CN117469894A - 气压平衡装置、低温保存箱及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种气压平衡装置、低温保存箱及其控制方法。所述气压平衡装置包括：温度检测装置，用于检测箱体内的温度；第一压力检测装置，用于检测箱体内的气压；第二压力检测装置，用于检测箱体外的气压；阀门组件，设于空气流路处，空气流路设于箱体或箱门的发泡层且连通箱体内外；控制器，与温度检测装置、第一压力检测装置、第二压力检测装置和阀门组件连接，并用于根据温度检测装置、第一压力检测装置、第二压力检测装置的检测结果控制阀门组件的开度，以调整通过空气流路进入箱体内的进气量。所述气压平衡装置能根据箱体内的温度和气压及箱体外的气压控制阀门组件的开度，实现精准控制补气量，有助于在促进气压平衡的同时减少箱内温升。
Description
技术领域
本申请涉及制冷技术领域，尤其涉及一种气压平衡装置、低温保存箱及其控制方法。
背景技术
随着科学技术的发展和生活品质的提高，低温制冷技术在医疗卫生、食材仓储等方面的利用越发广泛，制冷温度不再局限于常规低温，特别是医用低温保存箱需要达到更低的温度，例如-60~-150℃。
虽然医用低温保存箱在低温储存方面效果显著，但在箱体内外气压不平衡时（如稳定运行阶段打开箱门又关闭后箱体内气压短时间内降低，与外界环境形成较大气压差），短时间内无法在兼顾箱内温度的前提下打开箱门。
发明内容
本申请提供了一种气压平衡装置、低温保存箱及其控制方法，以解决箱体内外气压不平衡时短时间内无法在兼顾箱内温度的前提下打开箱门的问题。
第一方面，本申请提供了一种气压平衡装置，所述气压平衡装置包括：温度检测装置，用于设置在箱体内，以检测所述箱体内的温度；第一压力检测装置，用于设置在所述箱体内，以检测所述箱体内的气压；第二压力检测装置，用于设置在所述箱体外，以检测所述箱体外的气压；阀门组件，用于设置在空气流路处，所述空气流路设置在所述箱体或箱门的发泡层内且连通所述箱体内和所述箱体外，所述箱体具有开口，所述箱门用于打开或关闭所述开口；控制器，与所述温度检测装置、所述第一压力检测装置、所述第二压力检测装置和所述阀门组件连接，并用于根据所述温度检测装置、所述第一压力检测装置、所述第二压力检测装置的检测结果，控制所述阀门组件的开度，以调整通过所述空气流路进入所述箱体内的进气量。
本申请实施例的气压平衡装置，控制器与温度检测装置、第一压力检测装置、第二压力检测装置和阀门组件连接，并用于根据温度检测装置、第一压力检测装置、第二压力检测装置的检测结果控制阀门组件的开度，以调整通过空气流路进入箱体内的进气量，这样可根据箱体内的温度和气压以及箱体外的气压来控制阀门组件的开度，能够实现精准控制补气量，有助于在促进气压平衡的同时减少箱内温升。
在一种可能的实现方式中，所述控制器用于在所述箱体内的气压和所述箱体外的气压的差值大于第一预设阈值的情况下，根据温度预警值与所述箱体内的温度的差值、预设等待开门时长以及所述阀门组件的开度之间的对应关系，确定所述阀门组件的开度；或，所述控制器用于在所述箱体内的气压和所述箱体外的气压的差值小于或等于第一预设阈值的情况下，控制所述阀门组件的开度为零并输出第一提示信息，其中，所述第一提示信息用于指示所述箱门能够打开。
也就是说，在该实现方式中，在箱体内外气压差较大的情况下，可以根据温度预警值、箱体内的温度和预设等待开门时长确定阀门组件的开度，以便减小箱体内外气压差，进而实现尽快打开箱门；在箱体内外气压差较小的情况下，可以输出提示信息，以便提示用户可以打开箱门。
在一种可能的实现方式中，所述阀门组件包括：壳体，包括主壳体和伸出部，所述伸出部在所述主壳体内相对所述主壳体的内表面凸出设置，且所述伸出部和所述伸出部对应连接的所述主壳体的部分上贯穿设置有螺纹孔；阀针，设置在所述螺纹孔内，所述阀针的一端能够伸出所述主壳体，且用于设置在所述空气流路处，所述阀针的另一端位于所述主壳体内；旋转件，在所述主壳体内与所述伸出部转动连接，并夹持所述阀针的另一端；电磁线圈，在所述主壳体外围绕所述主壳体设置，所述控制器通过控制所述电磁线圈接收的脉冲电信号能够控制所述旋转件的转动方向和转动角度，以带动所述阀针相对所述伸出部螺旋转动，进而调整所述阀针遮挡所述空气流路的程度，实现控制所述阀门组件的开度。
也就是说，在该实现方式中，通过电磁线圈驱动旋转件转动，并带动阀针螺旋转动，可改变阀针伸出主壳体的长度，进而调整阀针遮挡空气流路的程度，实现控制阀门组件的开度，以便精准控制补气量。
在一种可能的实现方式中，所述旋转件包括：联动件，在所述主壳体内可转动地安装在所述伸出部上，并夹持所述阀针的另一端；磁性转子，与所述联动件固定连接，所述电磁线圈接收所述脉冲电信号时能够驱动所述磁性转子转动，以带动所述联动件转动。
也就是说，在该实现方式中，为了方便加工制造和安装，旋转件可包括联动件和磁性转子，联动件可与伸出部转动连接并夹持阀针，电磁线圈可带动磁性转子和与磁性转子连接的联动件一起转动。
