CN105032506A - 一种储能型高精度环境气候箱 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种储能型高精度环境气候箱，包括箱体、制冷系统、加热系统和控制系统，所述制冷系统、加热系统和控制系统设于所述箱体内，所述制冷系统和加热系统与所述控制系统电连接，所述箱体内设有隔板，所述隔板的下部设有储能单元，所述储能单元中装有储能介质。本发明利用在箱内增设储能单元，在压缩机停止工作时，减少箱内单位时间的温升速率，从而减少温度与湿度的波动，保证气候箱的温度与湿度满足实际需求。

Description

一种储能型高精度环境气候箱
技术领域
本发明涉及实验设备制造技术领域，具体涉及一种储能型高精度环境气候箱。
背景技术
在科研实践中，如种子发芽、植物栽培、微生物与细胞培养以及小动物饲养，为获得真实的实验数据，常常需要在特定的模拟环境，即环境气候箱中进行实验。在这一系列的特定环境中，温度和湿度是其表征的主要参数，也是影响科研成果的关键性指标。
目前，常用环境气候箱一般采用蒸发冷却的方式降温，采用冷冻方式除湿。为了获得稳定的温度和湿度，同时采用电加热和蒸汽或水加湿的方法，最终达到稳定的温度和湿度。但目前市场上的环境气候箱主要从价格和经济性上考虑，一般采用启停方式来控制温度，而启停方式是采用上下温度偏差的方式控制压缩机的停止和启动，上下温度偏差必需满足一定的数值，才能达到保护压缩机的作用，这就导致环境箱的温度在一定范围内、周期性波动，温度的波动进而会引起湿度的更大范围的波动，从而影响环境气候箱偏离实际需求范围。因此，迫切需要开发一种温度与湿度波动范围小，能满足实际需求的环境气候箱。
发明内容
本发明的目的是提供一种储能型高精度环境气候箱，利用在箱内增设储能单元，在压缩机停止工作时，减少箱内单位时间的温升速率，从而减少温度与湿度的波动，保证气候箱的温度与湿度满足实际需求。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种储能型高精度环境气候箱，包括箱体、制冷系统、加热系统和控制系统，所述制冷系统、加热系统和控制系统设于所述箱体内，所述制冷系统和加热系统与所述控制系统电连接，所述箱体内设有隔板，所述隔板的下部设有储能单元，所述储能单元中装有储能介质。
根据以上方案，所述箱体包括外壳、内胆和门，所述外壳和内胆之间设有保温层，所述内胆的上侧和后侧设有风道、上部依次设有回风口、风机和加热器、后侧还设有送风孔板，所述送风孔板上设有若干送风孔。
根据以上方案，所述箱体底部的外壳内设有凝结水管和接水盘，所述凝结水管位于所述接水盘正上方，所述内胆与所述凝结水管连通。
根据以上方案，所述制冷系统包括通过管道连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述冷凝器设于所述内胆的上部、并位于所述加热器的后侧，所述压缩机、冷凝器、节流装置设于所述箱体下部、且位于所述内胆下方。
根据以上方案，所述加热系统包括加热器。
根据以上方案，所述储能单元贴附在所述隔板的底面。
根据以上方案，所述隔板下部设有抽槽，所述储能单元置于所述抽槽内。
根据以上方案，所述储能介质为相变温度在10～45℃的有机酸、醇或其混合物。
根据以上方案，所述储能介质包括十酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、十二醇、十四醇中的一种或一种以上的混合物。
本发明的有益效果是：
本发明利用在环境气候箱内增设储能单元，储能单元里的储能介质在压缩机工作、制冷过程中由液体变为固体，放出热量；在压缩机停止工作、环境气候箱升温过程中储能单元里的储能介质由固体融化为液体，吸收热量，降低环境箱的升温速率，减少环境气候箱内单位时间的温度升高幅度，从而减少温度波动引起的湿度波动，保证气候箱的温度与湿度满足实际需求；同时，还能延长压缩机重新启动的间隔时间，从而更好地保护压缩机。
