一种恒温恒湿立体库
阅读：567发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种恒温恒湿立体库专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种恒温恒湿立体库，所述立体库包括货物进出通道、筏板 基础 、库体结构和制冷系统，结构柱和库体是一体式结构，所述立体库的六面体设置有完整连续的保温结构，所述货物进出通道上设置有双道互 锁 门 ；所述库体包括库板，所述库板横向安装在所述竖向 檩条 上，通过所述连接滑片与所述竖向檩条连接。其有益效果是：采用筏板基础、库架一体式结构，提高了整个冷库的库容率，又便于自动化、标准化以及规范化作业；在热胀冷缩的情况下，连接滑片能够在竖向檩条上滑动，避免库板膨胀，或者板缝漏冷。连接滑片与竖向檩条连接之后具有微调空间，解决传统安装工艺中库板冷胀冷缩带来的鼓胀 变形 问题。，下面是一种恒温恒湿立体库专利的具体信息内容。
1.一种恒温恒湿立体库，所述立体库包括货物进出通道、筏板基础、库体结构和制冷系统，其特征在于：所述库体结构设置在所述筏板基础上，所述库体结构包括库体、结构柱，所述结构柱和库体是一体式结构，所述立体库的六面体设置有完整连续的保温结构，所述货物进出通道上设置有双道互锁门；所述制冷系统是一种能够连续供冷的二氧化碳制冷系统；所述库体包括库板，所述库板内设置有与库板连接的龙骨，所述库板的一侧还设置有连接滑片，所述连接滑片通过固定件与所述龙骨连接，所述库板横向安装在所述竖向檩条上，通过所述连接滑片与所述竖向檩条连接。
2.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿立体库，其特征在于：所述库板的上下两面为相互配合的凹凸结构，多块库板组装之后相互啮合；所述连接滑片与竖向檩条连接之后具有微调空间。
3.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿立体库，其特征在于：所述库体结构还包括横梁，各列结构柱均由横梁连接，筏板基础包括货架和承载结构柱的基础；连续式的保温结构设置在立体库四周、顶部和底部，立体库底部的保温结构设置在筏板基础的底部；立体库底部的保温结构为保温挤塑板，立体库顶部及四周的保温结构为聚氨酯保温板，立体库顶部的聚氨酯保温板和立体库四周的聚氨酯保温板连续设置。
4.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿立体库，其特征在于：所述制冷系统包括蒸发器，蒸发器安装在库内顶部的横梁内；所述蒸发器是铜管铝翅片。
5.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿立体库，其特征在于：所述双道互锁门是上下卷帘门结构或者左右对称的推拉门结构。
6.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿立体库，其特征在于：所述制冷系统包括经济器，所述经济器包括文丘里管和浮球阀，所述文丘里管设置在冷凝器入口端的管道上，所述浮球阀设置在所述冷凝器和储液器之间的管道上，所述文丘里管的喉道接口与所述浮球阀连接，所述浮球阀中的气体能够通过文丘里管抽走。
7.根据权利要求6所述的一种恒温恒湿立体库，其特征在于：所述文丘里管是一个文丘里管或者多个文丘里管并联的文丘里组，所述浮球阀是一个浮球阀或者多个浮球阀串联的浮球阀组。
8.根据权利要求6所述的一种恒温恒湿立体库，其特征在于：所述浮球阀包括阀体、连杆和浮球，所述连杆的一端与出液口连接，另一端与所述浮球连接，所述浮球设置在所述阀体内；所述浮球的壳体上设置有进气孔和排气孔，所述进气孔上设置有进口单向阀，所述排气孔上设置有出口单向阀，所述进口单向阀从浮球壳体外部向内部导通，所述出口单向阀从浮球壳体内部向外部导通。
9.根据权利要求8所述的一种恒温恒湿立体库，其特征在于：所述进气孔上设置有进口导管，所述进口导管的一端连接到浮球阀的壳体内部，另一端连接到浮球阀的液位线以上，进口单向阀设置在进口导管中；所述排气孔上设置有出口导管，出口导管的一端连接到浮球阀的壳体底部，另一端连接到浮球阀的壳体外侧，出口单向阀设置在出口导管中。
10.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿立体库，其特征在于：恒温立体库内安装有消防管道，冷库内的消防管道与存储液态二氧化碳的储液器连接。
11.根据权利要求1-9任一所述的一种恒温恒湿立体库，其特征在于：所述制冷系统是地源式二氧化碳制冷系统，包括依次连接的压缩机、地源式冷凝器、储液器和蒸发器，设置在冷库内的蒸发器的一端与压缩机的进气端连接，另一端与储液器连接，地源式冷凝器设置在冻土层以下。
