CN206399089U - 一种冷库气压平衡器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷库气压平衡器，包括粗管A、B，细管A、B，及隔热管；粗管A、B两端设封头，竖放且管内注入液体；粗管A，上端封头开第一孔A且液面上管壁开第二孔A；粗管B，上端封头开第一孔B且液面上管壁开第二孔B；细管A包括相通的第一、第二、第三支管A，第一支管A密封穿第一孔A并插入至粗管A液面下，第二支管A管口与第一孔B密封连接，第三支管A管口与外部通；细管B包括相通的第一、第二、第三支管B，第一支管B密封穿第二孔B并插入至粗管B液面下，第二支管B管口与第二孔A密封连接，第三支管B管口与隔热管一端管口密封连接；隔热管另一端密封穿冷库且管口与库体内空气通。本实用新型能减少冷能损失，且故障低。

Description

一种冷库气压平衡器

技术领域

本实用新型涉及一种冷库，特别涉及一种冷库气压平衡器。

背景技术

目前，一般冷库内的温度低于环境温度，特别是在较低温度的冷库中，空气从常温降低到设定的低温，库内空气中的水蒸气凝结并析出，形成了冰霜，空气温度降低后而空气密度则增大，于是冷库内的气压降到低于室外的大气压力，冷库内外便出现了压力差(库外压力高、库内压力低)，冷库温度越低此压差越大；另外一种情形是：当冷库在制冷运行若干小时之后，制冷设备需要暂时停止制冷，对冷库内的冷风机进行电加热化霜，这时冷库内气压由于电加热化霜造成气压急剧增大(库外压力低、库内压力高)。当库外压力低、库内压力高时，会导致冷库保温层结构膨胀变形，破坏库体密闭性；当库外压力高、库内压力低时，会导致冷库保温层内陷变形；除此之外，还会因内外压力不等导致冷库门打开困难。为此，目前一般采用在冷库库体上设置安装平衡窗，用来调节冷库内外压力使内外压力达到平衡。

平衡窗形状一般做成矩形，外形尺寸举例：长200mm*宽200mm，其厚度一般接近冷库保温库体的厚度。在冷库保温库体上开出约大于200mm*200mm的洞口，将平衡窗安装上去。平衡窗靠弹簧力将密封口关闭或开启。公知的平衡窗多用于0---18℃冷库。对于超低温冷库，比如在-65℃以下冰冻红细胞的冷库，尚无相关技术实验数据公开，也无相应的应用记载，在-65℃以下的冷库中采用上述的平衡窗进行试验，发现存在以下问题，无法满足使用要求：

(1)对于低温冷库，平衡窗密封面处容易结霜，在多次启闭之后，陆续在密封面上的结霜将破坏掉密封作用，造成冷库漏气、跑冷，而且越来越加严重。冷库外含湿量大的空气不断进入冷库内，也会造成冷库内的冷风机翅片管组结霜严重，最终出现霜堵而无法制冷。

(2)平衡窗是利用库内外压力差克服掉弹簧的压力值后开启或关闭，但是在超低温条件下，钢制弹簧的弹力将降低并且不稳定，使平衡窗失去调节平衡的功能。

(3)平衡窗密封口需要设置电加热丝，防止冻结粘住而打不开平衡窗，但是电加热丝会因疲劳烧毁而失效，使平衡窗出现故障，且不宜检修和维护。

(4)安装平衡窗，需要在在冷库保温库体上开出一个洞口，使冷库保温库体与外界热绝缘能力下降，成为冷库保温的薄弱环节。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种减少冷能损失且故障低的冷库气压平衡器。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种冷库气压平衡器，包括粗管A、粗管B、细管A、细管B以及隔热管；所述粗管A和所述粗管B，其两端设封头，其竖直放置且管内注入凝固点低于冷库额定工作温度和外部环境温度的液体；所述粗管A的上端封头上开有第一孔A，在所述粗管A的液面上方管壁处开有第二孔A；所述粗管B的上端封头上开有第一孔B，在所述粗管B的液面上方管壁处开有第二孔B；所述细管A包括三个互相连通的支管：第一支管A、第二支管A和第三支管A，其中，所述第一支管A密封穿过所述第一孔A并插入至所述粗管A的液面下方，所述第二支管A的管口与所述第一孔B密封连接，所述第三支管A的管口与外部空气连通；所述细管B包括三个互相连通的支管：第一支管B、第二支管B和第三支管B，其中，所述第一支管B密封穿过所述第二孔B并插入至所述粗管B的液面下方，所述第二支管B的管口与所述第二孔A密封连接，所述第三支管B的管口与所述隔热管的一端管口密封连接；所述隔热管的另一端密封穿过冷库库体且管口与库体内部空气连通。

