CN106240438A - 多功能冷藏保鲜库 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了多功能冷藏保鲜库，包括库体、连接并控制所述库体的智能控制系统，所述库体设有液氮调节系统、湿度调节系统，所述液氮调节系统包括安装在所述库体外一端的冷媒罐，布设在库体内部的温度传感器、氧浓度传感器、液氮输送管路和雾化喷头；所述湿度调节系统包括湿度传感器、加湿器。本发明主要优点在于：应用场合广且结构简单便捷；液氮作冷媒无需额外耗费资源换热，设备简单，且能快速降温；能实时监控库内数据，能各个方向锁紧冷媒罐，能方便更换冷媒罐，能够自动精确监控库体各项指标，并记录、保存、打印、传输数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷藏保鲜技术领域，尤其涉及把温控、氧气调节、湿度调节集于一身的远距离运输冷藏保鲜技术。
背景技术
冷链物流运输中冷藏技术保鲜非常重要。主流的冷藏保鲜运输有冷藏车和移动保鲜舱两种方式。
现有的冷藏车基本由专用汽车底盘、隔热保温厢体制冷机组，车厢内温度记录仪等部件组成。
现有机械制冷机组一般分为两种，独立式机组和非独立式机组，区别在于独立机组完全通过另外的一个机组来发电供维持工作，非独立机组是完全通过整车的发动机工作取力来带动机组的制冷工作。机械制冷某种程度上还存在以下缺点：
1、机组运转部件多，占用空间大；
2、制冷慢，单位质量的制冷量比较小；
3、只能控制温度，不能控制厢体气体成分，容易造成水汽过大；
4、成本高，维修维护困难，需要配备专业乘务人员维修；
5、冷媒有害；易泄露；不环保，安全性不高；
6、依赖外借电源或其他能源，能耗大；
7、噪音大。
冷藏车的制冷机组用于温度的调控，厢体的作用是用于温度的保持。隔热保温厢体一般由聚氨酯材料、玻璃钢、彩钢板、不锈钢等组成。现有的冷藏车厢体基本是全封闭聚氨酯板块粘结玻璃钢结构，用不饱和聚氨树脂作粘结剂，另加垫层，保温材料用硬质聚氨酯泡沫，导热系数低，强度高。板块粘结用高强度、高密封性胶合剂，形成一个整体。唯一缺陷是聚氨酯切割后损耗比较大，因此材料成本较高。尤其在当前化工原材料涨价严重的情况下，车厢的生产成本越来越高。
温度记录仪是一种能够自动记录温度数据的电子仪器。能够全程自动跟踪记录冷藏车温度变化情况。将运输过程中的温度数据记录存储在记录仪中。采用温控仪表进行温度检测，通过预先设定对机组采取启停控制实现温度控制。但是，针对于冷藏车而言，仅有的温度记录仪器和机组的温度控制，也存在以下缺点：
1、控制精度低，温度调节档大，调节不灵敏；
2、无湿度氧浓度检测，对蔬菜和水果的合理存储无必要数据。
移动保鲜舱基本组成部分为车载体，制冷系统；电控装置；具备隔热性能的库房，用人工制冷的方法对易腐食品进行加工和储藏，通过人工制冷，使室内保持一定的低温，以保持食品食用价值的建筑物。移动保鲜舱的墙壁、地板及平顶都敷设一定厚度的隔热材料，以减少外界传入的热量。为了减少吸收太阳能的辐射能，移动保鲜舱外墙表面一般涂成白色或浅颜色，移动保鲜舱具有严格的隔热性、密封性、坚固性、和抗冻性，移动保鲜舱有着独特的结构及性能。
保鲜舱制冷系统是通过利用外界能量使热量从温度较低的物质(或环境)转移到温度较高的物质(或环境)的系统。按工作原理的不同可分为压缩式、吸收式、蒸汽喷射式、热电式、吸附式等制冷系统；其中压缩式制冷系统又称为蒸汽压缩式制冷系统，是目前普遍常见的制冷系统。蒸汽压缩制冷系统存在以下缺点：
