專利名稱：超大容量冷藏保鮮集裝箱的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種超大容量冷藏保鮮集裝箱，屬于物料貯存或運輸的容器。
隨著世界經濟的高速發展，交通運輸業高度發達，這就為食品的保鮮運輸提供了巨大的商機。因此，保鮮集裝箱便應運而生。目前，在該技術領域的典型代表有1．氣調保鮮冷藏集裝箱，申請號97200254；2．大容量冷藏集裝箱，申請號97122619；3．機械冷板式冷藏集裝箱，申請號96236720；4．一種新型冷藏保鮮集裝箱，申請號92236008。
上述四項現有技術其主要不足是一、無預冷功能。實踐證明，對于相對短時間的運輸過程，溫度是主導因素。降溫越迅速、越及時，食品保鮮質量越好，保鮮期越長。因此，能否在田間采摘這一“第一時間”內進行預冷，是提高保鮮質量的關鍵。而上述現有技術1中采用氣調保鮮方法，只對長時間的貯藏才發生作用。由于現有技術中的冷藏集裝箱的制冷功率均未突破10kw，使得一般冷藏集裝箱不具備預冷。其所拉運的貨物必須先經冷庫預冷或對集裝箱充冷后方能裝箱。這不僅增加了額外費用，延長了周轉時間，而且由于不能在“第一時間”內進行預冷，降低了食品保鮮質量。另外，冷藏集裝箱的無預冷設計，無可避免地造成了對運輸貨物要進行多次倒運的要求。僅從易腐食品性質講，無論是果蔬保鮮還是肉類保鮮，多次倒運都將是極為不利的。二、無法進入多式聯運。上述現有技術2-4中的冷藏集裝箱均為外接電源式，由于能源方式的限制，在實際運行中無法進入多式聯運，實現“門到門”功能。三、能源轉換方式效率低。現有技術2-4中的冷藏集裝箱以電能驅動電動機，電動機再將機械能傳遞給制冷壓縮機，整個轉換過程中能源損失20％左右。當集裝箱采用發動機-發電機-電動機的能量轉換系統時，其效率仍然是十分低下的。一般中小型柴油發電機的機械能-電能轉換效率在75％左右，壓縮機驅動電機的電能-機械能轉換效率在85％左右。現有技術1中的冷藏集裝箱以柴油發電機組提供電源，在整個機械能-電能-機械能轉換過程中，僅有約50％的機械能由柴油機傳遞到了壓縮機，同時也占據了十分寶貴的車載或船載空間，因此上述現有技術的驅動方式不僅在能源利用上不經濟合理，對車載、船載集裝箱也十分不利。四、通風方式不當。現有技術1-4中的冷藏集裝箱均采用軸向通風方式，由—臺風機送風，軸向通過長達11米的裝貨貨艙(對1AA集裝箱而言)，再令冷風循環回設備艙。首先，在這樣長的風程下(約11.5m)，在只有一臺風機(由于箱載的限制條件，風機功率不可能很大)形成的風壓下(約30Pa)，想實現箱內溫度均勻將很困難；其次，現有技術2中的由T型槽構成的風道也遠遠不能滿足集裝箱內大量貨物換熱的需要。其結果是艙內前后溫差達10度以上。使大部分對溫度敏感的貨物均無法拉運。五、無法進行制冷制熱轉換。當外界氣溫降低低于箱內設定溫度時，現有技術1-4中的冷藏集裝箱中將無法保持外界氣溫以上的溫度。對于長途運輸貨物，其運輸過程中外界環境溫度差異有時可達30℃以上，在這樣變化劇烈的環境溫度下，集裝箱必須具備強大的制冷制熱能力，這也是集裝箱全天候工作的前提條件。但由于制冷系統與熱泵系統的轉換需要切換八根管道間的二種連接方式，所涉及的管道閥門及控制系統造價高，體積大，因此在移動式制冷設備上一直未能實現。這使其使用地區及季節的范圍縮小，對環境的適應能力也大大降低。六、不具備包裝及滅菌消毒功能。在大部分易腐貨物運輸過程中，真空貼體包裝都是極為必要的。因為這將大大降低因顛簸使貨物相互摩擦造成的對貨物的表皮損傷，同時也極大降低了貨物因預冷而造成的脫水。由于空氣中存在著大量的各種霉菌，貨物無可避免地要受到沾染，因此對于易腐貨物的長途運輸滅菌消毒是必要的。這些措施都將顯著提高貨物在運輸途中的保鮮質量。上述現有技術1-4中均不具有此兩項功能。