12.根据权利要求1-9任一所述的一种恒温恒湿立体库，其特征在于：所述制冷系统是闪蒸式二氧化碳制冷系统，包括依次连接的压缩机、闪蒸式冷凝器、储液器和蒸发器，所述压缩机与所述闪蒸式冷凝器之间设置有文丘里管，所述文丘里管的喉道接口与所述储液器连接，所述储液器与所述闪蒸式冷凝器之间设置有压差阀；闪蒸式冷凝器包括封闭壳体、负压风机、换热装置和液体雾化装置，负压风机设置在封闭壳体上，负压风机使封闭壳体内部形成负压环境，液体雾化装置和换热装置设置在封闭壳体内，液体雾化装置将雾化后的液体喷射到封闭壳体内部，雾化液体在负压环境下蒸发为蒸汽，将换热装置内的二氧化碳介质冷凝液化。
13.根据权利要求1-9任一所述的一种恒温恒湿立体库，其特征在于：所述立体库的温度控制方法包括以下步骤：
首先，确定冷库内的设定温度T0，设定回差为△T，温度设定上限为Tmax＝T0+△T；温度设定下限为Tmin＝T0-△T；采集压缩机的适时输出频率F，计算最近一个时间段内的适时输出频率得到输出频率平均值F1，压缩机在输出频率平均值F1下持续运转，持续向冷库供冷或供热；
其次，通过设置在冷库内的多个温度传感器收集冷库内的适时温度，并计算冷库内的适时平均温度或者相隔一定时间段内的平均温度；将适时平均温度或者相隔一定时间段内的平均温度与温度设定上限Tmax进行比较，若适时平均温度或者相隔一定时间段内的平均温度大于温度设定上限Tmax，则按设定档位增加压缩机的输出频率以增大制冷量；若适时平均温度或者相隔一定时间段内的平均温度小于温度设定下限Tmin，则按设定档位减小压缩机的输出频率以减小制冷量。
14.根据权利要求1-9任一所述的一种恒温恒湿立体库，其特征在于：立体库的温度控制装置，包括采集适时温度的温度传感器、制冷系统、中央处理单元PLC和触摸屏，温度传感器将采集的温度数据传输给中央处理单元PLC，所述制冷系统包括连续运行的压缩机和具有档位调节功能的执行部件；所述触摸屏连接到中央处理单元PLC，用于设定参数；中央处理单元PLC根据所收到的温度数据来控制具有档位调节功能的执行部件是执行低档位、高档位、或者保持档位不变。
一种恒温恒湿立体库
技术领域
[0001] 本发明涉及冷库领域，特别涉及一种恒温恒湿立体库。
背景技术
[0002] 随着近几年冷链物流的快速发展，冷库的功能已不再拘泥于传统的低温储藏，而是向库存中心、物流配送中心、增值服务中心、先进冷链物流技术应用中心等多重角色演变，从而满足冷库上下游环节对物流畅通、货物存取方便、信息可追溯等方面的需求。所以，对未来冷库的自动化程度要求越来越高，其形式也逐渐由多层土建库向高架立体库发展。
[0003] 但由于传统立体冷库多是库架分离式自动冷库即先盖冷库再立货架，大大增加了一次投资成本；该库架分离式自动化立体冷库在做结构柱地基处理保温时，无法做到无冷桥，使冷库内的冷量不断“跑”入地下，造成部分冷量浪费的同时也给地坪防冻鼓提出了更高的挑战。
[0004] 在制冷剂的选用方面，氟利昂由于优良的热物理性质被广泛应用在家用和商业制冷设备中，随着全球各国一系列公约的相继签订，如《蒙特利尔议定书》、《京都议定书》、《基加利修正案》等，大部分氟利昂已经明确禁止使用，如R12，R13等；部分常用的氟利昂已经明确到2030年除少量维修外，禁止大规模应用，如R22，R142b，R123等；目前国际上正在普遍采用无臭氧层破坏作用的替代制冷剂，如目前常用的R134a，R410A，R407C，R404A，R507等，由于这些是温室气体，中国作为主要发展中国家，已明确2045年削减上述气体的80％。当下，世界各国制冷行业有部分研究人员正在开发新型的性能良好的人工合成制冷剂。
[0005] 在新型的人工合成制冷剂未发现之前，人们将目光逐渐转向了天然工质NH3、CO2和HCs。其中NH3作为制冷剂性能优良，早年被广泛应用于大型工业制冷系统中，如大中型的冷库中，但是有毒、易燃易爆，近年来多次发生NH3爆炸或失火造成人员伤亡的恶劣事故，因此国家安监部门对NH3冷库加大了监管力度并明确NH3的充注量超过8吨为重大危险源，这限制了其在大中型冷库中的应用，以及人们从近几年NH3冷库事故汲取的教训也对NH3的使用越来越谨慎；HCs虽然无毒，但是易燃易爆，这一危险特性也限制了其在大中型工商业制冷系统中的应用，现在多在小型制冷设备中使用，如格力和海尔相继推出的R290空调与冰箱；目前，CO2作为无色、无味、无毒、难燃的天然工质成为各国研究人员的重点，目前CO2在制冷系统中的应用多为CO2与NH3或氟利昂形成的复叠和载冷系统，但是这些系统只是减弱而未能根除NH3和氟利昂的影响。市场上另一种是将CO2双级压缩系统中用于制取低温环境，冷凝方式多为风冷或蒸发冷，系统复杂，效率较低，实际应用中很少采用，因而一种结构简单、高效的单一CO2制冷系统成为行业的优选。
[0006] 现有的冷库板多为竖装结构，长条形冷库板通过蘑菇钉固定连接在横向檩条上，由于冷库板起隔热保温的作用，受一年四季气温影响，在热胀冷缩的温差作用下，使用几年后常出现以下两种严重的结果：1.库板与库板的接缝处出现缝隙，影响库温波动与冷库能耗；2.蘑菇钉处出现缝隙，外界水蒸气进入库板凝结膨胀，造成库板鼓胀变形甚至开裂，影响冷库美观与使用寿命。
发明内容
