冷库节能系统及其控制方法

摘要

本发明公开了冷库节能系统及其控制方法，属于冷库技术领域，冷库节能系统，包括冷库本体、库门、冷源发生机、安装座和PLC可编程控制器，库门安装于冷库本体的右侧部，冷源发生机固定于冷库本体的后内壁，安装座固定于冷库本体的上下内壁之间，PLC可编程控制器固定于安装座的右端，还包括定时器、照射灯、驱动机构、进风系统和抽风系统，定时器固定于冷库本体的上内壁，且定时器与PLC可编程控制器电连接，照射灯设置有多个，且照射灯固定于冷库本体的上内壁，驱动机构包括正反转伺服电机，可定时启动换气系统和抽气系统，有利于冷库内的空气循环，同时较节能，在冷藏过程中，冷库处于封闭状态，提高冷藏效果。

权利要求

1.冷库节能系统，包括冷库本体(1)、库门(2)、冷源发生机(3)、安装座(6)和PLC可编程控制器(7)，所述库门(2)安装于冷库本体(1)的右侧部，所述冷源发生机(3)固定于冷库本体(1)的后内壁，所述安装座(6)固定于冷库本体(1)的上下内壁之间，所述PLC可编程控制器(7)固定于安装座(6)的右端，其特征在于，还包括定时器(4)、照射灯(5)、驱动机构(8)、进风系统(9)和抽风系统(10)，所述定时器(4)固定于冷库本体(1)的上内壁，且定时器(4)与PLC可编程控制器(7)电连接，所述照射灯(5)设置有多个，且照射灯(5)固定于冷库本体(1)的上内壁，所述驱动机构(8)包括正反转伺服电机(81)，所述正反转伺服电机(81)固定于安装座(6)的左端，且正反转伺服电机(81)与PLC可编程控制器(7)电连接，所述安装座(6)的左端转动连接有转轴(82)，所述转轴(82)的左端固定有转盘(86)，且转盘(86)的左端与冷库本体(1)的左内壁接触，所述转盘(86)的右端和冷库本体(1)的左内壁均开设有通孔(87)，所述正反转伺服电机(81)通过传动结构使得转盘(86)与冷库本体(1)之间发生相对转动，所述抽风系统(10)包括抽风机(101)，且抽风机(101)固定于冷库本体(1)的上端，所述抽风机(101)的抽风口固定有第三连接管(102)，且第三连接管(102)的另一端固定于冷库本体(1)的左端，所述第三连接管(102)内设置有第二光照强度传感器(104)，所述进风系统(9)包括鼓风机(91)，且鼓风机(91)位于冷库本体(1)的左侧，所述鼓风机(91)右侧设置有空气制冷机(92)，所述鼓风机(91)的鼓风口与空气制冷机(92)的进风口固定有第一连接管(93)，所述空气制冷机(92)的出风口固定有第二连接管(94)，且第二连接管(94)与冷库本体(1)的左端固定，所述第二连接管(94)内安装有第一光照强度传感器(96)，位于冷库本体(1)左内壁上的两个通孔(87)与位于转盘(86)上的两个通孔(87)存在错位和重合的关系，所述定时器(4)用于设置四个时间段。

2.根据权利要求1所述的冷库节能系统，其特征在于，所述冷库本体(1)与库门(2)的后部连接处通过两个合页活动铰接，所述冷库本体(1)与库门(2)的前部连接处通过相匹配的锁件和扣件连接。

3.根据权利要求1所述的冷库节能系统，其特征在于，多个所述照射灯(5)呈线性均匀分布。

4.根据权利要求3所述的冷库节能系统，其特征在于，所述照射灯(5)为紫外线照射灯。

5.根据权利要求1所述的冷库节能系统，其特征在于，所述传动结构包括主动轮(83)，所述主动轮(83)固定于正反转伺服电机(81)的输出端，所述转轴(82)的圆周表面上固定有从动轮(84)，所述主动轮(83)与从动轮(84)之间传动连接有传动带(85)。