本發明的目的是為了克服上述現有技術之不足，提供一種具有預冷功能，大面積散熱器、強對流風場，獨立的能源方式，制冷功率可在大范圍內無級調節，并具有制冷制熱自動轉換功能的超大容量冷藏保鮮集裝箱。
本發明的目的是通過以下方式實現的本發明包括有動力箱、冷藏箱，在動力箱中設置有工業控制機、柴油機、油箱、柴油機啟動電瓶、柴油機散熱器、分動箱、制冷機組，制冷機組包括有壓縮機、儲液器、主控制閥、主控閥電動減速機、蒸發器、冷凝器、冷凝風扇和聯接于壓縮機、儲液器、主控制閥、蒸發器、冷凝器之間的循環管路，冷藏箱由箱外殼、保溫層、箱內板、箱頂板、內側板、箱門構成，其特征是在冷藏箱的箱內板與箱頂板之間，以及箱內板與內側板之間均有龍骨支撐，形成空心夾層，此空心夾層構成冷藏箱的徑向通風風道，在箱頂板上沿冷藏箱軸向均勻地開有多個風扇口，對應于每個風扇口，在箱內板上均安裝有一個箱內通風風扇，在冷藏箱中的兩側內側板的下部均有回風孔，在回風孔上設有網狀回風板；在冷藏箱中制冷機組的蒸發器均勻地設置于冷藏箱的頂部，箱內板與箱頂板之間，并分布于整個冷藏箱的頂部；在動力箱中燃油箱通過油管與柴油機相聯，柴油機的輸出軸與分動箱聯接，經分動箱變速、變向，其輸出軸分別與制冷壓縮機、冷凝風扇的傳動軸，箱內通風風扇的傳動軸相聯；在制冷機組中主控制閥為二位八通閥，制冷壓縮機由排氣管通過主控制閥與冷凝器進氣管聯接，冷凝器回液管通過主控制閥與儲液器回液管聯接，儲液器由供液管通過主控制閥與蒸發器進液管聯接，蒸發器回氣管通過主控制閥與壓縮機回氣管聯接，主控制閥可由主控閥電動減速機帶動其內部閥芯旋轉，從而改變其內部管道的聯通方式，使得壓縮機排氣管與蒸發器回氣管接通，蒸發器進液管與儲液器回液管接通，儲液器供液管與冷凝器回液管接通，冷凝器進氣管與壓縮機回氣管接通，使原有的冷凝器與蒸發器對調，原蒸發器在冷藏箱中則產生制熱作用。
本發明的優點是1．本發明由其內部的柴油機提供動力，具有獨立的能源方式，無需外接電源，從而可方便地進入多式聯運，大大增加了冷藏集裝箱的使用范圍；2．本發明的動力方式采用機械直聯方式，即由柴油機通過分動箱分配功率，經機械傳動直接為整個制冷機組及通風風扇提供機械動力，從而使能量傳遞效率高達97％，而且無須發電機組及電動機；減少了故障點，降低了造價，節省了空間，使冷藏箱的有效使用空間大大增加；3．本發明首創了頂置式分散蒸發器，使得蒸發器的散熱面積大大增加，滿足了超大冷量要求必須配備與之相適應的大面積散熱器的條件，且蒸發器所占箱內空間與風道結合為一體，保證了大面積的蒸發器不能擠占集裝箱貨艙載貨空間，使本發明與普通冷藏集裝箱載貨空間持平；4．本發明首創了多風機徑向強對流風揚通風技術，改原有的冷藏箱中的單臺軸向通風風機為多臺徑向通風風機，改原有的窄形軸向地板回風道為徑向沿艙壁大截面回風道，顯著提高了空氣交換速度，使箱內空氣循環量達54000m3/h，箱內風壓達120Pa，形成徑向強對流風場，且使全箱溫度差異控制在+1℃范圍內，徹底解決了傳統冷藏集裝箱“凍一半，化一半”的難題。另外，由于傳統冷藏集裝箱通風能力弱，其實際可裝載貨物的空間只占箱內全部空間的60-75％，本發明的集裝箱由于箱內風場壓力大，風場均勻，風程短，且風道與裝貨空間隔離，其貨物裝載可占箱內整個空間90％以上，從真正意義上提高了貨物裝載能力；5．本發明具有制冷制熱自動轉換功能，該箱首次采用了電控兩位八通主控閥門，以小體積及低造價完成了相當于100噸冷庫的大功率制冷制熱轉換，且使用安裝無方向性，因而可控制若干條流向不同的具有壓差的工質流動管道的通斷與流量；6．本發明具有預冷及保鮮功能。本發明具有大功率制冷機組，大面積換熱器、強對流風場，完全具備了實現預冷功能的基本要素，同時本發明通過控制柴油機的轉速來調節制冷機組的功率，且在外界低溫環境下可以實現制熱，保證了全箱范圍內的溫度均勻，溫差小于+3℃，從而完全實現了全天候田間熱貨裝箱、途中預冷、途中保鮮的要求，極大地提高了運輸效益，縮短了貨物周轉時間。
