CN112205375B - 一种储藏空间的温升循环系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种储藏空间的温升循环系统及方法，所述系统包括管路升温装置、室内升温装置、气体循环装置和控制装置，其中，所述管路升温装置经配置以在降氧过程中加热进气管路，用以加热进入所述储藏空间的气体；所述室内升温装置经配置以在降氧过程中加热所述储藏空间，并在降氧结束后维持所述储藏空间的温度在预置温度范围内；所述气体循环装置经配置用以促进储藏空间内部的热量循环；所述控制装置协调所述管路升温装置、室内升温装置及气体循环装置按照预置流程工作，以维持所述储藏空间符合预置的环境参数。本发明具有低氧保存及杀虫双作用，杀虫效果更好。

Description

一种储藏空间的温升循环系统及方法

技术领域

本发明涉及一种储藏技术领域，特别地涉及一种储藏空间的温升循环系统及方法。

背景技术

虫害防治问题已成为中药材等储藏领域中亟待解决的普遍性问题。常见的治虫方法有化学熏蒸法和物理辐射法。然而化学熏蒸法会造成化学残留物超标的问题，熏蒸和辐射会对药材造成不可逆转的损伤，不但影响药材品质、污染环境，甚至危害工作人员的健康。另外一种治虫方法为冷冻杀虫法，虽然能够避免上述问题，但是由于实施过程中实现冷冻的成本高昂，且难以实现大规模批量杀虫处理。随着业界的努力，还提出了一种低氧气调杀虫的方法，即降低储藏空间的氧气浓度实现杀虫的一种方法，可实现零污染、零残留、零伤害，是一种安全环保的杀虫方法。然而目前的低氧气调杀虫方法的杀虫效率较低，如何提高杀虫效率，可以低成本地实现低氧虫害防治对于本领域具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种储藏空间的温升循环系统及方法。

为了解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种储藏空间的温升循环系统，其中，所述储藏空间由刚性围护结构构成，惰性气源通过进气管路连接到刚性围护结构上的进气口，抽气装置通过吸气管路连接到刚性围护结构上的吸气口；所述系统包括管路升温装置、室内升温装置、气体循环装置和控制装置，其中，所述管路升温装置经配置以在降氧过程中加热所述进气管路，用以加热进入所述储藏空间的气体；所述室内升温装置经配置以在降氧过程中加热所述储藏空间，并在降氧结束后维持所述储藏空间的温度在预置温度范围内；所述气体循环装置经配置安装在所述刚性围护结构上，用以促进储藏空间内部的热量循环；所述控制装置协调所述管路升温装置、室内升温装置及气体循环装置按照预置流程工作，以维持所述储藏空间符合预置的环境参数。

为了解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种用于储藏空间的温升循环方法，其中包括以下：

采集储藏空间的环境反馈参数数据；

根据预置参数数据和采集的环境反馈参数数据确定当前控制流程；所述控制流程至少包括降氧预热流程、室内加热流程及维持监视流程；以及

在执行当前控制流程时，启动储藏空间内的气体循环装置。

本发明提供的温升循环系统具有低氧保存及杀虫双作用，通过对储藏空间升温，提高了杀虫效果和杀虫效率；并且通过本发明提供的方法，可使储藏空间的热量流动平稳，气体受热均匀，对储藏环境的扰动小，可以防止升温过快或不均匀对存储药材的损害，并且通过压力的监视及调整保证了系统的安全性。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的温升循环系统示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的进气口的分布示意图；

图3A-3B是根据本发明的两个实施例的进气口与吸气口的分布示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的导流装置示意图；

图5是根据本发明的一个实施例的导流板部分结构示意图；

图6是根据本发明的一个实施例的控制装置的原理框图；

图7是根据本发明的一个实施例的一种储藏空间的温升循环方法流程图；

图8是根据本发明的一个实施例的降氧流程示意图；

图9A-9C是根据本发明的一个实施例的加热流程示意图；

图10是根据本发明的一个实施例的对升温速度的控制流程示意图；

图11是根据本发明的一个实施例的对升温均匀度的控制流程示意图；以及

图12是根据本发明的一个实施例的压力调节流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

气调杀虫技术是通过创造低氧环境，使害虫因缺氧而脱水窒息死亡的一种有效杀虫方法。气调杀虫法不仅能够达到杀虫、防霉的目的，还能控制水分、保持药材原有的品质，是一种安全、绿色环保的杀虫方法。经研究表明，低氧环境会迫使虫子气门打开并保持开放，这种非自然条件下会导致较高水分损失率，比气门闭合时高7-10倍。对于幼虫或成虫，适当的环境温度，如30-35℃，可以加快其活跃度，加速其呼吸，促进气门开放，加速虫体水分蒸发，促进害虫的死亡。因而，本发明提供的系统和方法对低氧储藏空间升温，从而有效减少杀虫时间，提高杀虫效率，降低杀虫成本。

