CN111496850A - 用于手套箱的节能装置以及手套箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种用于手套箱的节能装置以及手套箱，涉及手套箱技术领域，包括：转速监测器，转速监测器用于获取循环风机的实时转速值；第一处理器，第一处理器与转速监测器数据连接，用于将实时转速值与预设转速值对比，根据对比结果生成第一控制信号；第一控制器，第一控制器与第一处理器数据连接，用于根据获取的第一控制信号控制冷却阀门的开启或关闭。在上述技术方案中，该节能装置是通过判断循环风机的实时转速值为依据，根据断循环风机的实时转速值对应的调整冷却系统的开启和关闭，不仅能够有效的保证手套箱内部能够保持在一个相当恒定的温度区间内，而且还能够冷却足够时，实时的控制冷却系统的开启和关闭，从而节省能耗。

Description

用于手套箱的节能装置以及手套箱

技术领域

本发明涉及手套箱技术领域，尤其是涉及一种用于手套箱的节能装置以及手套箱。

背景技术

手套箱是在高纯惰性气体充入箱体内工作的一种操作设备，包括隔离箱手套、惰性气体保护箱手套、干箱手套等。广泛应用于无水、无氧、无尘的超纯环境，如：锂离子电池及材料、半导体、超级电容、特种灯、激光焊接、钎焊、医药、无菌食品生产线等。

手套箱在使用时需要使其箱体内部保持在一个相当恒定的温度区间内，但是由于手套箱的运行会产生热量，所以在使用过程中需要通过冷却系统对手套箱进行冷却，以控制其箱体内部的温度。现有技术中，一般采用水冷却的方式进行冷却，但是，这种冷却方式会消耗大量的水资源和电能，不利于节能减排，导致手套箱的使用成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于手套箱的节能装置以及手套箱，以解决现有技术中手套箱使用成本较高的技术问题。

本发明提供的一种用于手套箱的节能装置，包括：

转速监测器，所述转速监测器用于获取循环风机的实时转速值；

第一处理器，所述第一处理器与所述转速监测器数据连接，用于将所述实时转速值与预设转速值对比，根据对比结果生成第一控制信号；

第一控制器，所述第一控制器与所述第一处理器数据连接，用于根据获取的所述第一控制信号控制冷却阀门的开启或关闭。

进一步的，所述第一处理器根据对比结果生成第一控制信号包括：

当所述实时转速值大于所述预设转速值时，所述第一处理器生成阀门开启信号；

当所述实时转速值小于或等于所述预设转速值时，所述第一处理器生成阀门关闭信号；所述阀门开启信号和所述阀门关闭信号构成所述第一控制信号。

进一步的，所述节能装置还包括：

流量控制器，所述流量控制器控制装配在所述冷却阀门的进口；

所述第一处理器还用于根据所述实时转速值与所述预设转速值的对比结果生成流量控制信号；

所述流量控制器与所述第一处理器数据连接，用于根据获取的所述流量控制信号控制所述冷却阀门的实时流量值。

进一步的，所述第一处理器根据对比结果生成流量控制信号包括：

所述第一处理器计算所述实时转速值与所述预设转速值的实时差值，所述第一处理器根据所述实时差值生成所述流量控制信号。

进一步的，所述第一处理器根据所述实时差值生成所述流量控制信号包括：

预先在循环风机的预设转速值与最大转速值之间设定若干差值档位，每个所述差值档位预先设定至少一个对应的预设流量值；

判断所述实时差值满足的差值档位，根据该差值档位对应的预设流量值生成所述流量控制信号。

进一步的，所述差值档位设定为6个档位，6个所述差值档位在循环风机的预设转速值与最大转速值之间平均划分；

每个所述差值档位内设定1个预设流量值。

进一步的，所述第一处理器根据对比结果生成第一控制信号包括：

预先设定循环风机的预设变更值；

所述第一处理器根据所述实时转速值计算循环风机转速的瞬时变更值；

当所述瞬时变更值大于所述预设变更值时，所述第一处理器生成阀门开启信号；

和/或，当所述瞬时变更值小于或等于所述预设变更值时，所述第一处理器生成阀门关闭信号；所述阀门开启信号和所述阀门关闭信号构成所述第一控制信号。

进一步的，所述节能装置还包括：

水含量监测器，所述水含量监测器用于监测手套箱内腔的实时水含量值；

氧含量监测器，所述氧含量监测器用于监测手套箱内腔的实时氧含量值；

第二处理器，所述第二处理器与所述水含量监测器和/或氧含量监测器数据连接，用于将所述实时水含量值和/或所述实时氧含量值与预设水含量值和/或预设氧含量值对比，根据对比结果生成第二控制信号；

