智能型人工气候箱的制作方法

1.本实用新型涉及培养箱技术领域，尤其涉及一种智能型人工气候箱。


背景技术：

2.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，它可用作植物的发芽、育苗、组织、微生物的培养；昆虫及小动物的饲养；水体分析的bod的测定以及其它用途的人工气候试验，是生物遗传工程、医学、农业、林业、环境科学、畜牧、水产等生产和科研部门理想的试验设备。
3.现有的人工气候箱在制冷的情况下，其蒸发器上易产生结霜现象，从而会降低蒸发器的制冷效率。且现有的人工气候箱难以模仿外界大风或雨天气候，从而对植物培养造成了一定的局限性。
4.目前，针对现有的人工气候箱蒸发器易结霜以及难以模仿大风或雨天气候的问题，尚未提出有效地解决方案。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供了一种智能型人工气候箱，以至少解决现有技术中现有的人工气候箱蒸发器易结霜以及难以模仿大风或雨天气候的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种智能型人工气候箱，包括：
7.箱单元，所述箱单元上开设有培养槽、位于所述培养槽下方的制冷槽以及鼓风槽、位于所述制冷槽下方的安装槽，所述制冷槽和所述鼓风槽的顶壁均开设有若干连通所述培养槽的第一出气孔，所述鼓风槽的侧壁开设有若干连通所述制冷槽的第二出气孔；
8.制冷单元，所述制冷单元的第一端设置于所述安装槽内，其第二端的蒸发元件通过管道设置于所述制冷槽内，用于对所述制冷槽内部的气体进行制冷；
9.无霜单元，所述无霜单元设置于所述制冷单元两端的管道上，且位于所述安装槽内，用于调节所述蒸发元件的蒸发温度，使所述蒸发元件上保持无霜；
10.鼓风单元，所述鼓风单元设置于所述鼓风槽内，用于将所述培养槽内部的气体抽送到所述制冷槽内；
11.喷洒单元，所述喷洒单元的第一端设置于所述箱单元的顶端，第二端向下穿过所述培养槽的顶壁位于所述培养槽内；
12.若干托盘单元，若干所述托盘单元沿所述喷洒单元的长度方向间隔套设于所述喷洒单元的第二端，用于放置培养对象；
13.灯单元，所述灯单元设置于所述培养槽的顶壁，用于为培养对象提供光照；
14.检测单元，所述检测单元设置于所述培养槽的侧壁，用于检测所述培养槽内部的温度和湿度；
15.控制单元，所述控制单元设置于所述箱单元，并分别与所述制冷单元、所述无霜单
元、所述鼓风单元、所述喷洒单元、所述灯单元以及所述检测单元电性连接。
16.进一步地，所述箱单元包括：
17.箱体元件；
18.箱门元件，所述箱门元件通过合页设置于所述箱体元件，用于对所述箱体元件进行密封。
19.进一步地，所述箱单元还包括：
20.若干滤网元件，若干所述滤网元件对应设置于若干所述第一出气孔和若干所述第二出气孔内。
21.进一步地，所述制冷单元包括：
22.压缩元件，所述压缩元件设置于所述安装槽内，且与所述控制单元电性连接；
23.冷凝元件，所述冷凝元件设置于所述安装槽内，且通过管道与所述压缩元件连接；
24.过滤元件，所述过滤元件设置于所述安装槽内，且通过管道与所述冷凝元件连接；
25.节流元件，所述节流元件设置于所述安装槽内，且通过管道与所述过滤元件连接；
26.蒸发元件，所述蒸发元件设置于所述制冷槽内，且通过管道分别与所述节流元件、所述压缩元件连接。
27.进一步地，所述无霜单元包括：
28.第一阀门元件，所述第一阀门元件设置于所述制冷单元的压缩元件与所述蒸发元件的管道上，并与所述控制单元电性连接；
29.第一管元件，所述第一管元件的两端分别与所述第一阀门元件上下游的管道连接；
30.第二阀门元件，所述第二阀门元件设置于所述第一管元件上，与所述第一阀门元件呈并联布置，并与所述控制单元电性连接。
31.进一步地，所述喷洒单元包括：
32.水箱元件，所述水箱元件设置于所述箱单元的顶端；
