CN101551189B - 冰温储藏库 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冰温储藏库，旨在提供一种高精度控制、库内风速场和温度场都非常均匀，能够满足冰温储藏的要求冰温储藏库。库体包括底层保温层、与底层保温层连接的外层保温库体和内层非保温库体，在内层非保温库体和外层保温库体之间有作为回风通道的空气夹层，多台并联的交替工作或融霜的冷风机安装在外层保温库体顶部的空气夹层内，在内层非保温库体内部有顶送风孔板，在顶送风孔板与内层非保温库体顶部之间形成静压箱层，在内层非保温库体底部四周有多个回风口，在静压箱层下方及回风口处有温度传感器。该冰温储藏库库内温度稳定，速度场和温度场都非常均匀，融霜也不会影响库内温度，具有很高的控制精度，空库温度波动不超过±0.3℃。

Description

冰温储藏库

技术领域

本发明涉及一种冰温储藏库。

背景技术

冰温贮藏(hyo-on storage)是将食品贮藏在0℃以下至各自的冻结点的范围内，是属于非冻结保存，是继冷藏、CA贮藏后的第三代保鲜技术。长期的应用表明：冷藏时因食品后熟、腐败速度较快，不可能实现食品的长期贮存；冷冻虽然能长期贮存食品，但由于食品细胞死亡，在解冻时出现汁液流失，不能保持食品的原有风味。冰温贮藏能够长期有效地保持适熟果蔬的固有风味和新鲜度，因此能够提高商品的价值，冰温技术在农、蓄、牧、水产品的贮存运输以及医学等领域内得到广泛利用，在果蔬贮藏方面，梨、桃、冬枣、葡萄、草莓、杨梅及珍贵药材等的冰温保鲜都取得了成功。

实际上，由于冰温储藏温度比较接近冻结点温度，温度稍微失控，组织就开始结冰，因此冰温贮藏技术要求非常严格。由于冰温带的设定、控制较困难，技术要求高，投资较大，适合该技术的配套器材的研究与开发滞后等因素的影响，限制了它的发展。冰温技术只在少数发达国家，如日本、美国、韩国等国家获得了迅速地发展。近年来，我国也开发出电子冰温培养箱、冰温浓缩机等冰温设备，为冰温贮藏、冰温冷藏链、冰点调节贮藏、超冰温等保鲜技术的推广提供了技术支持。

目前，冰温储藏库多是在原有冷藏库的基础上通过增加循环风机及蓄冷板改造而成，库内流场的均匀性较差，温度和风速存在死角，难以达到冰温储藏要求。而且，温度波动性的控制多是通过压缩机变频调节或是通过热补偿来控制，而变频技术控制较为复杂，初投资也较高，热补偿控制法能量损失太大。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种高精度控制的冰温储藏库，库内风速场和温度场都非常均匀，能够满足冰温储藏的要求。

本发明通过下述技术方案实现：

一种冰温储藏库，其特征在于，包括制冷系统和库体，在库体上设置有库门，所述库体包括底层保温层、与底层保温层连接的外层保温库体和内层非保温库体，在内层非保温库体和外层保温库体之间设置有作为回风通道的空气夹层，制冷系统中多台并联的交替工作或融霜的冷风机安装在外层保温库体顶部的空气夹层内，在内层非保温库体内部设置有顶送风孔板，所述顶送风孔板上设置有多孔绵，在顶送风孔板与内层非保温库体顶部之间形成静压箱层，在内层非保温库体底部四周设置有多个回风口，在静压箱层下方及回风口处分别设置有温度传感器，所述温度传感器与控制器连接。

在内层非保温库体内设置超声波自动加湿器。

所述制冷系统包括制冷压缩机组、多台冷风机、液泵、换热器、储液箱，所述制冷压缩机组的制冷剂出口与换热器的制冷剂进口连接，所述制冷压缩机组的制冷剂回流口与换热器的制冷剂出口连接，换热器的载冷剂出口与液泵的进口连接，液泵的出口与三通阀的进口连接，三通阀的一个出口分别通过供液阀与冷风机的载冷剂进口连接，三通阀的另一个出口与储液箱的载冷剂进口连接，每台冷风机的载冷剂出口并联后与储液箱的载冷剂进口连接，储液箱的载冷剂出口与换热器的载冷剂进口连接，在储液箱中设置有温度传感器，储液箱中的温度传感器、制冷压缩机组、三通阀和多个供液阀、每台冷风机的风机分别与控制器连接。

冷风机的供回液管路采用同程系统。载冷剂为乙二醇。

在每个冷风机的进风口和出风口处分别设置有挡风板，所述挡风板包括多个挡板，每个挡板分别与固定杆可转动连接，多个挡板组合后关闭进风口或出风口。

本发明具有下述技术效果：

1.本发明的冰温储藏库四周及顶层采用由外层保温库体和内层非保温库体组成的双层维护结构，内、外层保温库体间有空气夹层，空气夹层及内层非保温库体的存在增加了维护结构的保冷能力，外部环境的热量被空气夹层及内层非保温库体阻断，不能直接传入库内，因此库内温度的稳定性大大提高。

