专利名称：智能型人工环境气候箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种人工气候箱，具体地说是一种智能型人工环境气候箱。
背景技术：
人工气候箱是具有光照、 加湿功能的高精度冷热恒温设备，为用户提供一个理想的人工气候实验环境。人工气候箱适用于植物的生长和组织培养，种子发芽、育苗、微生物的培养试验；昆虫小动物的饲养；水质监测的BOD测定；药材、木材、建材的老化及使用寿命测试等，以及其他用途的光照，恒温、恒湿的专用试验设备。人工气候箱使用具体要求1、温度恒定；2、湿度稳定；3光照度满足可变；4、试验对温度、湿度、光照每个时间段的控制要求及时间，也就是根据试验要求，把每一个时间段内，温度、湿度、光照度等实现智能控制设定参数在可控范围内。温度控制精度最重要，控温精度一般在± I. (TC左右。为了控制温度国内外生产厂家的现有技术都采用冷热平衡的原理的模式；基本的原理是制冷系统给箱体提供一个固定制冷量的环境，为了这个稳定的环境，制冷系统必须连续工作，致使压缩机和风扇系统连续运行；如果实验周期为十天或更长时间(由于种子培养至长成植物一直在人工气候箱内完成)，由于压缩机运行过程中得不到停机休息，机械压缩磨擦、电机线圈产生大量的热量，使压缩机长时间处于高温状态，压缩机长时间的高温加剧了压缩机润滑油老化，使其机械润滑效能降低，润滑系统的效能降低又加剧机械的磨损；使之成为恶性循环；压缩机的运行寿命无法得到保障。损坏压机成为人工气候箱的普遍现象。被业界戏称为进口国产压缩机的“克星”。况且压缩机一直在不停的工作，太费电。
发明内容本发明的技术任务是提供一种节能、省电、环保、稳定、可增加压缩机使用寿命的智能型人工环境气候箱。本发明的技术任务是按以下方式实现的，包括箱体、制冷系统、电气控制系统、力口热棒、加湿器，电气控制系统控制制冷系统、加热棒和加湿器给箱体内制冷或加热或加湿；箱体包括外壳和不锈钢内胆体，外壳前侧设置有外门，外壳两侧面内侧及外门内侧均安装有灯管，不锈钢内胆体左右两侧面开窗安装有中空玻璃，不锈钢内胆体前侧设置有钢化玻璃内门；制冷系统包括压缩机制冷循环系统和蓄冷箱蓄冷循环系统；压缩机制冷循环系统的循环回路为压缩机、冷凝器、板式换热器通过管路依次连通；蓄冷箱蓄冷循环系统的循环回路为板式换热器通过管路连通到电动三通阀，电动三通阀一个出口通过管路连通到蒸发器一端，电动三通阀另一个出口通过管路连通到蓄冷箱，蒸发器另一端通过管路连通到蓄冷箱，蓄冷箱通过管路连通到板式换热器；上述蓄冷箱蓄冷循环系统的循环回路上还连通有循环泵；上述压缩机制冷循环系统的循环回路内设置有制冷剂，上述蓄冷箱蓄冷循环系统的循环回路内设置有蓄冷液；冷凝器附近设置有冷却风机，蒸发器附近设置有循环风机，电气控制系统设置在箱体内。蓄冷液为水或者酒精或者蓄冷剂。[0007]压缩机制冷循环系统的循环回路上还连通有换热型过滤器和热力膨胀阀，压缩机制冷循环系统的循环回路为压缩机的出气口通过管路连通到冷凝器一端，冷凝器另一端通过管路连通到换热型过滤器的入口一，换热型过滤器的出口一通过管路连通到板式换热器的入口一，板式换热器的出口一通过管路连通到换热型过滤器的入口二，换热型过滤器的出口二通过管路连通到压缩机的吸气口，换热型过滤器的出口一与板式换热器的入口一之间的管路上设置有热力膨胀阀。