6.根据权利要求1所述的冷库节能系统，其特征在于，所述第二光照强度传感器(104)分别通过两个第二固定杆(103)与第三连接管(102)的上下内壁固定，所述第三连接管(102)的另一端位于一个通孔(87)的左侧，所述第二光照强度传感器(104)位于第三连接管(102)另一端的出口处。

7.根据权利要求1所述的冷库节能系统，其特征在于，所述第一光照强度传感器(96)的上下两端均固定有第一固定杆(95)，且第一光照强度传感器(96)分别通过两个第一固定杆(95)与第二连接管(94)的上下内壁固定，所述第二连接管(94)的另一端位于另一个通孔(87)的左侧，所述第一光照强度传感器(96)位于第二连接管(94)另一端的出口处。

8.冷库节能系统控制方法，用于 权利要求1‑7中任一项所述的冷库节能系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1、时间段设置：通过定时器(4)定时设置四个时间段，它们依次是3:00‑3:05、9:00‑9:

05、15:00‑15:05和21:00‑21:05四个时间段，每个时间段内，通过PLC可编程控制器(7)的可编程功能设置触发程序，在时间段的起始时间，PLC可编程控制器(7)控制正反转伺服电机(81)正向启动M秒，在时间段的结束时间，PLC可编程控制器(7)控制正反转伺服电机(81)反向启动M秒，当正反转伺服电机(81)正向启动时，正反转伺服电机(81)的输出端转动带动主动轮(83)转动，主动轮(83)转动通过传动带(85)带动从动轮(84)转动，进而实现转轴(82)和转盘(86)的转动，使得位于冷库本体(1)内壁上的两个通孔(87)与位于转盘(86)上的两个通孔(87)完全重合；

S2、空气循环开始：触发抽风系统(10)和进风系统(9)；

(a)触发抽风系统(10)：第二光照强度传感器(104)感受到照射灯(5)发出的光时，便会由PLC可编程控制器(7)自动控制抽风机(101)工作，抽风机(101)工作后，将冷库本体(1)内的空气经第三连接管(102)抽出；

(b)触发进风系统(9)：第一光照强度传感器(96)感受到照射灯(5)发出的光时，便会由PLC可编程控制器(7)自动控制鼓风机(91)和空气制冷机(92)共同工作，鼓风机(91)鼓风空气，空气经空气制冷机(92)的制冷，将冷气经第二连接管(94)置入冷库本体(1)内，在空气循环的过程中，不易造成冷库本体(1)内温度上升的情况；

S3、空气循环结束：正反转伺服电机(81)反向启动时，正反转伺服电机(81)的输出端转动带动主动轮(83)转动，主动轮(83)转动通过传动带(85)带动从动轮(84)转动，进而实现转轴(82)和转盘(86)的转动，使得位于冷库本体(1)内壁上的两个通孔(87)与位于转盘(86)上的两个通孔(87)完全错位，使得第一光照强度传感器(96)和第二光照强度传感器(104)无法感受到光，此时PLC可编程控制器(7)便会自动使 鼓风机(91)、空气制冷机(92)和抽风机(101)关闭，完成空气循环。

说明书

冷库节能系统及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及冷库技术领域，更具体地说，涉及冷库节能系统及其控制方法。

背景技术

[0002] 我国是一个农业大国，果蔬产量是仅次于粮食的第二大农业产业，果蔬年产量均居世界各国之首。然而，与欧美等发达国家相比，我国的果蔬采后保鲜技术严重滞后，完整
独立的果蔬采后冷链尚未形成，果蔬的贮运量与其产量极不平衡。