第二控制器，所述第二控制器与所述第二处理器连接，用于根据获取的所述第二控制信号控制所述循环风机的转速。

进一步的，所述第二处理器根据对比结果生成第二控制信号包括：

当所述实时水含量值大于所述预设水含量值或所述实时氧含量值大于所述预设氧含量值时，所述第二处理器生成转速升高信号；

当所述实时水含量值小于或等于所述预设水含量值，或所述实时氧含量值小于或等于所述预设氧含量值时，所述第二处理器生成转速降低信号；

所述转速升高信号和所述转速降低信号构成所述第二控制信号。

本发明还提供了一种手套箱，包括箱体和所述节能装置；所述转速监测器与所述循环风机数据连接，所述第一控制器与所述冷却阀门控制连接。

在上述技术方案中，该节能装置是通过判断循环风机的实时转速值为依据，间接的判断循环风机产生的热量，从而根据断循环风机的实时转速值对应的调整冷却系统的开启和关闭，不仅能够有效的保证手套箱内部能够保持在一个相当恒定的温度区间内，而且还能够冷却足够时，实时的控制冷却系统的开启和关闭，从而节省能耗。

附图说明

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

图1为本发明一个实施例提供的节能装置的电路连接示意图；

图2为本发明另一个实施例提供的节能装置的电路连接示意图；

图3为本发明又一个实施例提供的节能装置的电路连接示意图。

附图标记：

1、箱体；2、循环风机；3、冷却阀门；4、转速监测器；5、第一处理器；6、第一控制器；7、流量控制器；8、水含量监测器；9、氧含量监测器；10、第二处理器；11、第二控制器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图3所示，本实施例提供的一种用于手套箱的节能装置，包括：

转速监测器4，所述转速监测器4用于获取循环风机2的实时转速值；

第一处理器5，所述第一处理器5与所述转速监测器4数据连接，用于将所述实时转速值与预设转速值对比，根据对比结果生成第一控制信号；

第一控制器6，所述第一控制器6与所述第一处理器5数据连接，用于根据获取的所述第一控制信号控制冷却阀门3的开启或关闭。

参考图1可知，由于经过对现有技术中手套箱的工作过程进行研究，发现手套箱的循环风机2会产生大量的热量，是影响手套箱内部温度的主要热源之一，这些热量会严重影响手套箱内部的温度，所以需要冷却系统持续的对手套箱进行冷却降温，从而使手套箱内部能够保持在一个相当恒定的温度区间内。因此，冷却系统针对循环风机2产生的热量的冷却，也是能量消耗的主要部分之一。

所以，针对上述问题，该节能装置通过转速监测器4、第一处理器5和第一控制器6构成，因此，该转速监测器4可以实时的获取循环风机2的实时转速值，并根据循环风机2的实时转速判断循环风机2产生的热量，当循环风机2产生的热量较大时，也即足以影响手套箱内部的温度时，便通过第一控制器6控制冷却阀开启，以对手套箱进行冷却降温，使手套箱内部能够保持在一个相当恒定的温度区间内。而当循环风机2的转速降下来以后，其产生的热量也同样减少，因此可以控制冷却系统关闭以减少能耗。

综上所述，该节能装置是通过判断循环风机2的实时转速值为依据，间接的判断循环风机2产生的热量，从而根据断循环风机2的实时转速值对应的调整冷却系统的开启和关闭，不仅能够有效的保证手套箱内部能够保持在一个相当恒定的温度区间内，而且还能够冷却足够时，实时的控制冷却系统的开启和关闭，从而节省能耗。

