一种全自动防结冰系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及冷藏装备领域，特别是涉及一种全自动防结冰系统及其控制方法。


背景技术：

2.全自动血液冷藏系统是一种智能化血液低温冷藏系统，可以实现超低温下血液制品的自动存取、盘点，温度实现智能监控，为血液安全存储提供有力保障。
3.目前，在低温智能化存储系统领域，血液样本一般通过冷库交接舱门进出，由于冷库内部温度较低，气压比外部环境低，在打开舱门时，内外的压力差会导致外部的空气进入冷库内，从而导致空气中的水分预冷在舱门处结冰，造成舱门打开和关上都受到影响，无法正常打开或关上密封，影响冷库的正常使用，也影响舱门的正常工作，还影响用户体验。
4.在低温智能化存储系统领域，一般会设置有检修门，方便维护人员进入冷库内部进行检修和维护，由于冷库内外部的压力差，以及检修门与库体之间存在缝隙，导致外部的空气进入舱门与库体的结合部，外部空气遇冷凝结，产生结冰现象，时间长了会导致检修门打开困难，影响检修门的正常使用。
5.在低温智能化存储系统技术领域中，往往通过在冷库舱门处设置风帘以阻挡外部空气进入冷库内，但风帘会让部分空气进入冷库内，带进水汽，水汽遇冷而结冰，无法解决结冰的问题，而且外部空气进入冷库内，造成冷库内部的温度不稳定，制冷系统需频繁启动补充冷空气，影响制冷系统的使用寿命。因此，针对以上情况，尚需对低温智能化存储系统进行研究改进。


技术实现要素：

6.基于此，有必要提供一种全自动防结冰系统，该系统能够自动释放低温洁净压缩空气，使冷库内部压力保持稳定，防止冷库外部空气进入冷库，以防止结冰现象产生。
7.为实现上述目的，本发明提供了一种全自动防结冰系统，采取以下技术方案：
8.一种全自动防结冰系统，其特征在于，包括冷库、空气压缩机、过滤器、第一气罐、干燥机、控制阀、控制装置，
9.所述空气压缩机、过滤器、第一气罐、干燥机、控制阀、控制装置均设置于所述冷库外部，所述空气压缩机与所述过滤器连接，所述过滤器与所述第一气罐的进气口连接，所述第一气罐的出气口与所述干燥机连接，所述第一气罐用于储存压缩空气，所述冷库内设置有第二气罐，所述第二气罐用于储存低温干燥压缩空气，所述干燥机通过所述控制阀与所述第二气罐连接；
10.所述控制装置与所述控制阀连接，所述控制阀用于控制所述第一气罐向所述第二气罐输出干燥压缩空气。
11.进一步地，所述空气压缩机具有压力检测部件，能够对所述第一气罐的压力进行实时检测，
12.当所述压力检测部件检测到所述第一气罐的压力小于第一设定值下限时，所述空
气压缩机启动，将空气压缩后补充至所述第一气罐；
13.当所述压力检测部件检测到所述第一气罐内压力大于第一设定值上限时，所述空气压缩机停止工作。
14.进一步地，所述过滤器选自金属网过滤器、活性炭过滤器或尼龙网过滤器的一种或多种，用于对压缩空气进行过滤。
15.进一步地，所述冷库内设置有电磁阀，所述电磁阀分别与所述控制装置和所述第二气罐连接，所述电磁阀用于控制所述第二气罐释放低温干燥压缩空气。
16.进一步地，所述全自动防结冰系统还包括压差传感器，所述压差传感器设置于所述冷库外部，与所述控制装置和所述冷库连接，用于检测所述冷库内外的压力差值，
17.当所述压差传感器检测到冷库外与冷库内的压力差值大于第二设定值时，所述控制装置控制所述电磁阀开启，所述第二气罐释放低温干燥压缩空气至所述冷库内；
18.当所述压差传感器检测到冷库外与冷库内的压力差值不大于第二设定值时，所述控制装置控制所述电磁阀关闭。
19.进一步地，所述冷库设置有样本交接舱门和检修门，所述样本交接舱门与所述检修门分别与所述控制装置连接，
20.当所述控制装置获取所述样本交接舱门或检修门开启指令时，所述控制装置控制所述电磁阀开启，所述第二气罐释放低温干燥压缩空气至所述冷库内。
21.进一步地，所述全自动防结冰系统还包括压力传感器，所述压力传感器设置于所述冷库的内部，分别与所述控制装置及所述第二气罐连接，所述压力传感器用于监测第二气罐内的气体压力，
