CN206078585U - 一种太阳能恒温储热孵化箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能恒温储热孵化箱，包括孵化箱箱盖、孵化箱箱体、储热层、玻璃集热层、换热管道、送风管道、小功率风机、半导体制冷片、测控装置、恒湿喷嘴等；通过太阳能集热器间接集热和玻璃集热层直接集热，通过换热管道间接加热储热层中的储热材料，使储热材料进行相变储热，通过储热层的热辐射、半导体制冷片制冷、送风管道的均匀送风实现孵化箱的恒温；通过恒湿喷嘴进行恒湿控制；本实用新型占用空间小，可移动性强，投资成本低；利用清洁能源太阳能，环保无污染；能随意调控箱体内腔中温度，满足各种畜蛋、胚胎的发育，市场应用前景广阔。

Description

一种太阳能恒温储热孵化箱

技术领域

本实用新型涉及太阳能热利用和储热技术领域，具体是一种太阳能恒温储热孵化箱。

背景技术

孵化箱是指人工模拟卵生动物母性进行温湿度翻蛋等条件经过一定时间将受精蛋发育成生命的机箱；孵化箱为禽蛋孵化提供适宜的温度和湿度，温度对相关禽蛋的发育至关重要，而目前市面上孵化箱大多都是使用隔水电热式来加热，由于禽蛋孵化的温度一般都在25℃-37℃之间，直接电热式加热容易局部温度过高，箱体内的温度不均匀，很容易造成胚胎死亡；已知技术中，专利申请号为201520809927.X的中国专利申请公开了一种太阳能甲鱼恒温孵化箱，通过太阳能光伏电池板将太阳光能转换成电能，自动恒温控制系统保持孵化箱内温度恒定；专利申请号201420397499.X的中国专利申请公开了一种恒温恒湿孵化箱，包括温度调节系统、 湿度调节系统、 换气系统、 照明灯、 恒温恒湿探头、 翻蛋系统、 孵化区、 箱体、 控制器和电源等；专利申请号为201320037247.1的中国专利申请公开了一种孵化箱，方便操作人员在箱体外部，不用隔着玻璃窗即可直接读取温度，但智能检测自动化不高。

综上所述，目前已有的孵化箱，主要存在以下缺点：1、直接采用电热式加热，对孵化箱温度均匀调控较难，容易造成禽蛋胚胎死亡；2、单纯采用电热式加热，对消耗的电能较多，不够节能环保；3、孵化箱的智能检测自动化不高；基于上述问题，迫切需要对现有技术的孵化箱进行技术改进改良，以满足使用需求。

针对已有的问题，本实用新型提出一种利用太阳能光热利用和辅助电间接加热，能够储热及均匀恒温的孵化箱。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种利用太阳能光热利用和辅助电间接加热，能够储热及均匀恒温的太阳能恒温储热孵化箱，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种太阳能恒温储热孵化箱，包括孵化箱箱盖、观察孔、温度湿度传感器、箱盖玻璃层、箱盖储热层、孵化箱箱体、箱体玻璃层、箱体储热层、中间真空层、遮阳机构、保温层、换热管道、送风管道、半导体制冷片、孵化箱内腔、小功率风机、盖柄和测控装置；所述孵化箱箱盖包括箱盖玻璃层、箱盖储热层、观察孔、温度湿度传感器和盖柄；孵化箱箱盖上设置有用于提起打开孵化箱箱盖的盖柄，箱盖玻璃层设置在箱盖储热层的上部，箱盖玻璃层为玻璃集热层，采用外、内两层玻璃中间夹设中间真空层的结构，箱盖玻璃层采用透光性高的白玻璃透过长波太阳光，并使短波太阳光不被热辐射出来，实现集热作用，中间真空层用来减少对流和导热损失，达到保温作用；所述箱盖储热层的中央设置观察孔，观察孔内设置有用于扩大视野范围、全方位观察孵化箱内腔的凸透镜，温度湿度传感器穿过箱盖玻璃层和箱盖储热层用来检测孵化箱内腔的温度和湿度，并将温湿度信号传送至测控装置实现显示、记录和保存；所述孵化箱箱体包括箱体玻璃层、箱体储热层、遮阳机构、孵化箱支座、保温层、换热管道、送风管道、半导体制冷片、恒湿喷嘴、冷凝水沟槽、排水排气孔；箱体玻璃层位于箱体储热层外，且其结构与箱盖玻璃层结构一致；所述箱体储热层内填埋有换热管道，换热管道通过出水管口和进水管口与外部连通实现热水流通；所述箱体储热层下部设置保温层，保温层选择隔热性能较好的材料，避免热量损失严重；所述孵化箱箱体内设置孵化箱内腔，孵化箱内腔底部安装有送风管道，送风管道紧贴箱体储热层且周围布满半导体制冷片，送风管道与小功率风机连通；所述遮阳机构位于孵化箱箱体外边两侧，当不需要箱体玻璃层集热时，从遮阳机构拉出帆布遮盖孵化箱箱体以防止阳光过猛。

