專利名稱：冷藏室溫度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度控制裝置，更具體地(但不是唯一的)說，本發(fā)明涉及一種用于制冷用途的溫度控制裝置。
目前已知的制冷裝置通常包括用來冷卻空氣的機(jī)械制冷裝置，在該空氣中儲存有諸如易腐敗的食品之類的物品。通常，食品被儲存在一個建好的實用空間或房間中，該房間與周圍環(huán)境相隔離并且直接連接在該制冷裝置上。該裝置的尺寸大小和制冷能力必須足以保證即便在最熱的天氣和/或最大需求量期間也能提供充分的制冷。該最大需求量(例如發(fā)生在有一批新的物品需要冷藏時)的物品被儲存在儲存室中。通常，此時需要增加一臺用戶要化去很大費用才能得到的臨時的冷藏儲存裝置。除此以外，下面將會理解到，以提供一個足夠大的機(jī)械制冷系統(tǒng)為代價來解決偶而發(fā)生的最大需求量也是不合要求的。此外，通常需要提供一個備用的制冷系統(tǒng)，以便在該主系統(tǒng)進(jìn)行維修或者發(fā)生故障時使用。
本發(fā)明的目的在于提供一種控制溫室內(nèi)的溫度的方法，該方法可以減少和克服與目前已知的制冷系統(tǒng)有關(guān)的問題。
因此，本發(fā)明提供一種控制溫室內(nèi)的溫度的方法，該方法包括形成一個其內(nèi)部受到溫度控制的隔熱的溫室；提供一個用來儲存大量可供呼吸的液化的生命保障氣體的儲存容器；在所述的隔熱溫室內(nèi)提供一個分配裝置，該分配裝置用來分配所述的氣體并且包括在分配時用來汽化該氣體的汽化裝置；以汽化形式從該分配裝置分配該氣體，使得該汽化氣體可用來冷卻溫室內(nèi)的任何空氣，從而使溫室中的溫度降低。
最好，該氣體以當(dāng)其完全汽化時具有的氧氣濃度為18％-23％之間的氣體的形式提供。這種氣體是可供呼吸的和能保障生命的并且不存在顯著增強(qiáng)的著火危險，在這方面比自然空氣安全得多。
最好，該氣體的剩余部分以氮氣形式提供。
該方法可以包括提供多個在該溫度內(nèi)延伸、用來容納所述的液化氣體的噴射管和多個沿著該噴射管設(shè)置、用來使氣體汽化并且從該噴射管分配由此使該汽化氣體分散在該溫室內(nèi)的步驟。
在一個特別有利的裝置中，該方法包括在該溫室內(nèi)提供溫度傳感裝置和可操縱地互相連接的控制裝置和分配裝置以及使所述的傳感裝置和控制裝置允許或阻止制冷劑流過以便使該溫室內(nèi)的溫度保持在一個預(yù)定范圍內(nèi)的步驟。
在一個特別有利的裝置中，該方法包括以臨時結(jié)構(gòu)形式提供隔熱溫室的步驟。
最好，該方法包括提供以泡式包裝材料形式的隔熱溫室，該材料具有一個大體上為4-5毫米的氣隙并且具有內(nèi)和外反射表面，以便少熱量從該材料中的通過。
在本發(fā)明的另一個實施例中，提供了一種用來操縱包括一個用于儲存待制冷物品的溫室和一個用于使該溫室內(nèi)的空氣制冷并且把該空氣保持在一個預(yù)定溫度范圍內(nèi)的機(jī)械制冷裝置的制冷系統(tǒng)的方法，該方法包括從在該溫室內(nèi)的多個噴嘴分配出大量可供呼吸的生命保障制冷氣體，由此冷卻或進(jìn)一步冷卻該溫室中的空氣的步驟。
在一個特別有利的裝置中，該制冷氣體分配器在制冷系統(tǒng)的起動階段進(jìn)行工作，由此更加速溫室內(nèi)空氣的冷卻。
最好，該制冷氣體在制械制冷系統(tǒng)工作期間進(jìn)行分配，由此在需要加強(qiáng)冷卻效果期間可用來補(bǔ)充所述的制冷系統(tǒng)。
在某些裝置中，制冷氣體可以在機(jī)械制冷系統(tǒng)工作期間連續(xù)地進(jìn)行分配，由此補(bǔ)充了機(jī)械制冷系統(tǒng)并且提高了其制冷能力。


