控制恆溫室內溫度的方法和恆溫設備的製作方法
2023-05-27 15:51:06
專利名稱：控制恆溫室內溫度的方法和恆溫設備的製作方法
技術領域：
本發明一方面涉及一種控制恆溫室內溫度的方法，在該方法中氣流被引導流經該恆溫室，該氣流的溫度在一個熱交換器的幫助下受到控制，並且該氣流在被引入恆溫室之前或引入過程中，在一個第一熱交換器的幫助下達到理想的溫度。
現有技術中已有一種具有這種特性的方法。該現有方法被特別用於對孵卵機械中的溫度進行控制，用於孵化蛋卵，例如雞蛋。
在一個用於孵卵的現有恆溫設備中，恆溫室中的用於影響恆溫室內溫度的裝置被布置在該恆溫室的中部。除這些加熱和/或冷卻裝置之外，一般還裝備有用於將加熱後的或冷卻後的空氣散布到整個恆溫室的風扇。例如在孵卵的情況下，很難使用這些風扇獲得一種能夠使所有的蛋卵都達到一種理想溫度的氣流。首先，使用現有技術中採用的風扇很難實現一種流經該恆溫室的平穩氣流。另外，很難避免溫度梯度形成。由於加熱和/或冷卻裝置被放置在中間位置上，所以放置在這些裝置的相鄰位置上的蛋卵一般將會受到相對更迅速和更有效的加熱或冷卻。
在下文中，將結合
圖1對一種用於孵卵的現有恆溫設備的工作過程和結構進行更為詳細的說明。
本發明的一個目的是提供一種介紹說明部分中所提及的方法，在該方法中可以獲得一種流經該恆溫室的良好、平穩的氣流，同時在該方法中置於該恆溫設備中的產品可以在氣流的幫助下被加熱或冷卻，並且在該方法中可以儘可能地防止恆溫設備內的溫度梯度的形成。
在本發明中，該目的是通過使恆溫室中的氣流流經一個第二熱交換器來達到的，在此過程中，氣流受到的任何加熱或冷卻作用都可以被抵消掉。
本方法的優點是，用於向恆溫室中的產品提供熱量的空氣或用於驅散產品向該恆溫室中散發的熱量的空氣，經過與產品進行熱交換之後，可以在第二熱交換器的幫助下被恢復達到理想的空氣溫度。
此外，本發明還涉及一種恆溫設備，該設備包括-一個恆溫室，該恆溫室具有一個底壁、一個頂壁、一個前側壁和一個後側壁以及一個第一和一個第二端壁，-用於對該恆溫室中的空氣進行加熱或冷卻的裝置，所述裝置被安裝在所述恆溫室中，和-用於產生流經該恆溫室的氣流的通風裝置，在該設備中端壁具有透氣性，通風裝置被用於產生從第一端壁流經恆溫室進而流向第二端壁的氣流，並且該設備包括預加熱或預冷卻裝置，用於在氣流流經第一端壁之前或流經第一端壁的過程中使該氣流達到正確的溫度。
根據本發明的恆溫設備的特徵在於，兩端壁之間至少安裝有一個可透氣的隔壁，該隔壁中安裝有加熱或冷卻裝置。
在這種情況下，優選方案是，將預加熱或預冷卻裝置安裝在第一端壁中，並且為該設備提供控制裝置，用以設定預加熱或預冷卻裝置以及加熱或冷卻裝置的溫度。
這些措施使氣流能夠從恆溫室的一個側壁流入該恆溫室，並且從另一個側壁流出該恆溫室。氣流在流經了限定數目的產品之後，將接著流經一個隔壁。由於該隔壁中包含有用於影響該氣流溫度的裝置，所以該氣流的溫度可以受到調節。如果該氣流因為流經該恆溫設備中所放置的產品而被加熱或冷卻，那麼這種加熱或冷卻作用就可以被抵消掉。然後置於隔壁下遊的產品就可以與重新達到最優溫度的氣流相接觸。
簡而言之通過採用這些措施，氣流的溫度可以受到現場控制。
根據本發明的設備通過以下事實被做了進一步的改進通風裝置可以通過一個氣流通道與第一端壁相互連通，第一端壁的空氣滲透率低於第一(沿流動方向)隔壁的空氣滲透率。
在這種情況下，優選方案是使第二端壁的空氣滲透率低於最後一個(沿流動方向)隔壁的空氣滲透率。
這種措施保證了空氣不能夠通過第一端壁順暢地流入該恆溫設備，而是在該恆溫設備的第一端壁前建立起一定的壓力，在此情況下，空氣將會從該壁的頂側和底側一致地流入該恆溫設備。通過這種方法，可以儘可能地避免在壁面上產生流動速率的差別。這些措施提高了氣流流經恆溫室的一致性。
