專利名稱：對(duì)在熱嚴(yán)酷環(huán)境下試驗(yàn)物品的試驗(yàn)機(jī)供應(yīng)熱媒介的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)用于試驗(yàn)機(jī)械部件或電子裝置以查看其可如何耐受 熱嚴(yán)酷環(huán)境的試驗(yàn)機(jī)供應(yīng)熱媒介的系統(tǒng)，其中通過(guò)使用熱介質(zhì)或熱媒
介、從中獲取冷或熱焓(heat content)而產(chǎn)生該熱嚴(yán)酷環(huán)境。在下文中 將熱媒介稱作"媒介"。
背景技術(shù)：
在機(jī)械部件和電子裝置中，手機(jī)和個(gè)人電腦具有在熱嚴(yán)酷環(huán)境下 使用的可能。這要求對(duì)其集成電路等機(jī)械和電子組成部件應(yīng)預(yù)先檢查， 以査看其在預(yù)期的嚴(yán)酷環(huán)境下是否能正常運(yùn)行。對(duì)于該用途的試驗(yàn)機(jī)， 在日本專利早期公開(kāi)申請(qǐng)第2005-45039號(hào)和第H10-288646號(hào)中公開(kāi) 了-一些方案，設(shè)計(jì)成將晶片等試驗(yàn)物品暴露于高溫或低溫中。
這些已知的試驗(yàn)機(jī)各自具有熱調(diào)節(jié)器，例如具有托盤且可能具有 電加熱器的恒溫器。晶片等試驗(yàn)物品被置于托盤上。另外，試驗(yàn)機(jī)包 括具有所需溫度的熱媒介或冷媒介流過(guò)以使托盤頂面保持在所需溫度 的腔室；例如，當(dāng)托盤的表面需保持在低溫時(shí)，使具有相應(yīng)低溫的媒 介流經(jīng)該腔室。
恒溫器通過(guò)控制電加熱器或使具有相應(yīng)溫度的媒介流入腔室中而 將托盤保持在所需溫度；例如，為了冷卻托盤，使冷媒介流入腔室中。
近年來(lái)，產(chǎn)業(yè)界要求更嚴(yán)格的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)以及在更短時(shí)間內(nèi)試驗(yàn)更 大量物品的更大托盤。為了滿足這些要求，媒介供應(yīng)系統(tǒng)有變大的傾 向。因此，需要大的熱調(diào)節(jié)器用于提供所需溫度的媒介至試驗(yàn)機(jī)的腔 室。因此，發(fā)明人設(shè)計(jì)了獨(dú)立于熱調(diào)節(jié)器的試驗(yàn)機(jī)。
更具體地，如果試驗(yàn)需要冷的大氣環(huán)境，則在媒介供應(yīng)部產(chǎn)生具 有所需低溫的冷媒介，并通過(guò)進(jìn)入管供應(yīng)至試驗(yàn)部以便在試驗(yàn)部進(jìn)行 試驗(yàn)。使用后的仍具溫度的媒介從試驗(yàn)部經(jīng)排出管排出，并收集于媒 介供應(yīng)部。
確定的是試驗(yàn)供應(yīng)裝置與常規(guī)供應(yīng)機(jī)相比具有更大的冷卻能力， 從而確保低溫，使得媒介供應(yīng)部中的熱調(diào)節(jié)器被有效冷卻至所需溫度。 然而，發(fā)明人認(rèn)識(shí)到冷卻的媒介在經(jīng)過(guò)進(jìn)入管時(shí)不理想地從大氣中吸 收熱量且變熱。這削弱了冷卻效率增加的優(yōu)點(diǎn)。
更具體地，試驗(yàn)物品所需的媒介必須具有等于或低于-90。C的溫度， 但是在經(jīng)過(guò)進(jìn)入管時(shí)，由于冷媒介和大氣間的巨大溫差，冷媒介不可 避免地從大氣中獲得熱量。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)熱調(diào)節(jié)器的溫度調(diào)節(jié)范圍有限。
為了補(bǔ)償能量損失，冷卻裝置必須具有足夠的能力，因此必須使 用大的電功率。
