技术领域
本实用新型涉及一种孵化技术，尤其涉及一种智能孵化箱。
背景技术
人工孵化卵生动物，不可忽缺的设备是孵化器(箱)。孵化器(箱)可分为：家禽孵化箱、鸟类孵化箱、蚂蚁孵化箱、鱼类孵化箱、爬行动物(比如龟、蛇、蜥蜴、鳄等)孵化箱，等等。由于每种动物孵化要求不一样，孵化箱并非都能通用。
爬行类动物，比如乌龟，其出生的公母性别是由其孵化过程的温度决定的。在自然界中，每天不同时刻的温度是不一样的，是变化的，在这种环境中孵化，乌龟出生时的公母比例最合适。但是，现有的人工孵化环境中，由于设备的限制，不少养殖户采用恒温孵化。即：当孵化器(箱)内温度低于设定温度时，通过加热的方式来提高温度；或者，当孵化器(箱)内温度高于设定温度时，通过加热的方式来降低温度。因此，现有孵化器(箱)也通常只能单方向地控制或者调解温度。
上述的孵化设备虽然能提高孵化的成功率，但由于温度的恒定(即单方向控制、调解)，却造成了龟苗公母性别的一致化。经过多年这样的运作，使得目前很多龟种，尤其是名贵龟种的公母比例严重失调。在孵化爬行动物时，要想取得良好的孵化效果，一方面需要保证孵化所需的温度，另一方面还需要能够尽可能地模拟自然界的温度变化，这样才能使被孵化动物的公母比例与自然界的尽可能地相近。
当然，真正的自然界中，也会出现一些不利于爬行动物孵化的极端气温情况；例如：持续的高温或者低温等。这些情况在人工孵化设备中是可以人工避免的，例如：采取高温或者低温保护的控制措施。
爬行动物的孵化效果与孵化器的噪音有很高的相关性；现有的孵化器，为了保持恒温，在需要降低箱内温度时，多采用压缩机来实现制冷。但是，压缩机启动、运行以及停止时所产生的机械震动，会产生对孵化有严重影响的噪音。尽管，在孵化期内采用减震设计可以过滤掉一部分震动，但长久做功而形成的共振，会使得震动反而加剧。长期震动下孵化的环境，会扰乱卵体的生物机理。采用吸收式制冷方式，虽然可以大大降低噪音，但是由于这种方式的制冷媒介多采用易于泄露的化学氨，其可靠性和环保性都很差。
此外，营造一个适当的孵化环境，是孵化器所必备的基本功能，而这个适当的孵化环境取决于六个重要因素：温度、湿度、光线、震动、通风和放置。现有的孵化设备通常只是恒温控制设备，而并未考虑孵化所需其他方面的条件。
实用新型内容
本实用新型提供了一种智能孵化箱，能够实现双向的孵化温度控制。
该智能孵化箱，由保温箱体、温度控制器以及半导体加热/制冷部件等所构成。其中，
温度控制器和半导体加热/制冷部件固定设置于保温箱体内；且温度控制器和半导体加热/制冷部件电连接，以使温度控制器能够基于控制参数来控制半导体加热/制冷部件执行加热、制冷或者停止的操作；
半导体加热/制冷部件的第一表面被设置面向保温箱体内部，且能够和保温箱体内部的空气换能；半导体加热/制冷部件的第二表面被设置面向保温箱体外部，且能够和保温箱体外部的空气换能；
在保温箱体上还设置有采用透明材料制成的窗体和/或箱门，该透明材料能有效地阻隔强光和/或紫外线。
本实用新型所提供的智能孵化箱，一方面采用了既可以加热，又可以制冷的半导体加热/制冷部件来调整保温箱体内部的温度，使得本实用新型的智能孵化箱不同于现有技术的孵化设备，能够做到双向的孵化温度控制，从而为人工模拟自然界温度变化，使被孵化动物的公母比例与自然条件孵化尽可能相近准备了物质基础。
由于采用半导体加热/制冷部件，本实用新型所提供的智能孵化箱，不会产生影响和扰乱卵体的生物机理的振动和噪声，既可靠安全又环保无害。
此外，本实用新型所提供的智能孵化箱，由于采用了超高温、超低温控制，因此，能够避免像自然界那样在极端气温情况下，例如：持续的高温或者低温，导致被孵化动物死亡的现象。
附图说明
为了更清楚地对本实用新型进行说明，下面将基于各个实施例及相关的附图对本实用新型的内容进行描述。显然，下面描述中的附图仅涉及本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以对这些附图进行等效变换，而获得描述等同于相应技术内容的其他附图。
图1为本实用新型实施例智能孵化箱的内部结构示意图；
图2为本实用新型实施例智能孵化箱的正面示意图；
