[实用新型]一种南极天文观测站发电舱的温控智能窗控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于南极天文观测站发电舱的温控智能窗控制装置。 

背景技术

为建设我国首座独立设计、制造和运行管理与维护的南极自动天文观测站，实现在南极开展自动天文观测和其他科学探测，需突破高原极寒地区无人值守自动天文观测站的许多关键技术，其中电源保障是由置于发电舱内的发电设备实现。由于南极地处高原极寒地区，年平均气温较低为-58.5℃且夏季和冬季温差大，因而为天文观测站提供电力的发电仪器设备需放置发电舱中，发电舱因有较好的绝热保温性能。在设计发电舱的保温性能时按冬季温度最低的工况进行，即在发电舱外温度最低时，当发电舱与外界达到热平衡后，发电舱内温度仍在其内部仪器设备正常工作范围内。然而夏季南极温度相对于冬季较高，因发电舱具有较好的保温性能，当发电舱与外界达到热平衡后，其内温度有可能超过其内部仪器设备正常工作范围，而影响其内部仪器设备的工作状态，这样就需要实时监测发电舱内的温度，当温度过高时，采用主、被动温控模式让发电舱内仪器设备正常稳定运行。另外，南极发电舱长期处于无人值守状态，需要采用智能化的自动控制系统。为此，本实用新型设计了一种应用于南极天文观测站发电舱的温控智能窗系统。 

发明内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供一种应用于南极天文观测站发电舱的温控智能窗控制装置。 

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术解决方案是： 

一种南极天文观测站发电舱的温控智能窗控制装置，包括窗体以及设置在窗体上的窗户卷帘，其特征在于：还包括主动式温控模块和强制式温控模块，所述的主动式温控模块包括感温包、毛细管、滑道、滑块和连杆，所述的连杆的一端与所述的窗户卷帘下端连接，连杆的另一端与所述的滑块连接，所述的滑块设置在所述的滑道内，在滑道的下端连接所述的毛细管，毛细管的另一端连接所述的感温包，在所述的感温包内设置有受热蒸发的制冷剂，感温包的上端经毛细管与所述的滑道连通，所述的强制式温控模块包括温度传感器、单片机和风扇，所述的温度传感器的输出端与所述的单片机的输入端相接，所述的单片机的输出端与所述的风扇相接。 

所述的窗户卷帘下端有一个质量块，所述的连杆上端固定在所述的质量块上，所述的卷帘表面覆有绝热保温材料层。 

本实用新型一种南极天文观测站发电舱的温控智能窗控制装置，包括窗体、主动式温控模块、强制式温控模块。其特征在于所述的主动式温控模块控制所述的窗体的关闭程度，所述的强制式温控模块保证在紧急情况下发电舱温度不致过高。主动式温控模块、强制式温控模块均为自动控制系统，解决了南极恶劣气候下无人值守的问题。 

所述的窗体包括窗户框架和窗户卷帘。所述的窗户卷帘下端有一个质量块，当发电舱内的温度在其内部仪器设备正常工作温度范围内时，所述的窗户卷帘在所述的质量块重力的牵引下自动关闭，以防止发电舱内的温度进一步降低。 

本实用新型主动式温控模块包括感温包、毛细管、滑道、滑块和连杆。当发电舱内的温度超过其内部仪器设备的正常工作温度范围但低于临界温度时，所述的感温包内的制冷剂发生蒸发相变产生蒸汽，使得所述的毛细管内工质压力增加，体积膨胀至滑道内推动滑块移动，所述的滑块通过连杆带动所述的质量块和窗户卷帘向上移动，从而自动打开窗户以降低发电舱内的温度。本实用新型所采用的利用制冷剂蒸发相变的相变能打开窗户较一般的采用电动驱动窗户开关的方式节约了电能源消耗。 

本实用新型强制式温控模块包括温度传感器、单片机和风扇。温度传感器检测到发电舱内的温度超过临界温度，即当发电舱内的温度超过其内部仪器设备正常工作温度范围，且通过自动打开窗户已经不能或者需要较长时间才能使发电舱内的温度降至其内部仪器设备正常工作温度范围时，通过所述的单片机发出控制指令打开风扇以降低发电舱内的温度。 

窗户卷帘的下端为一质量块，当发电舱内温度降低到其内部仪器设备正常工作温度时，由于质量块较重将牵引窗户自动关闭，防止室内温度进一步降低。 

当发电舱内的温度超过其内部仪器设备正常工作温度范围时，所述的感温包内的制冷剂发生蒸发相变产生蒸汽，使得所述的毛细管内工质压力增加，体积膨胀至滑道内推动滑块移动，所述的滑块通过连杆带动所述的质量块和窗户卷帘向上移动，从而自动打开窗户以降低发电舱内的温度。