作为本实用新型进一步的方案：所述孵化箱箱盖和孵化箱箱体之间通过绞链接连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述箱盖储热层和箱体储热层内填充有储热材料，根据孵化蛋最佳孵化温度选取不同熔点的储热材料，储热材料为脂肪酸或石蜡。

作为本实用新型再进一步的方案：所述中间真空层底部设置有太阳光反射镜，太阳光反射镜反射透过外玻璃的太阳光到内玻璃上，再透过内玻璃传递到箱体储热层加热储热材料。

作为本实用新型再进一步的方案：所述换热管道为强化传热铜管，换热管道内的热量传递至箱体储热层内的储热材料使其熔化，达到固液共存状态；储热材料再缓慢热辐射和导热到孵化箱内腔，避免孵化箱内腔温度上升过快而引起胚胎、孵化蛋死亡的现象。

作为本实用新型再进一步的方案：所述送风管道由多个小管道均匀分布构成，小功率风机把孵化箱外的风吹入，经过箱体储热层加热，通过均匀布置的送风管道送入孵化箱内腔。

作为本实用新型再进一步的方案：所述半导体制冷片的冷端朝向孵化箱内腔，热端接触箱体储热层，当孵化箱内腔的温度过高时，半导体制冷片通电工作，调低孵化箱内腔的温度，半导体制冷片热端的热量传到箱体储热层。

作为本实用新型再进一步的方案：所述测控装置根据孵化箱内腔的温湿度控制喷水泵、小功率风机实现温湿度调控，使孵化箱内腔的温湿度达到最佳恒定的孵化温度，满足孵化要求；喷水泵与恒温喷嘴连通，恒温喷嘴设置在孵化箱内腔内，恒湿喷嘴根据孵化箱内腔的湿度，通过测控装置控制喷水，多余的冷凝水从冷凝水沟槽中的排水排气孔排出孵化箱箱体，所述冷凝水沟槽位于孵化箱内腔底部四周，冷凝水沟槽中有排水排气孔。

作为本实用新型再进一步的方案：所述孵化箱箱体下设置有起承重作用的孵化箱支座。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过太阳能集热器间接集热和玻璃集热层直接集热，通过换热管道间接加热储热层中的储热材料，使储热材料进行相变储热，通过储热层的热辐射、半导体制冷片制冷、送风管道的均匀送风，恒湿喷嘴进行恒湿控制，实现孵化箱的温度湿度恒定并且温度均匀分布；通过将太阳能光热所产生的热量为孵化箱提供所需要的热量，节省用电量，利用储热材料和自动控制使孵化箱能够更好的实现均匀恒温，并能不受外界气温变化影响，长时间维持孵化箱内的温度、湿度，使其保持在恒定的区间，由于采用太阳能结合电能的供能方式，本实用新型同样能在阴天、雨天等太阳辐射较差的天气维持孵化箱所需要的热量；本实用新型的优点如下：

1）孵化箱通过自身集成的玻璃集热层和太阳能集热器集热，可置于室内、阳台、楼顶等地方，可移动性强，由于孵化箱具有一定的集热功能，可以减少太阳能集热器的面积，降低投资成本；

2）利用清洁能源太阳能，且能准确的保持孵化箱腔内温度的恒定；

3）利用自然循环的传热，水能循环利用，且不产生任何污染物品；

4）孵化箱的温度均匀，利用储热材料相变温度恒定的特性实现温度均匀和恒定；

5）能随意调控箱体内腔中温度，能满足各种畜蛋，胚胎的发育。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为本实用新型中一个实施例的系统结构图。

