CN108839952A - 一种双向温控保温箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双向温控保温箱，保温箱为空心柱体，保温箱的内壁的中部设置有多组环形半导体材料，内壁的顶部设置半导体制热片，内壁的底部设置半导体制冷片，内壁的中部还设置第一组温度传感器和第二组温度传感器，第一组温度传感器位于环形半导体材料的上部，第二组温度传感器位于环形半导体材料的下部，第一组温度传感器包括多个第一温度传感器，且多个第一温度传感器到环形半导体材料的的距离相同，第二组温度传感器包括多个第二温度传感器，且多个第二温度传感器到环形半导体材料的的距离相同。本发明的目的是提供一种双向温控保温箱，可以实现双向温度调节，且体积小，便于携带。

Description

一种双向温控保温箱

技术领域

本发明涉及温度控制领域，特别是涉及一种双向温控保温箱。

背景技术

现有的保温箱一般不具有温度调节控制功能，有温度调节控制功能的也只有降温功能，没有升温功能。由于一些特殊需要，如温度恒定误差在0.01摄氏度范围内，而且要根据外界温度变化需要即使改变箱内温度，此外要便于运输携带。对于此目前的保温箱不能解决。目前一些比较好的保温箱——可定制仪表不锈钢保护箱，它主要用于工业方面，如工艺维温、储罐伴热、管道伴热和冻胀防护等，但是体积大不便携带。

发明内容

本发明的目的是提供一种双向温控保温箱，可以实现双向温度调节，且体积小，便于携带。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种双向温控保温箱，所述保温箱为空心柱体，所述保温箱内壁的中部设置有多组环形半导体材料，所述保温箱内壁的顶部设置半导体制热片，所述保温箱内壁的底部设置半导体制冷片，所述保温箱内壁的中部还设置第一组温度传感器和第二组温度传感器，所述第一组温度传感器位于所述环形半导体材料的上部，所述第二组温度传感器位于所述环形半导体材料的下部，所述第一组温度传感器包括多个第一温度传感器，且多个所述第一温度传感器到所述环形半导体材料的的距离相同，所述第二组温度传感器包括多个第二温度传感器，且多个所述第二温度传感器到所述环形半导体材料的的距离相同。

可选的，所述保温箱的上下连接部分设置有四个密封阀。

可选的，所述保温箱的内壁与外壁之间设有MCU模块，所述MCU模块分别与所述环形半导体材料、所述半导体制热片、所述半导体制冷片和所述温度传感器连接和所述第一温度传感器组和所述第二温度传感器组连接。

可选的，在所述保温箱的内壁与外壁之间设置电池槽。

可选的，所述半导体制热片和所述半导体制冷片均为圆环形。

可选的，所述环形半导体材料为4组。

可选的，所述保温箱的内壁与外壁之间设有4G卡槽，所述4G卡槽与所述MCU模块连接。

可选的，所述保温箱为空心圆柱体或空心长方体。

可选的，所述保温箱的外壁为光伏发电材料，在所述光伏发电材料外面加装保护层，所述保温箱的内壁与外壁之间填充保温棉。

可选的，所述环形半导体材料外层设置保护膜。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

1、本发明提供的双向温控保温箱，能检测和控制箱内温度，当温度低于设定温度时，就会启动半导体制热片使保温箱内温度上升到所需要的温度，当温度高于设定温度时，启动半导体制热片使保温箱内温度下降到所需要的温度，并且体积小，便于携带。

2、本发明提供的双向温控保温箱设置有4G卡槽和MCU模块，可以实现远程控制。

3、本发明提供的双向温控保温箱的外壁为光伏发电材料，可以利用光伏发电为保温箱供电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的双向温控保温箱的剖面图；

图2为本发明的环形半导体材料的平面结构图；

图3为本发明的半导体制冷片(半导体制热片)的平面结构图；

图4为本发明的双向温控保温箱的温度控制流程图；

图5为本发明的双向温控保温箱的电源管理流程图；

图6为本发明的电路连接图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的双向温控保温箱的剖面图；如图1所示，所述保温箱为空心柱体，所述保温箱的内壁的中部设置有多组环形半导体材料1，环形半导体材料1外层设置保护膜，防止环形半导体材料1与箱内空气直接接触。内壁的中部贴有四组环形半导体材料，各个环形半导体材料可以单独控制，也可以同时控制。图2为环形半导体材料的结构图。所述保温箱为空心圆柱体或空心长方体。当保温箱为长方体时，将四组环形的半导体制冷材料分别设置在四个侧壁上，图2为环形半导体材料的结构图，每个环形半导体材料包括四个环形结构，四个环形结构并联连接。环形不仅节约了半导体材料，还在一定程度上避免了局部过冷或者过热的情况，提高箱内温度恒定的稳定性。该部分是一直工作的，是箱体内温度满足设定值的来源，通过制冷或者制热使满足温度设定值，即保证正常理论的箱内温度。

内壁的顶部设置半导体制热片2，内壁的底部设置半导体制冷片3，来调节温度，上面用来提高温度，下面来降低温度。制冷半导体圆片有两面，在通电工作时一面制冷，一面制热，可以通过电流在该元器件内部的流向，改变制冷制热的贴片面，还有就是通过电流，控制该半导体所总体表征。

可选的，半导体制热片2和半导体制冷片3均为圆环形，如图3所示。

内壁的中部还设置第一组温度传感器和第二组温度传感器，第一组温度传感器位于环形半导体材料1的上部，第二组温度传感器位于环形半导体材料1的下部，第一组温度传感器包括多个第一温度传感器4，且多个第一温度传感器4到环形半导体材料1的的距离相同，第二组温度传感器包括多个第二温度传感器5，且多个第二温度传感器5到环形半导体材料1的的距离相同，如图3所示。

