CN108344245A - 一种保持恒温的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保持恒温的方法和设备，保持恒温的设备包括：保温桶，用于储存干冰；集热结构，通过一气体管道与所述保温桶连通；第一电控阀，设置在所述保温桶与所述集热结构之间的气体管道上，用于开关所述气体管道；温度传感器，设置在所述保温桶的外部，用于检测所述保温桶的外部环境温度；控制器，与所述第一电控阀和温度传感器电连接，当所述温度传感器检测到的所述外部环境温度超出预设温度范围时，所述控制器控制打开所述第一电控阀。本发明的保持恒温的方法和设备，方法步骤少，易操作，设备结构简单，制作成本低，可以充分利用干冰，使外部环境保持在恒温状态，且保温时间长。

Description

一种保持恒温的方法和设备

技术领域

本发明涉及温度调节方法改进和温度调节装置的结构改进技术领域，尤指一种保持恒温的方法和设备。

背景技术

当前冷链运输中采用的运输方式为在保温箱中使用冰板、干冰等冷媒将保温箱内的温度降低，再将保温箱放在专用冷藏车内进行运输，确保在运输阶段保温箱内的温度处于要求范围之内。当前这种方式适用于大规模物品运输阶段，但缺点是需要专用冷藏车，冰板等冷媒需要预冷，并且，外部环境温度不可控，保温时间短。

因此，本申请致力于提供一种保持恒温的方法和设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种保持恒温的方法和设备，方法步骤少，易操作，设备结构简单，制作成本低，可以充分利用干冰，使外部环境保持在恒温状态，且保温时间长。

本发明提供的技术方案如下：

一种保持恒温的方法，包括步骤：

S10：将干冰保存在保温桶中；

S20：检测所述保温桶的外部环境温度；

S30：当所述保温桶的外部环境温度超出预设温度范围时，打开所述保温桶，所述保温桶中的干冰吸热升华得到的低温二氧化碳气体被输送至一集热结构处，所述低温二氧化碳气体通过所述集热结构吸收外部环境中的热量。

优选地，所述保持恒温的方法还包括步骤：

S40：在打开所述保温桶后的预设时间后，再次检测所述保温桶的外部环境温度；

S50：当所述保温桶的外部环境温度仍超出所述预设温度范围时，打开所述保温桶与外部环境连通的快速排放口，所述保温桶中的干冰吸热升华得到的低温二氧化碳气体通过所述快速排放口排放到所述外部环境中。

优选地，在所述步骤S50中，所述保温桶中的干冰吸热升华得到的低温二氧化碳气体直接通过所述快速排放口排放到所述外部环境中；或；在所述步骤S50中，所述保温桶中的干冰吸热升华得到的低温二氧化碳气体先通过所述集热结构，然后再通过所述快速排放口排放到所述外部环境中。

优选地，所述保持恒温的方法还包括步骤：

S60：检测所述保温桶中的气压，当检测到所述保温桶中的气压大于第一预设气压范围时，打开所述保温桶的气体排放口，将所述保温桶的气体排放到大气中；

和/或；

S70：检测所述保温桶中的气压，当检测到所述保温桶中的气压小于第二预设气压范围时，向所述保温桶中注入外部空气直至所述保温桶中的气压达到第二预设气压范围。

优选地，在步骤S30之前，还包括步骤：

S80：当所述外部环境温度超出预设温度范围且超出的温度值大于预设超出范围时，打开所述保温桶，所述保温桶中的干冰吸热升华得到的低温二氧化碳气体直接排放至所述保温桶的外部环境中；

S90：当所述外部环境温度超出预设温度范围且超出的温度值小于预设超出范围时，执行步骤S30。

一种保持恒温的设备，包括：保温桶，用于储存干冰；集热结构，通过一气体管道与所述保温桶连通；第一电控阀，设置在所述保温桶与所述集热结构之间的气体管道上，用于开关所述气体管道；温度传感器，设置在所述保温桶的外部，用于检测所述保温桶的外部环境温度；控制器，与所述第一电控阀和温度传感器电连接，当所述温度传感器检测到的所述外部环境温度超出预设温度范围时，所述控制器控制打开所述第一电控阀。

优选地，所述保持恒温的设备还包括：计时器，与所述控制器电连接，当所述控制器控制打开所述第一电控阀时的同时控制打开所述计时器；快速排放管道，其进气口与所述保温桶连通，其出气口位于所述保温桶的外部环境中，用于将所述保温桶中的低温二氧化碳气体排放到所述保温桶的外部环境中；第二电控阀，设置所述快速排放管道上，与所述控制器电连接。