其中，1-孵化箱箱盖；2-观察孔；3-温度湿度传感器；4-箱盖玻璃层；5-箱盖储热层；6-孵化箱箱体；7-箱体玻璃层；8-箱体储热层；9-中间真空层；10-太阳光反射镜；11-遮阳机构；12-孵化箱支座；13-保温层；14-换热管道；15-送风管道；16-半导体制冷片；17-恒湿喷嘴；18-冷凝水沟槽；19-排水排气孔；20-孵化箱内腔；21-绞链接；22-喷水泵；23-小功率风机；24-出水管口；25-盖柄；26-进水管口；27-测控装置；28-热水箱；29-太阳能集热器；30-太阳能恒温储热孵化箱阵列；31-阀门；32-水泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种太阳能恒温储热孵化箱，包括孵化箱箱盖1、孵化箱箱体6、孵化箱支座12、遮阳机构11、换热管道14、送风管道15、喷水泵21、小功率风机22、半导体制冷片16、测控装置26、恒湿喷嘴17、出水管口24、盖柄25、进水管口26和测控装置27。

所述孵化箱箱盖1设置在孵化箱箱体6的顶部，包括箱盖玻璃层4、箱盖储热层5、观察孔2、温度湿度传感器3和盖柄25；孵化箱箱盖1和孵化箱箱体6之间通过绞链接21来连接，孵化箱箱盖1上设置有用于将其提起打开的盖柄25，孵化箱箱体6内设置有用于放置孵化蛋的孵化箱内腔20；所述箱盖玻璃层4和箱体玻璃层7构成玻璃集热层，均由外内两层玻璃之间设置中间真空层9构成；所述箱盖玻璃层4用于透过长波太阳光，并使短波太阳光不容易热辐射出，能起到集热作用，中间真空层9能减少对流和导热损失，起到保温的作用；箱盖玻璃层4和箱体玻璃层7均采用超白玻璃，提高透光性，可通过箱盖玻璃层4和设置在箱盖储热层5中间的观察孔2观察孵化蛋放入孵化箱内腔20内的孵化情况；所述观察孔2内表面处设有一凸透镜，可以扩大视野范围，能全方位观察孵化箱内腔20的情况。

所述箱盖储热层5和箱体储热层8构成储热层，储热层中填充储热材料，根据孵化蛋最佳孵化温度选取不同熔点的储热材料，储热材料可以是脂肪酸或石蜡；所述温度湿度传感器3穿过箱盖玻璃层4、箱盖储热层5，把孵化箱内腔20内的温度和湿度传送到测控装置27，并显示、记录和保存，测控装置27根据孵化箱内腔20的温湿度控制喷水泵22、小功率风机23进行相关的调控工作，使孵化箱内腔20的温湿度达到最佳恒定的孵化温度，满足孵化要求。

所述孵化箱箱体6位于1孵化箱箱盖下面，通过孵化箱支座12承重，是由箱体玻璃层7、箱体储热层8、太阳光反射镜10、遮阳机构11、孵化箱支座12、保温层13、换热管道14、送风管道15、半导体制冷片16、恒湿喷嘴17、冷凝水沟槽18、排水排气孔19、出水管口24、进水管口26构成；箱体玻璃层7和箱盖玻璃层4构造一样，都是由外内两层玻璃和中间真空层9构成。太阳光反射镜10位于中间真空层9内的底部，可以把从侧面进入孵化箱箱体6的太阳光反射到内玻璃上，再透过内玻璃到箱体储热层8加热储热材料，箱体储热层8位于箱体玻璃层7内侧，保温层13上面。

所述箱体储热层8和箱盖储热层5填充的储热材料为相同材质，储热层内填埋有换热管道14，换热管道14采用强化传热铜管，把管内的热量传递给储热层内的储热材料，使得储能材料熔化，达到固液共存的状态，储热材料再缓慢将热辐射导热到孵化箱内腔20，避免孵化箱内腔20温度上升过快而引起胚胎、孵化蛋死亡的现象；所述换热管道14通过出水管口24和进水管口26外部连接来实现流通热水。