22.当第二气罐内气体压力小于第三设定值的下限时，所述控制装置控制所述控制阀开启，使第一气罐内空气补充至第二气罐内；
23.当第二气罐内气体压力达到第三设定值的上限时，所述控制装置控制所述控制阀关闭。
24.进一步地，所述全自动防结冰系统还包括加热装置及排水装置，所述加热装置设置于所述第二气罐外周，与所述控制装置、第二气罐及排水装置连接，用于对第二气罐和排水装置进行加热，
25.所述排水装置设置于所述加热装置的外部，与所述控制装置、加热装置及第二气罐连接，用于接收加热装置对第二气罐加热时产生的水，并将接收的水排出冷库。
26.进一步地，所述第二气罐设置为多个，每个第二气罐均设有电磁阀单独进行控制，各第二气罐之间通过管道连接，管道上设有压力传感器，每个第二气罐的外周均设有一套加热装置及排水装置。
27.本发明还提供一种全自动防结冰系统的控制方法，其特征在于，采用上述的全自动防结冰系统，具体包括以下步骤：
28.s210：压差传感器检测冷库内外的压力差；
29.s211：当压差传感器检测到冷库内外的压力差值大于第二设定值时，控制装置向电磁阀发出开启指令，电磁阀开启，第二气罐内低温干燥压缩空气释放到冷库内；
30.s212：当压差传感器检测到冷库内外的压力差值不大于第二设定值时,控制装置向电磁阀发出关闭指令时，电磁阀关闭，第二气罐停止释放低温干燥压缩空气。
31.进一步地，该全自动防结冰系统的控制方法，包括以下步骤：
32.s220:控制装置获取样本交接舱门或检修门开启指令；
33.s221:控制装置控制电磁阀开启，第二气罐释放低温干燥压缩空气至冷库内；
34.s212:当压差传感器检测到冷库内外的压力差值不大于第二设定值时,控制装置向电磁阀发出关闭指令时，电磁阀关闭，第二气罐停止释放低温干燥压缩空气。
35.进一步地，该全自动防结冰系统的控制方法，包括以下步骤：
36.s230：压力传感器监测第二气罐内的气体压力；
37.s231：当第二气罐内气体压力小于第三设定值的下限时，控制装置控制控制阀开启，第一气罐内压缩空气补充至第二气罐内；
38.s232：当第二气罐内气体压力达到第三设定值的上限时，控制装置控制控制阀开启，第一气罐内压缩空气停止补充至第二气罐。
39.进一步地，该全自动防结冰系统的控制方法，包括以下步骤：
40.s240：空气压缩机的压力检测部件检测第一气罐内压力；
41.s241：当压力检测部件检测到所述第一气罐内压力小于第一设定值下限时，所述空气压缩机启动，将空气压缩后补充至所述第一气罐；
42.s242：当压力检测部件检测到所述第一气罐内压力大于第一设定值上限时，所述空气压缩机停止工作。
43.与现有技术相比，本发明的全自动防结冰系统，包括冷库、空气压缩机、过滤器、第一气罐、干燥机、控制阀、控制装置，空气压缩机、过滤器、第一气罐、干燥机、控制阀及控制装置均设置于冷库外部，空气压缩机与过滤器连接，过滤器与第一气罐的进气口连接，第一气罐的出气口与干燥机连接，第一气罐用于储存压缩空气，冷库内设置有第二气罐，第二气罐用于储存低温干燥压缩空气，干燥机通过控制阀与第二气罐连接；控制装置与控制阀连接，控制阀用于控制第一气罐向第二气罐输出干燥压缩空气。该系统能够自动释放低温洁净压缩空气，使冷库内部压力保持稳定，防止冷库外部空气进入冷库，以防止结冰现象产生。
附图说明
44.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
45.图1为本技术一实施例的一种全自动防结冰系统的连接关系示意图；
46.图2为本技术一实施例的冷库俯视结构示意图；
47.图3为本技术一实施例的冷库侧视结构示意图；
48.图4为本技术另一实施例的冷库俯视结构示意图；
49.图5为本技术另一实施例的冷库侧视结构示意图；
50.图6为本技术一实施例的全自动防结冰系统控制方法的流程示意图；
51.图7为本技术一实施例的全自动防结冰系统控制方法的流程示意图；
52.图8为本技术一实施例的全自动防结冰系统控制方法的流程示意图；
