CN103273870A

CN103273870A - 用于冷链运输的装配式相变蓄冷壁

Info

Publication number: CN103273870A
Application number: CN2013102290432A
Authority: CN
Inventors: 戚晓丽; 应铁进; 朱冰清
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2013-06-08
Filing date: 2013-06-08
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2033-06-08
Also published as: CN103273870B

Abstract

本发明公开了一种用于冷链运输的装配式相变蓄冷壁。包括车厢内壁上设置的燕尾槽、矩形槽结构和多块相同尺寸的蓄冷板；在车厢内壁表面沿长度方向设置两排结构相同、尺寸相同的燕尾槽，每排等距设置个数相同的燕尾槽，每条燕尾槽上端连接处均设有矩形槽。且蓄冷板的燕尾槽槽锲形状与燕尾槽形状一致，蓄冷板从矩形槽放入，顺着燕尾槽结构滑下，按照所需冷量，计算好所需蓄冷板数目并排布好蓄冷板安置位置，如装满可用插栓配套螺丝加固。本发明装配灵活，冷量按需调节，安装蓄冷板前，车厢内壁表面无任何凸起结构，安装后，表面平滑，不会损坏内装物品，安全度较高，安置蓄冷板占用车厢内空间少，整体空间利用率高，应用性较强。

Description

用于冷链运输的装配式相变蓄冷壁

技术领域

本发明涉及一种相变蓄冷壁，特别是涉及一种用于冷链运输的装配式相变蓄冷壁。

背景领域

目前，国内外使用的蓄冷保温厢分为自带制冷机组的机械制冷蓄冷车厢和装有蓄冷板的蓄冷车厢两种类型，而后一种蓄冷板装配方式又分为固定式和自装配式。现在大部分车厢采用自带制冷机组系统，这种比较适合长途运输，不合适短、中途运输，而且制冷机组的维护、维修等使之运输成本太高，况且大多数制冷机组使用的是氟利昂制冷系统，氟利昂对环境污染度较高，据有关规定，已不允许使用氟利昂制冷系统。另如采用蓄冷板固定式的蓄冷车厢，在小短途运输时，不需要蓄冷的情况下，蓄冷板仍固定在蓄冷车厢，车厢利用率降低且蓄冷时冷量比较固定，不可以灵活调控；而如果采用自装配式，在车厢内壁或者顶棚设置安装蓄冷板的固定结构，在不需要蓄冷板的情况下，也会造成车厢利用率不高，且在车体行驶时突出的安装装置会损坏所运载的物品或者货物，从而降低货物的合格率，因此，有必要对已有的冷藏设备做出改革，而且这种装置要解决以上冷链运输中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于冷链运输的装配式相变蓄冷壁，带有燕尾槽槽锲的蓄冷板安插在车厢内壁设置的燕尾槽中，用配套插栓和螺丝加固，按照所需冷量，计算好所需蓄冷板数目并排布好蓄冷板安置位置，蓄冷板装配灵活且方便，车厢内壁无突出结构，空间利用率较高且安全度也较高。

本发明采用的技术方案是：

本发明包括车厢内壁上设置的燕尾槽、矩形槽结构和多块相同尺寸的蓄冷板；在车厢内壁表面沿长度方向设置两排结构相同、尺寸相同的燕尾槽，每排等距设置个数相同的燕尾槽，每条燕尾槽上端连接处均设有矩形槽。

所述的蓄冷板的燕尾槽槽锲与车厢内壁上的燕尾槽相配。

所述的矩形槽的长度和宽度与燕尾槽的最大长度和宽度相一致，矩形槽的高度大于蓄冷板的燕尾槽槽锲的高度。

所述的每条燕尾槽与矩形槽交接处上面的矩形槽一角或者两角的后壁和侧壁分别设置形状相同的第一插栓槽、第二插栓槽，第一插栓槽位于第二插栓槽水平线上端，两个插栓槽内分别插入插栓，两个插栓重叠处用螺丝固定。

与背景技术相比，本发明具有的有益效果是：

（1）本发明采用自装配式蓄冷板，在运输前是一次性完成充冷，运输中途无需在充冷，使用安全方便。

（2）本发明的车厢内壁设置燕尾槽，矩形槽内设置插栓槽，这使得蓄冷车厢内壁表面无任何突出结构，车体行驶时，因车厢内壁机械碰撞的损失率为0%，这在很大程度上保证了所运输货物的完整性和完好性，便于货物摆放且搬运便利，安置蓄冷板占用车厢内空间少，整体空间利用率高，应用性较强。

（3）蓄冷板安插在车厢内壁设置的燕尾槽中，且两侧壁均各个位置均可安插，保证了车内的传冷量均匀。

（4）燕尾槽的设计，而非平角槽的设计，这在很大程度上保证了蓄冷板的燕尾槽槽锲和燕尾槽的配合度，两者相锲更紧密，使之车体在行驶过程中蓄冷板晃动幅度较小，进一步提高了安全可靠度。