本发明提供了一种储藏空间的温升循环系统，如图1所示，为根据本发明的实施例的温升循环系统示意图。在本实施例中，所述储藏空间由刚性围护结构10构成，其整体体积可大可小，由于采用刚性材料制成，因而整体结构稳定，能够为其中的易碎、脆弱物品提供良好的保护。在一些实施例中，刚性围护结构10还可以在其外部或内部设置一层或多层保温板，用于对储藏空间进行保温，并在各个连接处设置密封结构，在保证气密性的同时使刚性围护结构10具有较好的保温性能。

本发明中提到的惰性气体不仅包括氦气、氩气等稀有气体，也包括氮气、二氧化碳等性质较为稳定的气体。在本实施例中，通过向气密围护结构10内部输入惰性气体，如氮气，来实现储藏空间的低氧环境。为了向气密围护结构10内部输入惰性气体，如图1所示，惰性气源11通过进气管路110连接到刚性围护结构10上的进气口，抽气装置12通过吸气管路120连接到刚性围护结构10上的吸气口。其中，惰性气源11可以是制氮机，也可以是氮气储存装置，如压缩氮气瓶。抽气装置12为气泵类装置。在进气管路110和吸气管路120上分别设有阀门111和阀门121，用于控制管路的通断。在降氧流程中，通过控制装置6发出的指令，打开进气管路阀门111和吸气管路阀门121，启动惰性气源11和抽气装置12，将氮气充入到刚性围护结构10内。

为了达到更好的杀虫效果，本发明设置升温装置以将储藏空间的温度升高到预置温度。在一个实施例中，如图1所示，本发明的升温装置包括管路升温装置20和室内升温装置31、32。其中，管路升温装置20配置在靠近刚性围护结构10的进气管路110上，在降氧过程中通过加热所述进气管路110，用以加热进入所述储藏空间的气体。在一个实施例中，管路升温装置20包括加热部件和控制部件，加热部件由PTC加热管构成，控制部件例如为可控硅控制电路。可控硅控制电路根据接收到的控制装置6的控制指令，控制加热部件的启停。

室内升温装置可以为一个或多个，如果为多个时，分散安置在所述刚性围护结构10的内壁上，如图1所示，室内升温装置共有两个，其中一个室内升温装置31采用壁挂的方式挂于刚性围护结构10顶角的位置，另一个室内升温装置32与其呈对角安装，即挂在对面偏下位置。室内升温装置的安装位置距底面有一定高度，防止虫子攀爬，腐蚀室内升温装置。室内升温装置可根据功率、温度要求以及内部面积配置适宜的数量。其中，所述的室内升温装置可以采用如管路升温装置相同的结构，或者可以直接采用壁挂式加热空调、风幕机等。

本发明在升温时采用两种控制流程，其一为降氧预热流程，在降氧流程结束后实施室内加热流程。其中，一个升温实施例为：在降氧流程开始时开始降氧预热流程，即在降氧阶段，在惰性气源11向刚性围护结构10输出氮气的同时，对该氮气进行同步加热，从而保证了输送到刚性围护结构10内气体温度恒定，防止出现局部过热或冷热不均匀产生冷凝水现象。在储藏空间的含氧量达到预置要求时，降氧流程结束，同时降氧预热流程结束，开始实施室内加热流程，即开启刚性围护结构10内的室内升温装置，在刚性围护结构内加热，以使储藏空间的温度达到预置要求。室内加热流程满足了药材吸收热量以及刚性围护结构10及管路等对热量的损失。通过管路加热与储藏空间内部加热相结合的升温方式，可弥补管路加热的热量损失，提高升温速率，加快虫子的活跃度、加速其呼吸，加速虫体水分蒸发，促进害虫的死亡。

为了使储藏空间的温度尽快达到均匀，本发明所述的系统还包括气体循环装置，其安装在所述刚性围护结构上，目的在于促进储藏空间内部的热量循环。如图1所示，所述气体循环装置包括气体循环方向可调整的扰流风机411，412，其中，根据刚性围护结构10的实际情况，可将扰流风机单独安装，或与室内升温装置31、32集成为一体设置。如图1所示，在刚性围护结构10实际体积不大的情况下，将扰流风机411，412分别集成到室内升温装置31、32上，并可单独控制其启停，当刚性围护结构10内温度达到设置值时，室内升温装置的加热功能停止时，与其一体的扰流风扇继续工作，以促进库内温度及湿度的循环。如果刚性围护结构10实际体积较大，而可以在其侧壁或顶壁单独安装适当数量的扰流风机。不但可以加快氮气在储藏空间的均匀性，也加快热量的传播，使储藏空间的气温上升更快，更快达到均衡。另外，根据控制要求可改变扰流风机的气体循环方向，从而改变气体均匀性及气温的均匀性。

