CN1162731A

CN1162731A - 冷藏室温度控制装置

Info

Publication number: CN1162731A
Application number: CN 97102824
Authority: CN
Inventors: S·N·沃尔德伦
Original assignee: BOC Group Ltd
Current assignee: BOC Group Ltd
Priority date: 1996-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 1997-10-22

Abstract

一种控制温室的温度的方法，该方法包括在该温室内提供用于分散汽化的生命保障制冷气体的装置以便补充和/或取代通常设置在该温室中的机械制冷系统14。这种制冷气体是可供呼吸的，以便于操作者进入该温室中而不会发生任何危险。此外，这种制冷系统的制冷能力要比目前已知的任何一种机械制冷系统所具有的制冷能力大得多，因此可以获得增强的制冷工件能力。

Description

冷藏室温度控制装置

本发明涉及一种温度控制装置，更具体地(但不是唯一的)说，本发明涉及一种用于制冷用途的温度控制装置。

目前已知的制冷装置通常包括用来冷却空气的机械制冷装置，在该空气中储存有诸如易腐败的食品之类的物品。通常，食品被储存在一个建好的实用空间或房间中，该房间与周围环境相隔离并且直接连接在该制冷装置上。该装置的尺寸大小和制冷能力必须足以保证即便在最热的天气和/或最大需求量期间也能提供充分的制冷。该最大需求量(例如发生在有一批新的物品需要冷藏时)的物品被储存在储存室中。通常，此时需要增加一台用户要化去很大费用才能得到的临时的冷藏储存装置。除此以外，下面将会理解到，以提供一个足够大的机械制冷系统为代价来解决偶而发生的最大需求量也是不合要求的。此外，通常需要提供一个备用的制冷系统，以便在该主系统进行维修或者发生故障时使用。

本发明的目的在于提供一种控制温室内的温度的方法，该方法可以减少和克服与目前已知的制冷系统有关的问题。

因此，本发明提供一种控制温室内的温度的方法，该方法包括形成一个其内部受到温度控制的隔热的温室；提供一个用来储存大量可供呼吸的液化的生命保障气体的储存容器；在所述的隔热温室内提供一个分配装置，该分配装置用来分配所述的气体并且包括在分配时用来汽化该气体的汽化装置；以汽化形式从该分配装置分配该气体，使得该汽化气体可用来冷却温室内的任何空气，从而使温室中的温度降低。

最好，该气体以当其完全汽化时具有的氧气浓度为18％-23％之间的气体的形式提供。这种气体是可供呼吸的和能保障生命的并且不存在显著增强的着火危险，在这方面比自然空气安全得多。

最好，该气体的剩余部分以氮气形式提供。

该方法可以包括提供多个在该温度内延伸、用来容纳所述的液化气体的喷射管和多个沿着该喷射管设置、用来使气体汽化并且从该喷射管分配由此使该汽化气体分散在该温室内的步骤。

在一个特别有利的装置中，该方法包括在该温室内提供温度传感装置和可操纵地互相连接的控制装置和分配装置以及使所述的传感装置和控制装置允许或阻止制冷剂流过以便使该温室内的温度保持在一个预定范围内的步骤。

在一个特别有利的装置中，该方法包括以临时结构形式提供隔热温室的步骤。

最好，该方法包括提供以泡式包装材料形式的隔热温室，该材料具有一个大体上为4-5毫米的气隙并且具有内和外反射表面，以便少热量从该材料中的通过。

在本发明的另一个实施例中，提供了一种用来操纵包括一个用于储存待制冷物品的温室和一个用于使该温室内的空气制冷并且把该空气保持在一个预定温度范围内的机械制冷装置的制冷系统的方法，该方法包括从在该温室内的多个喷嘴分配出大量可供呼吸的生命保障制冷气体，由此冷却或进一步冷却该温室中的空气的步骤。

