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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611094515.8 (22)申请日 2016.12.02 (71)申请人 河海大学常州校区 地址 213022 江苏省常州市新北区晋陵北 路200号 (72)发明人 章国芳 郑源 白建波 刘巍 刘演华 (74)专利代理机构 常州市科谊专利代理事务所 32225 代理人 孙彬 (51)Int.Cl. A01K 63/06(2006.01) A23L 3/36(2006.01) (54)发明名称 一种热带鱼缸恒温保持及饵料冷藏装置的 温度控制方法 (57)摘要 本发明公开了。
2、一种热带鱼缸恒温保持及饵 料冷藏装置的温度控制方法， 所述装置包括第一 感温元件和第二感温元件， 分别测量鱼缸内水温 和冷板温度， 所述控制器的输入端与电源、 感温 元件、 控制面板相连， 输出端与温度显示屏、 热电 堆、 给水旁路调节阀、 风扇相连， 所述控制面板用 于设定鱼缸水温的上下限值和冷板温度， 所述控 制器用于调整热电堆电流大小、 给水旁路阀门开 度、 风扇转速以及切换水冷和风冷方式。 提供了 一种热带鱼缸恒温保持及饵料冷藏装置的温度 控制方法， 同时利用热电堆所产生的冷量和热 量， 根据水温和冷藏温度的变化加以调节， 实现 保持鱼缸水温和饵料保鲜的双重功能， 既节约能 耗， 也利。
3、于鱼类养殖。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 106719285 A 2017.05.31 CN 106719285 A 1.一种热带鱼缸恒温保持及饵料冷藏装置的温度控制方法， 其特征在于,利用了一种 装置， 所述装置位于鱼缸和过滤加氧装置之间， 安装于鱼缸下方的柜体内， 包括热电堆、 冷 板、 散热板、 蛇形换热管、 冷藏室、 保温层、 风扇、 控制器、 控制面板和给水旁路调节阀， 所述 热电堆通过控制器与电源连接， 其热端与蛇形换热管直接接触， 未与蛇形换热管接触的部 分覆以散热板， 散热板的一侧装有风扇， 所述热电堆冷端与冷板通过导热硅脂粘合， 所述冷 板围成一个空腔形成冷藏。
4、室， 所述保温层填充在冷板外表面和热电堆与柜体形成的空隙 中， 所述给水旁路调节阀设置在蛇形换热管进水口和水泵之间， 并连通一给水旁路直接与 蛇形换热管的出水口连接， 所述鱼缸内底部和冷板表面分别设有第一感温元件和第二感温 元件， 分别测量鱼缸内水温和冷板温度， 所述控制器的输入端分别与电源、 两个感温元件和 控制面板相连， 输出端与控制面板上的温度显示屏、 热电堆、 给水旁路调节阀和风扇相连， 所述控制面板用于设定鱼缸水温的上下限值和冷板温度， 所述控制器用于调整热电堆电流 大小、 给水旁路调节阀的阀门开度、 风扇转速以及切换水冷和风冷方式， 具体步骤如下： 1a） 接通电源， 热电堆和风扇。
5、通电开始工作， 热电堆的冷端产生冷量， 冷藏室温度降 低， 风扇驱使空气流动带走热电堆热端产生的热量； 1b） 第二感温元件测得冷板温度TL， 并将测得的温度转成电压信号反馈至控制器； 1c） 将测得的冷板温度TL与控制面板设定的冷板温度进行比较， 若温差绝对值大于1， 差值信号触发恒温自动控制程序， 通过改变供给热电堆的电流使冷板温度保持在给定值 上； 如果温差绝对值小于等于1， 继续步骤1d） ； 1d） 第一感温元件测得鱼缸内水温TS； 1e） 若水温TS小于鱼缸水温设定下限时， 热电堆的热端采用水冷方式； 水温TS鱼缸水温 设定上限时， 热电堆的热端采用风冷方式； 水温TS介于鱼缸水温。
6、设定上限和下限之间时， 热 电堆的热端采用风冷+水冷的方式； 1f） 返回步骤1b)。 2.根据权利要求1所述的一种热带鱼缸恒温保持及饵料冷藏装置的温度控制方法， 其 特征在于， 步骤1e） 中所述的水冷方式为风扇停止运行， 给水旁路调节阀关闭， 水经蛇形换 热管与热电堆热端换热后送入鱼缸。 3.根据权利要求1所述的一种热带鱼缸恒温保持及饵料冷藏装置的温度控制方法， 其 特征在于， 步骤1e） 中所述的风冷方式为风扇运行， 给水旁路调节阀全开， 水经由给水旁路 送入鱼缸。 4.根据权利要求1所述的一种热带鱼缸恒温保持及饵料冷藏装置的温度控制方法， 其 特征在于， 步骤1e） 中所述风冷+水冷方。