为了达到加快气温上升及其在储藏空间的均衡性，如图2所示，在围护结构10设置多个进气口100，对应地，进气管路110在进入围护结构10之前，分为多个分支，每一个分支连接一个进气口100，从而在进气时提前分散了气体，既有利于促进氮气的分散，也分散了进气的热量，不至于使局部过热，降低了冷热气体交汇造成的冷凝现象的出现机率。

进一步地，可设置吸气口的位置以在降氧流程中更好地促进储藏空间内气体的流动。如图3A所示，在刚性围护结构10与设置进气口100相对的侧面上开设吸气口101，并且将其位置与进气口100左右或上下间隔地错开，在进气与出气的同时，进气气流方向与出气气流方向间隔错开，可以加快储藏空间内气体的流动。或者，如图3B所示，使所述多个进气口和多个所述吸气口呈90度，例如进气口设置在侧面上，气流水平进入，吸气口设置在刚性围护结构的顶面上，气体从上部流出，进气气流方向与出气气流方向呈90度。

在一些实施例中，为了促进氮气均匀分散，氮气由一个进气口进入气密围护结构之后，再分成多个分支，从多个出口进入围护结构，可以减少围护结构的开孔数量，从而减少围护结构漏气点。同样，吸气口也可以由多个分支汇集在一个管路中通过一个出口连接至吸气装置。各个进气分支和吸气分支的位置设置原则与开设多个进气口和吸气口一致。

更进一步地，为了将进入储藏空间的预热气体更好地分散到储藏空间内，在每一个进气口100设置了导流装置，如图4所示，将导流装置42安装在进气口100上，用以调整通入储藏空间的气体方向。其中，在一个实施例中，如图5所示，所述导流装置42包括框架421及导流板422，所述导流板422通过一个中心轴固定在框架421上，根据相邻导流板422的间距，其调整角度可为0-180度。为了能够控制气体进入储藏空间的方向，可通过控制所述导流板422的中心轴来控制导流板422的方向，从而在需要时能够根据控制要求改变进气方向，从而改变该高度的温度均匀性。

由于降氧流程中气体的进出及加热过程中气体的膨胀，会导致储藏空间内的压力变化。过大的压力变化及储藏空间内外的压力差会对刚性围护结构10造成一定的损害，并且还存在安全隐患。为了解决该次生问题，本发明还提供了压力调整装置。在一个实施例中，为了能够实现精确的压力调整，提供了多级压力调整策略，根据当前储藏空间内的压力情况，逐级调整储藏空间内的压力。例如，设置多个压力阈值得到多个压力梯度，并为不同的压力梯度设置开启不同的压力调整装置。根据检测到当前的压力测量值，确定所属压力梯度，从而控制对应的压力调整装置开启或关闭。

如图1所示，所述压力调整装置包括与所述刚性围护结构10上的出气口连通的安全阀51、通过气密管路直接与刚性围护结构连通的平衡气囊52及泄压管路连通储藏空间外的泄压阀53。本领域普通技术人员应知，为了实现压力调节，可以使用这几个部件中的一者或多者。在本实施例，为了达到更好地效果，采用这三个部件进行压力调节。

所述与所述刚性围护结构10上的出气口连通的安全阀51，其通过对自身压力调整部件设置后，可以在当前的压力达到压力设置值后自动打开。所述的安全阀51无需供电即可工作，尤其适用于设备断电情况下储藏空间内的压力超过预置时向储藏空间外释气体，同时能够保证泄压阀53无法正常打开时在该处调节储藏空间内的压力，提高安全性。

所述平衡气囊52由不透气的柔性材料制成，位于储藏空间外部，通过气密管路直接与刚性围护结构连通。当储藏空间内因为温度升高或其他原因导致储藏空间内压力升高时，储藏空间内的气体释放到所述平衡气囊52中；当储藏空间内由于温度降低或其他原因导致内部压力降低时，平衡气囊内的气体能够自由流入储藏空间。在一些实施例中，平衡气囊位于储藏空间内部，且一侧与外部连通，储藏空间内压力降低时，外界气体进入气调袋；储藏空间内压力升高时，将气调袋内的气体挤出。平衡气囊52用于调控储藏空间内较小的压力波动。

