CN104329860A - 冷库 - Google Patents

Abstract

一种冷库，包括冷库本体、制冷机组，制冷机组包括高温级系统、与高温级系统进行热交换的低温级系统 。 冷库本体呈集装箱状，冷库本体包括用于存放制冷机组的机组室、用于存放货物的冷藏室，冷库本体上设有供出入机组室的机组室门，冷库本体上还设有供出入冷藏室的冷藏室门，低温级系统使用的冷媒为二氧化碳，制冷机组还包括用于将低温级系统内的冷媒降温的备用冷却系统。集装箱状的冷库易于运输，消除了经营场地和货物仓储的距离，节省了物流成本，可为食品生产、运输和销售企业提供冷藏或冷冻的冷源。采用二氧化碳为冷媒的低温级系统为冷藏室提供冷源，在短时间内能够将库温降至较低温度，满足物品保质保鲜的冷冻储藏需求。

Description

冷库

技术领域

本发明涉及一种冷库。

背景技术

现有技术中, 目前的冷库大部分针对大型建筑类设计，根据相应的需求，设计内部使用面积和保温结构，但是这种冷库完工之后一般难以移动，只能通过其他物流手段运输货物。便于移动和运输的冷库一般体积较小，没有统一标准。普通的冷藏类集装箱在储运过程中，由于长途运输，储存的物品在中转运输及存放中非常容易腐烂或损坏。

氨作为一种相对于氟利昂类更加环保的制冷剂，虽然在冷库中使用较多，但其安全性差、易燃易爆等特质成为了超低温制冷系统推广进程中不可回避的一个重要缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种冷库。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种冷库，包括冷库本体、制冷机组，所述的制冷机组包括高温级系统、与所述的高温级系统进行热交换的低温级系统,所述的冷库本体呈集装箱状，所述的冷库本体包括用于存放制冷机组的机组室、用于存放货物的冷藏室，所述的冷库本体上设有供出入所述的机组室的机组室门，所述的冷库本体上还设有供出入所述的冷藏室的冷藏室门，所述的低温级系统使用的冷媒为二氧化碳，所述的制冷机组还包括用于将所述的低温级系统内的冷媒降温的备用冷却系统。

在某些实施方式中，所述的冷藏室内设置有导流板，所述的导流板将所述的冷藏室搁成位于下方的储物仓、及位于上方的回风腔，并且所述的储物仓与所述的回风腔形成气流循环通道，所述的冷藏室内设置有冷风机，所述的冷风机吹出的冷风能够在气流循环通道内循环。

在某些进一步实施方式中，所述的冷风机位于所述的储物仓的一侧，并且靠近所述的冷藏室与所述的机组室之间的隔板。

在某些实施方式中，所述的冷库还包括能够使得所述的备用冷却系统得电运作的太阳能板与/或UPS电源。

在某些实施方式中，所述的低温级系统中连接有用于存储冷媒的储液罐，所述的储液罐内设置有用于给冷媒降温的蒸发盘管，所述的蒸发盘管连接在所述的备用冷却系统中。

在某些进一步实施方式中，所述的蒸发盘管具有多组，并且相互并联地连接设置于所述的储液罐本体上。

在某些进一步实施方式中，每组所述的蒸发盘管具有蒸发盘管出口、蒸发盘管进口，所述的蒸发盘管出口、蒸发盘管进口上分别设置有截止阀，每个所述的截止阀位于所述的储液腔外并且独立控制启动与关闭。

在某些进一步实施方式中，所述的制冷机组还包括程序控制器，所述的低温级系统上设置有用于检测所述的低温级系统内压力状况的压力传感器，所述的压力传感器与所述备用冷却系统分别与所述的程序控制器相连接。

在某些进一步实施方式中，所述的储液罐本体上设置有安全阀。

本发明的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：集装箱状的冷库易于运输，消除了经营场地和货物仓储的距离，节省了物流成本，可为食品生产、运输和销售企业提供冷藏或冷冻的冷源。并且二氧化碳作为一种天然制冷工质，具有其他氟利昂制冷剂无可比拟的优势：环保经济，无毒，安全稳定，换热系数大，导热系数高，具有显著的节能环保优势。采用二氧化碳为冷媒的低温级系统为冷藏室提供冷源，在短时间内能够将库温降至较低温度（-40℃），达到普通制冷系统无法实现的超低温环境，满足物品保质保鲜的冷冻储藏需求。

