CN1312675A - 控制恒温室内温度的方法和恒温设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种控制恒温室(21)内温度的方法,在该方法中气流被引导流经该恒温室(21),该气流的温度在一个热交换器的帮助下受到控制,并且该气流在被引入恒温室(21)之前或引入过程中,在一个第一热交换器的帮助下达到理想的温度,并且在该方法中,恒温室(21)中的气流被强迫流经一个第二热交换器,在此过程中,气流受到的任何加热或冷却作用都可以被抵消掉。本发明还涉及一种用于实施上述方法的设备。

Description

控制恒温室内温度的方法和恒温设备
本发明一方面涉及一种控制恒温室内温度的方法，在该方法中气流被引导流经该恒温室，该气流的温度在一个热交换器的帮助下受到控制，并且该气流在被引入恒温室之前或引入过程中，在一个第一热交换器的帮助下达到理想的温度。
现有技术中已有一种具有这种特性的方法。该现有方法被特别用于对孵卵机械中的温度进行控制，用于孵化蛋卵，例如鸡蛋。
在一个用于孵卵的现有恒温设备中，恒温室中的用于影响恒温室内温度的装置被布置在该恒温室的中部。除这些加热和/或冷却装置之外，一般还装备有用于将加热后的或冷却后的空气散布到整个恒温室的风扇。例如在孵卵的情况下，很难使用这些风扇获得一种能够使所有的蛋卵都达到一种理想温度的气流。首先，使用现有技术中采用的风扇很难实现一种流经该恒温室的平稳气流。另外，很难避免温度梯度形成。由于加热和/或冷却装置被放置在中间位置上，所以放置在这些装置的相邻位置上的蛋卵一般将会受到相对更迅速和更有效的加热或冷却。
在下文中，将结合图1对一种用于孵卵的现有恒温设备的工作过程和结构进行更为详细的说明。
本发明的一个目的是提供一种介绍说明部分中所提及的方法，在该方法中可以获得一种流经该恒温室的良好、平稳的气流，同时在该方法中置于该恒温设备中的产品可以在气流的帮助下被加热或冷却，并且在该方法中可以尽可能地防止恒温设备内的温度梯度的形成。
在本发明中，该目的是通过使恒温室中的气流流经一个第二热交换器来达到的，在此过程中，气流受到的任何加热或冷却作用都可以被抵消掉。
本方法的优点是，用于向恒温室中的产品提供热量的空气或用于驱散产品向该恒温室中散发的热量的空气，经过与产品进行热交换之后，可以在第二热交换器的帮助下被恢复达到理想的空气温度。
此外，本发明还涉及一种恒温设备，该设备包括：
-一个恒温室，该恒温室具有一个底壁、一个顶壁、一个前侧壁和一个后侧壁以及一个第一和一个第二端壁，
-用于对该恒温室中的空气进行加热或冷却的装置，所述装置被安装在所述恒温室中，和
-用于产生流经该恒温室的气流的通风装置，在该设备中端壁具有透气性，通风装置被用于产生从第一端壁流经恒温室进而流向第二端壁的气流，并且该设备包括预加热或预冷却装置，用于在气流流经第一端壁之前或流经第一端壁的过程中使该气流达到正确的温度。
根据本发明的恒温设备的特征在于，两端壁之间至少安装有一个可透气的隔壁，该隔壁中安装有加热或冷却装置。
在这种情况下，优选方案是，将预加热或预冷却装置安装在第一端壁中，并且为该设备提供控制装置，用以设定预加热或预冷却装置以及加热或冷却装置的温度。
这些措施使气流能够从恒温室的一个侧壁流入该恒温室，并且从另一个侧壁流出该恒温室。气流在流经了限定数目的产品之后，将接着流经一个隔壁。由于该隔壁中包含有用于影响该气流温度的装置，所以该气流的温度可以受到调节。如果该气流因为流经该恒温设备中所放置的产品而被加热或冷却，那么这种加热或冷却作用就可以被抵消掉。然后置于隔壁下游的产品就可以与重新达到最优温度的气流相接触。
简而言之：通过采用这些措施，气流的温度可以受到现场控制。