根據本發明，有可能使第一端壁的空氣滲透率的推薦值為5％至25％，優選推薦值為5％至15％，最優推薦值為10％，而第一(沿流動方向)隔壁的空氣滲透率的推薦值為20％至50％，優選推薦值為25％至40％，最優推薦值為30％。
在這種情況下，有利的方案是使第二端壁的空氣滲透率的推薦值為5％至25％，優選推薦值為5％至15％，最優推薦值為10％，而最後一個(沿流動方向)隔壁的空氣滲透率的推薦值為20％至50％，優選推薦值為25％至40％，最優推薦值為30％。
這些措施進一步優化了流經恆溫室的空氣的流動。
根據本發明，有可能使相繼的端壁與隔板之間的距離(沿流動方向進行測量)與兩個標準孵化車的寬度相匹配。
在這種情況下，有利的方案是使各個端壁、側壁和隔壁的高度與該標準孵化車的高度相匹配。
在現有技術中，傳統設計的孵化設備通常帶有12個孵化車。上述措施使我們有可能在農場中的標準生產過程中採用標準的孵化車。這樣就可以進一步適應該孵化過程中的其它組件的要求。
另外，根據本發明，有可能將至少一個側壁設計為一種滑動壁。
這些措施保證了當該滑動壁被打開時，可以有足夠的空間用於將孵化車推進或拉出恆溫室。
下文將結合幾個附圖對本發明進行更為詳細的說明，在這些附圖中圖1表示了根據現有技術的一種其中帶有孵化車的恆溫設備的剖面前視圖。
圖2表示了根據本發明的一種其中帶有孵化車的恆溫設備的剖面前視圖。
圖3表示了圖2所示的恆溫設備中的一個隔壁的示意圖。
圖4表示了圖3所示的隔壁的一部分沿線Ⅳ-Ⅳ的剖面圖。
圖5表示了根據本發明的恆溫設備中的門的一個可行實施例的剖面圖。
圖1表示了一個恆溫室1，該恆溫室是一種根據現有技術的恆溫設備中的一部分。恆溫室1包括一個底2、一個頂壁3、一個第一端壁4和一個第二端壁5。此外，恆溫室1還被側壁(未示出)所封閉。為了能夠對恆溫室1中的溫度進行控制，加熱和/或冷卻裝置6(圖中對該裝置進行了示意性地表示)被布置在了該恆溫室1的中間。為了能夠將這些加熱和/或冷卻裝置6所產生的熱量或冷量散布到整個恆溫室1中，在加熱和/或冷卻裝置6的相鄰的兩側都布置有風扇7。這些風扇7用於產生穿過恆溫室1的氣流。為了能夠影響恆溫室1中的溼度和溫度，在恆溫室1中還布置了泵體，在該泵體的幫助下，可以將水噴入恆溫室1中。
從圖1中還可以看出，孵化車15被放置在恆溫室1中。這些孵化車15上設有託盤16，該託盤16用於放置蛋卵，例如雞蛋。當孵化雞蛋時，這些雞蛋將在該恆溫室中放置大約18天。在孵化過程的開始階段，必須在加熱和/或冷卻裝置的幫助下對雞蛋進行加熱。經過一定的時間之後，當胚胎已開始在雞蛋中生長時，雞蛋將會向外散發出熱量。一個標準的孵化車15中可以放置4800個雞蛋。而一個標準的孵化室或恆溫室1中可以放置12個孵化車。這就是說恆溫室1中可以放置57,600個雞蛋。這些雞蛋加在一起，會在孵化過程中釋放出大量的熱量。
能夠向孵化過程中的雞蛋提供熱量或將這些雞蛋散發出的熱量驅散的唯一途徑是同時使用加熱和/或冷卻裝置6和風扇7。使用如圖1所示的根據現有技術的恆溫室1，經證明，不可能對該恆溫室1中所有部位的溫度進行精確的控制。孵化過程中的平均理想孵化溫度是99.7°F。在根據現有技術的恆溫設備中，可能出現3°F更高的溫度變動。造成這種情況的原因是風扇不能夠成功地將空氣引導至所有的雞蛋上方。近來，雞蛋已變得越來越大，其結果進一步增加了氣流在雞蛋上方流動的困難程度。其結果是，溫度差別將進一步增大。因此，並非所有的雞蛋都處在最理想的條件下。首先，這意味著並非所有的雞蛋都能夠被孵化。其次，這意味著從雞蛋中孵出的小雞不具有最優的質量。
本發明的一個目的是提供一種恆溫室，在該恆溫室中，溫度、溼度和氣流都能受到更為精確的控制。
