專利名稱：恒溫循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的目的是提供ー種恒溫循環(huán)裝置，該裝置可應(yīng)用與需要加熱、冷卻及精密恒溫控制的實(shí)驗(yàn)室或者エ業(yè)流程的場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
恒溫循環(huán)裝置作為外部加熱、冷卻及精密恒溫控制的裝置有著廣泛的應(yīng)用前景，應(yīng)用領(lǐng)域包括分析儀器、激光、焊接與切割、注塑、蒸餾與冷凝、半導(dǎo)體エ業(yè)、核エ業(yè)、制藥與化工等等。常規(guī)恒溫循環(huán)裝置通常只支持完全封閉的外部應(yīng)用系統(tǒng)，如冷凝器、夾套反應(yīng)釜等閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)。在恒溫槽敞ロ的情況下，當(dāng)恒溫循環(huán)裝置的循環(huán)液體通過(guò)循環(huán)泵流出吋，由于外部系統(tǒng)完全密閉，等量的液體將回到裝置內(nèi)部，確保液體平衡。如圖I所述，該恒溫循環(huán)應(yīng)用系統(tǒng)包括如虛線左側(cè)恒溫循環(huán)裝置及虛線右側(cè)的外部閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)，其中恒溫循環(huán)裝置包括控制器、恒溫槽、加熱器或蒸發(fā)器、溫度傳感器、循環(huán)泵以及外循環(huán)接ロ等；其中恒溫槽周圍由恒溫槽保溫材料包裹著進(jìn)行保溫，溫度傳感器、加熱器或蒸發(fā)器可以安裝在恒溫槽的底部、側(cè)面或上面。上述常規(guī)恒溫循環(huán)裝置當(dāng)與外部開(kāi)放的應(yīng)用系統(tǒng)連接時(shí)，如開(kāi)ロ容器，由于循環(huán)流出的液體與循環(huán)回來(lái)的液體始終存在差異，導(dǎo)致循環(huán)無(wú)法正常進(jìn)行。以往解決這類問(wèn)題的辦法是恒溫循環(huán)裝置首先應(yīng)同時(shí)裝備壓カ泵與吸カ泵，壓カ泵向外部輸送液體，吸力泵則從外部將液體吸回來(lái)，即便如此，由于兩個(gè)泵之間的流量始終存在差異，仍需要外部使用液位平衡裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。由于同時(shí)使用了吸力泵與液位平衡裝置，系統(tǒng)成本増加、可靠性下降在所難免。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種恒溫循環(huán)裝置，解決如何使現(xiàn)有的常規(guī)恒溫循環(huán)裝置能夠支撐開(kāi)口和閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)問(wèn)題。恒溫循環(huán)裝置，包括控制循環(huán)泵、加熱和/或制冷裝置的控制器，循環(huán)泵，恒溫槽，循環(huán)管道、開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)、閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)、可開(kāi)啟與關(guān)閉的密封閥門(mén)；密封閥門(mén)設(shè)在恒溫槽上，開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)或閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)串接在循環(huán)管道上。所述密封閥門(mén)活動(dòng)固定在恒溫槽上。所述開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)為ー個(gè)與循環(huán)管道連接的開(kāi)ロ容器。所述開(kāi)ロ容器為開(kāi)ロ向上的適合盛裝液體的容器。所述容器為保溫水槽或者水缸或者燒杯或者檢定槽。所述閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)為ー個(gè)與循環(huán)管道連接的密閉容器。所述密閉容器為玻璃冷凝器或者板式換熱器或者夾套反應(yīng)釜。所述密閉容器為注塑機(jī)或者激光機(jī)或者分析儀器的換熱部件。所述密封閥門(mén)為具有安全閥的密封閥門(mén)。密封閥門(mén)上設(shè)有可看到恒溫槽內(nèi)部環(huán)境的透明窗ロ。本發(fā)明的有益效果是由于在恒溫槽上設(shè)有ー個(gè)密封閥門(mén)，當(dāng)恒溫循環(huán)裝置連接閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，則開(kāi)啟密封閥門(mén)而使恒溫槽處于敞ロ狀態(tài)，這樣可作為常規(guī)的恒溫循環(huán)裝置連接外部閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)；當(dāng)連接開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，則關(guān)閉密封閥門(mén)而使恒溫槽處于密閉狀態(tài)，支持開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)恒溫循環(huán)裝置同時(shí)支持外部開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)和閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)。另外，在密封閥門(mén)上設(shè)有安全閥及透明窗ロ，這樣當(dāng)連接外部閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)和關(guān)閉密封閥門(mén)時(shí)，安全閥可以釋放內(nèi)部形成的壓カ從而避免危險(xiǎn)與意外傷害；透明窗ロ可方便液體流動(dòng)與液位觀察并在必要時(shí)及時(shí)處理。