本实用新型还可以采用如下技术方案：

当冷库额定工作温度≥－65℃时，所述粗管A和/或所述粗管B内注入的液体为凝固点低于－70℃的乙基硅油。

所述粗管A和/或所述粗管B的材质为亚克力或不锈钢或铜管。

所述粗管A和/或所述粗管B的下端封头上开孔并密封连接有丝堵。

所述第三支管A的管口朝下或朝向水平方向，其管口内设有过滤空气的过滤网。

所述隔热管材质为超高分子量聚乙烯。

所述第三支管B的管口与所述隔热管丝扣连接。

还包括外壳，所述粗管A、所述粗管B、所述细管A和所述细管B置于所述外壳内，所述外壳由内至外依次包括保温层和保护层。

所述保温层由柔性泡沫橡塑制成。

所述保护层由金属制成且在对应所述第三支管A的管口处设有格栅或百叶窗。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

(1)无机械密封面，改善了现有平衡窗因结霜造成密封失效漏气现象，以及避免了在超低温条件下，钢制弹簧的弹力降低并且不稳定，造成平衡窗失去调节功能的缺陷。

(2)无电加热丝，避免电热丝易烧断造成平衡窗故障失效的缺陷。

(3)平时液面阻断冷库内外空气连通，避免冷热空气对流交换，减少冷能损失。

(4)对于冷库库体的创伤面小，仅有一根隔热管穿越冷库库体，导热系数小、创伤面小，从而减少冷能损失，也减少了其附近凝结冰霜现象。

(5)不同温度或不同容积的冷库，形成库内外压力差的强度也有所不同，可以很容易的通过改变液体的加注量来控制细管插入粗管液体中的插入深度数值，以满足不同规模的超低温冷库的需求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型与冷库保温库体连接结构示意图。

图中：1、粗管A的液面；2、粗管A；3、细管A；4、过滤网；5、隔热管；6、粗管B；7、细管B；8、粗管B的液面；9、丝堵；10、冷库保温库体；11、第三支管B；La、第一支管A插入粗管A液体中的插入深度；Ha、第二孔A最低点距离粗管A的液面高度。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图1～图2，一种冷库气压平衡器，包括粗管A 2、粗管B 6、细管A 3、细管B 7以及隔热管5；所述粗管A 2和所述粗管B 6均两端设封头，所述粗管A 2和所述粗管B 6均竖直放置且管内均注入凝固点既低于冷库额定工作温度又低于外部环境温度的液体；所述粗管A 2的上端封头上开有第一孔A，在所述粗管A的液面1上方管壁处开有第二孔A；所述粗管B 6的上端封头上开有第一孔B，在所述粗管B的液面2上方管壁处开有第二孔B；所述细管A3为三通管，包括三个互相连通的支管,分别为：第一支管A、第二支管A和第三支管A，其中，所述第一支管A密封穿过所述第一孔A并插入至所述粗管A的液面1下方，所述第二支管A的管口与所述第一孔B密封连接，所述第三支管A的管口与外部空气连通；所述细管B 7为三通管，包括三个互相连通的支管,分别为：第一支管B、第二支管B和第三支管B 11，其中，所述第一支管B密封穿过所述第二孔B并插入至所述粗管B的液面2下方，所述第二支管B的管口与所述第二孔A密封连接，所述第三支管B 11的管口与所述隔热管5的一端管口密封连接；所述隔热管5的另一端密封穿过冷库库体且管口与库体内部空气连通。

设第一支管A插入粗管A液体中的插入深度为La，第二孔A最低点距离粗管A的液面高度为Ha，第一支管B插入粗管B液体中的插入深度为Lb，第二孔B最低点距离粗管B的液面高度为Hb，可使La＝Lb，Ha＝Hb，Ha>2La，Hb>2Lb。

隔热管5又称热绝缘管，其热阻大，可选用热阻大的材质制成，也可设隔热层等隔热结构实现管路内外隔热。

所述粗管A 2和所述粗管B 6均竖直放置且管内均注入凝固点低于冷库额定工作温度和外部环境温度的液体，避免工作时凝固，成为固体，无法形成液面。

当冷库额定工作温度≥－65℃时，所述粗管A 2和/或所述粗管B 6内注入的液体可为凝固点低于－70℃的乙基硅油等液体。经过大量比选，优选的液体为乙基硅油，既满足超低温不凝固的要求，又符合用户卫生要求。乙基硅油特性如下：凝固点<－70℃，相对密度0.95～1.05，闪点>265℃(开杯)，PH值5～7，无色至浅黄色透明液体，溶于甲苯、乙醚、氯仿等有机溶剂，可与石油产品任意混合，挥发性小、表面张力小、无毒、无腐蚀性、耐老化，并可根据使用需要，调配成不同黏度。广泛用作电气工业的绝缘材料、精密仪器仪表油、液压油、特种润滑油等。