7、式为给水旁路调节阀有一定开度， 水部分经由蛇形 换热管被加热， 部分经由给水旁路， 冷热水混合后送入鱼缸， 风扇转速分档， 风扇运行为强 制对流风冷方式， 风扇停止为自然对流风冷方式。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 106719285 A 2 一种热带鱼缸恒温保持及饵料冷藏装置的温度控制方法 技术领域 0001 本发明涉及一种热带鱼缸恒温保持及饵料冷藏装置的温度控制方法， 属于鱼缸生 态环境优化技术领域。 背景技术 0002 摆放鱼缸水族箱可以美化环境、 调剂生活， 其中体色鲜艳、 外表靓丽的热带观赏鱼 很受欢迎， 成为鱼类爱好者的理想选择。 热带观赏鱼是生活中热带水域里的小型鱼类。
8、， 对水 环境的要求较高， 如水质、 水草等， 尤其是水温的控制。 大部分热带鱼对水温非常敏感， 生活 水温一般在22-26范围内， 高于环境水温， 因此需要对水加热并保持水温稳定。 0003 专利号为02206085.5和201010186789.6的发明分别公开了一种水族箱恒温器， 设 于水族箱外部或过滤水槽内， 基于帕尔帖效应， 通过切换芯片的冷热端对进入水箱的水加 热或冷却， 保持水族箱内合适的水温。 这种控制方式虽然简单， 但制冷芯片长期处于冷热交 替的状态对产品的寿命非常不利。 芯片另一端所产生的热量或冷量由流动的空气带走， 尤 其是制冷芯片制冷时， 热端其实是非常优良的加热器， 。
9、所排放的热量远大于冷端所产生的 冷量， 这部分能量往往没有得到利用直接排入环境而被浪费。 0004 热带鱼喜食水蚯蚓、 小鱼虾等肉食性饵料， 因此饵料需要保鲜。 当前普遍的做法是 将饵料放入冰箱保鲜， 但容易和冰箱内其他食物发生污染， 不益于个人卫生健康。 0005 因此， 如果能够同时利用热电堆所产生的冷量和热量， 并设计一种温度控制方法， 根据水温和冷藏温度的变化加以调节， 实现保持鱼缸水温和饵料保鲜的双重功能， 既节约 能耗， 也利于鱼类养殖。 发明内容 0006 目的： 本发明提供了一种热带鱼缸恒温保持及饵料冷藏装置的温度控制方法， 同 时利用热电堆所产生的冷量和热量， 根据水温和冷藏。
10、温度的变化加以调节， 实现保持鱼缸 水温和饵料保鲜的双重功能， 既节约能耗， 也利于鱼类养殖。 0007 本发明的技术方案如下： 一种热带鱼缸恒温保持及饵料冷藏装置的温度控制方法， 利用了一种装置， 所述装置 位于鱼缸和过滤加氧装置之间， 安装于鱼缸下方的柜体内， 包括热电堆、 冷板、 散热板、 蛇形 换热管、 冷藏室、 保温层、 风扇、 控制器、 控制面板和给水旁路调节阀， 所述热电堆通过控制 器与电源连接， 其热端与蛇形换热管直接接触， 未与蛇形换热管接触的部分覆以散热板， 散 热板的一侧装有风扇， 所述热电堆冷端与冷板通过导热硅脂粘合， 所述冷板围成一个空腔 形成冷藏室， 所述保温层填充。
11、在冷板外表面和热电堆与柜体形成的空隙中， 所述给水旁路 调节阀设置在蛇形换热管进水口和水泵之间， 并连通一给水旁路直接与蛇形换热管的出水 口连接， 所述鱼缸内底部和冷板表面分别设有第一感温元件和第二感温元件， 分别测量鱼 缸内水温和冷板温度， 所述控制器的输入端分别与电源、 两个感温元件和控制面板相连， 输 出端与温度显示屏、 热电堆、 给水旁路调节阀和风扇相连， 所述控制面板用于设定鱼缸水温 说 明 书 1/4 页 3 CN 106719285 A 3 的上下限值和冷板温度， 所述控制器用于调整热电堆电流大小、 给水旁路调节阀的阀门开 度、 风扇转速以及切换水冷和风冷方式， 具体步骤如下： 。