蓄冷箱蓄冷循环系统的循环回路上还连通有过滤器和流量开关，蓄冷箱蓄冷循环系统的循环回路为板式换热器的出口二通过管路连通到电动三通阀的入口，电动三通阀的一个出口通过管路直接连通到蓄冷箱，电动三通阀的另一个出口通过管路连通到蒸发器的一端，蒸发器的另一端通过管路连通到蓄冷箱，蓄冷箱通过管路连通到板式换热器的入口二，蓄冷箱与板式换热器的入口二之间的管路上设置有循环泵、过滤器、流量开关。电气控制系统包括人机对话触摸显视屏、工业自动化控制机、箱体内温度传感器 XT、箱体内超温温度传感器CT、环境温度传感器HT、冷媒温度传感器LMT、流量开关LK、高压开关HP、低压开关LP、风压开关FPK、门开关MK、高温开关GTK、水位开关SWK;人机对话触摸显视屏设置在箱体外壳的外门上，箱体内温度传感器XT、箱体内超温温度传感器CT设置在箱体内，环境温度传感器HT固定在冷凝器外壳表面通风处，冷媒温度传感器LMT固定在蓄冷箱内侧，流量开关LK设置在蓄冷箱与板式换热器之间的管路上，高压开关HP设置在压缩机的出气口处，低压开关LP设置在压缩机的吸气口处，风压开关FPK设置在箱体内循环风机的吸气口和排气口侧；门开关MK固定在箱体外侧位于外门附近；高温开关GTK固定在箱体内加热棒的上侧；水位开关SWK在蓄冷箱内侧；工业自动化控制机控制冷却风机的开关、循环风机的开关、压缩机的开关、循环泵的开关、加热棒的开关、加湿器的开关、电动三通阀的开关、灯管的开关、人机对话触摸显视屏、箱体内温度传感器XT、箱体内超温温度传感器CT、环境温度传感器HT、冷媒温度传感器LMT、流量开关LK、高压开关HP、低压开关LP、风压开关FPK、门开关MK、高温开关GTK、水位开关SWK。箱体为立式箱体结构，箱体的底部或者箱体的顶部设置有制冷箱，加热棒及循环风机与蒸发器设置在箱体内，位于外壳的后侧面与不锈钢内胆体的后侧面之间，制冷系统其余元器件设置在制冷箱内。箱体的外壳与不锈钢内胆体之间设置有保温材料，外壳的外门采用金属冷轧钢板表面静电喷塑处理；外壳的外门内侧四周设置有密封条，不锈钢内胆体的钢化玻璃内门的门封接合部设置有密封条。不锈钢内胆体的后侧面上开有长条式送回风口。灯管为日光灯管或者LED灯管。加湿器为外置加湿器，位于箱体外部，加湿器的出气口通过管路连接到箱体内。工作原理是系统冷媒经压缩机压缩产生高温高压(冷媒)气体排至冷凝器，高温高压冷媒气体经冷凝器放热，冷却风扇冷却后，冷媒变成高压液体，高压液体经换热型过滤器、热力膨胀阀节流，进入不锈钢板式换热器蒸发吸收热成低压气体；经压缩机的吸气口进入压缩机；形成一个往复循环，冷媒在不断的往复循环过程中吸收板式换热器另一侧中蓄冷液体的热量。蓄冷液体在循环泵的循环工作下，把蓄冷箱内的蓄冷液流经板式换热器降温，在循环泵的作用下蓄冷箱内的蓄冷液不断经板式换热器吸热降温，把蓄冷箱内的蓄冷液由常温降至低温并储存在蓄冷箱内。当智能型人工环境气候箱内需要降温时，循环泵开始工作，把低温蓄冷液送到蒸发器，通过箱体内循环风扇把蒸发器内蓄冷液的冷量均匀送至箱体空间内，达到箱体内降温的目的。流程为蓄冷箱内的蓄冷液经循环泵加压，通过过滤器、流量开关、电动三通阀得电动作后、进蒸发器、然后流至蓄冷箱。各功能的实现试验超温保护功能，箱体温度升温失控，超过设定温度值10度以上时，工业自动化控制机输出电信号加热功能停止，报警信号输出，保护试验物体因高温损坏。