恆溫循環器的製作方法
2023-04-26 11:20:21
專利名稱：恆溫循環器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種恆溫循環器，並更為特別地，涉及一種改進的恆溫循環器，所述恆溫循環器除其他部件外還包括封裝所有相關組件的一體成型外殼。
背景技術：
現有的恆溫循環器存在很多缺點，本文中只描述了這些缺點的一部分。通常，傳統的恆溫循環器包括包圍各種電氣部件的不鏽鋼箱體。循環和加熱部件不受保護地懸在箱體內。箱體結構的一個缺點在於箱體是由多個部件製成，因此誤差疊加是一個普遍的問題。 事實上，已經花費了巨大的努力來減小這種誤差問題，從而大大提高了製造成本。另一個缺點在於缺乏對懸垂部件(例如，加熱元件、泵/循環和溫度傳感器)的保護，這種保護不僅使得這些部件不被破壞，而且還使得循環器所插入的任何容器中的內容物不被破壞。目前用於克服這個缺點的努力是採用多件不鏽鋼部件，這些不鏽鋼部件同樣面對本文中提及的誤差疊加問題。因此，本領域需要一種克服本文中提及的缺點的恆溫循環器，尤其包括但不限於，降低製造成本，採用少的多的部件實現改進的功能性，由於減少誤差疊加而提高可靠性，防止插入有循環器的容器中的內容物與循環器的活動元件或加熱元件相接觸，對多個出口和雙向泵提供流量調節以能夠調節出口流量和外部循環。
當結合附圖
、摘要、背景技術、技術領域和相關的標題閱讀時，通過參考所提供的詳細描述，可以最大程度地理解下文中的全部內容。不同附圖中的相同的附圖標記指代相同的元件或者功能上等同的元件。沒有引用摘要中列出的元件，但是這些元件仍然涉及詳細描述和相關公開的元件。圖1是根據本發明的一個實施例的恆溫循環器的部分分解視圖；圖2是圖1的恆溫循環器的一個實施例的正視圖；圖3是圖2的恆溫循環器的突出部分的詳細視圖；圖4是圖2的恆溫循環器的沿線4-4的橫截面視圖；圖5是圖2的恆溫循環器的後視圖；圖6是圖1的恆溫循環器的一個實施例的側視圖。
具體實施例方式本發明並不僅局限於所描述的設備的特定細節，應當能夠想到其他變型和應用。 在不背離本文中涉及的本發明的確切範圍的情況下，可以對裝置作出進一步的改變。因此， 應當認為，本文中公開的主題應被解釋為例示性的，而不是限制性的。圖1是根據本發明的一個實施例的恆溫循環器100的部分分解視圖，圖4是圖2 的恆溫循環器沿線4-4的橫截面視圖。本領域的普通技術人員應當認識到恆溫循環器100 能夠用於將液體(102，參見圖5和6)保持在一個恆定的溫度。在一個實施例中，恆溫循環器100可以包括外殼104，所述外殼104封裝控制器114、連接到控制器114的顯示器(116， 參見圖2、、連接到控制器114的加熱元件118、連接到控制器114的溫度傳感器120和連接到控制器114的電動機122，所述電動機122包括具有葉輪126的輸出軸124。在本發明的教導的範圍的是，外殼104可以由任何合適的材料通過任何合適的方法製成，以執行預定的功能。舉例來說，外殼104可以通過模塑、銑削(milling)、機械加工、鑄造、鍛造或任何其他合適的構造方式成型為一個或多個零件。優選地，外殼104為至少兩件式結構，其中每一件都是由有助於嚴格控制公差的任何合適的模製處理製成。最優選地，第一一體注塑成型蓋106連接到第二一體注塑成型蓋108，其中第二一體注塑成型蓋108可以包括能夠簡化製造和裝配的頂部110和底部112。此外，外殼104可以由任何合適的天然材料或人工合成材料製成，如金屬、塑料或複合材料。優選地，外殼104是由人工合成的聚合物製成，如聚碸 (polysulfone)或溫度額定玻璃(temperature rated glass)填充的尼龍，如可以從RTP公司獲得的產品型號為RTP 900 P-1720的聚碸，或可以從杜邦公司獲得的產品型號為Zytel HTNFR52G20NH的PPA。在一個實施例中，外殼104可以進一步包括布置在下部148中的邊緣178，以限定腔136下面的環繞腔180，從而防止可以布置在液體102中的物體接觸葉輪 126、加熱元件118或輸出軸124。 