推荐光照实验的装置的制作方法

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本实用新型涉及一种实验仪器设备,具体涉及一种光照实验的装置。



背景技术:

光照实验箱是科研、教学及植物工厂中科研、实验常用装置,但是目前市场上的光照实验箱大多昂贵,笨重,还有很多实验箱存在漏光问题,由通风口可进入外部光,对实验结果造成不良影响;有些实验箱通风口处容易挂灰尘,造成空气二次污染,影响进入实验箱的空气质量,在户外实验时由于温度高,现有的实验箱靠电能驱动电扇通风浪费电能并带来噪声污染,这些因素导致很多学校或者科研生产单位实验受限,实验结果也受到不良影响。

为此,提出一种光照实验的装置,该实验箱结构简单,成本低,遮光效果突出利用太阳能热效应实现自然通风、自适应调节温度,无噪声,节约电能,且进气不受污染,通过巧妙合理的结构设计和布置,可以解决现有光照实验箱昂贵、笨重、漏光,空气污染,靠电扇通风浪费电能并带来噪声污染的问题,满足学校或者科研及生产单位实验需求,促进科教事业进步和生产的发展。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为解决现有的光照实验箱箱昂贵、笨重、漏光,空气污染,依赖电扇通风、浪费电能、高消耗并带来噪声污染的问题,提出一种光照实验的装置,该实验装置结构简单,成本低,遮光效果突出,利用太阳能热效应实现自然通风、自适应调节温度,无噪声,通风效果好,进气不受污染,结构设计和布置巧妙合理,具有光伏发电功能。可以满足学校或者科研及生产单位此类实验需求,促进科教事业进步和现代农业生产的发展。

本实用新型涉及一种光照实验的装置,包括箱体,光照单元,栽培槽,通气孔上盖,通气孔,底部通气孔,栽培槽外展翼,挡光板,顶部开孔,出气筒,挡板,通气孔上盖与出气筒机械连接,通气孔位于出气筒的上部分位置,出气筒与箱体的顶部机械连接,挡光板与箱体的内侧壁机械连接,顶部开孔位于箱体的顶部,光照单元位于箱体的内部并与箱体的顶部机械连接,栽培槽外展翼与栽培槽机械连接,挡板的上端与箱体上面板机械连接,该光照实验的装置还包括透明玻璃板,光伏电池板,边框,光伏电池板位于在箱体上面板之上,光伏电池板的下边与箱体的上面板机械连接,光伏电池板的上边与出气筒机械连接,透明玻璃板位于光伏电池板之上且与光伏电池板之间留有空隙,透明玻璃板的下边与箱体的上面板机械连接,透明玻璃板的上边与出气筒机械连接,透明玻璃板与光伏电池板的边缘均与边框机械连接。该装置还具有雨水收集功能。

本实用新型的有益效果是:

本实用新型的一种光照实验的装置,解决现有的光照实验箱箱昂贵、笨重、漏光,空气污染,高消耗,依赖电能通风并带来噪声污染等问题,通过新颖科学的结构设计,解决现有的光照实验箱箱昂贵、笨重、漏光,依赖电能通风并带来噪声污染,空气污染、高能耗等问题,利用太阳能热效应实现自然通风、自适应调节温度,进入箱体的空气无污染、无噪声,无漏光,显著降低该类实验的成本,改进实验效果;结构设计和布置巧妙合理,具有光伏发电功能。本实用新型促进教学、科研及生产,促进科教事业进步和现代高科技农业产业的发展,具有重要价值。

附图说明

图1为本实用新型的光照实验的装置总体结构示意图,图2为本实用新型的光照实验的装置剖面结构及关键参数设计尺寸示意图。

具体实施方式

具体实施方式一:

一种光照实验的装置,包括箱体3,光照单元5,栽培槽7,通气孔上盖1,通气孔2,底部通气孔4,栽培槽外展翼6,挡光板8,顶部开孔9,出气筒10,挡板12,通气孔上盖1与出气筒10机械连接,通气孔2位于出气筒10的上部分位置,出气筒10与箱体3的顶部机械连接,挡光板8与箱体3的内侧壁机械连接,顶部开孔9位于箱体3的顶部,光照单元5位于箱体3的内部并与箱体3的顶部机械连接,栽培槽外展翼6与栽培槽7机械连接,挡板12的上端与箱体3上面板机械连接,该光照实验的装置还包括透明玻璃板11,光伏电池板14,边框15,光伏电池板14位于在箱体3上面板之上,光伏电池板14的下边与箱体3的上面板机械连接,光伏电池板14的上边与出气筒10机械连接,透明玻璃板11位于光伏电池板14之上且与光伏电池板14之间留有空隙,透明玻璃板11的下边与箱体3的上面板机械连接,透明玻璃板11的上边与出气筒10机械连接,透明玻璃板11与光伏电池板14的边缘均与边框15机械连接。