（5）单个车厢内壁设置两排燕尾槽，一排设置的数量根据蓄冷车厢的长度而定，且单个燕尾槽可以装入多块蓄冷板，或装满或不满，按照所需冷量，计算好所需蓄冷板数目并排布好蓄冷板安置位置，装配灵活性较高。

（6）矩形槽内一角或者两角设置的插栓槽，与之配套的插栓和螺丝，是在单个燕尾槽装满蓄冷板的前提下，安装的第二插栓刚好位于蓄冷板上表面，在运输过程中防止蓄冷板在燕尾槽中产生跳动，安装的第一插栓及配套螺丝防止第一插栓滑脱，因此1对插栓的配合不但保证了单个插栓不会前后、左右滑动，而且保证了蓄冷板不会上下跳动，起到既加固蓄冷板又不占车厢空间的作用，此装置简单易行且方便。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是图1中第一插栓槽水平面的截面图。

图3是图1上排燕尾槽的水平截面图。

图4是蓄冷板示意图。

图中：1.车厢内壁、2.保温层、3.燕尾槽、4.矩形槽、5.蓄冷板、6.燕尾槽槽锲、7.第一插栓槽、8.第二插栓槽、9.第一插栓、10.第二插栓、11.螺丝、12.车厢外壁。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，包括车厢内壁1上设置的燕尾槽3、矩形槽4结构和多块相同尺寸的蓄冷板3；在车厢内壁1表面沿长度方向设置两排结构相同、尺寸相同的燕尾槽3，每排等距设置10条相同的燕尾槽3，每条燕尾槽3上端连接处均设有矩形槽4。车厢内壁1与墙壁外壁12之间填充保温层2。

如图1、图3、图4所示，所述的蓄冷板5的燕尾槽槽锲6与车厢内壁1上的燕尾槽3相配。

如图1、图2所示，所述的矩形槽4的长度和宽度与燕尾槽3的最大长度和宽度相一致，矩形槽4的高度大于蓄冷板5的燕尾槽槽锲6的高度。

如图1、图2所示，所述的每条燕尾槽3与矩形槽4交接处上面的矩形槽4一角或者两角的后壁和侧壁分别设置形状相同的第一插栓槽7、第二插栓槽8，第一插栓槽7位于第二插栓槽8水平线上端，第一插栓槽7距离左右两侧壁各2cm，第二插栓槽8距离后壁1cm，第一插栓7深3cm，且第二插栓槽8比第一插栓槽7深2cm；两个插栓槽内分别插入第一插栓9和第二插栓10，第二插栓10比第一插栓9长3cm；两个插栓重叠处用螺丝11固定。

如图1所示，第一块蓄冷板5的燕尾槽槽锲6先放入矩形槽4中，然后燕尾槽槽锲6与车厢内壁1上的燕尾槽3相配滑入燕尾槽3底，同理，装入四块蓄冷板5，当每条燕尾槽3中装有四块蓄冷板5时，安装的第二插栓10刚好位于四块蓄冷板5上表面，在运输过程中防止蓄冷板5在燕尾槽3中产生跳动。

本发明工作时，按照所需冷量，计算好所需蓄冷板数目并合理排布好蓄冷板安置位置，如单个燕尾槽装满时并用配套插栓和螺丝固定，即可装入所需运输的果蔬等进行长短途的冷链运输。

实施例以保温车（相关数据参见表1）和苹果（相关数据参见表2）运输为例，蓄冷板内装1.19%的氯化钠+3%的四硼酸钠+超吸水性树脂+水组成的蓄冷剂（相关数据参见表3），其他尺寸（相关数据参见表4），具体计算过程如下：

表1保温车各参数

相关参数	数值
		载重（t）	22
车厢外规格（mmm）	7.52.82.3
		车厢内规格（mmm）	7.252.552.25
车厢换热面积F(m²)	64.9
		有效装货容积V_总(m³)	41.6
单位装货重量△M(t/m³)	0.53
		车厢传热系数K（w/m²·℃）	0.28
车体比热C_车（kJ/kg·℃）	1.45
		隔热层结构及厚度H	聚氨酯泡沫塑料120mm
聚氨酯泡沫塑料单位重量△M_保材	45kg/m³

表2苹果（红玉）各参数

相关参数	数值
		预冷温度Ta（℃）	0
车内最高贮藏温度Tm（℃）	5
		Tm下的呼吸热q_r（大卡/吨·时）	10
Tm下的呼吸热q_r（kJ/h·t）	41.9
		比热容C_水果（kJ/kg·℃）	3.4