附图说明

附图1为冷库外形示意图;

附图2为冷库内部结构示意图；

附图3为制冷机组的系统示意图；

附图4为储液罐的结构示意图；

其中：1、冷库本体；2、机组室门；3、冷藏室门；4、冷风机；5、回风道；6、导流板；7、制冷机组；8、货物；9、机组室；10、冷藏室；11、保温层；12、太阳能板；13、蓄电池；14、UPS电源；15、高温级压缩机；16、高温级油分离器；17、冷凝器；18、储液器；19、高温级膨胀阀；20、高温级气液分离器；21、低温级压缩机；22、低温级油分离器；23、蒸发冷凝器；24、低温级膨胀阀；25、备用膨胀阀；26、备用气液分离器；27、备用压缩机；28、备用冷凝器; 30、储液罐；31、冷媒入口；32、冷媒出口；33、蒸发盘管；34、截止阀；35、储液腔；e1、蒸发盘管出口；e2、蒸发盘管进口。

具体实施方式

如附图1、2所示，一种冷库，包括冷库本体1、制冷机组7，制冷机组7包括高温级系统、与高温级系统进行热交换的低温级系统。

冷库本体1呈集装箱状，关于尺寸，可以是标准尺寸的集装箱，也可以是特殊定制尺寸的集装箱。冷库本体1包括用于存放制冷机组7的机组室9、用于存放货物8的冷藏室10，冷库本体1上设有供出入机组室9的机组室门2以及供出入冷藏室10的冷藏室门3。冷藏室10的内壁包括冷藏室门3均有保温层11隔热隔冷。

使用时，只需要在使用现场仅需完成支撑地坪的施工并提供电源，将冷库运输至使用地点，接通电源即可使用。

低温级系统使用的冷媒为二氧化碳，为了使得冷库在断电不工作情况下，低温级系统内依然压力平衡，制冷机组7还包括用于将低温级系统内的冷媒降温的备用冷却系统。冷库还包括能够使得备用冷却系统得电运作的太阳能板12与UPS电源14。太阳能板12设置于冷库本体1的顶部，并且具有对应的蓄电池13，蓄电池13设置于机组室9内，为制冷机组7提供辅助供电。在集装箱冷藏室10运输途中为制冷机组供电，保障机组的制冷性能，同时针对一些特殊情况，例如停电，断电灯状况，切换至太阳能电源给系统供电，保障系统正常运行。太阳能辅助供电，节能环保，同时采用环保、无毒、高效的二氧化碳做制冷剂，具有显著的节能、节材、经济和环保的特性。备用冷却系统的用电优先使用太阳能，针对一些特殊情况，例如停电，断电灯状况，切换至UPS给备用冷却系统供电，双重保障系统安全可靠。

冷藏室10内设置有导流板6，导流板6将冷藏室10搁成位于下方的储物仓、及位于上方的回风腔，并且储物仓与回风腔形成气流循环通道。冷藏室10内设置有冷风机4，冷风机4吹出的冷风能够在气流循环通道内循环。导流板6一端与冷风机4相连，并且平行于冷藏室10底面，紧贴冷藏室10相对两侧的侧板。

冷风机4位于储物仓的一侧，并且靠近冷藏室10与机组室9之间的隔板，并且两者之者具有一定距离，方便回风。冷风机4与机组室9的制冷机组7通过铜管穿过隔板上的开孔相连。

当冷藏室10需要制冷机组7提供冷源时，冷风机4向冷藏室门3方向吹冷风，冷风依次经过导流板6下的储物仓，到达冷藏室门3，受阻后经过导流板6与冷藏室门3之间的间隙向上运行，到达导流板6上的回风腔，在回风腔朝冷风机4方向运行，到达冷藏室10隔板受阻后经过冷风机4与隔板的间隙，由于冷风机4风扇运作，回到冷风机4，完成一个循环。通过冷风在冷藏室10内的不停循环，冷藏室10内存放的物品温度将不断下降，最终达到用户目标设定温度后，系统自动停机。