因此，本發(fā)明要解決上述問(wèn)題，且提供將冷媒介在低溫下供應(yīng)至 試驗(yàn)機(jī)的熱調(diào)節(jié)器的媒介供應(yīng)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)實(shí)施本發(fā)明的第一方式，對(duì)試驗(yàn)機(jī)供應(yīng)熱媒介的系統(tǒng)包括， 進(jìn)行試驗(yàn)的試驗(yàn)部；通過(guò)并經(jīng)由進(jìn)入流路和排出流路與試驗(yàn)部連通的 熱媒介供應(yīng)部；位于試驗(yàn)部?jī)?nèi)以產(chǎn)生并保持其中所需溫度的熱調(diào)節(jié)器； 可運(yùn)行于循環(huán)系統(tǒng)中的冷卻裝置，具有對(duì)經(jīng)由進(jìn)入流路進(jìn)入試驗(yàn)部的 媒介調(diào)節(jié)溫度的第一熱交換器；以及與進(jìn)入流路鄰接布置的輔助進(jìn)入 流路，以實(shí)現(xiàn)流經(jīng)輔助進(jìn)入流路的冷卻劑和經(jīng)由進(jìn)入流路進(jìn)入的媒介 之間的熱交換。
在第一方式中，輔助進(jìn)入流路與進(jìn)入流路鄰接布置以實(shí)現(xiàn)流經(jīng)輔 助進(jìn)入流路的冷卻劑和經(jīng)由進(jìn)入流路進(jìn)入的媒介之間的熱交換。
根據(jù)第二方式，第一熱交換器的一次側(cè)用于流通冷卻劑，而二次 側(cè)用于流通進(jìn)入試驗(yàn)部中的熱調(diào)節(jié)器的媒介，且還包括從第一熱交換 器的一次側(cè)延伸的旁路，該旁路與輔助進(jìn)入流路連通。
在第二方式中，第一熱交換器的旁路與輔助進(jìn)入流路連接，從而 確保流經(jīng)輔助進(jìn)入流路的冷卻劑可具有與流經(jīng)第一熱交換器的冷卻劑 相同的溫度。因此，使流經(jīng)進(jìn)入流路的媒介能夠以相同的溫度到達(dá)熱 調(diào)節(jié)器。
根據(jù)第三方式，第一熱交換器與輔助進(jìn)入流路串聯(lián)連接。
根據(jù)第四方式，來(lái)自熱調(diào)節(jié)器的排出流路和輔助排出流路相互鄰 接布置，使得從大氣流入的媒介或從熱調(diào)節(jié)器流出的媒介被引入輔助 排出流路，然后再進(jìn)入熱交換器(A)。
第四方式確保從自熱調(diào)節(jié)器流出的媒介中獲取冷量。
另外，第四方式允許從熱調(diào)節(jié)器流出的冷媒介流經(jīng)排出流路，使 得流經(jīng)輔助排出流路的流入的媒介得以冷卻。冷卻后的媒介再通過(guò)第 一熱交換器冷卻。
根據(jù)第五方式，設(shè)置有集熱熱交換器，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)排出流路流出的 媒介與從大氣流入的媒介之間的熱交換。
第五方式中增加的集熱熱交換器促進(jìn)從自熱調(diào)節(jié)器流出的媒介中 獲取冷量，從而提高整體熱效率。
根據(jù)第六方式，冷卻裝置具有壓縮機(jī)和用于從媒介中獲取冷量的 第二熱交換器，從而實(shí)現(xiàn)從熱調(diào)節(jié)器流出的媒介與來(lái)自壓縮機(jī)的冷卻 劑之間的熱交換。
第六方式確保冷卻劑由經(jīng)過(guò)排出流路的冷媒介冷凝。因而顯著提 高了總的熱效率。
根據(jù)第七方式，進(jìn)入流路和輔助進(jìn)入流路的組合以及排出流路和 輔助排出流路的組合各自具有包括中心管和覆蓋中心管的至少一部分 的外管的多層結(jié)構(gòu)。
根據(jù)第八方式，進(jìn)入流路和輔助進(jìn)入流路的組合以及排出流路和 輔助排出流路的組合的其中之一具有包括中心管和覆蓋中心管的至少 一部分的外管的多層結(jié)構(gòu)。
第七和第八方式的雙層結(jié)構(gòu)確保進(jìn)入流路和輔助進(jìn)入流路可大面 積重疊，從而增加熱交換效率。
根據(jù)第九方式，中心管具有允許媒介流入和流出的插入管，插入 管在中心管深處開(kāi)口。
