本發(fā)明涉及一種熱帶魚(yú)缸恒溫保持及餌料冷藏裝置的溫度控制方法，屬于魚(yú)缸生態(tài)環(huán)境優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

擺放魚(yú)缸水族箱可以美化環(huán)境、調(diào)劑生活，其中體色鮮艷、外表靚麗的熱帶觀賞魚(yú)很受歡迎，成為魚(yú)類(lèi)愛(ài)好者的理想選擇。熱帶觀賞魚(yú)是生活中熱帶水域里的小型魚(yú)類(lèi)，對(duì)水環(huán)境的要求較高，如水質(zhì)、水草等，尤其是水溫的控制。大部分熱帶魚(yú)對(duì)水溫非常敏感，生活水溫一般在22-26℃范圍內(nèi)，高于環(huán)境水溫，因此需要對(duì)水加熱并保持水溫穩(wěn)定。

專(zhuān)利號(hào)為02206085.5和201010186789.6的發(fā)明分別公開(kāi)了一種水族箱恒溫器，設(shè)于水族箱外部或過(guò)濾水槽內(nèi)，基于帕爾帖效應(yīng)，通過(guò)切換芯片的冷熱端對(duì)進(jìn)入水箱的水加熱或冷卻，保持水族箱內(nèi)合適的水溫。這種控制方式雖然簡(jiǎn)單，但制冷芯片長(zhǎng)期處于冷熱交替的狀態(tài)對(duì)產(chǎn)品的壽命非常不利。芯片另一端所產(chǎn)生的熱量或冷量由流動(dòng)的空氣帶走，尤其是制冷芯片制冷時(shí)，熱端其實(shí)是非常優(yōu)良的加熱器，所排放的熱量遠(yuǎn)大于冷端所產(chǎn)生的冷量，這部分能量往往沒(méi)有得到利用直接排入環(huán)境而被浪費(fèi)。

熱帶魚(yú)喜食水蚯蚓、小魚(yú)蝦等肉食性餌料，因此餌料需要保鮮。當(dāng)前普遍的做法是將餌料放入冰箱保鮮，但容易和冰箱內(nèi)其他食物發(fā)生污染，不益于個(gè)人衛(wèi)生健康。

因此，如果能夠同時(shí)利用熱電堆所產(chǎn)生的冷量和熱量，并設(shè)計(jì)一種溫度控制方法，根據(jù)水溫和冷藏溫度的變化加以調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)保持魚(yú)缸水溫和餌料保鮮的雙重功能，既節(jié)約能耗，也利于魚(yú)類(lèi)養(yǎng)殖。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

目的：本發(fā)明提供了一種熱帶魚(yú)缸恒溫保持及餌料冷藏裝置的溫度控制方法，同時(shí)利用熱電堆所產(chǎn)生的冷量和熱量，根據(jù)水溫和冷藏溫度的變化加以調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)保持魚(yú)缸水溫和餌料保鮮的雙重功能，既節(jié)約能耗，也利于魚(yú)類(lèi)養(yǎng)殖。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種熱帶魚(yú)缸恒溫保持及餌料冷藏裝置的溫度控制方法，利用了一種裝置，所述裝置位于魚(yú)缸和過(guò)濾加氧裝置之間，安裝于魚(yú)缸下方的柜體內(nèi)，包括熱電堆、冷板、散熱板、蛇形換熱管、冷藏室、保溫層、風(fēng)扇、控制器、控制面板和給水旁路調(diào)節(jié)閥，所述熱電堆通過(guò)控制器與電源連接，其熱端與蛇形換熱管直接接觸，未與蛇形換熱管接觸的部分覆以散熱板，散熱板的一側(cè)裝有風(fēng)扇，所述熱電堆冷端與冷板通過(guò)導(dǎo)熱硅脂粘合，所述冷板圍成一個(gè)空腔形成冷藏室，所述保溫層填充在冷板外表面和熱電堆與柜體形成的空隙中，所述給水旁路調(diào)節(jié)閥設(shè)置在蛇形換熱管進(jìn)水口和水泵之間，并連通一給水旁路直接與蛇形換熱管的出水口連接，所述魚(yú)缸內(nèi)底部和冷板表面分別設(shè)有第一感溫元件和第二感溫元件，分別測(cè)量魚(yú)缸內(nèi)水溫和冷板溫度，所述控制器的輸入端分別與電源、兩個(gè)感溫元件和控制面板相連，輸出端與溫度顯示屏、熱電堆、給水旁路調(diào)節(jié)閥和風(fēng)扇相連，所述控制面板用于設(shè)定魚(yú)缸水溫的上下限值和冷板溫度，所述控制器用于調(diào)整熱電堆電流大小、給水旁路調(diào)節(jié)閥的閥門(mén)開(kāi)度、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以及切換水冷和風(fēng)冷方式，具體步驟如下：

1a） 接通電源，熱電堆和風(fēng)扇通電開(kāi)始工作，熱電堆的冷端產(chǎn)生冷量，冷藏室溫度降低，風(fēng)扇驅(qū)使空氣流動(dòng)帶走熱電堆熱端產(chǎn)生的熱量；

