[发明专利]具有全球电压兼容性的再循环浴槽

说明书

本发明描述了再循环浴槽，其包括被配置为接收交流电的主功率输入和选择性地耦合到主功率输入的加热元件。所述加热元件响应于具有占空比的激活信号而选择性地耦合到所述主功率输入。基于所述交流电的电压来确定所述激活信号的占空比，并且所述占空比响应于所述交流电的电压的增大而减小。由此在较高交流电压下降低所述加热元件的额定值。耦合到所述主功率输入的功率单元向诸如耦合到压缩机和再循环泵的直流电动机之类的所述再循环浴槽的部分提供电压，该电压具有独立于所述交流电压的电压。所述再循环浴槽由此被配置为利用一定范围的交流电压进行操作。

技术领域

本发明总体上涉及再循环浴槽，并且更具体地，涉及被配置为利用由不同地区中的电网所提供的电压来进行操作的再循环浴槽。

背景技术

再循环浴槽用于实验室环境中，以在储液器中提供温度受控的工作液，例如水。最终用户可以通过将其应用设置在储液器中或者通过使工作液在储液器与外部应用之间循环来利用再循环浴槽。传统的再循环浴槽应用的使用包括将烧杯或其它容器设置在浴槽储液器的工作区中，并且控制外部器皿的温度。为了控制工作液的温度，再循环浴槽使液体通过加热或冷却元件，以便达到均匀的期望温度。

传统的再循环浴槽通常包括用于接收工作液的储液器、用于从工作液中去除热量的冷却单元、用于为工作液增加热量的加热单元、用于使工作液循环的再循环泵、以及控制器。在操作中，控制器选择性地激活冷却单元、加热单元和再循环泵，以使工作液的温度维持在期望水平。再循环浴槽依靠电能来进行操作，并且主要的耗电部件通常包括冷却单元、加热单元和再循环泵。例如，冷却单元通常包括向压缩机提供动力的交流(AC)电动机。压缩机使致冷剂通过一系列蒸发和冷凝换热器来进行循环，以从工作液中去除热量。冷却单元还可以包括电扇，以改善从冷凝换热器到周围环境的热传递。再循环泵类似地从AC电动机接收动力，并且加热器汲取流过将电功率转换成热的电阻加热元件的AC电流。

再循环浴槽通常通过位于操作再循环浴槽的位置处的一个或多个电源插座来从本地电网接收功率。然而，电网电压在不同地区的变化很大。例如，在美国和加拿大，通常向插座供应60Hz的频率下的115伏或208伏的功率。相比之下，欧洲供应50Hz的频率下的230伏的功率，并且日本可以供应50或60Hz频率下的100伏或200伏的功率。为了适应电压的这种大范围变化，传统的再循环浴槽被配置用于其将要被使用的地区。为了这个目的，可以基于将要使用再循环浴槽的地区中的可用电功率来选择AC电动机和加热元件。作为结果，向全球市场销售产品的再循环浴槽制造商必须保存包括其产品的多个版本的库存。这不仅产生了对跟踪并贮备多个单元的需求，还产生了对跟踪并贮备多种类型的替换零件的需求。因此，向具有不同电网标准的地区提供再循环浴槽增加了制造商和经销商的成本。

因此，需要改进的再循环浴槽，其可以利用全球各个地区中的可用电功率来进行操作，而在地区之间不需要定制零件或其它硬件变化。

发明内容

本发明克服了再循环浴槽的上述问题和其它缺点、不足以及挑战。尽管将结合某些实施例来描述本发明，但是应该理解的是，本发明并不限于这些实施例。相反，本发明包括可以包括在本发明的精神和范围内的所有替代物、修改和等同物。

在本发明的一个实施例中，提供了再循环浴槽，其包括被配置为接收交流电的主功率输入、以及响应于激活信号而选择性地耦合到主功率输入的加热元件。激活信号具有基于主功率输入处的交流电的电压而设置的占空比，由此使再循环浴槽适用于交流电的电压。

在本发明的另一个实施例中，提供了操作再循环浴槽的方法。所述方法包括利用控制器确定再循环浴槽的主功率输入处的交流电的电压。然后所述方法可以基于该电压来设置激活信号的占空比，并且通过产生激活信号来选择性地将加热元件耦合到主功率输入。