一種生化培養(yǎng)箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生化培養(yǎng)器械領(lǐng)域，特別涉及一種生化培養(yǎng)箱。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有的技術(shù)中生化培養(yǎng)箱用于對(duì)生物或化學(xué)制劑進(jìn)行培養(yǎng)，是生物研宄實(shí)驗(yàn)中 的重要設(shè)備，且所培養(yǎng)的不同生物類(lèi)別對(duì)環(huán)境的要求不同，對(duì)培養(yǎng)箱內(nèi)溫度濕度及風(fēng)速的 控制有嚴(yán)格的要求，而目前由于控制范圍及方式過(guò)于傳統(tǒng)，在培養(yǎng)箱內(nèi)環(huán)境發(fā)生變化不利 于箱內(nèi)物質(zhì)培養(yǎng)時(shí)，并無(wú)相應(yīng)的實(shí)時(shí)調(diào)整，人員發(fā)現(xiàn)時(shí)已造成不可逆轉(zhuǎn)的損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種生化培養(yǎng)箱，其通 過(guò)各系統(tǒng)間的系統(tǒng)工作和整體控制，對(duì)培養(yǎng)箱體內(nèi)溫度，濕度，條件進(jìn)行精確控制和反饋， 從測(cè)試單位到測(cè)量方法均進(jìn)行詳細(xì)論證，從而使控制盒測(cè)量更加精確有效。熱濕處理采用 的半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)，運(yùn)行震動(dòng)小、噪音低，將電氣操作部分和熱濕處理系統(tǒng)設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱上 部使用操作更加方便。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0005] 一種生化培養(yǎng)箱，包括：保溫箱體，電氣控制系統(tǒng)位于箱體上部，熱濕處理系統(tǒng)位 于實(shí)驗(yàn)倉(cāng)正上方；循環(huán)風(fēng)機(jī)連接熱濕處理系統(tǒng)位于實(shí)驗(yàn)艙頂部正上方，實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)側(cè)壁設(shè)置 有溫濕度傳感器，實(shí)驗(yàn)艙設(shè)置有實(shí)驗(yàn)艙隔板，箱體內(nèi)壁和實(shí)驗(yàn)艙隔板之間形成循環(huán)通風(fēng) 道，實(shí)驗(yàn)艙體下部設(shè)置有實(shí)驗(yàn)艙通風(fēng)隔板。
[0006] 進(jìn)一步的，所述實(shí)驗(yàn)艙頂板上均有設(shè)置多個(gè)通風(fēng)孔。
[0007] 進(jìn)一步的，所述保溫箱體采用高硬度聚氨酯發(fā)泡，門(mén)密封采用雙層耐高低溫老化 硅橡膠密封條。
[0008] 進(jìn)一步的，所述保溫箱體底部設(shè)有輪式底腳。
[0009] 進(jìn)一步的，所述熱濕處理系統(tǒng)由制冷系統(tǒng)、制熱系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)組成。
[0010] 進(jìn)一步的，所述制冷系統(tǒng)：用于為培養(yǎng)箱體降溫，采用電子半導(dǎo)體制冷器；
[0011] 加熱系統(tǒng)：用于為培養(yǎng)箱升溫，采用半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的熱泵運(yùn)行，溫度精度為 0. 3°C ；
[0012] 除濕系統(tǒng)：空氣溫度控制在10. 4°C以下；
[0013] 加濕系統(tǒng)：選用超聲波加濕器。
[0014] 進(jìn)一步的，所述電器控制系統(tǒng)的控制策略為：溫濕度控制，將空氣的狀態(tài)控制在一 定的范圍之t± Λ t、Cp±A(p或d± Λ d，根據(jù)測(cè)得的干球溫度和濕球溫度，確定初始狀態(tài)；換 算出空氣的含濕量d，含濕量d能反映空氣濕空氣的絕對(duì)濕度，將啟動(dòng)時(shí)箱內(nèi)的溫度、絕對(duì) 濕度與要求的設(shè)定狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算比較，確定進(jìn)行制冷，加熱、加濕、除濕設(shè)備的運(yùn)行，將空氣 的狀態(tài)參數(shù)調(diào)控到所需的范圍之內(nèi)。
[0015] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：
