本發明涉及太陽能熱利用和儲熱技術領域，具體是一種太陽能恒溫儲熱孵化箱。

背景技術：

孵化箱是指人工模擬卵生動物母性進行溫濕度翻蛋等條件經過一定時間將受精蛋發育成生命的機箱；孵化箱為禽蛋孵化提供適宜的溫度和濕度，溫度對相關禽蛋的發育至關重要，而目前市面上孵化箱大多都是使用隔水電熱式來加熱，由于禽蛋孵化的溫度一般都在25℃-37℃之間，直接電熱式加熱容易局部溫度過高，箱體內的溫度不均勻，很容易造成胚胎死亡；已知技術中，專利申請號為201520809927.X的中國專利申請公開了一種太陽能甲魚恒溫孵化箱，通過太陽能光伏電池板將太陽光能轉換成電能，自動恒溫控制系統保持孵化箱內溫度恒定；專利申請號201420397499.X的中國專利申請公開了一種恒溫恒濕孵化箱，包括溫度調節系統、 濕度調節系統、 換氣系統、 照明燈、 恒溫恒濕探頭、 翻蛋系統、 孵化區、 箱體、 控制器和電源等；專利申請號為201320037247.1的中國專利申請公開了一種孵化箱，方便操作人員在箱體外部，不用隔著玻璃窗即可直接讀取溫度，但智能檢測自動化不高。

綜上所述，目前已有的孵化箱，主要存在以下缺點：1、直接采用電熱式加熱，對孵化箱溫度均勻調控較難，容易造成禽蛋胚胎死亡；2、單純采用電熱式加熱，對消耗的電能較多，不夠節能環保；3、孵化箱的智能檢測自動化不高；基于上述問題，迫切需要對現有技術的孵化箱進行技術改進改良，以滿足使用需求。

針對已有的問題，本發明提出一種利用太陽能光熱利用和輔助電間接加熱，能夠儲熱及均勻恒溫的孵化箱。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種利用太陽能光熱利用和輔助電間接加熱，能夠儲熱及均勻恒溫的太陽能恒溫儲熱孵化箱，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種太陽能恒溫儲熱孵化箱，包括孵化箱箱蓋、觀察孔、溫度濕度傳感器、箱蓋玻璃層、箱蓋儲熱層、孵化箱箱體、箱體玻璃層、箱體儲熱層、中間真空層、遮陽機構、保溫層、換熱管道、送風管道、半導體制冷片、孵化箱內腔、小功率風機、蓋柄和測控裝置；所述孵化箱箱蓋包括箱蓋玻璃層、箱蓋儲熱層、觀察孔、溫度濕度傳感器和蓋柄；孵化箱箱蓋上設置有用于提起打開孵化箱箱蓋的蓋柄，箱蓋玻璃層設置在箱蓋儲熱層的上部，箱蓋玻璃層為玻璃集熱層，采用外、內兩層玻璃中間夾設中間真空層的結構，箱蓋玻璃層采用透光性高的白玻璃透過長波太陽光，并使短波太陽光不被熱輻射出來，實現集熱作用，中間真空層用來減少對流和導熱損失，達到保溫作用；所述箱蓋儲熱層的中央設置觀察孔，觀察孔內設置有用于擴大視野范圍、全方位觀察孵化箱內腔的凸透鏡，溫度濕度傳感器穿過箱蓋玻璃層和箱蓋儲熱層用來檢測孵化箱內腔的溫度和濕度，并將溫濕度信號傳送至測控裝置實現顯示、記錄和保存；所述孵化箱箱體包括箱體玻璃層、箱體儲熱層、遮陽機構、孵化箱支座、保溫層、換熱管道、送風管道、半導體制冷片、恒濕噴嘴、冷凝水溝槽、排水排氣孔；箱體玻璃層位于箱體儲熱層外，且其結構與箱蓋玻璃層結構一致；所述箱體儲熱層內填埋有換熱管道，換熱管道通過出水管口和進水管口與外部連通實現熱水流通；所述箱體儲熱層下部設置保溫層，保溫層選擇隔熱性能較好的材料，避免熱量損失嚴重；所述孵化箱箱體內設置孵化箱內腔，孵化箱內腔底部安裝有送風管道，送風管道緊貼箱體儲熱層且周圍布滿半導體制冷片，送風管道與小功率風機連通；所述遮陽機構位于孵化箱箱體外邊兩側，當不需要箱體玻璃層集熱時，從遮陽機構拉出帆布遮蓋孵化箱箱體以防止陽光過猛。