在一个具体的实施例中，所述第一处理器5根据对比结果生成第一控制信号包括：

当所述实时转速值大于所述预设转速值时，所述第一处理器5生成阀门开启信号；

当所述实时转速值小于或等于所述预设转速值时，所述第一处理器5生成阀门关闭信号；所述阀门开启信号和所述阀门关闭信号构成所述第一控制信号。

因此，当循环风机2的实时转速值较大时，也即超过预设转速值时，此时便表明循环风机2的转速过快，产生的热量会较大，为了保证手套箱内部能够保持在一个相当恒定的温度区间内，此时便可以通过第一处理器5生成第一控制信号来控制冷却阀门3开启，使冷却水对箱体1的特定位置进行冷却，保证手套箱的内部温度不受影响。

同理的，当循环风机2的实时转速值较小时，也即未超过预设转速值时，此时便表明循环风机2的转速在可控范围内，产生的热量不会对手套箱内部形成影响，此时便可以通过第一处理器5生成第一控制信号来控制冷却阀门3关闭，此时可以有效的节省冷却水的水资源以及冷却系统的能耗，进而在保证手套箱正常工作的基础上实现对手套箱有效、合理的节能。

参考图2所示，所述节能装置还包括：

流量控制器7，所述流量控制器7控制装配在所述冷却阀门3的进口；

所述第一处理器5还用于根据所述实时转速值与所述预设转速值的对比结果生成流量控制信号；

所述流量控制器7与所述第一处理器5数据连接，用于根据获取的所述流量控制信号控制所述冷却阀门3的实时流量值。

继续参考图2所示，此时流量控制器7可以根据实时转速值为依据，通过循环风机2的实时转速值间接的判断此时循环风机2产生的热量多少，并能够随之调整冷却阀门3的实时流量值。所以，通过流量控制器7可以更加细化的对冷却阀门3所能够通过的冷却水进行控制，当循环风机2的转速逐渐增快时，对应产生的热量也会逐渐增大，为了保证手套箱内部能够保持在一个相当恒定的温度区间内，此时流量控制器7可以控制冷却阀门3对应的控制在适当的实时流量值内，以通入适当的冷却水来消除箱体1内部的热量，而不是极端的控制冷却阀门3的开启和关闭。

在一个具体的实施例中，所述第一处理器5根据对比结果生成流量控制信号包括：

所述第一处理器5计算所述实时转速值与所述预设转速值的实时差值，所述第一处理器5根据所述实时差值生成所述流量控制信号。

因此，第一处理器5可以通过计算所述实时差值，判断循环风机2的实时转速值与预设转速值相差多少，实时差值较大时，冷却阀门3的实时流量值也相应的控制为较高水平，以通入较多的冷却水，同理，实时差值较小或为负值时，冷却阀门3的实时流量值也相应的控制为较低水平或完全关闭，以通入较多的冷却水。这均可以通过所述流量控制信号来提示流量控制器7实现。

其中，所述第一处理器5根据所述实时差值生成所述流量控制信号包括：

预先在循环风机2的预设转速值与最大转速值之间设定若干差值档位，每个所述差值档位预先设定至少一个对应的预设流量值；

判断所述实时差值满足的差值档位，根据该差值档位对应的预设流量值生成所述流量控制信号。

为了能够使冷却的效果更加标准化，因此可以将循环风机2的预设转速值与最大转速值之间设定若干差值档位，当实时差值位于相应的差值档位时，也即此时可以将实时流量值设定为对应的水平，以通入恒量的冷却水。该差值档位以及对应的实时流量值可以预先经过实验设定好，这也可以在后期有效的计算手套箱的整体能耗。同样的，这也均可以通过所述流量控制信号来提示流量控制器7实现。

优选的，所述差值档位设定为6个档位，6个所述差值档位在循环风机2的预设转速值与最大转速值之间平均划分；每个所述差值档位内设定1个预设流量值。除此之外，本领域技术人员还可以根据需求设置不同数量的档位，在此不做赘述。

