智能型人工環境氣候箱的制作方法

專利名稱：智能型人工環境氣候箱的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種人工氣候箱，具體地說是一種智能型人工環境氣候箱。
背景技術：
人工氣候箱是具有光照、 加濕功能的高精度冷熱恒溫設備，為用戶提供一個理想的人工氣候實驗環境。人工氣候箱適用于植物的生長和組織培養，種子發芽、育苗、微生物的培養試驗；昆蟲小動物的飼養；水質監測的BOD測定；藥材、木材、建材的老化及使用壽命測試等，以及其他用途的光照，恒溫、恒濕的專用試驗設備。人工氣候箱使用具體要求1、溫度恒定；2、濕度穩定；3光照度滿足可變；4、試驗對溫度、濕度、光照每個時間段的控制要求及時間，也就是根據試驗要求，把每一個時間段內，溫度、濕度、光照度等實現智能控制設定參數在可控范圍內。溫度控制精度最重要，控溫精度一般在± I. (TC左右。為了控制溫度國內外生產廠家的現有技術都采用冷熱平衡的原理的模式；基本的原理是制冷系統給箱體提供一個固定制冷量的環境，為了這個穩定的環境，制冷系統必須連續工作，致使壓縮機和風扇系統連續運行；如果實驗周期為十天或更長時間(由于種子培養至長成植物一直在人工氣候箱內完成)，由于壓縮機運行過程中得不到停機休息，機械壓縮磨擦、電機線圈產生大量的熱量，使壓縮機長時間處于高溫狀態，壓縮機長時間的高溫加劇了壓縮機潤滑油老化，使其機械潤滑效能降低，潤滑系統的效能降低又加劇機械的磨損；使之成為惡性循環；壓縮機的運行壽命無法得到保障。損壞壓機成為人工氣候箱的普遍現象。被業界戲稱為進口國產壓縮機的“克星”。況且壓縮機一直在不停的工作，太費電。
發明內容本發明的技術任務是提供一種節能、省電、環保、穩定、可增加壓縮機使用壽命的智能型人工環境氣候箱。本發明的技術任務是按以下方式實現的，包括箱體、制冷系統、電氣控制系統、力口熱棒、加濕器，電氣控制系統控制制冷系統、加熱棒和加濕器給箱體內制冷或加熱或加濕；箱體包括外殼和不銹鋼內膽體，外殼前側設置有外門，外殼兩側面內側及外門內側均安裝有燈管，不銹鋼內膽體左右兩側面開窗安裝有中空玻璃，不銹鋼內膽體前側設置有鋼化玻璃內門；制冷系統包括壓縮機制冷循環系統和蓄冷箱蓄冷循環系統；壓縮機制冷循環系統的循環回路為壓縮機、冷凝器、板式換熱器通過管路依次連通；蓄冷箱蓄冷循環系統的循環回路為板式換熱器通過管路連通到電動三通閥，電動三通閥一個出口通過管路連通到蒸發器一端，電動三通閥另一個出口通過管路連通到蓄冷箱，蒸發器另一端通過管路連通到蓄冷箱，蓄冷箱通過管路連通到板式換熱器；上述蓄冷箱蓄冷循環系統的循環回路上還連通有循環泵；上述壓縮機制冷循環系統的循環回路內設置有制冷劑，上述蓄冷箱蓄冷循環系統的循環回路內設置有蓄冷液；冷凝器附近設置有冷卻風機，蒸發器附近設置有循環風機，電氣控制系統設置在箱體內。蓄冷液為水或者酒精或者蓄冷劑。[0007]壓縮機制冷循環系統的循環回路上還連通有換熱型過濾器和熱力膨脹閥，壓縮機制冷循環系統的循環回路為壓縮機的出氣口通過管路連通到冷凝器一端，冷凝器另一端通過管路連通到換熱型過濾器的入口一，換熱型過濾器的出口一通過管路連通到板式換熱器的入口一，板式換熱器的出口一通過管路連通到換熱型過濾器的入口二，換熱型過濾器的出口二通過管路連通到壓縮機的吸氣口，換熱型過濾器的出口一與板式換熱器的入口一之間的管路上設置有熱力膨脹閥。