[发明专利]冷却箱及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度控制设备，特别是涉及一种通风和制冷双模式运行的冷却调温箱，本发明还涉及控制冷却箱节能运行的方法。

背景技术

一类仪器设备，例如电子仪器、蓄电池等，其工作条件要求环境保持在适当的温度下，当温度过高不能正常工作或故障率升高、使用寿命下降。通常，这种对环境温度的要求是一个较宽的温度范围，只要保证温度不超过上下限即可，并不要求精确控温。为了控制环境温度处于工作范围内，常用的方法是将仪器设备置于室内，并在室内安装空调制冷设备来控制温度。但是，空调器对整个房间制冷，所消耗的功率很高。有时由于设备安装条件的限制，形成空气流动的死角，局部温度仍然可能较高，影响设备的正常运行。而且，一些设备要求在交流电源中断的情况下仍然能正常工作，通常使用UPS设备或蓄电池为设备应急供电，而空调器由于功率很大、不能使用直流电源供电，在停电时不能制冷，很容易导致温度超控。

有时由于防尘或其它需要，要将仪器设备安装在仪表柜中。仪表柜在设计时为了通风散热，通常安装排风扇加强空气流动。但是，如果环境温度或室温较高，靠排风扇通风并不能保证温度处于工作范围。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的缺点，提供通风和制冷双模式运行的冷却箱及其控制方法。

本发明提供一种冷却箱，包括箱体、通风系统、制冷系统。

本发明提供的冷却箱是具有保温隔热层的保温箱。保温隔热层使用聚氨酯、泡沫材料、真空隔热板或其它隔热材料。由于保温箱对漏热的要求不高，保温隔热层可以整体发泡加工，也可以用保温板根据结构尺寸的需要切割后安装在箱体的表面。保温箱的门体与箱体之间设有门封，可以减少保温箱关闭后从门体与箱体之间的缝隙漏热。

箱体设有至少一个与外部相通的进风口和至少一个与外部相通的出风口。为了便于散热，根据热空气向上自然流动的原理，通常可将进风口设在箱体的下部，出风口设在箱体的上部。

通风系统包括通风风扇和通风风扇电机。为了在制冷运行时降低冷却箱的散热量，所述进风口和出风口设有可以开闭的进风门和出风门。

制冷系统是以电能或太阳能为动力，向冷却箱内提供冷量、将热量排出至箱外的装置。制冷系统可以是压缩制冷系统，也可以是半导体制冷系统。

压缩制冷系统由压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器顺序相连组成。根据制冷系统各部件在冷却箱的安装位置，可以分为内置式和外置风道式。内置式压缩制冷系统的蒸发器设在空调箱体的内部，压缩机和冷凝器设在空调箱体的外部。外置风道式压缩制冷系统的压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器都设在空调箱体的外部，所述蒸发器还设有封闭的风道腔和蒸发器风扇，风道腔入口和风道腔出口与空调箱体内部相通：冷却箱体内部空气在蒸发器风扇的作用下，从风道腔入口进入风道腔，与蒸发器进行热交换，被冷却后从风道腔出口流回冷却箱体内。

半导体制冷系统，包括半导体制冷片、冷端散热器和热端散热器。热端散热器设在冷却箱的外部，冷端散热器设在冷却箱的内部。热端散热器还设有散热风扇，通过强制对流将热量排向箱体外部。

本发明提供的冷却箱可以按通风模式、制冷模式或通风制冷模式运行。通风模式运行时，进风门和出风门打开，通风系统开，制冷系统停，空气从进风口进入箱体，从出风口排出箱体；制冷模式运行时，进风门和出风门关闭，制冷系统开，空气在制冷空调箱内循环流动；通风制冷模式运行时，进风门和出风门打开，通风系统开，制冷系统开。

本发明提供的冷却箱的控制方法包括以下步骤：

1)设置箱内设定温度Ts1、Ts2和温度回差dTs1、dTs2，箱外设定温度Te和温度回差dTe；

2)由箱内温度传感器检测箱内温度Tin，由箱外温度传感器检测箱外温度Tout；

3)当Tout＜Te时，若Tin＞Ts2所述制冷空调箱按制冷模式运行，若Ts2-dTs2＞Tin＞Ts1所述制冷空调箱按通风模式运行，若Tin＜Ts1-dTs1系统停；

4)当Tout＞Te+dTe时，若Tin＞Ts2所述制冷空调箱按制冷模式运行，若Tin＜Ts2-dTs2系统停。

本发明提供的冷却箱具有双电源驱动、停电通风运行的功能。所述冷却箱具有交流和直流两路电源供电；通风系统的通风风扇电机、驱动进风门和出风门动作的风门电机是直流电源驱动的直流电机。当交流电源不能正常供电时由直流电源向所述风门电机和风扇电机供电，进风门和出风门开，空气在通风风扇的作用下从进风口进入和从出风口排出箱体。