图3为本实用新型实施例智能孵化箱的背面内部示意图；
图4为本实用新型实施例智能孵化箱的系统框图；
图5为本实用新型实施例智能孵化箱调节温度的流程示意图。
其中，1-上门铰；2-温度控制器；2a-主温度传感器；3-上风口；4-回风口；5-下风口；6-孵化容器；7-保温箱体；8-箱脚；9-接水盘；10-下门铰；11-外部环境温度显示单元；12-拉手；13-箱门；14-窗体；15-电源；16-内部风扇；17-外部风扇；18-超高温指示灯；19-第一控制器；19a-第一温度传感器；20-超低温指示灯；21-第二控制器；21a-第二温度传感器；22-保温箱体内环境温度显示单元；23-半导体加热/制冷部件；23a-加热切换开关；23b-制冷切换开关。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型各实施例及其附图，对本实用新型各个实施例的技术方案进行描述。显然，下述的各实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员依然可以对其中的部分或者全部技术特征进行等效变换，而无需作出任何创造性劳动；而因此所获得的各个等效的技术方案，其都属于本领域技术人员未经创造性劳动即可以获得，且在本说明书中为求简明而无需一一叙述的内容。
在不冲突的情况下，下述的各个实施方式及其中的各个特征可以相互组合。
图1为本实用新型实施例智能孵化箱的内部结构示意图；
图2为本实用新型实施例智能孵化箱的正面示意图；
图3为本实用新型实施例智能孵化箱的背面内部示意图；
图4为本实用新型实施例智能孵化箱的系统框图；
图5为本实用新型实施例智能孵化箱调节温度的流程示意图。
请参照图1-5，本实施例提供一种智能孵化箱，包括：保温箱体7、温度控制器2以及半导体加热/制冷部件23。
其中，保温箱体7可以包括腔体和箱门13；腔体可以由四个侧壁及一个后壁围成；箱门13的上、下两端分别通过上门铰1、下门铰10和腔体铰接；保温箱体7设有箱门13的一侧为智能孵化箱的正面。保温箱体7的底部可以设有四个用于支撑保温箱体7的箱脚8，以避免对保温箱体7底端的磨损。保温箱体7底部外侧还可以设有接水盘9，例如：接水盘9可滑动地设置在保温箱体7底部外侧，以通过接水盘9收容保温箱体7内的水分。箱门13上可以设有拉手12，以便于用户打开箱门13。
温度控制器2和半导体加热/制冷部件23固定设置于保温箱体7内。
其中，温度控制器2可以设有控制面板，将温度控制器2设置在保温箱体7内，例如温度控制器2固定在腔体内壁即内表面上，将能够防止在智能孵化箱的运行过程中，意外触碰控制面板上的按钮而引起的误设置，从而有效地防止意外的误操作。半导体加热/制冷部件23可以嵌设在保温箱体7的箱体壁中；例如：保温箱体7的至少一个箱体壁上开设有至少一个贯通的半导体安装孔，该半导体安装孔内嵌设有半导体加热/制冷部件23。
温度控制器2和半导体加热/制冷部件23电连接，以使温度控制器2能够基于控制参数来控制的半导体加热/制冷部件23执行加热、制冷或者停止的操作。
其中，温度控制器2还与电源15连接；控制参数可以包括多个时段和各时段对应的设定温度范围；多个时段以及该多个时段所分别对应的设定温度范围可以构成一个模拟自然界周期内的温度变化函数。
例如：一个模拟自然界周期为一天时，可以将一天平均分为12个时段，每个时段分别对应两个小时，且每个时段分别对应一个设定温度范围。用户可以根据实际需要将一个模拟自然界周期设置成多个时段，并分别对各时段的设定温度范围进行设置；具体地，可以通过设置各时段的起始时间或者终止时间实现对一个模拟自然界周期内的时段的划分。当然，时段的划分，可以比上述例子中的12个时段更为精细，例如：18、24、30等等；每个时段的时间长度，也可以并不均匀，例如：在18个时段中，一些时段的时间长度为2小时，另一些时段的时间长度为3小时，还有一些时段的时间长度为20-30分钟。当然，每个时段所对应的温度范围也可以不尽相同。这样就能保证尽可能充分地模拟自然界的温度变化过程，使得被孵化动物的公母比例被保持在一个自然的、恰当的比例。