蓄冷箱蓄冷循環系統的循環回路上還連通有過濾器和流量開關，蓄冷箱蓄冷循環系統的循環回路為板式換熱器的出口二通過管路連通到電動三通閥的入口，電動三通閥的一個出口通過管路直接連通到蓄冷箱，電動三通閥的另一個出口通過管路連通到蒸發器的一端，蒸發器的另一端通過管路連通到蓄冷箱，蓄冷箱通過管路連通到板式換熱器的入口二，蓄冷箱與板式換熱器的入口二之間的管路上設置有循環泵、過濾器、流量開關。電氣控制系統包括人機對話觸摸顯視屏、工業自動化控制機、箱體內溫度傳感器 XT、箱體內超溫溫度傳感器CT、環境溫度傳感器HT、冷媒溫度傳感器LMT、流量開關LK、高壓開關HP、低壓開關LP、風壓開關FPK、門開關MK、高溫開關GTK、水位開關SWK;人機對話觸摸顯視屏設置在箱體外殼的外門上，箱體內溫度傳感器XT、箱體內超溫溫度傳感器CT設置在箱體內，環境溫度傳感器HT固定在冷凝器外殼表面通風處，冷媒溫度傳感器LMT固定在蓄冷箱內側，流量開關LK設置在蓄冷箱與板式換熱器之間的管路上，高壓開關HP設置在壓縮機的出氣口處，低壓開關LP設置在壓縮機的吸氣口處，風壓開關FPK設置在箱體內循環風機的吸氣口和排氣口側；門開關MK固定在箱體外側位于外門附近；高溫開關GTK固定在箱體內加熱棒的上側；水位開關SWK在蓄冷箱內側；工業自動化控制機控制冷卻風機的開關、循環風機的開關、壓縮機的開關、循環泵的開關、加熱棒的開關、加濕器的開關、電動三通閥的開關、燈管的開關、人機對話觸摸顯視屏、箱體內溫度傳感器XT、箱體內超溫溫度傳感器CT、環境溫度傳感器HT、冷媒溫度傳感器LMT、流量開關LK、高壓開關HP、低壓開關LP、風壓開關FPK、門開關MK、高溫開關GTK、水位開關SWK。箱體為立式箱體結構，箱體的底部或者箱體的頂部設置有制冷箱，加熱棒及循環風機與蒸發器設置在箱體內，位于外殼的后側面與不銹鋼內膽體的后側面之間，制冷系統其余元器件設置在制冷箱內。箱體的外殼與不銹鋼內膽體之間設置有保溫材料，外殼的外門采用金屬冷軋鋼板表面靜電噴塑處理；外殼的外門內側四周設置有密封條，不銹鋼內膽體的鋼化玻璃內門的門封接合部設置有密封條。不銹鋼內膽體的后側面上開有長條式送回風口。燈管為日光燈管或者LED燈管。加濕器為外置加濕器，位于箱體外部，加濕器的出氣口通過管路連接到箱體內。工作原理是系統冷媒經壓縮機壓縮產生高溫高壓(冷媒)氣體排至冷凝器，高溫高壓冷媒氣體經冷凝器放熱，冷卻風扇冷卻后，冷媒變成高壓液體，高壓液體經換熱型過濾器、熱力膨脹閥節流，進入不銹鋼板式換熱器蒸發吸收熱成低壓氣體；經壓縮機的吸氣口進入壓縮機；形成一個往復循環，冷媒在不斷的往復循環過程中吸收板式換熱器另一側中蓄冷液體的熱量。蓄冷液體在循環泵的循環工作下，把蓄冷箱內的蓄冷液流經板式換熱器降溫，在循環泵的作用下蓄冷箱內的蓄冷液不斷經板式換熱器吸熱降溫，把蓄冷箱內的蓄冷液由常溫降至低溫并儲存在蓄冷箱內。當智能型人工環境氣候箱內需要降溫時，循環泵開始工作，把低溫蓄冷液送到蒸發器，通過箱體內循環風扇把蒸發器內蓄冷液的冷量均勻送至箱體空間內，達到箱體內降溫的目的。流程為蓄冷箱內的蓄冷液經循環泵加壓，通過過濾器、流量開關、電動三通閥得電動作后、進蒸發器、然后流至蓄冷箱。各功能的實現試驗超溫保護功能，箱體溫度升溫失控，超過設定溫度值10度以上時，工業自動化控制機輸出電信號加熱功能停止，報警信號輸出，保護試驗物體因高溫損壞。