在一种可能的实现方式中，所述联动件的外周面和所述磁性转子的内周面中的一者上设置有第一凹槽，另一者上设置有第一凸出部，所述第一凸出部能够安装在所述第一凹槽内，以使所述联动件与所述磁性转子固定连接；和/或，所述联动件上贯穿设置有台阶孔，所述台阶孔包括第一孔体和第二孔体，所述第一孔体的内周面和所述伸出部的外周面中的一者上设置有第二凹槽，另一者上设置有第二凸出部，所述伸出部设置在所述第二孔体内，且抵靠所述台阶孔的台阶面设置，所述第二凸出部能够安装在所述第二凹槽内，以使所述联动件与所述伸出部转动连接，所述阀针穿过所述螺纹孔和所述第二孔体设置，所述联动件在所述第二孔体处与所述阀针夹紧配合。
也就是说，在该实现方式中，可通过凹槽和凸出部配合的结构实现联动件与磁性转子固定连接，以及联动件与伸出部转动连接，这样结构简单，方便加工制造和安装，有助于降低成本。
第二方面，本申请提供了一种低温保存箱，所述低温保存箱包括：箱体和设置在所述箱体上的箱门，所述箱体具有开口，所述箱门用于打开或关闭所述开口，所述箱体和所述箱门中的至少一者的发泡层内设置有连通所述箱体内和所述箱体外的空气流路；上述的气压平衡装置，所述气压平衡装置的阀门组件在所述发泡层内设置在所述空气流路处，所述气压平衡装置的温度检测装置和第一压力检测装置设置在所述箱体内，所述气压平衡装置的第二压力检测装置设置在所述箱体外。
第三方面，本申请提供了一种低温保存箱的控制方法，所述控制方法包括：在确定需要打开所述低温保存箱的箱门的情况下，获取所述低温保存箱的箱体内的气压和箱体外的气压，其中，所述箱体具有开口，所述箱门用于打开或关闭所述开口；在确定所述箱体内的气压和所述箱体外的气压的差值大于第一预设阈值的情况下，获取所述箱体内的温度和预设等待开门时长；根据温度预警值与所述箱体内的温度的差值、所述预设等待开门时长以及阀门组件的开度之间的对应关系，确定所述阀门组件的目标开度，其中，所述箱体或箱门的发泡层内设置有连通所述箱体内和所述箱体外的空气流路，所述阀门组件设置在空气流路处；控制所述阀门组件的开度至所述目标开度，以调整通过所述空气流路进入所述箱体内的进气量。
也就是说，在该实现方式中，通过考虑箱体内的温度和气压以及箱体外的气压来控制阀门组件的开度，能够实现精准控制补气量，有助于在促进气压平衡的同时减少箱内温升。
在一种可能的实现方式中，所述根据温度预警值与所述箱体内的温度的差值、所述预设等待开门时长以及所述阀门组件的开度之间的对应关系，确定所述阀门组件的目标开度，包括：确定所述预设等待开门时长对应的时间区间；在所述时间区间内，根据所述温度预警值与所述箱体内的温度的差值对应的温度区间及所述温度区间与所述阀门组件的开度之间的对应关系，确定所述阀门组件的目标开度；或，确定所述温度预警值与所述箱体内的温度的差值对应的温度区间；在所述温度区间内，根据所述预设等待开门时长对应的时间区间及所述时间区间与所述阀门组件的开度之间的对应关系，确定所述阀门组件的目标开度。
也就是说，在该实现方式中，为了方便控制阀门开度，可将温度预警值与箱体内的温度的差值划分为多个温度区间，并将预设等待开门时长划分为多个时间区间，不同温度区间和/或不同时间区间对应的阀门组件的开度可不同，以便实现精准控制补气量，在促进气压平衡的同时减少箱内温升。
在一种可能的实现方式中，所述控制方法还包括：在平衡时长小于或等于所述预设等待开门时长的情况下，确定所述箱体内的气压和所述箱体外的气压的差值小于或等于所述第一预设阈值，控制所述阀门组件的开度为零和输出第一提示信息，所述第一提示信息用于指示所述箱门能够打开；或，在平衡时长小于或等于所述预设等待开门时长的情况下，确定所述箱体内的气压和所述箱体外的气压的差值大于所述第一预设阈值，返回获取所述箱体内的温度和所述预设等待开门时长的步骤；其中，所述平衡时长为所述阀门组件保持所述目标开度的持续时间。
也就是说，在该实现方式中，由于阀门组件的开度不同，箱体内的温度随着时间的推移也会发生变化，如果在预设等待开门时长内，箱体内外气压的差值小于或等于第一预设阈值，此时可以打开箱门。
在一种可能的实现方式中，所述控制方法还包括：在平衡时长大于所述预设等待开门时长的情况下，输出第二提示信息，所述第二提示信息用于指示是否紧急打开所述箱门，其中，所述平衡时长为所述阀门组件保持所述目标开度的持续时间；在确定紧急打开所述箱门的情况下，控制所述阀门组件保持最大开度，直至确定所述箱体内的气压和所述箱体外的气压的差值小于或等于所述第一预设阈值时控制所述阀门组件的开度为零，并输出第一提示信息，所述第一提示信息用于指示所述箱门能够打开；在确定不紧急打开所述箱门的情况下，返回判断所述箱体内的气压和所述箱体外的气压的差值是否大于所述第一预设阈值的步骤。
也就是说，在该实现方式中，由于阀门组件的开度不同，箱体内的温度随着时间的推移也会发生变化，如果在预设等待开门时长内，箱体内外气压的差值仍大于第一预设阈值，此时可以确定是否紧急打开箱门，如果需要紧急打开箱门，则控制阀门组件的开度最大，以便尽快减小箱体内外气压差，进而在箱体内外气压差较小时打开箱门；如果不需要紧急打开箱门，则可以继续等待，直至箱体内外气压差小于或等于第一预设阈值。
第四方面，本申请提供了一种低温保存箱，所述低温保存箱包括处理器和存储器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的低温保存箱的控制程序，以实现上述第三方面所述的低温保存箱的控制方法的步骤。