[0008] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型低能耗冷库建筑架构、建造成本低廉、库温波动小、库温均匀、以二氧化碳为制冷介质的恒温立体库。
[0009] 本发明提供的一种恒温恒湿立体库，其技术方案为：
[0010] 一种恒温恒湿立体库，所述立体库包括货物进出通道、筏板基础、库体结构和制冷系统，所述库体结构设置在所述筏板基础上，所述库体结构包括库体、结构柱，所述结构柱和库体是一体式结构，所述立体库的六面体设置有完整连续的保温结构，所述货物进出通道上设置有双道互锁门；所述制冷系统是一种能够连续供冷的二氧化碳制冷系统；所述库体包括库板，所述库板内设置有与库板连接的龙骨，所述库板的一侧还设置有连接滑片，所述连接滑片通过固定件与所述龙骨连接，所述库板横向安装在所述竖向檩条上，通过所述连接滑片与所述竖向檩条连接。
[0012] 优选地，所述库体结构还包括横梁，各列结构柱均由横梁连接，筏板基础包括货架和承载结构柱的基础；连续式的保温结构设置在立体库四周、顶部和底部，立体库底部的保温结构设置在筏板基础的底部；立体库底部的保温结构为保温挤塑板，立体库顶部及四周的保温结构为聚氨酯保温板，立体库顶部的聚氨酯保温板和立体库四周的聚氨酯保温板连续设置。
[0014] 优选地，所述双道互锁门是上下卷帘门结构或者左右对称的推拉门结构。
[0015] 优选地，所述制冷系统包括经济器，所述经济器包括文丘里管和浮球阀，所述文丘里管设置在冷凝器入口端的管道上，所述浮球阀设置在所述冷凝器和储液器之间的管道上，所述文丘里管的喉道接口与所述浮球阀连接，所述浮球阀中的气体能够通过文丘里管抽走。
[0016] 优选地，所述文丘里管是一个文丘里管或者多个文丘里管并联的文丘里组，所述浮球阀是一个浮球阀或者多个浮球阀串联的浮球阀组。
[0017] 优选地，所述浮球阀包括阀体、连杆和浮球，所述连杆的一端与出液口连接，另一端与所述浮球连接，所述浮球设置在所述阀体内；所述浮球的壳体上设置有进气孔和排气孔，所述进气孔上设置有进口单向阀，所述排气孔上设置有出口单向阀，所述进口单向阀从浮球壳体外部向内部导通，所述出口单向阀从浮球壳体内部向外部导通。
[0018] 优选地，所述进气孔上设置有进口导管，所述进口导管的一端连接到浮球阀的壳体内部，另一端连接到浮球阀的液位线以上，进口单向阀设置在进口导管中；所述排气孔上设置有出口导管，出口导管的一端连接到浮球阀的壳体底部，另一端连接到浮球阀的壳体外侧，出口单向阀设置在出口导管中。
[0019] 优选地，所述制冷系统是地源式二氧化碳制冷系统，包括依次连接的压缩机、地源式冷凝器、储液器和蒸发器，设置在冷库内的蒸发器的一端与压缩机的进气端连接，另一端与储液器连接，地源式冷凝器设置在冻土层以下。
[0020] 优选地，所述制冷系统是闪蒸式二氧化碳制冷系统，包括依次连接的压缩机、闪蒸式冷凝器、储液器和蒸发器，所述压缩机与所述闪蒸式冷凝器之间设置有文丘里管，所述文丘里管的喉道接口与所述储液器连接，所述储液器与所述闪蒸式冷凝器之间设置有压差阀；闪蒸式冷凝器包括封闭壳体、负压风机、换热装置和液体雾化装置，负压风机设置在封闭壳体上，负压风机使封闭壳体内部形成负压环境，液体雾化装置和换热装置设置在封闭壳体内，液体雾化装置将雾化后的液体喷射到封闭壳体内部，雾化液体在负压环境下蒸发为蒸汽，将换热装置内的二氧化碳介质冷凝液化。
[0021] 优选地，所述立体库的温度控制方法包括以下步骤：
[0022] 首先，确定冷库内的设定温度T0，设定回差为△T，温度设定上限为Tmax＝T0+△T；温度设定下限为Tmin＝T0-△T；采集压缩机的适时输出频率F，计算最近一个时间段内的适时输出频率得到输出频率平均值F1，压缩机在输出频率平均值F1下持续运转，持续向冷库供冷或供热；
[0023] 其次，通过设置在冷库内的多个温度传感器收集冷库内的适时温度，并计算冷库内的适时平均温度或者相隔一定时间段内的平均温度；将适时平均温度或者相隔一定时间段内的平均温度与温度设定上限Tmax进行比较，若适时平均温度或者相隔一定时间段内的平均温度大于温度设定上限Tmax，则按设定档位增加压缩机的输出频率以增大制冷量；若适时平均温度或者相隔一定时间段内的平均温度小于温度设定下限Tmin，则按设定档位减小压缩机的输出频率以减小制冷量。
[0024] 优选地，立体库的温度控制装置，包括采集适时温度的温度传感器、制冷系统、中央处理单元PLC和触摸屏，温度传感器将采集的温度数据传输给中央处理单元PLC，所述制冷系统包括连续运行的压缩机和具有档位调节功能的执行部件；所述触摸屏连接到中央处理单元PLC，用于设定参数；中央处理单元PLC根据所收到的温度数据来控制具有档位调节功能的执行部件是执行低档位、高档位、或者保持档位不变。
[0025] 本发明的实施包括以下技术效果：