圖2表示了一個根據本發明的恆溫設備20。該恆溫設備20包括一個內部放置有孵化車15的恆溫室21。恆溫室21包括一個底2、一個頂壁3、一個第一端壁4和一個第二端壁5。此外，恆溫室1還在前部和後部設有側壁(未示出)。隔壁22被置於第一端壁4和第二端壁5之間。該恆溫室21還被外壁23、24、25所包圍，這些外壁將恆溫設備20與環境分隔開。另外，通風裝置27(例如一個離心風扇)被安裝在恆溫設備20中。該離心風扇由一個馬達29進行驅動。風扇27下面有一個垂下件60。當該垂下件60被打開時，風扇27可以被很容易地接觸到，從而可以進行例如維修保養工作。
兩個隔壁22、22a被布置在恆溫室21內，大體與端壁4和5相垂直。加熱和/或冷卻裝置被安裝在這些隔壁22、22a中。該加熱和/或冷卻裝置可以被設計為貼靠隔壁22、22a布置的管子52(參看圖3)。
另外，推薦將預加熱或預冷卻裝置布置在第一端壁4中。這些預加熱或預冷卻裝置也可以被設計為管子。
另外，恆溫設備20內安裝有一個用於向空氣中噴加水分的噴嘴28，這是為了影響空氣的溼度。流經第二端壁5的空氣的溫度和溼度由測量裝置43進行測量。這些測量裝置將與控制裝置70(參看圖3)相連接，而該控制裝置70又被連接在加熱和/或冷卻裝置上。
根據本發明的恆溫設備按照以下步驟運行。在通風系統27的幫助下，將會產生一股沿箭頭30方向的氣流。該氣流沿箭頭31和32所指的方向向前流經恆溫設備20的上部室。根據所測得的空氣溼度，噴嘴28能夠向空氣中加入水分。當氣流流經第一端壁時，該氣流同時經過了預加熱或預冷卻裝置。在這些裝置的幫助下，氣流達到了理想的溫度。然後該氣流從第一端壁4向前流向第二端壁5。如果產品被放置在恆溫室21中，則空氣被引導流過這些產品的上方。圖2表示了孵化車15在恆溫室21中的放置位置。當氣流已沿流動方向流經了兩個孵化車15之後，該氣流接著流經第一隔壁22。加熱和/或冷卻裝置被氣流所包圍。在這些裝置的幫助下，空氣的溫度可以在第一隔壁22所處的位置處受到控制。通過這種方法，任何因氣流與產品之間的熱交換而對空氣進行的加熱或冷卻作用都可以被抵消掉。
然後，該氣流向前流經另外兩個相繼放置的孵化車15，接著流經第二隔壁22a。氣流的溫度可以在第二隔壁22a所處的位置處重新受到調整。然後氣流沿箭頭33所指的方向繼續流經另外兩個孵化車15(未示出)，並且最後沿箭頭34所指的方向流經第二端壁5。
在離開第二端壁5之後，該氣流再一次在通風裝置27的幫助下沿箭頭31和32所指的方向流動，依次循環。
在圖2中可以看出，相繼放置的孵化車15上的託盤16以相對的兩種與垂直方向成45°角的方向交替地布置。通過使相繼的孵化車上的託盤具有交替的角度(這與現有技術不同)，可以保證流經該恆溫室的氣流可以儘可能的平穩。
為了確保用於加熱或冷卻隔壁22(22a)的液體中具有溫度差，向下送入的該液體必須在一個循環泵的幫助下進行循環。通過這種方法，可以保證任何溫度差別都相等。
為了保證空氣能夠儘可能高效地被引導流經恆溫室21，第一端壁4的空氣滲透率應低於隔壁22、22a的空氣滲透率。例如，第一端壁的空氣滲透率可以被設置為10％。在這種情況下，隔壁22、22a的空氣滲透率可以被設置為30％。這意味著在所述第一端壁4的前部(沿流動方向看)空間內可以形成一定的壓力，然後空氣在壓力的作用下通過端壁4。同樣，端壁5的空氣滲透率應低於隔壁22、22a的空氣滲透率。例如，第二端壁的空氣滲透率可以被設置為10％。如果壁4、22、22a、5的空氣滲透率都相同，那麼空氣就有沿流動方向31流經第一端壁4的下側然後經端壁5的上側流出恆溫室21的危險。在這種情況下，就不可能獲得均勻一致的流動。還應明確的是，為了獲得上述效果，相繼布置的壁4、22、22a、5也可以具有其它數值的空氣滲透率。
