一种基于帕尔贴效应的恒温恒湿箱的制作方法

本实用新型涉及恒温恒湿设备技术领域，尤其是涉及一种基于帕尔贴效应的恒温恒湿箱。

背景技术：

目前，在分析实验以及文物保护存放等特殊的生产生活领域中，对环境温度和湿度有较高要求，为了满足生产生活需求，就需要用到恒温恒湿箱。

公告号为cn208642685u的中国实用新型专利公开了一种恒温恒湿箱，其包括外箱体、箱门、内箱体、隔板、空调系统、加湿装置、探测机构、温湿度传感器、紫外灯、led灯、电子天平、防风罩、plc控制器；箱门上部设置有第一观察窗，箱门通过合页与外箱体连接，外箱体下部设置有万向轮；内箱体位于外箱体的内部，其中内箱体的上顶面与外箱体的上顶面固定连接，内箱体的下底面与外箱体的下底面固定连接，内箱体的侧面与外箱体的侧面之间形成有夹层；隔板位于内箱体的内部，并且隔板通过卡脚与内箱体连接；空调系统通过管道与内箱体连接；加湿装置的主体设置在与箱门同侧的外箱体与内箱体之间夹层的内；探测机构为电动伸缩杆，其一端与内箱体的上顶面内壁固定连接，探测机构另一端设置有温湿度传感器；紫外灯及led灯均设置在内箱体的上顶面内壁的中间位置；电子天平放置在隔板上，其外部罩设有防风罩；plc控制器上集成有触控屏，plc控制器与加湿装置位于同一夹层内且plc控制器设置在加湿装置的上方，plc控制器集成的触控屏嵌设在外箱体上，并且plc控制器分别与空调系统、加湿装置、探测机构及温湿度传感器电性连接。

将材料放入恒温恒湿箱内的电子天平的托盘上，通过plc控制器的触控屏幕输入温、湿度数据，然后启动恒温恒湿箱的电源，此时探测机构也就是电动伸缩杆会延伸到至几个预先设定的位置，并通过其上设置的温湿度传感器将恒温恒湿箱内的温、湿度数据回传给plc控制器，并与设定值进行比对，如果检测值的温度值与设定值不符时，plc控制器向空调系统或者加湿装置发出信号，空调系统内置的加热装置及制冷装置，分别对经由通风装置实现内循环的恒温恒湿箱内的空气进行加热或制冷，从而实现对温度的恒定控制；如果检测值的湿度值与设定值不符时，plc控制器向加湿装置发出信号，经由雾化装置向恒温恒湿箱内喷雾，以此达到对湿度的恒定控制。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：使用空调系统对内箱体的温度进行调节，降温效率较低，且存在制冷剂泄漏引起故障的风险，不便于实际使用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的之一是提供一种基于帕尔贴效应的恒温恒湿箱，其使用半导体制冷片对箱体内腔进行降温，降温效率较高，同时，无需使用制冷剂，安全环保。

本实用新型的上述实用发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于帕尔贴效应的恒温恒湿箱，包括箱体，所述箱体内腔中设置有温度传感器、湿度传感器以及加热组件，所述箱体上设置有半导体制冷器，所述半导体制冷器的冷端设置于所述箱体内腔中，且所述半导体制冷器的冷端设置有若干导冷翅片，所述导冷翅片上设置有能够使冷凝水汇聚的导流组件，所述导流组件下方设置有引流冷凝水的导流管，所述导流管的出水端连通有储水箱，所述箱体内腔中设置有加湿组件，所述加湿组件和储水箱之间通过毛细导水件连接，所述温度传感器、湿度传感器、加热组件、半导体制冷器以及加湿组件均与所述箱体的控制单元电连接。

通过采用上述技术方案，温度传感器和湿度传感器对箱体内腔中的温度和湿度进行监测，向箱体的控制单元提供反馈，由箱体控制单元控制加热组件、半导体制冷器以及加湿组件对箱体内的温湿度进行调节；当环境湿度高于设定湿度或者环境温度高于设定温度时，半导体制冷器启动，半导体制冷器冷端温度急剧降低，对箱体内腔进行降温，同时，空气中的水汽凝结在导冷纸片上，环境湿度降低，凝结产生的冷凝水通过导流组件和导流管导入储水箱中进行存储；当环境湿度低于设定湿度时，加湿组件启动，以储水箱中冷凝水作为水源进行蒸发，对箱体内腔进行加湿；当环境温度低于设定温度时，加热组件启动，对箱体内腔进行加热；设计的半导体制冷器，利用帕尔贴效应，具有制冷速度快，降温效率高的特点，且无需使用制冷剂，安全环保；设计的温度传感器、湿度传感器、加热组件、以及加湿组件，与半导体制冷器配合，利用加热组件的间歇使用弥补半导体制冷器除湿时吸收的热量，使得半导体制冷器的制冷效果与加热组件的加热效果在设定的温度范围内建立动态平衡，利用加湿组件的间歇使用弥补半导体制冷器制冷时降低的空气湿度，使得半导体制冷器的除湿效果与加湿组件的加湿效果在设定的湿度范围内建立动态平衡，实现箱体内腔中的温度与湿度维持在一定范围并小幅度上下波动，将降温与除湿联系在一起，通过各组件的协调作用达成湿度温度的动态平衡；设计的导流管和储水箱，使得箱体内腔中的水分进行循环，无需反复加水，方便节约。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述加热组件包括电热管和散热风扇，所述散热风扇的出风方向正对所述电热管设置。