所述压力调整装置还包括泄压阀53，其通过泄压管路连通至储藏空间外，在储藏空间内的压力超过预置的压力阈值时向储藏空间外释气体，可快速实现压力平衡。

其中，将安全阀51的预置压力设置为一级压力阈值，将泄压阀53的压力阈值设置为二级压力阈值。储藏空间内的小的压力波动可通过平衡气囊52调节；当储藏空间内的压力较大时，通过安全阀51调整；当储藏空间内的压力很大、需要尽快释放时，同时开启安全阀51和泄压阀53。在一些实施例中，将泄压阀53的压力阈值设置为一级压力阈值，将安全阀51的预置压力设置为二级压力阈值。即当气密结构内外压差较小时，采用与控制装置6相连的泄压阀进行处理，当气密围护结构内外压差较大时，采用安全阀或安全阀与泄压阀同时打开进行调节。

本发明中的控制装置6协调所述管路升温装置、室内升温装置及气体循环装置按照预置流程工作，以维持所述储藏空间符合预置的环境参数。如图6所示，为一个实施例中的控制装置的原理框图。控制装置6至少包括人机交互模块61、数据采集模块62和中央处理模块63。当然，还可以包括例如存储模块、通讯模块、远程监控模块等其他电器元件，可以实现数据的存储、通信以及远程监控等，本领域的普通技术人员可参考常规技术实现，本发明对此不重复说明。本实施例中的人机交互模块61提供例如触摸屏、具有显示器和输入功能按键的操控面板等人机界面，通过该人机界面可设置、显示参数数据。人机交互模块61将设置的参数值发送给中央处理模块63，并显示数据采集模块62采集到的环境反馈参数数据。所述数据采集模块62包括多种传感器，用于采集所需的环境反馈参数数据。如图1所示，设置在所述储藏空间内的氧含量传感器620，用以获取储藏空间内的氧气含量。设置在所述储藏空间内的温度传感器621，用以获取储藏空间内温度。温度传感器621可以采用温湿度变送器，既可以采集温度信息也可以测到湿度信息。其中，为了计算得到升温均匀度，在监测储藏空间各个不同的高度均匀地设置一个或多个温度传感器621。压力传感器622可设置在所述储藏空间内，也可以设置在某个管路上，例如，设置在与刚性围护结构10相连通的吸气道路120上。其可以为单向传感器，如只检测刚性围护结构10内或吸气道路120内的气压，或者是双向传感器，即可以检测储藏空间内或吸气道路120内的压力，也可以检测储藏空间外或吸气道路120外的压力。上述各种传感器将采集到的数据定时或实时地发送给中央处理模块63。

中央处理模块63根据预置的参数数据、当前采集的环境反馈参数确定当前控制流程，根据当前控制流程发出相应的控制指令给所述管路升温装置、所述室内升温装置及所述气体循环装置。其中，所述的控制流程包括降氧流程、加热流程及维持监视流程。其中，加热流程又分为降氧预热流程和室内加热流程。中央处理模块63在降氧流程发送对应的控制信息给惰性气源11、抽气装置12及其各自的管路阀门，将惰性气体，如氮气，送入刚性围护结构10内，同时，抽气装置12将刚性围护结构10内气体抽出。在降氧流程开始时，检测储藏空间温度测量值是否小于预置值，如果储藏空间温度测量值小于预置值，则启动加热流程。例如，先启动管路升温装置20，对送入刚性围护结构10内的气体预热，即实施降氧预热流程。在降氧流程结束后，停止管路升温装置20，启动室内升温装置31、32，即启动室内加热流程，对刚性围护结构10内的气体加热。在刚性围护结构10内的气温达到预置要求时，停止加热，此时启动维持监视流程，在此流程中，根据监视结果，启动相应的装置。例如，当储藏空间内的氧气含量升高了，启动惰性气源11、抽气装置12及其各自的管路阀门进行降氧流程以补充惰性气体。如果储藏空间的温度降低了，启动室内升温装置31、32，即启动室内加热流程，以对储藏空间升温。在前述各个流程中，为了增加气体及温度的均匀性，根据情况启动气体循环装置。例如，在降氧流程和加热流程，开启所有的气体循环装置以加快气体及温度的均匀。在加热流程结束后一段时间后减少气体循环装置，如关闭一些扰流风机。在维持监视流程只开启少数的扰流风机。