33.第一泵元件，所述第一泵元件设置于所述箱单元的顶端，并与所述水箱元件连接；
34.输水元件，所述输水元件的第一端与所述第一泵元件连接，第二端向下穿过所述箱单元的顶壁位于所述培养槽内；
35.支撑柱元件，所述支撑柱元件为中空结构，并套设所述输水元件的第二端，且所述支撑柱元件沿自身高度方向间隔开设有若干出液孔；
36.若干喷洒元件，若干所述喷洒元件的第一端设置于对应的所述出液孔内，并与所述输水元件连通，其第二端设置于对应的所述托盘单元的上方。
37.进一步地，所述喷洒元件包括：
38.喷洒管道，所述喷洒管道的第一端设置于所述出液孔内，并与所述输水元件连通，其第二端设置于对应的所述托盘单元的上方；
39.喷头，所述喷头设置于所述喷洒管道的第二端的端部。
40.进一步地，还包括：
41.循环单元，所述循环单元设置于所述箱单元的侧壁，其输入端和输出端均与所述培养槽连通，且与所述控制单元电性连接。
42.进一步地，所述循环单元包括：
43.第二管元件，所述第二管元件设置于所述箱单元的侧壁，并与所述培养槽连通；
44.第二泵元件，所述第二泵元件设置于所述箱单元的侧壁，并与所述第二管元件连接，且与所述控制单元电性连接；
45.第三管元件，所述第三管元件设置于所述箱单元的侧壁，并与所述培养槽连通；
46.第三阀门元件，所述第三阀门元件设置于所述第二管元件，并与所述控制单元电性连接。
47.进一步地，所述循环单元还包括：
48.第四管元件，所述第四管元件连通设置于所述第二管元件的侧壁；
49.第四阀门元件，所述第四阀门元件设置于所述第四管元件，并与所述控制单元电性连接。
50.本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
51.(1)本实用新型的智能型人工气候箱，通过无霜单元控制蒸发元件的蒸发温度，从而避免蒸发元件结霜，解决了现有的人工气候箱蒸发器易结霜的问题；
52.(2)通过喷洒单元和循环单元，能够在培养槽内模仿雨天和大风天气，从而增加了培养槽内气候的多样性；
53.(3)本实用新型的结构简单，可模仿多种气候天气，解决了现有的人工气候箱蒸发器易结霜以及难以模仿大风或雨天气候的问题。
附图说明
54.图1为本实用新型的智能型人工气候箱的结构示意图；
55.图2为本实用新型的智能型人工气候箱的局部剖面图；
56.图3为本实用新型的制冷单元和无霜单元的组装图；
57.图4为本实用新型的箱单元的结构示意图；
58.图5为本实用新型的喷洒单元的结构示意图；
59.图6为图5中a部的结构示意图；
60.图7为本实用新型的循环单元的结构示意图；
61.其中，各附图标记为：
62.100、箱单元；110、箱体元件；111、培养槽；112、制冷槽；113、鼓风槽；114、安装槽；115、第一出气孔；116、第二出气孔；120、箱门元件；130、滤网元件；
63.200、制冷单元；210、压缩元件；220、冷凝元件；230、过滤元件；240、节流元件；250、蒸发元件；
64.300、无霜单元；310、第一阀门元件；320、第一管元件；330、第二阀门元件；
65.400、鼓风单元；
66.500、喷洒单元；510、水箱元件；520、第一泵元件；530、输水元件；540、支撑柱元件；541、出液孔；550、喷洒元件；551、喷洒管道；552、喷头；
67.600、托盘单元；
68.700、灯单元；
69.800、检测单元；
70.900、控制单元；
71.1000、循环单元；1100、第二管元件；1200、第二泵元件；1300、第三管元件；1400、第三阀门元件；1500、第四管元件；1600、第四阀门元件。
具体实施方式
72.为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“水平的”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，下面所描述的本实用新型不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