开门报警是由门开关发出通短信号传给工业自动化控制机，工业自动化控制机收到门开关给的通断信号后，做出判断并控制箱体内循环风机、加热棒、加湿器、制冷等功能开与关。压缩机高低压保护，是由安装在压缩机排气管的高压开关和压缩机吸气管的低压开关的信号传给工业自动化控制机，而工业自动化控制机收到异常信号后控制继电器动作使压机停止工作，并发出报警信号(人机对话触摸显视屏上的故障灯亮，蜂鸣器响)。当箱体内循环风机出现故障时(风机不转现象)，风压开关将风机故障信号传给工业自动化控制机，工业自动化控制机便控制继电器停止，加热、制冷、除湿、加湿功能停止，并输出报警信号。电加热高温报警也是通过高温开关，检测加热棒周围温度过高时输出故障信号传给工业自动化控制机，而工业自动化控制机输出电信号给继电器停止加热功能，并输出报
警信号。本发明的智能型人工环境气候箱具有以下优点I、制冷系统采用两个循环系统，使压缩机能够间歇工作，可按需输送冷量，节能、省电、增加了压缩机的使用寿命；2、触摸屏采用人机对话触摸显视屏，操作更简单；3、灯管可采用LED灯管，更加省电；4、长条出风口的风道系统，使箱体温度更加均匀，无死角循环风系统；5、具有试验超温保护功能、开门报警功能、压缩机高低压保护报警、风机故障停止加热并报警，电加热高温报警等功能；6、设计合理、使用方便、节能省电、寿命长等特点，因而，具有很好的推广使用价值。
以下结合附图
对本发明进一步说明。附图I为智能型人工环境气候箱的结构外观示意图；附图2为智能型人工环境气候箱的箱体的俯视剖面图；附图3为智能型人工环境气候箱的制冷系统的结构原理图；附图4为智能型人工环境气候箱的电气控制系统的电器原理图。图中1、箱体，2、制冷箱，3、压缩机，4、冷凝器，5、换热型过滤器，6、热力膨胀阀，7、板式换热器，8、过滤器，9、循环泵，10、冷却风机，11、蓄冷箱，12、电动三通阀，13、蒸发器，14、循环风机，15、加热棒，16、加湿器，17、管路，18、换热型过滤器的入口一，19、换热型过滤器的出口一，20、换热型过滤器的入口二，21、换热型过滤器的出口二，22、板式换热器的入口一，23、板式换热器的出口一，24、板式换热器的入口二，25、板式换热器的出口二，26、长条式送回风口，27、外壳，28、不锈钢内胆体，29、外门，30、灯管，31、中空玻璃，32、钢化玻璃内门，33、保温材料，34、密封条，35、人机对话触摸显视屏，36、工业自动化控制机；XT为箱体内温度传感器，CT为箱体内超温温度传感器，HT为环境温度传感器，LMT为冷媒温度传感器，LK为流量开关，HP为高压开关，LP为低压开关，FPK为风压开关，MK为门开关，GTK为高温开关，SWK为水位开关。图3中虚线框A中为压缩机制冷循环系统，虚线框B内为蓄冷箱蓄冷循环系统，一为冷媒流向。
具体实施方式