圖1示出了一種現(xiàn)有技術(shù)的冷藏庫；圖2是適用于根據(jù)本發(fā)明方法運行的冷藏庫的剖視圖；圖3是另外一種供氣裝置的示意圖；以及圖4是設(shè)置在圖2中的隔熱材料的剖視圖。
參看圖1，冷藏庫通常包括例如房屋10這樣的隔熱的溫室，該溫室具有入口12和在該溫室內(nèi)用于抽取、制冷然后返回空氣的機(jī)械制冷裝置14。這類系統(tǒng)必須提供一臺具有足夠制冷能力的制冷裝置14，以適應(yīng)在空氣制冷要求方面的顯著變化。例如，雖然在穩(wěn)定條件下保持一個已經(jīng)建立的溫度是比較容易的，但是要提供足夠的急冷能力以適應(yīng)大批量需要急冷的產(chǎn)品加入和/或從該溫室中取出的情況則是困難的，有時是不可能的。特別是處于高環(huán)境溫度的情況下，此時熱量滲入溫室就成為一個嚴(yán)重的問題。此外，新鮮農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入溫室時將處于比常溫更高的某個溫度上，因此當(dāng)它儲存在溫室中時將需要更多的制冷。某些機(jī)械系統(tǒng)甚至在當(dāng)它以其全部容量運行時也不能滿足其中的最大需求量。因此，農(nóng)產(chǎn)品的完好性就可能受到損害。
參看圖2可知，圖1的溫室可補(bǔ)充以液體制冷劑噴射管裝置16和儲存在儲存容量20中的大量可呼吸的液化的生命保障氣體18。噴射管16在該溫室內(nèi)延伸并且每根噴射管都設(shè)置有多個沿著該噴射管設(shè)置用來使液化氣體汽化并且從管中噴出的噴嘴22，由此使該汽化氣體在溫室內(nèi)沿圖中箭頭A所示方向散開。通常，儲存在溫室內(nèi)的農(nóng)產(chǎn)品24被疊放在貨架26上，以形成由空間隔開的許多排，送貨車或叉式裝載車可以從該空間中通過。通過適當(dāng)?shù)呐渲脟娚涔?6和噴嘴22，可以保證汽化氣體朝著這些敞開區(qū)域向下并且到達(dá)位于每疊貨物的最遠(yuǎn)處的農(nóng)產(chǎn)品上。在一種特別有利的裝置中，該制冷裝置還包括設(shè)置在溫室內(nèi)并且靠近儲存于其中的任何農(nóng)產(chǎn)品24的一個溫度傳感器28，用來監(jiān)測該溫室內(nèi)的溫度并把該數(shù)據(jù)提供給控制裝置30，該裝置可操縱地連接在控制閥32上，該閥可用來當(dāng)需要時允許或阻止制冷氣體的流過，以保持溫室內(nèi)的溫度在規(guī)定的范圍以內(nèi)。應(yīng)當(dāng)指出，上述裝置的使用可以與機(jī)械制冷裝置14無關(guān)，該機(jī)械制冷裝置是可以任選的，因而在圖2中以虛線表示。該工作方式的細(xì)節(jié)將在本文的后面提供。
應(yīng)當(dāng)指出，溫室10可以采取現(xiàn)有溫室的形式或者采取一種隔熱的臨時結(jié)構(gòu)的形式，如在圖2中以32所更準(zhǔn)確地示出的那樣。該臨時結(jié)構(gòu)只需要包括一個簡單的框架和一個隔熱涂層，該涂層可以采取例如泡形包裝材料板36這種形式，這在圖4中可以清楚地看到。這種材料包括在內(nèi)和外表面42、44之間形成的截留空氣的氣泡40。最好，每個內(nèi)和外表面42、44上設(shè)置有一層很薄的反射表面46、48，以減少通過該隔熱材料的熱量。這種涂層46、48在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的，因而此處就不再作進(jìn)一步說明。但是業(yè)已發(fā)現(xiàn)，使該內(nèi)和外表面42、44之間的空隙大體上為4-5毫米時能獲得最佳的隔熱性能。