2.本发明的冰温储藏库的送风方式采用顶送风，库内底部四周回风口回风，气流从蒸发器首先吹入静压箱层，在静压箱层中形成较大的压力，使空气非常均匀的往下送入库内，形成均匀的气流，然后从库内底部的回风口进入空气夹层，气流沿空气夹层上升回顶层夹套，进入到冷风机进气口，库内速度场、温度场都非常均匀，没有死角产生，而且库内风速非常小，一般小于0.1m/s，很小的风速可以大大减少果品的干耗。

3.本发明的冰温储藏库冷量供应技术采用多台冷风机并联的方式，即一套制冷系统为多台并联的冷风机提供冷量，工作时一台或两台以上冷风机同时工作，一台冷风机处于停止状态或者融霜状态，多台冷风机间歇融霜，当其中一台冷风机融霜时，其他外冷风机仍然在工作，避免了冰温库融霜时温度的波动，使库内保持温度恒定，有利于物品的储藏。

4.冷风机的供回液管路采用同程系统，即每台冷风机供液管和回液管的总长度相同，保证各台冷风机之间供液均匀。

5.在内层非保温库体内设置超声波自动加湿器，保证冰温储藏的湿度要求。

6.在每个冷风机进气口设置了挡风板，风机工作时，由于风速作用，组成挡风板的多个挡板自动开启，风机停止时，挡板由于自身重力作用关闭进气口，以防止融霜时的热量散出。

7.采用乙二醇作载冷剂为库内的冷风机供应冷量，根据库内冷负荷的要求调节乙二醇的流量，通过调节乙二醇流量可以使库内温度保持稳定，波动小于±0.3℃，与安装了辅助加热装置的高精度温度控制系统相比节能20％左右，与压缩机变频调节相比控制系统简单，初投资少。

附图说明

图1为本发明冰温储藏库的剖视图；

图2为本发明冰温储藏库的俯视图；

图3为本发明冰温储藏库制冷系统的结构示意图；

图4为挡风板示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明详细说明。

本发明冰温储藏库的示意图如图1和图2所示，包括制冷系统和库体，在库体上设置有库门9，所述库体包括底层保温层8、与底层保温层8连接的外层保温库体1和内层非保温库体4，在内层非保温库体4和外层保温库体1之间设置有作为回风通道的空气夹层2，制冷系统中多台并联的交替工作或融霜的冷风机3安装在外层保温库体顶部的空气夹层内，在内层非保温库体内部设置有顶送风孔板6，顶送风孔板6上设置有多孔绵，在顶送风孔板与内层非保温库体顶部之间形成静压箱层5，在内层非保温库体底部四周设置有多个回风口7，在静压箱层下方及回风口处分别设置有温度传感器，所述温度传感器与控制器连接。

为了保证冰温储藏的湿度要求，在内层非保温库体内设置超声波自动加湿器。

该冰温储藏库采用的制冷系统的示意图如图3所示，包括制冷压缩机组10、多台冷风机3、液泵12、换热器11、储液箱14，制冷压缩机组10的制冷剂出口与换热器11的制冷剂进口连接，制冷压缩机组的制冷剂回流口与换热器的制冷剂出口连接，换热器11的载冷剂出口与液泵12的进口连接，液泵12的出口与三通阀13的进口连接，三通阀13的一个出口分别通过供液阀15、供液阀16、供液阀17与冷风机3的载冷剂进口连接，三通阀13的另一个出口与储液箱14的载冷剂进口连接，每台冷风机的载冷剂出口并联后与储液箱的载冷剂进口连接，储液箱的载冷剂出口与换热器的载冷剂进口连接。在储液箱中设置有温度传感器，储液箱中的温度传感器、制冷压缩机组、三通阀和多个供液阀、每台冷风机的风机分别与控制器连接，通过控制器实现自动控制。制冷压缩机组10可以是水冷或风冷，换热器可以是板式换热器，也可以是其他形式的换热器。本制冷系统中的载冷剂为乙二醇。

冷风机的供回液管路采用同程系统，即其中一个冷风机连接到三通阀13的供液管和连接到储液箱14的回液管的总长度与其他的冷风机供回液管总长度相同。

载冷剂由液泵12输送至库内冷风机3中，为库内提供冷量，载冷剂从冷风机出来后首先回到开式储液箱14，再进入到换热器11，与换热器中的制冷剂进行热交换。输送到库内的载冷剂流量通过三通阀13进行调节，以满足库内不同冷负荷需求。