优选地，所述快速排放管道的进气口直接与所述保温桶连通；或；所述快速排放管道的进气口通过所述集热结构与所述保温桶连通。

优选地，所述保持恒温的设备还包括：压力传感器，设置在所述保温桶中，与所述控制器电连接，用于检测所述保温桶内的气压并将其发送至所述控制器；泄压管道，与所述保温桶连通，用于将所述保温桶中的低温二氧化碳气体排放到外部大气中；泄压阀，设置在所述泄压管道上，与所述控制器电连接，用于打开或关闭所述泄压管道。

优选地，所述保持恒温的设备还包括：压力传感器，设置在所述保温桶中，与所述控制器电连接，用于检测所述保温桶内的气压并将其发送至所述控制器；加压泵，与所述保温桶连通，用于加大所述保温桶中的气压至预设气压，且所述加压泵还与所述控制器电连接，所述控制器控制打开或关闭所述加压泵；止回阀，设置在所述加压泵和所述保温桶之间的连通管道上。

本发明提供的一种保持恒温的方法和设备能够带来以下至少一种有益效果：

1、本发明的保持恒温的方法利用干冰作为冷源，并根据保温桶的外部环境温度对干冰的冷量释放进行定量控制，使干冰桶外的外部环境温度可以保持在预设范围内，本方法可以充分利用干冰，有效延长保温时间，实现了低能耗控温，减少了预冷时间。

2、本发明中，可以将保温桶中的低温二氧化碳气体快速直接排放道外部环境中或者通过集热板后排放到外部环境中，使低温二氧化碳气体直接吸收外部环境中的热量，从而达到快速降温的效果，提高温度调节效率。

3、本发明中，对保温桶的气压进行检测，当气压较高时，将保温桶中的气体排放到大气中，避免保温桶中气压过高产生危险，直接排放到大气中而不是排放到外部环境中，可以避免将保温桶中的气体吸收外部环境中的热量，使外部环境温度低于预设温度范围；当气压较低时，向保温桶中充气加压，使保温桶中的气压大到足以使气体从保温桶流出至集热结构处进行吸热。

4、本发明中，当检测到外部环境温度远超于预设的温度范围时，可以将保温桶中的低温二氧化碳气体直接排放到外部环境中，从而对外部环境进行快速降温。

5、本发明公开的保持恒温的设备，其结构简单，制作成本低，且可以实现温度的全自动调节，通过较低的能耗实现恒温控制。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明的保持恒温的设备的结构示意图。

附图标号说明：

保温桶1，集热结构2，第一电控阀3，温度传感器4，控制器5，快速排放管道6，第二电控阀7，泄压管道8，泄压阀9，压力传感器10，加压泵11，止回阀12，电池13，震动传感器14，GPS定位装置15，光感传感器16，外壳A。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

具体实施例一

本实施例公开了保持恒温的方法的一种较为优选地实施例，包括步骤：

S10：将干冰保存在保温桶中；

S20：检测保温桶的外部环境温度；

S30：当保温桶的外部环境温度超出预设温度范围时，打开保温桶，保温桶中的干冰吸热升华得到的低温二氧化碳气体被输送至一集热结构处，低温二氧化碳气体通过集热结构吸收外部环境中的热量；

S40：在打开保温桶后的预设时间后，再次检测保温桶的外部环境温度；

S50：当保温桶的外部环境温度仍超出预设温度范围时，打开保温桶与外部环境连通的快速排放口，保温桶中的干冰吸热升华得到的低温二氧化碳气体直接通过快速排放口排放到外部环境中，这里的直接排放指的是保温桶中的低温二氧化碳气体不经过集热结构，而是从保温桶中直接排放到其外部环境中；

S60：检测保温桶中的气压，当检测到保温桶中的气压大于第一预设气压范围时，打开保温桶的气体排放口，将保温桶的气体排放到大气中；

S70：检测保温桶中的气压，当检测到保温桶中的气压小于第二预设气压范围时，向保温桶中注入外部空气直至保温桶中的气压达到第二预设气压范围。

需要说明的是，在本申请中，保温桶的外部环境指的是该方法要调节的环境温度，而大气所处环境的温度不是该方法需要调节的温度。例如，将保温桶放置在一箱体内，则保温桶的外部环境指的是在箱体内且在保温桶外的环境，而大气环境则指的是箱体的外部环境。