第五方面，本申请还提供了一种计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述第三方面所述的低温保存箱的控制方法的步骤。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例提供的气压平衡装置，控制器与温度检测装置、第一压力检测装置、第二压力检测装置和阀门组件连接，并用于根据温度检测装置、第一压力检测装置、第二压力检测装置的检测结果控制阀门组件的开度，以调整通过空气流路进入箱体内的进气量，这样可根据箱体内的温度和气压以及箱体外的气压来控制阀门组件的开度，能实现精准控制补气量，有助于在促进气压平衡的同时减少箱内温升。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本申请实施例提供的一种气压平衡装置的结构示意图；
图2A为本申请实施例提供的一种低温保存箱的局部结构示意图；
图2B为图2A所示的低温保存箱的另一种状态的局部结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种低温保存箱的控制方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的又一种低温保存箱的控制方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的另一种低温保存箱的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
医用低温保存箱在系统稳定运行阶段箱内温度较低（一般-60~-150℃），因此，在首次打开箱门后箱内冷空气与室内热空气进行了一定的热交换与气体流动，箱内整体温度升高，关门后箱内空气获得冷量温度降低，进而箱内气压短时间内降低，与外界环境形成气压差，短时间内造成开门难的问题。
为了解决现有技术中箱体内外气压不平衡时短时间内无法在兼顾箱内温度的前提下打开箱门的技术问题，本申请提供了一种气压平衡装置，通过考虑箱体内的温度和气压以及箱体外的气压来控制阀门组件的开度，能够实现精准控制补气量，有助于在促进气压平衡的同时减少箱内温升。
图1为本申请实施例提供的一种气压平衡装置的结构示意图。如图1所示，气压平衡装置包括温度检测装置1、第一压力检测装置2、第二压力检测装置3、阀门组件4和控制器5。温度检测装置1用于设置在箱体内，以检测箱体内的温度，例如，检测箱体内的实时温度。第一压力检测装置2用于设置在箱体内，以检测箱体内的气压。第二压力检测装置3用于设置在箱体外，以检测箱体外的气压。阀门组件4用于设置在空气流路处，空气流路设置在箱体或箱门的发泡层内且连通箱体内和箱体外，箱体具有开口，箱门用于打开或关闭开口。控制器5与温度检测装置1、第一压力检测装置2、第二压力检测装置3和阀门组件4连接，并用于根据温度检测装置1、第一压力检测装置2、第二压力检测装置3的检测结果，控制阀门组件4的开度，以调整通过空气流路进入箱体内的进气量。
考虑到虽然通过电磁力控制阀的开关（即进行开关两种控制）可实现内外气压的平衡，但无法更加精准地控制补气量，进而无法保证箱内温度低于一定的温度预警值。本申请实施例的气压平衡装置，控制器与温度检测装置、第一压力检测装置、第二压力检测装置和阀门组件连接，并用于根据温度检测装置、第一压力检测装置、第二压力检测装置的检测结果控制阀门组件的开度，以调整通过空气流路进入箱体内的进气量，这样可根据箱体内的温度和气压以及箱体外的气压来控制阀门组件的开度，能实现精准控制补气量，有助于在促进气压平衡的同时减少箱内温升。
在一些实施例中，控制器5用于在箱体内的气压和箱体外的气压的差值大于第一预设阈值的情况下，根据温度预警值与箱体内的温度的差值、预设等待开门时长以及阀门组件4的开度之间的对应关系，确定阀门组件4的开度。也就是说，在箱体内外气压差较大时可以打开阀门组件4，使气体进入箱体内来减小箱体内外气压差，以便尽快打开箱门。
在另一些实施例中，控制器5用于在箱体内的气压和箱体外的气压的差值小于或等于第一预设阈值的情况下，控制阀门组件4的开度为零并输出第一提示信息，其中，第一提示信息用于指示箱门能够打开。也就是说，在箱体内外气压差较小时可以不打开阀门组件4，此时可以直接打开箱门。
示例性地，阀门组件4的开度可以有但不限于以下四种情况：
1）在箱体内外气压平衡时，使阀门组件4的开度调整为零；
2）预设等待开门时长较短、箱体内外气压差较大且箱内预警温度与实时温度之差较大时，控制阀门组件4开度增大，保障箱内温度低于预警值的前提下加快内外气压平衡；
3）预设等待开门时长较长、箱体内外气压差较小或箱内预警温度与实时温度之差较小时，阀门组件4开度减小甚至调整为零，在保障箱内温度低于预警值的前提下，促进气压平衡的同时减少气压平衡过程中的箱内温升；
4）箱体内外气压差较大但需立即开门时，可选择令阀门组件4开度调整为最大值，实现紧急情况下的快速气压平衡，进而打开箱门。
