溫度試驗箱的箱門及溫度試驗箱的製作方法

2023-10-10 16:46:34 3

本發明涉及一種溫度試驗箱，特別涉及一種溫度試驗箱的箱門。

背景技術：

溫度試驗箱是電子電器產品整機、零部件以及新材料等進行高溫、低溫、高低溫恆定或交變試驗必備的環境試驗設備， 用於測試在恆定或變化的溫度或溫溼度條件下，電子電器產品、零部件以及新材料的環境適應性、可靠性、安全性，廣泛應用於航空航天、國防軍工、電子電器等領域新產品、新材料、新工藝等環境適應性試驗、可靠性和安全性試驗。

在試驗過程中，試驗樣品放置於試驗箱的工作區之中，由於高溫、低溫以及高低溫快速變溫的需要，試驗箱的內膽和外殼之間需要通過保溫材料來隔熱，保溫層的厚度與試驗箱的溫度範圍有關。溫度試驗箱的箱門為了保證足夠的強度以及良好的保溫和絕熱效果，一般採用由金屬材料製成的前門外殼、前門內膽和其中的保溫材料構成。然而為了便於觀察或從外部安裝攝像、攝影裝置，溫度試驗箱的箱門上一般設有玻璃窗。為確保良好的保溫和隔熱效果，同時確保觀察視野，現有的設計多採用多層玻璃疊加，然而，此種設計中，多層玻璃層層疊加，不僅降低了觀察或透光效果，而且多層玻璃疊加時，由於其厚度受標準玻璃或鋁條的限制，難以與箱體保溫層的設計厚度相匹配；更為重要的是，多層玻璃疊加的玻璃窗口不僅降低了絕熱效果，增加了製造成本，厚實的玻璃大大增加了零部件的重量，從而對箱體的框架、支撐裝置、合頁、門鎖提出了更高的設計要求。為了克服這些缺點，現有設計箱門上的試驗箱觀察窗，要麼縮小觀察窗的面積以降低重量，要麼降低玻璃疊加的厚度以降低成本，造成保溫效果下降或以犧牲透光或觀察效果為代價。

此外，溫度試驗箱前門內膽作為前門與箱體之間密封的重要功能部件，在高低溫試驗的衝擊下，鋼板容易變形而失去密封性能。傳統設計中，要麼通過增加前門內膽的厚度來增加其平整性，要麼將前門內膽與前門外殼直接鉚接或焊接來增加其剛性，這種結構不僅削弱了前門內膽與外殼直接的隔熱效果，厚度的增加直接引起前門熱負荷、重量和構造成本的增加。同時，當將前門外殼直接作為設備表面時，金屬外殼良好的導熱性能，在溫度試驗箱的高低溫變化影響下，前門表面容易引起高溫燙傷或低溫凍傷的危險，而且低溫時，前門表面更容易引起冷凝和滴水。

技術實現要素：

本發明為了克服現有技術的至少一個不足，提供一種溫度試驗箱的箱門，以實現便於觀察，絕熱效果好的目的。

為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案：

溫度試驗箱的箱門自外而內依次包括箱門外層玻璃，門框，中空玻璃組件，中空玻璃固定框和箱門內層玻璃；

門框為箱門的支撐機構，箱門外層玻璃固定於門框上；

中空玻璃固定框用於固定中空玻璃組件和內層玻璃，中空玻璃組件通過中空玻璃固定框的一側固定到門框上，箱門內層玻璃固定於中空玻璃固定框的另一側；

其中中空玻璃組件包括兩片玻璃、玻璃支撐框架和吸水材料，最終由密封材料密封，在兩層玻璃之間構成一個密閉空間。

進一步，作為本發明的一種實施方式，與本發明一個實施例中，所述箱門外層玻璃通過上下左右四個固定件固定於門框上，外層玻璃在外部空氣和門框之間形成熱橋。

進一步，作為本發明的一種實施方式，與本發明一個實施例中，中空玻璃固定框與門框之間設置有絕熱材料，門框與箱門內層玻璃之間設有密封條，密封條在門框和箱門內層玻璃之間形成熱橋。

進一步，作為本發明的一種實施方式，與本發明一個實施例中，所述中空玻璃組件的兩層玻璃平行設置，兩層玻璃之間的距離由玻璃支撐框架的厚度決定；所述玻璃支撐框架的厚度大於30mm，所述中空玻璃組件的總厚度大於35mm。

進一步，作為本發明的一種實施方式，與本發明一個實施例中，所述玻璃支撐框架將所述密閉空間分割為兩個功能區域，分別為為第一密閉空間，和第二密閉空間，其中第一密閉空間為觀察或光線穿越的窗口；門框與第一密閉空間相匹配的位置為通孔，以實現觀察或光線穿越。

