一种悬浮真空恒温箱.pdf

本发明提供了一种悬浮真空恒温箱，属于保温设备领域，包括外箱及设于外箱内的内箱，所述外箱及内箱上均设有盖体，外箱的内表面及内箱的外表面上分别设有磁极相对的磁铁，通过磁铁之间的相互作用使内箱与外箱不接触，外箱的内表面还设有红外反射率大于30％的反射层，外箱上设有气孔，气孔上设有阀门。这种悬浮真空恒温箱，不仅可以起到对物品的保温效果，且其保温效果非常好，可很长时间地保持物品的温度，给家庭及工业生产带来了便利。

1.  一种悬浮真空恒温箱，其特征在于，包括外箱及设于外箱内的内箱，所述外箱及内箱上均设有盖体，外箱的内表面及内箱的外表面上分别设有磁极相对的磁铁，通过磁铁之间的相互作用使内箱与外箱不接触，外箱的内表面还设有红外反射率大于30％的反射层，外箱上设有气孔，气孔上设有阀门。

2.  根据权利要求1所述的悬浮真空恒温箱，其特征在于，所述反射层的红外反射率大于90％。

3.  根据权利要求2所述的悬浮真空恒温箱，其特征在于，所述反射层用金属箔制成。

4.  根据权利要求1所述的悬浮真空恒温箱，其特征在于，所述外箱上设有真空计。

5.  根据权利要求1所述的悬浮真空恒温箱，其特征在于，所述气孔上连接有抽真空设备。

6.  根据权利要求1所述的悬浮真空恒温箱，其特征在于，设于内箱侧壁的磁铁为围绕内箱一圈的环形。

7.  根据权利要求1所述的悬浮真空恒温箱，其特征在于，设于内箱外表面的磁铁及设于外箱内表面的磁铁个数一致且均有至少4个。

8.  根据权利要求7所述的悬浮真空恒温箱，其特征在于，所述磁铁为长方体，内箱外表面及外箱内表面上均设有可容纳磁铁的沉槽。

9.  根据权利要求8所述的悬浮真空恒温箱，其特征在于，所述沉槽的深度与磁铁的厚度一致。

10.  根据权利要求9所述的悬浮真空恒温箱，其特征在于，所述沉槽均匀间隔设置于内箱外表面及外箱内表面。

一种悬浮真空恒温箱
技术领域
本发明涉及保温设备领域，具体而言，涉及一种悬浮真空恒温箱。
背景技术
在生活中或工业领域内，经常需要对物品进行保温处理，使其保持低温或高温。
在保温时要用到保温箱，现有的保温箱基本分为两种，一是借助其他能量的不停的消耗起到对物品的保温作用，例如冰箱，这种保温设备需要消耗较多能源，给使用增加成本，且在没有外部能源时就不能起到保温的作用；另一种是用隔热保温材料制成的保温箱，这种保温箱使用时不需要消耗其他能量，但保温效果较差，物品会不断地吸热或散热，最终与外界温度一致。
因此，现有技术中的保温箱都不够理想。
发明内容
本发明提供了一种悬浮真空恒温箱，旨在改善上述问题。
本发明是这样实现的：
一种悬浮真空恒温箱，包括外箱及设于外箱内的内箱，所述外箱及内箱上均设有盖体，外箱的内表面及内箱的外表面上分别设有 磁极相对的磁铁，通过磁铁之间的相互作用使内箱与外箱不接触，外箱的内表面还设有红外反射率大于30％的反射层，外箱上设有气孔，气孔上设有阀门。
磁极相对的意思就是：外箱的内表面的磁铁的N极朝向内箱，内箱的外表面的磁铁的N极朝向外箱；或者外箱的内表面的磁铁的S极朝向内箱，内箱的外表面的磁铁的S极朝向外箱。
将带有物品的内箱放入外箱内部。受磁力的作用，内箱可悬浮在外箱内。内箱放至外箱内，盖上外箱的盖体，用抽真空设备从外箱上的气孔将外箱与内箱之间的空气抽出，使外箱与内箱之间为真空状态。真空的含义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态，是一种物理现象。在真空状态下，热量缺少介质，其传播更慢，更有利于热量的保存。
外箱的内表面设置的红外反射率大于30％的反射层可以有效地减少其热辐射时热量的散失，使物品更容易被保温。
优选地，所述反射层的红外反射率大于90％。这样使得热辐射中大部分的热量不会散失，使物品保温性能更好。