所述粗管A 2和/或所述粗管B 6的材质可选用耐低温－70℃以下的亚克力或不锈钢或铜管。

所述粗管A 2和/或所述粗管B 6的下端封头上可开孔并可密封连接有丝堵9，用于不定期的排污、更新乙基硅油。

第三支管A的管口与外部空气连通，所述第三支管A的管口可朝下或朝向水平方向，其管口内可设有过滤空气的过滤网4。第三支管A的管口与冷库外环境空气相通，设置过滤网4用于防止异物或飞虫等进入，此口为了避免灰尘落入不宜朝上，可以朝下或朝向水平方向。

隔热管5热阻较大，以防止冷库内外导热，冷能损失。所述隔热管材质可选用为超高分子量聚乙烯或其他热阻较大的材质。

所述第三支管B 11的管口与所述隔热管5可丝扣连接。该气压平衡器其他部分的材质可以是耐低温的亚克力或无毒塑料或不锈钢或铜管，此处可采用丝扣连接。

本实用新型还可包括外壳，所述粗管A、所述粗管B、所述细管A和所述细管B置于所述外壳内，所述外壳可由内至外依次包括保温层和保护层。保温层降低热能交换，减少冷能损失，且防止结霜。保护层保护气压平衡器免受外力冲击，并且易于与其他构件连接。

所述保温层可由柔性泡沫橡塑制成。柔性泡沫橡塑保温性好，制成外壳工艺简单。

所述保护层由金属制成且在对应所述第三支管A的管口处设有格栅或百叶窗。以利于冷库内外空气交换。

所述冷库保温库体10可包括内层、外层和中间层，其中内层和外层可为不锈钢板或涂塑钢板，中间层可为聚氨酯保温层。

其中，当冷库用于储存冰冻红细胞时，其工作额定温度为-65℃及以下，为超低温冷库，其具体方案为：

一种冷库气压平衡器，可用于超低温冷库，包括粗管A 2、粗管B 6、细管A 3、细管B7以及隔热管5；所述粗管A 2，其上下两端均设封闭管口的封头，其管内注入乙基硅油，其上端的封头上开有第一孔A，在其液面上方距液面高度为Ha的管壁处开有第二孔A；所述粗管B6，其上下两端均设封闭管口的封头，其管内注入乙基硅油，其上端的封头上开有第一孔B，在其液面上方距液面高度为Hb的管壁处开有第二孔B；所述细管A3为三通管，其设有三个互相连通的支管,分别为：第一支管A、第二支管A和第三支管A，其中，所述第一支管A密封穿过所述第一孔A并插入至所述粗管A的液面1下方，所述第一支管A的管口距粗管A的液面1为La，即插入深度为La，所述第二支管A的管口与所述第一孔B密封连接，所述第三支管A的管口与外部空气连通；所述细管B 7为三通管，其设有三个互相连通的支管,分别为：第一支管B、第二支管B和第三支管B 11，其中，所述第一支管B密封穿过所述第二孔B插入至所述粗管B的液面2下方，插入液面深度为Lb，所述第二支管B的管口与所述第二孔A密封连接，所述第三支管B 11的管口与所述隔热管5的一端管口密封连接；所述隔热管5的另一端密封穿过冷库库体且管口与冷库内的空气连通。使La＝Lb，Ha＝Hb，Ha>2La，Hb>2Lb。

本实用新型的工作原理：

当冷库外压力高、冷库内压力低时，冷库外的空气经过滤网4进入细管A 3的第三支管A，然后分流进入第一支管A和第二支管A，其中所述第一支管A密封穿过所述第一孔A并插入至所述粗管A的液面1下方，所述第二支管A的管口与所述第一孔B密封连接；进入第一支管A的空气当克服掉La高度的液柱压力时，则将以气泡形式进入到粗管A 2液面的上部空间，然后经过隔热管5进入冷库内部空间，从而为冷库内加气增压，起到冷库内外气压平衡的作用；由于第二支管A与粗管B 6的液面上部空间相通，冷库外的空气进入第二支管A后，又进入到粗管B 6的液面上部空间，这部分空气有着将粗管B6中的液体压入细管B 7的趋势，但是由于Ha>2La，Hb>2Lb，所以在细管B 7内液柱被压满之前，上述粗管A 2中冷库外的空气已经克服掉La高度的液柱压力，以气泡形式，经过隔热管5通入冷库内了。因此得出结论：当冷库外压力高、冷库内压力低时，唯一途径是冷库外的空气经过滤网4处进入细管A3，当该空气克服掉La高度的液柱压力时则将以气泡形式进入到粗管A 2的液面上部空间，从而经过隔热管5进入冷库内，为冷库内加气增压，起到冷库内外气压平衡的作用。