如图7所示，为本发明提供的一种储藏空间的温升循环方法，包括以下步骤：

步骤S1，采集储藏空间的环境反馈参数数据。本发明为了获取符合要求的低氧、适合杀虫且安全的储藏环境，经过反复调试和试验得到适合的含氧量、温度和压力，并将其作为预置参数输入到储藏空间的温升循环系统中。在应用过程中，通过系统中的传感器可以采集到当前储藏空间的环境反馈参数数据，如含氧量测量值、温度测量值和压力测量值等。

步骤S2，根据预置参数数据和采集的环境反馈参数数据确定当前控制流程。通过对比采集到的环境反馈参数数据与对应的预置数据来确定当前应进行的流程。例如，在系统刚刚启动时，当前储藏空间的含氧量的测量值大于预置量，因而可以确定首先要进行降氧流程；在降氧流程开启时，通过比较当前的温度测量数据与其预置量，在温度测量值低于其预置值时，需启动降氧预热流程。在温度测量值与其预置值的差值大于一个阈值时，即温差很大时，启动室内加热流程。当温度测量值与其预置值足够接近，如其差值小于第二阈值时，可认为当前储藏空间的温度已符合要求，则需要停止加热流程，进入维持监视流程。

步骤S3，执行对应的控制流程。具体地，如图8所示，为降氧流程执行过程；如图9A-9C所示，为加热流程示意图，其包括了降氧预热流程和室内加热流程。

步骤S4，在执行前述控制流程时，启动储藏空间内的气体循环装置以平衡储藏空间内的温度。

步骤S5，监视储藏空间内的气压情况，在适当时候调节储藏空间内的气压。

如图8所示，为降氧流程的流程图。参考图1中的系统，对降氧流程说明如下：

步骤S310，打开进气管路110的阀门111和吸气管路120的阀门121。

步骤S311，启动惰性气源11和抽气装置12，向刚性围护结构10内输送氮气等惰性气体，同时，将刚性围护结构10内的气体吸出，以保持刚性围护结构10内的气压平衡。

步骤S312，比较含氧量的测量数据及其预置量。

步骤S313，判断含氧量的测量数据及其预置量的差值△Q是否小于阈值Q，如果测量数据及其预置量的差值小于阈值，说明刚性围护结构10内的当前含氧量已符合要求，则在步骤S314，关闭惰性气源11和抽气装置12，在步骤S315，关闭进气管路110的阀门111和吸气管路120的阀门121，以维持刚性围护结构10内的气密性。如果测量数据及其预置量的差值大于阈值Q，则返回步骤S312继续监测含氧量。

如图9A-图9C所示，为加热流程的流程图，参考图1中的系统，对加热流程说明如下：

步骤S320，判断是否开始降氧流程，如果不是，则结束该流程，如果是，则执行步骤S321。

步骤S321，比较当前的温度测量数据与其预置量。

步骤S322，判断温度预置值与其测量值的差值△T是否大于第二阈值T2，如果大于，则说明当前刚性围护结构10的温度过低，则在步骤S323，同时启动管路升温装置2和室内升温装置31和/或32，然后执行步骤S326b。如果温度预置值与其测量值的差值△T小于第二阈值T2，则执行步骤S324。

在启动室内升温装置时，也可做进一步的详细控制。设置不同的温差阈值而形成温差梯度，根据不同的温差梯度启动不同数量的室内升温装置。例如，当△T大于第三阈值T3时，说明当前刚性围护结构10的温度非常低，则开启全部的室内升温装置，如果△T大于第二阈值T2而小于第三阈值T3时，开启部分或一台的室内升温装置。其中，T3>T2。

步骤S324，判断温度预置值与其测量值的差值△T是否大于第一阈值T1，其中，T2>T1。如果△T是大于第一阈值T1，则在步骤S325启动管路升温装置2，而后执行步骤S326a。如果△T是小于第一阈值T1，说明当前刚性围护结构10的温度已符合要求，则结束该流程。

步骤S326a，判断降氧流程是否结束，如果结束，则在步骤S327a关闭管路升温装置2。如果没有结束，则持续监视降氧流程是否结束。

步骤S328a，比较当前的温度测量数据与其预置量。

步骤S329a，判断温度预置值与其测量值的差值△T是否大于第一阈值T1，如果△T大于第一阈值T1，则在步骤S330a启动室内升温装置31或/和32，如果△T是小于第一阈值T1，说明当前刚性围护结构10的温度已符合要求，则结束该流程。