第九方式確保冷卻劑在插入管內(nèi)停留更長(zhǎng)時(shí)間，這有助于增加流 經(jīng)流路的媒介間的熱交換。
根據(jù)第十方式，中心管包括位于其遠(yuǎn)端附近的端口，媒介或冷卻 劑經(jīng)由該端口進(jìn)入或排出，且插入管插入該端口附近。
根據(jù)第十一方式，熱媒介是停留在其中的氣體，且熱調(diào)節(jié)器包括 接收氣態(tài)媒介的腔室。
第十一方式確保氣態(tài)媒介可容易地充滿腔室且內(nèi)部溫度可在較寬 范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。
上述實(shí)施方式確保冷媒介可供應(yīng)至熱調(diào)節(jié)器。因此，可在寬范圍 內(nèi)控制溫度。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的媒介供應(yīng)系統(tǒng)的透視圖； 圖2是示出圖1中所示的管路系統(tǒng)的示意圖3是具體詳細(xì)地示出圖2中所示的管路系統(tǒng)中的進(jìn)入流路的示 意圖4是圖3中所示的進(jìn)入流路的剖視圖5是圖1中所示的管路系統(tǒng)中的排出流路的剖視圖6 (A)是示出變形的進(jìn)入流路的局部剖視透視圖6 (B)是示出變形的排出流路的局部剖視透視圖；以及
圖7是示出圖1中的本發(fā)明的另一實(shí)施例中的管路系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
概述
在以下說(shuō)明中，將上述用于調(diào)節(jié)熱媒介溫度的第一熱交換器稱為 "熱交換器(A)"，相似地，將用于從冷卻劑獲取冷量的第二熱交換器 稱為"熱交換器(B)"。
參照?qǐng)D1，所示試驗(yàn)機(jī)1包括試驗(yàn)部3和媒介供應(yīng)部5，其中媒介 是可從中獲取冷或熱的熱能的物質(zhì)。試驗(yàn)部3包括熱板或托盤2。圖2 中示出管路系統(tǒng)，其中框(A)示出了位于試驗(yàn)部3內(nèi)的部分管路系統(tǒng)， 而框(B)示出了位于媒介供應(yīng)部5內(nèi)的部分管路系統(tǒng)。兩個(gè)部分3和 5通過(guò)進(jìn)入管7和排出管8相互連通，其中管的橫截面可為圓柱形或矩 形。
碟形托盤2在其加熱或冷卻狀態(tài)下可用作卡盤，并接收置于其頂 面10上的試驗(yàn)物品。托盤2的表面保持于冷或熱的所需溫度，托盤2 具有電加熱器(未示出)，和可充有循環(huán)冷空氣以保持托盤2處于所
需低溫的腔室ll。另外，托盤2具有真空裝置(未示出)，用于在吸 力下將試驗(yàn)物品保持于頂面10上。
如圖1中所示，托盤2容納于與媒介供應(yīng)部5分離的殼體12內(nèi)， 并置于工作臺(tái)15上。工作臺(tái)15可通過(guò)電動(dòng)機(jī)(未示出)沿X和Y方 向移動(dòng)。殼體12內(nèi)裝有管路16和17，通過(guò)其腔室11與殼體12外部 的大氣連通。
殼體12具有空氣進(jìn)入口 18，其遠(yuǎn)端部分分支為兩個(gè)端部， 一個(gè)端 部經(jīng)電磁閥19連接于排出管8的進(jìn)氣口 78,而另一端部經(jīng)電磁閥13 開(kāi)口在大氣中。
空氣進(jìn)入口 18通過(guò)減壓閥(未示出)連接于干燥空氣源29 (如壓 縮機(jī))，并開(kāi)口在大氣中。
兩個(gè)冷卻循環(huán)
媒介供應(yīng)部5包括用于冷卻引入其中的空氣的冷卻裝置。冷卻裝 置運(yùn)行于循環(huán)冷卻系統(tǒng)中；在所說(shuō)明的實(shí)施例中為兩個(gè)冷卻循環(huán)；第 一循環(huán)包括第一壓縮機(jī)20、第一冷凝器21、流量調(diào)節(jié)器22、第一膨脹 閥23以及熱交換器(B) 25的一次側(cè)，第二循環(huán)包括第二壓縮機(jī)30、 第二冷凝器31、熱交換器(B) 25的二次側(cè)、第二膨脹閥33以及熱交 換器(A) 35，其中如上所述，熱交換器(A) 35用于調(diào)節(jié)熱媒介的溫 度，而熱交換器(B) 25用于冷卻冷卻劑。