根据本发明的设备通过以下事实被做了进一步的改进：通风装置可以通过一个气流通道与第一端壁相互连通，第一端壁的空气渗透率低于第一(沿流动方向)隔壁的空气渗透率。
在这种情况下，优选方案是使第二端壁的空气渗透率低于最后一个(沿流动方向)隔壁的空气渗透率。
这种措施保证了空气不能够通过第一端壁顺畅地流入该恒温设备，而是在该恒温设备的第一端壁前建立起一定的压力，在此情况下，空气将会从该壁的顶侧和底侧一致地流入该恒温设备。通过这种方法，可以尽可能地避免在壁面上产生流动速率的差别。这些措施提高了气流流经恒温室的一致性。
根据本发明，有可能使第一端壁的空气渗透率的推荐值为5％至25％，优选推荐值为5％至15％，最优推荐值为10％，而第一(沿流动方向)隔壁的空气渗透率的推荐值为20％至50％，优选推荐值为25％至40％，最优推荐值为30％。
在这种情况下，有利的方案是使第二端壁的空气渗透率的推荐值为5％至25％，优选推荐值为5％至15％，最优推荐值为10％，而最后一个(沿流动方向)隔壁的空气渗透率的推荐值为20％至50％，优选推荐值为25％至40％，最优推荐值为30％。
这些措施进一步优化了流经恒温室的空气的流动。
根据本发明，有可能使相继的端壁与隔板之间的距离(沿流动方向进行测量)与两个标准孵化车的宽度相匹配。
在这种情况下，有利的方案是使各个端壁、侧壁和隔壁的高度与该标准孵化车的高度相匹配。
在现有技术中，传统设计的孵化设备通常带有12个孵化车。上述措施使我们有可能在农场中的标准生产过程中采用标准的孵化车。这样就可以进一步适应该孵化过程中的其它组件的要求。
另外，根据本发明，有可能将至少一个侧壁设计为一种滑动壁。
这些措施保证了当该滑动壁被打开时，可以有足够的空间用于将孵化车推进或拉出恒温室。
下文将结合几个附图对本发明进行更为详细的说明，在这些附图中：
图1表示了根据现有技术的一种其中带有孵化车的恒温设备的剖面前视图。
图2表示了根据本发明的一种其中带有孵化车的恒温设备的剖面前视图。
图3表示了图2所示的恒温设备中的一个隔壁的示意图。
图4表示了图3所示的隔壁的一部分沿线Ⅳ-Ⅳ的剖面图。
图5表示了根据本发明的恒温设备中的门的一个可行实施例的剖面图。
图1表示了一个恒温室1，该恒温室是一种根据现有技术的恒温设备中的一部分。恒温室1包括一个底2、一个顶壁3、一个第一端壁4和一个第二端壁5。此外，恒温室1还被侧壁(未示出)所封闭。为了能够对恒温室1中的温度进行控制，加热和/或冷却装置6(图中对该装置进行了示意性地表示)被布置在了该恒温室1的中间。为了能够将这些加热和/或冷却装置6所产生的热量或冷量散布到整个恒温室1中，在加热和/或冷却装置6的相邻的两侧都布置有风扇7。这些风扇7用于产生穿过恒温室1的气流。为了能够影响恒温室1中的湿度和温度，在恒温室1中还布置了泵体，在该泵体的帮助下，可以将水喷入恒温室1中。
从图1中还可以看出，孵化车15被放置在恒温室1中。这些孵化车15上设有托盘16，该托盘16用于放置蛋卵，例如鸡蛋。当孵化鸡蛋时，这些鸡蛋将在该恒温室中放置大约18天。在孵化过程的开始阶段，必须在加热和/或冷却装置的帮助下对鸡蛋进行加热。经过一定的时间之后，当胚胎已开始在鸡蛋中生长时，鸡蛋将会向外散发出热量。一个标准的孵化车15中可以放置4800个鸡蛋。而一个标准的孵化室或恒温室1中可以放置12个孵化车。这就是说恒温室1中可以放置57,600个鸡蛋。这些鸡蛋加在一起，会在孵化过程中释放出大量的热量。