1、单位质量的制冷量比较小；
2、依赖电源，能耗大；
3、结构复杂，机组运转部件多，噪音大；
4、冷媒有害(ODP，GWP控制)；易泄露；安全性不高；
5、易进水造成结冰堵塞管路。
保鲜舱的电控装置直接关系经济效益，保鲜舱的节能和自动控制的关系紧密。一般保鲜舱控制系统，采用温控仪表进行温度监测，通过预先设定对机组采取启停控制。其存在以下缺点：
1、控制精度低，温度调节档大，调节不灵敏，不利于节能；
2、无湿度检测，不能获得利于蔬菜、水果或其他生鲜品合理冷藏保鲜的必要数据，不能对数据进行自动记录，保存，打印等。
由上述可知，现有技术中需要针对冷藏车和移动保鲜舱的设备各自进行设计，存在结构复杂，成本低，冷藏、保鲜不佳导致远程运输局限，不利于经济产业发展等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供多功能冷藏保鲜库。
为了达到上述目的本发明采用如下技术方案：
多功能冷藏保鲜库，包括库体、连接并控制所述库体的智能控制系统，所述库体设有液氮调节系统、湿度调节系统，
所述液氮调节系统包括安装在所述库体外一端的冷媒罐，布设在库体内部的温度传感器、氧浓度传感器、液氮输送管路和雾化喷头；
所述湿度调节系统包括湿度传感器、加湿器。
进一步地，所述库体的板材采用开孔硬泡聚氨酯制造真空绝热板。
进一步地，所述库体内外表面设有胶衣表面的玻璃钢板。
进一步地，所述库体可直接固定在车体底盘上。
进一步地，所述库体可装载于撬装装置上，作为一体再固定安装在车体底盘上。
进一步地，所述智能控制系统包括PLC控制系统、监控终端人机界面、远程终端APP监控中心。
进一步地，所述液氮输送管路布设在所述库体的板的交角处，所述液氮输送管路上设有电磁阀，所述液氮输送管路上设有多个雾化喷头，所述雾化喷头内的液氮通道是螺旋状。
进一步地，温度传感器不少于2个，均匀分布在所述库体内；
所述氧浓度传感器不少于2个，均匀分布在所述库体内；
所述湿度传感器不少于2个，均匀分布在所述库体内。
进一步地，所述冷媒罐内装有液氮，所述冷媒罐由固定夹板固定在车体和库板之间，所述固定夹板为两块，固定夹板夹住冷媒罐的一边设有弧形夹紧边，所述固定夹板上设有五星把手和夹板翻转把手，所述固定夹板在锁紧状态时，从固定的一边向下倾斜于弧形夹紧边的一边。
进一步地，还设有冷媒罐自动吊装更换系统，包括支撑梁和位于所述支撑梁上的方钢导轨，所述方钢导轨的一端设有电动葫芦，电动葫芦连接有挂钩拉链和手控器，所述挂钩拉链用于吊装所述冷媒罐。
本发明提供主要优点在于：
1、冷藏保鲜库体的材料及结构特点能使其直接固定在车体底盘上也能与撬装装置构成一体撬装与车体底盘上，应用场合广且结构简单便捷；
2、利用液氮气化吸热、惰性、无毒特点，以液氮作冷媒为库体提供降温，无需额外耗费资源换热，设备简单，且能快速降温；
3、多点分布雾化喷头、温度传感器、氧浓度传感器，能够让液氮为库体均匀降温，喷头内部螺旋状通孔能使液氮气化充分同时避免液氮过多涌出滴落在商品上，同时在氧浓度超标时，为库体降低氧浓度，抑制产品的呼吸作用；
4、多点分布湿度传感器、设有加湿器能为库体及时补充水分；
5、设有固定夹板，能在前后左右上下各个方向锁紧冷媒罐，防止在运输途中过度晃荡造成危险，同时不利于监控液位，错过更换冷媒瓶时机；
6、设有冷媒罐自动吊装更换系统，能方便更换冷媒罐，减轻劳动力负担，提高工作效率；