上述效果意味著，依靠孵化車15中的雞蛋對空氣的加熱或冷卻作用，該空氣可以被恢復達到理想溫度。然後考慮到恆溫室21中的氣流與產品之間的溫度差別，可以對相繼的隔壁之間的距離進行調整。
上文說明了預加熱或預冷卻裝置在第一端壁4中的安裝位置。這種安裝位置的優點是可以對壁4、22和22a進行大體相同的設計。由於有利的方案是使壁4和22具有不同的空氣滲透率，所以這些壁之間的唯一不同點就是空氣滲透率。
應該明確的是，由於在從第二端壁5返回至第一端壁4的途徑中不存在氣流與產品之間的熱交換，所以預加熱或預冷卻裝置也可以被安裝在第二端壁5中。然而，由於周圍環境中的新鮮空氣可以在風扇27的附近被加入該氣流中(這將會影響氣流的溫度)，所以推薦將預加熱或預冷卻裝置安裝在第一端壁4中。
作為一種替代方案，當然也可以在端壁5和端壁4之間的氣流路徑中採用一個單獨布置的熱交換器，使之被用作預加熱或預冷卻裝置。
另外，設備20還包括用於測量空氣中的CO2含量的裝置40。根據CO2的含量，新鮮空氣可以在通風口41的幫助下被加入到氣流中。空氣可以在開口42的幫助下從恆溫設備20中流出。
如前所述，放置在恆溫室21內的孵化車15上面設有託盤16。為了保證託盤16中的雞蛋與氣流之間能夠進行良好的熱交換，這些託盤16可以相對水平位置傾斜一個角度。在現有技術中，通常在大約1小時之後，將託盤16從第一個傾斜位置轉變到第二個傾斜位置。兩種傾斜位置都如圖3所示。在現有技術中，通常使所有的孵化車15上的託盤16在相同的時間內處於相同的位置上。根據本發明，可以使孵化車15上的託盤16的位置相互交替。這就保證了氣流可以更加平穩地通過恆溫室21。
另外，如前所述，恆溫設備20還在前側和後側被側壁(未示出)所封閉。該側壁必須至少可以被部分地移開，從而允許孵化車15能夠被移入或移出。可以將前側壁設計成為一個滑動門或捲軸式活門50(參看圖3)。這樣做的優點是，當滑動門50被打開時，可以暢通無阻地將孵化車15移入或移出恆溫室21。
下面將結合圖3對隔壁22、22a的功能和結構進行進一步的說明。
圖3表示了側壁22的一個側視圖。如前所述，該側壁被設計為至少有一部分具有透氣性。該側壁可以，例如，包括一個孔板51，管子52被連接在該板的內部或該板之上，從而允許加熱或冷卻介質，例如水，流經它們。從圖3中可以看出，管子52具有U形結構，U形的其中一個分支與加熱或冷卻介質的一個流入管53相連接，而U形的第二個分支與一個流出管54相連接。側壁22、22a的設計保證了流經的空氣與加熱和/或冷卻管子之間具有良好的接觸。圖4表示了一種將管子52連接在板51上的可行的方法。圖4表明，壁51與管子52的外壁緊密相鄰。這就使熱量能夠被很好地從管子52傳遞到板51的板體上。管子52可以由(例如)銅做成，而板51可以是一個鋁板。
將圖1和圖2相比較，可以看出圖2所示的設備中的孵化車15上的上部託盤比圖1所示的設備中的上部託盤更加接近頂壁。這種情況是可能的，這是因為圖2所示的設備的頂壁內布置了增加部分，該增加部分內可以安裝有託盤的旋轉裝置。
圖5表示了一種可用在根據本發明的設備中的門的可行的實施例。正如結合圖3所說明的一樣，該門可以被設計為一個捲軸式活門。圖5表示了由一個扁平面板80所構成的門的安裝位置，該面板可以在驅動裝置81的驅動下被上下移動。在下部位置(如參考數字80□所示)時，被用作門80的面板可以被傾斜，從而使該門80可以被清潔。
上述說明涉及了一種帶有恆溫室的恆溫設備。上述恆溫設備十分適合於在該恆溫室內的孵化車內放置蛋卵。應該明確的是，上述恆溫設備可以有利地被用於許多種其它的必須能夠對空氣的溫度、溼度和氣流進行精確控制的室中。
例如，根據本發明的方法和設備也十分適合被用於孵化設備中。這些設備中的蛋卵一般在被放置了大約3天之後才真正開始孵化。
