一种模块化精密气浴恒温箱的制作方法

本实用新型涉及测试用设备，特别地，涉及一种模块化精密气浴恒温箱。

背景技术：

在材料科学、理化分析等领域，许多物理量的精确测量受制于测试环境的恒温精度，例如高压条件下的流体密度、流体流量、具有高膨胀系数的材料体积等。常见的恒温环境主要分为恒温液体浴、恒温气体浴及多种恒温形式的组合。其中恒温液体浴的比热容大，温度受内、外界热量影响较小，恒温控制难度低，其常规温度波动低于0.1℃；恒温气体浴通常对分析测试对象以及传感器的电子线路板更友好，但由于其比热容低，温度容易受到内、外部干扰，因此为了实现类似液体浴的恒温效果，需要应用更复杂的温度控制方法，系统成本较高。为了发展气体恒温浴技术，为精密分析测试提供更加稳定，精确的恒温环境，需要一种低温度波动的气体浴装置。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种模块化精密气浴恒温箱。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供了一种模块化精密气浴恒温箱，所述恒温箱包括

侧壁单元，所述侧壁单元设有侧腔；

连接单元，所述连接单元分别连接相邻两个侧壁单元，所述连接单元设有角腔，所述连接单元和所述侧壁单元围设形成两端开口的温浴腔；

顶盖单元，所述顶盖单元覆盖所述温浴腔的顶部开口；

底座单元，所述底座单元覆盖所述温浴腔的顶部开口；

腔密封件，至少所述顶盖单元与所述侧壁单元之间、所述顶盖单元与所述连接单元之间、所述底座单元与所述侧壁单元之间、所述底座单元与所述连接单元之间，以及所述侧壁单元与所述连接单元之间均设有所述腔密封件；以及

紧固组件，所述顶盖单元与所述侧壁单元之间、所述顶盖单元与所述连接单元之间、所述底座单元与所述侧壁单元之间、所述底座单元与所述连接单元之间，以及所述侧壁单元与所述连接单元之间均通过所述紧固组件连接。