73.如图1～3所示，本实用新型的一种智能型人工气候箱，包括箱单元100、制冷单元200、无霜单元300、鼓风单元400、喷洒单元500、若干托盘单元600、灯单元700、检测单元800以及控制单元900。其中，箱单元100上开设有培养槽111、位于培养槽111下方的制冷槽112以及鼓风槽113、位于制冷槽112下方的安装槽114，制冷槽112和鼓风槽113的顶壁均开设有若干连通培养槽111的第一出气孔115，鼓风槽113的侧壁开设有若干连通制冷槽112的第二出气孔116；制冷单元200的第一端设置于安装槽114内，其第二端的蒸发元件250通过管道设置于制冷槽112内，用于对制冷槽112内部的气体进行制冷；无霜单元300设置于制冷单元200两端的管道上，且位于安装槽114内，用于调节蒸发元件250的蒸发温度，使蒸发元件250上保持无霜；鼓风单元400设置于鼓风槽113内，用于将培养槽111内部的气体抽送到制冷槽112内，并将制冷槽112内部的冷气吹到培养槽111内；喷洒单元500的第一端设置于箱单元100的顶端，第二端向下穿过培养槽111的顶壁位于培养槽111内，用于朝向托盘单元600喷洒水，以模仿雨天气候；若干托盘单元600沿喷洒单元500的长度方向间隔套设于喷洒单元500的第二端，用于放置培养对象；灯单元700设置于培养槽111的顶壁，用于为培养对象提供光照；检测单元800设置于培养槽111的侧壁，用于检测培养槽111内部的温度和湿度；控制单元900设置于箱单元100，并分别与制冷单元200、无霜单元300、鼓风单元400、喷洒单元500、灯单元700以及检测单元800电性连接，用于控制制冷单元200、无霜单元300、鼓风单元400、灯单元700的开启或关闭，并获取检测单元800发送的温湿度信息。
74.其中，鼓风单元400为贯流风扇。
75.其中，托盘单元600为圆形托盘，且其顶端开设有凹槽，以用于盛放培养对象和喷洒单元500喷洒的清水。
76.其中，灯单元700为植物生长灯。
77.其中，检测单元800为温湿度传感器。
78.其中，控制单元900为控制面板或可编程控制器，其具有数据处理和数据传输功能，并可在内部已有程序的作用下控制开启制冷单元200、无霜单元300、鼓风单元400、灯单元700的开启或关闭。
79.例如，控制单元900根据已获取的指令控制开启制冷单元200。
80.具体地，在需要对培养槽111进行制冷的情况下，控制单元900控制开启制冷单元200和无霜单元300，以对培养槽111进行制冷，并通过无霜单元300调节制冷单元200的蒸发元件250的蒸发量，以保持蒸发元件250不结霜。
81.具体地，在需要模仿雨天气候的情况下，控制单元900可以控制开启喷洒单元500，以向托盘单元600上的培养对象喷洒水。
82.如图4所示，箱单元100包括箱体元件110和箱门元件120。其中，箱门元件120通过合页设置于箱体元件110，用于对箱体元件110进行密封。
83.其中，箱体元件110上开设有培养槽111、位于培养槽111下方的制冷槽112以及鼓风槽113、位于制冷槽112下方的安装槽114，制冷槽112和鼓风槽113的顶壁均开设有若干连通培养槽111的第一出气孔115，鼓风槽113的侧壁开设有若干连通制冷槽112的第二出气孔116。
84.如图2所示，箱单元100还包括若干滤网元件130，若干滤网元件130对应设置于若干第一出气孔115和若干第二出气孔116内，用于对进出第一出气孔115和第二出气孔116的气体进行过滤，避免培养对象或其他杂质通过第一出气孔115或第二出气孔116。
85.其中，滤网元件130为过滤网。