在一个特别有利的装置中，该制冷气体分配器在制冷系统的起动阶段进行工作，由此更加速温室内空气的冷却。

最好，该制冷气体在制械制冷系统工作期间进行分配，由此在需要加强冷却效果期间可用来补充所述的制冷系统。

在某些装置中，制冷气体可以在机械制冷系统工作期间连续地进行分配，由此补充了机械制冷系统并且提高了其制冷能力。

图1示出了一种现有技术的冷藏库；

图2是适用于根据本发明方法运行的冷藏库的剖视图；

图3是另外一种供气装置的示意图；以及

图4是设置在图2中的隔热材料的剖视图。

参看图1，冷藏库通常包括例如房屋10这样的隔热的温室，该温室具有入口12和在该温室内用于抽取、制冷然后返回空气的机械制冷装置14。这类系统必须提供一台具有足够制冷能力的制冷装置14，以适应在空气制冷要求方面的显著变化。例如，虽然在稳定条件下保持一个已经建立的温度是比较容易的，但是要提供足够的急冷能力以适应大批量需要急冷的产品加入和/或从该温室中取出的情况则是困难的，有时是不可能的。特别是处于高环境温度的情况下，此时热量渗入温室就成为一个严重的问题。此外，新鲜农产品进入温室时将处于比常温更高的某个温度上，因此当它储存在温室中时将需要更多的制冷。某些机械系统甚至在当它以其全部容量运行时也不能满足其中的最大需求量。因此，农产品的完好性就可能受到损害。

参看图2可知，图1的温室可补充以液体制冷剂喷射管装置16和储存在储存容量20中的大量可呼吸的液化的生命保障气体18。喷射管16在该温室内延伸并且每根喷射管都设置有多个沿着该喷射管设置用来使液化气体汽化并且从管中喷出的喷嘴22，由此使该汽化气体在温室内沿图中箭头A所示方向散开。通常，储存在温室内的农产品24被叠放在货架26上，以形成由空间隔开的许多排，送货车或叉式装载车可以从该空间中通过。通过适当的配置喷射管16和喷嘴22，可以保证汽化气体朝着这些敞开区域向下并且到达位于每叠货物的最远处的农产品上。在一种特别有利的装置中，该制冷装置还包括设置在温室内并且靠近储存于其中的任何农产品24的一个温度传感器28，用来监测该温室内的温度并把该数据提供给控制装置30，该装置可操纵地连接在控制阀32上，该阀可用来当需要时允许或阻止制冷气体的流过，以保持温室内的温度在规定的范围以内。应当指出，上述装置的使用可以与机械制冷装置14无关，该机械制冷装置是可以任选的，因而在图2中以虚线表示。该工作方式的细节将在本文的后面提供。

应当指出，温室10可以采取现有温室的形式或者采取一种隔热的临时结构的形式，如在图2中以32所更准确地示出的那样。该临时结构只需要包括一个简单的框架和一个隔热涂层，该涂层可以采取例如泡形包装材料板36这种形式，这在图4中可以清楚地看到。这种材料包括在内和外表面42、44之间形成的截留空气的气泡40。最好，每个内和外表面42、44上设置有一层很薄的反射表面46、48，以减少通过该隔热材料的热量。这种涂层46、48在现有技术中是众所周知的，因而此处就不再作进一步说明。但是业已发现，使该内和外表面42、44之间的空隙大体上为4-5毫米时能获得最佳的隔热性能。

可供呼吸的液化气体18可以是在生产气源时由液氮和液氧按下述要求混合而成的这样一种混合物，使得所提供的该混合物在完全汽化时能够分配其氧气浓度在18％-23％之间的气体。为方便起见，该液化气体的其余部分包括氮气。但是应当指出，其他的气体元素也可以提供，只要发现这种添加剂合乎需要就行。虽然所要求的液体形式的实际混合比与在储存和输送过程中的“浓缩”情况密切相关，然而业已发现，该液氮与液氧的混合物具有惊人的稳定性，几乎没有浓缩发生。实际上，浓缩只在该液体混合物汽化时发生，因而它是储罐加热的函数。对储罐的任何加热都将导致该储罐的顶部空间内的挥发性氮的蒸发和汽化。这种汽化将使剩余液体略微富含挥发性较小的氧。只要容器没有造成超压并且无需排出汽化的气体，这种浓缩是可以忽略不计的。但是，在实践中如果容器中的液体确实产生了过度浓缩，那么就应将剩余气体排出并且重新注满该容器。