进一步地，所述侧壁单元包括

壁盖板，所述壁盖板与所述顶盖单元连接，所述壁盖板和所述顶盖单元之间设有所述腔密封件；

壁内板，所述壁内板的顶部与所述壁盖板连接；

壁外板，所述壁外板和所述壁内板间隔设置，所述壁外板的顶部与所述壁盖板连接；

壁底板，所述壁底板同时与所述壁内板的底部和所述壁外板的底部连接；以及

壁密封件，所述壁密封件相对设置在所述壁外板和所述壁内板之间间隔的两侧，以将所述间隔密封形成所述侧腔。

进一步地，所述壁盖板和所述壁底板其中一个上设有第一凸起，另一个上设有与所述第一凸起匹配的第一凹槽。

进一步地，所述壁内板包括内壁主体和自所述内壁主体向一侧凸出的内壁翻边，所述壁外板包括外壁主体和自所述外壁主体向一侧凸出的外壁翻边；

所述顶盖单元上设有第一安装孔，所述壁盖板和所述连接单元上设有与所述第一安装孔一一对应的第二安装孔，相应的所述紧固组件穿设于所述第一安装孔和所述第二安装孔；

所述底座单元上设有第三安装孔，所述壁底板和所述连接单元上设有与所述第三安装孔一一对应的第四安装孔，相应的所述紧固组件穿设于所述第三安装孔和所述第四安装孔；

所述内壁翻边和所述外壁翻边上还设有第五安装孔，所述连接单元上还设有第六安装孔，相应的所述紧固组件穿设于所述第五安装孔和所述第六安装孔。

进一步地，所述壁密封件上设有第二凹槽，相邻两个所述侧壁单元的所述壁密封件的第二凹槽之间，和/或所述壁密封件的第二凹槽与所述连接单元之间设有所述腔密封件。

进一步地，所述连接单元包括

角盖板，所述角盖板与所述顶盖单元连接，所述角盖板和所述顶盖单元之间设有所述腔密封件；

角内板，所述角内板的顶部与所述角盖板连接；

角外板，所述角外板和所述角内板间隔设置，所述角外板的顶部与所述角盖板连接；

角底板，所述角底板同时与所述角内板的底部和所述角外板的底部连接；以及

角密封件，所述角密封件相对设置在所述角外板和所述角内板之间间隔的两侧，以将所述间隔密封形成所述角腔。

进一步地，所述角盖板和所述角底板其中一个上设有第三凸起，另一个上设有与所述第三凸起匹配的第三凹槽。

进一步地，所述角密封件上设有第四凹槽，所述角密封件的第四凹槽与所述侧壁单元之间设有所述腔密封件。

进一步地，所述恒温箱还包括管路，所述侧壁单元和所述连接单元上还分别设有连通孔，所述连通孔与相应的所述侧腔或所述角腔连通，所述管路连通所述侧壁单元上的所述通孔和所述连接单元上的所述通孔。

进一步地，所述恒温箱还包括加热件和温度传感器，所述加热件和所述温度传感器电连接，所述加热件和所述温度传感器均位于所述温浴腔内；和/或

所述侧腔和所述角腔内真空，或所述侧腔和所述角腔内设有恒温流体。

本实用新型提供了一种模块化精密气浴恒温箱，侧壁单元和连接单元共同围设形成温浴腔的周侧部分，顶盖单元将温浴腔的顶部密封，底座单元将温浴腔的底部密封，从而侧壁单元、连接单元、顶盖单元和底座单元共同围设形成四周密封的温浴腔。其中，侧壁单元内的侧腔，以及连接单元内的角腔能够减少温浴腔和外部环境之间的热交换，为温浴腔的恒温环境创造条件。而且，腔密封件将侧壁单元、连接单元、顶盖单元和底座单元相互连接处进一步密封，进一步减小了温浴腔内热量的损失，有利于实现高精度恒温浴。

附图说明

图1为本实用新型实施例中恒温箱的爆炸图；

图2为图1中侧壁单元的结构示意图；

图3为图2中侧壁单元的侧面剖视图；

图4为本实用新型实施例中恒温箱装配后的俯视图（去除了顶盖单元）；

图5为图4中a处的放大图；

图6为本实用新型实施例恒温箱中侧壁单元一种可拼接的结构示意图；

图7为本实用新型实施例恒温箱中侧壁单元另一种可拼接的结构示意图；

图8为图1中侧壁单元与底盖单元和底座单元的装配时的剖视图；

图9为本实用新型实施例中设有通孔和管路的恒温箱结构示意图。

附图标记：

侧壁单元100；壁内板110；内壁主体111；内壁翻边112；壁外板120；外壁主体121；第五安装孔1211；外壁翻边122；壁盖板130；第一凹槽131；第二安装孔132；第四安装孔133；壁密封件140；第二凹槽141；壁底板150；第一凸起151；侧腔160；连接单元200；角内板210；角外板220；角盖板230；第三凹槽231；角密封件240；第四凹槽241；角底板250；第三凸起251；角腔260；第六安装孔270；顶盖单元300；底座单元400；第三安装孔410；第五凹槽420；温浴腔500；连通孔510；加热件600；温度传感器700；管路800；腔密封件900。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系。

本发明实施例提供了一种模块化精密气浴恒温箱，恒温箱包括侧壁单元100、连接单元200、顶盖单元300、底座单元400、腔密封件900以及紧固组件（未示出），其中，侧壁单元100设有侧腔160；连接单元200分别连接相邻两个侧壁单元100，连接单元200设有角腔260，连接单元200和侧壁单元100围设形成两端开口的温浴腔500；顶盖单元300覆盖温浴腔500的顶部开口；底座单元400覆盖温浴腔500的顶部开口；至少顶盖单元300与侧壁单元100之间、顶盖单元300与连接单元200之间、底座单元400与侧壁单元100之间、底座单元400与连接单元200之间，以及侧壁单元100与连接单元200之间均设有腔密封件900；顶盖单元300与侧壁单元100之间、顶盖单元300与连接单元200之间、底座单元400与侧壁单元100之间、底座单元400与连接单元200之间，以及侧壁单元100与连接单元200之间均通过紧固组件连接。