[0026] 本发明公开了一种恒温恒湿立体库，该恒温立体库的结构库体保温采用连续式保温技术，使整个保温结构无冷桥，大大降低了冷库的围护结构热；该立体库的温控方案采用持续供冷、档位调节的方案，实现按需供冷，并且冷库门采用双道互锁门技术，从而降低库内温度波动度。蒸发器以分组的形式均匀装置在库内顶部，使库内空气进行自然对流换热，大大提高了库内温度的均匀性，最终实现温湿度的恒定，使得食品在长时间的存储中几乎不存在干耗，尤其适合贮藏肉食、果蔬、疫苗、药材、食用菌、水产品等不宜带包装的产品；再者，本发明提供的恒温立体库占地面积小，便于自动化运营，在港口、船舶、医药、果蔬产地、农作物集散地、肉食加工贮藏等领域有着广泛的应用前景。在货物中心温度与库温达到平衡的前提下，该恒温立体库能够保证库温波动度最低可控制在0.2℃以内、库温不均匀度在0.5℃以内。
[0027] 本发明中的库板横向安装在竖向檩条上后，竖直方向靠自重压实，库板的上下两面为相互配合的凹凸结构，多块库板组装之后相互啮合，保温效果更好，鉴于在热胀冷缩的情况下，连接滑片能够在竖向檩条上滑动，避免库板膨胀，或者板缝漏冷。连接滑片与竖向檩条连接之后具有微调空间，即竖向檩条没有与连接滑片抵死，库板在温差的作用下产生热胀冷缩时，由于连接滑片与竖向檩条连接固定之后具有微调空间，能够通过连接滑片对库板进行微调，从而解决传统安装工艺中库板冷胀冷缩带来的鼓胀变形问题。附图说明
[0028] 图1为本发明的一种恒温恒湿立体库结构示意图。
[0029] 图2为本发明的一种恒温恒湿立体库的库板结构示意图。
[0030] 图3为库板与竖向檩条连接后的侧剖面结构示意图。
[0031] 图4为库板与竖向檩条连接后的侧剖面局部结构示意图。
[0032] 图5为包含文丘里管和浮球阀的经济器示意图。
[0033] 图6为浮球阀的结构示意图。
[0034] 图7为浮球结构示意图。
[0035] 图8为地源式二氧化碳制冷系统结构示意图。
[0036] 图9为闪蒸式二氧化碳制冷系统结构示意图。
[0037] 图10为闪蒸式冷凝器结构示意图。
[0038] 图中：1、压缩机；2、储液器；3、调节膨胀阀；4、冷凝器；41、地源式冷凝器；42、闪蒸式冷凝器；420、负压风机；421、封闭壳体；422、换热装置、423、液体雾化装置；424、第一静压腔；425、第二静压腔；426、调压装置；427、补水装置；5、蒸发器；6、温度传感器；7、横梁；8、结构柱；81、货架；9、筏板基础；10、保温结构；11、货物进出通道；12、双道互锁门；13、库板；14、龙骨；15、连接滑片；16、固定件；17、竖向檩条；18、微调空间；19、凹凸结构；20、文丘里管；21、单向阀；22、浮球阀；220、浮球；221、连杆；222、阀体；223、进口单向阀；224、出口单向阀；
225、进口导管；226、出口导管；227、壳体；228、出液口；229、进液口；230、出气口；23、压差阀。
225、进口导管；226、出口导管；227、壳体；228、出液口；229、进液口；230、出气口；23、压差阀。
具体实施方式
[0039] 下面将结合实施例以及附图对本发明加以详细说明，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
[0040] 实施例1
[0041] 参见图1所示，本实施例提供的一种恒温恒湿立体库，立体库包括货物进出通道11、筏板基础9、库体结构和制冷系统，库体结构设置在筏板基础9上，库体结构包括库体、结构柱8，结构柱8和库体是一体式结构，库体包括库板13，立体库的六面体设置有完整连续的保温结构10，货物进出通道11上设置有双道互锁门12；制冷系统是一种能够持续供冷的二氧化碳制冷系统，二氧化碳制冷系统包括依次连接的压缩机1、冷凝器4、储液器2、调节膨胀阀3和蒸发器5。
[0042] 参见图2和图3所示，本实施例中，库板13内设置有与库板13连接的龙骨14，库板13的一侧还设置有连接滑片15，连接滑片15通过固定件16(自攻钉或燕尾钉)与龙骨14连接，库板13横向安装在竖向檩条17上，通过连接滑片15与竖向檩条17连接。库板13横向安装在竖向檩条17上后，竖直方向靠自重压实，库板13的上下两面为相互配合的凹凸结构19，多块库板组装之后相互啮合，保温效果更好，鉴于在热胀冷缩的情况下，连接滑片15能够在竖向檩条17上滑动，避免库板13膨胀，或者板缝漏冷。参见图4所示，连接滑片15与竖向檩条17连接之后具有微调空间18，即竖向檩条17没有与连接滑片15抵死，库板13在温差的作用下产生热胀冷缩时，由于连接滑片15与竖向檩条17连接固定之后具有微调空间18，能够通过连接滑片15对库板13进行微调，从而解决传统安装工艺中库板13冷胀冷缩带来的鼓胀变形问题。龙骨14为低导热系数材料组成的中空结构，中空结构能够减轻库体的重量，龙骨14结构还能够加强库板13的强度。本实施例的库板13结构及其安装工艺，通过一种可滑动调节的安装方式来解决了库板13在一年四季中热胀冷缩造成的板缝漏冷、库板13鼓胀变形等实际应用中的难题。