[0003] 果蔬预冷库大多由普通冷藏库改造而成，多为密闭结构，存在库内送风方式不合理问题，库内气流不均衡导致果蔬预冷效率低、预冷效果不均匀，同时果蔬在存储过程中呼
吸作用产生的多种有害气体不能排出，导致果蔬生理代谢紊乱，造成果蔬变质，不利于果蔬
保存，同时会对进入库体内部的工作人员造成危险，现有技术中，我们通常采用一直让冷库
处于换气的过程中解决此问题，但是这样无疑造成了能源的浪费，如何以节能为目的设计
一种定时换气解决上述问题的技术方案是我们的当务之急。

发明内容

[0004] 1.要解决的技术问题

[0005] 针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供冷库节能系统及其控制方法，它可定时启动换气系统和抽气系统，有利于冷库内的空气循环，同时较节能，在冷藏过
程中，冷库处于封闭状态，提高冷藏效果。

[0006] 2.技术方案

[0007] 为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：

[0008] 冷库节能系统及其控制方法，冷库节能系统，包括冷库本体、库门、冷源发生机、安装座和PLC可编程控制器，所述库门安装于冷库本体的右侧部，所述冷源发生机固定于冷库
本体的后内壁，所述安装座固定于冷库本体的上下内壁之间，所述PLC可编程控制器固定于
安装座的右端，还包括定时器、照射灯、驱动机构、进风系统和抽风系统，所述定时器固定于
冷库本体的上内壁，且定时器与PLC可编程控制器电连接，所述照射灯设置有多个，且照射
灯固定于冷库本体的上内壁，所述驱动机构包括正反转伺服电机，所述正反转伺服电机固
定于安装座的左端，且正反转伺服电机与PLC可编程控制器电连接，所述安装座的左端转动
连接有转轴，所述转轴的左端固定有转盘，且转盘的左端与冷库本体的左内壁接触，所述转
盘的右端和冷库本体的左内壁均开设有通孔，所述正反转伺服电机通过传动结构使得转盘
与冷库本体之间发生相对转动，所述抽风系统包括抽风机，且抽风机固定于冷库本体的上
端，所述抽风机的抽风口固定有第三连接管，且第三连接管的另一端固定于冷库本体的左
端，所述第三连接管内设置有第二光照强度传感器，所述进风系统包括鼓风机，且鼓风机位
于冷库本体的左侧，所述鼓风机右侧设置有空气制冷机，所述鼓风机的鼓风口与空气制冷
机的进风口固定有第一连接管，所述空气制冷机的出风口固定有第二连接管，且第二连接
管与冷库本体的左端固定，所述第二连接管内安装有第一光照强度传感器，可定时启动换
气系统和抽气系统，有利于冷库内的空气循环，同时较节能，在冷藏过程中，冷库处于封闭
状态，提高冷藏效果。

[0009] 作为本发明的一种优选方案，所述冷库本体与库门的后部连接处通过两个合页活动铰接，所述冷库本体与库门的前部连接处通过相匹配的锁件和扣件连接。

[0010] 作为本发明的一种优选方案，多个所述照射灯呈线性均匀分布。

[0011] 作为本发明的一种优选方案，所述照射灯为紫外线照射灯。

[0012] 作为本发明的一种优选方案，所述传动结构包括主动轮，所述主动轮固定于正反转伺服电机的输出端，所述转轴的圆周表面上固定有从动轮，所述主动轮与从动轮之间传
动连接有传动带。

[0013] 作为本发明的一种优选方案，位于冷库本体左内壁上的两个通孔与位于转盘上的两个通孔存在错位和重合的关系。

[0014] 所作为本发明的一种优选方案，所述第二光照强度传感器分别通过两个第二固定杆与第三连接管的上下内壁固定，所述第三连接管的另一端位于一个通孔的左侧，所述第
二光照强度传感器位于第三连接管另一端的出口处。

[0015] 作为本发明的一种优选方案，所述第一光照强度传感器的上下两端均固定有第一固定杆，且第一光照强度传感器分别通过两个第一固定杆与第二连接管的上下内壁固定，
所述第二连接管的另一端位于另一个通孔的左侧，所述第一光照强度传感器位于第二连接
管另一端的出口处。