所述保温层13选择隔热性能较好的材料，避免热量损失严重，送风管道15位于孵化箱内腔20的底部，紧贴着箱体储热层8，周围布满半导体制冷片16，送风管道15是由多个小管道均匀分布构成，小功率风机23把孵化箱外的风出入，经过储热层被加热送，通过均匀布置的送风管道15送入孵化箱内腔20，半导体制冷片16的冷端朝向孵化箱内腔20，热端接触箱体储热层8，当孵化箱内腔20的温度过高，半导体制冷片16通电工作，根调低孵化箱内腔20的温度，半导体制冷片16热端的热量传到箱体储热层8，恒湿喷嘴17根据孵化箱内腔20的湿度，通过测控装置2,控制恒湿喷嘴17喷水，多余的冷凝水从冷凝水沟槽18中的排水排气孔19排出孵化箱。

所述冷凝水沟槽18位于孵化箱内腔20底部四周，冷凝水沟槽18中有排水排气孔19；遮阳机构11位于孵化箱箱体6外边两侧，当不需要箱体玻璃层7集热，可以从遮阳机构11拉出帆布把孵化箱遮盖，防止阳光过猛。

图3为本实用新型的一个实施例的系统图，包括由本实用新型组成的太阳能恒温储热孵化箱阵列30、太阳能集热器29、热水箱28、阀门31、水泵32以及相关的水管等，具体工作过程如下：

1、集热过程：太阳能集热器间接集热和本实用新型的玻璃集热层直接集热：水泵32把系统中的水循环起来，把太阳能通过太阳能集热器29集热转化为热能；阀门31调节系统热水的流量，调节从热水箱28出水温度，使得从进水管口26进入孵化箱的温度保持恒定；太阳光透过本实用新型的玻璃集热层外层进入到中间真空层9，短波太阳光不容易从玻璃集热层热辐射出，起到集热和保温的作用；同时位于中间真空层9内底部的太阳光反射镜10，把从侧面进入孵化箱箱体6的太阳光反射到内玻璃上，再透过内玻璃到箱体储热层8加热储热材料，使得储能材料熔化，达到固液共存的状态。

2、储热过程：通过系统中的热水箱28、箱盖储热层5和箱体储热层8来储热；系统通过水泵32不断循环把太阳能储热在热水箱28中，当孵化箱需要用热时，调节阀门31，使一定温度的热水流入太阳能恒温储热孵化箱阵列30供热，储热材料吸收从太阳光反射镜10发射来的热量熔化储热，当孵化箱需要用热时，热水通过换热管道14把储热材料的潜热提取出来传递给孵化箱内腔20，储热材料再通过缓慢热辐射导热到孵化箱内腔20，避免孵化箱内腔20温度上升过快而引起胚胎、孵化蛋死亡的现象。

3、恒温恒湿调节过程：当湿度过低，测控装置27控制恒湿喷嘴17喷水，当湿度过高和温度过低，通过控制阀门31调节加大进入孵化箱内腔20的热量；当温度过高，测控装置27控制小功率风机23把半导体制冷片16的冷量通过送风管道15均匀送风，实现孵化箱的恒温，并使其温度均匀。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种太阳能恒温储热孵化箱，包括孵化箱箱盖（1）、观察孔（2）、温度湿度传感器（3）、箱盖玻璃层（4）、箱盖储热层（5）、孵化箱箱体（6）、箱体玻璃层（7）、箱体储热层（8）、中间真空层（9）、遮阳机构（11）、保温层（13）、换热管道（14）、送风管道（15）、半导体制冷片（16）、孵化箱内腔（20）、小功率风机（23）、盖柄（25）和测控装置（27）；其特征在于，所述孵化箱箱盖（1）包括箱盖玻璃层（4）、箱盖储热层（5）、观察孔（2）、温度湿度传感器（3）和盖柄（25）；孵化箱箱盖（1）上设置有用于提起打开孵化箱箱盖（1）的盖柄（25），箱盖玻璃层（4）设置在箱盖储热层（5）的上部，箱盖玻璃层为玻璃集热层，采用外、内两层玻璃中间夹设中间真空层（9）的结构，箱盖玻璃层（4）采用透光性高的白玻璃透过长波太阳光，并使短波太阳光不被热辐射出来，实现集热作用，中间真空层（9）用来减少对流和导热损失，达到保温作用；所述箱盖储热层（5）的中央设置观察孔（2），观察孔内设置有用于扩大视野范围、全方位观察孵化箱内腔（20）的凸透镜，温度湿度传感器（3）穿过箱盖玻璃层（4）和箱盖储热层（5）用来检测孵化箱内腔（20）的温度和湿度，并将温湿度信号传送至测控装置（27）实现显示、记录和保存；所述孵化箱箱体（6）包括箱体玻璃层（7）、箱体储热层（8）、遮阳机构（11）、孵化箱支座（12）、保温层（13）、换热管道（14）、送风管道（15）、半导体制冷片（16）、恒湿喷嘴（17）、冷凝水沟槽（18）、排水排气孔（19）；箱体玻璃层（7）位于箱体储热层（8）外，且其结构与箱盖玻璃层（4）结构一致；所述箱体储热层（8）内填埋有换热管道（14），换热管道（14）通过出水管口（24）和进水管口（26）与外部连通实现热水流通；所述箱体储热层（8）下部设置保温层（13），保温层（13）选择隔热性能较好的材料，避免热量损失严重；所述孵化箱箱体（6）内设置孵化箱内腔（20），孵化箱内腔（20）底部安装有送风管道（15），送风管道（15）紧贴箱体储热层（8）且周围布满半导体制冷片（16），送风管道（15）与小功率风机（23）连通；所述遮阳机构（11）位于孵化箱箱体（6）外边两侧，当不需要箱体玻璃层（7）集热时，从遮阳机构（11）拉出帆布遮盖孵化箱箱体（6）以防止阳光过猛。