继续参考图1，其中，阀门组件4可为直动型电动式控制阀。示例性地，阀门组件4包括壳体41、阀针42、旋转件43和电磁线圈44。壳体41包括主壳体411和伸出部412，伸出部412在主壳体411内相对主壳体411的内表面凸出设置，且伸出部412和伸出部412对应连接的主壳体411的部分上贯穿设置有螺纹孔。阀针42设置在螺纹孔内，即阀针42与伸出部412、主壳体411螺纹连接，阀针42的一端能够伸出主壳体411，且用于设置在空气流路处，阀针42的另一端位于主壳体411内。旋转件43在主壳体411内与伸出部412转动连接，并夹持阀针42的另一端。电磁线圈44在主壳体411外围绕主壳体411设置，控制器5通过控制电磁线圈44接收的脉冲电信号能够控制旋转件43的转动方向和转动角度，以带动阀针42相对伸出部412螺旋转动（使阀针42的一端沿远离或靠近空气流路的方向移动），进而调整阀针42遮挡空气流路的程度，实现控制阀门组件4的开度。
示例性地，旋转件43包括联动件431和磁性转子432。联动件431在主壳体411内可转动地安装在伸出部412上，并夹持阀针42的另一端。磁性转子432与联动件431固定连接，电磁线圈44接收脉冲电信号时能够驱动磁性转子432转动，以带动联动件431转动。
在一些实施例中，磁性转子432夹持联动件431，联动件431夹持阀针42，阀针42的底端与空气流路相接。控制器5通过脉冲电信号控制磁性转子432的转动方向与转动角度，磁性转子432带动联动件431运动，进而带动阀针42沿螺纹方向上下移动，来改变遮挡空气流路的程度，实现控制阀的开度大小。
并且，为了方便联动件431与磁性转子432可靠连接，联动件431的外周面和磁性转子432的内周面中的一者上设置有第一凹槽，另一者上设置有第一凸出部T1，第一凸出部T1能够安装在第一凹槽内，以使联动件431与磁性转子432固定连接。示例性地，在图1中，联动件431的外周面上设置有第一凹槽，磁性转子432的内周面上设置有第一凸出部T1。进一步地，第一凸出部T1与第一凹槽可过盈配合，以使联动件431与磁性转子432固定连接；或者，通过在第一凸出部T1与第一凹槽处设置销钉，将联动件431与磁性转子432固定连接。
为了实现联动件431与伸出部412转动连接，联动件431上贯穿设置有台阶孔，台阶孔包括第一孔体和第二孔体，第一孔体的内周面和伸出部412的外周面中的一者上设置有第二凹槽，另一者上设置有第二凸出部T2，伸出部412设置在第二孔体内，且抵靠台阶孔的台阶面设置，第二凸出部T2能够安装在第二凹槽内，以使联动件431与伸出部412转动连接。并且，第二凹槽和第二凸出部T2可为环形结构。示例性地，在图1中，伸出部412的外周面上设置有第二凹槽，第一孔体的内周面上设置有第二凸出部T2，第二凸出部T2与第二凹槽间隙配合，以使联动件431与伸出部412转动连接。
另外，阀针42穿过螺纹孔和第二孔体设置，联动件431在第二孔体处与阀针42夹紧配合。示例性地，阀针42的相对的两侧可设置安装槽，安装槽沿阀针42的长度方向延伸，第二孔体的对应安装槽的部位可设置凸出部，第二孔体上的两个凸出部分别设置在对应的安装槽内，两个凸出部在安装槽处夹紧阀针42，且沿阀针42的长度方向能够在安装槽内移动。
如图1所示，联动件431可为圆柱形，并且，联动件431的远离伸出部412的一端的直径小于靠近伸出部412的另一端的直径。这样在保证能够可靠固定阀针42的前提下，可以减少联动件431的体积，有助于节省材料，进而降低成本。进一步地，为了减小壳体体积以及避免阀针42移动时与主壳体411产生干涉，主壳体411的远离伸出部412的侧壁上设置有凹陷部A，凹陷部A对应伸出部412且沿远离伸出部412的方向凹陷，阀针42的另一端能够容纳在凹陷部A内。
本申请实施例的气压平衡装置，可设置在低温保存箱的箱门上，箱门具有门板，且门板内设置发泡保温层，空气流路内端连通低温保存箱的内腔，空气流路外端与外界大气相通，空气流路中段设有直动型电动式控制阀（即阀门组件4），直动型电动式控制阀流入端流路与外界大气相通，直动型电动式控制阀流出端流路与箱体内部相通。
直动型电动式控制阀的控制方式如下：控制器通过脉冲电信号控制阀内磁性转子的转动方向与转动角度，磁性转子带动联动件运动，进而带动阀针沿螺纹方向上下移动，实现控制阀的开度大小。预设等待开门时长较短、箱体内外气压差较大且箱内预警温度与实时温度之差较大时，控制阀的开度较大，保障箱内温度低于预警值的前提下加快内外气压平衡；预设开门时间较长、箱体内外气压差较小或箱内预警温度与实时温度之差较小时，控制阀的开度较小甚至为零，在保障箱内温度低于预警值的前提下，促进气压平衡的同时减少气压平衡过程中的箱内温升；箱体内外气压差较大但需立即开门时，控制阀开度调整为最大值，实现紧急情况下的快速气压平衡，进而打开箱门；在箱体内外气压平衡时直动型电动式控制阀开度可调整为零。
图2A为本申请实施例提供的一种低温保存箱的局部结构示意图。其中，低温保存箱包括箱体、设置在箱体上的箱门和上述的气压平衡装置。箱体具有开口，箱门用于打开或关闭开口，如图2A所示，箱体和箱门中的至少一者的发泡层P内设置有连通箱体内和箱体外的空气流路L。气压平衡装置的阀门组件4在发泡层P内设置在空气流路L处，气压平衡装置的温度检测装置1和第一压力检测装置2设置在箱体内，气压平衡装置的第二压力检测装置3设置在箱体外。示例性地，图2A所示的低温保存箱可为医用低温保存箱。