按照本实用新型的设计,在粗糙地面使用该实验箱,箱体的材质均为通用材质,可以使得进入实验箱的外部光比较微弱,对实验影响很小。

光照实验的装置的以下几何参数满足约束关系:h3≤h2,b<t,d<d,其中h3为底部通气孔距离地面的高度,h2为栽培槽距离地面的高度,b为栽培槽外展翼的水平方向外展尺寸,t为栽培槽的竖直外壁与箱体的竖直内壁的距离,d为出气筒的内径,d为通气孔上盖的直径。

光照单元5使得其附近的空气温度升高,在箱体3内部形成不同密度的空气,造成很好的烟囱效应,形成循环自然通风,维持箱体3内部良好的通风及适宜的温度。本实用新型的光照实验箱并未设置控温装置,因为在植物播种生长季节的室外温度就是适合绝大多数植物生长的,自然通风使得箱体3的温度与环境温度基本平衡,因而无需额外调节温度,就可以进行绝大多数植物的光照栽培实验,在热带地区例如海南省,四级都可进行应季作物的实验;在北方冬季可以把培养箱移入室内,在长江流域目前冬季室内有空调等取暖器,也可以进行一些喜低温作物的实验研究。这种实验箱安全性高,节能效果显著,适用于学校等科研单位;当然更适于植物工厂等生产部门使用,效益显著。

箱体3的大小尺寸视具体实验要求而定,尺寸可大可小;对于尺寸很小的实验箱,就不用开窗或者开门了,可以很容易的把箱体3拿起来,观察栽培槽7中的植物或者浇水施肥等;尺寸很大的箱体可以在侧壁开门或者开窗,采用折页与箱体连接就可以了,这种调节是很简单的,这也是本领域普通技术人员可以实施的,无需赘述。箱体3的底部是敞开的,放在地面或者桌面就就可以实现实验箱各个部分都基本不透光了,因而不但节约材料,降低成本,而且使用和操作方便。

箱体3放在户外实验时,如果有日光照射,尤其南方夏季高温时,温度会很高,这时就需要降温,本实用新型巧妙地设计了利用太阳能热效应的自适应、自然通风结构,在箱体3上面板之上安装太阳能光伏电池板14,透明玻璃板11位于光伏电池板14之上且与光伏电池板14之间留有空隙,构成了以光伏电池板14为吸热板的具有太阳能集热板功能的机构,即本实用新型巧妙地利用了光伏电池板14具有吸热升温的效果,光伏电池板14既有光伏发电的功能,还有太阳能集热板的功能,透明玻璃板11及光伏电池板14之间空隙中的空气被加热升温,温度高于箱体3中的空气,造成很好的烟囱效应,形成循环自然通风。

太阳能集热板是太阳能市场的主导产品,已广泛应用于生活用水加热、游泳池加热、工业用水加热、建筑物采暖与空调等诸多领域;太阳能集热板主要由吸热板、透明盖板、外壳等几部分组成;太阳能集热板的基本工作原理十分简单,概括地说,阳光透过透明盖板照射到表面涂有吸收层的吸热体上,其中大部分太阳辐射能为吸收体所吸收,转变为热能,并传向流体通道中的工质,在本实用新型中工质即空气,即空腔中的空气被加热,太阳能集热板即光伏电池板14的空腔与箱体3及出气筒10的空腔是连通的,因而由于热空气向上流动,造成整个空腔内空气流动,由于烟囱效应,形成循环自然通风;太阳辐射越强,空气流动越快,降温效果越强,具有自适应调节温度的作用,因而本实验箱即使在炎热的夏季,也可放在室外使用。