下面結合附圖對本發明作進一步的描述
圖1為本發明的結構示意圖；圖2為圖1的A-A向剖視圖；圖3為圖1的B-B向剖視圖4為制冷機組的結構示意圖。
參照附圖，本發明包括有動力箱(25)。冷藏箱(2)，在動力箱(25)中設置有工業控制機(12)、柴油機(20)、油箱(15)、柴油機啟動電瓶(16)、柴油機散熱器(19)、分動箱(21)、制冷機組，制冷機組包括有壓縮機(13)、儲液器(14)、主控制閥(12)、主控閥電動減速機(51)、蒸發器(27)、冷凝器(10)、冷凝風扇(9)和聯接于壓縮機(13)、儲液器(14)、主控制閥(12)、蒸發器(27)、冷凝器(10)之間的循環管路，冷藏箱(2)由箱外殼(6)、保溫層(5)、箱內板(4)、箱頂板(3)、內側板(18)、箱門(1)構成，在工業控制機(12)內設置有控制部件及柴油機啟動裝置，工業控制機(12)的控制部件采用80C51XA為CPU模塊核心，配備容量為8Mbits的FLASH ROM存儲器，可對控制對象變化實時作出響應。其控制過程是根據自穩態模糊控制理論，在預冷工況采用模糊控制，進入保鮮工況后若存在較大的穩態誤差則采用PI控制，以清除穩態誤差；當有如裝貨、開門、名界氣溫驟變等。事件產生大輻擾動時，再切換至模糊控制，其轉換的根據即為箱溫與設定點的差值及差值變化率。工業控制機(12)調控柴油機(20)的運轉功率，柴油機(20)的燃油由燃油箱(15)供給，柴油機(20)的輸出軸與分動箱(21)聯接，經分動箱(21)變速、變向，其輸出軸分別與制冷壓縮機(13)、冷凝器風扇(9)、箱內通風風扇(7)的傳動軸(8)相聯，實現功率的直接傳遞。為了更好地提高被運貨物的保鮮程度，在動力箱(37)中還設置有帶臭氧發生器的充氣泵(22)和真空泵(23)，以及與它們配套的帶臭氧發生器的儲氣罐(24)和真空儲氣罐(26)，帶臭氧發生器的充氣泵(22)和真空泵(23)由分動箱(21)的輸出軸帶動。這樣就可以在貨物裝箱前先裝袋并進行消毒和抽取真空。冷藏箱(2)的箱內板(4)與箱頂板(3)之間，以及箱內板(4)與內側板(18)之間有龍骨支撐，構成徑向通風風道，使冷風從箱內通風風扇(7)吹出，由內側板(18)底部的網狀回風板(17)進入循環風道。在制冷機組中，制冷壓縮機(13)采用螺桿式制冷壓縮機，制冷劑氣體經螺桿(30)的壓縮后成為高壓氣體，其壓縮功率除了與柴油機(20)的轉速有關外，還受壓縮機(13)中的調能滑塊(31)控制，滑塊(31)的位置受三個能級電磁閥(32)、(33)、(34)控制，由高壓油管(29)內的高壓油調整滑塊(31)位置。高壓制冷劑經油分離器(36)后，進入壓縮機排氣管(43)，而后經二位八通主控制閥(12)，通過冷凝器進氣管(44)進入冷凝器(10)，冷凝后的液態制冷劑經冷凝器回液管(45)、主控制閥(12)、儲液器回液管(42)、回液截止閥(39)流回儲液器(14)。儲液器(14)中的制冷劑在吸氣壓力作用下經供液管(38)和設置在供液管(38)上的供液截止閥(40)、干燥過濾器(41)，依據所需制冷功率的大小，進入小功率熱力膨脹閥(46)及其供液電磁閥(49)。其中大小功率電磁閥的各自感溫包(37)、(54)感測回氣溫度并自動控制大小熱力膨脹閥的開啟。制冷劑經膨脹閥膨脹后成為低壓液態，經主控制閥(12)流經蒸發器進液管(50)，進入蒸發器(27)中。制冷劑在蒸發器(27)中吸收環境熱量后蒸發為氣態，經蒸發器回氣管(52)進入主控制閥(12)，再由壓縮機回氣管(53)回到壓縮機(13)中。在上述整個流程中，共有八支管道進入主控制閥(12)中。在制冷狀態時即如附圖4中主控制閥(12)的下半部分所示的管道連接。當為制熱狀態時，通過主控制閥電動減速機(51)使主控制閥(12)內部管道連接變為如附圖4中主控制閥(12)上半部分所示狀態。這樣使原有冷凝器及蒸發器對調，從而轉換成熱泵機組，產生制熱作用。在本集裝箱的箱門(1)的門楣上，設有電子顯示屏(28)，可供商業信息的發布。