進一步，作為本發明的一種實施方式，與本發明一個實施例中，所述密閉空間通過密封膠進行密封；所述密閉空間內允許存在空氣，或填充有惰性氣體，或者為真空；所述第一密閉空間和第二密閉空間之間設置允許氣體流動的微小通道。

進一步，作為本發明的一種實施方式，與本發明一個實施例中，所述第一密閉空間可視範圍內，所述玻璃與玻璃支撐框架可以設置各種裝飾裝置；所述第二密閉空間內填充有吸水材料。

進一步，作為本發明的一種實施方式，與本發明一個實施例中，所述溫度試驗箱為低溫試驗箱或高低溫試驗箱時，第一密閉空間範圍內其中至少一塊玻璃外表面塗敷導電材料，導電材料的兩端通過電源線引出，連通電源。

進一步，作為本發明的一種實施方式，與本發明一個實施例中，所述箱門設有拉手和電子門鎖；所述箱門一側通過上下門軸機構可轉動連接於溫度試驗箱的箱體上，其中上門軸或下門軸具有自動關閉和定位機構，當開門角度小於90度時，門自動關閉；當開門角度大於90度時，門自動定位。

本發明還提供一種溫度試驗箱，所述溫度試驗箱採用了上述的箱門。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明提供溫度試驗箱箱門採用主體框架加上2片單片玻璃和一片雙層中空玻璃結構，其中外層玻璃和門框之間、門框和中空玻璃之間、中空玻璃和內層玻璃之間分別形成熱橋，有效降低傳熱；同時，箱門的內膽和外層的主要部件均為玻璃，玻璃的絕熱性能遠遠優於金屬，本發明的箱體採用大幅面的玻璃結構，相比於現有技術的金屬箱門，可以有效增加熱阻，提高箱門的絕熱效果。

此外，與傳統金屬結構相比，採用玻璃結構的箱門表面更不容易引起高溫燙傷或低溫凍傷的危險，而且低溫時，箱門表面也不容易引起冷凝和滴水。

此外，與傳統金屬結構相比，箱門內膽與箱體密封條直接接觸的一面為玻璃時，其在高低溫試驗的衝擊下幾乎不產生變形，密封性得到保障，因此無需增加箱門內膽的厚度來增加其平整性。

本發明的溫度試驗箱箱門觀察窗所採用的中空玻璃組件，僅僅採用2片玻璃和厚度可任意調節的玻璃支撐框架組成，相比於傳統的多層玻璃組合，簡化了製作工藝，降低了製造成本；在確保良好視野的同時，改善了外觀。

現有雙層中空玻璃一般用於建築保暖等，其厚度介於15-25mm，適合於內外溫差20°C左右的環境，在我國北方或極端溫差大於20°C的區域，常常採用三層中空玻璃。

在環境試驗領域，溫度試驗箱的溫度範圍高達-70~+200°C甚至更大，雙層或三層中空玻璃遠遠不能滿足試驗箱內部與周圍環境之間極端溫差的保溫要求。傳統的解決方案是利用雙層中空玻璃層層疊加，以期取得足夠的保溫效果和保溫層厚度。然而，此種設計中，多層玻璃層層疊加，不僅降低了觀察或透光效果，而且多層玻璃疊加時，由於其厚度受標準玻璃或鋁條的限制，難以與箱體保溫層的設計厚度相匹配；更為重要的是，多層玻璃疊加的玻璃窗口不僅降低了絕熱效果，增加了製造成本，厚實的玻璃大大增加了零部件的重量，從而對箱體的框架、支撐裝置、合頁、門鎖提出了更高的設計要求。為了克服這些缺點，現有設計的試驗箱觀察窗，要麼縮小觀察窗的面積以降低重量，要麼降低玻璃疊加的厚度以降低成本，造成保溫效果下降或以犧牲透光或觀察效果為代價。

本發明創造性的將普通玻璃應用到溫度試驗箱的箱門上，並根據箱門保溫與透視設計需要，通過調節玻璃支撐框架的厚度與透視範圍，任意調節中空玻璃的厚度與透視範圍，解決了現有多層玻璃導熱係數大、透視效果差與視野範圍受限、厚度控制困難、製造成本偏高等問題。

為讓本發明的上述和其它目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1是本發明一個實施例中溫度試驗箱的箱門的結構示意圖。