1b）第二感溫元件測(cè)得冷板溫度TL，并將測(cè)得的溫度轉(zhuǎn)成電壓信號(hào)反饋至控制器；

1c）將測(cè)得的冷板溫度T_L與控制面板設(shè)定的冷板溫度進(jìn)行比較，若溫差絕對(duì)值大于1℃，差值信號(hào)觸發(fā)恒溫自動(dòng)控制程序，通過(guò)改變供給熱電堆的電流使冷板溫度保持在給定值上；如果溫差絕對(duì)值小于等于1℃，繼續(xù)步驟1d）；

1d）第一感溫元件測(cè)得魚(yú)缸內(nèi)水溫T_S；

1e）若水溫T_S小于魚(yú)缸水溫設(shè)定下限時(shí)，熱電堆的熱端采用水冷方式；水溫T_S>魚(yú)缸水溫設(shè)定上限時(shí)，熱電堆的熱端采用風(fēng)冷方式；水溫T_S介于魚(yú)缸水溫設(shè)定上限和下限之間時(shí)，熱電堆的熱端采用風(fēng)冷+水冷的方式；

1f）返回步驟1b)。

優(yōu)選地，步驟1e）中所述的水冷方式為風(fēng)扇停止運(yùn)行，給水旁路調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，水經(jīng)蛇形換熱管與熱電堆熱端換熱后送入魚(yú)缸。

優(yōu)選地，其特征在于，步驟1e）中所述的風(fēng)冷方式為風(fēng)扇運(yùn)行，給水旁路調(diào)節(jié)閥全開(kāi)，水經(jīng)由給水旁路送入魚(yú)缸。

優(yōu)選地，步驟1e）中所述風(fēng)冷+水冷方式為給水旁路調(diào)節(jié)閥有一定開(kāi)度，水部分經(jīng)由蛇形換熱管被加熱，部分經(jīng)由給水旁路，冷熱水混合后送入魚(yú)缸，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速分檔，風(fēng)扇運(yùn)行為強(qiáng)制對(duì)流風(fēng)冷方式，風(fēng)扇停止為自然對(duì)流風(fēng)冷方式。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供一種熱帶魚(yú)缸恒溫保持及餌料冷藏裝置的溫度控制方法，自動(dòng)監(jiān)測(cè)冷藏室冷板溫度和魚(yú)缸水溫，通過(guò)調(diào)節(jié)工作電流維持冷藏室冷板溫度恒定，根據(jù)魚(yú)缸水溫切換水冷風(fēng)冷方式和調(diào)整給水旁路閥門(mén)開(kāi)度，控制魚(yú)缸內(nèi)水溫在設(shè)定的范圍之內(nèi)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的溫度控制方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖；

圖3為本發(fā)明的熱帶魚(yú)缸恒溫保持及餌料冷藏裝置的俯視圖；

圖4為本發(fā)明的熱帶魚(yú)缸恒溫保持及餌料冷藏裝置的系統(tǒng)框圖。

圖中：魚(yú)缸1、過(guò)濾加氧裝置2、水泵3、第一感溫元件4、冷藏室5-1、冷板5-2、保溫層5-3、第二感溫元件5-4、熱電堆5-5、散熱板5-6、蛇形換熱管5-7、風(fēng)扇5-8、控制器5-9、控制面板5-10、給水旁路調(diào)節(jié)閥5-11。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

如圖1-4所示，一種熱帶魚(yú)缸恒溫保持及餌料冷藏裝置的溫度控制方法，利用了一種裝置，所述裝置位于魚(yú)缸1和過(guò)濾加氧裝置2之間，安裝于魚(yú)缸下方的柜體內(nèi)，包括熱電堆5-5、冷板5-2、散熱板5-6、蛇形換熱管5-7、冷藏室5-1、保溫層5-3、風(fēng)扇5-8、控制器5-9、控制面板5-10和給水旁路調(diào)節(jié)閥5-11，所述熱電堆5-5通過(guò)控制器5-9與電源連接，其熱端與蛇形換熱管5-7直接接觸，未與蛇形換熱管5-7接觸的部分覆以散熱板5-6，散熱板5-6的一側(cè)裝有風(fēng)扇5-8，所述熱電堆5-5冷端與冷板5-2通過(guò)導(dǎo)熱硅脂粘合，所述冷板5-2圍成一個(gè)空腔形成冷藏室5-1，所述保溫層5-3填充在冷板5-2外表面和熱電堆與柜體形成的空隙中，所述給水旁路調(diào)節(jié)閥5-11設(shè)置在蛇形換熱管5-7進(jìn)水口和水泵3之間，并連通一給水旁路直接與蛇形換熱管5-7的出水口連接，所述魚(yú)缸1內(nèi)底部和冷板5-2內(nèi)表面分別設(shè)有第一感溫元件4和第二感溫元件5-4，分別測(cè)量魚(yú)缸內(nèi)水溫和冷板溫度，所述控制器5-9的輸入端分別與電源、兩個(gè)感溫元件和控制面板相連，輸出端與溫度顯示屏、熱電堆5-5、給水旁路調(diào)節(jié)閥5-11和風(fēng)扇5-8相連，所述控制面板5-10用于設(shè)定魚(yú)缸水溫的上下限值和冷板溫度，所述控制器用于調(diào)整熱電堆電流大小、給水旁路調(diào)節(jié)閥的閥門(mén)開(kāi)度、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以及切換水冷和風(fēng)冷方式，具體步驟如下：