参照说明书附图和具体实施例对本发明的智能型人工环境气候箱作以下详细地说明。实施例本发明的智能型人工环境气候箱，其结构包括箱体I、制冷系统、电气控制系统、力口热棒15、加湿器16,电气控制系统控制制冷系统、加热棒15和加湿器16给箱体I内制冷或加热或加湿；箱体I包括外壳27和不锈钢内胆体28，外壳27前侧设置有外门29，外壳27两侧面内侧及外门29内侧均安装有灯管30，不锈钢内胆体28左右两侧面开窗安装有中空玻璃31，不锈钢内胆体28前侧设置有钢化玻璃内门32 ;制冷系统包括压缩机制冷循环系统(图3中虚线框A中)和蓄冷箱蓄冷循环系统(图3中虚线框B中)；压缩机制冷循环系统的循环回路为压缩机3、冷凝器4、板式换热器7通过管路17依次连通；蓄冷箱蓄冷循环系统的循环回路为板式换热器7通过管路17连通到电动三通阀12，电动三通阀12 —个出口通过管路17连通到蒸发器13 —端，电动三通阀12另一个出口通过管路17连通到蓄冷箱11，蒸发器13另一端通过管路17连通到蓄冷箱11，蓄冷箱11通过管路17连通到板式换热器7 ;上述蓄冷箱蓄冷循环系统的循环回路上还连通有循环泵9 ;上述压缩机制冷循环系统的循环回路内设置有制冷剂，上述蓄冷箱蓄冷循环系统的循环回路内设置有蓄冷液；蓄冷液为水或者酒精或者蓄冷剂。冷凝器4附近设置有冷却风机10，蒸发器13附近设置有循环风机14,电气控制系统设置在箱体I内。压缩机制冷循环系统的循环回路上还连通有换热型过滤器5和热力膨胀阀6，压缩机制冷循环系统的循环回路为压缩机3的出气口通过管路17连通到冷凝器4 一端，冷凝器4另一端通过管路17连通到换热型过滤器的入口一 18，换热型过滤器的出口一 19通过管路17连通到板式换热器的入口一 22，板式换热器的出口一 23通过管路17连通到换热型过滤器的入口二 20，换热型过滤器的出口二 21通过管路17连通到压缩机3的吸气口，换热型过滤器的出口一 19与板式换热器的入口一 22之间的管路上设置有热力膨胀阀6。蓄冷箱蓄冷循环系统的循环回路上还连通有过滤器8和流量开关LK，蓄冷箱蓄冷循环系统的循环回路为板式换热器的出口二 25通过管路17连通到电动三通阀12的入口，电动三通阀12的一个出口通过管路17直接连通到蓄冷箱11，电动三通阀12的另一个出口通过管路17连通到蒸发器13的一端，蒸发器13的另一端通过管路17连通到蓄冷箱11，蓄冷箱11通过管路17连通到板式换热器的入口二 24，蓄冷箱11与板式换热器的入口、二 24之间的管路17上设置有循环泵9、过滤器8、流量开关LK。电气控制系统包括人机对话触摸显视屏35、工业自动化控制机36、箱体内温度传感器XT、箱体内超温温度传感器CT、环境温度传感器HT、冷媒温度传感器LMT、流量开关LK、高压开关HP、低压开关LP、风压开关FPK、门开关MK、高温开关GTK、水位开关SWK ;人机对话触摸显视屏35设置在箱体I外壳的外门29上，箱体内温度传感器XT、箱体内超温温度传感器CT设置在箱体I内，环境温度传感器HT固定在冷凝器4外壳表面通风处，冷媒温度传感器LMT固定在蓄冷箱11内侧，流量开关LK设置在蓄冷箱11与板式换热器7之间的管路17上，闻压开关HP设置在压缩机3的出气口处,低压开关LP设置在压缩机3的吸气口处，风压开关FPK设置在箱体I内循环风机14的吸气口和排气口侧；门开关MK固定在箱体I外侧位于外门29附近；高温开关GTK固定在箱体I内加热棒15的上侧；水位开关SWK在蓄冷箱11内侧；工业自动化控制机36控制冷却风机10的开关、循环风机14的开关、压缩机3的开关、循环泵9的开关、加热棒15的开关、加湿器16的开关、电动三通阀12的开关、灯管30的开关、人机对话触摸显视屏35、箱体内温度传感器XT、箱体内超温温度传感器CT、环 境温度传感器HT、冷媒温度传感器LMT、流量开关LK、高压开关HP、低压开关LP、风压开关FPK、门开关MK、高温开关GTK、水位开关SWK。