實施例JLJ100型超大容量冷藏保鮮集裝箱是上述發明的具體實施。該集裝箱于98年10月在內蒙古錫林浩特裝載當地現場宰殺的育肥羊15噸，貨溫38℃，在現場即進行臭氧消毒及真空包裝，裝車前后時間共6小時。裝貨后即上路赴廣州。上路后10.5小時，箱內羊肉完成預冷，達到設定溫度-1℃。箱內羊肉肉體表面無凍結情況，也無高于0℃情況。拉運全程共7天到達廣州，途中溫度最大波動值為0.8℃，集裝箱自身未在中途進行加油。至批發銷售時，全箱貨物未有凍結情況，在無因高溫變質情況，達到保鮮肉銷售標準，售價平均比凍結肉高20％，銷售成本則降低約60％。
權利要求
1．一種超大容量冷藏保鮮集裝箱，包括有動力箱、冷藏箱，在動力箱中設置有工業控制機、柴油機、油箱、柴油機啟動電瓶、柴油機散熱器、分動箱、制冷機組，制冷機組包括有壓縮機、儲液器、主控制閥、主控閥電動減速機、蒸發器、冷凝器、冷凝風扇和聯接于壓縮機、儲液器、主控制閥、蒸發器、冷凝器之間的循環管路，冷藏箱由箱外殼、保溫層、箱內板、箱頂板、內側板、箱門構成，其特征是在冷藏箱的箱內板與箱頂板之間，以及箱內板與內側板之間均有龍骨支撐，形成空心夾層，此空心夾層構成冷藏箱的徑向通風風道，在箱頂板上沿冷藏箱軸向均勻地開有多個風扇口，對應于每個風扇口，在箱內板上均安裝有一個箱內通風風扇，在冷藏箱中的兩側內側板的下部均開有回風孔，在回風孔上設有網狀回風板；在冷藏箱中制冷機組的蒸發器均勻地設置于冷藏箱的頂部，箱內板與箱頂板之間，并分布于整個冷藏箱的頂部；在動力箱中燃油箱通過油管與柴油機相聯，柴油機的輸出軸與分動箱聯接，經分動箱變速、變向，其輸出軸分別與制冷壓縮機、冷凝風扇的傳動軸、箱內通風風扇的傳動軸相聯；在制冷機組中主控制閥為二位八通閥，制冷壓縮機由排氣管通過主控制閥與冷凝器進氣管聯接，冷凝器回液管通過主控制閥與儲液器回液管聯接，儲液器由供液管通過主控制閥與蒸發器進液管聯接，蒸發器回氣管通過主控制閥與壓縮機回氣管聯接，主控制閥可由主控閥電動減速帶動其內部閥芯旋轉，從而改變其內部管道的聯通方式，使得壓縮機排氣管與蒸發器回氣管接通，蒸發器進液管與儲液器回液管接通，儲液器供液管與冷凝器回液管接通，冷凝器進氣管與壓縮機回氣管接通，使原有的冷凝器與蒸發器對調，原蒸發器在冷藏箱中則產生制熱作用。
2．根據權利要求1所述的集裝箱，其特征是在動力箱中還設置有帶臭氧發生器的充氣泵和真空泵，以及與它們配套的帶臭氧發生器的儲氣罐和真空儲氣罐。
3．根據權利要求1所述的集裝箱，其特征是在集裝箱的箱門的門楣上，設有電子顯示屏。
全文摘要
本發明涉及一種超大容量冷藏保鮮集裝箱,包括動力箱、冷藏箱,在動力箱中設置有工控機、柴油機、油箱、電瓶、柴油機散熱器、分動箱、制冷機組,制冷機組包括有壓縮機、儲液器、主控閥、主控閥電動減速機、蒸發器、冷凝器、冷凝風扇和循環管路,本發明以柴油機為動力采用機械直聯方式,通過分動箱帶動制冷機組工作,主控閥為二位八通閥,通過主控閥可實現制冷制熱的轉換,制冷機組的蒸發器為頂置式分散蒸發器,設置于冷藏箱的頂部,冷藏箱的箱內板與箱頂板、內側板間構成徑向通風風道,實現了多風機徑向強對流風場通風技術。適合各種長途運輸和多式聯運的場合。
文檔編號B65D88/74GK1320545SQ0010598
公開日2001年11月7日 申請日期2000年4月24日 優先權日2000年4月24日
發明者于政道 申請人:于政道