优选地，所述反射层用金属箔制成。金属箔的种类有赤金、银箔、铜箔和铝箔几种，铝箔又称阻隔膜、反射膜等。由铝箔贴面+聚乙烯薄膜+纤维编织物+金属涂膜通过热熔胶层压而成，铝箔具有隔热保温、防水、防潮等功能。具有卓越的隔热保温性能，可以反射掉93％以上的辐射热。
优选地，所述外箱上设有真空计。通过真空计可看出外箱与内箱之间的气压，根据实际情况进行调整。
优选地，所述气孔上连接有抽真空设备。这样不需要借助外部设备也可将外箱与内箱之间抽为真空。
可选地，设于内箱侧壁的磁铁为围绕内箱一圈的环形。相应地，外箱内表面的磁铁也是环形。这种设计的磁铁分布均匀，可轻易地使内箱在侧方向上的磁力处于平衡。
可选地，设于内箱外表面的磁铁及设于外箱内表面的磁铁个数一致且均有至少4个。当内箱的外形及外箱的内部形状均为圆柱形时，在内箱的底部设置一个磁铁，内箱的侧部设置三个磁铁，在外箱设置同样的磁铁，可使内箱受力平衡；当内箱的外形及外箱的内部形状均为正方体或长方体时，在内箱的底部设置一个磁铁，内箱的每一个侧面均设置一个磁铁，在外箱设置同样的磁铁，可使内箱受力平衡。
优选地，所述磁铁为长方体，内箱外表面及外箱内表面上均设有可容纳磁铁的沉槽。将磁铁放置在沉槽内可完成磁铁的安装。为使磁铁安装牢固可使磁铁及沉槽较为紧密地配合，使磁铁装上后不会晃动。
优选地，所述沉槽的深度与磁铁的厚度一致。这样的设计可使磁铁与沉槽配合的更为紧密，不会晃动或掉落。
优选地，所述沉槽均匀间隔设置于内箱外表面及外箱内表面。这样的设置可使内箱内装载物品的重量范围更大：当物品较轻时，在沉槽内放置较少的磁铁，使内箱与外箱之间的磁力较小，使内箱能够处于悬浮状态；当物品较重时，在沉槽内放置较多的磁铁，使内箱与外箱之间的磁力较大，使内箱能够处于悬浮状态。
本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的悬浮真空恒温箱，不仅可以起到对物品的保温效果，且其保温效果非常好，可很长时间地保持物品的温度，给家庭及工业生产带来了便利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例第一方案提供的悬浮真空恒温箱的剖视图；
图2是本发明实施例提供的悬浮真空恒温箱的主视图；
图3是本发明实施例第一方案提供的悬浮真空恒温箱的内箱的轴测图；
图4是本发明实施例第二方案提供的悬浮真空恒温箱的剖视图；
图5是本发明实施例第二方案提供的悬浮真空恒温箱的内箱的轴测图。
图中标记分别为：
外箱101；内箱102；盖体103；磁铁104；反射层105；气孔106；真空计107；沉槽108。
具体实施方式
在生活中或工业领域内，经常需要对物品进行保温处理，使其保持低温或高温。
在保温时要用到保温箱，现有的保温箱基本分为两种，一是借助其他能量的不停的消耗起到对物品的保温作用，例如冰箱，这种 保温设备需要消耗较多能源，给使用增加成本，且在没有外部能源时就不能起到保温的作用；另一种是用隔热保温材料制成的保温箱，这种保温箱使用时不需要消耗其他能量，但保温效果较差，物品会不断地吸热或散热，最终与外界温度一致。
因此，现有技术中的保温箱都不够理想。
本领域技术人员长期以来一直在寻求一种改善该问题的工具或方法。
鉴于此，本发明的设计者通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，设计出了一种悬浮真空恒温箱，使用这种悬浮真空恒温箱可较好地改善上述问题。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设 备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参阅图1-图5