比如，以2个第一温度传感器4和2个第二温度传感器5为例，在内壁的上下两处个加了四个温度传感器来检测箱内平均温度。通过一定的算法可以确定向内最确切的平均温度，平均温度算法公式：

θ＝α*ν₁+β*ν₂+λ*ν₃+μ*ν₄,α+β+λ+μ＝1；

通过计算分析得，α＝0.35,β＝0.15,λ＝0.35,μ＝0.15，ν₁为上部左侧测量的温度值，ν₂为上部右侧测量的温度值，ν₃为下部左侧测量的温度值，ν₄为下部右侧测量的温度值。

另外，保温箱的上下连接部分设置有四个密封阀8，提高内部温度的稳定性。

保温箱的侧壁内部设有MCU模块，所述MCU模块分别与环形半导体材料1、半导体制热片2、半导体制冷片3和第一温度传感器组和第二温度传感器组连接。在所述保温箱的侧壁内部设置电池槽7。保温箱的侧壁内部设有4G卡槽6，所述4G卡槽6与所述MCU模块连接。保温箱的外壁为光伏发电材料10，在光伏发电材料10外面加装保护层，以防止光伏发电材料10的损坏。所述保温箱的内壁与外壁之间填充保温棉9。

图4为本发明的双向温控保温箱的温度控制流程图。如图4所示，当通讯指令下达时，先判断其是否有效，如果有效进行温度设定操作，若无效则发送终端会接收到指令无效提示，并返回至接收指令状态。

当温度感知模块感知保温箱的温度高于设定温度要求时，就会触发启动半导体制冷模块开始制冷加强，并返回至温度感知模块，进行作为下一时刻温度判断依据；当温度感知模块感知保温箱的温度低于设定温度要求时，就会触发启动半导体加热模块开始制热加强，并返回至温度感知模块，进行作为下一时刻温度判断依据；如果不是则返回到温度感知模块，并返回至温度感知模块，进行作为下一时刻温度判断依据。这样就构成了一个完整的循环。此间各个模块由电源管理模块的光伏发电提供能量。

图5为本发明的双向温控保温箱的电源管理流程图。如图5所示，如图示当电池电量低于设定最低工作电量时，就会开启光伏发电装置，如果开启成功，则直到充满电为止并返回给电量感知模块；如果开启未成功，则提示持续报警，并发送信息给用户。直到用户解决问题并开启光伏发电装置。不仅保护电气元件，还体现了节约能源的思想。

图6为本发明的电路连接图。如图6所示，本发明的无线通讯使用4G电话卡，它稳定可靠是一种很经济实惠又稳定的信息传输手段；温度感知与显示可以使用温度传感器，鉴于成本与精确性考量与要求，使用防水封装DS18B20；半导体制冷材料使用半导体制冷片TEC1-12703产生温度范围-55℃～83℃，具有较高时效性；对于电源管理模块，鉴于半导体制冷TEC1-12703的正常工作所需要的工作电压12v，最大电流3A考虑使用上海芯龙半导体技术股份有限公司生产的XL2003 3A 180KHz 30V自带恒压恒流环路的高效率降压型单片车充专用芯片；对于光伏发电采用太阳能光伏板发电；综合以上性能和参数要求，主控模块采用MCU。

本发明首先开创了保温产品可远程控制的先例，并且控制稳定性好，持续性强，实时性高等特点。其次，采用了先进的温度传感器防水封装DS18B20，对温度变化更灵敏。此外采用了光伏发电供能，提高了整体性能。本发明可用于远距离运输一些特殊物品，如疫苗等，保证了疫苗的安全性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种双向温控保温箱，其特征在于，所述保温箱为空心柱体，所述保温箱内壁的中部设置有多组环形半导体材料，所述保温箱内壁的顶部设置半导体制热片，所述保温箱内壁的底部设置半导体制冷片，所述保温箱内壁的中部还设置第一组温度传感器和第二组温度传感器，所述第一组温度传感器位于所述环形半导体材料的上部，所述第二组温度传感器位于所述环形半导体材料的下部，所述第一组温度传感器包括多个第一温度传感器，且多个所述第一温度传感器到所述环形半导体材料的的距离相同，所述第二组温度传感器包括多个第二温度传感器，且多个所述第二温度传感器到所述环形半导体材料的的距离相同。

2.根据权利要求1所述的双向温控保温箱，其特征在于，所述保温箱的上下连接部分设置有四个密封阀。

3.根据权利要求1所述的双向温控保温箱，其特征在于，所述保温箱的内壁与外壁之间设有MCU模块，所述MCU模块分别与所述环形半导体材料、所述半导体制热片、所述半导体制冷片和所述温度传感器连接和所述第一温度传感器组和所述第二温度传感器组连接。

4.根据权利要求1所述的双向温控保温箱，其特征在于，在所述保温箱的内壁与外壁之间设置电池槽。

5.根据权利要求1所述的双向温控保温箱，其特征在于，所述半导体制热片和所述半导体制冷片均为圆环形。

6.根据权利要求1所述的双向温控保温箱，其特征在于，所述环形半导体材料为4组。

7.根据权利要求1所述的双向温控保温箱，其特征在于，所述保温箱的内壁与外壁之间设有4G卡槽，所述4G卡槽与所述MCU模块连接。

8.根据权利要求1所述的双向温控保温箱，其特征在于，所述保温箱为空心圆柱体或空心长方体。

9.根据权利要求1所述的双向温控保温箱，其特征在于，所述保温箱的外壁为光伏发电材料，在所述光伏发电材料外面加装保护层，所述保温箱的内壁与外壁之间填充保温棉。

10.根据权利要求1所述的双向温控保温箱，其特征在于，所述环形半导体材料外层设置保护膜。