[0016] 本發(fā)明通過(guò)各系統(tǒng)間的系統(tǒng)工作和整體控制，對(duì)培養(yǎng)箱體內(nèi)溫度，濕度，條件進(jìn)行 精確控制和反饋，從測(cè)試單位到測(cè)量方法均進(jìn)行詳細(xì)論證，從而使控制盒測(cè)量更加精確有 效。熱濕處理采用的半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)，運(yùn)行震動(dòng)小、噪音低，將電氣操作部分和熱濕處理系 統(tǒng)設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱上部使用操作更加方便。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是本發(fā)明生化培養(yǎng)箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖2為本發(fā)明半導(dǎo)體恒溫恒濕箱的工作順序圖。
[0019] 圖3為本發(fā)明控制系統(tǒng)原理圖。
[0020] 其中：1-電控系統(tǒng)；2-熱濕處理系統(tǒng)；3-循環(huán)風(fēng)機(jī)；4-實(shí)驗(yàn)艙通風(fēng)頂板；5-溫濕 度傳感器；6-實(shí)驗(yàn)艙隔板；7-實(shí)驗(yàn)艙通風(fēng)隔板；8-循環(huán)風(fēng)道；9-保溫箱體。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)描述：
[0022] 如圖1所示：一種生化培養(yǎng)箱，包括：保溫箱體，電氣控制系統(tǒng)位于箱體上部，熱濕 處理系統(tǒng)位于實(shí)驗(yàn)倉(cāng)正上方；循環(huán)風(fēng)機(jī)連接熱濕處理系統(tǒng)位于實(shí)驗(yàn)艙頂部正上方，實(shí)驗(yàn)艙 內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有溫濕度傳感器，實(shí)驗(yàn)艙設(shè)置有實(shí)驗(yàn)艙隔板，箱體內(nèi)壁和實(shí)驗(yàn)艙隔板之間形成 循環(huán)通風(fēng)道，實(shí)驗(yàn)艙體下部設(shè)置有實(shí)驗(yàn)艙通風(fēng)隔板。
[0023] 進(jìn)一步的，所述實(shí)驗(yàn)艙頂板上均有設(shè)置多個(gè)通風(fēng)孔。
[0024] 進(jìn)一步的，所述保溫箱體采用高硬度聚氨酯發(fā)泡，門(mén)密封采用雙層耐高低溫老化 硅橡膠密封條。
[0025] 進(jìn)一步的，所述保溫箱體底部設(shè)有輪式底腳。
[0026] 進(jìn)一步的，所述熱濕處理系統(tǒng)由制冷系統(tǒng)、制熱系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)組成。
[0027] 進(jìn)一步的，所述制冷系統(tǒng)：用于為培養(yǎng)箱體降溫，采用電子半導(dǎo)體制冷器；
[0028] 加熱系統(tǒng)：用于為培養(yǎng)箱升溫，采用半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的熱泵運(yùn)行，溫度精度為 0. 3°C ；
[0029] 除濕系統(tǒng)：空氣溫度控制在10. 4°C以下；
[0030] 加濕系統(tǒng)：選用超聲波加濕器。
[0031] 進(jìn)一步的，所述電器控制系統(tǒng)的控制策略為：溫濕度控制，將空氣的狀態(tài)控制在一 定的范圍之t± At、φ±Λφ或d± Ad，根據(jù)測(cè)得的干球溫度和濕球溫度，確定初始狀態(tài)； 換算出空氣的含濕量d，含濕量d能反映空氣濕空氣的絕對(duì)濕度，將啟動(dòng)時(shí)箱內(nèi)的溫度、絕 對(duì)濕度與要求的設(shè)定狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算比較，確定進(jìn)行制冷，加熱、加濕、除濕設(shè)備的運(yùn)行，將空 氣的狀態(tài)參數(shù)調(diào)控到所需的范圍之內(nèi)。
[0032] 生化培養(yǎng)箱的箱體都為整體結(jié)構(gòu)形式，熱濕處理系統(tǒng)（制冷系統(tǒng)、制熱系統(tǒng)、加濕 系統(tǒng)）及電氣控制系統(tǒng)位于箱體上部。實(shí)驗(yàn)艙布置在下部。由于熱濕處理采用的半導(dǎo)體制 冷系統(tǒng)，運(yùn)行震動(dòng)小、噪音低，將電氣操作部分和熱濕處理系統(tǒng)設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱上部使用操作 方便。
[0033] 在恒溫箱體內(nèi)由不銹鋼實(shí)驗(yàn)艙隔板和頂板圍成實(shí)驗(yàn)艙，在實(shí)驗(yàn)艙頂部設(shè)有大風(fēng)量 的循環(huán)通風(fēng)機(jī)，箱體內(nèi)壁和實(shí)驗(yàn)艙隔板之間形成循環(huán)通風(fēng)道，實(shí)驗(yàn)艙通風(fēng)頂板為孔板型送 風(fēng)口，保證了實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)溫度的均勻性，整體氣流組織上送風(fēng)下回方式。