圖I是常規(guī)恒溫循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖2是具體實(shí)施例的恒溫循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖中I.控制器、2.恒溫槽、3.密封閥門(mén)、4.加熱器、5.保溫材料、6.排液閥、7.溫度傳感器、8.制冷器、9.循環(huán)泵、10.外循環(huán)接ロ、11.循環(huán)管道、12.閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)、13.開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)、14.液體傳熱介質(zhì)。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參考圖2，該恒溫循環(huán)裝置包括有控制器I、恒溫槽2、密封閥門(mén)3、加熱器4、保溫材料5、排液閥6、溫度傳感器7、制冷器8、循環(huán)泵9、外循環(huán)接ロ 10、循環(huán)管道11、閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)12或開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)13以及液體傳熱介質(zhì)14 ;其中控制器I分別連接加熱器4、制冷器8、溫度傳感器7和循環(huán)泵9等并通過(guò)他們實(shí)現(xiàn)加熱、冷卻與恒溫控制；恒溫槽2的底部、側(cè)面或上部安裝有加熱器4、制冷器8、溫度傳感器7、排液閥6并且存放有循環(huán)使用的液體傳熱介質(zhì)14 ;密封閥門(mén)3安裝在恒溫槽2的頂端，循環(huán)泵9可以通過(guò)循環(huán)管道11連接或直接浸入恒溫槽2，其出口一端通過(guò)內(nèi)部循環(huán)管道11連接到恒溫循環(huán)裝置外循環(huán)接ロ 10的出ロ，然后再通過(guò)外部循環(huán)管道連接開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)13或閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)12。開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)13或閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)12的另一端則通過(guò)外部循環(huán)管道11連通恒溫循環(huán)裝置外循環(huán)接ロ 10的入口，然后再通過(guò)內(nèi)部循環(huán)管道連接到恒溫槽2，從而實(shí)現(xiàn)液體傳熱介質(zhì)如純浄水、酒精、硅油等的往復(fù)循環(huán)?？刂破鱅能夠控制循環(huán)泵6的開(kāi)啟和關(guān)閉；能夠通過(guò)溫度傳感器7檢測(cè)恒溫槽2中液體傳熱介質(zhì)14的溫度，并根據(jù)設(shè)置的溫度來(lái)控制加熱系統(tǒng)如加熱器4或制冷器8如壓縮式制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)的工作，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)加熱、冷卻或恒溫。圖中，位于外循環(huán)接ロ 10位置虛線左側(cè)部分為恒溫循環(huán)裝置，虛線右側(cè)部分為應(yīng)用系統(tǒng)，其中應(yīng)用系統(tǒng)包括有開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)13及閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)12。恒溫槽2是恒溫循環(huán)裝置的重要組成部分，首先它是ー個(gè)可以完全密閉的容器，當(dāng)關(guān)閉密封閥門(mén)3吋，該恒溫槽3是完全密閉的，可以承受至少I(mǎi)個(gè)大氣壓的壓力。為了加熱、冷卻與恒溫的需要，恒溫槽2需要通過(guò)保溫材料5進(jìn)行保溫；恒溫槽2的底部、側(cè)面或上部安裝有加熱器4、制冷器8、溫度傳感器7、排液閥6并且存放有循環(huán)使用的液體傳熱介質(zhì) 14 ;無(wú)論溫度傳感器7、加熱器4或制冷器8，其感應(yīng)、加熱或冷卻表面應(yīng)位于預(yù)期可能達(dá)到的最低液面以下。排液閥6是為了方便恒溫槽2的維護(hù)或應(yīng)用中作為液體膨脹的排出ロ。密封閥門(mén)3，可以是ー個(gè)簡(jiǎn)單的閥門(mén)，也可以是ー個(gè)可以密閉與完全移開(kāi)的恒溫槽2的蓋板或蓋板的一部分。