可供呼吸的液化氣體18可以是在生產(chǎn)氣源時由液氮和液氧按下述要求混合而成的這樣一種混合物，使得所提供的該混合物在完全汽化時能夠分配其氧氣濃度在18％-23％之間的氣體。為方便起見，該液化氣體的其余部分包括氮氣。但是應(yīng)當(dāng)指出，其他的氣體元素也可以提供，只要發(fā)現(xiàn)這種添加劑合乎需要就行。雖然所要求的液體形式的實際混合比與在儲存和輸送過程中的“濃縮”情況密切相關(guān)，然而業(yè)已發(fā)現(xiàn)，該液氮與液氧的混合物具有驚人的穩(wěn)定性，幾乎沒有濃縮發(fā)生。實際上，濃縮只在該液體混合物汽化時發(fā)生，因而它是儲罐加熱的函數(shù)。對儲罐的任何加熱都將導(dǎo)致該儲罐的頂部空間內(nèi)的揮發(fā)性氮的蒸發(fā)和汽化。這種汽化將使剩余液體略微富含揮發(fā)性較小的氧。只要容器沒有造成超壓并且無需排出汽化的氣體，這種濃縮是可以忽略不計的。但是，在實踐中如果容器中的液體確實產(chǎn)生了過度濃縮，那么就應(yīng)將剩余氣體排出并且重新注滿該容器。
最終以汽化形式存在的氧氣的百分比應(yīng)該足以提供不存在著火危險的、舒適的可供呼吸的氣體。實際上，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在完全汽化狀態(tài)下，氧氣的體積百分比在18％-23％之間的氧氣濃度能在提供生命保障的足夠氧氣同時還能防止火險。
在本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)熟練的人完全能清楚地了解產(chǎn)生一種當(dāng)完全汽化時能提供處于上述范圍內(nèi)的氧氣濃度的氣體混合物所需要的混合工藝。但是我們此處仍通過實例提供下列計算結(jié)果。
基本數(shù)據(jù)沸點時 0℃時氧氣濃度1140公斤/米3(183℃時) 1.429公斤/米3氮氣濃度808.1公斤/米3(196℃時)1.2505公斤/米3實例1所需要的氣體是在0℃時一次從噴嘴射出氧氣體積百分比為18％的氣體(其余為氮氣)假設(shè)容積為1000米3。
所需要的氧氣質(zhì)量＝18×1.429＝25.722公斤所需要的氮氣質(zhì)量＝82×1.2505＝102.541公斤因此，氧氣的重量量百分比為19.96％因此，液體將需要與氧氣相同的質(zhì)量比例。
因此，假設(shè)液體負(fù)荷為100公斤，則25.722公斤的氧氣與22.56升的液體體積相對應(yīng)，而102.541公斤的氮氣與126.90升的液體體積相對應(yīng)。
實例2所需要的氣體是在0℃時氧氣體積百分比為21％的氣體。
每100米3所需要的氧氣質(zhì)量＝30.009公斤每100米3所需要的氮氣質(zhì)量＝98.789公斤所以，氧氣的重量百分比為23.3％假設(shè)液體負(fù)荷為100公斤23.30公斤的氧＝20.439升(沸點時)76.70公斤的氮＝94.91升(沸點時)實例3所需要的氣體是在0℃時氧氣體積百分比為22％的氣體。
每100米3所需要的氧氣質(zhì)量＝31.438公斤每100米3所需要的氮氣質(zhì)量＝97.539公斤所以，氧氣的重量量百分比為24.37％假設(shè)液體負(fù)荷為100公斤24.37公斤的氧＝21.38升(沸點時)75.63公斤的氮＝93.59(沸點時)實例4所需要的氣體是在0℃時氧氣體積百分比為23％的氣體。
每100米3所需要的氧氣質(zhì)量＝32.867公手每100米3所需要的氮氣質(zhì)量＝96.288公斤所以，氧氣的重量百分比為25.45％假設(shè)液體負(fù)荷為100公斤。