這兩個(gè)循環(huán)一般接收氟碳化合物或容易相變并實(shí)現(xiàn)冷卻循環(huán)的任 何其它媒介。更具體地，在第一循環(huán)中，媒介被第一壓縮機(jī)20壓縮并 在風(fēng)扇(未示出)的協(xié)助下由冷凝器21冷凝。之后，被冷卻的媒介流 經(jīng)第一膨脹閥23并在熱交換器(B) 25的一次側(cè)氣化以吸收熱量，然 后以氣態(tài)形式返回至第一壓縮機(jī)20。
在第二循環(huán)中，媒介被第二壓縮機(jī)30壓縮，并在風(fēng)扇的協(xié)助下由 第二冷凝器31冷凝，從而獲得冷媒介。然后，冷媒介進(jìn)入熱交換器(B) 25的二次側(cè)，并在第一循環(huán)的作用下進(jìn)一步冷卻成為液體。流經(jīng)第二 循環(huán)的媒介通過(guò)第二膨脹閥33，并在熱交換器(A) 35的一次側(cè)液化 以使媒介失去更多熱量。汽化的媒介返回至壓縮機(jī)30。
作為優(yōu)選實(shí)施例，在媒介供應(yīng)部5內(nèi)設(shè)置有用于冷卻媒介的輔助
熱交換器(B) 41和用于收集冷量的熱交換器43。輔助熱交換器(B) 41的二次側(cè)流路與第一冷凝器21的流路的中部串聯(lián)連接。
進(jìn)入管7的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行
在圖3中，進(jìn)入管7具有包括中心管50、外管51和伸入中心管 50的插入管52的三層結(jié)構(gòu)。
中心管50具有頭部(未標(biāo)注)和底部53，且其大部分位于外管 51內(nèi)而底部53伸出外管51，并設(shè)有冷卻劑排出口 55。中心管50的外 徑小于外管51的內(nèi)徑以在二者之間產(chǎn)生環(huán)形空間，該空間用作進(jìn)入流 路73。
插入中心管50的底部53的管路52在中心管50的頭部附近開(kāi)口 。 插入管52的外徑小于中心管50的內(nèi)徑以在二者之間產(chǎn)生環(huán)形空間， 該空間用作輔助進(jìn)入流路72。這樣，輔助進(jìn)入流路72與進(jìn)入流路73 鄰接布置以便在二者之間容易地進(jìn)行熱交換。外管51近端具有空氣進(jìn) 入口56，遠(yuǎn)端具有空氣排出口57。
更具體地，在圖4中，進(jìn)入管7由外管51組成，具有第一接頭58、 T形構(gòu)件59、撓性管60、短管61和第二接頭62，所有部件均相繼連 接，形成中部粗兩端細(xì)的形狀，且整體可撓曲。
中心管50包括相繼連接的短管64、 T形構(gòu)件65、另一短管66以 及封閉塑料管67。中心管50的外徑小于外管51的內(nèi)徑以形成用作進(jìn) 入流路73的空間。
短管66的大部分位于外管51內(nèi)。短管66液密密封在接頭58上。
插入管52包括短管70以及連接于短管70的彈性細(xì)長(zhǎng)管71 。短管 70與中心管50的短管66部分重疊，且細(xì)長(zhǎng)管71延伸至中心管50的 頭部附近。插入管52整個(gè)長(zhǎng)度上的外徑小于中心管50的內(nèi)徑，以便 在二者之間產(chǎn)生輔助進(jìn)入流路72。插入管52與中心管50的短管64 焊接在一起以確保氣密連接。進(jìn)入管7覆蓋有絕熱材料(未示出)。
排出管8的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行如圖5中所示，排出管S具有包括中心管75和外管76的雙層結(jié) 構(gòu)。外管76包括相繼連接的第一T形管80、撓性管81以及第二T形 管82。中心管75包括相繼連接的第一短管83、撓性管85以及第二短 管86。中心管75和外管76為彈性的。
中心管75的外徑小于外管76的內(nèi)徑以提供輔助排出流路77。中 心管75用作排出流路。外管76設(shè)有空氣進(jìn)入口 78和空氣排出口 79。