開門報警是由門開關發出通短信號傳給工業自動化控制機，工業自動化控制機收到門開關給的通斷信號后，做出判斷并控制箱體內循環風機、加熱棒、加濕器、制冷等功能開與關。壓縮機高低壓保護，是由安裝在壓縮機排氣管的高壓開關和壓縮機吸氣管的低壓開關的信號傳給工業自動化控制機，而工業自動化控制機收到異常信號后控制繼電器動作使壓機停止工作，并發出報警信號(人機對話觸摸顯視屏上的故障燈亮，蜂鳴器響)。當箱體內循環風機出現故障時(風機不轉現象)，風壓開關將風機故障信號傳給工業自動化控制機，工業自動化控制機便控制繼電器停止，加熱、制冷、除濕、加濕功能停止，并輸出報警信號。電加熱高溫報警也是通過高溫開關，檢測加熱棒周圍溫度過高時輸出故障信號傳給工業自動化控制機，而工業自動化控制機輸出電信號給繼電器停止加熱功能，并輸出報
警信號。本發明的智能型人工環境氣候箱具有以下優點I、制冷系統采用兩個循環系統，使壓縮機能夠間歇工作，可按需輸送冷量，節能、省電、增加了壓縮機的使用壽命；2、觸摸屏采用人機對話觸摸顯視屏，操作更簡單；3、燈管可采用LED燈管，更加省電；4、長條出風口的風道系統，使箱體溫度更加均勻，無死角循環風系統；5、具有試驗超溫保護功能、開門報警功能、壓縮機高低壓保護報警、風機故障停止加熱并報警，電加熱高溫報警等功能；6、設計合理、使用方便、節能省電、壽命長等特點，因而，具有很好的推廣使用價值。
以下結合附圖
對本發明進一步說明。附圖I為智能型人工環境氣候箱的結構外觀示意圖；附圖2為智能型人工環境氣候箱的箱體的俯視剖面圖；附圖3為智能型人工環境氣候箱的制冷系統的結構原理圖；附圖4為智能型人工環境氣候箱的電氣控制系統的電器原理圖。圖中1、箱體，2、制冷箱，3、壓縮機，4、冷凝器，5、換熱型過濾器，6、熱力膨脹閥，7、板式換熱器，8、過濾器，9、循環泵，10、冷卻風機，11、蓄冷箱，12、電動三通閥，13、蒸發器，14、循環風機，15、加熱棒，16、加濕器，17、管路，18、換熱型過濾器的入口一，19、換熱型過濾器的出口一，20、換熱型過濾器的入口二，21、換熱型過濾器的出口二，22、板式換熱器的入口一，23、板式換熱器的出口一，24、板式換熱器的入口二，25、板式換熱器的出口二，26、長條式送回風口，27、外殼，28、不銹鋼內膽體，29、外門，30、燈管，31、中空玻璃，32、鋼化玻璃內門，33、保溫材料，34、密封條，35、人機對話觸摸顯視屏，36、工業自動化控制機；XT為箱體內溫度傳感器，CT為箱體內超溫溫度傳感器，HT為環境溫度傳感器，LMT為冷媒溫度傳感器，LK為流量開關，HP為高壓開關，LP為低壓開關，FPK為風壓開關，MK為門開關，GTK為高溫開關，SWK為水位開關。圖3中虛線框A中為壓縮機制冷循環系統，虛線框B內為蓄冷箱蓄冷循環系統，一為冷媒流向。
具體實施方式