53.图9为本技术一实施例的全自动防结冰系统控制方法的流程示意图。
54.其中，110-空气压缩机，120-过滤器，130-第一气罐，140-干燥机，150-控制阀，160-控制装置，170-压差传感器，180-冷库，181-第二气罐，182-压力传感器，183-加热装置，184-电磁阀，185-排水装置。
具体实施方式
55.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
56.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应随之改变。
57.如图1所示，一种全自动防结冰系统，包括冷库180、空气压缩机110、过滤器120、第一气罐130、干燥机140、控制阀150和控制装置160，空气压缩机110、过滤器120、第一气罐130、干燥机140、控制阀150及控制装置160均设置于冷库180外部，空气压缩机110与过滤器120连接，过滤器120与第一气罐130的进气口连接，第一气罐130的出气口与干燥机140连接，第一气罐130用于储存压缩空气，冷库180内设置有第二气罐181，第二气罐181用于储存低温干燥压缩空气，干燥机140通过控制阀150与第二气罐181连接；控制装置160与控制阀150连接，控制阀150用于控制第一气罐130向第二气罐181输出干燥压缩空气。
58.该全自动防结冰系统中，空气压缩机110产生压缩空气，压缩空气经过过滤器120，过滤器120能够对压缩空气的杂质微粒等进行过滤，得到洁净的压缩空气，该洁净压缩空气输入至第一气罐130内。由于从空气压缩机输出的洁净压缩空气温度较高，输入至第一气罐130内储存，同时使其冷却降温。第一气罐130内的洁净压缩空气再经过干燥机140，对洁净压缩空气进行干燥，得到干燥洁净压缩空气。干燥机140通过控制阀150与冷库180内的第二气罐181连接，控制装置160与控制阀150连接，当控制装置160发出开启控制阀150指令时，控制阀150开启，使干燥机140输出的干燥洁净压缩空气输出至第二气罐181内，第二气罐181用于存储低温干燥压缩空气。该全自动防结冰系统能够有效利用压缩空气能量，避免输出额外功，冷库内设有第二气罐181，使第二气罐181内的低温洁净压缩空气与冷库内部温度平衡并趋于一致，在第二气罐181往冷库内释放压缩空气时，对冷库的温度影响最小。该全自动防结冰系统可根据需求自动释放低温洁净干燥压缩空气，使冷库内部压力保持稳定，防止冷库外部空气进入冷库，以防止结冰现象产生。
59.在其中一个实施例中，空气压缩机110具有压力检测部件，能够对第一气罐130内压力进行实时检测，根据第一气罐130内的压力值控制空气压缩机110的启停。设定第一气罐的正常压力范围是第一设定值，即第一气罐的正常压力范围设定为第一设定值下限至第一设定值上限之间，第一设定值可根据实际需要进行调整。当该压力检测部件检测到第一气罐130内压力小于第一设定值下限时，空气压缩机110启动，将空气压缩后补充至第一气罐内；当压力检测部件检测到第一气罐内压力大于第一设定值上限时，空气压缩机110停止工作。通过空气压缩机的压力检测部件实现对第一气罐130自动补充压缩空气。
60.在其中一个实施例中，空气压缩机110与第一气罐130之间设置有过滤器120，空气
压缩机110输出的压缩空气进入过滤器进行过滤，经过滤后的压缩空气进入第一气罐130内储存。该过滤器120选自金属网过滤器、活性炭过滤器或尼龙网过滤器的一种或多种，用于对压缩空气进行过滤。金属网过滤器可作为压缩空气的初级粗尘过滤，活性炭过滤器可用于大分子有机物杂质的吸附过滤，尼龙网过滤器根据不同的滤网孔隙用于过滤不同粒径的尘埃。该过滤器可选择金属网过滤器、活性炭过滤器或尼龙网过滤器中任两种或三种，每种过滤器可设置多层滤网，分别过滤不同大小的微粒杂质，该过滤器也可设置为多组过滤器，以确保获得所需的洁净压缩空气。