在一個實施例中，控制器114、顯示器(116，參見圖2)、加熱元件118、溫度傳感器 120和電動機122可以優選配置為具有常規功能的常規元件。例如，控制器114可以是一個設備控制器、數字控制器、模擬控制器、晶片、卡、可編程邏輯控制器、微控制器、比例積分微分控制器或任何其他合適的設備，用於機電處理的自動化或實現與顯示器(116，參見圖 2)、加熱元件118、溫度傳感器120和電動機122進行的廣泛的輸入/輸出(I/O)通信。優選地，控制器114包括處理器，該處理器可以是但不局限於單個處理器、多個處理器、數位訊號處理器(DSP)、微處理器、專用集成電路(ASIC)、狀態機或任何其它的能夠處理和執行軟體的設備。術語處理器不應被理解為專指能夠執行軟體的硬體，而是可以是暗含數位訊號處理器(DSP)硬體、存儲軟體的只讀存儲器(ROM)、隨機存儲器(RAM)以及任何其他的易失性和非易失性存儲介質。此外，控制器114優選包括存儲器，該存儲器可以是但不局限於單個存儲器、多個存儲單元、共享存儲器、光碟(CD)、數位化視頻光碟(DVD)、只讀存儲器(ROM)、隨機存儲器(RAM)、電可擦除只讀存儲器(EEPROM)、光存儲器、微碼或任何其他非易失性的能夠儲存用於處理器的數據的存儲器。在一個實施例中，控制器114，可以是 Microchip PIC單片微控制器，該單片微控制器包括機載隨機存儲器(RAM)和只讀存儲器 (R0M)，接收來自PT1000電阻式溫度檢測器和用戶界面鍵入的輸入，並提供輸出來驅動用於電動機、葉輪、加熱器和液晶顯示器的三端雙向可控矽開關元件。優選地，控制器114可以包括一組或多組指令集，以執行本文中所述的下述所有功能。在本發明的教導的範圍內的是，指令可以設置為任何合適的語言或形式，以便執行預定的功能。因此，為簡便起見，本說明書不會描述確切的指令，而只會在下文中描述控制器114的各方面的預期的功能。同樣，顯示器(116，參見圖2、、加熱元件118、溫度傳感器120和電動機122可以是執行這類設備的通常所理解的預定功能的任何適合形式的設備。例如，顯示器(116，參見圖幻可以是液晶顯示器(LCD)、發光二極體(LED)、有機發光二極體(OLED)或由液晶科技公司(Liquid Crystal Technologies)製造的產品型號為LCT0065、背光產品型號LCT0070的定製的「晶玻接裝(chip on glass)」發光二極體(LED)背光液晶顯示器(IXD)；加熱元件118可以是Calrod加熱器、管式加熱器，或在一個實施例中，加熱元件118可以是容納在因科800 鎳鉻鐵高溫合金套中的1100瓦特元件，該因科800鎳鉻鐵高溫合金套由hppas工業製造並以PolyScience產品型號215-691 (I20V)、215-692(240V)銷售；溫度傳感器120可以是鉬電阻式溫度檢測器(RTD=Resistive Temperature Device)或熱敏電阻、熱電偶、矽溫度傳感器，或在一個實施例中，溫度傳感器120可以是1000歐姆的鉬電阻式溫度傳感器，其由Tempco Electric製造，並以PolyScience產品型號200-496銷售；並且電動機122可以是開放或閉合框架或罩極電動機，或在一個實施例中，該電動機122可以是開放框架罩極電動機，其由 March Manufacturing 製造，並以 PolyScience 產品型號 215-696 (120V)、 215-697 (240V)銷售。因此，進一步在本發明的教導的範圍內的是，可以自由地替換執行類似功能的任何其他合適的設備。在一個實施例中，葉輪1 可配置為在收到控制器114的指令時由電動機122順時針或逆時針方向操作。在一個實施例中，上部146可以限定在外殼104中，其容納有控制器114、顯示器 116和電動機122。在本發明的教導的範圍內的是，上部146大體是恆溫循環器100的不浸入到液體102中的那部分。