密封閥門(mén)3的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮方便的開(kāi)啟和關(guān)閉，除了作為密封的用途以外，還應(yīng)考慮液體的添加，傳感器、加熱 器或制冷器的維護(hù)以及液位的觀察等。為了安全，特載該密封閥門(mén)增加ー個(gè)安全閥及透明窗ロ的功能，從而避免危險(xiǎn)與意外傷害，方便液體流動(dòng)與液位觀察并在必要時(shí)及時(shí)處理。循環(huán)泵9是恒溫循環(huán)裝置的核心零部件，他可以通過(guò)循環(huán)管道11連接或直接浸入恒溫槽2，循環(huán)泵9在提供外部液體循環(huán)的同時(shí)，通過(guò)液體傳熱介質(zhì)14的循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)加熱、冷卻以及溫度的均勻分布。當(dāng)將密封閥門(mén)3關(guān)閉的時(shí)候，恒溫循環(huán)裝置的恒溫槽2、循環(huán)泵9以及與他們連接的排液閥6、外循環(huán)接ロ 10和密封閥門(mén)3同時(shí)承受一定的壓力，尤其是與循環(huán)泵9的出ロ連接的循環(huán)管道11和外循環(huán)接ロ 10可能承受與循環(huán)泵9最大壓頭對(duì)應(yīng)的超過(guò)I個(gè)大氣壓的壓力，因此與液體傳熱介質(zhì)14接觸的所有零部件應(yīng)能夠承受至少2倍的最大壓カ而不泄漏。外循環(huán)接ロ 10，可以是寶塔形的軟管接頭，也可以是螺紋的管接頭，還可以是卡箍式的快接接頭。接ロ可以是直通的管接頭，可以是帶閥門(mén)的管接頭，尤其是支持開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)13循環(huán)時(shí)，應(yīng)考慮如何避免外部循環(huán)管道11斷開(kāi)時(shí)液體傳熱介質(zhì)14的漫溢。循環(huán)管道11是任何可以承受壓力、溫度與化學(xué)侵蝕的軟管或硬管，包括塑料的、金屬的或其他復(fù)合型材料。所謂的承受溫度，應(yīng)考慮恒溫循環(huán)裝置工作時(shí)可以預(yù)期的液體傳熱介質(zhì)14的最高溫度和最低溫度；所謂的承受壓力，應(yīng)同時(shí)考慮高于大氣壓的高壓和低于大氣壓的負(fù)壓；所謂的承受化學(xué)侵蝕，應(yīng)考慮預(yù)期與恒溫循環(huán)裝置配套使用的液體傳熱介質(zhì)14及其揮發(fā)物、氧化物或分解物接觸的腐蝕性化學(xué)液體或氣體。如果環(huán)境條件惡劣，應(yīng)同時(shí)考慮恒溫循環(huán)裝置預(yù)期使用環(huán)境的溫度、濕度和化學(xué)污染物的影響。開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)13，可以是任何一個(gè)預(yù)期與恒溫循環(huán)裝置連接的開(kāi)ロ容器，如保溫水槽、水缸、燒杯或者檢定槽等。閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)12，可以是任何一個(gè)預(yù)期與恒溫循環(huán)裝置連接的密閉管道、容器或設(shè)備與裝置，如玻璃冷凝器、夾套玻璃反應(yīng)釜、套管式或殼管式或板式冷凝器、分析儀器、激光器、焊接與切割機(jī)、注塑機(jī)等的換熱部件。當(dāng)與開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)13連接時(shí)，應(yīng)將密封閥門(mén)3關(guān)閉，恒溫槽2處于密閉狀態(tài)。循環(huán)泵9的出ロ通過(guò)外循環(huán)接ロ 10的出口與循環(huán)管道11直接與開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)13連接，與開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)13連接的另ー根循環(huán)管道11通過(guò)外循環(huán)接ロ 10的入口回到恒溫槽2中。啟動(dòng)循環(huán)泵9以前，應(yīng)首先將恒溫循環(huán)裝置與外部開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)13通過(guò)合適的循環(huán)管道11連接并確保密封不泄漏，在恒溫槽2中充滿循環(huán)液體傳熱介質(zhì)14至一定的槽體高度，同時(shí)在開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)13中充入相同的液體傳熱介質(zhì)14至預(yù)期的槽體高度，液體傳熱介質(zhì)14的充裝應(yīng)考慮恒溫循環(huán)裝置工作時(shí)液體熱脹冷縮對(duì)液位的影響。關(guān)閉恒溫槽2的密封閥門(mén)3，通過(guò)控制器I啟動(dòng)循環(huán)泵9，恒溫槽2中的液體傳熱介質(zhì)14被吸入到循環(huán)泵9中并通過(guò)循環(huán)管道11輸送到外部開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)13中。由于恒溫槽2的密封閥門(mén)3是密閉的，恒溫槽2內(nèi)形成的負(fù)壓能夠自動(dòng)地將外部開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)13中的液體傳熱介質(zhì)14回收到密閉的恒溫槽2中，從而形成等量循環(huán)，確保外部系統(tǒng)的液位平衡。密閉恒溫槽2大小的設(shè)計(jì)應(yīng)確保恒溫槽2中可以存放足夠的液體來(lái)交換循環(huán)管道11中的空氣。恒溫槽2和循環(huán)管道11的密封應(yīng)確保在液體傳熱介質(zhì)14循環(huán)形成的負(fù)壓和循環(huán)泵出ロ最大壓カ條件下不存在泄漏，循環(huán)管道11還應(yīng)確保在可預(yù)期的負(fù)壓條件下不引起變形。由于該系統(tǒng)的最大壓カ差不超過(guò)I個(gè)大氣壓，因此對(duì)恒溫槽2的密閉要求不會(huì)引起太多的成本增加。