61.该全自动防结冰系统的冷库180内设置有电磁阀184，电磁阀184分别与控制装置160和第二气罐181连接，电磁阀184用于控制第二气罐181释放低温干燥压缩空气。电磁阀184接收控制装置160的指令，当控制装置160向电磁阀184发出开启指令时，电磁阀184开启，第二气罐181内低温干燥压缩空气释放到冷库180内；当控制装置160向电磁阀184发出关闭指令时，电磁阀184关闭，第二气罐181停止释放低温干燥压缩空气。
62.该全自动防结冰系统还包括压差传感器170，压差传感器170设置于所述冷库外部，与控制装置160和冷库180连接，用于检测冷库180内外的压力差值。设定冷库内外的压力差值为第二设定值，该第二设定值根据使冷库内外的压力保持基本平衡而设定，可根据实际需要进行调整。当压差传感器170检测到冷库180内外的压力差值大于第二设定值时，控制装置160控制电磁阀184开启，第二气罐181释放低温干燥压缩空气至冷库180内；当压差传感器170检测到冷库内外的压力差值不大于第二设定值时，控制装置160控制电磁阀184关闭，第二气罐181停止释放低温干燥压缩空气至冷库180内。根据压差传感器170的检测结果，自动控制第二气罐181是否释放低温干燥压缩空气至冷库180内，使冷库内外的压力可以始终保持在设定的压力差范围内，使冷库内外部压力保持稳定，防止冷库外部空气进入冷库，以防止结冰现象产生。
63.在其中一实施例中，该全自动防结冰系统的冷库180设置有样本交接舱门和检修门，样本交接舱门和检修门分别与控制装置160连接，当控制装置160获取样本交接舱门或检修门开启指令时，控制装置160控制电磁阀184开启，第二气罐181释放低温干燥压缩空气至冷库180内。通常情况下，当交接舱门或检修门开启时，压差传感器170会检测到冷库内外的压力差值大于第二设定值，控制装置160同样会控制电磁阀184开启，即控制装置160会收到样本交接舱门或检修门与压差传感器170双系统的反馈，控制电磁阀184开启，确保低温干燥压缩空气及时释放至冷库180内，使冷库内外压力保持稳定，防止冷库外部空气从舱门或检修门进入冷库，防止空气中的水汽遇冷结冰。当压差传感器170检测到冷库180内外的压力差值不大于第二设定值时，控制装置160向电磁阀184发出关闭指令，电磁阀184关闭，第二气罐181停止释放低温干燥压缩空气，可实现当冷库180内外压力达到平衡状态时，及时关闭电磁阀184，停止放气，避免输出额外功，节约能量。
64.该全自动防结冰系统还包括压力传感器182，压力传感器182设置于冷库180内部，分别与控制装置160和第二气罐181连接，压力传感器182用于监测第二气罐181内的气体压力。设定第二气罐181的正常压力范围是第三设定值，即第二气罐的正常压力范围设定为第三设定值下限至第三设定值上限之间，第三设定值可根据实际需要进行调整。当第二气罐181内气体压力小于第三设定值的下限时，控制装置160控制控制阀150开启，使第一气罐130内压缩空气补充至第二气罐181内；当第二气罐181内气体压力达到第三设定值的上限
时，控制装置160控制控制阀150关闭。控制装置160根据压力传感器182的检测结果，控制控制阀150的开启和关闭，使第一气罐130内压缩空气及时补充至第二气罐181内，防止第二气罐181内低温干燥压缩空气较少导致第二气罐181不能及时释放低温干燥压缩空气，影响冷库180防结冰效果。
65.在其中一实施例中，如图1、图2及图3所示，该全自动防结冰系统还包括加热装置183和排水装置185，加热装置183设置于第二气罐181外周，与控制装置160、第二气罐181及排水装置185连接，用于对第二气罐181和排水装置185进行加热。加热装置183可以为加热膜，该加热膜可以为一层或多层，该加热膜套设于第二气罐181的外围，排水装置185设置于加热装置183的外部，与控制装置160、加热装置183及第二气罐181连接，用于接收加热装置183对第二气罐181加热时产生的水，并将接收的水排除冷库，可以理解的排水装置185的输出端与冷库180外连接，并且排水装置185设置于第二气罐181的下方，以接收到重力作用落入的水滴。当控制装置160控制加热装置183进行加热时，第二气罐181外的冰层因加热而融化成水，随后被排水装置185收集并排除冷库外，同时加热装置183对排水装置185进行加热，确保排水装置185内的水顺利流出冷库，该全自动防结冰系统可以实现自动对第二气罐181进行融冰及排冰操作，防止第二气罐181结冰，使第二气罐的维护更加方便，保证第二气罐181的正常工作。