因此，根據本文中的教導，上部146和下部148的範圍在某些情況下可能不同。在一個實施例中，下部148限定在外殼104中，其適合併配置為浸入到液體 102中(參見，圖5和6)。在本發明的教導的範圍內的是，葉輪1 可以具有任何合適的構造，以便執行本文中描述的預定的功能。例如，在一個實施例中，葉輪126可以具有四個葉片的構造，其中葉片1 共同連接到中心部分，該中心部分連接到輸出軸124的遠端130。因此，可以自由地替換其他合適的構造，包括多個葉輪、彎曲葉片和其他替代實施例。在一個實施例中，外殼104可以包括第一埠 132和第二埠 134，第一埠 132 和第二埠 134共同限定一個腔136，該腔136封裝、包圍或以其他一般互補的方式包住葉輪126(也參見圖4)，使得葉輪1 可以起到通常理解的泵的作用，以使流體從入口運動到出口。在一個實施例中，第一和第二埠 132、134可以分別包括第一邊138和第二邊140。 如圖4所示，當第一邊138抵靠第二邊140時，腔136可以由第一埠 132和第二埠 134 共同限定，並構造為互補地封裝葉輪126。此外，第一邊138和第二邊140可以共同限定孔 142，該孔142與腔136連通。在本發明的教導的範圍內的是，孔142可以具有任何合適的構造或位置。優選地，如本文中所描述的那樣，孔142在相應的第一和第二埠 132、134的頂部中對稱地形成在第一和第二邊138、140中，並繞輸出軸124的縱向軸線144布置，使得在電動機122被控制器114啟動時葉輪126的致動使液體102從孔142通過腔136運動到出口。圖2是圖1的恆溫循環器100的一個實施例的正視圖，而圖3是圖2的恆溫循環器的突出部分的詳細視圖。在一個實施例中，第一和第二一體成型蓋106，108中的一個包括第一開口 150(示出為位於第一一體成形蓋106上，這僅僅是為了舉例，而不作為限制)。 在本發明的教導的範圍內的是，第一開口 150可以具有任何合適的構造，以執行預定的功能。例如，第一開口 150可以構造成大體對稱。第一開口 150可以連接到第一埠 132並與第一埠 132連通，以限定第一埠 132遠端外部範圍。優選地，第一開口 150布置在下部148中。在一個實施例中，第一通道152可以形成在外殼104的布置在下部148中的外表面中。在本發明的教導的範圍內的是，第一通道152可以具有任何合適的構造，以執行預定的功能。例如，第一通道152可以構造成位於外殼104的外表面中的凹入部分，其中第一通道152的一部分可以圍繞第一開口 150或可以與第一開口 150操作地相連。在一個實施例中，第一調節器156可以在限制第一開口 150的完全關閉位置158和不限制第一開口 150 的完全開放位置160之間能夠運動地連接到第一通道150，以調節液體102通過孔142和腔136的流量。在本發明的教導的範圍內的是，第一調節器156可以以任何適當的方式連接到第一通道150，以執行預定的功能。例如，第一調節器156可以是扣合、滑動接合或任何其他合適的活動連接。在一個實施例中，第一和第二一體成型蓋106、108中的另一個包括第二開口 162(在圖3和5中示出為布置在第二一體成型蓋108上，這僅僅是為了舉例，而不作為限制)。在本發明的教導的範圍內的是，第二開口 162可以具有任何合適的構造，以執行預定的功能。例如，第二開口 162可以構造成大體對稱。第二開口 162可以連接到第二埠 134 並與第二埠 134連通，以限定第二埠 134的遠端外部範圍。優選地，第二開口 162布置在下部148中。在一個實施例中，第二通道164可以形成在外殼104的布置在下部148中的外表面中。在本發明的教導的範圍內的是，第二通道164可以具有任何合適的構造，以執行預定的功能。例如，第二通道164可以構造為位於外殼104的外表面中的凹入部分，其中第二通道164的一部分可以環繞第二開口 162或可以與第二開口 162操作地相連。