[0034] 保溫箱體采用高硬度聚氨酯發(fā)泡，門(mén)密封采用雙層耐高低溫老化硅橡膠密封條。 為了移動(dòng)方便，恒溫恒濕箱設(shè)有輪式底腳。
[0035] 如圖2所示本發(fā)明生化培養(yǎng)箱的工作原理為：
[0036] 利用半導(dǎo)體制冷器進(jìn)行熱濕處理。
[0037] 生化培養(yǎng)箱工作時(shí)，實(shí)驗(yàn)艙頂部的循環(huán)風(fēng)機(jī)運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)空氣流動(dòng)，流動(dòng)空 氣首先經(jīng)過(guò)孔板型通風(fēng)頂板被送進(jìn)實(shí)驗(yàn)艙，在實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)與試件進(jìn)行熱濕交換，將試件的熱 濕負(fù)荷帶走，然后經(jīng)過(guò)下部和底部的通風(fēng)隔板，進(jìn)入箱體內(nèi)壁和實(shí)驗(yàn)艙隔板之間形成循環(huán) 通風(fēng)道，回到試驗(yàn)箱循環(huán)風(fēng)道頂部，然后分成兩路：一路在空氣處理模塊的風(fēng)機(jī)吸引下，順 序流過(guò)空氣處理模塊的制冷、除濕、加熱、加濕等空氣處理段；同時(shí)由箱體內(nèi)置的溫、濕度 傳感器將采集的數(shù)據(jù)，傳至控制器進(jìn)行處理，下達(dá)調(diào)溫、調(diào)濕指令，在控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)下各功 能段協(xié)調(diào)工作，對(duì)流過(guò)的空氣進(jìn)行相應(yīng)的制冷、除濕、加熱、加濕處理，然后送出空氣處理模 塊；另一路與從空氣處理模塊出來(lái)的被處理過(guò)的空氣進(jìn)行混合后，在循環(huán)風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn) 入實(shí)驗(yàn)艙，進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)，維持實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)熱濕負(fù)荷動(dòng)態(tài)平衡，保證實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)溫濕度穩(wěn)定且均 勻一致，實(shí)現(xiàn)恒溫恒濕的功能。半導(dǎo)體制冷器的制冷量、制熱量可根據(jù)調(diào)節(jié)其電流量來(lái)實(shí) 現(xiàn)。
[0038] 生化培養(yǎng)箱溫度、濕度的調(diào)節(jié)是通過(guò)控制系統(tǒng)（溫、濕度傳感器和控制器）實(shí)現(xiàn) 的。恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)箱溫度調(diào)節(jié)是由箱體內(nèi)置的溫度傳感器，采集數(shù)據(jù)，傳至溫度控制器調(diào) 節(jié)，通過(guò)調(diào)節(jié)通過(guò)半導(dǎo)體制冷器電流量或者接通空氣加熱單元即半導(dǎo)體制冷器的熱端面來(lái) 實(shí)現(xiàn)增加箱體內(nèi)溫度或降低溫度，來(lái)達(dá)到所需要的控制溫度；濕度的調(diào)節(jié)是由箱體內(nèi)置的 濕度傳感器，采集數(shù)據(jù)，傳至濕度控制器調(diào)節(jié)，從而通過(guò)調(diào)節(jié)半導(dǎo)體制冷器的電流量，使其 與空氣接觸面的溫度降低，即半導(dǎo)體制冷表面（冷端面）的溫度低于空氣露點(diǎn)溫度的來(lái)實(shí) 現(xiàn)對(duì)箱體內(nèi)空氣的去濕作用，或者接通超聲波加濕器來(lái)實(shí)現(xiàn)加濕作用，以達(dá)到控制所需要 的濕度。
[0039] 本發(fā)明生化培養(yǎng)箱包括如下模塊：
[0040] 1、制冷系統(tǒng)
[0041] 制冷系統(tǒng)采用電子半導(dǎo)體制冷器，這種制冷方式在溫差A(yù)t為5~KTC時(shí)，其制冷 能效比很尚（10左右），而且易于實(shí)現(xiàn)對(duì)制冷量的精確控制。
[0042] 設(shè)備配置：1塊TECl 127012型半導(dǎo)體制冷器，額定制冷量80W，額定電壓12V，工作 電流10A。詳細(xì)參數(shù)如表1 :