能够向孵化过程中的鸡蛋提供热量或将这些鸡蛋散发出的热量驱散的唯一途径是同时使用加热和/或冷却装置6和风扇7。使用如图1所示的根据现有技术的恒温室1，经证明，不可能对该恒温室1中所有部位的温度进行精确的控制。孵化过程中的平均理想孵化温度是99.7°F。在根据现有技术的恒温设备中，可能出现3°F更高的温度变动。造成这种情况的原因是风扇不能够成功地将空气引导至所有的鸡蛋上方。近来，鸡蛋已变得越来越大，其结果进一步增加了气流在鸡蛋上方流动的困难程度。其结果是，温度差别将进一步增大。因此，并非所有的鸡蛋都处在最理想的条件下。首先，这意味着并非所有的鸡蛋都能够被孵化。其次，这意味着从鸡蛋中孵出的小鸡不具有最优的质量。
本发明的一个目的是提供一种恒温室，在该恒温室中，温度、湿度和气流都能受到更为精确的控制。
图2表示了一个根据本发明的恒温设备20。该恒温设备20包括一个内部放置有孵化车15的恒温室21。恒温室21包括一个底2、一个顶壁3、一个第一端壁4和一个第二端壁5。此外，恒温室1还在前部和后部设有侧壁(未示出)。隔壁22被置于第一端壁4和第二端壁5之间。该恒温室21还被外壁23、24、25所包围，这些外壁将恒温设备20与环境分隔开。另外，通风装置27(例如一个离心风扇)被安装在恒温设备20中。该离心风扇由一个马达29进行驱动。风扇27下面有一个垂下件60。当该垂下件60被打开时，风扇27可以被很容易地接触到，从而可以进行例如维修保养工作。
两个隔壁22、22a被布置在恒温室21内，大体与端壁4和5相垂直。加热和/或冷却装置被安装在这些隔壁22、22a中。该加热和/或冷却装置可以被设计为贴靠隔壁22、22a布置的管子52(参看图3)。
另外，推荐将预加热或预冷却装置布置在第一端壁4中。这些预加热或预冷却装置也可以被设计为管子。
另外，恒温设备20内安装有一个用于向空气中喷加水分的喷嘴28，这是为了影响空气的湿度。流经第二端壁5的空气的温度和湿度由测量装置43进行测量。这些测量装置将与控制装置70(参看图3)相连接，而该控制装置70又被连接在加热和/或冷却装置上。
根据本发明的恒温设备按照以下步骤运行。在通风系统27的帮助下，将会产生一股沿箭头30方向的气流。该气流沿箭头31和32所指的方向向前流经恒温设备20的上部室。根据所测得的空气湿度，喷嘴28能够向空气中加入水分。当气流流经第一端壁时，该气流同时经过了预加热或预冷却装置。在这些装置的帮助下，气流达到了理想的温度。然后该气流从第一端壁4向前流向第二端壁5。如果产品被放置在恒温室21中，则空气被引导流过这些产品的上方。图2表示了孵化车15在恒温室21中的放置位置。当气流已沿流动方向流经了两个孵化车15之后，该气流接着流经第一隔壁22。加热和/或冷却装置被气流所包围。在这些装置的帮助下，空气的温度可以在第一隔壁22所处的位置处受到控制。通过这种方法，任何因气流与产品之间的热交换而对空气进行的加热或冷却作用都可以被抵消掉。
然后，该气流向前流经另外两个相继放置的孵化车15，接着流经第二隔壁22a。气流的温度可以在第二隔壁22a所处的位置处重新受到调整。然后气流沿箭头33所指的方向继续流经另外两个孵化车15(未示出)，并且最后沿箭头34所指的方向流经第二端壁5。
在离开第二端壁5之后，该气流再一次在通风装置27的帮助下沿箭头31和32所指的方向流动，依次循环。
在图2中可以看出，相继放置的孵化车15上的托盘16以相对的两种与垂直方向成45°角的方向交替地布置。通过使相继的孵化车上的托盘具有交替的角度(这与现有技术不同)，可以保证流经该恒温室的气流可以尽可能的平稳。
为了确保用于加热或冷却隔壁22(22a)的液体中具有温度差，向下送入的该液体必须在一个循环泵的帮助下进行循环。通过这种方法，可以保证任何温度差别都相等。