86.如图3所示，制冷单元200包括压缩元件210、冷凝元件220、过滤元件230、节流元件240以及蒸发元件250。其中，压缩元件210设置于安装槽114内，且与控制单元900电性连接，用于控制压缩元件210的开启或关闭；冷凝元件220设置于安装槽114内，且通过管道与压缩元件210连接，用于对管道内的制冷介质进行冷凝；过滤元件230设置于安装槽114内，且通过管道与冷凝元件220连接；节流元件240设置于安装槽114内，且通过管道与过滤元件230连接；蒸发元件250设置于制冷槽112内，且通过管道分别与节流元件240、压缩元件210连接，用于蒸发制冷介质。
87.其中，压缩元件210为压缩器。
88.其中，冷凝元件220为冷凝器。
89.其中，过滤元件230为过滤器。
90.其中，节流元件240为节流装置。
91.其中，蒸发元件250为蒸发器。
92.其中，压缩器、冷凝器、过滤器、节流装置以及蒸发器的制冷原理为现有技术，在此不再赘述。
93.如图3所示，无霜单元300包括第一阀门元件310、第一管元件320以及第二阀门元件330。其中，第一阀门元件310设置于制冷单元200的压缩元件210与蒸发元件250的管道上，并与控制单元900电性连接，用于控制蒸发元件250的蒸发量；第一管元件320的两端分别与第一阀门元件310上下游的管道连接；第二阀门元件330设置于第一管元件320上，与第一阀门元件310呈并联布置，并与控制单元900电性连接，用于控制蒸发元件250的蒸发量。
94.其中，第一阀门元件310为低通电磁阀。
95.其中，第二阀门元件330为蒸汽压力调节阀。
96.具体地，在制冷单元200低温运行的情况下，控制单元900控制开启第一阀门元件310，蒸发元件250的制冷介质经第一阀门元件310回到压缩元件210内，此时第二阀门元件330被短路不起作用，此时蒸发压力较小，蒸发温度低于零度，制冷单元200运行处于低温状态；当制冷单元200维持培养槽111内部的温度的情况下，控制单元900控制关闭第一阀门元件310，制冷介质通过第二阀门元件330回到压缩元件210，通过调节第二阀门元件330的阈值，使蒸发温度大于零度，从而使制冷设备运行于高温状态，以长期运行且不结冰。
97.如图5～6所示，喷洒单元500包括水箱元件510、第一泵元件520、输水元件530、支撑柱元件540以及若干喷洒元件550。其中，水箱元件510设置于箱单元100的顶端，用于盛放清水；第一泵元件520设置于箱单元100的顶端，并与水箱元件510连接，用于将水箱元件510内部的清水抽送到输水元件530内；输水元件530的第一端与第一泵元件520连接，第二端向下穿过箱单元100的顶壁位于培养槽111内，用于获取第一泵元件520输送的清水；支撑柱元件540为中空结构，并套设输水元件530的第二端，且支撑柱元件540沿自身高度方向间隔开设有若干出液孔541，用于提供安装保护作用；若干喷洒元件550的第一端设置于对应的出液孔541内，并与输水元件530连通，其第二端设置于对应的托盘单元600的上方，用于获取输水元件530内部的清水，并喷洒到托盘单元600上。
98.其中，若干托盘单元600间隔套设于支撑柱元件540上。
99.其中，水箱元件510为水箱容器。
100.其中，第一泵元件520为水泵。
101.其中，输水元件530为输水管。
102.其中，支撑柱元件540为中空管道。
103.具体地，在培养槽111的内部形成雨天气候的情况下，控制单元900控制开启第一泵元件520，第一泵元件520将水箱元件510内部的清水抽送到输水元件530内，继而喷洒元件550获取输水元件530内部的清水喷洒到托盘单元600的上方，以在培养槽111内形成雨天气候，并对托盘单元600上的培养对象进行浇灌。
104.如图6所示，喷洒元件550包括喷洒管道551和喷头552。其中，喷洒管道551的第一端设置于出液孔541内，并与输水元件530连通，其第二端设置于对应的托盘单元600的上方，用于获取输水元件530输送的清水；喷头552设置于喷洒管道551的第二端的端部，用于朝向托盘单元600进行喷洒。
105.其中，喷头552朝向托盘单元600的内部设置，从而避免喷洒的清水流到托盘的下方。