光照实验的装置还包括挡光板8,挡光板8与箱体3的内侧壁机械连接,光照实验箱的以下几何参数满足约束关系:a/(h1-h3)=(a-b)/(h2-h3),d/h1=(d+d)/[2(h1+h2)],且满足h3≤h2<h1,b<a≤t,d<d的约束关系,其中a为挡光板8的水平方向尺寸,h1为挡光板8与地面距离。该设计使得外部光线无法直接进入箱体3内部,使得实验箱内部光照实验完全不受外部光影响,进一步提高实验准确度。

具体实施方式二:

如图1、图2所示,所述的光照实验的装置还包挡水板13,导水管16,储水槽17,挡水板13与箱体3上面板机械连接,导水管16与箱体3机械连接。

本实施方式的挡水板13将雨水收集引导到导水管16,经过导水管16后流到储水槽17;挡水板13的设计使得上部光线无法直接进入箱体3内部,进一步提高实验准确度。

光照实验的装置的挡板12位于箱体3内,挡板12的上端与箱体3上面板机械连接,人工光照实验箱的以下几何参数满足约束关系:n>d>nc/a,a>c,n>d,其中a为挡光板8的水平方向尺寸,d为挡板12竖直方向的尺寸,n为挡光板8与箱体3顶板的距离,c为挡板12与箱体3前面板的距离。本实施方式的设计使得上部光线无法直接进入箱体3内部,进一步提高实验准确度,即使没有挡水板13,本实施方式也可以避免上部光线无法直接进入箱体3内部。

本实用新型的光照实验的装置,解决现有的光照实验箱箱昂贵、笨重、漏光,空气污染,靠电扇通风浪费电能的问题,利用太阳能热效应实现自然通风、自适应调节温度,结构设计新颖科学,显著降低该类实验的成本,改进实验效果,促进教学、科研及生产,促进科教事业进步和现代高科技农业生产的发展。


技术特征:

1.一种光照实验的装置,包括箱体(3),光照单元(5),栽培槽(7),通气孔上盖(1),通气孔(2),底部通气孔(4),栽培槽外展翼(6),挡光板(8),顶部开孔(9),出气筒(10),挡板(12),通气孔上盖(1)与出气筒(10)机械连接,通气孔(2)位于出气筒(10)的上部分位置,出气筒(10)与箱体(3)的顶部机械连接,挡光板(8)与箱体(3)的内侧壁机械连接,顶部开孔(9)位于箱体(3)的顶部,光照单元(5)位于箱体(3)的内部并与箱体(3)的顶部机械连接,栽培槽外展翼(6)与栽培槽(7)机械连接,挡板(12)的上端与箱体(3)上面板机械连接,其特征在于,该光照实验的装置还包括透明玻璃板(11),光伏电池板(14),边框(15),光伏电池板(14)位于在箱体(3)上面板之上,光伏电池板(14)的下边与箱体(3)的上面板机械连接,光伏电池板(14)的上边与出气筒(10)机械连接,透明玻璃板(11)位于光伏电池板(14)之上且与光伏电池板(14)之间留有空隙,透明玻璃板(11)的下边与箱体(3)的上面板机械连接,透明玻璃板(11)的上边与出气筒(10)机械连接,透明玻璃板(11)与光伏电池板(14)的边缘均与边框(15)机械连接。

2.根据权利要求1所述的光照实验的装置,其特征在于,所述的光照实验的装置还包挡水板(13),导水管(16),储水槽(17),挡水板(13)与箱体(3)上面板机械连接,导水管(16)与箱体(3)机械连接。

技术总结
本实用新型涉及一种光照实验的装置,包括箱体,光照单元,栽培槽,通气孔上盖,通气孔,底部通气孔,栽培槽外展翼,挡光板,顶部开孔,出气筒,挡板,该光照实验的装置还包括透明玻璃板,光伏电池板,边框,光伏电池板位于在箱体上面板之上,光伏电池板的下边与箱体的上面板机械连接,光伏电池板的上边与出气筒机械连接,透明玻璃板位于光伏电池板之上且与光伏电池板之间留有空隙,透明玻璃板的下边与箱体的上面板机械连接,透明玻璃板的上边与出气筒机械连接,透明玻璃板与光伏电池板的边缘均与边框机械连接。该装置还具有雨水收集功能。本实用新型的光照实验的装置将极大促进光照实验箱推广使用和现代农业生产的提质增效。

技术研发人员:盖志武;催凤伟;李棉榕;郭一浩;马悦;罗文婷
受保护的技术使用者:海南师范大学
技术研发日:2019.04.30
技术公布日:2020.06.30

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