25.45公斤的氧＝29.013升(沸點時)74.55公斤的氮＝60.244升(沸點時)另一個辦法是，液氮和液氧的單獨容器60、62可用來向位于控制閥32上游的混合裝置64分別供應(yīng)其液體。供給混合器64的氣體以所要求的比例混合，使得它以汽化形式提供的氣體濃度既是可以呼吸的，又是可以保障生命的。
上述裝置的運行十分簡單并且包括檢測該溫度內(nèi)部的濕度和操縱控制閥32的步驟，以允許或禁止來自儲存容器20或60、62的制冷氣體的流動，以使它流入噴射管16并且以能使該汽化氣體分散在溫室內(nèi)的方式通過噴嘴22排出。控制裝置30通過使它保持在由裝置的操縱者所設(shè)定的預(yù)定溫度范圍內(nèi)的某個溫度而進(jìn)行操縱。每當(dāng)該裝置與機(jī)械制冷裝置14一起使用時，應(yīng)當(dāng)理解其工作方式可以改變?yōu)槎喾N不同方式中的任何一種方式。例如，制冷氣體可以在該制冷系統(tǒng)的起動階段分配，由此可以更快速地冷卻該溫室內(nèi)的氣體。實際上，業(yè)已證實，這種制冷系統(tǒng)的急冷能力可以在短至8分鐘的時間周期內(nèi)使溫室內(nèi)部從室溫被急冷到某個制冷溫度。這種情況與目前已知的機(jī)械系統(tǒng)為達(dá)到同樣的制冷溫度通常需要花費幾個小時的情況形成了鮮明對照。顯然，溫度快速下降的優(yōu)點可使操作者在溫室尚未用來冷卻位于其中的物品的期間內(nèi)關(guān)閉任何一臺機(jī)械制冷裝置，同時即便在最短的通知期限內(nèi)仍能保證制冷氣體的供應(yīng)。在另一種工作方式中，該制冷系統(tǒng)靠在一臺常規(guī)的機(jī)械制冷系統(tǒng)的旁邊受到操縱，當(dāng)需要加強(qiáng)冷卻效果的時候可對所述的常規(guī)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充。通常，這種情況可能是在高室溫的白天和/或當(dāng)大量新鮮農(nóng)產(chǎn)品被送入溫室中制冷時發(fā)生。如果需要，該制冷系統(tǒng)可以在機(jī)械制冷系統(tǒng)14工作期間連續(xù)地進(jìn)行工作，由此對系統(tǒng)14進(jìn)行補(bǔ)充并且可使其制冷容量顯著減小。在這種工作方式中，對于給定的溫室容積，可以使用比常規(guī)機(jī)械制冷系統(tǒng)小得多的機(jī)械制冷系統(tǒng)。本發(fā)明以及它與機(jī)械制冷系統(tǒng)14的組合的其他優(yōu)點也呈現(xiàn)在操作者面前。例如，對于機(jī)械制冷系統(tǒng)14通常都需要提供一個備用系統(tǒng)，但是如果使用了一個上述公開的制冷系統(tǒng)，該備用系統(tǒng)就可以省去。此外，本發(fā)明裝置及其工作方法便于用來在溫室用于儲存易腐敗物品的同時，對單個機(jī)械制冷系統(tǒng)進(jìn)行維修。除上述各項以外，應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明裝置還可以用來對現(xiàn)有溫室10進(jìn)行補(bǔ)充，由此可對操作者提供一個適應(yīng)短期過量需求的經(jīng)濟(jì)的方法。在這種裝置中，示于圖2的臨時結(jié)構(gòu)可以被加入到例如圖1的永久結(jié)構(gòu)中。一旦該過量需求停止，就可以把該臨時結(jié)構(gòu)卸去，與此有關(guān)的空間就可恢復(fù)其正常用途。
權(quán)利要求