[0043] 参见图1所示，库体结构还包括横梁7，各列结构柱8均由横梁7连接，筏板基础9包括货架81和承载结构柱8的基础，连续式的保温结构10设置在立体库四周、顶部和底部，立体库底部的保温结构10设置在筏板基础9的底部。货物进出通道11周围同样设置保温层，做保温处理。本实施例中，立体库底部的保温结构10为保温挤塑板；立体库顶部及四周的保温结构10为聚氨酯保温板，立体库顶部的聚氨酯保温板和立体库四周的聚氨酯保温板连续设置，使整个保温结构10无冷桥，大大降低了冷库的围护结构热。更优选地，立体库四周的聚氨酯保温板与立体库底部的保温挤塑板之间的连接处设置有聚氨酯发泡胶。本实施例通过在立体库四周的聚氨酯板与地下挤塑保温板的连接处用聚氨酯发泡胶处理，确保了库体保温的连续性。
[0044] 由于本实施例的恒温立体库的结构采用筏板基础9、库架一体式结构，即库内结构柱和横梁作为结构件承载着建筑竖向力，货架在竖向方向仅承载货物的荷载，在水平方向，将结构柱、货架、库体等连接成整体，提高整体水平方向力，如风荷载等，这种能够较大程度地利用有限的占地面积，提高了整个冷库的库容率，又便于自动化、标准化以及规范化作业。普通低温冷库或库架分离式低温冷库其结构过大、造价过高，而且库房的骨架与地面连接容易产生冷桥，浪费大量制冷能源。而本实施例实现了筏板基础9、库架一体式结构，用保温板将整个低温冷库包裹在内，不但能够承受较大的风载，降低了成本，而且使整个保温结构10无冷桥，大大降低了冷库的围护结构热。由于本实施例能够最大程度地利用库内空间。本实施例将货架、库体、基础和结构件形成了一个整体，其抗震能力大大提高。
[0045] 本实施例提供的一种恒温恒湿立体库的施工方法，下铺耐压高密度保温挤塑板，其上灌注混凝土作为基础，结构柱8依次由吊车立起装配在基础上，整个货架安装要求要达到设计精度，各列结构柱8由上边的横梁7进行连接起来，待蒸发器5在横梁7区间安装完工后在库体六面体进行聚氨酯保温板的安装，将结构柱8区间整体包裹起来，整体保温连续无冷桥，提高了系统能效，降低了冷库用电量。
[0046] 参见图1所示，蒸发器5(翅片顶排管或冷风机)以分组的形式均匀地安装在库内顶部的横梁7内，这样既有效地利用了横梁7内的空间，又利于库内的整体均匀性。蒸发器5以分组的形式均匀装置在库内顶部，利用冷气自然下降与热气上升产生自然对流，大大提高了库内温度的均匀性，最终实现温湿度的恒定，使得食品在长时间的存储中几乎不存在干耗，尤其适合贮藏肉食、果蔬、疫苗、药材、食用菌、水产品等不宜带包装的产品。优选地，本实施例的蒸发器5为铜管铝翅片，以增强换热效果，同时通过将每组铜管铝翅片中的铜管设置为一整根铜管，以减少焊接点，提高连接的可靠性。翅片顶排管依据翅片顶排管的分组采用热气化霜方式进行化霜。本实施例的翅片顶排管采用热气化霜方式，化霜时依次分组进行，确保了化霜时库内温度的波动度和均匀性。冷库内均匀的设置温度传感器6，具体地，可设置为三层，每层两个。
[0047] 参见图1所示，货物进出的时候，现有的冷库门结构，货物容易在门外等待，造成积存，致使工作效率低，会造成冷库内大量冷量外泄。因此本实施例采用双道互锁门12结构，当货物进入前一道门时，关闭后一道门；而当货物进入前一道门后面的传送带后，关闭前一道门，打开后一道门，再利用传送电机带动传送带，将货物送入后一道门之后的冷库内；而在货物出库时，则可以先开后一道门，待货物进入后一道门前面的传送带之后关闭后一道门，再打开前一道门，将货物输送出去，这样就在冷库前形成了一个小型的输送密闭空间，在货物进出时减少冷量损失。具体地，双道互锁门12的结构是上下卷帘门结构或者左右对称的推拉门结构，上下卷帘门结构指的是具有上下两道卷帘，打开时沿中心线分别上下打开，关闭时同理；左右对称的推拉门结构指的是具有上下两道卷帘，打开时沿中心线分别左右打开，关闭时同理；采用上述技术方案，不但可以使冷库开关门和货物进出全程自动化控制，而且达到开关过程耗时短、运行平稳可靠、高效节能的目的。
[0048] 参见图5所示，制冷系统包括经济器，经济器包括文丘里管20和浮球阀22，文丘里管20设置在冷凝器4入口端的管道上，浮球阀22设置在冷凝器4和储液器2之间的管道上，文丘里管20的喉道接口与浮球阀22连接，浮球阀22中的气体能够通过文丘里管抽走。在文丘里管20与浮球阀22之间设置有单向阀21。文丘里管20可以是一个文丘里管20或者多个文丘里管20并联的文丘里组，浮球阀22可以是一个浮球阀22或者多个浮球阀22串联的浮球阀22组。
[0049] 文丘里管20是基于文丘里效应的一种应用形式，文丘里效应是指，受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比。通俗地讲，这种效应是指，在高速流动的流体附近会产生低压，从而产生吸附作用。文丘里管20就是通过把气流由粗变细，加快气体流速；高速流动的气体附近产生低压，会使文丘里管20的内部形成负压环境，负压环境会对相连通的外部环境产生一定的吸附作用。