其中，设定温度范围可以由用户通过控制面板直接输入。或者，设定温度范围由各时段对应的设定的孵化温度和回差值构成；回差值是指各时段内，实际孵化温度能够偏离设定的孵化温度的最大数值；具体地，设定的孵化温度和回差值之差为设定温度范围的最小值，设定的孵化温度和回差值之和为设定范围的最大值；例如：设定时间13：45对应的设定的孵化温度为30℃，回差值为0.5；则时间13：45所在的时段所对应的设定温度范围为(29.5℃，30.5℃)。
本实施例中，调节温度的孵化装置还包括主温度传感器2a，主温度传感器2a用于检测孵化设备保温箱体内部环境温度，主温度传感器2a与温度控制器2连接。
因此，实施例智能孵化箱调节温度的过程可以为：
S1、检测孵化设备保温箱体内部环境温度。
S2、判断保温箱体内部环境温度是否低于设定温度范围。
S3、若是，则控制设置于保温箱体内半导体加热/制冷部件加热和/或停止制冷。
S4、若否，则判断保温箱体内部环境温度是否高于设定温度范围；
S5、若是，则控制设置于保温箱体内半导体加热/制冷部件制冷和/或停止加热。
S6、若否，则控制设置于保温箱体内半导体加热/制冷部件停止加热或者停止制冷的操作。
具体地，在智能孵化箱通电后，主温度传感器2a检测孵化设备保温箱体内部环境温度；温度控制器2将保温箱体内部环境温度与当前时段对应的设定温度范围进行比较；若保温箱体内部环境温度低于设定温度范围，则温度控制器2控制半导体加热/制冷部件23执行加热的操作和/或停止制冷；若保温箱体内部环境温度高于设定温度范围，则温度控制器2控制半导体加热/制冷部件23执行制冷的操作和/或停止加热；若保温箱体内部环境温度处于设定的温度范围内，则温度控制器2控制半导体加热/制冷部件23停止加热或者停止制冷。
其中，若半导体加热/制冷部件23执行加热的操作，直至保温箱体内部环境温度达到设定的孵化温度时，半导体加热/制冷部件23停止加热；若半导体加热/制冷部件23执行制冷的操作，直至保温箱体内部环境温度降低至设定的孵化温度时，半导体加热/制冷部件23停止制冷。
其中，控制参数还可以包括：高温保护值和低温保护值。当主温度传感器2a检测到的保温箱体内部环境温度达到高温保护值时，温度控制器2还可以控制半导体加热/制冷部件23停止加热、执行制冷操作，以对保温箱体7内部进行降温，从而使得保温箱体内部环境温度趋向于预设的设定的孵化温度；当主温度传感器2a检测到的保温箱体内部环境温度下降至低温保护值时，温度控制器2控制半导体加热/制冷部件23停止制冷、执行加热操作，以对保温箱体7内部进行升温，从而使得保温箱体内部环境温度趋向于预设的设定的孵化温度。通过高温保护和低温保护，能够确保被孵化动物始终处于一个安全、恰当的温度环境之中，使得相应时段的设定温度范围被可靠地保证。而所谓高温、低温是指在相应时段的设定的高温或者低温的温度值，这些温度值根据不同的时段、被孵化动物而不同，可由孵化管理人员根据具体孵化要求设置。
半导体加热/制冷部件23的第一表面被设置面向保温箱体7内部，且能够和保温箱体7内部的空气换能；半导体加热/制冷部件23的第二表面被设置面向保温箱体7外部，且能够和保温箱体7外部的空气换能。
其中，当温度控制器2控制半导体加热/制冷部件23执行加热操作时，其第二表面用于吸收保温箱体7外部的空气的热量，且第二表面的热量被转移到第一表面，以使第一表面将第二表面吸收的热量散发至保温箱体7内部；当温度控制器2控制半导体加热/制冷部件23执行制冷操作时，其第一表面用于吸收保温箱体7内部的空气的热量，且第一表面的热量被转移到第二表面，以使第二表面将第一表面吸收的热量散发至保温箱体7外部。
本实施例中，半导体加热/制冷部件23可以包括第一组制冷片和第二组制冷片，第一组制冷片和第二组制冷片并排设置，第一组制冷片和第二组制冷片均具有发热面和制冷面，且第一组制冷片和第二组制冷片的发热面和制冷面的朝向相反，例如，第一组制冷片的发热面朝向保温箱体7内、第二制冷片的制冷面朝向保温箱体7内。