106.如图1所示，智能型人工气候箱还包括循环单元1000，循环单元1000设置于箱单元100的侧壁，其输入端和输出端均与培养槽111连通，且与控制单元900电性连接，用于在培养槽111内形成气流，以模拟大风气候。
107.如图7所示，循环单元1000包括第二管元件1100、第二泵元件1200、第三管元件1300以及第三阀门元件1400。其中，第二管元件1100设置于箱单元100的侧壁，并与培养槽111连通；第二泵元件1200设置于箱单元100的侧壁，并与第二管元件1100连接，且与控制单元900电性连接，用于通过第一管元件320将培养槽111内部的气体抽送到第三管元件1300；第三管元件1300设置于箱单元100的侧壁，并与培养槽111连通，用于将第二泵元件1200抽
送的气体回流到培养槽111内，以在培养槽111内形成气流；第三阀门元件1400设置于第二管元件1100，并与控制单元900电性连接，用于控制开启或封闭第二管元件1100。
108.其中，第二管元件1100和第三管元件1300为通风管道。
109.其中，第二泵元件1200抽气泵。
110.其中，第三阀门元件1400为电磁阀。
111.具体地，在需要在培养槽111内形成气流的情况下，控制单元900控制开启第三阀门元件1400和第一泵元件520，以循环抽送培养槽111内部的气体，以在培养槽111内形成气流。
112.如图7所示，循环单元1000还包括第四管元件1500和第四阀门元件1600。其中，第四管元件1500连通设置于第二管元件1100的侧壁，用于获取外部气体；第四阀门元件1600设置于第四管元件1500，并与控制单元900电性连接，用于控制开启或封闭第四管元件1500。
113.其中，第四管元件1500为通风管道。
114.其中，第四阀门元件1600为电磁阀。
115.具体地，在需要向培养槽111内补充新风的情况下，控制单元900控制关闭第三阀门元件1400，开启第四阀门元件1600和第二泵元件1200，从而第二泵元件1200能够将外部气体抽送到培养槽111内。
116.本实用新型的工作原理如下：
117.在需要对培养槽111内部制冷的情况下，控制单元900控制开启控制单元900控制开启第一阀门元件310，蒸发元件250的制冷介质经第一阀门元件310回到压缩元件210内，此时第二阀门元件330被短路不起作用，此时蒸发压力较小，蒸发温度低于零度，制冷单元200运行处于低温状态；
118.控制单元900控制开启鼓风单元400，以将制冷槽112内部的气体吹到培养槽111内；
119.当制冷单元200维持培养槽111内部的温度的情况下，控制单元900控制关闭第一阀门元件310，制冷介质通过第二阀门元件330回到压缩元件210，通过调节第二阀门元件330的阈值，使蒸发温度大于零度，从而使制冷设备运行于高温状态，以长期运行且不结冰，同时鼓风单元400将制冷槽112内部的气体吹到培养槽111内。
120.在需要在培养槽111内模拟雨天气候的情况下，控制单元900控制开启第一泵元件520，第一泵元件520将水箱元件510内部的清水抽送到输水元件530内，继而输水元件530内的清水通过喷头552喷洒到托盘单元600上，以模拟雨天气候。
121.在需要在培养槽111内模拟大风气候的情况下，控制单元900控制开启第三阀门元件1400和第二泵元件1200，关闭第四阀门元件1600，从而第二泵元件1200通过第二管元件1100和第三管元件1300循环抽送培养槽111内部的气体，以在培养槽111内形成气流。
122.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
123.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在
不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。