如图1至图9所示，温浴腔500为提高恒温气体浴的空间。侧壁单元100和连接单元200共同围设形成温浴腔500的周侧部分，顶盖单元300将温浴腔500的顶部密封，底座单元400将温浴腔500的底部密封，从而侧壁单元100、连接单元200、顶盖单元300和底座单元400共同围设形成四周密封的温浴腔500。将恒温箱划分为侧壁单元100、连接单元200、顶盖单元300和底座单元400等，便于恒温箱的模块化制造，有利于降低成本。其中，侧壁单元100内的侧腔160，以及连接单元200内的角腔260对温浴腔500进行了较好的隔热，能够减少温浴腔500和外部环境之间的热交换，为温浴腔500的恒温环境创造条件，有利于实现高精度恒温浴。而且，腔密封件900将侧壁单元100、连接单元200、顶盖单元300和底座单元400相互连接处进一步密封，进一步减小了温浴腔500内热量的损失，提高了温浴腔500中恒温环境的稳定性和精确性。

非限制地，可以通过侧腔160和角腔260通过以下两种方式为温浴腔500提供恒温环境：侧腔160和角腔260内真空，或侧腔160和角腔260内设有恒温流体。

具体地，对侧腔160和角腔260进行抽真空处理，以形成侧腔160和角腔260内的真空环境。此时，侧壁单元100、连接单元200、顶盖单元300和底座单元400等均可选用刚性材质，如金属。该方式消除了侧壁单元100、连接单元200各自的内外表面之间的对流换热。进一步地，还可以对侧壁单元100与连接单元200的内外表面进行如镀银等表面处理，最大限度减小由于辐射引起的热量损失。若顶盖单元300和底盖单元均为板结构，此时温浴腔500内部的热量仅可能通过各腔密封件900、顶盖单元300和底盖单元的板结构以导热方式散失。另一方面，恒温箱整体进行了良好的密封，恒温箱内部气浴中的气体向外部的泄漏量极低，恒温箱整体散热量较低，恒温箱气体浴受到外部环境的影响较小。

可选地，为进一步提高恒温效果，还可以使用保温材料包裹恒温箱，进一步减小热量损失。

侧腔160和角腔260内设有恒温流体时，可以通过在侧腔160和角腔260中通入循环流体实现。该流体由其他系统进行恒温控制，为恒温箱创造一个良好的外部恒温环境。此时，恒温箱可选用金属或非金属材质。

可选地，可将恒温箱整体浸没于其他外部恒温浴，进一步改善了恒温气浴的外部环境。

在本实用新型的一些实施例中，侧壁单元100包括壁盖板130、壁内板110、壁外板120、壁底板150以及壁密封件140，其中，壁盖板130与顶盖单元300连接，壁盖板130和顶盖单元300之间设有腔密封件900；壁内板110的顶部与壁盖板130连接；壁外板120和壁内板110间隔设置，壁外板120的顶部与壁盖板130连接；壁底板150同时与壁内板110的底部和壁外板120的底部连接；相对设置在壁外板120和壁内板110之间间隔的两侧，以将间隔密封形成侧腔160。

非限制地，壁内板110和壁外板120的结构相同，这样进一步提高了恒温箱的模块化制造。

图1至图9示例性地示出了横截面为矩形的恒温箱，其中，每个侧壁单元100两侧均与连接单元200相连，侧壁单元100共四个，分别矩形的四个边的位置；连接单元200共四个，分别对应矩形的四个角。可以理解的是，通过设置不同个数、不同尺寸的侧壁单元100和连接单元200，恒温箱还可以是其他形状。

进一步地，壁盖板130和壁底板150其中一个上设有第一凸起151，另一个上设有与第一凸起151匹配的第一凹槽131。

如图2、图3和图7所示，第一凸起151可以与底座单元400上的第五凹槽420匹配，也可以与另外一个侧壁单元100上的第一凹槽131匹配。设置第一凸起151和第一凹槽131的侧壁单元100，实现了侧壁单元100之间的在竖向方向的拼接，增加恒温箱的高度，可根据需要定制恒温箱的体积，灵活方便。

进一步地，壁内板110包括内壁主体111和自内壁主体111向一侧凸出的内壁翻边112，壁外板包括外壁主体121和自外壁主体121向一侧凸出的外壁翻边122；顶盖单元300上设有第一安装孔（未示出），壁盖板130和连接单元200上设有与第一安装孔一一对应的第二安装孔132，相应的紧固组件穿设于第一安装孔和第二安装孔132；底座单元400上设有第三安装孔410，壁底板150和连接单元200上设有与第三安装孔410一一对应的第四安装孔133，相应的紧固组件穿设于第三安装孔410和第四安装孔133；内壁翻边112和外壁翻边122上还设有第五安装孔1211，连接单元200上还设有第六安装孔270，相应的紧固组件穿设于第五安装孔1211和第六安装孔270。