为了保证空气能够尽可能高效地被引导流经恒温室21，第一端壁4的空气渗透率应低于隔壁22、22a的空气渗透率。例如，第一端壁的空气渗透率可以被设置为10％。在这种情况下，隔壁22、22a的空气渗透率可以被设置为30％。这意味着在所述第一端壁4的前部(沿流动方向看)空间内可以形成一定的压力，然后空气在压力的作用下通过端壁4。同样，端壁5的空气渗透率应低于隔壁22、22a的空气渗透率。例如，第二端壁的空气渗透率可以被设置为10％。如果壁4、22、22a、5的空气渗透率都相同，那么空气就有沿流动方向31流经第一端壁4的下侧然后经端壁5的上侧流出恒温室21的危险。在这种情况下，就不可能获得均匀一致的流动。还应明确的是，为了获得上述效果，相继布置的壁4、22、22a、5也可以具有其它数值的空气渗透率。
上述效果意味着，依靠孵化车15中的鸡蛋对空气的加热或冷却作用，该空气可以被恢复达到理想温度。然后考虑到恒温室21中的气流与产品之间的温度差别，可以对相继的隔壁之间的距离进行调整。
上文说明了预加热或预冷却装置在第一端壁4中的安装位置。这种安装位置的优点是可以对壁4、22和22a进行大体相同的设计。由于有利的方案是使壁4和22具有不同的空气渗透率，所以这些壁之间的唯一不同点就是空气渗透率。
应该明确的是，由于在从第二端壁5返回至第一端壁4的途径中不存在气流与产品之间的热交换，所以预加热或预冷却装置也可以被安装在第二端壁5中。然而，由于周围环境中的新鲜空气可以在风扇27的附近被加入该气流中(这将会影响气流的温度)，所以推荐将预加热或预冷却装置安装在第一端壁4中。
作为一种替代方案，当然也可以在端壁5和端壁4之间的气流路径中采用一个单独布置的热交换器，使之被用作预加热或预冷却装置。
另外，设备20还包括用于测量空气中的CO2含量的装置40。根据CO2的含量，新鲜空气可以在通风口41的帮助下被加入到气流中。空气可以在开口42的帮助下从恒温设备20中流出。
如前所述，放置在恒温室21内的孵化车15上面设有托盘16。为了保证托盘16中的鸡蛋与气流之间能够进行良好的热交换，这些托盘16可以相对水平位置倾斜一个角度。在现有技术中，通常在大约1小时之后，将托盘16从第一个倾斜位置转变到第二个倾斜位置。两种倾斜位置都如图3所示。在现有技术中，通常使所有的孵化车15上的托盘16在相同的时间内处于相同的位置上。根据本发明，可以使孵化车15上的托盘16的位置相互交替。这就保证了气流可以更加平稳地通过恒温室21。
另外，如前所述，恒温设备20还在前侧和后侧被侧壁(未示出)所封闭。该侧壁必须至少可以被部分地移开，从而允许孵化车15能够被移入或移出。可以将前侧壁设计成为一个滑动门或卷轴式活门50(参看图3)。这样做的优点是，当滑动门50被打开时，可以畅通无阻地将孵化车15移入或移出恒温室21。
下面将结合图3对隔壁22、22a的功能和结构进行进一步的说明。
图3表示了侧壁22的一个侧视图。如前所述，该侧壁被设计为至少有一部分具有透气性。该侧壁可以，例如，包括一个孔板51，管子52被连接在该板的内部或该板之上，从而允许加热或冷却介质，例如水，流经它们。从图3中可以看出，管子52具有U形结构，U形的其中一个分支与加热或冷却介质的一个流入管53相连接，而U形的第二个分支与一个流出管54相连接。侧壁22、22a的设计保证了流经的空气与加热和/或冷却管子之间具有良好的接触。图4表示了一种将管子52连接在板51上的可行的方法。图4表明，壁51与管子52的外壁紧密相邻。这就使热量能够被很好地从管子52传递到板51的板体上。管子52可以由(例如)铜做成，而板51可以是一个铝板。
将图1和图2相比较，可以看出图2所示的设备中的孵化车15上的上部托盘比图1所示的设备中的上部托盘更加接近顶壁。这种情况是可能的，这是因为图2所示的设备的顶壁内布置了增加部分，该增加部分内可以安装有托盘的旋转装置。