圖2是圖1中箱門的立體圖。

圖3是圖2中箱門外層玻璃結構示意圖。

圖4是圖2中箱門門框和邊框的結構示意圖。

圖5是圖4中箱門門框的結構示意圖。

圖6是圖2中密封條的結構示意圖。

圖7是圖2中中空玻璃組件的結構示意圖。

圖8是圖2中中空玻璃固定框的結構示意圖。

圖9是圖2中箱門內層玻璃結構示意圖。

圖10是圖1中溫度試驗箱的箱門沿B-B方向的剖面圖。

圖11是圖7中的中空玻璃組件的示意圖。

圖12是圖11中的中空玻璃組件沿B-B方向的剖面圖。

圖13是圖11中的中空玻璃組件沿C-C方向的剖面圖。

具體實施方式

圖1是本發明一個實施例中溫度試驗箱的箱門的結構示意圖。圖2是圖1中箱門的立體圖。圖3至圖9為圖2中箱門結構的拆解圖。具體的，圖3是圖2中箱門外層玻璃結構示意圖。圖4是圖2中箱門門框和邊框的結構示意圖。圖5是圖4中箱門門框的結構示意圖。圖6是圖2中密封條的結構示意圖。圖7是圖2中中空玻璃組件的結構示意圖。圖8是圖2中中空玻璃固定框的結構示意圖。圖9是圖2中箱門內層玻璃結構示意圖。圖10是圖1中溫度試驗箱的箱門沿B-B方向的剖面圖。

結合圖1-10可知，溫度試驗箱的箱門1，自外而內依次包括箱門外層玻璃4，門框10，中空玻璃組件15，中空玻璃固定框16和箱門內層玻璃18。

如圖4所示，箱門外層玻璃4通過右固定件5，上固定件6，左固定件7和下固定件8固定於門框10上。

如圖3所示，箱門外層玻璃4上還設有門把手2，所述門把手2通過門把手固定螺絲固定在向門外層玻璃上。設置門把手2更方便使用者開合箱門1。

箱門外層玻璃4在外部空氣和門框10之間形成熱橋，增加熱阻，避免冷凝水的產生。

門框10為箱門1的支撐結構，選用絕熱性能優良的剛性材料製成，一方面可以保證箱門的絕熱性能，另一方面可以為箱門提供足夠的支撐強度。

如圖7，圖11-13所示，中空玻璃組件15包括兩片玻璃151、玻璃支撐框架152和吸水材料，最終由密封材料密封，在兩片玻璃151之間構成一個密閉空間。

本發明中，所述兩層玻璃151選擇普通玻璃即可實現本發明的目的。當然為了提升性能，也可以根據實際需要選擇鋼化玻璃或其他特種玻璃。

玻璃151的表面積根據所需要開設的窗口大小選擇，玻璃151的厚度可根據溫度試驗箱的設計要求選擇。

本發明中，兩層玻璃151平行設置，兩層玻璃151之間的距離由玻璃支撐框架152的厚度決定。

現有技術中一般中空玻璃的厚度為5-20mm，而本發明中由於絕熱的要求，觀察窗口的厚度起碼大於30mm，這也是現有技術中沒有出現使用普通兩層中空玻璃的原因。而本發明玻璃支撐框架152的厚度可以根據保溫或厚度要求來調節，無需通過多層中空玻璃或兩層中空玻璃層層疊加的方式來實現保溫或厚度的調節，改變了現有的多層玻璃成本高，厚度難以控制的問題。本發明中，玻璃支撐框架152的厚度起碼大於30mm，優選的情況下，所述中空玻璃組件的總厚度為35-150mm，更優選的，所述中空玻璃組件的總厚度為150-300mm。

如圖12所示，本實施例中，玻璃支撐框架152將所述密閉空間分割為兩個功能區域，分別為為第一密閉空間120，和第二密閉空間130，其中第一密閉空間120為觀察或光線穿越的窗口。第二密閉空間130內填充有吸水材料。

所述第一密閉空間120和第二密閉空間130之間設置允許氣體流動的微小通道。因此第二密閉空間130內填充的吸水材料可以用於吸收第一密閉空間120和第二密閉空間130兩者內空氣中的水份，從而避免玻璃151內壁產生冷凝水。優選的實施例中，所述吸水材料為分子篩。

本發明的允許氣體流動的微小通道，可以利用玻璃支撐框架152與玻璃151的接觸面的不平整形成。一般來講玻璃151表面足夠光滑，而玻璃支撐框架152與玻璃1的接觸面的平整程度由加工的精度決定。本發明設置此種允許氣體流動的微小通道，允許玻璃支撐框架152表面的加工精度降低，從而大大降低加工成本。利用玻璃支撐框架152與玻璃1接觸面本身的不平整，在玻璃支撐框架152和玻璃151之間形成允許氣體流動的微小通道。當然，除了利用加工縫隙來形成微小通道外，也可以在玻璃支撐框架152的側壁打孔，製成允許氣體流動的微小通道。

