫，在把科學實驗儀器放在保溫裝置內前，須折掉儀器的固有外殼，並將其固定在內隔板2上以達到理想的快速升溫或散熱效果；為了減少保溫裝置內部的溫度梯度，充分達到熱平衡狀態，內循環風機7和加熱軸流風機5，以內隔板2對角線的位置安裝在內隔板2上；外循環風機9、單向透氣閥1以及信號、控制與電源線可在保溫支承殼體4的六面體的同一個面上安裝，以達到靈活拆卸和充分保溫的目的；如若科學實驗儀器在大氣環境溫度變化不頻繁的情況下應用時，為了降低成本，可以把90°有限轉角微控電機10換成機械蝸輪蝸杆傳動裝置，並採用手動式控制內、外雙循環過程。
權利要求1.實時內外雙循環保溫裝置，是由殼體、加熱器、控溫保溫系統組成的，其特徵在於科學實驗儀器位置空間3置於保溫支承殼體4的中央位置，在保溫支承殼體4內的適當位置上，與底面垂直裝置內隔板2，把保溫支承殼體4內部分成兩個空間部位，在內隔板2上靠近對角線的兩端處，分別安裝加熱軸流風機5和內循環風機7，在加熱軸流風機5的左邊安裝加熱器6，使兩者同軸；在靠近內循環風機7的保溫支承殼體4的端面上，被內隔板2分成的兩個部位，左邊安裝外循環風機9，右邊安裝單向透氣閥1，使內循環風機7的軸和外循環風機9的軸到內隔板2與保溫支承殼體4的交線距離相等，兩軸相互垂直且在同一平面高度上，換向循環開關8的軸與90有限轉角微控電機10的軸固定相連並與內循環風機7和外循環風機9的軸所在的平面垂直，置於內循環風機7和外循環風機9之間的內隔板2與保溫支承殼體4的交線位置，科學實驗儀器安裝在處於科學實驗儀器位置空間3的內隔板2上。
專利摘要實時內外雙循環保溫裝置,屬於機電自動化領域中的一種科學實驗應用設備。它採用了在自動或手動方式控制下的實時內外雙循環保溫原理,適合在惡劣的大氣環境中應用,它即能保證科學實驗儀器在低溫大氣環境中的保溫,又能保證在高溫大氣環境中的散熱,使科學實驗儀器在野外長期連續工作時,始終處於較理想的大氣環境溫度(例如25～38℃)中工作,從而保證了科學實驗儀器工作的可靠性和測量的精確度,提高了所測數據的實用價值。
文檔編號F24F5/00GK2372605SQ9825215
公開日2000年4月5日 申請日期1998年12月28日 優先權日1998年12月28日
發明者劉寶江, 施志馥 申請人:中國科學院長春地理研究所