本发明将保温桶中的低温二氧化碳输入至集热结构中，使低温二氧化碳通过集热结构与外部环境进行热交换，这样设置可以在一定范围内实现外部环境的温度调节，集热结构可以起到缓冲作用，通过步骤S50则可以快速降低外部环境中的温度，从而提高调节效率，通过步骤S60可以避免保温桶中气压过高造成危险，将保温桶的气体排放到大气中而不是排放到外部环境中可以有效避免外部环境温度低于预设温度范围，而通过步骤S70则可以避免保温桶中气压过小造成低温二氧化碳气体无法排出。

本实施例中的保持恒温的方法步骤简略，易操作，可以通过控制干冰桶与集热结构、外部环境的连通关系，来控制干冰的释放量，从而使干冰桶外的外部环境保持在预设温度范围内，本方法可以有效延长干冰的释放量，并且实现了低能耗下的恒温控制。

具体实施例二

具体实施例二公开了保持恒温的方法的另外一种实施例，其步骤与具体实施例一基本相同，不同之处仅在于，步骤S50中的保温桶中的干冰吸热升华得到的低温二氧化碳气体的排放方式不同，在本实施例的步骤S50中，保温桶中的干冰吸热升华得到的低温二氧化碳气体先通过所述集热结构，然后再通过快速排放口排放到外部环境中，也就是说，在本实施例中，快速排放口通过集热结构与保温桶连通，当然，也可以将快速排放口看作是集热结构的一个排气口。

具体实施例三

具体实施例三公开了保持恒温的方法的另外一种实施例，其步骤与具体实施例一基本相同，不同之处仅在于，本实施例中的保持恒温的方法在步骤S30之前还包括步骤：S80：当外部环境温度超出预设温度范围且超出的温度值大于预设超出范围时，打开保温桶，保温桶中的干冰吸热升华得到的低温二氧化碳气体直接排放至保温桶的外部环境中。也就是说，当检测到外部环境温度过高时，低温二氧化碳气体不是通过集热结构来吸收外部热量，而是直接排放到外部环境中来吸收热量，从而实现外部环境的快速降温。本实施例中的保持恒温的方法还包括步骤S90：当外部环境温度超出预设温度范围且超出的温度值小于预设超出范围时，则执行步骤S30。也就是说，当外部环境温度比预设温度范围高，但却不是很高时，将保温桶中的低温二氧化碳气体输入至集热结构处，在集热结构处与外部环境进行热交换，也就是说，集热结构处仅进行小范围的温度调节，这样设置时对温度的控制效果更好，且温度调节效率高。

具体实施例四

本具体实施例公开了保持恒温的设备的一种较为优选地实施例，包括保温桶1、集热结构2、温度传感器4及控制器5，保温桶1用于储存干冰，集热结构2通过一气体管道与保温桶1连通，在保温桶1与集热结构2之间的气体管道上设有第一电控阀3，第一电控阀3用于开关气体管道，温度传感器4设置在保温桶1的外部，用于检测保温桶1的外部环境温度；控制器5与第一电控阀3和温度传感器4电连接，当温度传感器4检测到的外部环境温度超出预设温度范围时，控制器5控制打开所述第一电控阀3，使保温桶1与集热结构2连通。保温桶可以透过其保温层吸收一小部分周围环境中的热量，这些热量可以让干冰进行部分升华，升华后的气态二氧化碳在保温干冰桶内进行暂存、储压。第一电控阀3打开后，保温桶中的低温二氧化碳气体进入至集热板中进行温度调节。本实施例中的，保持恒温的设备可以集成安装在一外壳A中。

具体的，保持恒温的设备还包括计时器(图中未示出)和快速排放管道6，计时器与控制器5电连接，当控制器5控制打开第一电控阀3时的同时控制打开计时器，快速排放管道6的进气口通过集热结构2与保温桶1连通，其出气口位于保温桶1的外部环境中，快速排放管道6用于将保温桶1中的低温二氧化碳气体排放到保温桶1的外部环境中，快速排放管道6上设有一第二电控阀7，第二电控阀7与控制器5电连接，当计时器的计时到达预设时间后，温度传感器4再次检测保温桶的外部环境温度，若外部环境温度仍超出预设温度范围，则控制器5控制打开第二电控阀7，使保温桶1中的低温二氧化碳气体通过快速排放管道6排放到保温桶1的外部环境，从而使外部环境温度可以快速降低。