箱体I为立式箱体结构，箱体I的底部或者箱体的顶部设置有制冷箱2，加热棒15及循环风机14与蒸发器13设置在箱体I内，位于外壳27的后侧面与不锈钢内胆体28的后侧面之间，制冷系统其余元器件设置在制冷箱2内。箱体I的外壳27与不锈钢内胆体28之间设置有保温材料33，外壳27的外门29采用金属冷轧钢板表面静电喷塑处理；外壳27的外门29内侧四周设置有密封条34，不锈钢内胆体28的钢化玻璃内门32的门封接合部设置有密封条34。不锈钢内胆体28的后侧面上开有长条式送回风口 26。灯管30为日光灯管或者LED灯管。加湿器16为外置加湿器，位于箱体I外部，加湿器16的出气口通过管路连接到箱体I内。通过人机对话触摸显视屏35设定运行模式分单段、多段运行；以及每段中运行参数温度、湿度、光照、时间等参数，以及系统的运行、停止；运行参数的设定查询等。人机对话触摸显视屏35将运行参数指令发给工业自动化控制机36，工业自动化控制机36将箱体内温度传感器XT、箱体内超温温度传感器CT、环境温度传感器HT、冷媒温度传感器LMT传输的参数比较处理后，分别通过工业自动化控制机36输出电信号控制箱体I内冷却风机10、循环风机14、压缩机3、加热棒15、加湿器16、灯管30、循环泵9、电动三通阀12的启停。本发明的智能型人工环境气候箱其加工制作非常简单方便，按说明书附图所示。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求1.智能型人工环境气候箱，包括箱体、制冷系统、电气控制系统、加热棒、加湿器，电气控制系统控制制冷系统、加热棒和加湿器给箱体内制冷或加热或加湿；其特征在于箱体包括外壳和不锈钢内胆体，外壳前侧设置有外门，外壳两侧面内侧及外门内侧均安装有灯管，不锈钢内胆体左右两侧面开窗安装有中空玻璃，不锈钢内胆体前侧设置有钢化玻璃内门；制冷系统包括压缩机制冷循环系统和蓄冷箱蓄冷循环系统；压缩机制冷循环系统的循环回路为压缩机、冷凝器、板式换热器通过管路依次连通；蓄冷箱蓄冷循环系统的循环回路为板式换热器通过管路连通到电动三通阀，电动三通阀一个出口通过管路连通到蒸发器一端，电动三通阀另一个出口通过管路连通到蓄冷箱，蒸发器另一端通过管路连通到蓄冷箱，蓄冷箱通过管路连通到板式换热器；上述蓄冷箱蓄冷循环系统的循环回路上还连通有循环泵；上述压缩机制冷循环系统的循环回路内设置有制冷剂，上述蓄冷箱蓄冷循环系统的循环回路内设置有蓄冷液；冷凝器附近设置有冷却风机，蒸发器附近设置有循环风机，电气控制系统设置在箱体内。
2.根据权利要求I所述的智能型人工环境气候箱，其特征在于压缩机制冷循环系统的循环回路上还连通有换热型过滤器和热力膨胀阀，压缩机制冷循环系统的循环回路为压缩机的出气口通过管路连通到冷凝器一端，冷凝器另一端通过管路连通到换热型过滤器的入口一，换热型过滤器的出口一通过管路连通到板式换热器的入口一，板式换热器的出口一通过管路连通到换热型过滤器的入口二，换热型过滤器的出口二通过管路连通到压缩机的吸气口，换热型过滤器的出口一与板式换热器的入口一之间的管路上设置有热力膨胀阀。