[0050] 此外，还需要特别说明的是，上述文丘里管20在工作过程中不需要提供额外的动力，即无需添加如电机一类的动力组件，完全依靠二氧化碳自身物性即可实现循环工作。二氧化碳本身具有临界压力高(处于气态状态时的压力较高)、临界温度低(在较低温度下更易保持在气态状态)的特性，与其它制冷剂相比，二氧化碳制冷剂在文丘里管20内的流速更高，产生的低压更低，使文丘里管20内的负压环境具有更强的吸附效果，因此，二氧化碳制冷剂的自身物性能够维持和促进文丘里管20的快速高效运行。
[0051] 参见图6和图7所示，浮球阀22包括阀体222、连杆221和浮球220，连杆221的一端与出液口228连接，另一端与浮球220连接，浮球220设置在阀体222内；浮球220的壳体227上设置有进气孔和排气孔，进气孔上设置有进口单向阀223，排气孔上设置有出口单向阀224，进口单向阀223从浮球220壳体227外部向内部导通，出口单向阀224从浮球220壳体227内部向外部导通；本实施例的基于新型浮球220结构的浮球阀22，在完整的浮球220壳体227上安装两个反向的单向阀来实现球壳内压力与阀体222腔内压力相等，解决了压差的问题；这种浮球220是靠液体的浮力与球壳的重力差实现浮球220在高度上的位移，避免了浮球220内的封闭气包在压力变化时使浮球220失衡的难题。兼具了传统球形浮球220和半球形浮球220的优点，不仅可以起到控制系统流量、液位的作用，而在制冷等需要气液分离的行业中，优势更为突出，如CO2制冷系统。
[0052] 进气孔上设置有进口导管225，进口导管225的一端连接到浮球阀22的壳体227内部，另一端连接到浮球阀22的液位线以上，进口单向阀223设置在进口导管225中。排气孔上设置有出口导管226，出口导管226的一端连接到浮球阀22的壳体227底部，另一端连接到浮球阀22的壳体227外侧；出口单向阀224设置在出口导管226中。出口单向阀224导管伸到底部是防止浮球220内气体因温度或压力波动导致气体液化或外界液体意外进入浮球220时，当浮球220内压力高时，在压力瞬间波动的情况下通过单向阀和细管将液体排向壳体227外，从而不改变浮球220自重，确保运行安全。进气孔和排气孔设置在浮球220的上半部；出口导管226为弯折结构。浮球阀22的进液口229和出液口228设置在阀体222的底部。浮球阀22的阀体222上还设置有出气口230，出气口230设置在阀体222的顶部，可以用于气液分离，如此设置使得气液两相的液体在浮球阀22腔体内部分离，气液两相的温度均匀。连杆221是直臂结构或者曲臂结构。出液口228设置有控制液体流过的阀门。
[0053] 进一地地，恒温立体库内安装有消防管道，冷库内的消防管道与存储液态二氧化碳的储液器连接。消防和制冷系统共用二氧化碳工质，利用二氧化碳强灭火性和压力高的优势，使该系统在建筑消防具有良好的及时性与有效性。
[0054] 实施例2
[0055] 参见图8所示，本实施例与实施例1的差别是制冷系统，本实施例的制冷系统是地源式二氧化碳制冷系统，包括依次连接的压缩机1、蒸发器5、地源式冷凝器41和储液器2，地源式冷凝器41设置在冻土层以下，利用地下常温不高于二氧化碳液化临界温度(31.1摄氏度)的特点，将冷凝器的热量传导到地面以下，不但解决了冷凝器在超过二氧化碳液化临界温度(31.1摄氏度)会导致二氧化碳制冷剂不能液化的问题，而且大大提高了效率。高压制冷剂二氧化碳气体进入到设置于地下的冷凝器中，释放热量后被冷凝成高压的二氧化碳液体，制冷剂二氧化碳被冷凝成液体后，通过调节膨胀阀3进入到蒸发器5中再变回二氧化碳气体，对冷库进行吸热制冷。采用地源式制冷技术，具有以下优点：第一，工况稳定，冷凝温度低，效率高，冷凝温度不会随着季节变化而波动；第二，不需要任何能量消耗，通过与地层热量传导进行冷凝；第三，环保，不污染环境。第四，根据地层恒温的特点，当系统停机或出现异常情况后，可将制冷剂二氧化碳贮存到冷凝器中，起到保护系统安全的作用。
[0056] 储液器2包括不锈钢壳和设置在不锈钢壳的外壁和内壁上的保温层，不锈钢壳的外壁刷涂防腐剂，设置在地面以下一定距离处。保温和防腐处理后植入到地下一定深度，减少环境对其的影响；利用利用地层土壤的低温型和保温性，解决了其他二氧化碳制冷系统长时间停机时整个系统压力高的难题。
[0057] 实施例3
[0058] 本实施例与实施例1的差别是制冷系统，参见图9和图10所示，本实施例的制冷系统包括依次连接的压缩机1、蒸发器5、储液器2、闪蒸式冷凝器42，参见图10所示，压缩机1与闪蒸式冷凝器42之间设置有文丘里管20，文丘里管20的喉道接口与储液器2连接；储液器2与闪蒸式冷凝器42之间设置有压差阀23，闪蒸式冷凝器42中流出的二氧化碳气液混合物经过压差阀23进入储液器2中。闪蒸式冷凝器42内的冷凝压力需要保持在一个合适的范围内(通常为低于120Kg/cm2，高于蒸发压力30～40Kg/cm2)，冷凝压力过高，会影响系统的安全运行，冷凝压力过低，会影响系统的正常运行。压差阀23能够调节闪蒸式冷凝器42内的冷凝压力，使冷凝压力保持在合适的范围内，保证系统的正常运行。此外，压差阀23还具有一定的节流作用，节流作用能够进一步促进流经的二氧化碳气体液化，增加储液器2中液态二氧化碳的量。闪蒸式冷凝器42包括封闭壳体421、负压风机420、换热装置422和液体雾化装置423，负压风机420设置在封闭壳体421上，负压风机420使封闭壳体421内部形成负压环境，液体雾化装置423和换热装置422设置在封闭壳体421内，液体雾化装置423将雾化后的液体喷射到封闭壳体421内部，雾化液体在负压环境下蒸发为蒸汽，将换热装置422内的二氧化碳介质冷凝液化。