具体的，保持恒温的设备还包括压力传感器10和泄压管道8，压力传感器10设置在保温桶1中，且与控制器5电连接，压力传感器10检测保温桶1内的气压并将其发送至控制器5，泄压管道8与保温桶1连通，泄压管道8用于将保温桶1中的低温二氧化碳气体排放到外部大气中，泄压管道8上设有泄压阀9，泄压阀9与控制器5电连接，用于打开或关闭泄压管道8。当压力传感器10检测到的保温桶1中的气压超过第一预设气压范围时，控制器5控制打开泄压管道8上的泄压阀9，保温桶1中的低温二氧化碳气体排放到外部大气中，从而避免保温桶1中气压过高，如果直接排放到保温桶的外部环境中而不是大气中，则可能会导致保温桶的外部环境温度过低。

具体的，保持恒温的设备还包括加压泵11，通过一连通管道与保温桶1连通，用于加大保温桶1中的气压至预设气压，且加压泵11还与控制器5电连接，控制器5控制打开或关闭加压泵11，加压泵11和保温桶1之间的连通管道上还设有一止回阀12。当压力传感器10检测到的保温桶1中的气压小于第二预设气压范围时，控制器5控制打开加压泵11，加压泵11向保温桶中注入空气使保温桶中气压升高至足以排出。

本实施例中，控制器5与一电池13电连接，且控制器5还与震动传感器14、GPS定位装置15、光感传感器16电连接，通过震动传感器14可以检测设备行走过程中的震动情况，通过GPS定位装置15可以获取位置信息对设备进行定位，通过光感传感器16可以检测设备的光照数据，以上信息数据及环境温度信息等数据通过WLAN网络传送至远端服务器。

本实施例中的保持恒温的设备结构简单，制作成本低，且容易控制，可以使保温桶外的外部环境温度保持在预设的温度范围内。利用固体二氧化碳作为冷源，并对冷源的冷量进行受控释放，使得冷源附近的环境温度可以控制在一定范围之内，并且延长了固态二氧化碳升华时间，减少固体二氧化碳的量的使用。与当前采用不可控低温冷媒进行制冷的方式相比较，实现了低能耗控温，且减少了预冷时间。

当然，在其他保持恒温的设备的具体实施例中，计时器、快速排放管道均可以选择性设置；压力传感器、泄压管道及加压泵等也可以选择性设置，此处不再一一赘述。

具体实施例五

具体实施例五公开了保持恒温的设备的另外一种实施例，其结构与具体实施例四基本相同，不同之处仅在于，快速排放管道的设置方式不同，在本实施例中，快速排放管道的进气口直接与保温桶连通，也就是说，当打开保温桶的预设时间后，若保温桶的外部环境温度仍超出预设温度范围时，保温桶中的低温二氧化碳气体不通过集热结构，而是直接从保温桶中排放到外部环境中，这样设置可以实现外部环境的快速降温。本实施例中的保持恒温的设备可以提高温度调节效率。

具体实施例六

具体实施例六公开了保持恒温的设备的另外一种实施例，其结构与具体实施例四基本相同，不同之处仅在于，本实施例中不设置计时器，而是在控制器设置一选择判断模块，控制器还包括一选择判断模块，该选择判断模块分别与温度传感器和快速排放管道上的第二电控阀电连接，该选择判断模块接收温度传感器的检测到的外部环境温度信息，当该选择判断模块判断出其接收的外部环境温度超出预设温度范围，且超出的温度大于预设超出范围时，选择判断模块判断控制打开第二电控阀，使保温桶中的低温二氧化碳气体排放到外部环境中。当该选择判断模块判断出其接收的外部环境温度超出预设温度范围，且超出的温度小于预设超出范围时，则打开第一电控阀，使保温桶中的低温二氧化碳气体排放到集热结构中进行温度调节。

也就是说，在实施例四中的保持恒温的设备是通过计时器的计时，在通过集热结构降温一段时间后，若温度还没有降低，就将保温桶中的低温二氧化碳直接排放到外部环境中进行快速降温，而在本实施例中的保持恒温的设备是在获取了温度传感器的温度信息后，直接判断，若外部环境温度过高，就不在集热结构处进行吸热降温，而是直接将保温桶中的低温二氧化碳气体排放到外部环境中进行吸热降温，从而实现外部环境的快速降温。