图2B为图2A所示的低温保存箱的另一种状态的局部结构示意图。与图2A所示的低温保存箱的不同之处在于，在图2B中，阀针42的一端完整遮挡空气流路L，此时阀门组件4的开度为零。而在图2A中，阀针42的一端部分遮挡空气流路L，阀门组件4的开度大于零。
本申请实施例的低温保存箱，在箱体或箱门内的空气流路中设置直动型电动式控制阀（即上述的阀门组件4），并通过箱体内外气压差、箱内实时温度与温度预警值之差以及预设等待开门时长选择直动型电动式控制阀的开度，进而精准控制补气速率，这样可在保障箱内温度低于温度预警值的前提下促进箱体内外气压平衡，减少了气压平衡过程中的箱内温升，另外，还提供了紧急开门的选择，即若箱体内外气压差仍较大但需紧急开门，则直动型电动式控制阀可调整开度至最大值，可快速实现内外气压平衡，从而能够更好地满足用户需求。
图3为本申请实施例提供的一种低温保存箱的控制方法的流程示意图。其中，该低温保存箱的控制方法可由上述的控制器5执行。如图3所示，低温保存箱的控制方法包括以下步骤：
S301，在确定需要打开低温保存箱的箱门的情况下，获取低温保存箱的箱体内的气压和箱体外的气压，其中，箱体具有开口，箱门用于打开或关闭开口。
其中，低温保存箱可为上述图2A和图2B所示的低温保存箱，箱体内的气压可通过设置在箱体内的第一压力检测装置检测获得，箱体外的气压可通过设置在箱体外的第二压力检测装置检测获得。
S302，在确定箱体内的气压和箱体外的气压的差值大于第一预设阈值的情况下，获取箱体内的温度和预设等待开门时长。
其中，箱体内的温度（如实时温度）可通过设置在箱体内的温度检测装置检测获得。预设等待开门时长可由用户输入。另外，在确定箱体内的气压和箱体外的气压的差值小于或等于第一预设阈值的情况下，可控制所述阀门组件的开度为零和输出第一提示信息。
S303，根据温度预警值与箱体内的温度的差值、预设等待开门时长以及阀门组件的开度之间的对应关系，确定阀门组件的目标开度，其中，箱体或箱门的发泡层内设置有连通箱体内和箱体外的空气流路，阀门组件设置在空气流路处。
示例性地，温度预警值可由用户输入。根据温度预警值与箱体内的温度的差值、预设等待开门时长以及阀门组件的开度之间的对应关系，确定阀门组件的目标开度可以有但不限于以下两种方式：
第一种方式——确定预设等待开门时长对应的时间区间；接着，在时间区间内，根据温度预警值与箱体内的温度的差值对应的温度区间及温度区间与阀门组件的开度之间的对应关系，确定阀门组件的目标开度。
第二种方式——确定温度预警值与箱体内的温度的差值对应的温度区间；接着，在温度区间内，根据预设等待开门时长对应的时间区间及时间区间与阀门组件的开度之间的对应关系，确定阀门组件的目标开度。
示例性地，等待开门时间ty（即预设等待开门时长）、箱内预警温度（即温度预警值）与实时温度（即箱体内的温度）之差ΔT与阀门组件的开度（如k11至k33）之间的对应关系可如下表1所示。
表1
S304，控制阀门组件的开度至目标开度，以调整通过空气流路进入箱体内的进气量。
在一些实施例中，在平衡时长小于或等于预设等待开门时长的情况下，确定箱体内的气压和箱体外的气压的差值小于或等于第一预设阈值，控制阀门组件的开度为零和输出第一提示信息，第一提示信息用于指示箱门能够打开。在另一些实施例中，在平衡时长小于或等于预设等待开门时长的情况下，确定箱体内的气压和箱体外的气压的差值大于第一预设阈值，返回获取箱体内的温度和预设等待开门时长的步骤。其中，平衡时长为阀门组件保持目标开度的持续时间。也就是说，由于阀门组件的开度不同，箱体内的温度随着时间的推移也会发生变化，如果在预设等待开门时长内，箱体内外气压的差值小于或等于第一预设阈值，此时可以打开箱门。
在又一些实施例中，在平衡时长大于预设等待开门时长的情况下，输出第二提示信息，第二提示信息用于指示是否紧急打开箱门；在确定紧急打开箱门的情况下，控制阀门组件保持最大开度，直至确定箱体内的气压和箱体外的气压的差值小于或等于第一预设阈值时控制阀门组件的开度为零，并输出第一提示信息，第一提示信息用于指示箱门能够打开；在确定不紧急打开箱门的情况下，则返回判断箱体内的气压和箱体外的气压的差值是否大于第一预设阈值的步骤。也就是说，由于阀门组件的开度不同，箱体内的温度随着时间的推移也会发生变化，如果在预设等待开门时长内，箱体内外气压的差值仍大于第一预设阈值，此时可以确定是否紧急打开箱门，如果需要紧急打开箱门，则控制阀门组件的开度最大，以便尽快减小箱体内外气压差，进而在箱体内外气压差较小时打开箱门；如果不需要紧急打开箱门，则可以继续等待，直至箱体内外气压差小于或等于第一预设阈值。
本申请实施例的低温保存箱的控制方法，根据箱内实时温度与温度预警值之差与预设等待开门时长等因素，调整直动型电动式控制阀（即上述的阀门组件）的开度，实现精准控制补气量，在保障箱内温度低于预警值的前提下，能够在促进气压平衡的同时减少箱内温升。另外，针对短时间内立即再开门的使用情景，使直动型电动式控制阀开度最大，以便加快箱体内外气压平衡，从而提供了紧急开门的选择。