继续参考图2所示，所述第一处理器5根据对比结果生成第一控制信号包括：

预先设定循环风机2的预设变更值；

所述第一处理器5根据所述实时转速值计算循环风机2转速的瞬时变更值；

当所述瞬时变更值大于所述预设变更值时，所述第一处理器5生成阀门开启信号；

和/或，当所述瞬时变更值小于或等于所述预设变更值时，所述第一处理器5生成阀门关闭信号；所述阀门开启信号和所述阀门关闭信号构成所述第一控制信号。

由于在使用当中，会出现循环风机2的转速突然升高或降低的情况，因此该情况下循环风机2产生的热量也是瞬间升高或降低的，为了保证手套箱内部能够保持在一个相当恒定的温度区间内，此时所述第一处理器5根据所述实时转速值计算循环风机2转速的瞬时变更值，例如0.1s内实时转速值的瞬间变更值、0.15s内实时转速值的瞬间变更值、0.2s内实时转速值的瞬间变更值等。

当实时转速值的瞬间变更值超过了预设变更值时，此时即表明循环风机2瞬间转速变化过快，因而瞬间产生的热量变化过快，这包括瞬间热量产生的较少或较多。因此，例如瞬间热量产生的较少时，此时已经不需要通入大量的冷却水来进行冷却，所以通过上述判断差值档位来控制实时流量值，还是需要一个档位一个档位的缓慢调整实时流量值，故此缓慢的调整过程中，还是会消耗大量的电能。所以，由于此时循环风机2的转速瞬间降至很低，此时不会产生大量的热量，利用原有的冷却水已经足够保持箱体1内部的恒温区间，此时可以直接关闭冷却阀门3，减少能耗。

同理的，例如瞬间热量产生的较大时，此时需要通入大量的冷却水来进行冷却产生的热量，所以通过上述判断差值档位来控制实时流量值，还是需要一个档位一个档位的缓慢调整实时流量值，故此缓慢的调整过程中，无法快速通入足够的冷却水。

所以，此时可以直接开启冷却阀门3，需要说明的是，此时该冷却阀门3开启的可以为其所联通的另一个单独的管路，而不是通过流量控制器7控制实时流量值的管路。因此，所述阀门开启信号以及所述阀门关闭信号均可以表示开启冷却阀门3的至少一部分管路或关闭至少一部分管路。本领域技术人员可以根据需求调整，在此不做赘述。

此时，一方面冷却阀门3可以通过流量控制器7一个档位一个档位的缓慢调整其所联通的一个管路的实时流量值，同时，在另一方面冷却阀门3还可以直接开启其所联通的另一个管路，从而通过该管路及时的通入大量冷却水，对产生的热量进行消除。

如图3所示，所述节能装置还包括：

水含量监测器8，所述水含量监测器8用于监测手套箱内腔的实时水含量值；

氧含量监测器9，所述氧含量监测器9用于监测手套箱内腔的实时氧含量值；

第二处理器10，所述第二处理器10与所述水含量监测器8和/或氧含量监测器9数据连接，用于将所述实时水含量值和/或所述实时氧含量值与预设水含量值和/或预设氧含量值对比，根据对比结果生成第二控制信号；

第二控制器11，所述第二控制器11与所述第二处理器10连接，用于根据获取的所述第二控制信号控制所述循环风机2的转速。

因此，不仅可以直接对循环风机2的实时转速值进行监控，还可以通过实时水含量值和实时氧含量值主动的控制循环风机2的实时转速值，以控制其所能够产生的热量。

在一个具体的实施例中，所述第二处理器10根据对比结果生成第二控制信号包括：

当所述实时水含量值大于所述预设水含量值或所述实时氧含量值大于所述预设氧含量值时，所述第二处理器10生成转速升高信号；

当所述实时水含量值小于或等于所述预设水含量值，或所述实时氧含量值小于或等于所述预设氧含量值时，所述第二处理器10生成转速降低信号；

所述转速升高信号和所述转速降低信号构成所述第二控制信号。

因此，当实时水含量值大于所述预设水含量值或所述实时氧含量值大于所述预设氧含量值时，此时便表明循环风机2需要较高的工作功率，第二控制器11便会控制循环风机2提高转速。同理的，当实时水含量值小于或等于所述预设水含量值，或所述实时氧含量值小于或等于所述预设氧含量值时，此时便表明循环风机2不需要较高的工作功率，第二控制器11便会控制循环风机2降低转速。