如上所述，試驗(yàn)部3和媒介供應(yīng)部5通過(guò)進(jìn)入管7和排出管8相 互連通；gP，管7和8各自在試驗(yàn)部3的殼體12和媒介供應(yīng)部5內(nèi)開(kāi) □。
殼體12設(shè)有空氣進(jìn)入流路，其具有遠(yuǎn)端分支的空氣進(jìn)入口 18，分 支端具有電磁閥19。閥19的下游側(cè)連接于空氣進(jìn)入口 78,其開(kāi)口在 排出管8的輔助排出流路77中。
排出管8的空氣排出口 79連接于集熱熱交換器43的二次側(cè)入口， 集熱熱交換器43的二次側(cè)出口連接于熱交換器(A)35的二次側(cè)入口。 熱交換器(A) 35的二次側(cè)出口連接于空氣進(jìn)入口 56，這意味著熱交 換器(A) 35的二次側(cè)出口連接于進(jìn)入流路73。
進(jìn)入管7的空氣排出口 57連接于托盤2的腔室11的空氣進(jìn)入口 ， 腔室11的空氣排出口經(jīng)過(guò)管路17連接于排出管8內(nèi)的中心管75的一 端。更具體地，托盤2的空氣排出口連接于排出流路8，從而使得使用 后的空氣經(jīng)管路17流入排出管8中。
排出管8內(nèi)的中心管75的遠(yuǎn)端連接于集熱熱交換器43的一次側(cè) 入口，其連接于輔助熱交換器(B) 41的一次側(cè)流路端口，其一次側(cè) 出口幵放于大氣中。
二次側(cè)冷卻循環(huán)的一部分分支，且分支部分分別連接于進(jìn)入管7 的冷卻劑入口和冷卻劑出口 55。這意味著二次側(cè)冷循環(huán)具有通向熱交 換器(A) 35的旁路36，且迸入管7的中心管50連接于旁路36。
更具體地，在圖2中，二次側(cè)冷循環(huán)中的膨脹閥33與熱交換器(A) 35之間的流路分支，且一條分支流路連接于進(jìn)入管7的冷卻劑入口， 其冷卻劑出口 55連接于熱交換器(A) 35與第二壓縮機(jī)30之間的點(diǎn)。 因此，中心管50與熱交換器(A) 35并聯(lián)設(shè)置，從而確保流經(jīng)中心管 50的冷卻劑和流經(jīng)熱交換器(A) 35的冷卻劑溫度相同。
試驗(yàn)部3的運(yùn)行
試驗(yàn)機(jī)1可在-65卩至20(TC或更高的范圍內(nèi)改變溫度。試驗(yàn)機(jī)1 在低溫下運(yùn)行時(shí)特別有利。
更具體地，為了冷卻托盤2的頂面10，第一壓縮機(jī)20和第二壓縮 機(jī)30均投入運(yùn)行，且從壓縮機(jī)等干燥空氣源29引入干燥空氣。兩臺(tái) 壓縮機(jī)20和30開(kāi)始運(yùn)行的同時(shí)，冷卻循環(huán)起動(dòng)，從而使冷的冷卻劑 流經(jīng)熱交換器(A) 35的一次側(cè)并冷卻其二次側(cè)。
冷卻劑通過(guò)繞過(guò)熱交換器(A)35的旁路36流入輔助進(jìn)入流路72。 旁通的冷卻劑從插入管52的端部引入中心管50,插入管52在中心管 50的深處開(kāi)口 ，從而使冷卻劑能夠到達(dá)其深處。
在此情況下，中心管50的遠(yuǎn)端封閉，從而使冷卻劑流經(jīng)輔助進(jìn)入 流路72并返回至中心管50的近端。顯然，冷卻劑循環(huán)經(jīng)過(guò)整個(gè)中心 管50，之后從出口55排出。
如上所述，干燥空氣從源29引入試驗(yàn)部3。之后，通過(guò)電磁閥19 經(jīng)空氣進(jìn)入口 78進(jìn)入排出管8，并流經(jīng)與排出管8保持接觸的輔助排 出管77?？諝饨?jīng)過(guò)集熱熱交換器43的二次側(cè)，之后經(jīng)過(guò)熱交換器(A) 35的二次側(cè)。
另外，空氣進(jìn)入進(jìn)入管7的空氣進(jìn)入口 56,并流經(jīng)進(jìn)入流路73 以進(jìn)入試驗(yàn)部3。之后，經(jīng)管路16進(jìn)入托盤2的腔室11，并從那里經(jīng) 過(guò)排出管8的中心管75。這樣，空氣流經(jīng)集熱熱交換器43的一次側(cè)， 并流經(jīng)輔助熱交換器(B) 41的一次側(cè)以排入大氣。