其中，第一组制冷片与温度控制器2之间可以连接有加热切换开关23a，以在半导体加热/制冷部件23执行加热操作时，通过加热切换开关23a导通第一组制冷片与电源之间的连接，使得半导体加热/制冷部件23的第一表面为热端，并向保温箱体7内放热。第二组制冷片与温度控制器2之间可以连接有制冷切换开关23b，以在半导体加热/制冷部件23执行制冷操作时，通过加热切换开关23b导通第二组制冷片与电源之间的连接，使得半导体加热/制冷部件23的第一表面为冷端，并吸收保温箱体7内的热量。
本实施例中，半导体加热/制冷部件23的第一表面和/或第二表面可以设有散热片，以提高半导体加热/制冷部件23的吸热能力及热传导能力。
本实施例所提供的智能孵化箱，一方面采用了既可以加热，又可以制冷的半导体加热/制冷部件23来调节保温箱体7内部的温度，使得的智能孵化箱不同于现有技术的孵化设备，能够实现双向的孵化温度控制，从而为人工模拟自然界温度变化，使被孵化动物的公母比例与自然条件孵化尽可能相近准备了物质基础。
并且，由于采用半导体加热/制冷部件23，本实施例所提供的智能孵化箱，不会产生影响和扰乱卵体的生物机理的振动和噪声，既可靠安全又环保无害。
进一步地，智能孵化箱还设有超高温保护单元和/或超低温保护单元。超高温保护单元和/或超低温保护单元可以设置在保温箱体7的后壁的内表面上。
其中，超高温保护单元与半导体加热/制冷部件23电连接，用于在保温箱体内部环境温度达到预定高温上限时，控制半导体加热/制冷部件23停止加热；或者，控制半导体加热/制冷部件23停止加热的同时，控制半导体加热/制冷部件23执行制冷的操作。
超低温保护单元与半导体加热/制冷部件23电连接，用于在保温箱体内部环境温度达到预定低温下限时，控制半导体加热/制冷部件23停止制冷；或者，控制半导体加热/制冷部件23停止制冷的同时，控制半导体加热/制冷部件23执行加热的操作。
本实施例中，高温上限可以包括：超高温保护值；低温上限可以包括：超低温保护值；其中，超高温保护值高于高温保护值，超低温保护值低于低温保护值。
在本实施例的其中一种可选实施方式中，当保温箱体内部环境温度达到超高温保护值时，可以使半导体加热/制冷部件23的第一组制冷片断电、第二组制冷片得电，对保温箱体7内进行降温；当保温箱体内部环境温度下降至超低温保护值时，可以使半导体加热/制冷部件23的第一组制冷片得电、第二组制冷片断电，对保温箱体7内进行升温。
在本实施例的另一种可选实施方式中，当保温箱体内部环境温度达到超高温保护值时，例如由于半导体加热/制冷部件23发生故障导致保温箱体内部环境温度达到超高温保护值时，可以使半导体加热/制冷部件23的第一组制冷片断电降温，从而使得保温箱体内部环境温度趋向于智能孵化箱所在环境的温度；当保温箱体内部环境温度下降至低温保护值时，例如由于半导体加热/制冷部件23发生故障导致保温箱体内部环境温度下降至低温保护值时，可以使半导体加热/制冷部件23的第二组制冷片断电升温，从而使得保温箱体内部环境温度趋向于智能孵化箱所在环境的温度。
本实施例中，超高温保护单元可以包括：第一温度传感器19a和第一控制器19，第一温度传感器19a与第一控制器19连接，第一控制器19与半导体加热/制冷部件23的第一组制冷片连接；其中，第一温度传感器19a用于检测保温箱体内部环境温度，第一温度传感器19a可以为负温度系数热敏电阻器；第一控制器19用于将第一温度传感器19a检测的温度与超高温保护值对比，并在第一温度传感器19a检测的温度达到超高温保护值时，控制半导体加热/制冷部件23的第一组制冷片断电。
其中，第一控制器19上还可以设有超高温指示灯18，超高温指示灯18用于在保温箱体内部环境温度达到超高温保护值时闪烁或者亮起，以提醒用户保温箱体内部环境温度较高；或者第一控制器19连接第一蜂鸣器，第一蜂鸣器用于在保温箱体内部环境温度达到超高温保护值时发出声音警报，以提醒用户保温箱体内部环境温度较高。
本实施例中，超低温保护单元可以包括第二温度传感器21a和第二控制器21，第二温度传感器21a与第二控制器21连接，第二控制器21与半导体加热/制冷部件23的第二组制冷片连接；其中，第二温度传感器21a用于检测保温箱体内部环境温度，第二温度传感器21a可以为负温度系数热敏电阻器；第二控制器21用于将第二温度传感器21a检测的温度与超低温保护值对比，并在第二温度传感器21a检测的温度下降至超低温保护值时，控制半导体加热/制冷部件23的第二组制冷片断电。