1a） 接通電源，熱電堆5-5和風(fēng)扇5-8通電開(kāi)始工作，熱電堆5-5的冷端產(chǎn)生冷量，冷藏室溫度降低，風(fēng)扇驅(qū)使空氣流動(dòng)帶走熱電堆熱端產(chǎn)生的熱量；

1b）第二感溫元件5-4測(cè)得冷板溫度T_L，并將測(cè)得的溫度轉(zhuǎn)成電壓信號(hào)反饋至控制器；

1c）將測(cè)得的冷板溫度T_L與控制面板設(shè)定的冷板溫度進(jìn)行比較，若溫差絕對(duì)值大于1℃，差值信號(hào)觸發(fā)恒溫自動(dòng)控制程序，通過(guò)改變供給熱電堆5-5的電流使冷板溫度保持在給定值上；如果溫差絕對(duì)值小于等于1℃，繼續(xù)步驟1d）；

1d）第一感溫元件4測(cè)得魚(yú)缸內(nèi)水溫T_S；

1e）若水溫T_S小于魚(yú)缸水溫設(shè)定下限時(shí)，熱電堆的熱端采用水冷方式；水溫T_S>魚(yú)缸水溫設(shè)定上限時(shí)，熱電堆5-5的熱端采用風(fēng)冷方式；水溫T_S介于魚(yú)缸水溫設(shè)定上限和下限之間時(shí)，熱電堆5-5的熱端采用風(fēng)冷+水冷的方式；

1f）返回步驟1b)。

優(yōu)選地，步驟1e）中所述的水冷方式為風(fēng)扇5-8停止運(yùn)行，給水旁路調(diào)節(jié)閥5-11關(guān)閉，水經(jīng)蛇形換熱管5-7與熱電堆5-5熱端換熱后送入魚(yú)缸1。

優(yōu)選地，其特征在于，步驟1e）中所述的風(fēng)冷方式為風(fēng)扇運(yùn)行，給水旁路調(diào)節(jié)閥5-11全開(kāi)，水經(jīng)由給水旁路送入魚(yú)缸1。

優(yōu)選地，步驟1e）中所述風(fēng)冷+水冷方式為控制器控制給水旁路調(diào)節(jié)閥5-11有一定開(kāi)度，水部分經(jīng)由蛇形換熱管5-7被加熱，部分經(jīng)由給水旁路，冷熱水混合后送入魚(yú)缸1，風(fēng)扇5-8轉(zhuǎn)速分檔，風(fēng)扇運(yùn)行為強(qiáng)制對(duì)流風(fēng)冷方式，風(fēng)扇5停止為自然對(duì)流風(fēng)冷方式。

本發(fā)明中涉及的恒溫自動(dòng)控制程序?qū)儆诠夹g(shù)，由若干模塊組成的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，而非單一的元器件，控制系統(tǒng)可采用單片機(jī)作為核心即控制器，包括電源模塊、溫度采集模塊、面板輸入模塊、溫度顯示模塊、溫度控制模塊、閥門(mén)控制和風(fēng)扇，所述電源模塊（即電源）、溫度采集模塊（即兩個(gè)感溫元件）、面板輸入模塊（控制面板）分別連接控制器輸入端，溫度顯示模塊（溫度顯示屏）、溫度控制模塊（熱電堆）、閥門(mén)控制（給水旁路調(diào)節(jié)閥）和風(fēng)扇分別連接控制器輸出端，溫度采集模塊將采集的溫度信息傳輸至控制器，控制面板用于輸入預(yù)設(shè)的溫度值，所述控制器用于調(diào)整熱電堆電流大小、給水旁路調(diào)節(jié)閥的閥門(mén)開(kāi)度、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以及切換水冷和風(fēng)冷方式。電源通過(guò)控制器分別連接熱電堆和風(fēng)扇。上述技術(shù)均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所掌握的常規(guī)技術(shù)手段，故而未加詳述。

本發(fā)明步驟1c)中涉及的溫度比較的設(shè)計(jì)原理如下：感溫元件測(cè)得冷藏室冷板溫度后將溫度信息轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，即為電壓值u1，預(yù)設(shè)冷板溫度由控制面板輸入給定，轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)即為電壓值u2，并與實(shí)際溫度u1比較后得到溫度差值信號(hào)?u，溫度差值信號(hào)經(jīng)放大后有足夠的能量，可驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)調(diào)壓器動(dòng)觸頭，使供給熱電堆的電流加大或減小，當(dāng)偏差在允許范圍之內(nèi)時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。上述技術(shù)均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所掌握的常規(guī)技術(shù)手段，故而未加詳述。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。