本实施例提供的悬浮真空恒温箱，包括外箱101及设于外箱101内的内箱102，所述外箱101及内箱102上均设有盖体103，外箱 101的内表面及内箱102的外表面上分别设有磁极相对的磁铁104，通过磁铁104之间的相互作用使内箱102与外箱101不接触，外箱101的内表面还设有红外反射率大于30％的反射层105，外箱101上设有气孔106，气孔106上设有阀门。
在组装使用时，打开内箱102的盖体103可向其内部放置物品，优选地，在这之前还可将内箱102的温度提升或降至与该物品的温度接近，具体地，如果需要保温的物品是高温物体，可先将内箱102加热；需要保温的物品是低温物体，可先将内箱102放入冰箱中冰冻或在内箱102中加入冰块。
磁极相对的意思就是：外箱101的内表面的磁铁104的N极朝向内箱102，内箱102的外表面的磁铁104的N极朝向外箱101；或者外箱101的内表面的磁铁104的S极朝向内箱102，内箱102的外表面的磁铁104的S极朝向外箱101。也就是说内箱102外表面的磁铁104及外箱101内表面的磁铁104相互排斥。
将带有物品的内箱102放入外箱101内部。受磁力的作用，内箱102可悬浮在外箱101内。要实现这种功能，磁铁104的大小、磁力及位置需根据实际情况设计，具体地，根据内箱102的重量及大小、所装入物品的重量来设计。
要实现内箱102悬浮且静止在外箱101内，需使内箱102受力平衡，即内箱102与物品的重力之和等于内箱102所受的向上的磁力，内箱102侧方向所受的磁力平衡。
内箱102的外形及外箱101的内部形状有多种实现方式，例如，内箱102的外形及外箱101的内部均为正方体、长方体，优选为圆柱形、圆锥形，更优选为球形，使其更容易受力平衡。附图中所示的内箱102为长方体，实际应用中并不限于长方体。
此处的磁铁104优选为永磁体。
内箱102内每次放置的物品重量不一致，放置的物品越轻，内箱102的底面距离外箱101越远，反之越近；当内箱102为空箱时，需确保内箱102的顶面不会触碰到外箱101，以防止二者接触后进行热传导，当内箱102内放置较多物品时，需确保内箱102的底面不会触碰到外箱101。内箱102处于悬浮状态不与其他物体接触，使内箱102不与除其内部物品外的其他物体发生热传导，可使其内部的物品的温度长久保持，极大地降低热量散失速度。选择合适的磁铁104可以实现上述效果，或者通过调整磁铁104的数量也可实现上述效果。
内箱102放至外箱101内，盖上外箱101的盖体103，用抽真空设备从外箱101上的气孔106将外箱101与内箱102之间的空气抽出，使外箱101与内箱102之间为真空状态，抽至真空后关闭阀门，使其内部保持真空状态；当需要打开外箱101取出内箱102时，先慢慢打开阀门，使外箱101内部进入空气，待其内部气压与外界一致时，再将盖体103打开取出内箱102。真空的含义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态，是一种物理现象。在真空状态下，热量缺少介质，其传播更慢，更有利于热量的保存。
热量传递的途径有三种：
传导，固体与固体接触；
对流，固体与气体或液体接触，气体与气体或液体接触，液体与液体接触；
辐射，物体没有接触。
内箱102处于真空悬浮状态，可防止物品的热量以传导及对流的形式散失，但热量还会以辐射的形式散失，虽然在真空状态下热辐射的速率低到基本可以忽略不计。
热辐射是物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。热量传递的3种方式之一。一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，温度愈高，辐射出的总能量就愈大，短波成分也愈多。热辐射的光谱是连续谱，波长覆盖范围理论上可从0直至无穷大，一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线传播。由于电磁波的传播无需任何介质，所以热辐射是在真空中唯一的传热方式。