通过采用上述技术方案，设计的电热管和散热风扇，电热管对周围空气进行加热，散热风扇将加热后的空气分散到箱体内腔中，实现对箱体内腔的均匀升温，方便快捷，便于使用。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导流组件包括若干导流板，所述导流板呈倒锥状设置，每一所述导流板与一所述导冷翅片连接，且所述导流板设置于所述导冷翅片下方，全部所述导流板远离所述导冷翅片一端共同交汇于一点。

通过采用上述技术方案，箱体内腔中的水汽在导冷翅片上凝结生成凝结水，生成的凝结水在重力作用下向下流动，经导流板汇聚再落入导流管中；设计的导流板，对凝结在导冷翅片上的水流进行导流，使得全部导冷翅片上产生的冷凝水汇聚于一处，便于冷凝水导入导流管。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导流板相交处设置有引流针，所述引流针远离导流板一端伸入所述导流管的进水口设置。

通过采用上述技术方案，设计的引流针，对汇聚在导流板底部的冷凝水进行导流，减少冷凝水在由导流板向导流管转移时的飞溅，提升降低湿度的效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导冷翅片和导流组件表面均设置有憎水涂层。

通过采用上述技术方案，设计的憎水涂层，使得水汽在导冷翅片和导流组件凝结后能够在重力作用下快速向下滚落汇聚，便于产生的冷凝水通过导流管进入储水箱，方便实用。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述加湿组件包括加湿网和加湿风扇，所述加湿风扇的出风方向正对所述加湿网设置。

通过采用上述技术方案，设计的加湿组件，利用加湿网的多空结构，增加了水分与空气的接触面积，并通过加湿风扇向加湿网送风，带动加湿网周围空气流动，加速加湿网上的水分蒸发，实现短时间无雾加湿，提升箱体内腔中的湿度，同时，加湿网附近湿度较高的空气在加湿风扇作用下在分散到箱体内腔中，提升箱体内腔中湿度均匀性，结构简单，实用性强。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述毛细导水件包括导管，所述导管内设置有棉线或棉条，所述棉线或棉条一端设置于所述储水箱内腔中且靠近储水箱底壁设置，另一端与所述加湿网连接。

通过采用上述技术方案，设计的棉线或棉条，利用毛细现象，使得储水箱中的冷凝水能够自动吸入加湿网，实现系统内水分的自我循环，无需外力推动，节约能源，便于使用；设计的导管，对棉线和棉条进行保护，同时，对棉线或棉条传输水分时蒸发到外界空气中的水分进行收集，使得蒸发部分的水分继续参与箱内的水分循环，有效避免水分散失，保证湿度调节正常进行。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述毛细导水件包括若干毛细管，全部所述毛细管一端与所述储水箱内腔连通且靠近储水箱底壁设置，另一端与所述加湿网连接。

通过采用上述技术方案，设计的毛细管，利用毛细现象，使得储水箱中的冷凝水能够自动吸入加湿网，实现系统内水分的自我循环，无需外力推动，节约能源，便于使用。

综上，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.设计的温度传感器、湿度传感器、加热组件、以及加湿组件，与半导体制冷器配合，利用加热组件的间歇使用弥补半导体制冷器除湿时吸收的热量，使得半导体制冷器的制冷效果与加热组件的加热效果在设定的温度范围内建立动态平衡，利用加湿组件的间歇使用弥补半导体制冷器制冷时降低的空气湿度，使得半导体制冷器的除湿效果与加湿组件的加湿效果在设定的湿度范围内建立动态平衡，实现箱体内腔中的温度与湿度维持在一定范围并小幅度上下波动，将降温与除湿联系在一起，通过各组件的协调作用达成湿度温度的动态平衡；设计的导流管和储水箱，使得箱体内腔中的水分进行循环，无需反复加水，方便节约；