7、设有智能控制系统，能够自动精确监控库体各项指标，并记录、保存、打印、传输数据。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
附图1：多功能冷藏保鲜库安装与车体底盘上结构主视图。
附图2：多功能冷藏保鲜库主视图。
附图3：多功能冷藏保鲜库A-A剖面图。
附图4：液氮瓶自动吊装更换系统立体图。
附图5：液氮瓶固定夹紧系统立体图。
附图6：PLC人机界面逻辑原理图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意性实施例及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1-6所示，多功能冷藏保鲜库，包括库体、连接并控制所述库体的智能控制系统，所述库体设有液氮调节系统、湿度调节系统，
所述液氮调节系统包括安装在所述库体外一端的冷媒罐4，布设在库体1内部的温度传感器、氧浓度传感器、液氮输送管路7和雾化喷头8；
所述湿度调节系统包括湿度传感器、加湿器。所述库体1的板材采用开孔硬泡聚氨酯制造真空绝热板。
所述库体1内外表面设有胶衣表面的玻璃钢板，能避免硬性接触而发生局部高热。所述库体1可直接固定在车体底盘2上。
所述库体1可装载于撬装装置上，作为一体再固定安装在车体底盘2上。所述智能控制系统包括PLC控制系统、监控终端人机界面、远程终端APP监控中心。
所述液氮输送管路7布设在所述库体1的板的交角处，所述液氮输送管路7上设有电磁阀5，所述液氮输送管路7上设有多个雾化喷头8，所述雾化喷头8内的液氮通道是螺旋状，能增大液氮热交换面积，使其气化率提高。所述温度传感器不少于2个，均匀分布在所述库体内；所述氧浓度传感器不少于2个，均匀分布在所述库体1内；所述湿度传感器不少于2个，均匀分布在所述库体1内。多点分布能精确检测各项指标数据。
所述冷媒罐4内装有液氮，所述冷媒罐4由固定夹板18固定在车体2和库板之间，所述固定夹板18为两块，固定夹板18夹住冷媒罐4的一边设有弧形夹紧边，所述固定夹板18上设有五星把手21和夹板翻转把手22，松开五星把手21，转动夹板翻转把手22，就可使固定夹板18掀起，所述固定夹板18在锁紧状态时，从固定的一边向下倾斜于弧形夹紧边的一边，能够在前后作用上下各个方向固定冷媒罐。
还设有冷媒罐自动吊装更换系统，包括支撑梁14和位于所述支撑梁14上的方钢导轨13、13-2，所述方钢导轨13的一端设有电动葫芦15，电动葫芦15连接有挂钩拉链16和手控器17，所述挂钩拉链16用于吊装所述冷媒罐4。
冷藏保鲜厢体控制系统中，人机界面控制中心包括：
人机界面：设置目标温度、目标湿度、目标氧浓度数据，显示实时温度、湿度、氧浓度、冷媒罐液位数据；
监测数据接收模块：实时接收所述温度传感器、氧浓度传感器、湿度传感器的检测数据；
数据处理模块：分析接收到的温度传感器、湿度传感器、氧浓度传感器实时数据，提供相应处理方法，发出指令；
数据存储记录模块：把接收的数据、处理方法存储记录；
数据管理模块：把接收的数据归类整理，导出历史曲线图；
数据发送模块：把接受的数据和发出的指令发送至远程终端APP监控中心；
PLC控制中心：接收数据处理模块发出的指令，控制液氮调节系统、氧浓度调节系统中一种或以上，作出相应的处理；
远程终端APP监控中心：实时接收冷藏保鲜库的所有运行数据。