不同的冷风机间歇融霜，当其中一台冷风机融霜时，与该冷风机连接的供液阀关闭，所配置风机停止工作，其它冷风机仍然制冷工作，保证库内冷量供应。若库内设有n台冷风机时，则设计的(n-1)台冷风机的换热面积即可满足库内冷负荷需求，保证融霜时无温升。

当冷风机融霜时，其散发出来的热量会影响库顶夹套层的温度，为解决此问题，在每个冷风机进风口和出风口处分别设置有挡风板，图4为挡风板示意图，所述挡风板包括多个挡板18，每个挡板分别与固定杆19可转动连接，多个挡板组合后关闭进风口或出风口。风机工作时，由于风速作用，挡风板自动开启，风机停止时，挡风板由于自身重力作用关闭进风口和出风口，以防止融霜时的热量散出。每台冷风机下面布置排水管，通过排水管将融霜水排到库外。

制冷压缩机组进行两位式起停控制。控制器通过温度传感器检测储液箱14中载冷剂的温度，当储液箱14中载冷剂的温度高于某一设定值时，制冷压缩机组启动，当储液箱14中载冷剂的温度低于某一设定值时，制冷压缩机组停止。

食品在进冰温储藏库进行储藏前，先放入预冷库进行预冷至2℃左右，再放入冰温储藏库，避免直接把高温的食品放入冰温储藏库造成库内温度突然升高，影响储藏库内食品品质变化。气流从冷风机首先吹入静压箱层，在静压箱层中形成较大的压力，使空气非常均匀的往下送入库内，形成均匀的气流，然后从库内底部的回风口进入空气夹层，气流沿空气夹层上升回到顶部，进入到冷风机吸入口。库内速度场、温度场都非常均匀没有死角产生，而且库内风速非常小，一般小于0.1m/s，很小的风速可以大大减小果品干耗。

本发明的冰温储藏库库体结构，提出了库顶静压送风、底部四周回风均匀气流组织技术，使库内能形成非常均匀的速度场和温度场；提出了库内温度精确控制技术，建立了变载冷剂流量供液、冷风机并联供冷间歇融霜、多点温度反馈控制及融霜时进出口自动关闭的新型冷风机结构的库内冷却方式，形成了简单且节能的较大空间温度精确控制的技术集成方法，依此技术搭建的冰温库达到了库温波动±0.3℃，空间风速梯度小于5％的技术指标，与安装了辅助加热装置的高精度温度控制系统相比节能20％左右，与压缩机变频控制相比节省了初投资。

尽管参照实施例对所公开的涉及一种冰温储藏库进行了特别描述，以上描述的实施例是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所有的变化和修改都在本发明的范围之内。

Claims (6)

1.一种冰温储藏库，其特征在于，包括制冷系统和库体，在库体上设置有库门，所述库体包括底层保温层、与底层保温层连接的外层保温库体和内层非保温库体，在内层非保温库体和外层保温库体之间设置有作为回风通道的空气夹层，制冷系统中多台并联的交替工作或融霜的冷风机安装在外层保温库体顶部与内层非保温库体顶部之间的空气夹层内，在内层非保温库体内部设置有顶送风孔板，所述顶送风孔板上设置有多孔绵，在顶送风孔板与内层非保温库体顶部之间形成静压箱层，在内层非保温库体底部四周设置有多个回风口，在静压箱层下方及回风口处分别设置有温度传感器，所述温度传感器与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的冰温储藏库，其特征在于，在内层非保温库体内设置超声波自动加湿器。

3.根据权利要求1或2所述的冰温储藏库，其特征在于，所述制冷系统包括制冷压缩机组、多台冷风机、液泵、换热器、储液箱，所述制冷压缩机组的制冷剂出口与换热器的制冷剂进口连接，所述制冷压缩机组的制冷剂回流口与换热器的制冷剂出口连接，换热器的载冷剂出口与液泵的进口连接，液泵的出口与三通阀的进口连接，三通阀的一个出口分别通过供液阀与冷风机的载冷剂进口连接，三通阀的另一个出口与储液箱的载冷剂进口连接，每台冷风机的载冷剂出口并联后与储液箱的载冷剂进口连接，储液箱的载冷剂出口与换热器的载冷剂进口连接，在储液箱中设置有温度传感器，储液箱中的温度传感器、制冷压缩机组、三通阀和多个供液阀、每台冷风机的风机分别与控制器连接。

4.根据权利要求3所述的冰温储藏库，其特征在于，冷风机的供回液管路采用同程系统。

5.根据权利要求4所述的冰温储藏库，其特征在于，在每个冷风机的进风口和出风口处分别设置有挡风板，所述挡风板包括多个挡板，每个挡板分别与固定杆可转动连接，多个挡板组合后关闭进风口或出风口。

6.根据权利要求4所述的冰温储藏库，其特征在于，载冷剂为乙二醇。

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