附图说明
图1是本发明的剖视结构示意图；
图2是图1的A向结构示意图；
图3是图1的B向结构示意图；
图4是图1的C处局部放大结构示意图。
图中：1、回风口；2、风机；3、加热器；4、蒸发器；5、外壳；6、保温层；7、内胆；8、门；9、隔板；10、储能单元；11、上部风道；12、节流装置；13、冷凝器；14、凝结水管；15、压缩机；16、接水盘；17、送风孔。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
实施例1，见图1至图4：
本发明提供一种储能型高精度环境气候箱，包括箱体、制冷系统、加热系统和控制系统，所述制冷系统、加热系统和控制系统设于所述箱体内，所述制冷系统和加热系统与所述控制系统电连接，所述箱体内设有隔板9，所述隔板9的下部设有储能单元10，所述隔板9下部设有抽槽，所述储能单元10置于所述抽槽内，所述储能单元10中装有储能介质。
进一步地，所述箱体包括外壳5、内胆7和门8，所述外壳5和内胆7之间设有保温层6，所述内胆7的上侧和后侧设有风道11、上部依次设有回风口1、风机2和加热器3、后侧还设有送风孔板，所述送风孔板上设有若干送风孔17；所述制冷系统包括通过管道连接的压缩机15、冷凝器13、节流装置12和蒸发器4，所述冷凝器4设于所述内胆7的上部、并位于所述加热器3的后侧，所述压缩机15、冷凝器13、节流装置12设于所述箱体下部、且位于所述内胆7下方，所述箱体底部的外壳5内设有凝结水管14和接水盘16，所述凝结水管14位于所述接水盘16正上方，所述内胆7与所述凝结水管14连通。
进一步地，所述储能单元10中的储能介质为十二酸和十八酸(SA)，两者的质量分数分别为46.4％、53.6％。
设定本发明环境气候箱内温度为30℃，启动所述压缩机15制冷。当箱内温度达到29.5℃时，所述压缩机15停止工作；当箱内温度在30.4℃以下时，所述储能介质由液态变为固态，放出热量。压缩机停止工作后，箱内的温度逐渐上升，当箱内温度达到30.2℃时，所述储能单元10里的储能介质由固体转化为液体，吸收热量，箱内的温度上升速率由于储能介质吸热而降低，环境箱内温度达到30.6℃，压缩机重新启动进行制冷，然后不断重复上述过程。
实施例2：
本实施例的结构与实施例1完全相同，所不同的是：所述储能单元10中的储能介质为十二酸和十四醇，两者的质量百分数分别为46.4％和53.6％。
设定本发明环境气候箱温度为24℃，启动所述压缩机15制冷。当箱内温度达到23.5℃时，所述压缩机15停止工作；当箱内温度在24.2℃以下时，储能介质由液态变为固态，放出热量。压缩机停止工作后，环境气候箱内的温度逐渐上升，当箱内温度达到24.4℃储能单元里的介质由固体转化为液体，吸收热量，箱内的温度上升速率由于储能介质吸热而降低，箱内温度达到24.6℃，压缩机重新启动进行制冷，然后不断重复上述过程。
实施例3：
本实施例的结构与实施例1完全相同，所不同的是：所述储能单元10中的储能介质为十二酸、十四酸和十六酸，三者的质量百分数分别为60％、20％和20％。
设定本发明环境气候箱温度为29℃，启动所述压缩机15制冷。当箱内温度达到28.6℃时，所述压缩机15停止工作；当箱内温度在29.1℃以下时，储能介质由液态变为固态，放出热量。压缩机停止工作后，环境气候箱内的温度逐渐上升，当箱内温度达到29.3℃储能单元里的介质由固体转化为液体，吸收热量，箱内的温度上升速率由于储能介质吸热而降低，箱内温度达到29.6℃，压缩机重新启动进行制冷，然后不断重复上述过程。
实施例4：
本实施例的结构与实施例1完全相同，所不同的是：所述储能单元10中的储能介质为十二酸、十四酸，两者的质量百分数分别为46.4％和53.6％。