表3蓄冷剂各参数

相关参数	数值
		安装位置	厢体顶棚插槽
蓄冷容器名称	蓄冷板
		相变点（℃）	-2.281
相变潜热q（J/g）	289.665
		吸收率（g/g）	63.83
比热容（kJ/kg·℃）	4.074
		密度（kg/m³）	1010

表4其他相关尺寸

根据以上数据得知，在长度为7.25m的车厢内壁上，可以安插80块蓄冷板，两侧车厢内壁即可安插160块蓄冷板；当然，根据蓄冷量合理排布蓄冷板安插位置后，蓄冷板的数量在此范围内变动。

在运输苹果的路途中，假设外界温度t_H为40℃，车内温度保持在0～5℃,其车内平均温度t_B为2.5℃；假设需要120块蓄冷板，则其运输时间的计算如下：

1）通过车辆壁传入车内的热量Q₁：

Q₁=F·K·（t_H-t_B）=645.1w=645.1*3.6=2322.36kJ/h

2）通过车体不严密处渗入车内的热量Q₂：

ψ取为0.1

Q₂=ψ*Q₁=232.24kJ/h

3）太阳辐射传入车内的热量Q₃：

通常变化在0.1～0.2之间，此处取值

=0.2

Q₃=*Q₁=464.47kJ/h

4）车辆预冷所消耗的热量Q₄：

G_T—保温车车厢壁需要冷却部分的重量（kg）；

C_车—车体需要冷却部分的平均比热（kJ/kg·℃）；

Δt—车体每小时平均降低的温度（℃/h）；

安全系数α=0.3；Δt=20℃/h

G_T=△M_保材*H*F*（1+α）=45*0.12*64.9.4*1.3=455.6kg；

Q₄=G_TC_车Δt/2=455.6*1.45*20/2=6606.2kJ/h

5）车内货物的呼吸热Q₅：

m_r—装满车厢时的货物重量；q_r—货物在车内平均温度下散发的热量；

m_r=单位装货重量*有效容积=0.53*41.6=22t；量；

q_r—货物在车内平均设设车内温度为5℃时，苹果的q_r=41.9kJ/h·t

Q₅=m_r*q_r=838kJ/h

6）水果升温吸收的热量Q_水果：

Q_水果=C_水果*M_水果*(T_m-T_a)=374000kJ

7）蓄冷板提供冷量Q_蓄：

Q_蓄=120*M_蓄*（C_蓄*(T_m-T_onset)+q）=384726.1kJ

8）Q_蓄+Q_水果=(Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅)*λ，其中λ为水果运输的时间，

得知λ=72.5h

假设保温车以平均时速40km/h运输，以12.5h为货物周转时间，则60小时内可达到运输半径为2400km。

从以上实例得知，在夏天外界温度为40℃的环境下，40km/h的运输时速，而车厢内温度最高达到5℃的情况下，只需要120块蓄冷板就可以运输60h，运输半径为2400km，而实际运输过程中可以装载蓄冷板的数量为160块，蓄冷时间较长，能达到3天以上。可见，此发明能灵活运用于冷链短、中途运输，且特点为结构简单，安置方便，装配灵活，冷量按需调节，安装蓄冷板前，车厢内壁表面无任何凸出结构，不会损坏内装物品，安全度较高，安置蓄冷板后占用车厢内空间少，加固措施也安置在矩形槽内部，整体空间利用率高，应用性较强。

Claims

1. 一种用于冷链运输的装配式相变蓄冷壁，其特征在于：包括车厢内壁（1）上设置的燕尾槽（3）、矩形槽（4）结构和多块相同尺寸的蓄冷板（3）；在车厢内壁（1）表面沿长度方向设置两排结构相同、尺寸相同的燕尾槽（3），每排等距设置个数相同的燕尾槽（3），每条燕尾槽（3）上端连接处均设有矩形槽（4）。

2. 根据权利要求1所述的一种用于冷链运输的装配式相变蓄冷壁，其特征在于：所述的蓄冷板（5）的燕尾槽槽锲（6）与车厢内壁（1）上的燕尾槽（3）相配。

3. 根据权利要求1所述的一种用于冷链运输的装配式相变蓄冷壁，其特征在于：所述的矩形槽（4）的长度和宽度与燕尾槽（3）的最大长度和宽度相一致，矩形槽（4）的高度大于蓄冷板（5）的燕尾槽槽锲（6）的高度。

4. 根据权利要求1所述的一种用于冷链运输的装配式相变蓄冷壁，其特征在于：所述的每条燕尾槽（3）与矩形槽（4）交接处上面的矩形槽（4）一角或者两角的后壁和侧壁分别设置形状相同的第一插栓槽（7）、第二插栓槽（8），第一插栓槽（7）位于第二插栓槽（8）水平线上端，两个插栓槽内分别插入插栓，两个插栓重叠处用螺丝（11）固定。