3.根据权利要求I所述的智能型人工环境气候箱，其特征在于蓄冷箱蓄冷循环系统的循环回路上还连通有过滤器和流量开关，蓄冷箱蓄冷循环系统的循环回路为板式换热器的出口二通过管路连通到电动三通阀的入口，电动三通阀的一个出口通过管路直接连通到蓄冷箱，电动三通阀的另一个出口通过管路连通到蒸发器的一端，蒸发器的另一端通过管路连通到蓄冷箱，蓄冷箱通过管路连通到板式换热器的入口二，蓄冷箱与板式换热器的入口二之间的管路上设置有循环泵、过滤器、流量开关。
4.根据权利要求I所述的智能型人工环境气候箱，其特征在于电气控制系统包括人机对话触摸显视屏、工业自动化控制机、箱体内温度传感器、箱体内超温温度传感器、环境温度传感器、冷媒温度传感器、流量开关、高压开关、低压开关、风压开关、门开关、高温开关、水位开关；人机对话触摸显视屏设置在箱体外壳的外门上，箱体内温度传感器、箱体内超温温度传感器设置在箱体内，环境温度传感器固定在冷凝器外壳表面通风处，冷媒温度传感器固定在蓄冷箱内侧，流量开关设置在蓄冷箱与板式换热器之间的管路上，高压开关设置在压缩机的出气口处，低压开关设置在压缩机的吸气口处，风压开关设置在箱体内循环风机的吸气口和排气口侧；门开关固定在箱体外侧位于外门附近；高温开关固定在箱体内加热棒的上侧；水位开关在蓄冷箱内侧；工业自动化控制机控制冷却风机的开关、循环风机的开关、压缩机的开关、循环泵的开关、加热棒的开关、加湿器的开关、电动三通阀的开关、灯管的开关、人机对话触摸显视屏、箱体内温度传感器、箱体内超温温度传感器、环境温度传感器、冷媒温度传感器、流量开关、高压开关、低压开关、风压开关、门开关、高温开关、水位开关。
5.根据权利要求I所述的智能型人工环境气候箱，其特征在于箱体为立式箱体结构，箱体的底部或者箱体的顶部设置有制冷箱，加热棒及循环风机与蒸发器设置在箱体内，位于外壳的后侧面与不锈钢内胆体的后侧面之间，制冷系统其余元器件设置在制冷箱内。
6.根据权利要求I所述的智能型人工环境气候箱，其特征在于箱体的外壳与不锈钢内胆体之间设置有保温材料，外壳的外门采用金属冷轧钢板表面静电喷塑处理；外壳的外门内侧四周设置有密封条，不锈钢内胆体的钢化玻璃内门的门封接合部设置有密封条。
7.根据权利要求I所述的智能型人工环境气候箱，其特征在于不锈钢内胆体的后侧面上开有长条式送回风口。
8.根据权利要求I所述的智能型人工环境气候箱，其特征在于灯管为日光灯管或者LED灯管。
9.根据权利要求I所述的智能型人工环境气候箱，其特征在于加湿器为外置加湿器， 位于箱体外部,加湿器的出气口通过管路连接到箱体内。
专利摘要本实用公开了一种智能型人工环境气候箱，属于一种人工气候箱，其结构包括箱体、制冷系统、电气控制系统、加热棒、加湿器，电气控制系统控制制冷系统、加热棒和加湿器给箱体内制冷或加热或加湿；箱体包括外壳和不锈钢内胆体，外壳前侧设置有外门，外壳两侧面内侧及外门内侧均安装有灯管，不锈钢内胆体左右两侧面开窗安装有中空玻璃，不锈钢内胆体前侧设置有钢化玻璃内门；制冷系统包括压缩机制冷循环系统和蓄冷箱蓄冷循环系统；电气控制系统设置在箱体内。本实用的智能型人工环境气候箱和现有技术相比，具有节能、省电、环保、稳定、可增加压缩机使用寿命等特点。
文档编号B01L1/00GK202527187SQ20122019641
公开日2012年11月14日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者秦丙泉 申请人:秦丙泉