流經(jīng)各部分的媒介的變化的溫度
媒介(空氣)在流路的各段可具有不同溫度。首先，剛離開(kāi)源29 之后的干燥空氣為室溫。該空氣流經(jīng)輔助排出流路77，以下稱為"進(jìn) 氣"，且在流動(dòng)過(guò)程中被流經(jīng)排出管8的中心管75的另一路空氣(稱 為"排氣")冷卻。
根據(jù)上述說(shuō)明很明顯地，排氣的溫度比進(jìn)氣的溫度低，這意味著 排氣的溫度比室溫低。因此，進(jìn)氣通過(guò)經(jīng)排出流路75的壁與排氣接觸 而被奪走熱量。這樣獲得了冷空氣。
進(jìn)氣經(jīng)過(guò)輔助排出流路77，之后經(jīng)過(guò)集熱熱交換器43的二次側(cè)。 經(jīng)過(guò)排出管路8的進(jìn)氣通過(guò)與集熱熱交換器43內(nèi)的排氣交換熱量而被 冷卻。
更具體地，流經(jīng)集熱熱交換器43的一次側(cè)的排氣比進(jìn)氣的溫度低， 從而奪取進(jìn)氣的熱量。
經(jīng)過(guò)集熱熱交換器43的進(jìn)氣進(jìn)入熱交換器(A) 35，在那里通過(guò) 失去熱量而被冷卻。更具體地，進(jìn)氣流經(jīng)接收由冷卻裝置冷卻的冷卻 劑流的熱交換器(A) 35的二次側(cè)。因此，進(jìn)氣在流經(jīng)熱交換器(A) 35的過(guò)程中被冷卻。
經(jīng)過(guò)熱交換器(A) 35的二次側(cè)的空氣進(jìn)入進(jìn)入管7的空氣進(jìn)入 口56，且流經(jīng)進(jìn)入流路73以進(jìn)入試驗(yàn)部3。在通過(guò)期間，進(jìn)氣由冷卻 劑冷卻。
更具體地，進(jìn)氣流經(jīng)進(jìn)入流路73，另一方面，冷卻劑流經(jīng)輔助進(jìn) 入流路72。這些流路72和73相互鄰接以確保冷卻劑持續(xù)從進(jìn)氣中獲 取熱量，從而保持進(jìn)氣處于低溫。相反，流經(jīng)中心管50的冷卻劑和流 經(jīng)熱交換器(A) 35的冷卻劑溫度相同。因此，進(jìn)氣不容易熱變化。
進(jìn)氣進(jìn)入托盤2的腔室11并冷卻托盤2的表面，同時(shí)其溫度升高。 經(jīng)腔室11排出的空氣溫度保持低于室溫。
經(jīng)腔室11排出的空氣經(jīng)由管路17通過(guò)排出管8的排出流路75, 并將其冷量給予進(jìn)氣同時(shí)溫度升高。通過(guò)排出管8的中心管75的空氣 流經(jīng)集熱熱交換器43的一次側(cè)，并將其冷量給予進(jìn)氣同時(shí)溫度升高。
排氣流經(jīng)輔助熱交換器(B) 41的一次側(cè)，并有助于冷凝第一冷 卻循環(huán)中的冷卻劑。這樣，本實(shí)施例確保熱量吸收發(fā)生三次，從而提 高熱效率。最終排氣的溫度與室溫基本相同，從而使得沒(méi)有熱變化。 在常規(guī)系統(tǒng)中，經(jīng)托盤或工作臺(tái)的腔室排出的空氣事實(shí)上被排入大氣。 因此，出口覆蓋有露珠。根據(jù)本發(fā)明，因排氣溫度保持為室溫，所以 不會(huì)發(fā)生這種問(wèn)題。
上述實(shí)施例允許冷卻劑流經(jīng)進(jìn)入管7的中心管50，并允許進(jìn)氣流 經(jīng)進(jìn)入流路73，其中冷卻劑的溫度低于進(jìn)氣(大氣)，從而防止冷卻 劑失冷于大氣。可使冷卻劑在中心管50內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而在其中停留 較長(zhǎng)時(shí)間并提高熱交換效率。 另外，流路在中心管50內(nèi)彎曲，使得其中流動(dòng)的流體易受較大的 壓力損失。相反，中心管50外部的進(jìn)入流路73是直的，使得其中的 流體易受較小的壓力損失。這是本實(shí)施例允許進(jìn)氣流經(jīng)進(jìn)入流路73的 原因。然而，也可允許進(jìn)氣流經(jīng)中心管50而冷卻劑流經(jīng)進(jìn)入流路。