[0016] 冷库节能系统控制方法，包括以下步骤：

[0017] S1、时间段设置：通过定时器定时设置四个时间段，它们依次是3:00‑3:05、9:00‑9:05、15:00‑15:05和21:00‑21:05四个时间段，每个时间段内，通过PLC可编程控制器的可
编程功能设置触发程序，在时间段的起始时间，PLC可编程控制器控制正反转伺服电机正向
启动M秒，在时间段的结束时间，PLC可编程控制器控制正反转伺服电机反向启动M秒，当正
反转伺服电机正向启动时，正反转伺服电机的输出端转动带动主动轮转动，主动轮转动通
过传动带带动从动轮转动，进而实现转轴和转盘的转动，使得位于冷库本体内壁上的两个
通孔与位于转盘上的两个通孔完全重合；

[0018] S2、空气循环开始：触发抽风系统和进风系统；

[0019] (c)触发抽风系统：第二光照强度传感器感受到照射灯发出的光时，便会由PLC可编程控制器自动控制抽风机工作，抽风机工作后，将冷库本体内的空气经第三连接管抽出；

[0020] (d)触发进风系统：第一光照强度传感器感受到照射灯发出的光时，便会由PLC可编程控制器自动控制鼓风机和空气制冷机共同工作，鼓风机鼓风空气，空气经空气制冷机
的制冷，将冷气经第二连接管送入冷库本体内，在空气循环的过程中，不易造成冷库本体内
温度上升的情况；

[0021] S3、空气循环结束：正反转伺服电机反向启动时，正反转伺服电机的输出端转动带动主动轮转动，主动轮转动通过传动带带动从动轮转动，进而实现转轴和转盘的转动，使得
位于冷库本体内壁上的两个通孔与位于转盘上的两个通孔完全错位，使得第一光照强度传
感器和第二光照强度传感器无法感受到光，此时PLC可编程控制器便会自动鼓风机、空气制
冷机和抽风机关闭，完成空气循环。

[0022] 3.有益效果

[0023] 相比于现有技术，本发明的优点在于：

[0024] (1)本方案通过定时器和PLC可编程控制器的设置，可以定时实现正反转伺服电机的工作和关闭，当正反转伺服电机工作时，可以通过传动结构使得位于冷库本体左内壁上
的两个通孔和位于转盘上的两个通孔处于完全重合状态和完全错开状态；

[0025] (2)本方案通过冷库本体左内壁上的两个通孔和位于转盘上的两个通孔处于完全重合状态时，第一光照强度传感器和第二光照强度传感器便会触发鼓风机、空气制冷机和
抽风机的工作程序，从而进行空气循环，进行空气循环时，还不会影响冷库本体内的温度，
具有良好的冷藏效果。

[0026] (3)本方案通过冷库本体左内壁上的两个通孔和位于转盘上的两个通孔处于完全错位状态时，第一光照强度传感器和第二光照强度传感器便会触发鼓风机、空气制冷机和
抽风机的关闭程序，从而停止空气循环。

附图说明

[0027] 图1为本发明的结构示意图；

[0028] 图2为本发明驱动机构处的结构示意图；

[0029] 图3为本发明进风系统处结构示意图；

[0030] 图4为本发明抽风系统处的结构示意图；

[0031] 图5为本发明的主要原理框图。

[0032] 图中标号说明：

[0033] 1冷库本体、2库门、3冷源发生机、4定时器、5照射灯、6安装座、7PLC可编程控制器、8驱动机构、81正反转伺服电机、82转轴、83主动轮、84从动轮、85传动带、86转盘、87通孔、9
进风系统、91鼓风机、92空气制冷机、93第一连接管、94第二连接管、95第一固定杆、96第一
光照强度传感器、10抽风系统、101抽风机、102第三连接管、103第二固定杆、104第二光照强
度传感器。