[0059] 进一步地，负压风机420的排风量大于封闭壳体421内雾化液体的蒸发量。一方面可充分排出封闭壳体421内的蒸汽，以提高雾化液体的蒸发效率，另一方面可保持封闭壳体421内的负压环境。封闭壳体421内的静压腔的压力低于环境大气压20Pa以上。冷凝管内的冷凝压力不高于二氧化碳临界压力，二氧化碳临界压力为74Kg/cm2。
[0060] 负压风机420与换热装置422之间形成有第一静压腔424，液体雾化装置423与换热装置422之间形成有第二静压腔425，负压风机420使第二静压腔425内形成负压环境，液体雾化装置423将雾化液体喷射到第二静压腔425内，以使雾化液体蒸发为蒸汽。
[0061] 闪蒸式冷凝器42包括调压装置426，调压装置426的进气口设置在封闭壳体421外，出气口设置在封闭壳体421内，可通过调压装置426将调节气流送进封闭壳体421内，以促进封闭壳体421内蒸汽的流动，并在封闭壳体421内形成气溶胶。液体雾化装置423包括补水装置427，优选软化水补水装置427，能够去除钙、镁等无机盐类物质，水通过软化水补水装置427的处理，已经没有外界杂质的进入，最大程度避免了冷凝管结垢，增加了冷凝管的使用寿命。
[0062] 闪蒸式冷凝器42具有以下技术效果：
[0063] 1、通过在封闭的负压环境中促进雾化水的蒸发，使封闭环境内的整体温度降低，换热装置422可在低温环境中通过辐射达到制冷的效果，不受外界自然风的温度和湿度的影响，可适应更多不同环境的地区使用；
[0064] 在负压环境下，雾化水小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，形成气溶胶，由于气溶胶的分散介质是气体，气体的粘度小，分散相与分散介质的密度差很大，质点相碰时极易粘结以及液体质点的挥发，使气溶胶有其独特的规律性。气溶胶质点有相当大的比表面和表面能，可以使液化水快速蒸发，提升制冷效果。在实际应用中，考虑到外界风方便易取，故通过引入少量风作为雾化水小质点悬浮的气体介质，为了闪蒸式冷凝器42不受外界进入少许空气的温度湿度影响，也可从负压风机420出口引入部分蒸汽作为气体介质。
[0065] 水雾化装置产生的雾化水在容纳腔室的负压环境中快速闪蒸，由水雾相变为蒸汽，吸收热量，使封闭壳体421内的环境温度降低。雾化水闪蒸出的蒸汽可通过负压风机420排出封闭壳体421外，由此，容纳腔室内的雾化水不断蒸发为蒸汽，释放冷量；蒸汽再不断通过负压风机420排出封闭壳体421外，以完成制冷。利用封闭壳体421内的低温环境，可以对物质进行冷却、降温等。
[0066] 2、由于在制冷过程中不需要与外界环境对流换热，所以本实施例的闪蒸式封闭冷凝器装机容量小，设备整体所占用的场地小，既方便安装，又节约空间；
[0067] 3、本实施例的闪蒸式封闭冷凝器完全通过雾化水蒸发实现制冷，水由液态变为气态的过程既能够释放冷量制冷，同时设备排出的蒸汽的温度也不会升高，因此在制冷过程中实际上没有热量排放到大气中，不会产生热岛效应，不仅制冷效率高，且制冷效果稳定可靠。
[0068] 实施例4
[0069] 本实施例在实施例1、实施例2和实施例3的基础上提供了一种高精度的温度控制方法。
[0070] 冷库是一个需长期保持低温状态的特殊建筑，在运营过程中需以控制、保持冷库温度为前提。近年来，冷库的使用功能发生了变化，冷库由原来的以存储型为主转变到以物流型为主。在存储型冷库存储的货物长期不再周转，因此库温较稳定。而物流型冷库则强调库内货品的周转速度，在货物入库、出库环节，库门开启频繁，部分冷库甚至出现库门开启后便不再关闭，从而导致库温波动频繁，制冷系统在白天也频繁启停。因此出现虽然冷库制冷系统自控程度增加，但节能效果并不明显的情况。
[0071] 现有技术中，冷库恒温控制采用的大多是变频技术，变频技术是采用变频压缩机来控制冷库温度，变频压缩机是指相对转速恒定的压缩机而言，通过一种控制方式或手段使其转速在一定范围内连续调节，能连续改变输出能量的压缩机1。变频技术用在温度波动要求不严格的空调领域或者制冷空间小的领域具有效果。在冷库领域，众所周知，冷库的体积容量大，温度波动具有惯性，将连续小范围调节的变频技术使用在冷库中，不能够有效的保持库温恒定。基于上述技术问题，本实施例提供了一种高精度的温度控制方法：