如附图3所示，高温级系统是组常见结构，高温级压缩机15的排气管连接对应的高温级油分离器16，高温级油分离器16的出油口连接高温级压缩机15曲轴箱，高温级油分离器16的制冷剂出口连接高温级冷凝器17的入口，高温级冷凝器17的出口连接高温级储液罐18的入口，高温级储液罐18的出口依次经过高温级膨胀阀29和蒸发冷凝器23的蒸发端入口；制冷剂由蒸发冷凝器23蒸发端出口进入高温级气液分离器20的入口，后经由高温级气液分离器20出口返回高温级压缩机15。

低温级系统除了串接的储液罐30外，其它也是常见的系统结构。如附图2、3所示，低温级压缩机21的排气管连接对应的低温级油分离器22，低温级油分离器22的出油口连接低温级压缩机21曲轴箱，低温级油分离器22的制冷剂出口连接蒸发冷凝器23的冷凝端入口；制冷剂由蒸发冷凝器23冷凝端出口进入储液罐30的冷媒入口31，经由储液罐30冷媒出口32，依次经过低温级膨胀阀25，如附图1、2所示，进入冷藏室10，冷风机4吸热，冷风机4为冷藏室10提供冷源，之后返回低温级压缩机21。  

如附图4所示，储液罐30内设置有用于给冷媒降温的蒸发盘管33，蒸发盘管33连接在备用冷却系统中。

蒸发盘管33具有多组，并且相互并联地连接设置于储液罐本体上。可以减小因管路过长带来的压损，提高机组的运行性能。每组蒸发盘管33具有蒸发盘管出口e1、蒸发盘管进口e2，蒸发盘管出口e1、蒸发盘管进口e2上分别设置有截止阀34，每个截止阀34位于储液腔35外并且独立控制启动与关闭。能够根据系统实际运行工况独立控制各组蒸发盘管33上的截止阀34，关闭或开启各相应的蒸发盘管33，提升机组正常工作。当发现一组蒸发盘管33过小，可以打开第二组，甚至第三组，确保备用冷却系统安全可靠运行。

每组所述蒸发盘管33通过支撑件定位在储液腔35内，并且每组蒸发盘管33分别通过蒸发盘管出口e1与蒸发盘管进口e2安装在储液罐30本体的罐壁上，蒸发盘管出口e1与蒸发盘管进口e2分别与罐壁之间通过密封衬套密封设置。储液罐30本体上设置有安全阀。安全阀为机械式安全阀或泄压阀；当低温级系统中压力太高，而备用冷却系统由于外界原因无法运行，无法降低温级系统压力；而低温级系统压力达到一定值时，安全阀或泄压阀将开启，保障系统部件的安全。储液罐30本体上还设置有用于观察储液腔35内二氧化碳冷媒的视液镜。

备用冷却系统的特征是：备用压缩机27的排气管连接备用冷凝器28的入口，备用冷凝器28的出口接入备用膨胀阀25的入口，接入储液罐30中蒸发盘管进口e2，蒸发盘管33内的冷媒与储液罐30内的二氧化碳换热后蒸发，蒸发盘管出口e1输出进入备用气液分离器26，返回备用压缩机27。

备用冷却系统与安全阀，都是用于降低系统压力，保障系统部件安全，为系统的安全性和可靠性提供双重保障。

制冷机组7还包括程序控制器，低温级系统上设置有用于检测低温级系统内压力状况的压力传感器，压力传感器与所述备用冷却系统分别与程序控制器相连接。

程序控制器通常还能够用于分别控制高温级系统与低温级系统启动与关闭。压力传感器检测到低温级系统内二氧化碳冷媒的压力状况，控制备用冷却系统的启动，通过蒸发盘管33给储液罐30内的二氧化碳冷媒降温，确保二氧化碳系统内部压力保持在可控范围内，防止机组长时间停机时导致低温级系统内的压力过高，降低机组的可靠性与安全性。