作為本發明進一步的方案：所述孵化箱箱蓋和孵化箱箱體之間通過絞鏈接連接。

作為本發明再進一步的方案：所述箱蓋儲熱層和箱體儲熱層內填充有儲熱材料，根據孵化蛋最佳孵化溫度選取不同熔點的儲熱材料，儲熱材料為脂肪酸或石蠟。

作為本發明再進一步的方案：所述中間真空層底部設置有太陽光反射鏡，太陽光反射鏡反射透過外玻璃的太陽光到內玻璃上，再透過內玻璃傳遞到箱體儲熱層加熱儲熱材料。

作為本發明再進一步的方案：所述換熱管道為強化傳熱銅管，換熱管道內的熱量傳遞至箱體儲熱層內的儲熱材料使其熔化，達到固液共存狀態；儲熱材料再緩慢熱輻射和導熱到孵化箱內腔，避免孵化箱內腔溫度上升過快而引起胚胎、孵化蛋死亡的現象。

作為本發明再進一步的方案：所述送風管道由多個小管道均勻分布構成，小功率風機把孵化箱外的風吹入，經過箱體儲熱層加熱，通過均勻布置的送風管道送入孵化箱內腔。

作為本發明再進一步的方案：所述半導體制冷片的冷端朝向孵化箱內腔，熱端接觸箱體儲熱層，當孵化箱內腔的溫度過高時，半導體制冷片通電工作，調低孵化箱內腔的溫度，半導體制冷片熱端的熱量傳到箱體儲熱層。

作為本發明再進一步的方案：所述測控裝置根據孵化箱內腔的溫濕度控制噴水泵、小功率風機實現溫濕度調控，使孵化箱內腔的溫濕度達到最佳恒定的孵化溫度，滿足孵化要求；噴水泵與恒溫噴嘴連通，恒溫噴嘴設置在孵化箱內腔內，恒濕噴嘴根據孵化箱內腔的濕度，通過測控裝置控制噴水，多余的冷凝水從冷凝水溝槽中的排水排氣孔排出孵化箱箱體，所述冷凝水溝槽位于孵化箱內腔底部四周，冷凝水溝槽中有排水排氣孔。

作為本發明再進一步的方案：所述孵化箱箱體下設置有起承重作用的孵化箱支座。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明通過太陽能集熱器間接集熱和玻璃集熱層直接集熱，通過換熱管道間接加熱儲熱層中的儲熱材料，使儲熱材料進行相變儲熱，通過儲熱層的熱輻射、半導體制冷片制冷、送風管道的均勻送風，恒濕噴嘴進行恒濕控制，實現孵化箱的溫度濕度恒定并且溫度均勻分布；通過將太陽能光熱所產生的熱量為孵化箱提供所需要的熱量，節省用電量，利用儲熱材料和自動控制使孵化箱能夠更好的實現均勻恒溫，并能不受外界氣溫變化影響，長時間維持孵化箱內的溫度、濕度，使其保持在恒定的區間，由于采用太陽能結合電能的供能方式，本發明同樣能在陰天、雨天等太陽輻射較差的天氣維持孵化箱所需要的熱量；本發明的優點如下：

1）孵化箱通過自身集成的玻璃集熱層和太陽能集熱器集熱，可置于室內、陽臺、樓頂等地方，可移動性強，由于孵化箱具有一定的集熱功能，可以減少太陽能集熱器的面積，降低投資成本；