1.一種控制溫室內(nèi)的溫度的方法，該方法包括a)形成一個其內(nèi)部受溫度控制的隔熱的溫室；b)提供一個用來儲存大量可供呼吸的液化的生命保障氣體的儲存容器；c)在所述的隔熱溫室內(nèi)提供一個分配裝置，該分配裝置用來分配所述的氣體并且包括在分配時用來汽化該氣體的汽化裝置；d)以汽化形式從該分配裝置分配該氣體，使得該汽化氣體可用來冷卻溫室內(nèi)的任何空氣，從而使溫室中的溫度降低。
2.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中當(dāng)完全汽化時該氣體以氧氣濃度在18％-23％之間的氣體的形式提供。
3.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中該氣體的剩余部分以氮氣的形式提供。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其中該方法還包括提供多個在該溫室內(nèi)延伸、作來容納所述的液化氣體的噴射管和多個沿著該噴射管設(shè)置的、用來使氣體汽化并且從該噴射管分配由此使該汽化氣體分散在該溫室內(nèi)的步驟。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其中該方法還包括在該溫室內(nèi)提供溫度傳感裝置和可縱地互相連拉的控制裝置和分配裝置以及使所述的傳感裝置和控制裝置允許或阻止制冷劑流過以便使該溫室的溫度保持在一個預(yù)定范圍內(nèi)的步驟。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，包括以臨時結(jié)構(gòu)的形式提供隔熱溫室的步驟。
7.如權(quán)利要求6中所述的方法，包括提供泡式包裝材料形式的隔熱溫室，該材料具有一個大體上為4-5毫米的氣隙并且具有內(nèi)和外反射表面，以便減少熱量從該材料中的通過。
8.一種用來操縱包括一個用于儲存待制冷物品的溫室和一個用于使該溫室內(nèi)的空氣制冷并且把該空氣保持在一個預(yù)定的溫度范圍內(nèi)的機(jī)械制冷裝置的制冷系統(tǒng)的方法，該方法包括從在該溫室內(nèi)的多個噴嘴分配出大量可供呼吸的生命保障致冷氣體，因此冷卻或進(jìn)一步冷卻該溫室中的空氣的步驟。
9.如權(quán)利要求8中所述的方法，其中該制冷氣體在該制冷系統(tǒng)的起動階段進(jìn)行分配，由此更加速該溫室內(nèi)空氣的冷卻。
10.如權(quán)利要求8或9中所述的方法，其中，該制冷氣體在該機(jī)械制冷系統(tǒng)工作期間進(jìn)行分配，由此在需要增強(qiáng)冷卻效果期間可用來補(bǔ)充所述的制冷系統(tǒng)。
11.如權(quán)利要求8-10中任一項所述的方法，其中該制冷氣體在該機(jī)械制冷系統(tǒng)工作期間連續(xù)地進(jìn)行分配，由此補(bǔ)充了該機(jī)械制冷系統(tǒng)并且提高了其制冷能力。
12.一種大體上如本文參考附圖1-4所說明的方法。
全文摘要
一種控制溫室的溫度的方法，該方法包括在該溫室內(nèi)提供用于分散汽化的生命保障制冷氣體的裝置以便補(bǔ)充和/或取代通常設(shè)置在該溫室中的機(jī)械制冷系統(tǒng)14。這種制冷氣體是可供呼吸的，以便于操作者進(jìn)入該溫室中而不會發(fā)生任何危險。此外，這種制冷系統(tǒng)的制冷能力要比目前已知的任何一種機(jī)械制冷系統(tǒng)所具有的制冷能力大得多，因此可以獲得增強(qiáng)的制冷工件能力。
文檔編號F25D13/00GK1162731SQ9710282
公開日1997年10月22日 申請日期1997年2月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月21日
發(fā)明者S·N·沃爾德倫 申請人:英國氧氣集團(tuán)有限公司