參照說明書附圖和具體實施例對本發明的智能型人工環境氣候箱作以下詳細地說明。實施例本發明的智能型人工環境氣候箱，其結構包括箱體I、制冷系統、電氣控制系統、力口熱棒15、加濕器16,電氣控制系統控制制冷系統、加熱棒15和加濕器16給箱體I內制冷或加熱或加濕；箱體I包括外殼27和不銹鋼內膽體28，外殼27前側設置有外門29，外殼27兩側面內側及外門29內側均安裝有燈管30，不銹鋼內膽體28左右兩側面開窗安裝有中空玻璃31，不銹鋼內膽體28前側設置有鋼化玻璃內門32 ;制冷系統包括壓縮機制冷循環系統(圖3中虛線框A中)和蓄冷箱蓄冷循環系統(圖3中虛線框B中)；壓縮機制冷循環系統的循環回路為壓縮機3、冷凝器4、板式換熱器7通過管路17依次連通；蓄冷箱蓄冷循環系統的循環回路為板式換熱器7通過管路17連通到電動三通閥12，電動三通閥12 —個出口通過管路17連通到蒸發器13 —端，電動三通閥12另一個出口通過管路17連通到蓄冷箱11，蒸發器13另一端通過管路17連通到蓄冷箱11，蓄冷箱11通過管路17連通到板式換熱器7 ;上述蓄冷箱蓄冷循環系統的循環回路上還連通有循環泵9 ;上述壓縮機制冷循環系統的循環回路內設置有制冷劑，上述蓄冷箱蓄冷循環系統的循環回路內設置有蓄冷液；蓄冷液為水或者酒精或者蓄冷劑。冷凝器4附近設置有冷卻風機10，蒸發器13附近設置有循環風機14,電氣控制系統設置在箱體I內。壓縮機制冷循環系統的循環回路上還連通有換熱型過濾器5和熱力膨脹閥6，壓縮機制冷循環系統的循環回路為壓縮機3的出氣口通過管路17連通到冷凝器4 一端，冷凝器4另一端通過管路17連通到換熱型過濾器的入口一 18，換熱型過濾器的出口一 19通過管路17連通到板式換熱器的入口一 22，板式換熱器的出口一 23通過管路17連通到換熱型過濾器的入口二 20，換熱型過濾器的出口二 21通過管路17連通到壓縮機3的吸氣口，換熱型過濾器的出口一 19與板式換熱器的入口一 22之間的管路上設置有熱力膨脹閥6。蓄冷箱蓄冷循環系統的循環回路上還連通有過濾器8和流量開關LK，蓄冷箱蓄冷循環系統的循環回路為板式換熱器的出口二 25通過管路17連通到電動三通閥12的入口，電動三通閥12的一個出口通過管路17直接連通到蓄冷箱11，電動三通閥12的另一個出口通過管路17連通到蒸發器13的一端，蒸發器13的另一端通過管路17連通到蓄冷箱11，蓄冷箱11通過管路17連通到板式換熱器的入口二 24，蓄冷箱11與板式換熱器的入口、二 24之間的管路17上設置有循環泵9、過濾器8、流量開關LK。電氣控制系統包括人機對話觸摸顯視屏35、工業自動化控制機36、箱體內溫度傳感器XT、箱體內超溫溫度傳感器CT、環境溫度傳感器HT、冷媒溫度傳感器LMT、流量開關LK、高壓開關HP、低壓開關LP、風壓開關FPK、門開關MK、高溫開關GTK、水位開關SWK ;人機對話觸摸顯視屏35設置在箱體I外殼的外門29上，箱體內溫度傳感器XT、箱體內超溫溫度傳感器CT設置在箱體I內，環境溫度傳感器HT固定在冷凝器4外殼表面通風處，冷媒溫度傳感器LMT固定在蓄冷箱11內側，流量開關LK設置在蓄冷箱11與板式換熱器7之間的管路17上，聞壓開關HP設置在壓縮機3的出氣口處,低壓開關LP設置在壓縮機3的吸氣口處，風壓開關FPK設置在箱體I內循環風機14的吸氣口和排氣口側；門開關MK固定在箱體I外側位于外門29附近；高溫開關GTK固定在箱體I內加熱棒15的上側；水位開關SWK在蓄冷箱11內側；工業自動化控制機36控制冷卻風機10的開關、循環風機14的開關、壓縮機3的開關、循環泵9的開關、加熱棒15的開關、加濕器16的開關、電動三通閥12的開關、燈管30的開關、人機對話觸摸顯視屏35、箱體內溫度傳感器XT、箱體內超溫溫度傳感器CT、環 境溫度傳感器HT、冷媒溫度傳感器LMT、流量開關LK、高壓開關HP、低壓開關LP、風壓開關FPK、門開關MK、高溫開關GTK、水位開關SWK。