2）利用清潔能源太陽能，且能準確的保持孵化箱腔內溫度的恒定；

3）利用自然循環的傳熱，水能循環利用，且不產生任何污染物品；

4）孵化箱的溫度均勻，利用儲熱材料相變溫度恒定的特性實現溫度均勻和恒定；

5）能隨意調控箱體內腔中溫度，能滿足各種畜蛋，胚胎的發育。

附圖說明

圖1為本發明的剖視圖。

圖2為本發明的俯視圖。

圖3為本發明中一個實施例的系統結構圖。

其中，1-孵化箱箱蓋；2-觀察孔；3-溫度濕度傳感器；4-箱蓋玻璃層；5-箱蓋儲熱層；6-孵化箱箱體；7-箱體玻璃層；8-箱體儲熱層；9-中間真空層；10-太陽光反射鏡；11-遮陽機構；12-孵化箱支座；13-保溫層；14-換熱管道；15-送風管道；16-半導體制冷片；17-恒濕噴嘴；18-冷凝水溝槽；19-排水排氣孔；20-孵化箱內腔；21-絞鏈接；22-噴水泵；23-小功率風機；24-出水管口；25-蓋柄；26-進水管口；27-測控裝置；28-熱水箱；29-太陽能集熱器；30-太陽能恒溫儲熱孵化箱陣列；31-閥門；32-水泵。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1～3，本發明實施例中，一種太陽能恒溫儲熱孵化箱，包括孵化箱箱蓋1、孵化箱箱體6、孵化箱支座12、遮陽機構11、換熱管道14、送風管道15、噴水泵21、小功率風機22、半導體制冷片16、測控裝置26、恒濕噴嘴17、出水管口24、蓋柄25、進水管口26和測控裝置27。

所述孵化箱箱蓋1設置在孵化箱箱體6的頂部，包括箱蓋玻璃層4、箱蓋儲熱層5、觀察孔2、溫度濕度傳感器3和蓋柄25；孵化箱箱蓋1和孵化箱箱體6之間通過絞鏈接21來連接，孵化箱箱蓋1上設置有用于將其提起打開的蓋柄25，孵化箱箱體6內設置有用于放置孵化蛋的孵化箱內腔20；所述箱蓋玻璃層4和箱體玻璃層7構成玻璃集熱層，均由外內兩層玻璃之間設置中間真空層9構成；所述箱蓋玻璃層4用于透過長波太陽光，并使短波太陽光不容易熱輻射出，能起到集熱作用，中間真空層9能減少對流和導熱損失，起到保溫的作用；箱蓋玻璃層4和箱體玻璃層7均采用超白玻璃，提高透光性，可通過箱蓋玻璃層4和設置在箱蓋儲熱層5中間的觀察孔2觀察孵化蛋放入孵化箱內腔20內的孵化情況；所述觀察孔2內表面處設有一凸透鏡，可以擴大視野范圍，能全方位觀察孵化箱內腔20的情況。

所述箱蓋儲熱層5和箱體儲熱層8構成儲熱層，儲熱層中填充儲熱材料，根據孵化蛋最佳孵化溫度選取不同熔點的儲熱材料，儲熱材料可以是脂肪酸或石蠟；所述溫度濕度傳感器3穿過箱蓋玻璃層4、箱蓋儲熱層5，把孵化箱內腔20內的溫度和濕度傳送到測控裝置27，并顯示、記錄和保存，測控裝置27根據孵化箱內腔20的溫濕度控制噴水泵22、小功率風機23進行相關的調控工作，使孵化箱內腔20的溫濕度達到最佳恒定的孵化溫度，滿足孵化要求。

所述孵化箱箱體6位于1孵化箱箱蓋下面，通過孵化箱支座12承重，是由箱體玻璃層7、箱體儲熱層8、太陽光反射鏡10、遮陽機構11、孵化箱支座12、保溫層13、換熱管道14、送風管道15、半導體制冷片16、恒濕噴嘴17、冷凝水溝槽18、排水排氣孔19、出水管口24、進水管口26構成；箱體玻璃層7和箱蓋玻璃層4構造一樣，都是由外內兩層玻璃和中間真空層9構成。太陽光反射鏡10位于中間真空層9內的底部，可以把從側面進入孵化箱箱體6的太陽光反射到內玻璃上，再透過內玻璃到箱體儲熱層8加熱儲熱材料，箱體儲熱層8位于箱體玻璃層7內側，保溫層13上面。