2.根据权利要求1所述的太阳能恒温储热孵化箱，其特征在于，所述孵化箱箱盖（1）和孵化箱箱体（6）之间通过绞链接（21）连接。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能恒温储热孵化箱，其特征在于，所述箱盖储热层（5）和箱体储热层（8）内填充有储热材料，根据孵化蛋最佳孵化温度选取不同熔点的储热材料，储热材料为脂肪酸或石蜡。

4.根据权利要求1所述的太阳能恒温储热孵化箱，其特征在于，所述中间真空层（9）底部设置有太阳光反射镜（10），太阳光反射镜（10）反射透过外玻璃的太阳光到内玻璃上，再透过内玻璃传递到箱体储热层（8）加热储热材料。

5.根据权利要求1所述的太阳能恒温储热孵化箱，其特征在于，所述换热管道（14）为强化传热铜管，换热管道（14）内的热量传递至箱体储热层（8）内的储热材料使其熔化，达到固液共存状态；储热材料再缓慢热辐射和导热到孵化箱内腔（20），避免孵化箱内腔（20）温度上升过快而引起胚胎、孵化蛋死亡的现象。

6.根据权利要求1所述的太阳能恒温储热孵化箱，其特征在于，所述送风管道（15）由多个小管道均匀分布构成，小功率风机（23）把孵化箱外的风吹入，经过箱体储热层（8）加热，通过均匀布置的送风管道（15）送入孵化箱内腔（20）。

7.根据权利要求1所述的太阳能恒温储热孵化箱，其特征在于，所述半导体制冷片（16）的冷端朝向孵化箱内腔（20），热端接触箱体储热层（8），当孵化箱内腔（20）的温度过高时，半导体制冷片（16）通电工作，调低孵化箱内腔（20）的温度，半导体制冷片（16）热端的热量传到箱体储热层（8）。

8.根据权利要求1所述的太阳能恒温储热孵化箱，其特征在于，所述测控装置（27）根据孵化箱内腔（20）的温湿度控制喷水泵（22）、小功率风机（23）实现温湿度调控，使孵化箱内腔（20）的温湿度达到最佳恒定的孵化温度，满足孵化要求；喷水泵（22）与恒温喷嘴（17）连通，恒温喷嘴（17）设置在孵化箱内腔（20）内，恒湿喷嘴（17）根据孵化箱内腔（20）的湿度，通过测控装置（27）控制喷水，多余的冷凝水从冷凝水沟槽（18）中的排水排气孔（19）排出孵化箱箱体（6），所述冷凝水沟槽（18）位于孵化箱内腔（20）底部四周，冷凝水沟槽（18）中有排水排气孔（19）。

9.根据权利要求1所述的太阳能恒温储热孵化箱，其特征在于，所述孵化箱箱体（6）下设置有起承重作用的孵化箱支座（12）。