存放在内箱102中的物体一般不会发出可见光而只会以红外线的方式进行热辐射。普通物质是红外线反射率在10％-15％之间，当内箱102内的物品产生的热辐射扩散至外箱101时，只有一小部分被反射，而热辐射中的大部分热量流失。
而外箱101的内表面设置的红外反射率大于30％的反射层105可以有效地减少其热辐射时热量的散失，使物品的保温时间更长。
有过这样一个实验，在同一地区建造了两个设计相同的小学，A小学屋顶用反射率为12％的普通的绿色颜料，B小学屋顶用反射率为29％的绿色IR颜料，在夏季两所小学均打开空调，与屋顶使用普通绿色颜料的A小学相比，屋顶使用IR颜料的B小学，第一年节省的电费为$8803，预计20年可节省电费$101650。可以看出，红外反射率高的材料有助于隔断热量的传递。
优选地，反射层105的红外反射率大于90％。这样使得热辐射中大部分的热量不会散失，使物品保温性能更好。
此时反射层105优选为金属箔制成，金属箔的种类有赤金、银箔、铜箔和铝箔几种，更优选为铝箔。
铝箔又称阻隔膜、反射膜等。由铝箔贴面+聚乙烯薄膜+纤维编织物+金属涂膜通过热熔胶层压而成，铝箔具有隔热保温、防水、防潮等功能。具有卓越的隔热保温性能，可以反射掉93％以上的辐射热。
进一步地，所述外箱101上设有真空计107。通过真空计107可看出外箱101与内箱102之间的气压，根据实际情况进行调整。
优选地，气孔106上连接有抽真空设备。这样不需要借助外部设备也可将外箱101与内箱102之间抽为真空。
可选地，如图5所示，内箱102侧壁的磁铁104为围绕内箱102一圈的环形。相应地，外箱101内表面的磁铁104也是环形。这种设计的磁铁104分布均匀，可轻易地使内箱102在侧方向上的磁力处于平衡。
可选地，设于内箱102外表面的磁铁104及设于外箱101内表面的磁铁104个数一致且均有至少4个。
当内箱102的外形及外箱101的内部形状均为圆柱形时，在内箱102的底部设置一个磁铁104，内箱102的侧部设置三个磁铁104，在外箱101设置同样的磁铁104，可使内箱102受力平衡；当内箱102的外形及外箱101的内部形状均为正方体或长方体时，在内箱102的底部设置一个磁铁104，内箱102的每一个侧面均设置一个磁铁104，在外箱101设置同样的磁铁104，可使内箱102受力平衡。
进一步地，磁铁104为长方体，内箱102外表面及外箱101内表面上均设有可容纳磁铁104的沉槽108。将磁铁104放置在沉槽108内可完成磁铁104的安装。为使磁铁104安装牢固可使磁铁104及沉槽108较为紧密地配合，使磁铁104装上后不会晃动。
优选地，沉槽108的深度与磁铁104的厚度一致。这样的设计可使磁铁104与沉槽108配合的更为紧密，不会晃动或掉落。
优选地，沉槽108均匀间隔设置于内箱102外表面及外箱101内表面。如图3所示，这样的设置可使内箱102内装载物品的重量范围更大：当物品较轻时，在沉槽108内放置较少的磁铁104，使内箱102与外箱101之间的磁力较小，使内箱102能够处于悬浮状态；当物品较重时，在沉槽108内放置较多的磁铁104，使内箱102与外箱101之间的磁力较大，使内箱102能够处于悬浮状态。
如图3中所示，内箱102上开设有三个沉槽108的该侧，可以放置一个磁铁104，也可以放置两个磁铁104，还可以放置三个磁铁104。
沉槽108的设置方式并不限于图中所示，还可以是其他方式。
本实施例通过上述设计得到的悬浮真空恒温箱，不仅可以起到对物品的保温效果，且其保温效果非常好，可很长时间地保持物品的温度，给家庭及工业生产带来了便利。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。