本实施例中的保持恒温的设备也可以有效提高温度调节效率。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种保持恒温的方法，其特征在于，包括步骤：

S10：将干冰保存在保温桶中；

S20：检测所述保温桶的外部环境温度；

S30：当所述保温桶的外部环境温度超出预设温度范围时，打开所述保温桶，所述保温桶中的干冰吸热升华得到的低温二氧化碳气体被输送至一集热结构处，所述低温二氧化碳气体通过所述集热结构吸收外部环境中的热量。

2.根据权利要求1所述的保持恒温的方法，其特征在于，还包括步骤：

S40：在打开所述保温桶后的预设时间后，再次检测所述保温桶的外部环境温度；

S50：当所述保温桶的外部环境温度仍超出所述预设温度范围时，打开所述保温桶与外部环境连通的快速排放口，所述保温桶中的干冰吸热升华得到的低温二氧化碳气体通过所述快速排放口排放到所述外部环境中。

3.根据权利要求2所述的保持恒温的方法，其特征在于：

在所述步骤S50中，所述保温桶中的干冰吸热升华得到的低温二氧化碳气体直接通过所述快速排放口排放到所述外部环境中；

或；

在所述步骤S50中，所述保温桶中的干冰吸热升华得到的低温二氧化碳气体先通过所述集热结构，然后再通过所述快速排放口排放到所述外部环境中。

4.根据权利要求1所述的保持恒温的方法，其特征在于，还包括步骤：

S60：检测所述保温桶中的气压，当检测到所述保温桶中的气压大于第一预设气压范围时，打开所述保温桶的气体排放口，将所述保温桶的气体排放到大气中；

和/或；

S70：检测所述保温桶中的气压，当检测到所述保温桶中的气压小于第二预设气压范围时，向所述保温桶中注入外部空气直至所述保温桶中的气压达到第二预设气压范围。

5.根据权利要求1所述的保持恒温的方法，其特征在于：

在步骤S30之前，还包括步骤：

S80：当所述外部环境温度超出预设温度范围且超出的温度值大于预设超出范围时，打开所述保温桶，所述保温桶中的干冰吸热升华得到的低温二氧化碳气体直接排放至所述保温桶的外部环境中；

S90：当所述外部环境温度超出预设温度范围且超出的温度值小于预设超出范围时，执行步骤S30。

6.一种保持恒温的设备，其特征在于，包括：

保温桶，用于储存干冰；

集热结构，通过一气体管道与所述保温桶连通；

第一电控阀，设置在所述保温桶与所述集热结构之间的气体管道上，用于开关所述气体管道；

温度传感器，设置在所述保温桶的外部，用于检测所述保温桶的外部环境温度；

控制器，与所述第一电控阀和温度传感器电连接，当所述温度传感器检测到的所述外部环境温度超出预设温度范围时，所述控制器控制打开所述第一电控阀。

7.如权利要求6中所述的保持恒温的设备，其特征在于，还包括：

计时器，与所述控制器电连接，当所述控制器控制打开所述第一电控阀时的同时控制打开所述计时器；

快速排放管道，其进气口与所述保温桶连通，其出气口位于所述保温桶的外部环境中，用于将所述保温桶中的低温二氧化碳气体排放到所述保温桶的外部环境中；

第二电控阀，设置所述快速排放管道上，与所述控制器电连接。

8.如权利要求7中所述的保持恒温的设备，其特征在于：

所述快速排放管道的进气口直接与所述保温桶连通；

或；

所述快速排放管道的进气口通过所述集热结构与所述保温桶连通。

9.如权利要求6中所述的保持恒温的设备，其特征在于，还包括：

压力传感器，设置在所述保温桶中，与所述控制器电连接，用于检测所述保温桶内的气压并将其发送至所述控制器；

泄压管道，与所述保温桶连通，用于将所述保温桶中的低温二氧化碳气体排放到外部大气中；

泄压阀，设置在所述泄压管道上，与所述控制器电连接，用于打开或关闭所述泄压管道。

10.如权利要求6中所述的保持恒温的设备，其特征在于，还包括：

压力传感器，设置在所述保温桶中，与所述控制器电连接，用于检测所述保温桶内的气压并将其发送至所述控制器；

加压泵，与所述保温桶连通，用于加大所述保温桶中的气压至预设气压，且所述加压泵还与所述控制器电连接，所述控制器控制打开或关闭所述加压泵；

止回阀，设置在所述加压泵和所述保温桶之间的连通管道上。