本发明还提供了一种手套箱，包括箱体1和所述节能装置；所述转速监测器4与所述循环风机2数据连接，所述第一控制器6与所述冷却阀门3控制连接。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于手套箱的节能装置，其特征在于，包括：

转速监测器，所述转速监测器用于获取循环风机的实时转速值；

第一处理器，所述第一处理器与所述转速监测器数据连接，用于将所述实时转速值与预设转速值对比，根据对比结果生成第一控制信号；

第一控制器，所述第一控制器与所述第一处理器数据连接，用于根据获取的所述第一控制信号控制冷却阀门的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的节能装置，其特征在于，所述第一处理器根据对比结果生成第一控制信号包括：

当所述实时转速值大于所述预设转速值时，所述第一处理器生成阀门开启信号；

当所述实时转速值小于或等于所述预设转速值时，所述第一处理器生成阀门关闭信号；所述阀门开启信号和所述阀门关闭信号构成所述第一控制信号。

3.根据权利要求1所述的节能装置，其特征在于，还包括：

流量控制器，所述流量控制器控制装配在所述冷却阀门的进口；

所述第一处理器还用于根据所述实时转速值与所述预设转速值的对比结果生成流量控制信号；

所述流量控制器与所述第一处理器数据连接，用于根据获取的所述流量控制信号控制所述冷却阀门的实时流量值。

4.根据权利要求3所述的节能装置，其特征在于，所述第一处理器根据对比结果生成流量控制信号包括：

所述第一处理器计算所述实时转速值与所述预设转速值的实时差值，所述第一处理器根据所述实时差值生成所述流量控制信号。

5.根据权利要求4所述的节能装置，其特征在于，所述第一处理器根据所述实时差值生成所述流量控制信号包括：

预先在循环风机的预设转速值与最大转速值之间设定若干差值档位，每个所述差值档位预先设定至少一个对应的预设流量值；

判断所述实时差值满足的差值档位，根据该差值档位对应的预设流量值生成所述流量控制信号。

6.根据权利要求5所述的节能装置，其特征在于，所述差值档位设定为6个档位，6个所述差值档位在循环风机的预设转速值与最大转速值之间平均划分；

每个所述差值档位内设定1个预设流量值。

7.根据权利要求6所述的节能装置，其特征在于，所述第一处理器根据对比结果生成第一控制信号包括：

预先设定循环风机的预设变更值；

所述第一处理器根据所述实时转速值计算循环风机转速的瞬时变更值；

当所述瞬时变更值大于所述预设变更值时，所述第一处理器生成阀门开启信号；

和/或，当所述瞬时变更值小于或等于所述预设变更值时，所述第一处理器生成阀门关闭信号；所述阀门开启信号和所述阀门关闭信号构成所述第一控制信号。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的节能装置，其特征在于，还包括：

水含量监测器，所述水含量监测器用于监测手套箱内腔的实时水含量值；

氧含量监测器，所述氧含量监测器用于监测手套箱内腔的实时氧含量值；

第二处理器，所述第二处理器与所述水含量监测器和/或氧含量监测器数据连接，用于将所述实时水含量值和/或所述实时氧含量值与预设水含量值和/或预设氧含量值对比，根据对比结果生成第二控制信号；

第二控制器，所述第二控制器与所述第二处理器连接，用于根据获取的所述第二控制信号控制所述循环风机的转速。

9.根据权利要求8所述的节能装置，其特征在于，所述第二处理器根据对比结果生成第二控制信号包括：

当所述实时水含量值大于所述预设水含量值或所述实时氧含量值大于所述预设氧含量值时，所述第二处理器生成转速升高信号；

当所述实时水含量值小于或等于所述预设水含量值，或所述实时氧含量值小于或等于所述预设氧含量值时，所述第二处理器生成转速降低信号；

所述转速升高信号和所述转速降低信号构成所述第二控制信号。

10.一种手套箱，其特征在于，包括箱体和如权利要求1-9中任一项所述的节能装置；所述转速监测器与所述循环风机数据连接，所述第一控制器与所述冷却阀门控制连接。

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