本實施例中，第一密閉空間120的可視範圍內，所述玻璃151與玻璃支撐框架152可以設置各種裝飾裝置。而為了實現第一密閉空間120的可視效果，門框10與第一密閉空間120相對應的位置為通孔，從而保證了第一密閉空間120的光線穿透和觀察效果。尤其是玻璃支撐架的厚度超過100mm時，空曠的內壁可能造成視覺的不適或錯覺，利用這個空間進行裝飾，例如LED燈效、噴塗或拋光、印刷LOGO甚至照明燈等，在避免不適或錯覺的同時，可以增加一些活躍或增添一些功能。在傳統的多層玻璃應用中，玻璃之間層層設置鋁條，這些鋁條採用手工工藝製作，相互之間錯落不平整，在玻璃的透視下，很難確保完美的視覺效果。本發明僅僅採用一個玻璃支撐架，配以適當的裝飾效果，工藝和外觀效果改進是顯而易見的。

當本發明的溫度試驗箱為低溫試驗箱或高低溫試驗箱時，第一密閉空間120範圍內其中至少一塊玻璃151外表面塗敷導電材料，導電材料的兩端通過電源線153引出，連通電源。在低溫試驗時，尤其是長時間的低溫試驗，玻璃層兩側的溫度差異最終必將造成玻璃與周圍環境之間的溫度差異，從而造成玻璃151的表面出現冷凝水，從而影響觀察視線和光線通過，本發明為解決該問題，在其中至少一塊玻璃151的外表面塗覆導電材料，通過通電加熱，有效消除冷凝水，從而保證良好的觀察視野。優選的實施例中，高溫試驗時，為了防止內部玻璃積聚冷凝水，中空玻璃兩片玻璃151的內外表面均塗覆有導電材料。

本實施例中，密閉空間通過密封膠進行密封。

本發明的密閉空間內允許存在空氣，或填充有惰性氣體，或者為真空。從絕熱性能來講，優選的為密閉空間內為真空，其次為填充有絕熱性能大於空氣的惰性氣體，最後為密閉空間內存在空氣。在實際生產中，密閉空間內允許存在空氣使得加工過程極為簡單，有效的節約成本。而即使本發明的密閉空間內存在空氣，由於空氣傳熱係數小於玻璃與鋼板，可以有效降低傳熱係數，增強絕熱效果，其絕熱效果也遠由於現有技術中的多層玻璃疊加組合。

玻璃支撐框架152由絕熱性能優良的剛性材料製成，一方面可以保證中空玻璃組件的絕熱性能，另一方面可以為中空玻璃組件提供足夠的支撐強度。本實施例中，所述玻璃支撐框架152由不鏽鋼材料製成，製作方法可以選擇一體成型或焊接而成。本實施例中，所述雙層中空玻璃的兩片玻璃151均為長方形，因此玻璃支撐框架152也設置為長方形邊框。所述長方形邊框設置在兩片玻璃151內側的四周邊緣。

優選的實施例中，所述玻璃支撐框架152每條邊框的內表面和外表面為平面。此種設計，玻璃支撐框架152表面平整，裝飾性好，且可以改善熱阻。

如圖8所示，中空玻璃固定框16用於固定中空玻璃組件15和內層玻璃18。其中中空玻璃組件15通過中空玻璃組件固定螺絲17固定於中空玻璃固定框16內，中空玻璃固定框16與中空玻璃組件15之間的空隙填充絕熱材料，以形成熱橋，增大熱阻。

箱門內層玻璃18通過內層玻璃固定螺絲19固定於中空玻璃固定框16的內側。門框10與箱門內層玻璃18之間設有密封條11。密封條11通過密封條固定螺絲12固定於門框10上。密封條11在門框10和箱門內層玻璃18之間形成熱橋，從而增加熱阻，增強絕熱效果。

如圖10所示，中空玻璃固定框與門框之間設置有絕熱材料20，通過設置絕熱材料20形成熱橋，增加熱阻。中空玻璃組件15與箱門內層玻璃18之間形成中空玻璃熱橋21。箱門內層玻璃18在試驗區域空氣與門框10之間形成內層玻璃與門框之間的熱橋22，增強熱阻。

本發明中，箱門1設有電子門鎖13。其中電子門鎖13通過電子門鎖固定螺絲14固定於門框10的內側壁的外邊緣上。電子門鎖13通電閉合，斷電開啟，有利於保護使用者安全。

進一步，箱門1一側通過上下門軸機構可轉動連接於溫度試驗箱的箱體上。通過設置上下門軸機構，提供更強力的支撐，特別適用於本發明中大幅面的玻璃箱門。

其中上門軸或下門軸具有自動關閉和定位機構9，當開門角度小於90度時，門自動關閉；當開門角度大於90度時，門自動定位，方便使用者的操作。

雖然本發明已由較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟知此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視權利要求書所要求保護的範圍為準。