[0043] 表1半導(dǎo)體制冷器性能參數(shù)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種生化培養(yǎng)箱，其特征在于，包括：保溫箱體，電氣控制系統(tǒng)位于箱體上部，熱濕 處理系統(tǒng)位于實(shí)驗(yàn)倉(cāng)正上方；循環(huán)風(fēng)機(jī)連接熱濕處理系統(tǒng)位于實(shí)驗(yàn)艙頂部正上方，實(shí)驗(yàn)艙 內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有溫濕度傳感器，實(shí)驗(yàn)艙設(shè)置有實(shí)驗(yàn)艙隔板，箱體內(nèi)壁和實(shí)驗(yàn)艙隔板之間形成 循環(huán)通風(fēng)道，實(shí)驗(yàn)艙體下部設(shè)置有實(shí)驗(yàn)艙通風(fēng)隔板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)箱，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)艙頂板上均有設(shè)置多個(gè)通風(fēng) 孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)箱，其特征在于，所述保溫箱體采用高硬度聚氨酯發(fā)泡， 門(mén)密封采用雙層耐高低溫老化硅橡膠密封條。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)箱，其特征在于，所述保溫箱體底部設(shè)有輪式底腳。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)箱，其特征在于，所述熱濕處理系統(tǒng)由制冷系統(tǒng)、制熱系 統(tǒng)、加濕系統(tǒng)組成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的培養(yǎng)箱，其特征在于，所述制冷系統(tǒng)：用于為培養(yǎng)箱體降溫， 采用電子半導(dǎo)體制冷器； 加熱系統(tǒng)：用于為培養(yǎng)箱升溫，采用半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的熱泵運(yùn)行，溫度精度為〇.3°C ; 除濕系統(tǒng)：空氣溫度控制在10. 4°C以下； 加濕系統(tǒng)：選用超聲波加濕器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的培養(yǎng)箱，其特征在于，所述電器控制系統(tǒng)的控制策略為：溫濕 度控制，將空氣的狀態(tài)控制在一定的范圍之t± Δ?、φ±Λφ或d± Ad，根據(jù)測(cè)得的干球溫 度和濕球溫度，確定初始狀態(tài)；換算出空氣的含濕量d，含濕量d能反映空氣濕空氣的絕對(duì) 濕度，將啟動(dòng)時(shí)箱內(nèi)的溫度、絕對(duì)濕度與要求的設(shè)定狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算比較，確定進(jìn)行制冷，加 熱、加濕、除濕設(shè)備的運(yùn)行，將空氣的狀態(tài)參數(shù)調(diào)控到所需的范圍之內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種生化培養(yǎng)箱，包括：保溫箱體，電氣控制系統(tǒng)位于箱體上部，熱濕處理系統(tǒng)位于實(shí)驗(yàn)倉(cāng)正上方；循環(huán)風(fēng)機(jī)連接熱濕處理系統(tǒng)位于實(shí)驗(yàn)艙頂部正上方，實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有溫濕度傳感器，實(shí)驗(yàn)艙設(shè)置有實(shí)驗(yàn)艙隔板，箱體內(nèi)壁和實(shí)驗(yàn)艙隔板之間形成循環(huán)通風(fēng)道，實(shí)驗(yàn)艙體下部設(shè)置有實(shí)驗(yàn)艙通風(fēng)隔板。具有制冷、制熱、除濕、加濕及通風(fēng)等功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度和濕度的較精確的控制。制冷、制熱、除濕均由半導(dǎo)體制冷器實(shí)現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)箱可實(shí)現(xiàn)將室內(nèi)的溫度、濕度控制在設(shè)定值附近，并對(duì)控制精度和控制功能有較高的要求。
【IPC分類(lèi)】B01L1-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104858000
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510092127
【發(fā)明人】田茹, 韓立忠
【申請(qǐng)人】田茹
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年3月2日