最终以汽化形式存在的氧气的百分比应该足以提供不存在着火危险的、舒适的可供呼吸的气体。实际上，业已发现，在完全汽化状态下，氧气的体积百分比在18％-23％之间的氧气浓度能在提供生命保障的足够氧气同时还能防止火险。

在本领域内技术熟练的人完全能清楚地了解产生一种当完全汽化时能提供处于上述范围内的氧气浓度的气体混合物所需要的混合工艺。但是我们此处仍通过实例提供下列计算结果。

基本数据

沸点时 0℃时

氧气浓度 1140公斤/米³(183℃时) 1.429公斤/米³

氮气浓度 808.1公斤/米³(196℃时) 1.2505公斤/米³

实例1

所需要的气体是在0℃时一次从喷嘴射出氧气体积百分比为18％的气体(其余为氮气)

假设容积为1000米³。

所需要的氧气质量＝18×1.429＝25.722公斤

所需要的氮气质量＝82×1.2505＝102.541公斤

因此，氧气的重量量百分比为19.96％

因此，液体将需要与氧气相同的质量比例。

因此，假设液体负荷为100公斤，则25.722公斤的氧气与22.56升的液体体积相对应，而102.541公斤的氮气与126.90升的液体体积相对应。

实例2

所需要的气体是在0℃时氧气体积百分比为21％的气体。

每100米³所需要的氧气质量＝30.009公斤

每100米³所需要的氮气质量＝98.789公斤

所以，氧气的重量百分比为23.3％

假设液体负荷为100公斤

23.30公斤的氧＝20.439升(沸点时)

76.70公斤的氮＝94.91升(沸点时)

实例3

所需要的气体是在0℃时氧气体积百分比为22％的气体。

每100米³所需要的氧气质量＝31.438公斤

每100米³所需要的氮气质量＝97.539公斤

所以，氧气的重量量百分比为24.37％

假设液体负荷为100公斤

24.37公斤的氧＝21.38升(沸点时)

75.63公斤的氮＝93.59(沸点时)

实例4

所需要的气体是在0℃时氧气体积百分比为23％的气体。

每100米³所需要的氧气质量＝32.867公手

每100米³所需要的氮气质量＝96.288公斤

所以，氧气的重量百分比为25.45％

假设液体负荷为100公斤。

25.45公斤的氧＝29.013升(沸点时)

74.55公斤的氮＝60.244升(沸点时)

另一个办法是，液氮和液氧的单独容器60、62可用来向位于控制阀32上游的混合装置64分别供应其液体。供给混合器64的气体以所要求的比例混合，使得它以汽化形式提供的气体浓度既是可以呼吸的，又是可以保障生命的。