设定本发明环境气候箱温度为33℃，启动所述压缩机15制冷。当箱内温度达到32.1℃时，所述压缩机15停止工作；当箱内温度在32.9℃以下时，储能介质由液态变为固态，放出热量。压缩机停止工作后，环境气候箱内的温度逐渐上升，当箱内温度达到33.2℃储能单元里的介质由固体转化为液体，吸收热量，箱内的温度上升速率由于储能介质吸热而降低，箱内温度达到33.4℃，压缩机重新启动进行制冷，然后不断重复上述过程。
实施例5：
本实施例的结构与实施例1完全相同，所不同的是：所述储能单元10中的储能介质为十八酸和十四醇，两者的质量百分数分别为38.6％和61.4％。
设定本发明环境气候箱温度为30℃，启动所述压缩机15制冷。当箱内温度达到29.5℃时，所述压缩机15停止工作；当箱内温度在29.8℃以下时，储能介质由液态变为固态，放出热量。压缩机停止工作后，环境气候箱内的温度逐渐上升，当箱内温度达到30.3℃储能单元里的介质由固体转化为液体，吸收热量，箱内的温度上升速率由于储能介质吸热而降低，箱内温度达到30.6℃，压缩机重新启动进行制冷，然后不断重复上述过程。
实施例6：
本实施例的结构与实施例1完全相同，所不同的是：所述储能单元10中的储能介质为十酸和十二醇，两者的质量百分数分别为95％和5％。
设定本发明环境气候箱温度为26℃，启动所述压缩机15制冷。当箱内温度达到25.5℃时，所述压缩机15停止工作；当箱内温度在25.8℃以下时，储能介质由液态变为固态，放出热量。压缩机停止工作后，环境气候箱内的温度逐渐上升，当箱内温度达到26.2℃储能单元里的介质由固体转化为液体，吸收热量，箱内的温度上升速率由于储能介质吸热而降低，箱内温度达到26.4℃，压缩机重新启动进行制冷，然后不断重复上述过程。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的相关技术人员应当理解：可以对本发明进行修改或者同等替换，但不脱离本发明精神和范围的任何修改和局部替换均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种储能型高精度环境气候箱，其特征在于，包括箱体、制冷系统、加热系统和控制系统，所述制冷系统、加热系统和控制系统设于所述箱体内，所述制冷系统和加热系统与所述控制系统电连接，所述箱体内设有隔板，所述隔板的下部设有储能单元，所述储能单元中装有储能介质。
2.根据权利要求1所述的储能型高精度环境气候箱，其特征在于，所述箱体包括外壳、内胆和门，所述外壳和内胆之间设有保温层，所述内胆的上侧和后侧设有风道、上部依次设有回风口、风机和加热器、后侧还设有送风孔板，所述送风孔板上设有若干送风孔。
3.根据权利要求2所述的储能型高精度环境气候箱，其特征在于，所述箱体底部的外壳内设有凝结水管和接水盘，所述凝结水管位于所述接水盘正上方，所述内胆与所述凝结水管连通。
4.根据权利要求1或2所述的储能型高精度环境气候箱，其特征在于，所述制冷系统包括通过管道连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述冷凝器设于所述内胆的上部、并位于所述加热器的后侧，所述压缩机、冷凝器、节流装置设于所述箱体下部、且位于所述内胆下方。
5.根据权利要求1所述的储能型高精度环境气候箱，其特征在于，所述加热系统包括加热器。
6.根据权利要求1所述的储能型高精度环境气候箱，其特征在于，所述储能单元贴附在所述隔板的底面。
7.根据权利要求1所述的储能型高精度环境气候箱，其特征在于，所述隔板下部设有抽槽，所述储能单元置于所述抽槽内。
8.根据权利要求1所述的储能型高精度环境气候箱，其特征在于，所述储能介质为相变温度在10～45℃的有机酸、醇或其混合物。
9.根据权利要求1所述的储能型高精度环境气候箱，其特征在于，所述储能介质包括十酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、十二醇、十四醇中的一种或一种以上的混合物。
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