12、1a） 接通电源， 热电堆和风扇通电开始工作， 热电堆的冷端产生冷量， 冷藏室温度降 低， 风扇驱使空气流动带走热电堆热端产生的热量； 1b） 第二感温元件测得冷板温度TL， 并将测得的温度转成电压信号反馈至控制器； 1c） 将测得的冷板温度TL与控制面板设定的冷板温度进行比较， 若温差绝对值大于1 ， 差值信号触发恒温自动控制程序， 通过改变供给热电堆的电流使冷板温度保持在给定 值上； 如果温差绝对值小于等于1， 继续步骤1d） ； 1d） 第一感温元件测得鱼缸内水温TS； 1e） 若水温TS小于鱼缸水温设定下限时， 热电堆的热端采用水冷方式； 水温TS鱼缸水 温设定上限时， 热电堆的热端采。
13、用风冷方式； 水温TS介于鱼缸水温设定上限和下限之间时， 热电堆的热端采用风冷+水冷的方式； 1f） 返回步骤1b)。 0008 优选地， 步骤1e） 中所述的水冷方式为风扇停止运行， 给水旁路调节阀关闭， 水经 蛇形换热管与热电堆热端换热后送入鱼缸。 0009 优选地， 其特征在于， 步骤1e） 中所述的风冷方式为风扇运行， 给水旁路调节阀全 开， 水经由给水旁路送入鱼缸。 0010 优选地， 步骤1e） 中所述风冷+水冷方式为给水旁路调节阀有一定开度， 水部分经 由蛇形换热管被加热， 部分经由给水旁路， 冷热水混合后送入鱼缸， 风扇转速分档， 风扇运 行为强制对流风冷方式， 风扇停止为自然。
14、对流风冷方式。 0011 本发明的有益效果： 本发明提供一种热带鱼缸恒温保持及饵料冷藏装置的温度控 制方法， 自动监测冷藏室冷板温度和鱼缸水温， 通过调节工作电流维持冷藏室冷板温度恒 定， 根据鱼缸水温切换水冷风冷方式和调整给水旁路阀门开度， 控制鱼缸内水温在设定的 范围之内。 附图说明 0012 图1为本发明的温度控制方法的流程图； 图2为本发明的系统示意图； 图3为本发明的热带鱼缸恒温保持及饵料冷藏装置的俯视图； 图4为本发明的热带鱼缸恒温保持及饵料冷藏装置的系统框图。 0013 图中： 鱼缸1、 过滤加氧装置2、 水泵3、 第一感温元件4、 冷藏室5-1、 冷板5-2、 保温层 5-3、。
15、 第二感温元件5-4、 热电堆5-5、 散热板5-6、 蛇形换热管5-7、 风扇5-8、 控制器5-9、 控制 面板5-10、 给水旁路调节阀5-11。 具体实施方式 0014 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案， 下面将结合本申请实 施例中的附图， 对本申请实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施 例仅仅是本申请一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本申请中的实施例， 本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都应当属于本申请保护 说 明 书 2/4 页 4 CN 106719285 A 4 的范围。 0015 如图1。
16、-4所示， 一种热带鱼缸恒温保持及饵料冷藏装置的温度控制方法， 利用了一 种装置， 所述装置位于鱼缸1和过滤加氧装置2之间， 安装于鱼缸下方的柜体内， 包括热电堆 5-5、 冷板5-2、 散热板5-6、 蛇形换热管5-7、 冷藏室5-1、 保温层5-3、 风扇5-8、 控制器5-9、 控 制面板5-10和给水旁路调节阀5-11， 所述热电堆5-5通过控制器5-9与电源连接， 其热端与 蛇形换热管5-7直接接触， 未与蛇形换热管5-7接触的部分覆以散热板5-6， 散热板5-6的一 侧装有风扇5-8， 所述热电堆5-5冷端与冷板5-2通过导热硅脂粘合， 所述冷板5-2围成一个 空腔形成冷藏室5-1。
17、， 所述保温层5-3填充在冷板5-2外表面和热电堆与柜体形成的空隙中， 所述给水旁路调节阀5-11设置在蛇形换热管5-7进水口和水泵3之间， 并连通一给水旁路直 接与蛇形换热管5-7的出水口连接， 所述鱼缸1内底部和冷板5-2内表面分别设有第一感温 元件4和第二感温元件5-4， 分别测量鱼缸内水温和冷板温度， 所述控制器5-9的输入端分别 与电源、 两个感温元件和控制面板相连， 输出端与温度显示屏、 热电堆5-5、 给水旁路调节阀 5-11和风扇5-8相连， 所述控制面板5-10用于设定鱼缸水温的上下限值和冷板温度， 所述控 制器用于调整热电堆电流大小、 给水旁路调节阀的阀门开度、 风扇转速以。