66.在另一实施例中，如图4及图5所示，该第二气罐181设置为两个或更多个，每个第二气罐181均设有电磁阀184单独对所连接的第二气罐181进行控制，各第二气罐之间通过管道连接，管道上设有压力传感器，分别监测每个第二气罐的压力，当第二气罐内压力不足时，控制装置160开启控制阀150，使干燥压缩空气补充至相对应的第二气罐内。每个第二气罐的外周均设有一套加热装置及排水装置，以实现自动对每个第二气罐进行融冰及排冰操作，防止第二气罐结冰，使每个第二气罐的维护更加方便，保证每个第二气罐的正常工作。通过在冷库180内设置多个第二气罐，可根据冷库内实际情况，分布在冷库内多个位置，以在冷库内各角落迅速释放低温干燥压缩空气，使冷库内压力快速与冷库外压力保持平衡，以达到优异的防结冰效果。
67.如图6所示，该全自动防结冰系统的控制方法，包括以下步骤：
68.s210：压差传感器检测冷库内外的压力差；
69.s211：当压差传感器检测到冷库内外的压力差值大于第二设定值时，控制装置向电磁阀发出开启指令，电磁阀开启，第二气罐内低温干燥压缩空气释放到冷库内；
70.s212：当压差传感器检测到冷库内外的压力差值不大于第二设定值时,控制装置向电磁阀发出关闭指令时，电磁阀关闭，第二气罐停止释放低温干燥压缩空气。
71.进一步地，如图7所示，该全自动防结冰系统的控制方法，还包括以下步骤：
72.s220:控制装置获取样本交接舱门或检修门开启指令；
73.s221:控制装置控制电磁阀开启，第二气罐释放低温干燥压缩空气至冷库内；
74.s212:当压差传感器检测到冷库内外的压力差值不大于第二设定值时,控制装置向电磁阀发出关闭指令时，电磁阀关闭，第二气罐停止释放低温干燥压缩空气。
75.进一步地，如图8所示，该全自动防结冰系统的控制方法，还包括以下步骤：
76.s230：压力传感器监测第二气罐内的气体压力；
77.s231：当第二气罐内气体压力小于第三设定值的下限时，控制装置控制控制阀开
启，第一气罐内压缩空气补充至第二气罐内；
78.s232：当第二气罐内气体压力达到第三设定值的上限时，控制装置控制控制阀开启，第一气罐内压缩空气停止补充至第二气罐。
79.进一步地，如图9所示，该全自动防结冰系统的控制方法，还包括以下步骤：
80.s240：空气压缩机的压力检测部件检测第一气罐内压力；
81.s241：当压力检测部件检测到所述第一气罐内压力小于第一设定值下限时，所述空气压缩机启动，将空气压缩后补充至所述第一气罐；
82.s242：当压力检测部件检测到所述第一气罐内压力大于第一设定值上限时，所述空气压缩机停止工作。
83.该控制方法根据压差传感器的检测结果，控制电磁阀的启动和停止，让第二气罐工作，该控制方法还可以根据冷库舱门或检修门开启的信息，控制电磁阀，让第二气罐工作。该控制方法还可以根据压力传感器的检测结果，控制控制阀的开闭，将第一气罐的干燥压缩空气补充到第二气罐。并且根据设定的条件，控制加热装置及排水装置的工作。
84.该全自动防结冰系统的控制方法可实现全自动防结冰系统的自动化控制，使冷库内外压力保持平衡，自动适时地为冷库内部补充低温洁净干燥压缩空气，提高库体内部压力让外部的水汽无法进入库内，避免冷库内部、交接舱门、检修门和其他库内外连接部位结冰。该全自动防结冰系统自动化及智能化程度较高，整个防结冰系统自动监测控制完成，无需人工干预，保证冷库、舱门、检修门和内部各种装置的正常工作。加热装置和排水装置使第二气罐周围结冰及时排除，进一步保证第二气罐的正常工作。
85.以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。