箱體I為立式箱體結構，箱體I的底部或者箱體的頂部設置有制冷箱2，加熱棒15及循環風機14與蒸發器13設置在箱體I內，位于外殼27的后側面與不銹鋼內膽體28的后側面之間，制冷系統其余元器件設置在制冷箱2內。箱體I的外殼27與不銹鋼內膽體28之間設置有保溫材料33，外殼27的外門29采用金屬冷軋鋼板表面靜電噴塑處理；外殼27的外門29內側四周設置有密封條34，不銹鋼內膽體28的鋼化玻璃內門32的門封接合部設置有密封條34。不銹鋼內膽體28的后側面上開有長條式送回風口 26。燈管30為日光燈管或者LED燈管。加濕器16為外置加濕器，位于箱體I外部，加濕器16的出氣口通過管路連接到箱體I內。通過人機對話觸摸顯視屏35設定運行模式分單段、多段運行；以及每段中運行參數溫度、濕度、光照、時間等參數，以及系統的運行、停止；運行參數的設定查詢等。人機對話觸摸顯視屏35將運行參數指令發給工業自動化控制機36，工業自動化控制機36將箱體內溫度傳感器XT、箱體內超溫溫度傳感器CT、環境溫度傳感器HT、冷媒溫度傳感器LMT傳輸的參數比較處理后，分別通過工業自動化控制機36輸出電信號控制箱體I內冷卻風機10、循環風機14、壓縮機3、加熱棒15、加濕器16、燈管30、循環泵9、電動三通閥12的啟停。本發明的智能型人工環境氣候箱其加工制作非常簡單方便，按說明書附圖所示。除說明書所述的技術特征外，均為本專業技術人員的已知技術。
權利要求1.智能型人工環境氣候箱，包括箱體、制冷系統、電氣控制系統、加熱棒、加濕器，電氣控制系統控制制冷系統、加熱棒和加濕器給箱體內制冷或加熱或加濕；其特征在于箱體包括外殼和不銹鋼內膽體，外殼前側設置有外門，外殼兩側面內側及外門內側均安裝有燈管，不銹鋼內膽體左右兩側面開窗安裝有中空玻璃，不銹鋼內膽體前側設置有鋼化玻璃內門；制冷系統包括壓縮機制冷循環系統和蓄冷箱蓄冷循環系統；壓縮機制冷循環系統的循環回路為壓縮機、冷凝器、板式換熱器通過管路依次連通；蓄冷箱蓄冷循環系統的循環回路為板式換熱器通過管路連通到電動三通閥，電動三通閥一個出口通過管路連通到蒸發器一端，電動三通閥另一個出口通過管路連通到蓄冷箱，蒸發器另一端通過管路連通到蓄冷箱，蓄冷箱通過管路連通到板式換熱器；上述蓄冷箱蓄冷循環系統的循環回路上還連通有循環泵；上述壓縮機制冷循環系統的循環回路內設置有制冷劑，上述蓄冷箱蓄冷循環系統的循環回路內設置有蓄冷液；冷凝器附近設置有冷卻風機，蒸發器附近設置有循環風機，電氣控制系統設置在箱體內。
2.根據權利要求I所述的智能型人工環境氣候箱，其特征在于壓縮機制冷循環系統的循環回路上還連通有換熱型過濾器和熱力膨脹閥，壓縮機制冷循環系統的循環回路為壓縮機的出氣口通過管路連通到冷凝器一端，冷凝器另一端通過管路連通到換熱型過濾器的入口一，換熱型過濾器的出口一通過管路連通到板式換熱器的入口一，板式換熱器的出口一通過管路連通到換熱型過濾器的入口二，換熱型過濾器的出口二通過管路連通到壓縮機的吸氣口，換熱型過濾器的出口一與板式換熱器的入口一之間的管路上設置有熱力膨脹閥。