紧固组件可以选用螺栓、螺母组合，如图1至图9所示，翻边结构的设计，再利用紧固组件穿设两个侧壁单元100翻边上相应的安装孔，进一步实现了恒温箱在横向方向的拼接，进一步方便了对恒温箱体积的调整。

进一步地，如图2至图5所示，壁密封件140上设有第二凹槽141，相邻两个侧壁单元100的壁密封件140的第二凹槽141之间，和/或壁密封件140的第二凹槽141与连接单元200之间设有腔密封件900。

在本实用新型的一些实施例中，连接单元200包括角盖板230、角内板210、角外板220、角底板250和角密封件240。连接单元200的结构与侧壁单元100的结构类似，区别在于，连接单元200的各部分均具有折弯结构，例如，对于图1至图9所示的矩形恒温箱而言，角内板210为直角板，相应地，角盖板230、角外板220和角底板250均具有直角弯折。

具体地，角盖板230与顶盖单元300连接，角盖板230和顶盖单元300之间设有腔密封件900；角内板210的顶部与角盖板230连接；角外板220和角内板210间隔设置，角外板220的顶部与角盖板230连接；角底板250同时与角内板210的底部和角外板220的底部连接；角密封件240相对设置在角外板220和角内板210之间间隔的两侧，以将间隔密封形成角腔260。

进一步地，角盖板230和角底板250其中一个上设有第三凸起251，另一个上设有与第三凸起251匹配的第三凹槽231。

非限制地，如图1至图9所示，当壁盖板130上设有第一凹槽131，壁底板150上设有第一凸起151时，角盖板230上设有第三凹槽231，且第三凹槽231与第一凹槽131的宽度和深度相同，并能够拼接成一个整体，以便顶盖单元300与侧壁单元100和连接单元200相连时，可放置一个整体式的腔密封件900，将温浴腔500顶部密封。同样地，角底板250上设有第三凸起251，该第三凸起251能够与第一凸起151拼接成一个整体，便于插入底座单元400上相应的凹槽内。

进一步地，角密封件240上设有第四凹槽241，角密封件240的第四凹槽241与侧壁单元100之间设有腔密封件900。

如图9所示，恒温箱还包括管路800，侧壁单元100和连接单元200上还分别设有连通孔510，连通孔510与相应的侧腔160或角腔260连通，管路800连通侧壁单元100上的通孔和连接单元200上的通孔。在侧壁单元100与连接单元200的外侧面设有小孔，使用管路800将侧板单元与连接单元200依次连接起来，能够使连接单元200与侧壁单元100的中空部分连接成为一个整体。

进一步地，恒温箱还包括至少一个加热件600和至少一个温度传感器700，加热件600和温度传感器700电连接，加热件600和温度传感器700均位于温浴腔500内。

如图2和图3所示，可以在每个侧壁单元100上均设置片状加热件600和温度传感器700，在创造了适当的外部环境后，设置温浴腔500的温度略高于外部环境温度，根据各个侧壁单元100上的温度传感器700数据对各侧壁单元100上的加热件600进行比例/积分(pi)控制，即可实现对气体浴的高精度控温。

综上所述，本实用新型实施例的恒温箱至少具有以下有益效果：通过侧壁单元100和连接单元200上的凹槽/凸起设计，可以根据需要进行密封拼接，从而实现恒温箱高度尺寸的自由调节；不同侧壁单元100可通过具有凹槽的密封件对接并通过橡胶条等腔密封件900密封，从而实现了恒温箱长、宽尺寸的自由调节。再者，侧壁单元100和连接单元200的尺寸固定，可进行批量化生产，降低恒温箱制造成本。侧腔160和角腔260可设置成真空层或其他恒温流体层。连接箱体内外表面的导热通道截面积较小，并且箱体整体进行了一定的密封处理，使得箱体热量损失较小。以上特点均有利于实现高精度恒温浴。不仅如此，恒温箱内部设置多路测温点和加热片，可自由组合进行复杂控制。

根据本实用新型实施例的恒温箱的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。