當(dāng)將恒溫循環(huán)裝置與完全封閉的閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)12連接吋，使用時(shí)只需將恒溫槽2的密封閥門(mén)2開(kāi)啟即可，切換十分方便。閉ロ應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮恒溫槽2的大小應(yīng)能夠滿足整個(gè)溫度范圍內(nèi)操作時(shí)液體的熱脹冷縮，避免漫溢的產(chǎn)生，必要時(shí)應(yīng)輔以回收與釋放液體傳熱介質(zhì)14的膨脹容器。由于可以 預(yù)見(jiàn)的錯(cuò)誤使用或預(yù)期的設(shè)計(jì)應(yīng)用，如為了解決液體傳熱介質(zhì)14的高溫?fù)]發(fā)、沸騰或低溫凝固等帶來(lái)的應(yīng)用問(wèn)題，如果將恒溫循環(huán)裝置連接到閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)12而將恒溫槽2的密封閥門(mén)3關(guān)閉吋，高溫或低溫循環(huán)可能引起系統(tǒng)的壓カ過(guò)高或過(guò)低，安全閥的使用應(yīng)確保在可以預(yù)見(jiàn)的錯(cuò)誤使用或預(yù)期的設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)壓カ的變化不引起恒溫循環(huán)裝置的安全問(wèn)題。
權(quán)利要求
1.恒溫循環(huán)裝置，包括控制循環(huán)泵、加熱和/或制冷裝置的控制器，循環(huán)泵，恒溫槽，循環(huán)管道以及閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)、其特征在于還包括開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)、可開(kāi)啟與關(guān)閉的密封閥門(mén)；密封閥門(mén)設(shè)在恒溫槽上，開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)或閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)串接在循環(huán)管道上。
2.依據(jù)權(quán)利要求I所述的恒溫循環(huán)裝置，其特征在干所述密封閥門(mén)活動(dòng)固定在恒溫槽上。
3.依據(jù)權(quán)利要求I所述的恒溫循環(huán)裝置，其特征在干所述開(kāi)ロ應(yīng)用系統(tǒng)為ー個(gè)與循環(huán)管道連接的開(kāi)ロ容器。
4.依據(jù)權(quán)利要求3所述的恒溫循環(huán)裝置，其特征在干所述開(kāi)ロ容器為開(kāi)ロ向上的適合盛裝液體的容器。
5.依據(jù)權(quán)利要求4所述的恒溫循環(huán)裝置，其特征在干所述容器為保溫水槽或者水缸或者燒杯或者檢定槽。
6.依據(jù)權(quán)利要求I所述的恒溫循環(huán)裝置，其特征在干所述閉ロ應(yīng)用系統(tǒng)為ー個(gè)與循環(huán)管道連接的密閉容器。
7.依據(jù)權(quán)利要求6所述的恒溫循環(huán)裝置，其特征在干所述密閉容器為玻璃冷凝器或者板式換熱器或者夾套反應(yīng)爸。
8.依據(jù)權(quán)利要求6所述的恒溫循環(huán)裝置，其特征在干所述密閉容器為注塑機(jī)或者激光機(jī)或者分析儀器的換熱部件。
9.依據(jù)權(quán)利要求I所述的恒溫循環(huán)裝置，其特征在干所述密封閥門(mén)為具有安全閥的密封閥門(mén)。
10.依據(jù)權(quán)利要求I或9所述的恒溫循環(huán)裝置，其特征在干密封閥門(mén)上設(shè)有可看到恒溫槽內(nèi)部環(huán)境的透明窗ロ。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種恒溫循環(huán)裝置，包括控制循環(huán)泵、加熱和/或制冷裝置的控制器，循環(huán)泵，恒溫槽以及可開(kāi)啟與關(guān)閉的密封閥門(mén)，循環(huán)管道，開(kāi)口應(yīng)用系統(tǒng)或閉口應(yīng)用系統(tǒng)；密封閥門(mén)設(shè)在恒溫槽上，開(kāi)口應(yīng)用系統(tǒng)或閉口應(yīng)用系統(tǒng)串接在循環(huán)管道上。本發(fā)明可解決如何使現(xiàn)有的恒溫循環(huán)裝置能夠支撐開(kāi)口和閉口應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)問(wèn)題。
文檔編號(hào)G05D23/19GK102622010SQ20121010468
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者徐月明 申請(qǐng)人:杭州雪中炭恒溫技術(shù)有限公司