步骤S331a，比较当前的温度测量数据与其预置量。

步骤S332a，判断温度预置值与其测量值的差值△T是否大于或等于第一阈值T1，如果△T大于或等于第一阈值T1，则返回步骤S331a持续监测当前的温度测量数据与其预置量的差值△T。如果△T小于第一阈值T1，则在步骤S333a关闭室内升温装置31或/和32，并结束加热流程。

步骤S326b，判断降氧流程是否结束，如果结束，则在步骤S327b关闭管路升温装置2，然后顺序执行步骤S331a。如果没有结束，则持续监视降氧流程是否结束。

在加热流程结束后，执行维持监视流程，即持续监测储藏空间内的温度、氧含量等参数是否符合预置值，在不符合预置值时，进行相应的补充。例如，当氧含量过高时，启动降氧流程，并配合管路加热流程。当温度过低时，启动室内加热流程以提高储藏空间内气温。

在加热流程中，为了达到对升温速度的控制，还包括图10所示的控制过程：

步骤S340，定时采集温度测量值。如每隔30秒、1分钟获取一次温度测量值。

步骤S341，选取两个时间点的温度测量值计算升温速度V1。

步骤S342，计算所述升温速度V1与预置升温速度V0的差值△V，例如，所述预置升温速度V0＝0.5℃/分钟。

步骤S343，判断差值△V的绝对值是否大于阈值△V0。如果差值△V的绝对值小于或等于阈值△V0，说明当前升温速度与预置升温速度V0的误差在可接受的范围，此时不需要调整加热装置。则在步骤S347判断加热流程是否结束，如果加热流程结束，则结束该调整过程，如果加热流程没有结束，则返回步骤S340。如果差值△V的绝对值大于阈值△V0，说明当前升温速度与预置升温速度V0的误差超过了可接受的范围，此时需要调整加热装置，执行步骤S344。

步骤S344，判断差值△V是否大于0，如果差值△V大于0，说明升温速度V1大于预置升温速度V0，则在步骤S345向当前加热装置，如管路升温装置或室内升温装置发送控制信息，以减小其加热功率。再返回步骤S340。如果差值△V小于0，说明升温速度V1小于预置升温速度V0，则在步骤S346向当前加热装置发送控制信息，以增加其加热功率，再返回步骤S340，持续监视温度变化情况。

在加热流程中，为了达到对升温均匀度的控制，还包括图11所示的控制过程：

步骤S350，采集位于不同高度的温度传感器的温度测量值。在前述系统中，为了测量升温均匀性，在刚性围护结构10的不同高度设置了多个温度传感器，定时采集这些传感器的温度测量值。

步骤S351，计算同一高度的传感器的温度测量值的平均值

步骤S352，比较相邻高度的温度测量值的平均值的差值△Tc。

步骤S353，判断所述差值△Tc是否在允许的范围内，如(0.5-1.5)℃/米。如果超出了所述范围内，在步骤S354调整相应的加热装置。例如，调整进气口处导流装置的方向，或室内升温装置的散热方向等，然后再返回步骤S350。如果所述差值△Tc没有超出了所述范围，则结束该次调整流程。

在前述各个控制流程中，为了保证储藏空间内的气压也处于预置的安全范围内，还包括压力调节流程，其中，为了能够精确地调整压力，本发明设置了多级调整策略，在一个实施例中设置了多级压力阈值，从而形成多个压力梯度，不同的压力梯度，配置对应的调整策略。具体如图12所示。

步骤S50，将采集到压力测量值与预置的多级压力阈值进行比较，确定当前储藏空间所在的压力梯度。例如，将压力测量值P分别与一级压力阈值P1和二级压力阈值P2分别进行比较。在压力测量值P<P1时，为第一梯度，此时在步骤S51通过平衡气囊充气或放气自动对储藏空间内的压力进行调整；如果P1≤P<P2，为第二梯度，执行步骤S52；如果P≥P2，为第三梯度，执行步骤S53；如果是断电情况下或泄压阀故障情况下，若P≥P2，执行步骤S54。

步骤S52，开启储藏空间内的安全阀，用以向外释放储藏空间的压力。在储藏空间内的气压小于一级压力阈值P1时，在一个更好的实施例中，在步骤S520延迟一段时间关闭安全阀，而后由平衡气囊进行调节。

步骤S53，同时开启储藏空间内的泄压阀和安全阀，可以尽快将储藏空间内的气体向外释放，然后在一个更好的实施例中，在步骤S520延迟一段时间关闭泄压阀和安全阀，而后由平衡气囊进行调节。