在一個實施例中，第二調節器166可以在限制第二開口 162的完全關閉位置158和不限制第二開口 162的完全開放位置160之間能夠運動地連接到第二通道162，以調節液體102通過孔142 和腔136的流量。在本發明的教導的範圍內的是，第二調節器166可以以任何適當的方式連接到第二通道162，以執行預定的功能。例如，第二調節器166可以是扣合、滑動接合或任何其他合適的活動連接。圖5是圖2的恆溫循環器的後視圖，即圖1中的恆溫循環器100的一個實施例的正視圖，圖6是圖1的恆溫循環器的一個實施例的側視圖。在一個實施例中，出口管168可以連接到第一和第二開口 150、162中的一個，以便於連接到位於液體102的容器170的外部或遠離容器170的外部設備，從而對液體102進行調節，如調節液體102的溫度。在本發明的教導的範圍內的是，第一和第二開口 150、162中的一個或兩者可以構造成以任何適當的方式接納、接收、接合出口管168或以其他方式直接連接到出口管168或者通過連接器、 聯結器或其他中間設備。在操作中，第一和第二開口 150、162中的另一個布置在關閉位置 158，使得通過孔142吸入到腔136的液體102從第一開口 150、第二開口 162中的所述一個和出口管168排出。可以提供入口管172，以方便液體102返回到容器170。在一個實施例中，外殼104可以包括安裝元件，該安裝元件能夠移除地連接到外殼104，使得外殼104可以能夠移除地連接到液體102的容器170。在本發明的教導的範圍內的是，安裝元件可以具有任何合適的構造，以執行預定的功能。例如，安裝元件可以構造為夾持件174(用於接合容器170的邊)或基座圈176(用於覆蓋容器170的開口)。夾持件174和基座圈176可以以任何適當的方式構造，以便於恆溫循環器100能夠移除地連接到容器170。上文中的詳細描述僅僅是本發明的一些示例和實施例，在不脫離本發明的精神或範圍的前提下，可以根據本文所公開的內容對所公開的實施例進行多種改變。因此，上文中的詳細描述並不限制本發明的範圍，而僅僅是為本領域普通技術人員提供充分的內容，以使本領域普通技術人員無障礙地實施本發明。
權利要求
1.一種用於將液體保持在恆定溫度的恆溫循環器，所述恆溫循環器包括控制器、連接到控制器的顯示器和連接到控制器的電動機，所述電動機包括具有葉輪的輸出軸，所述恆溫循環器包括包括第一一體成型蓋的外殼，所述第一一體成型蓋連接到第二一體成型蓋； 限定在外殼中的上部，所述上部容納有控制器、顯示器和電動機；和限定在外殼中的下部， 所述下部適於浸入到液體中；第一和第二一體成型蓋中的一個包括布置在下部內的第一開口、從所述第一開口延伸到第一邊的第一埠以及第一通道；第一和第二一體成型蓋中的另一個包括布置在所述下部內的具有第二邊的第二埠 ；由第一埠和第二埠共同限定的腔，所述腔構造成在第一邊抵靠第二邊時互補地封裝所述葉輪；由第一邊和第二邊共同限定的孔，所述孔與所述腔連通；能夠運動地連接到第一通道的第一調節器，用於在限制第一開口的完全關閉位置和不限制第一開口的完全開放位置之間調節通過所述孔和所述腔的液體的流量。
2.如權利要求1所述的恆溫循環器，所述恆溫循環器進一步包括形成在所述下部中並與所述第二埠連通的第二開口。
3.如權利要求1所述的恆溫循環器，其中，所述第一一體成型蓋和第二一體成型蓋均由合成聚合物成型。
4.如權利要求2所述的恆溫循環器，所述恆溫循環器進一步包括第二通道和能夠運動地連接到所述第二通道的第二調節器，所述第二調節器能夠運動，以在限制所述第二開口的完全關閉位置和不限制第二開口的完全開放位置之間調節通過所述孔和所述腔的液體的流量。
5.如權利要求1所述的恆溫循環器，其中，所述外殼進一步包括布置在所述下部中的邊緣，用於限定位於所述腔下面的環繞腔，從而防止布置在液體中的物體接觸所述葉輪或輸出軸。
6.如權利要求1所述的恆溫循環器，所述恆溫循環器進一步包括安裝元件，所述安裝元件能夠移除地連接到所述外殼，使得外殼能夠連接到用於液體的容器。
7.如權利要求5所述的恆溫循環器，其中，所述安裝元件從由夾持件和基座圈構成的組中選擇。