權利要求
1．一種控制恆溫室(21)內溫度的方法，在該方法中氣流被引導流經該恆溫室(21)，該氣流的溫度在一個熱交換器的幫助下受到控制，並且該氣流在被引入該恆溫室(21)之前或引入過程中，在一個第一熱交換器的幫助下達到理想的溫度，其特徵在於，恆溫室(21)中的氣流被強迫流經一個第二熱交換器，在此過程中，氣流受到的任何加熱或冷卻作用都可以被抵消掉。
2．恆溫設備(20)，包括-一個恆溫室(21)，該恆溫室具有一個底壁(2)、一個頂壁(3)、一個前側壁和一個後側壁以及一個第一(4)和一個第二端壁(5)，-用於對恆溫室(21)中的空氣進行加熱或冷卻的裝置(52)，所述裝置被安裝在所述恆溫室(21)中，和-用於產生流經恆溫室(21)的氣流的通風裝置(27)，該設備中端壁(4,5)具有透氣性，通風裝置(27)被用於產生從第一端壁(4)流經恆溫室(21)進而流向第二端壁(5)的氣流，並且該設備包括預加熱或預冷卻裝置，用於在氣流流經第一端壁之前或流經第一端壁(4)的過程中使該氣流達到正確的溫度，其特徵在於，兩端壁(4,5)之間至少安裝有一個可透氣的隔壁(22)，該隔壁(22)中安裝有加熱或冷卻裝置(52)。
3．如權利要求2所述的恆溫設備，其特徵在於，預加熱或預冷卻裝置被安裝在第一端壁(4)中。
4．如權利要求2或3所述的恆溫設備(20)，其特徵在於，該設備具有控制裝置(70)，用以設定預加熱或預冷卻裝置以及加熱或冷卻裝置(52)的溫度。
5．如權利要求2、3或4所述的恆溫設備(20)，其特徵在於，通風裝置(27)可以通過一個氣流通道與第一端壁(4)相互連通，第一端壁(4)的空氣滲透率低於第一(沿流動方向)隔壁(22)的空氣滲透率。
6．如權利要求2至5之一所述的恆溫設備(20)，其特徵在於，第二端壁(5)的空氣滲透率低於最後一個(沿流動方向)隔壁(22a)的空氣滲透率。
7．如權利要求2至6之一所述的恆溫設備(20)，其特徵在於，第一端壁(4)的空氣滲透率的推薦值為5％至25％，優選推薦值為5％至15％，最優推薦值為10％，而第一(沿氣流方向)隔壁(22)的空氣滲透率的推薦值為20％至50％，優選推薦值為25％至40％，最優推薦值為30％。
8．如權利要求2至7之一所述的恆溫設備(20)，其特徵在於，第二端壁(5)的空氣滲透率的推薦值為5％至25％，優選推薦值為5％至15％，最優推薦值為10％，而最後一個(沿氣流方向)隔壁(22a)的空氣滲透率的推薦值為20％至50％，優選推薦值為25％至40％，最優推薦值為30％。
9．如權利要求2至8之一所述的恆溫設備(20)，其特徵在於，當沿流動方向進行測量時，相繼的端壁(4,5)與隔板(22,22a)之間的距離與兩個標準孵化車(15)的寬度相匹配。
10．如權利要求2至9之一所述的恆溫設備(20)，其特徵在於，各個端壁(4,5)、側壁和隔壁(22,22a)的高度與標準孵化車(15)的高度相匹配。
11．如權利要求2至10之一所述的恆溫設備(20)，其特徵在於，至少有一個側壁被設計為一種滑動壁(50)。
全文摘要
本發明涉及一種控制恆溫室(21)內溫度的方法,在該方法中氣流被引導流經該恆溫室(21),該氣流的溫度在一個熱交換器的幫助下受到控制,並且該氣流在被引入恆溫室(21)之前或引入過程中,在一個第一熱交換器的幫助下達到理想的溫度,並且在該方法中,恆溫室(21)中的氣流被強迫流經一個第二熱交換器,在此過程中,氣流受到的任何加熱或冷卻作用都可以被抵消掉。本發明還涉及一種用於實施上述方法的設備。
文檔編號F24F1/00GK1312675SQ99809644
公開日2001年9月12日 申請日期1999年8月13日 優先權日1998年8月13日
發明者芝特澤·米特 申請人:T·米特控股股份公司