具体实施方式

[0034] 下面将结合本发明实施例中的附图对本发明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。

[0035] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描
述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，
因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解
为指示或暗示相对重要性。

[0036] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆
卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中
间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体
情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0037] 实施例：

[0038] 结合图1所示，冷库节能系统，包括冷库本体1、库门2、冷源发生机3、安装座6和PLC可编程控制器7，库门2安装于冷库本体1的右侧部，冷库本体1与库门2的后部连接处通过两
个合页活动铰接，冷库本体1与库门2的前部连接处通过相匹配的锁件和扣件连接，冷源发
生机3固定于冷库本体1的后内壁，安装座6固定于冷库本体1的上下内壁之间，PLC可编程控
制器7固定于安装座6的右端，此处为本领域技术人员的公知技术，不做过多赘述；

[0039] 结合图1所示，冷库节能系统，还包括定时器4、照射灯5、驱动机构8、进风系统9和抽风系统10，定时器4固定于冷库本体1的上内壁，且定时器4与PLC可编程控制器7电连接，
通过定时器4可以设置四个时间段，在设置的四个时间段内进行空气的循环，同时在每个时
间的起始时间，PLC可编程控制器7控制正反转伺服电机81正向启动M秒，在时间段的结束时
间，PLC可编程控制器7控制正反转伺服电机81反向启动M秒，照射灯5设置有多个，且照射灯
5固定于冷库本体1的上内壁，多个照射灯5呈线性均匀分布，照射灯5为紫外线照射灯，照射
灯5不仅可以对果蔬进行杀菌处理，同时可以发出光源；

[0040] 结合图1和图2所示，驱动机构8包括正反转伺服电机81，正反转伺服电机81固定于安装座6的左端，且正反转伺服电机81与PLC可编程控制器7电连接，正反转伺服电机81起驱
动的作用，在上述设置的四个时间段内进行空气的循环，同时在每个时间的起始时间，PLC
可编程控制器7控制正反转伺服电机81正向启动M秒，在时间段的结束时间，PLC可编程控制
器7控制正反转伺服电机81反向启动M秒；

[0041] 结合图2所示，安装座6的左端转动连接有转轴82，转轴82的左端固定有转盘86，且转盘86的左端与冷库本体1的左内壁接触，转盘86的右端和冷库本体1的左内壁均开设有通
孔87，正反转伺服电机81通过传动结构使得转盘86与冷库本体1之间发生相对转动，位于冷
库本体1左内壁上的两个通孔87与位于转盘86上的两个通孔87存在错位和重合的关系，此
处错位和重合的关系由正反转伺服电机81控制；

[0042] 结合图1和图2所示，传动结构包括主动轮83，主动轮83固定于正反转伺服电机81的输出端，转轴82的圆周表面上固定有从动轮84，主动轮83与从动轮84之间传动连接有传
动带85，正反转伺服电机81的输出端转动带动主动轮83转动，主动轮83通过传动带85带动
从动轮84转动，从而使得转轴82和转盘86转动，使得位于冷库本体1左内壁上的两个通孔87
和位于转盘86上的两个通孔87完全重合或者完全错位，在初始状态时，它们是完全错位的，
正向启动正反转伺服电机81M秒，使得它们完全重合，反向启动正反转伺服电机81M秒，使得
它们再次完全错位；

[0043] 结合图1和图4所示，抽风系统10包括抽风机101，且抽风机101固定于冷库本体1的上端，抽风机101的抽风口固定有第三连接管102，且第三连接管102的另一端固定于冷库本
体1的左端，抽风机101可以将冷库本体1内的空气经第三连接管102抽出，第三连接管102靠
近冷库本体1的孔口处设置有第二光照强度传感器104，且第二光照强度传感器104分别通
过两个第二固定杆103与第三连接管102的上下内壁固定，第二固定杆103起安装和连接的
作用，第三连接管102的另一端位于一个通孔87的左侧，第二光照强度传感器104位于第三
连接管102另一端的出口处，PLC可编程控制器7通过接收第二光照强度传感器104的信号自
动控制抽风机101的工作状态，PLC可编程控制器7内设定有抽风系统10的触发程序，当第二
光照强度传感器104感受到照射灯5发射的光时，PLC可编程控制器7便会自动控制抽风机
101工作，当第二光照强度传感器104感受不到照射灯5发射的光时，PLC可编程控制器7便会
自动控制抽风机101关闭；