其中，第二控制器21上还可以设有超低温指示灯20，超低温指示灯20用于在保温箱体内部环境温度降低至超低温保护值时闪烁或者亮起，以提醒用户保温箱体内部环境温度较低；或者第二控制器21连接第二蜂鸣器，第二蜂鸣器用于在保温箱体内部环境温度降低至超低温保护值时发出声音警报，以提醒用户保温箱体内部环境温度较低。
通过独立设置的超高温保护单元、超低温保护单元，确保智能孵化箱安全运行；且超高温保护单元与超低温保护单元相互独立设置，进一步提高智能孵化箱的安全性。
本实施例所提供的智能孵化箱，通过超高温保护单元、超低温保护单元，能够避免像自然界那样在极端气温情况下，例如：持续的高温或者低温，导致被孵化动物死亡的现象。
进一步地，智能孵化箱还设置有低噪音的内部风扇16和/或低噪音的外部风扇17。其中，低噪声是指频率小于400赫兹的低频噪声。
其中，低噪音的内部风扇16设置于保温箱体7内部，用于实现半导体加热/制冷部件23与保温箱体7内部空气之间的换能，还能够实现保温箱体7内的空气的循环流通；低噪音的外部风扇17设置于保温箱体7外部，用于实现半导体加热/制冷部件23与保温箱体7外部空气之间的换能。
本实施例中，保温箱体7的后壁上还可以开设有上风口3、下风口5和设置在上风口3、下风口5之间的回风口4，以实现保温箱体7内部的空气与保温箱体7外部的空气的交换流通。
进一步地，保温箱体7上还设置有保温箱体内环境温度显示单元22。保温箱体内环境温度显示单元22可以设置在保温箱体7的腔体上，且设置在腔体朝向前门的一侧；或者，保温箱体内环境温度显示单元22还可以设置在温度控制仪朝向箱门13的一侧，使得用户打开箱门13，即可查看保温箱体内环境温度。其中，保温箱体内环境温度显示单元22还可以显示当前时间。
其中，保温箱体内环境温度显示单元22与主温度传感器2a连接，以在保温箱体内环境温度显示单元22上显示主温度传感器2a检测的温度，使得用户能够及时了解保温箱体7内的温度。
智能孵化箱还可以包括外部环境温度显示单元11，外部环境温度显示单元11用于实时显示智能孵化箱所在环境的温度；外部环境温度显示单元11可以设置在保温箱体7朝向用户的外表面上。
进一步地，智能孵化箱的保温箱体7由增厚发泡工艺一体成型的内胆和/或无缝焊接的壳体构成。保温箱体7内，可移动地设置有用于置放被孵化卵的孵化容器6；例如：保温箱体7相对的两个内壁上均设有滑道，孵化容器6的两端的外沿分别搭接在两侧的滑道上，以便于孵化容器6的取出和放置。孵化容器6内设置有内涵载体，内涵载体由具有适于孵化湿度的沙土、蛭石和/或矿物质材料构成；例如：孵化容器6具有多个凹槽，该凹槽内设置有内涵载体。
进一步地，保温箱体7上设置有采用透明材料制成的窗体14和/或箱门13，透明材料能有效地阻隔强光和/或紫外线。例如：保温箱体7的箱门13采用透明材料制成；或者保温箱体7的至少一个侧壁上设有采用透明材料制成的窗体14，以便于用户实时观察保温箱体7内的情况。
本实施例中，对控制参数的设置过程可以为：
对时钟CL进行设置，以使保温箱体7内显示的时间与智能孵化箱所在环境的时间一致；
对各时段的起始时间和设定的孵化温度进行设置；其中，当各时段的设定的孵化温度相同时，智能孵化箱为恒温工作模式；
对温度显示校正值CAL进行设置；例如，当主温度传感器2a检测的温度为20摄氏度时，CAL设置为-1.5摄氏度时，则保温箱体内环境温度显示单元22显示的温度为18.5摄氏度；
对回差值tol进行设置；
对低温保护值CC进行设置；
对高温保护值HH进行设置。
其中，当用户需要对保温箱体内环境温度显示单元22显示的温度的精度进行校正时，可以将保温箱体内环境温度显示单元22显示的温度与标准值进行对比，并获取标准值与保温箱体内环境温度显示单元22显示的温度的差值，该差值即可为CAL。标准值可以由其它温度检测设备检测获得。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。