同樣，可允許排氣流經(jīng)排出管8的中心管75而進(jìn)氣環(huán)繞其流動(dòng)。 也可允許進(jìn)氣流經(jīng)中心管75而排氣環(huán)繞其流動(dòng)。原因在于進(jìn)氣溫度高 于排氣溫度。
僅為了說(shuō)明的目的，圖3和4示出了進(jìn)入管7具有進(jìn)入流路，且 流路沿相反方向延伸以構(gòu)成雙流路結(jié)構(gòu)，圖5示出了排出管8具有直 的流路。然而，本發(fā)明不限于此結(jié)構(gòu)，且排出管8可與進(jìn)入管7相同 地構(gòu)造，其中腔室及其周圍必須由外殼等包圍，并且還設(shè)有在腔室深 處開(kāi)口的管路以實(shí)現(xiàn)冷卻劑或液體的引入和排出。
本發(fā)明的另一實(shí)施例
圖6示出了本實(shí)施例的另一示例，其特征在于提供了具有保持相 互接觸的進(jìn)入管92和輔助進(jìn)入管93的單一進(jìn)入管91。圖6 (B)示出 了排出管8的變形；g卩，提供了單一排出管96，其中排出管97和輔助 排出流路98相互鄰接設(shè)置。
在上述實(shí)施例中，旁路36連接于進(jìn)入管7的中心管50，且繞過(guò)熱 交換器(A) 35。以下將參照?qǐng)D7說(shuō)明另一實(shí)施例
在圖7中，進(jìn)入管7的中心管50與熱交換器(A) 35串聯(lián)連接。 在圖7中所示的結(jié)構(gòu)中，進(jìn)入管7的中心管50設(shè)置于膨脹閥33的下 游，且熱交換器(A) 35設(shè)置于中心管50的下游。然而，熱交換器(A) 35可設(shè)置于中心管50的前面。
冷凝器31與膨脹閥33之間的中點(diǎn)可分支，且一路分支可連接于 進(jìn)入管7的中心管50。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于中心管50的插入管52可用 作毛細(xì)管。
在本實(shí)施例中，采用了具有兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的冷卻裝置，且在循環(huán) 的第二階段產(chǎn)生的冷卻劑被引入進(jìn)入管7中。然而，也可將循環(huán)的第 一階段中產(chǎn)生的冷卻劑引入進(jìn)入管7中。在此情況下，冷卻劑趨于具 有高于第一實(shí)施例中的溫度，且有必要使冷卻劑流經(jīng)外部流路。
在上述兩個(gè)實(shí)施例中，媒介為用于引入托盤2的腔室11內(nèi)的經(jīng)熱 調(diào)節(jié)的空氣，但是也可使用氮?dú)獾葰怏w代替空氣，也可使用液體。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)用于試驗(yàn)物品以查看其可如何耐受熱嚴(yán)酷環(huán)境的裝置供應(yīng)熱媒介的系統(tǒng)，具有進(jìn)行試驗(yàn)的試驗(yàn)部；通過(guò)并經(jīng)由進(jìn)入流路和排出流路與所述試驗(yàn)部連通的熱媒介供應(yīng)部；位于所述試驗(yàn)部?jī)?nèi)以便產(chǎn)生并保持其中的所需溫度的熱調(diào)節(jié)器，其特征在于，設(shè)置有可運(yùn)行于循環(huán)系統(tǒng)中的冷卻裝置，該冷卻裝置具有用于冷卻經(jīng)由所述進(jìn)入流路進(jìn)入所述試驗(yàn)部的媒介的熱交換器(A)；以及與所述進(jìn)入流路鄰接布置的輔助進(jìn)入流路，以便實(shí)現(xiàn)流經(jīng)所述輔助進(jìn)入流路的冷卻劑與經(jīng)由所述進(jìn)入流路進(jìn)入的媒介之間的熱交換。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述熱交換器(A)的一次側(cè) 用于流通冷卻劑，而二次側(cè)用于流通進(jìn)入所述試驗(yàn)部中的所述熱調(diào)節(jié) 器的媒介，且還包括從所述熱交換器(A)的一次側(cè)延伸的旁路，所述 旁路與所述輔助進(jìn)入流路連通。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述熱交換器(A)與所述輔 助進(jìn)入流路串聯(lián)連接。
4. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述試驗(yàn)部的所 述熱調(diào)節(jié)器包括相互鄰接布置的主排出流路和輔助排出流路，以便允 許從大氣流入的媒介或從所述熱調(diào)節(jié)器流出的媒介進(jìn)入所述輔助排出 流路，然后再流經(jīng)所述熱交換器(A)。
5. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括集熱熱交換器，用于實(shí)現(xiàn)經(jīng) 由所述排出流路流出的媒介與從大氣流入的媒介之間的熱交換，從而 從所述流出的媒介獲取冷量。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的系統(tǒng)，還包括位于所述冷卻裝置中的 壓縮機(jī)，以及用于實(shí)現(xiàn)經(jīng)由所述排出流路流出的媒介與已離開(kāi)所述壓 縮機(jī)的冷卻劑之間的熱交換的輔助熱交換器(B)。
7. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述進(jìn)入流路和 所述輔助進(jìn)入流路的組合以及所述排出流路和所述輔助排出流路的組 合各自具有包括中心管和覆蓋所述中心管的至少一部分的外管的多層 結(jié)構(gòu)。
8. 如權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述進(jìn)入流路 和所述輔助進(jìn)入流路的組合以及所述排出流路和所述輔助排出流路的 組合的其中之一具有包括中心管和覆蓋所述中心管的至少一部分的外 管的多層結(jié)構(gòu)。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其中所述中心管包括允許媒介 流入和流出的插入管，所述插入管在所述中心管的深處開(kāi)口 。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述中心管包括位于其遠(yuǎn)端 附近的端口，媒介或冷卻劑經(jīng)由所述端口進(jìn)入或排出，且所述插入管 插入所述端口附近。
11. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述媒介為氣 態(tài)，且所述熱調(diào)節(jié)器包括容納所述氣態(tài)媒介的腔室。
12. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中從所述試驗(yàn)部 的所述熱調(diào)節(jié)器流出的媒介用作流入媒介的冷卻劑。
全文摘要
對(duì)用于試驗(yàn)電子裝置和機(jī)械部件等物品以查看其可如何耐受熱嚴(yán)酷環(huán)境的試驗(yàn)機(jī)供應(yīng)熱媒介的系統(tǒng)，該熱嚴(yán)酷環(huán)境由與試驗(yàn)機(jī)連通的供應(yīng)部所供應(yīng)的熱媒介產(chǎn)生，其中在進(jìn)入的媒介和排出的媒介之間實(shí)現(xiàn)熱交換，以便獲得冷或熱的剩余焓并用于后續(xù)使用。
文檔編號(hào)G01M13/00GK101206158SQ20071030056
公開(kāi)日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者中西優(yōu)貴, 倉(cāng)良博伸, 西川太平 申請(qǐng)人:愛(ài)斯佩克株式會(huì)社