步骤S54，开启储藏空间的安全阀，向储藏空间外释放气体。然后在一个更好的实施例中，在步骤S520延迟一段时间关闭安全阀，而后由平衡气囊进行调节。

在一些实施例中，所述的安全阀不仅可以在储藏空间内部差压时打开释放压力，还可以在由于温度降低导致的储藏空间内产生负压时，且达到预置时打开，向储藏空间内补充气体，避免围护结构因负压而损坏造成损失。

在上述调整过程中，当经过调整后储藏空间内的气压小于一级压力阈值P1，符合要求时，可对安全阀、泄压阀延迟关闭，从而保证气密围护结构内气体混匀，内外压差稳定，减少压力检测装置的误操作。

本发明提供的温升循环系统具有低氧保存及杀虫双作用，为了提供更好的杀虫效果，本发明为了对储藏空间加热，提供了管道加热和室内加热两部分系统及加热流程，这两个流程可根据当前温度灵活结合进行。例如，一种模式为：在降氧阶段，通过管道升温装置对氮气进行同步预热，保证输送到刚性围护结构内气体温度恒定，防止出现局部过热或冷热不均匀产生冷凝水现象。在降氧阶段结束后关闭管道升温装置、开启室内升温装置，进行室内升温，对刚性围护结构内的温度进行调节和维持。另一种模式为：在降氧阶段，既通过管道升温装置对氮气进行同步预热，同时也开启室内升温装置，进行室内升温，在降氧阶段结束后关闭管道升温装置，在储藏空间的气温符合预置要求时关闭室内升温装置，并对刚性围护结构内的温度进行调节和维持。

本发明采用室内升温装置可以满足药材吸收热量以及库体、管路热量损失等，通过管路加热与室内内部加热相结合的升温方式，可弥补管路加热的热量损失，并且，通过设置的气体循环装置可提高升温速率及温度均匀性，加快了虫子的活跃度，加速其呼吸，加速虫体水分蒸发，促进害虫的死亡。

本发明提供的温升循环系统可使储藏空间的热量流动平稳，保证了刚性围护结构内气体受热的均匀性，对储藏环境的扰动较小，可以防止升温过快或不均匀对存储药材的损害，通过压力的监视及调整保证了系统的安全性。

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。

Claims (24)

1.一种储藏空间的温升循环系统，其中，所述储藏空间由刚性围护结构构成，惰性气源通过进气管路连接到刚性围护结构上的进气口，抽气装置通过吸气管路连接到刚性围护结构上的吸气口；所述系统包括：

管路升温装置，经配置以在降氧过程中加热所述进气管路，用以加热进入所述储藏空间的气体；

室内升温装置，经配置以在降氧过程中加热所述储藏空间，并在降氧结束后维持所述储藏空间的温度在预置温度范围内；

气体循环装置，经配置安装在所述刚性围护结构上，用以促进储藏空间内部的热量循环；以及

控制装置，协调所述管路升温装置、室内升温装置及气体循环装置按照预置流程工作，以维持所述储藏空间符合预置的环境参数；

所述进气口和所述吸气口分别为多个，所述进气管路在进入所述刚性围护结构之前，分为多个分支，每一个分支连接一个进气口，多个进气口和多个吸气口分别设置在所述刚性围护结构相对的侧壁上，且进气气流方向与出气气流方向间隔错开，或者多个进气口和多个吸气口分别设置在侧壁和顶壁上；

多种压力调整装置，其与所述刚性围护结构相连接，根据当前储藏空间内的压力情况，逐级调整储藏空间内的压力；所述压力调整装置包括与所述刚性气密围护结构上的出气口连通的安全阀，通过气密管路直接与刚性围护结构连通的平衡气囊及泄压管路连通储藏空间外的泄压阀；其中，将安全阀的预置压力设置为一级压力阈值P1，将泄压阀的压力阈值设置为二级压力阈值P2；将压力测量值P分别与一级压力阈值P1和二级压力阈值P2进行比较，在压力测量值P<P1时，为第一梯度，此时通过平衡气囊充气或放气自动对储藏空间内的压力进行调整；如果P1≤P<P2，为第二梯度，开启储藏空间内的安全阀，用以向外释放储藏空间的压力；如果P≥P2，为第三梯度，同时开启储藏空间内的泄压阀和安全阀，将储藏空间内的气体向外释放。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述室内升温装置为多个，分散安置在所述刚性围护结构的内壁上。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述气体循环装置包括气体循环方向可调的扰流风机。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述扰流风机安装在所述刚性围护结构的顶壁或侧壁上；或者，所述扰流风机与所述室内升温装置一体设置。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述气体循环装置包括导流装置，其安装在所述刚性围护结构内壁的进气口上，用以调整通入储藏空间的气体方向。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述导流装置包括框架及一个或多个可调方向的导流板，所述导流板的调整角度为0-180度。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，还包括多种压力调整装置，其与所述刚性围护结构相连接，根据当前储藏空间内的压力情况，逐级调整储藏空间内的压力。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述压力调整装置包括平衡气囊，所述平衡气囊位于储藏空间内部或外部，经过管路与储藏空间连通，通过平衡气囊的充气、放气调节储藏空间内的压力。