图4为本申请实施例提供的又一种低温保存箱的控制方法的流程示意图。其中，低温保存箱可为图2A和图2B所示的低温保存箱。如图4所示，低温保存箱使用者输入等待开门时间ty（即预设等待开门时长）与箱内温度预警值Tz后，第一压力检测装置检测箱内气压，第二压力检测装置检测外界气压，若两者之差不大于ΔP（即第一预设阈值），则直动型电动式控制阀调整开度为零且低温保存箱的显示器输出箱门可打开的信息；若内外气压差大于ΔP则检测箱内温度T，并根据ty、箱内预警温度与实时温度之差ΔT以及表1选择直动型电动式控制阀的开度，进而控制内外气压平衡速率。
结合表1和图4可知，低温保存箱的控制方法的流程可如下：
1）若ty不大于t1，则判断Tz-T是否大于ΔT3，若判断结果为是，控制阀开度调整为K31，若判断结果为否，则判断Tz-T是否大于ΔT2，若判断结果为是，控制阀开度调整为K21，若判断结果为否，则判断Tz-T是否大于ΔT1，若判断结果为是，控制阀开度调整为K11，若判断结果为否，则控制阀开度调整为0。
2）若ty大于t1，则判断ty是否不大于t2，若判断结果为是，则判断Tz-T是否大于ΔT3，若判断结果为是，控制阀开度调整为K32，若判断结果为否，则判断Tz-T是否大于ΔT2，若判断结果为是，控制阀开度调整为K22，若判断结果为否，则判断Tz-T是否大于ΔT1，若判断结果为是，控制阀开度调整为K12，若判断结果为否，则控制阀开度调整为0。
3）若ty大于t2，则判断Tz-T是否大于ΔT3，若判断结果为是，控制阀开度调整为K33，若判断结果为否，则判断Tz-T是否大于ΔT2，若判断结果为是，控制阀开度调整为K23，若判断结果为否，则判断Tz-T是否大于ΔT1，若判断结果为是，控制阀开度调整为K13，若判断结果为否，则控制阀开度调整为0。
并且，在对阀的开度进行调整后，例如，在进行以下操作“控制阀开度调整为K31，控制阀开度调整为K21，控制阀开度调整为K11，控制阀开度调整为0，控制阀开度调整为K32，控制阀开度调整为K22，控制阀开度调整为K12，控制阀开度调整为K33，控制阀开度调整为K23，控制阀开度调整为K13，控制阀开度调整为K31”中的一者后，均可进入判断实时时间t（即平衡时间）是否小于或等于等待开门时间ty的步骤。
进一步地，在实时时间t（即平衡时间）小于或等于等待开门时间ty时，第一压力检测装置继续检测箱内实时气压，若其与标准大气压之差小于ΔP，则直动型电动式控制阀调整开度为零，显示器输出箱门可打开的信息，该方法保障了实时温度高于预警温度的前提下精准控制补气量，进而减少该过程中的箱内温升。若其与标准大气压之差不小于ΔP，则可返回检测箱内温度T的步骤。
经以上步骤，若实时内外气压差仍大于ΔP但实际平衡时间t将大于等待开门时间ty，则提示使用者是否紧急打开，若紧急打开，则直动型电动式控制阀调整开度为最大值（如k31），待实时内外气压差小于ΔP后动型电动式控制阀调整开度为零，显示器显示箱门可打开的信息；若不紧急打开则重复以上步骤，如返回判断气压差是否大于ΔP的步骤。
图5为本申请实施例提供的另一种低温保存箱的结构示意图。如图5所示，低温保存箱500包括至少一个处理器501、存储器502、至少一个网络接口504和其他用户接口503。低温保存箱500中的各个组件通过总线系统505耦合在一起。可理解，总线系统505用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统505除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图5中将各种总线都标为总线系统505。
其中，用户接口503可以包括显示器、键盘或者点击设备(例如，鼠标，轨迹球（trackball）、触感板或者触摸屏等。
可以理解，本申请实施例中的存储器502可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synch link DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，DRRAM)。本文描述的存储器502旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
在一些实施方式中，存储器502存储了如下的元素：可执行单元或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集。示例性地，存储器502包括操作系统5021和应用程序5022。其中，操作系统5021包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务及处理基于硬件的任务。应用程序5022包含各种应用程序，例如媒体播放器（Media Player）、浏览器（Browser）等，用于实现各种应用业务。并且，实现本申请实施例方法的程序可以包含在应用程序5022中。
在本申请实施例中，通过调用存储器502存储的程序或指令，具体地，可以是应用程序5022中存储的程序或指令，处理器501用于执行各方法实施例所提供的方法步骤，例如包括：在确定需要打开低温保存箱的箱门的情况下，获取低温保存箱的箱体内的气压和箱体外的气压，其中，箱体具有开口，箱门用于打开或关闭开口；在确定箱体内的气压和箱体外的气压的差值大于第一预设阈值的情况下，获取箱体内的温度和预设等待开门时长；根据温度预警值与箱体内的温度的差值、预设等待开门时长以及阀门组件的开度之间的对应关系，确定阀门组件的目标开度，其中，箱体或箱门的发泡层内设置有连通箱体内和箱体外的空气流路，阀门组件设置在空气流路处；控制阀门组件的开度至目标开度，以调整通过空气流路进入箱体内的进气量。