当冷库外压力低、冷库内压力高时，冷库内的空气经过隔热管5进入细管B 7，进入细管B 7的第三支管B，然后分流进入第一支管B和第二支管B，因为第一支管B密封穿过所述第二孔B插入至所述粗管B的液面下方，第二支管B的管口与所述第二孔A密封连接，所以，进入第一支管B的来自冷库内的空气，当克服Lb高度的液柱压力时则将以气泡形式进入到粗管B 6的上部空间，然后经过细管A 3的第二支管A，进入第三支管A，经第三支管A的滤网后，排放至冷库外，从而为冷库内放气减压，起到冷库内外气压平衡的作用；分流进入第二支管B的来自冷库内的空气，将直接进入粗管A 2的液面上部空间，其有着将粗管A 2中的液体压入细管A 3的趋势，但是由于Ha>2La，Hb>2Lb，所以在细管A 3内液柱被压满之前，上述来自冷库内的空气已经克服掉Lb高度的液柱压力，以气泡形式，进入粗管B 6液面上部，然后经过细管A 3上的过滤网4通入冷库外了。因此得出结论：当冷库外压力低、冷库内压力高时，唯一途径是冷库内的空气经过隔热管5进入细管B 7，当冷库内的空气克服掉Lb高度的液柱时则将以气泡形式进入到粗管B 6的上部空间，从而经过细管A 3上的过滤网4通入冷库外，为冷库内放气减压，起到冷库内外气压平衡的作用。

以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。

Claims (10)

1.一种冷库气压平衡器，其特征在于，包括粗管A、粗管B、细管A、细管B以及隔热管；所述粗管A和所述粗管B，其两端设封头，其竖直放置且管内注入凝固点低于冷库额定工作温度和外部环境温度的液体；所述粗管A的上端封头上开有第一孔A，在所述粗管A的液面上方管壁处开有第二孔A；所述粗管B的上端封头上开有第一孔B，在所述粗管B的液面上方管壁处开有第二孔B；所述细管A包括三个互相连通的支管：第一支管A、第二支管A和第三支管A，其中，所述第一支管A密封穿过所述第一孔A并插入至所述粗管A的液面下方，所述第二支管A的管口与所述第一孔B密封连接，所述第三支管A的管口与外部空气连通；所述细管B包括三个互相连通的支管：第一支管B、第二支管B和第三支管B，其中，所述第一支管B密封穿过所述第二孔B并插入至所述粗管B的液面下方，所述第二支管B的管口与所述第二孔A密封连接，所述第三支管B的管口与所述隔热管的一端管口密封连接；所述隔热管的另一端密封穿过冷库库体且管口与库体内部空气连通。

2.根据权利要求1所述的冷库气压平衡器，其特征在于，当冷库额定工作温度≥－65℃时，所述粗管A和/或所述粗管B内注入的液体为凝固点低于－70℃的乙基硅油。

3.根据权利要求1所述的冷库气压平衡器，其特征在于，所述粗管A和/或所述粗管B的材质为亚克力或不锈钢或铜管。

4.根据权利要求1所述的冷库气压平衡器，其特征在于，所述粗管A和/或所述粗管B的下端封头上开孔并密封连接有丝堵。

5.根据权利要求1所述的冷库气压平衡器，其特征在于，所述第三支管A的管口朝下或朝向水平方向，其管口内设有过滤空气的过滤网。

6.根据权利要求1所述的冷库气压平衡器，其特征在于，所述隔热管材质为超高分子量聚乙烯。

7.根据权利要求1所述的冷库气压平衡器，其特征在于，所述第三支管B的管口与所述隔热管丝扣连接。

8.根据权利要求1所述的冷库气压平衡器，其特征在于，还包括外壳，所述粗管A、所述粗管B、所述细管A和所述细管B置于所述外壳内，所述外壳由内至外依次包括保温层和保护层。

9.根据权利要求8所述的冷库气压平衡器，其特征在于，所述保温层由柔性泡沫橡塑制成。

10.根据权利要求8所述的冷库气压平衡器，其特征在于，所述保护层由金属制成且在对应所述第三支管A的管口处设有格栅或百叶窗。