9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述压力调整装置包括与所述刚性围护结构上的出气口连通的安全阀，用以在储藏空间内的压力超过预置的一级压力阈值时向储藏空间外释放气体。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述压力调整装置还包括泄压阀，其通过泄压管路连通储藏空间外，用于在储藏空间内的压力超过预置的二级压力阈值时向储藏空间外释放气体。

11.根据权利要求1所述的系统，所述控制装置至少包括：

人机交互模块，经配置以通过人机界面接收设置的参数数据、并输出数据；

数据采集模块，经配置以采集所需的环境反馈参数数据；以及

中央处理模块，经配置以根据预置的参数数据、采集的环境反馈参数确定当前控制流程，根据当前控制流程发出相应的控制指令给所述管路升温装置、所述室内升温装置及所述气体循环装置。

12.根据权利要求11所述的系统，所述数据采集模块包括：

压力传感器，其设置在所述储藏空间内，以获取储藏空间内和/或外的压力；

温度传感器，其设置在所述储藏空间内，以获取储藏空间内的气温；以及

氧含量传感器，其设置在所述储藏空间内，以获取储藏空间内的氧气含量。

13.根据权利要求12所述的系统，所述温度传感器为多个，且均匀设置在储藏空间的不同高度处。

14.一种储藏空间的温升循环方法，其特征在于，所述储藏空间的温升循环方法基于权利要求1-13中任一项所述的储藏空间的温升循环系统，所述储藏空间的温升循环方法包括：

采集储藏空间的环境反馈参数数据；

根据预置参数数据和采集的环境反馈参数数据确定当前控制流程；所述控制流程至少包括降氧预热流程、室内加热流程及维持监视流程；以及

在执行当前控制流程时，启动储藏空间内的气体循环装置。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述预置参数数据包括储藏空间的含氧量预置量，所述环境反馈参数数据包括储藏空间的含氧量测量数据，在监测到所述含氧量的测量数据超过所述预置量时，启动降氧流程；在监测到所述含氧量的测量数据符合所述预置量时，结束降氧流程。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述预置参数数据还包括储藏空间的温度预置值，对应地，所述环境反馈参数数据包括储藏空间的温度测量数据，在监测到降氧流程启动、且储藏空间的温度测量数据低于温度预置值时，启动降氧预热流程和/或室内加热流程；在监测到降氧流程结束时，结束降氧预热流程；在监测到储藏空间的温度测量数据符合温度预置值时，结束室内加热流程。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，在监测到储藏空间的温度测量数据与温度预置值的差距符合设置的温差梯度时，根据对应所述温差梯度的控制策略启动室内升温装置。

18.根据权利要求16所述的方法，其中，在降氧预热流程和室内加热流程中，监测储藏空间的升温速度，控制系统中的管路升温装置和/或室内升温装置，使得储藏空间内的升温速度不高于(0.1-1)℃/分钟。

19.根据权利要求16所述的方法，其中，在降氧预热流程和室内加热流程中，监测储藏空间各个高度的温度，控制系统中的管路升温装置和/或室内升温装置及气体循环装置，使得储藏空间内的升温均匀度不高于(0.5-1.5)℃/米。

20.根据权利要求14所述的方法，其中，所述预置参数数据还包括储藏空间的多个压力阈值，对应地，所述环境反馈参数数据包括储藏空间的压力测量数据，比较压力测量数据和多个压力阈值以确定压力梯度；启动符合当前压力梯度的压力调整流程。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，在所述储藏空间的压力测量数据小于一级压力阈值时，由所述平衡气囊调节储藏空间的压力。

22.根据权利要求20所述的方法，其中，所述压力调整流程进一步包括：在所述储藏空间的压力测量数据大于或等于一级压力阈值而小于二级压力阈值时，开启储藏空间内的安全阀。

23.根据权利要求20所述的方法，其中，所述压力调整流程进一步包括：在监测到所述储藏空间的压力测量数据大于或等于二级压力阈值时，进一步开启泄压阀。

24.根据权利要求22或23所述的方法，其中，在监测到所述储藏空间的压力测量数据符合压力阈值时，延迟预置时间关闭泄压阀和/或安全阀。