制冷机组7开机时，高温级系统、低温级系统以及备用冷却系统分别独立运行。程序控制器检测到开机指令时，控制高温级系统、低温级系统依次开启，待被冷却空间达到用户设定要求时，程序控制器控制低温级系统和高温级系统依次关闭。但是若低温级系统长时间停机时，由于低温级系统内充注二氧化碳制冷剂，系统内部不断吸收外界环境热量，温度越来越高，压力随之升高，当系统内部压力达到系统设计压力时，就存在安全隐患，为此，配备了备用冷却系统。当检测到低温级系统内部压力达到某一值时，程序控制器开启备用冷却系统，使储液罐30内的二氧化碳降温降压，低温级系统降温降压，直到内部压力低于某一值时控制关闭备用冷却系统。

低温级系统还包括太阳能板12与/或UPS电源14，使得备用冷却系统得电运作。由于停机时就要不断检测低温级系统内部压力，这就需要备用冷却系统确保一直通电。为此，可以使用太阳能板12和UPS电源14，当检测到备用冷却系统断电后，及时切至太阳能板12供电，若碰到阴雨天气或冬季阳光不足时，太阳能供电不及时，自动切换至UPS电源14供电，多重保护，可以进一步提升机组的安全性能。

如上所述，我们完全按照本发明的宗旨进行了说明，但本发明并非局限于上述实施例和实施方法。相关技术领域的从业者可在本发明的技术思想许可的范围内进行不同的变化及实施。如可以根据冷藏室10的实际温度范围对系统结构进行简化或等效替换。可以根据货物仓储的实际需求，对集装箱内冷藏室10的结构和机组室的形式构进行简化或等效替换。

Claims (9)

1.一种冷库，包括冷库本体（1）、制冷机组（7），所述的制冷机组（7）包括高温级系统、与所述的高温级系统进行热交换的低温级系统，其特征在于：所述的冷库本体（1）呈集装箱状，所述的冷库本体（1）包括用于存放制冷机组（7）的机组室（9）、用于存放货物（8）的冷藏室（10），所述的冷库本体（1）上设有供出入所述的机组室（9）的机组室门（2），所述的冷库本体（1）上还设有供出入所述的冷藏室（10）的冷藏室门（3），所述的低温级系统使用的冷媒为二氧化碳，所述的制冷机组（7）还包括用于将所述的低温级系统内的冷媒降温的备用冷却系统。

2.根据权利要求1所述的冷库，其特征在于：所述的冷藏室（10）内设置有导流板（6），所述的导流板（6）将所述的冷藏室（10）搁成位于下方的储物仓、及位于上方的回风腔，并且所述的储物仓与所述的回风腔形成气流循环通道，所述的冷藏室（10）内设置有冷风机（4），所述的冷风机（4）吹出的冷风能够在气流循环通道内循环。

3.根据权利要求2所述的冷库，其特征在于：所述的冷风机（4）位于所述的储物仓的一侧，并且靠近所述的冷藏室（10）与所述的机组室（9）之间的隔板。

4.根据权利要求1所述的冷库，其特征在于：所述的冷库还包括能够使得所述的备用冷却系统得电运作的太阳能板（12）与/或UPS电源（14）。

5.根据权利要求1所述的冷库，其特征在于：所述的低温级系统中连接有用于存储冷媒的储液罐，所述的储液罐内设置有用于给冷媒降温的蒸发盘管（33），所述的蒸发盘管（33）连接在所述的备用冷却系统中。

6.根据权利要求5所述的冷库，其特征在于：所述的蒸发盘管（33）具有多组，并且相互并联地连接设置于所述的储液罐本体上。

7.根据权利要求5所述的冷库，其特征在于：每组所述的蒸发盘管（33）具有蒸发盘管出口（e1）、蒸发盘管进口（e2），所述的蒸发盘管出口（e1）、蒸发盘管进口（e2）上分别设置有截止阀（34），每个所述的截止阀（34）位于所述的储液腔（35）外并且独立控制启动与关闭。

8.根据权利要求5所述的冷库，其特征在于：所述的制冷机组（7）还包括程序控制器，所述的低温级系统上设置有用于检测所述的低温级系统内压力状况的压力传感器，所述的压力传感器与所述备用冷却系统分别与所述的程序控制器相连接。

9.根据权利要求5所述的冷库，其特征在于：所述的储液罐本体上设置有安全阀。