2.设计的导流板，对凝结在导冷翅片上的水流进行导流，使得全部导冷翅片上产生的冷凝水汇聚于一处，便于冷凝水导入导流管；

3.设计的毛细导水件，利用毛细现象，使得储水箱中的冷凝水能够自动吸入加湿网，实现系统内水分的自我循环，无需外力推动，节约能源，便于使用。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型另一角度的整体结构示意图，旨在展示储水箱的位置；

图3是箱体内腔的内部结构示意图，旨在展示加热组件和导流组件的具体结构。

图中，1、箱体；11、温度传感器；12、湿度传感器；2、加热组件；21、电热管；22、散热风扇；3、半导体制冷器；31、导冷翅片；4、导流板；41、引流针；5、导流管；6、储水箱；7、加湿组件；71、加湿网、72、加湿风扇；8、毛细导水件；81、导管；811、棉线；812、棉条。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一

参照图1、图2和图3，为本实用新型公开的一种基于帕尔贴效应的恒温恒湿箱，包括箱体1，箱体1外包覆有保温泡沫层，箱体1上铰接有密封箱门，箱体1以及箱体1内腔中设置有温度传感器11、湿度传感器12、加热组件2、半导体制冷器3、导流管5、储水箱6、毛细导水件8以及加湿组件7。

参照图1和图3，温度传感器11、湿度传感器12、加热组件2以及加湿组件7安装于箱体1内腔中。加热组件2包括电热管21和散热风扇22，散热风扇22安装在箱体1内壁上，且散热风扇22的出风方向正对电热管21设置。加湿组件7包括加湿网71和加湿风扇72，加湿风扇72安装在箱体1内壁上，且加湿风扇72的出风方向正对加湿网71设置。加热组件2和加湿组件7分别设置于箱体1内腔两侧，减少电热管21工作时产生的热量对加湿网71上水分蒸发速度的影响。

参照图2和图3，半导体制冷器3安装在箱体1上，半导体制冷器3的热端设置于箱体1外，半导体制冷器3的冷端设置于箱体1内腔中，且半导体制冷器3的冷端固定连接有若干导冷翅片31，导冷翅片31上安装有能够使冷凝水汇聚的导流组件，导流组件包括若干导流板4，导流板4呈倒锥状设置，每一导流板4与一导冷翅片31连接，且导流板4设置于导冷翅片31下方，全部导流板4远离导冷翅片31一端共同交汇于一点。导流板4相交处设置有引流针41，引流针41远离导流板4一端伸入导流管5的进水口设置。导冷翅片31、导流板4和引流针41表面均设置有涂刷憎水剂形成的憎水涂层。本实施例中，导流板4采用锡箔纸制成，利用锡箔纸导热性优良的特性，使得导流板4上也可凝结水汽，进一步提升除湿效率。

参照图2和图3，导流管5的进水口设置于引流针41正下方，导流管5部分伸出箱体1内腔，且导流管5的出水端与储水箱6连通，储水箱6和加湿网71之间通过毛细导水件8连接，毛细导水件8包括导管81，导管81内安装有棉线811或棉条812，棉线811或棉条812一端设置于储水箱6内腔中且靠近储水箱6底壁设置，另一端伸出导管81与加湿网71连接。本实施例中，毛细导水件8优选设置为棉线811。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：毛细导水件8设置为若干毛细管，全部毛细管一端与储水箱6内腔连通且靠近储水箱6底壁设置，另一端与加湿网71连接。

以上实施例的实施原理为：温度传感器11和湿度传感器12对箱体1内腔中的温度和湿度进行监测，向箱体1的控制单元提供反馈，由箱体1控制单元控制加热组件2、半导体制冷器3以及加湿组件7对箱体1内的温湿度进行调节。

当环境湿度高于设定湿度或者环境温度高于设定温度时，半导体制冷器3启动，半导体制冷器3冷端温度急剧降低，对箱体1内腔进行降温，同时，空气中的水汽凝结在导冷纸片上，环境湿度降低，凝结产生的冷凝水通过导流板4汇聚，经引流管引入导流管5，由导流管5导入储水箱6中进行存储；

当环境湿度低于设定湿度时，加湿风扇72启动，向加湿网71送风，带动加湿网71周围空气流动，加速加湿网71上的水分蒸发，实现短时间无雾加湿，提升箱体1内腔中的湿度，由毛细导水件8持续利用毛细作用将储水箱6中的冷凝水吸至加湿网71，对加湿网71的水分进行补充；

当环境温度低于设定温度时，电热管21和散热风扇22启动，电热管21对周围空气进行加热，散热风扇22将加热后的空气分散到箱体1内腔中，实现对箱体1内腔的均匀升温。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。