8.如權利要求1所述的恆溫循環器，所述恆溫循環器進一步包括連接到第二開口的管，以便於連接到用於調整液體溫度的外部設備。
9.如權利要求1所述的恆溫循環器，其中，所述孔繞所述輸出軸的縱向軸線布置。
10.一種用於將液體保持在恆定溫度的恆溫循環器，所述恆溫循環器包括控制器；連接到所述控制器的顯示器；連接到所述控制器的電動機，所述電動機包括具有葉輪的輸出軸；包括連接到第二一體成型蓋的第一一體成型蓋的外殼；限定在所述外殼中的上部，所述上部容納有控制器、顯示器和電動機；以及，限定在所述外殼中的下部，所述下部適於浸入到液體中；所述第一和第二一體成型蓋中的一個包括布置在下部內的第一開口、從所述第一開口延伸到第一邊的第一埠以及第一通道；所述第一和第二一體成型蓋中的另一個包括布置在所述下部中的具有第二邊的第二埠 ；由所述第一埠和第二埠共同限定的腔，所述腔構造成在所述第一邊抵靠所述第二邊時互補地封裝所述葉輪；由所述第一邊和第二邊共同限定的孔，所述孔與所述腔連通；以及，能夠運動地連接到第一通道的第一調節器，用於在限制所述第一開口的完全關閉位置和不限制所述第一開口的完全開放位置之間調節通過所述孔和所述腔的液體的流量。
11.如權利要求10所述的恆溫循環器，所述恆溫循環器進一步包括形成在所述下部中並與所述第二埠連通的第二開口。
12.如權利要求9所述的恆溫循環器，其中，所述第一一體成型蓋和第二一體成型蓋均由合成聚合物成型。
13.如權利要求11所述的恆溫循環器，所述恆溫循環器進一步包括第二通道和能夠運動地連接到所述第二通道的第二調節器，所述第二調節器能夠運動，以在限制所述第二開口的完全關閉位置和不限制所述第二開口的完全開放位置之間調節通過所述孔和所述腔的液體的流量。
14.如權利要求10所述的恆溫循環器，其中，所述外殼進一步包括布置在所述下部中的邊緣，用於限定位於所述腔下面的環繞腔，以防止布置在液體中的物體接觸所述葉輪或輸出軸。
15.如權利要求10所述的恆溫循環器，所述恆溫循環器進一步包括安裝元件，所述安裝元件能夠移除地連接到所述外殼，使得所述外殼能夠連接到用於液體的容器。
16.如權利要求15所述的恆溫循環器，其中，所述安裝元件從由夾持件和基座圈構成的組中選擇。
17.如權利要求10所述的恆溫循環器，所述恆溫循環器進一步包括連接到所述第二開口的管，以便於連接到用於調整液體溫度的外部設備。
18.如權利要求10所述的恆溫循環器，其中，所述葉輪構造成由電動機沿順時針方向和逆時針方向操作。
19.一種用於將液體保持在恆定溫度的恆溫循環器，所述恆溫循環器包括封裝控制器的外殼；連接到所述控制器的顯示器；連接到所述控制器的加熱元件；連接到所述控制器的溫度傳感器；以及，連接到所述控制器的電動機，所述電動機包括具有葉輪的輸出軸， 其中所述外殼包括第一埠和第二埠以及孔和開口，所述第一埠和第二埠共同限定封裝所述葉輪的腔，使得在所述電動機被所述控制器啟動時，所述葉輪的致動使液體從所述孔通過所述腔運動到所述開口。
20.如權利要求17所述的恆溫循環器，其中，所述外殼進一步包括邊緣，所述邊緣限定位於所述腔下面的環繞腔，以防止布置在液體中的物體接觸所述加熱元件、葉輪或輸出軸。
21.如權利要求17所述的恆溫循環器，其中，所述外殼由合成聚合物成型。
22.如權利要求17所述的恆溫循環器，其中，所述葉輪構造成由所述電動機沿順時針方向或者逆時針方向操作。
全文摘要
一種用於將液體保持在恆定溫度的恆溫循環器，所述恆溫循環器包括外殼，所述外殼封裝有控制器、顯示器、加熱元件、溫度傳感器和具有葉輪的電動機。所述外殼包括第一埠和第二埠以及孔和開口，所述第一埠和第二埠共同限定封裝葉輪的腔，使得在電機被控制器啟動時，葉輪的制動使液體從孔通過腔運動到所述開口。
文檔編號F24H9/20GK102192597SQ20111006319
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月1日 優先權日2010年2月3日
發明者P·普雷斯頓 申請人:普雷斯頓工業股份有限公司