所述箱體儲熱層8和箱蓋儲熱層5填充的儲熱材料為相同材質，儲熱層內填埋有換熱管道14，換熱管道14采用強化傳熱銅管，把管內的熱量傳遞給儲熱層內的儲熱材料，使得儲能材料熔化，達到固液共存的狀態，儲熱材料再緩慢將熱輻射導熱到孵化箱內腔20，避免孵化箱內腔20溫度上升過快而引起胚胎、孵化蛋死亡的現象；所述換熱管道14通過出水管口24和進水管口26外部連接來實現流通熱水。

所述保溫層13選擇隔熱性能較好的材料，避免熱量損失嚴重，送風管道15位于孵化箱內腔20的底部，緊貼著箱體儲熱層8，周圍布滿半導體制冷片16，送風管道15是由多個小管道均勻分布構成，小功率風機23把孵化箱外的風出入，經過儲熱層被加熱送，通過均勻布置的送風管道15送入孵化箱內腔20，半導體制冷片16的冷端朝向孵化箱內腔20，熱端接觸箱體儲熱層8，當孵化箱內腔20的溫度過高，半導體制冷片16通電工作，根調低孵化箱內腔20的溫度，半導體制冷片16熱端的熱量傳到箱體儲熱層8，恒濕噴嘴17根據孵化箱內腔20的濕度，通過測控裝置2,控制恒濕噴嘴17噴水，多余的冷凝水從冷凝水溝槽18中的排水排氣孔19排出孵化箱。

所述冷凝水溝槽18位于孵化箱內腔20底部四周，冷凝水溝槽18中有排水排氣孔19；遮陽機構11位于孵化箱箱體6外邊兩側，當不需要箱體玻璃層7集熱，可以從遮陽機構11拉出帆布把孵化箱遮蓋，防止陽光過猛。

圖3為本發明的一個實施例的系統圖，包括由本發明組成的太陽能恒溫儲熱孵化箱陣列30、太陽能集熱器29、熱水箱28、閥門31、水泵32以及相關的水管等，具體工作過程如下：

1、集熱過程：太陽能集熱器間接集熱和本發明的玻璃集熱層直接集熱：水泵32把系統中的水循環起來，把太陽能通過太陽能集熱器29集熱轉化為熱能；閥門31調節系統熱水的流量，調節從熱水箱28出水溫度，使得從進水管口26進入孵化箱的溫度保持恒定；太陽光透過本發明的玻璃集熱層外層進入到中間真空層9，短波太陽光不容易從玻璃集熱層熱輻射出，起到集熱和保溫的作用；同時位于中間真空層9內底部的太陽光反射鏡10，把從側面進入孵化箱箱體6的太陽光反射到內玻璃上，再透過內玻璃到箱體儲熱層8加熱儲熱材料，使得儲能材料熔化，達到固液共存的狀態。

2、儲熱過程：通過系統中的熱水箱28、箱蓋儲熱層5和箱體儲熱層8來儲熱；系統通過水泵32不斷循環把太陽能儲熱在熱水箱28中，當孵化箱需要用熱時，調節閥門31，使一定溫度的熱水流入太陽能恒溫儲熱孵化箱陣列30供熱，儲熱材料吸收從太陽光反射鏡10發射來的熱量熔化儲熱，當孵化箱需要用熱時，熱水通過換熱管道14把儲熱材料的潛熱提取出來傳遞給孵化箱內腔20，儲熱材料再通過緩慢熱輻射導熱到孵化箱內腔20，避免孵化箱內腔20溫度上升過快而引起胚胎、孵化蛋死亡的現象。

3、恒溫恒濕調節過程：當濕度過低，測控裝置27控制恒濕噴嘴17噴水，當濕度過高和溫度過低，通過控制閥門31調節加大進入孵化箱內腔20的熱量；當溫度過高，測控裝置27控制小功率風機23把半導體制冷片16的冷量通過送風管道15均勻送風，實現孵化箱的恒溫，并使其溫度均勻。

對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。