[0044] 结合图1和图3所示，进风系统9包括鼓风机91，且鼓风机91位于冷库本体1的左侧，鼓风机91右侧设置有空气制冷机92，鼓风机91的鼓风口与空气制冷机92的进风口固定有第
一连接管93，空气制冷机92的出风口固定有第二连接管94，且第二连接管94与冷库本体1的
左端固定，第二连接管94内安装有第一光照强度传感器96，第一光照强度传感器96的上下
两端均固定有第一固定杆95，且第一光照强度传感器96分别通过两个第一固定杆95与第二
连接管94的上下内壁固定，第二连接管94的另一端位于另一个通孔87的左侧，第一光照强
度传感器96位于第二连接管94另一端的出口处，PLC可编程控制器7通过接收第一光照强度
传感器96的信号自动控制鼓风机91和空气制冷机92的工作状态，PLC可编程控制器7内设定
有进风系统9的触发程序，当第一光照强度传感器96感受到照射灯5发射的光时，PLC可编程
控制器7便会自动控制鼓风机91和空气制冷机92工作，当第一光照强度传感器96感受不到
照射灯5发射的光时，PLC可编程控制器7便会自动控制鼓风机91和空气制冷机92关闭。

[0045] 结合图1‑5所示，冷库节能系统控制方法，包括以下步骤：

[0046] S1、时间段设置：通过定时器4定时设置四个时间段，它们依次是3:00‑3:05、9:00‑9:05、15:00‑15:05和21:00‑21:05四个时间段，每个时间段内，通过PLC可编程控制器7的可
编程功能设置触发程序，在时间段的起始时间，PLC可编程控制器7控制正反转伺服电机81
正向启动M秒，在时间段的结束时间，PLC可编程控制器7控制正反转伺服电机81反向启动M
秒，当正反转伺服电机81正向启动时，正反转伺服电机81的输出端转动带动主动轮83转动，
主动轮83转动通过传动带85带动从动轮84转动，进而实现转轴82和转盘86的转动，使得位
于冷库本体1内壁上的两个通孔87与位于转盘86上的两个通孔87完全重合；

[0047] S2、空气循环开始：触发抽风系统10和进风系统9；

[0048] (a)触发抽风系统10：第二光照强度传感器104感受到照射灯5发出的光时，便会由PLC可编程控制器7自动控制抽风机101工作，抽风机101工作后，将冷库本体1内的空气经第
三连接管102抽出；

[0049] (b)触发进风系统9：第一光照强度传感器96感受到照射灯5发出的光时，便会由PLC可编程控制器7自动控制鼓风机91和空气制冷机92共同工作，鼓风机91鼓风空气，空气
经空气制冷机92的制冷，将冷气经第二连接管94送入冷库本体1内，在空气循环的过程中，
不易造成冷库本体1内温度上升的情况；

[0050] S3、空气循环结束：正反转伺服电机81反向启动时，正反转伺服电机81的输出端转动带动主动轮83转动，主动轮83转动通过传动带85带动从动轮84转动，进而实现转轴82和
转盘86的转动，使得位于冷库本体1内壁上的两个通孔87与位于转盘86上的两个通孔87完
全错位，使得第一光照强度传感器96和第二光照强度传感器104无法感受到光，此时PLC可
编程控制器7便会自动控制鼓风机91、空气制冷机92和抽风机101关闭，完成空气循环。

[0051] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。