[0072] 首先，确定冷库内的设定温度T0，设定回差为△T，温度设定上限为Tmax＝T0+△T；温度设定下限为Tmin＝T0-△T。采集压缩机的适时输出频率F，计算最近一个时间段内的适时输出频率得到输出频率平均值F1，压缩机在输出频率平均值F1下持续运转，持续向冷库供冷或供热；随着时间的推移，压缩机的持续输出频率平均值F1是动态的。本实施例中，压缩机的适时输出频率为一个时间段内的平均值，即动态变化的，如此设置可以自动调整压缩机的输出频率以抵御外界温度变化对冷库的影响。比如外界温度骤降或者骤升、以及冷库内进入或者取出大宗货物，必然要改变压缩机的输出频率才能实现平衡，此时通过动态调整压缩机输出频率的方式，系统能够自动调整，避免了温度波动。
[0073] 其次，通过设置在冷库内的多个温度传感器收集冷库内的适时温度，并计算冷库内的适时平均温度或者相隔一定时间段内的平均温度；将适时平均温度或者相隔一定时间段内的平均温度与温度设定上限Tmax进行比较，若适时平均温度或者相隔一定时间段内的平均温度大于温度设定上限Tmax，则按设定档位增加压缩机的输出频率以增大制冷量；若适时平均温度或者相隔一定时间段内的平均温度小于温度设定下限Tmin，则按设定档位减小压缩机的输出频率以减小制冷量。按设定档位增加压缩机的输出频率以增大制冷量的方式为在最近一个时间段内压缩机的输出频率平均值F1的基础上增加m％的输出频率；按设定档位减小压缩机的输出频率以增大制冷量的方式为在最近一个时间段内压缩机的输出频率平均值F1的基础上减去m％的输出频率。关于时间段的长度，本领域技术人员可以根据需要设置。
[0074] 一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以上步骤。
[0075] 为了更方便的理解本发明，举例如下，设定冷库温度为-18℃，假设需要一个30HZ的压缩机向冷库持续供冷，通过冷库内的温度传感器收集冷库内的适时温度，如果适时温度大于-18+0.001℃，则按设定档位增加压缩机的输出频率(例如增加10HZ到40HZ)，如果适时温度小于-18-0.001℃，则按设定档位减小压缩机的输出频率(例如减小10HZ到20HZ)，并适时监测温度和压缩机的输出频率进行动态调控，避免了温度波动惯性造成温差过大。通过设定极小的温度波动值，可以将温度波动控制在极小的温差范围内，而压缩机的设定档位可以根据冷库的容量等参数，结合变频器进行调整，本处不再赘述。
[0076] 本实施例中，通过连续向冷库内供冷的方式，能克服冷库内冷量自然损失造成的冷库的温度波动和冷库内温度的不均匀性；从顶部持续性的向冷库内供冷，温度低的冷空气较重，温度稍高的热空气较轻，冷空气持续性的往下走，热空气持续性的往上走，最终形成温度均匀的冷库。如果货物出入冷库，或者其它意外原因造成温度波动，通过适时监测冷库内实际温度的方式进行调节，特别是通过对压缩机按照一定频率的档位进行调节，相比目前的变频技术和开关量控制技术，能够更好的克服温差变动的热惯性和冷惯性。如果冷库内的适时平均温度大于温度设定上限Tmax，则按设定档位增加压缩机的输出频率，即给出相对大的冷量，使冷库的适时温度不会继续增加，在短时间内回到正常值，克服了温度惯性；如果冷库内的适时平均温度小于温度设定下限Tmin，则按设定档位减小压缩机的输出频率，即给出相对大的热量，使冷库的适时温度不会继续减小，在短时间内回到正常值，克服了温度惯性。
[0077] 通过以上温度控制方式，本实施例的冷库内的温度波动度为0.2℃、温度不均匀度为0.5℃，这些指标均达到了行业内国际领先水平。
[0078] 本发明还提供了一种高精度温度控制装置，包括采集适时温度的温度传感器、制冷系统、中央处理单元PLC和触摸屏，温度传感器将采集的温度数据传输给中央处理单元PLC，所述制冷系统包括连续运行的压缩机和具有档位调节功能的执行部件；所述触摸屏连接到中央处理单元PLC，用于设定温度等参数；中央处理单元PLC根据所收到的温度数据来控制具有档位调节功能的执行部件是低档位、高档位、或者保持档位不变。
[0079] 中央处理单元PLC用于将适时平均温度或者相隔一定时间段内的平均温度与温度设定上限Tmax进行比较，若适时平均温度或者相隔一定时间段内的平均温度大于温度设定上限Tmax，则按设定档位增加压缩机的输出频率以增大制冷量；若适时平均温度或者相隔一定时间段内的平均温度小于温度设定下限Tmin，则按设定档位减小压缩机的输出频率以减小制冷量。
[0080] 中央处理单元PLC用于持续计算最近一个时间段内的适时输出频率得到输出频率平均值F1，将输出频率平均值F1传送给执行部件，执行部件控制压缩机在输出频率平均值F1下持续运转，持续向冷库供冷或供热，随着时间的推移，压缩机的持续输出频率平均值F1是动态的。
[0081] 具有档位调节功能的执行部件是变频器，压缩机是能够调节输出频率的压缩机，所述变频器能够调整压缩机的输出频率为低档位(F1-m％)、高档位(F1+m％)、或者保持档位不变(F1)。
[0082] 最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
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