图5表示了一种可用在根据本发明的设备中的门的可行的实施例。正如结合图3所说明的一样，该门可以被设计为一个卷轴式活门。图5表示了由一个扁平面板80所构成的门的安装位置，该面板可以在驱动装置81的驱动下被上下移动。在下部位置(如参考数字80□所示)时，被用作门80的面板可以被倾斜，从而使该门80可以被清洁。
上述说明涉及了一种带有恒温室的恒温设备。上述恒温设备十分适合于在该恒温室内的孵化车内放置蛋卵。应该明确的是，上述恒温设备可以有利地被用于许多种其它的必须能够对空气的温度、湿度和气流进行精确控制的室中。
例如，根据本发明的方法和设备也十分适合被用于孵化设备中。这些设备中的蛋卵一般在被放置了大约3天之后才真正开始孵化。

Claims (11)

1．一种控制恒温室(21)内温度的方法，在该方法中气流被引导流经该恒温室(21)，该气流的温度在一个热交换器的帮助下受到控制，并且该气流在被引入该恒温室(21)之前或引入过程中，在一个第一热交换器的帮助下达到理想的温度，其特征在于，恒温室(21)中的气流被强迫流经一个第二热交换器，在此过程中，气流受到的任何加热或冷却作用都可以被抵消掉。
2．恒温设备(20)，包括：
-一个恒温室(21)，该恒温室具有一个底壁(2)、一个顶壁(3)、一个前侧壁和一个后侧壁以及一个第一(4)和一个第二端壁(5)，
-用于对恒温室(21)中的空气进行加热或冷却的装置(52)，所述装置被安装在所述恒温室(21)中，和
-用于产生流经恒温室(21)的气流的通风装置(27)，该设备中端壁(4,5)具有透气性，通风装置(27)被用于产生从第一端壁(4)流经恒温室(21)进而流向第二端壁(5)的气流，并且该设备包括预加热或预冷却装置，用于在气流流经第一端壁之前或流经第一端壁(4)的过程中使该气流达到正确的温度，其特征在于，两端壁(4,5)之间至少安装有一个可透气的隔壁(22)，该隔壁(22)中安装有加热或冷却装置(52)。
3．如权利要求2所述的恒温设备，其特征在于，预加热或预冷却装置被安装在第一端壁(4)中。
4．如权利要求2或3所述的恒温设备(20)，其特征在于，该设备具有控制装置(70)，用以设定预加热或预冷却装置以及加热或冷却装置(52)的温度。
5．如权利要求2、3或4所述的恒温设备(20)，其特征在于，通风装置(27)可以通过一个气流通道与第一端壁(4)相互连通，第一端壁(4)的空气渗透率低于第一(沿流动方向)隔壁(22)的空气渗透率。
6．如权利要求2至5之一所述的恒温设备(20)，其特征在于，第二端壁(5)的空气渗透率低于最后一个(沿流动方向)隔壁(22a)的空气渗透率。
7．如权利要求2至6之一所述的恒温设备(20)，其特征在于，第一端壁(4)的空气渗透率的推荐值为5％至25％，优选推荐值为5％至15％，最优推荐值为10％，而第一(沿气流方向)隔壁(22)的空气渗透率的推荐值为20％至50％，优选推荐值为25％至40％，最优推荐值为30％。
8．如权利要求2至7之一所述的恒温设备(20)，其特征在于，第二端壁(5)的空气渗透率的推荐值为5％至25％，优选推荐值为5％至15％，最优推荐值为10％，而最后一个(沿气流方向)隔壁(22a)的空气渗透率的推荐值为20％至50％，优选推荐值为25％至40％，最优推荐值为30％。
9．如权利要求2至8之一所述的恒温设备(20)，其特征在于，当沿流动方向进行测量时，相继的端壁(4,5)与隔板(22,22a)之间的距离与两个标准孵化车(15)的宽度相匹配。
10．如权利要求2至9之一所述的恒温设备(20)，其特征在于，各个端壁(4,5)、侧壁和隔壁(22,22a)的高度与标准孵化车(15)的高度相匹配。
11．如权利要求2至10之一所述的恒温设备(20)，其特征在于，至少有一个侧壁被设计为一种滑动壁(50)。
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