18、及切换水冷和风 冷方式， 具体步骤如下： 1a） 接通电源， 热电堆5-5和风扇5-8通电开始工作， 热电堆5-5的冷端产生冷量， 冷藏 室温度降低， 风扇驱使空气流动带走热电堆热端产生的热量； 1b） 第二感温元件5-4测得冷板温度TL， 并将测得的温度转成电压信号反馈至控制器； 1c） 将测得的冷板温度TL与控制面板设定的冷板温度进行比较， 若温差绝对值大于1 ， 差值信号触发恒温自动控制程序， 通过改变供给热电堆5-5的电流使冷板温度保持在给 定值上； 如果温差绝对值小于等于1， 继续步骤1d） ； 1d） 第一感温元件4测得鱼缸内水温TS； 1e） 若水温TS小于鱼缸水温设定下限时， 。
19、热电堆的热端采用水冷方式； 水温TS鱼缸水 温设定上限时， 热电堆5-5的热端采用风冷方式； 水温TS介于鱼缸水温设定上限和下限之间 时， 热电堆5-5的热端采用风冷+水冷的方式； 1f） 返回步骤1b)。 0016 优选地， 步骤1e） 中所述的水冷方式为风扇5-8停止运行， 给水旁路调节阀5-11关 闭， 水经蛇形换热管5-7与热电堆5-5热端换热后送入鱼缸1。 0017 优选地， 其特征在于， 步骤1e） 中所述的风冷方式为风扇运行， 给水旁路调节阀5- 11全开， 水经由给水旁路送入鱼缸1。 0018 优选地， 步骤1e） 中所述风冷+水冷方式为控制器控制给水旁路调节阀5-11有一定 。
20、开度， 水部分经由蛇形换热管5-7被加热， 部分经由给水旁路， 冷热水混合后送入鱼缸1， 风 扇5-8转速分档， 风扇运行为强制对流风冷方式， 风扇5停止为自然对流风冷方式。 0019 本发明中涉及的恒温自动控制程序属于公知技术， 由若干模块组成的控制系统实 现， 而非单一的元器件， 控制系统可采用单片机作为核心即控制器， 包括电源模块、 温度采 集模块、 面板输入模块、 温度显示模块、 温度控制模块、 阀门控制和风扇， 所述电源模块 （即 电源） 、 温度采集模块 （即两个感温元件） 、 面板输入模块 （控制面板） 分别连接控制器输入 端， 温度显示模块 （温度显示屏） 、 温度控制模块 （。
21、热电堆） 、 阀门控制 （给水旁路调节阀） 和风 扇分别连接控制器输出端， 温度采集模块将采集的温度信息传输至控制器， 控制面板用于 说 明 书 3/4 页 5 CN 106719285 A 5 输入预设的温度值， 所述控制器用于调整热电堆电流大小、 给水旁路调节阀的阀门开度、 风 扇转速以及切换水冷和风冷方式。 电源通过控制器分别连接热电堆和风扇。 上述技术均为 本领域技术人员所掌握的常规技术手段， 故而未加详述。 0020 本发明步骤1c)中涉及的温度比较的设计原理如下： 感温元件测得冷藏室冷板温 度后将温度信息转化为电压信号， 即为电压值u1， 预设冷板温度由控制面板输入给定， 转为 电。
22、压信号即为电压值u2， 并与实际温度u1比较后得到温度差值信号 u， 温度差值信号经放 大后有足够的能量， 可驱动执行电动机， 通过传动机构拖动调压器动触头， 使供给热电堆的 电流加大或减小， 当偏差在允许范围之内时， 电机停止转动。 上述技术均为本领域技术人员 所掌握的常规技术手段， 故而未加详述。 0021 对所公开的实施例的上述说明， 使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的， 本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。 因此， 本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。 说 明 书 4/4 页 6 CN 106719285 A 6 图1 说 明 书 附 图 1/3 页 7 CN 106719285 A 7 图2 图3 说 明 书 附 图 2/3 页 8 CN 106719285 A 8 图4 说 明 书 附 图 3/3 页 9 CN 106719285 A 9 。