3.根據權利要求I所述的智能型人工環境氣候箱，其特征在于蓄冷箱蓄冷循環系統的循環回路上還連通有過濾器和流量開關，蓄冷箱蓄冷循環系統的循環回路為板式換熱器的出口二通過管路連通到電動三通閥的入口，電動三通閥的一個出口通過管路直接連通到蓄冷箱，電動三通閥的另一個出口通過管路連通到蒸發器的一端，蒸發器的另一端通過管路連通到蓄冷箱，蓄冷箱通過管路連通到板式換熱器的入口二，蓄冷箱與板式換熱器的入口二之間的管路上設置有循環泵、過濾器、流量開關。
4.根據權利要求I所述的智能型人工環境氣候箱，其特征在于電氣控制系統包括人機對話觸摸顯視屏、工業自動化控制機、箱體內溫度傳感器、箱體內超溫溫度傳感器、環境溫度傳感器、冷媒溫度傳感器、流量開關、高壓開關、低壓開關、風壓開關、門開關、高溫開關、水位開關；人機對話觸摸顯視屏設置在箱體外殼的外門上，箱體內溫度傳感器、箱體內超溫溫度傳感器設置在箱體內，環境溫度傳感器固定在冷凝器外殼表面通風處，冷媒溫度傳感器固定在蓄冷箱內側，流量開關設置在蓄冷箱與板式換熱器之間的管路上，高壓開關設置在壓縮機的出氣口處，低壓開關設置在壓縮機的吸氣口處，風壓開關設置在箱體內循環風機的吸氣口和排氣口側；門開關固定在箱體外側位于外門附近；高溫開關固定在箱體內加熱棒的上側；水位開關在蓄冷箱內側；工業自動化控制機控制冷卻風機的開關、循環風機的開關、壓縮機的開關、循環泵的開關、加熱棒的開關、加濕器的開關、電動三通閥的開關、燈管的開關、人機對話觸摸顯視屏、箱體內溫度傳感器、箱體內超溫溫度傳感器、環境溫度傳感器、冷媒溫度傳感器、流量開關、高壓開關、低壓開關、風壓開關、門開關、高溫開關、水位開關。
5.根據權利要求I所述的智能型人工環境氣候箱，其特征在于箱體為立式箱體結構，箱體的底部或者箱體的頂部設置有制冷箱，加熱棒及循環風機與蒸發器設置在箱體內，位于外殼的后側面與不銹鋼內膽體的后側面之間，制冷系統其余元器件設置在制冷箱內。
6.根據權利要求I所述的智能型人工環境氣候箱，其特征在于箱體的外殼與不銹鋼內膽體之間設置有保溫材料，外殼的外門采用金屬冷軋鋼板表面靜電噴塑處理；外殼的外門內側四周設置有密封條，不銹鋼內膽體的鋼化玻璃內門的門封接合部設置有密封條。
7.根據權利要求I所述的智能型人工環境氣候箱，其特征在于不銹鋼內膽體的后側面上開有長條式送回風口。
8.根據權利要求I所述的智能型人工環境氣候箱，其特征在于燈管為日光燈管或者LED燈管。
9.根據權利要求I所述的智能型人工環境氣候箱，其特征在于加濕器為外置加濕器， 位于箱體外部,加濕器的出氣口通過管路連接到箱體內。
專利摘要本實用公開了一種智能型人工環境氣候箱，屬于一種人工氣候箱，其結構包括箱體、制冷系統、電氣控制系統、加熱棒、加濕器，電氣控制系統控制制冷系統、加熱棒和加濕器給箱體內制冷或加熱或加濕；箱體包括外殼和不銹鋼內膽體，外殼前側設置有外門，外殼兩側面內側及外門內側均安裝有燈管，不銹鋼內膽體左右兩側面開窗安裝有中空玻璃，不銹鋼內膽體前側設置有鋼化玻璃內門；制冷系統包括壓縮機制冷循環系統和蓄冷箱蓄冷循環系統；電氣控制系統設置在箱體內。本實用的智能型人工環境氣候箱和現有技術相比，具有節能、省電、環保、穩定、可增加壓縮機使用壽命等特點。
文檔編號B01L1/00GK202527187SQ20122019641
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月4日 優先權日2012年5月4日
發明者秦丙泉 申請人:秦丙泉