上述本申请实施例揭示的方法可以应用于处理器501中，或者由处理器501实现。处理器501可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器501中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器501可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器502，处理器501读取存储器502中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、数字信号处理设备(DSPDevice，DSPD)、可编程逻辑设备(Programmable LogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
本实施例提供的低温保存箱可以是如图5中所示的气压平衡装置，可执行如图3和图4中低温保存箱的控制方法的所有步骤，进而实现如图3和图4所示低温保存箱的控制方法的技术效果，具体请参照图3和图4相关描述，为简洁描述，在此不作赘述。
本申请实施例还提供了一种存储介质（计算机可读存储介质）。这里的存储介质存储有一个或者多个程序。其中，存储介质可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如只读存储器、快闪存储器、硬盘或固态硬盘；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。存储介质中一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述低温保存箱的控制方法。
所述处理器用于执行存储器中存储的低温保存箱的控制程序，以实现以下低温保存箱的控制方法的步骤，例如包括：在确定需要打开低温保存箱的箱门的情况下，获取低温保存箱的箱体内的气压和箱体外的气压，其中，箱体具有开口，箱门用于打开或关闭开口；在确定箱体内的气压和箱体外的气压的差值大于第一预设阈值的情况下，获取箱体内的温度和预设等待开门时长；根据温度预警值与箱体内的温度的差值、预设等待开门时长以及阀门组件的开度之间的对应关系，确定阀门组件的目标开度，其中，箱体或箱门的发泡层内设置有连通箱体内和箱体外的空气流路，阀门组件设置在空气流路处；控制阀门组件的开度至目标开度，以调整通过空气流路进入箱体内的进气量。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
应当指出，在说明书中提到的“一个实施方式”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (11)
1.一种气压平衡装置，其特征在于，包括：
温度检测装置（1），用于设置在箱体内，以检测所述箱体内的温度；
第一压力检测装置（2），用于设置在所述箱体内，以检测所述箱体内的气压；
第二压力检测装置（3），用于设置在所述箱体外，以检测所述箱体外的气压；
阀门组件（4），用于设置在空气流路处，所述空气流路设置在所述箱体或箱门的发泡层内且连通所述箱体内和所述箱体外，所述箱体具有开口，所述箱门用于打开或关闭所述开口；
控制器（5），与所述温度检测装置（1）、所述第一压力检测装置（2）、所述第二压力检测装置（3）和所述阀门组件（4）连接，并用于根据所述温度检测装置（1）、所述第一压力检测装置（2）、所述第二压力检测装置（3）的检测结果，控制所述阀门组件（4）的开度，以调整通过所述空气流路进入所述箱体内的进气量；
其中，所述控制器（5）用于在所述箱体内的气压和所述箱体外的气压的差值大于第一预设阈值的情况下，根据温度预警值与所述箱体内的温度的差值、预设等待开门时长以及所述阀门组件（4）的开度之间的对应关系，确定所述阀门组件（4）的开度。
2.根据权利要求1所述的气压平衡装置，其特征在于，所述控制器（5）用于在所述箱体内的气压和所述箱体外的气压的差值小于或等于第一预设阈值的情况下，控制所述阀门组件（4）的开度为零并输出第一提示信息，其中，所述第一提示信息用于指示所述箱门能够打开。
3.根据权利要求1所述的气压平衡装置，其特征在于，所述阀门组件（4）包括：
壳体（41），包括主壳体（41）和伸出部，所述伸出部在所述主壳体（41）内相对所述主壳体（41）的内表面凸出设置，且所述伸出部和所述伸出部对应连接的所述主壳体（41）的部分上贯穿设置有螺纹孔；
阀针（42），设置在所述螺纹孔内，所述阀针（42）的一端能够伸出所述主壳体（41），且用于设置在所述空气流路处，所述阀针（42）的另一端位于所述主壳体（41）内；
旋转件（43），在所述主壳体（41）内与所述伸出部转动连接，并夹持所述阀针（42）的另一端；
电磁线圈（44），在所述主壳体（41）外围绕所述主壳体（41）设置，所述控制器（5）通过控制所述电磁线圈（44）接收的脉冲电信号能够控制所述旋转件（43）的转动方向和转动角度，以带动所述阀针（42）相对所述伸出部螺旋转动，进而调整所述阀针（42）遮挡所述空气流路的程度，实现控制所述阀门组件（4）的开度。