上述装置的运行十分简单并且包括检测该温度内部的湿度和操纵控制阀32的步骤，以允许或禁止来自储存容器20或60、62的制冷气体的流动，以使它流入喷射管16并且以能使该汽化气体分散在温室内的方式通过喷嘴22排出。控制装置30通过使它保持在由装置的操纵者所设定的预定温度范围内的某个温度而进行操纵。每当该装置与机械制冷装置14一起使用时，应当理解其工作方式可以改变为多种不同方式中的任何一种方式。例如，制冷气体可以在该制冷系统的起动阶段分配，由此可以更快速地冷却该温室内的气体。实际上，业已证实，这种制冷系统的急冷能力可以在短至8分钟的时间周期内使温室内部从室温被急冷到某个制冷温度。这种情况与目前已知的机械系统为达到同样的制冷温度通常需要花费几个小时的情况形成了鲜明对照。显然，温度快速下降的优点可使操作者在温室尚未用来冷却位于其中的物品的期间内关闭任何一台机械制冷装置，同时即便在最短的通知期限内仍能保证制冷气体的供应。在另一种工作方式中，该制冷系统靠在一台常规的机械制冷系统的旁边受到操纵，当需要加强冷却效果的时候可对所述的常规系统进行补充。通常，这种情况可能是在高室温的白天和/或当大量新鲜农产品被送入温室中制冷时发生。如果需要，该制冷系统可以在机械制冷系统14工作期间连续地进行工作，由此对系统14进行补充并且可使其制冷容量显著减小。在这种工作方式中，对于给定的温室容积，可以使用比常规机械制冷系统小得多的机械制冷系统。本发明以及它与机械制冷系统14的组合的其他优点也呈现在操作者面前。例如，对于机械制冷系统14通常都需要提供一个备用系统，但是如果使用了一个上述公开的制冷系统，该备用系统就可以省去。此外，本发明装置及其工作方法便于用来在温室用于储存易腐败物品的同时，对单个机械制冷系统进行维修。除上述各项以外，应当指出，本发明装置还可以用来对现有温室10进行补充，由此可对操作者提供一个适应短期过量需求的经济的方法。在这种装置中，示于图2的临时结构可以被加入到例如图1的永久结构中。一旦该过量需求停止，就可以把该临时结构卸去，与此有关的空间就可恢复其正常用途。

Claims

1.一种控制温室内的温度的方法，该方法包括：

a)形成一个其内部受温度控制的隔热的温室；

b)提供一个用来储存大量可供呼吸的液化的生命保障气体的储存容器；

c)在所述的隔热温室内提供一个分配装置，该分配装置用来分配所述的气体并且包括在分配时用来汽化该气体的汽化装置；

d)以汽化形式从该分配装置分配该气体，使得该汽化气体可用来冷却温室内的任何空气，从而使温室中的温度降低。

2.如权利要求1中所述的方法，其中当完全汽化时该气体以氧气浓度在18％-23％之间的气体的形式提供。

3.如权利要求1中所述的方法，其中该气体的剩余部分以氮气的形式提供。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中该方法还包括提供多个在该温室内延伸、作来容纳所述的液化气体的喷射管和多个沿着该喷射管设置的、用来使气体汽化并且从该喷射管分配由此使该汽化气体分散在该温室内的步骤。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中该方法还包括在该温室内提供温度传感装置和可纵地互相连拉的控制装置和分配装置以及使所述的传感装置和控制装置允许或阻止制冷剂流过以便使该温室的温度保持在一个预定范围内的步骤。

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，包括以临时结构的形式提供隔热温室的步骤。

7.如权利要求6中所述的方法，包括提供泡式包装材料形式的隔热温室，该材料具有一个大体上为4-5毫米的气隙并且具有内和外反射表面，以便减少热量从该材料中的通过。

8.一种用来操纵包括一个用于储存待制冷物品的温室和一个用于使该温室内的空气制冷并且把该空气保持在一个预定的温度范围内的机械制冷装置的制冷系统的方法，该方法包括从在该温室内的多个喷嘴分配出大量可供呼吸的生命保障致冷气体，因此冷却或进一步冷却该温室中的空气的步骤。

9.如权利要求8中所述的方法，其中该制冷气体在该制冷系统的起动阶段进行分配，由此更加速该温室内空气的冷却。

10.如权利要求8或9中所述的方法，其中，该制冷气体在该机械制冷系统工作期间进行分配，由此在需要增强冷却效果期间可用来补充所述的制冷系统。

11.如权利要求8-10中任一项所述的方法，其中该制冷气体在该机械制冷系统工作期间连续地进行分配，由此补充了该机械制冷系统并且提高了其制冷能力。

12.一种大体上如本文参考附图1-4所说明的方法。