電熱恒溫箱分兩類(以下通稱為溫箱),一類是低溫的(60℃為限)稱為保溫箱或培養(yǎng)箱,或叫孵化箱。這類恒溫箱多用于生物培養(yǎng)方面的實(shí)驗(yàn)用,如培養(yǎng)微生物、生物等;另一類是高溫的(以200℃為限)稱為烘干箱或干燥箱等。雖溫度可高達(dá)200°C但常用在100~150℃之間。多用于烘焙、干燥、分解、消毒等等。
高溫恒溫箱的電熱絲分為兩大組,一大組為輔助加熱系統(tǒng),用于在短時(shí)間內(nèi)急需加熱開(kāi)至高溫。但不受自動(dòng)控制系統(tǒng)控制,因?yàn)樗淖冏柘到y(tǒng)(即爐絲,也叫發(fā)熱單元)直接與電源相接;另一大組為恒溫系統(tǒng),它的發(fā)熱單元與自動(dòng)控制系統(tǒng)相接。輔助系統(tǒng)在恒溫系統(tǒng)后面,用輔助系統(tǒng)的發(fā)熱單元時(shí),恒溫系統(tǒng)照樣發(fā)熱。所以,兩個(gè)發(fā)熱系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)扭把合用一只。常見(jiàn)的是四檔開(kāi)關(guān),如圖7-10所示。
當(dāng)扭把指在0,溫箱內(nèi)斷電停止加熱,1和2檔表示恒溫系統(tǒng)的兩個(gè)發(fā)熱單元,當(dāng)開(kāi)至1或2時(shí),都受自控裝置控制。這時(shí)溫箱內(nèi)只有一條或兩條爐絲加熱。3和4檔是輔助加熱系統(tǒng),當(dāng)開(kāi)至3和4檔時(shí),自控系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)都加熱。即當(dāng)開(kāi)至3時(shí),箱內(nèi)共有三條爐絲加熱,開(kāi)至4時(shí)即所有四條爐絲都加熱。
在使用恒溫箱時(shí),如果需要在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到100℃,可以將扭把扳至4,當(dāng)溫度達(dá)100℃時(shí),立即將四檔開(kāi)關(guān)退至2將輔助加熱系統(tǒng)斷電并調(diào)節(jié)自動(dòng)控制鈕在斷接點(diǎn),這時(shí)箱內(nèi)可以保持100℃的恒溫。
溫箱的構(gòu)造是根據(jù)各種類型的用途、要求,略有差異。以圖7-11概述如下:
(1)溫箱壁 一般都是四層,(從外向里)第一層是鐵皮;第二層為絕熱層,多用玻璃絲、石棉做成。低溫(60℃)的保溫箱有用水的密封層(有閥門和出氣孔)因?yàn)樗臐摕岽?、保溫時(shí)間長(zhǎng);第三層為傳熱良好的金屬板,如鋁;第四層為對(duì)流空氣層。下底有進(jìn)冷空氣孔,上頂蓋有出氣孔。
(2)電熱系統(tǒng) 一般為四個(gè)發(fā)熱單元分為兩大組,即上述的輔助加熱和恒溫加熱兩系統(tǒng)。電熱絲是根據(jù)溫箱類型選用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的鎳鉻合金絲,并繞成螺旋狀的線圈。安裝在箱的底部由滑動(dòng)電阻(即四檔開(kāi)關(guān))來(lái)調(diào)節(jié)。
(3)自動(dòng)控制系統(tǒng) 舊型號(hào)的溫箱自動(dòng)控制裝置比較簡(jiǎn)單,采用兩種膨脹系數(shù)不同的金屬片,或膨脹靈敏的金屬桿,借熱脹冷縮在不同溫度下有不同的伸長(zhǎng)或縮短長(zhǎng)度來(lái)控制斷電或通電。現(xiàn)在多采用電子管和維電器進(jìn)行自動(dòng)控制,靈敏度更高。
(4)換氣傳熱系統(tǒng) 一般小型的恒溫箱和低溫保溫箱,采用自然對(duì)流式,如圖7-12所示。這種形式是利用熱空氣輕于冷空氣形成自然循環(huán)對(duì)流的作用來(lái)進(jìn)行傳熱和換,達(dá)到箱內(nèi)溫度比較均勻,并將樣品蒸發(fā)出來(lái)的水蒸汽排出去。
大型的恒溫箱,如果完全依靠自然對(duì)流傳熱和排氣就達(dá)不到應(yīng)有效果,而且箱內(nèi)的四角容易形成死角。所以用安裝小型電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小風(fēng)扇,進(jìn)行鼓風(fēng),達(dá)到傳熱均勻和快速排氣的目的。這種恒溫箱稱為鼓風(fēng)干燥箱。傳熱、換氣構(gòu)造如圖7-13所示。
鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是可以調(diào)節(jié)的,根據(jù)需要調(diào)節(jié)鼓風(fēng)排氣的速度。這樣箱內(nèi)溫度更趨向均勻,一般溫度不差±0.5℃。