4.根据权利要求3所述的气压平衡装置，其特征在于，所述旋转件（43）包括：
联动件（431），在所述主壳体（41）内可转动地安装在所述伸出部上，并夹持所述阀针（42）的另一端；
磁性转子（432），与所述联动件（431）固定连接，所述电磁线圈（44）接收所述脉冲电信号时能够驱动所述磁性转子（432）转动，以带动所述联动件（431）转动。
5.根据权利要求4所述的气压平衡装置，其特征在于：
所述联动件（431）的外周面和所述磁性转子（432）的内周面中的一者上设置有第一凹槽，另一者上设置有第一凸出部（T1），所述第一凸出部（T1）能够安装在所述第一凹槽内，以使所述联动件（431）与所述磁性转子（432）固定连接；和/或，
所述联动件（431）上贯穿设置有台阶孔，所述台阶孔包括第一孔体和第二孔体，所述第一孔体的内周面和所述伸出部的外周面中的一者上设置有第二凹槽，另一者上设置有第二凸出部（T2），所述伸出部设置在所述第二孔体内，且抵靠所述台阶孔的台阶面设置，所述第二凸出部（T2）能够安装在所述第二凹槽内，以使所述联动件（431）与所述伸出部转动连接，所述阀针（42）穿过所述螺纹孔和所述第二孔体设置，所述联动件（431）在所述第二孔体处与所述阀针（42）夹紧配合。
6.一种低温保存箱，其特征在于，包括：
箱体和设置在所述箱体上的箱门，所述箱体具有开口，所述箱门用于打开或关闭所述开口，所述箱体和所述箱门中的至少一者的发泡层（P）内设置有连通所述箱体内和所述箱体外的空气流路（L）；
根据权利要求1-5中任一项所述的气压平衡装置，所述气压平衡装置的阀门组件（4）在所述发泡层（P）内设置在所述空气流路（L）处，所述气压平衡装置的温度检测装置（1）和第一压力检测装置（2）设置在所述箱体内，所述气压平衡装置的第二压力检测装置（3）设置在所述箱体外。
7.一种低温保存箱的控制方法，其特征在于，包括：
在确定需要打开所述低温保存箱的箱门的情况下，获取所述低温保存箱的箱体内的气压和箱体外的气压，其中，所述箱体具有开口，所述箱门用于打开或关闭所述开口；
在确定所述箱体内的气压和所述箱体外的气压的差值大于第一预设阈值的情况下，获取所述箱体内的温度和预设等待开门时长；
根据温度预警值与所述箱体内的温度的差值、所述预设等待开门时长以及阀门组件的开度之间的对应关系，确定所述阀门组件的目标开度，其中，所述箱体或箱门的发泡层内设置有连通所述箱体内和所述箱体外的空气流路，所述阀门组件设置在空气流路处；
控制所述阀门组件的开度至所述目标开度，以调整通过所述空气流路进入所述箱体内的进气量。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据温度预警值与所述箱体内的温度的差值、所述预设等待开门时长以及所述阀门组件的开度之间的对应关系，确定所述阀门组件的目标开度，包括：
确定所述预设等待开门时长对应的时间区间；
在所述时间区间内，根据所述温度预警值与所述箱体内的温度的差值对应的温度区间及所述温度区间与所述阀门组件的开度之间的对应关系，确定所述阀门组件的目标开度；或，
确定所述温度预警值与所述箱体内的温度的差值对应的温度区间；
在所述温度区间内，根据所述预设等待开门时长对应的时间区间及所述时间区间与所述阀门组件的开度之间的对应关系，确定所述阀门组件的目标开度。
9.根据权利要求7或8所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在平衡时长小于或等于所述预设等待开门时长的情况下，确定所述箱体内的气压和所述箱体外的气压的差值小于或等于所述第一预设阈值，控制所述阀门组件的开度为零和输出第一提示信息，所述第一提示信息用于指示所述箱门能够打开；或，
在平衡时长小于或等于所述预设等待开门时长的情况下，确定所述箱体内的气压和所述箱体外的气压的差值大于所述第一预设阈值，返回获取所述箱体内的温度和所述预设等待开门时长的步骤；
其中，所述平衡时长为所述阀门组件保持所述目标开度的持续时间。
10.根据权利要求7或8所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在平衡时长大于所述预设等待开门时长的情况下，输出第二提示信息，所述第二提示信息用于指示是否紧急打开所述箱门，其中，所述平衡时长为所述阀门组件保持所述目标开度的持续时间；
在确定紧急打开所述箱门的情况下，控制所述阀门组件保持最大开度，直至确定所述箱体内的气压和所述箱体外的气压的差值小于或等于所述第一预设阈值时控制所述阀门组件的开度为零，并输出第一提示信息，所述第一提示信息用于指示所述箱门能够打开；
在确定不紧急打开所述箱门的情况下，返回判断所述箱体内的气压和所述箱体外的气压的差值是否大于所述第一预设阈值的步骤。
11.一种低温保存箱，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的低温保存箱的控制程序，以实现权利要求7~10中任一项所述的低温保存箱的控制方法的步骤。
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