监测数据接收模块，还接收温度传感器故障监测数据、湿度传感器故障检测数据，氧浓度传感器故障监测数据。
数据处理模块能提供传感器校正参数，以排除故障。
所述数据管理模块包括SQL数据库管理工具，能够把所有接收及发出指令的运行数据归类，自动生成历史曲线图、导出Excel表、图表打印、定时备份或手动备份。
所述人机界面控制中心还设有报警通知模块，包括向远程终端APP监控中心报警模块和语音提醒模块。
还包括GPRS定位模块：跟踪定位、反馈路段交通运输状态。
所述远程终端APP监控中心接受GPRS定位报警、短信通知报警、手机微信服务号报警推送；
语音提醒模块，能够在厢体温度、湿度、氧浓度、冷媒罐液位低下的情况下提醒管理人员及时处理异常情况，还具有安全驾驶服务提醒：超速提醒和疲劳驾驶提醒。
还设有自动识别与数据采集模块：
识读器：采集货物标签信息数据存储模块；
所述识读器还连接互联网数据采集系统：把存储货物标签信息数据，包括货物名称，储存篮编号、货物重量，装车卸车时间、货物堆存情况存储至互联网数据采集系统，自动识别与数据采集模块还能生成报表、打印、追踪历史信息。
本发明控制系统详细工作原理如下：
在人机界面上设置目标温度、湿度、氧浓度，当密封门关闭，车厢内照明灯关闭，冷藏保鲜控制系统启动。系统启动后，厢体温度，湿度，氧气浓度分别由温湿度传感器和氧气浓度传感器检测，数据反馈至监测数据接收模块，人机界面上可直观实时数据，数据处理模块对接收到的数据进行分析，当温度高于目标温度时，在人机界面显示出处理建议，并发送指令至PLC控制中心，驱动电磁阀导通(常闭型)，液氮经过雾化喷头喷洒出雾态氮降温。当温度接近设定温度两度时，响应该区的电磁阀以锯齿波触发导通电磁阀周期30秒，通10秒断20秒，直到温度降到设定值，关闭响应厢体的电磁阀；类似地，当湿度低于目标湿度时，加湿器5开启，对厢体进行湿度补充；当湿度达到设定值时，加湿器5关闭，停止加湿；当氧浓度高于设定值时，电磁阀导通，冷媒罐中的液氮经雾化喷头喷洒出雾态氮，利用氮气稀释，直至能够达到控制中心设定的值；而当氧浓度低于15％时、冷媒罐液位过低时，报警通知模块工作，提醒管理人员和远程终端APP监控中心以采取相应的解决措施；当门开启时，响应厢体的电磁阀关闭，车内照明灯自动开启，也可以手动控制照明灯。
另外对于温度传感器、湿度传感器、氧浓度传感器故障数据接收、分析处理等均由人机界面控制中心的监控数据接收模块、数据处理模块、数据存储记录模块分别进行。
还使用了AIDC自动识别和数据采集技术和GPRS车辆跟踪技术。厢体安装了识读器，扫描采集产品的标签信息数据，包括货物的名称，储存篮的编号，货物重量，装车卸车时间，需控制的温湿氧浓度，存储至互联网数据采集系统，分析货物堆存情况，实现数据化管理和的目的。自动识别与数据采集模块还能生成报表、打印、追踪历史信息。
控制系统内置了GPRS定位模块，实现冷藏保鲜库的全天候全方位跟踪定位，不但能随时随地定位车辆位置，还可以及时反馈该路段交通运输状态，实现路线的智能性选择，使冷藏车在运输过程实现能耗和时间的优化。另外，系统不但具备安全监控的功能，同时也具备安全提醒的功能，实现了包括超速提醒，疲劳驾驶提醒，路况提醒等功能。
对于上述所有运行数据、报警事件均由数据发送模块通过无线网络以移动端APP电子地图报警定位，短信通知报警，手机微信服务号报警推送方式发送至远程终端APP监控中心，管理人员可以在任何地方任何时间知道保鲜舱的运营状态。
数据存储记录模块存储记录的所有数据，均由数据管理模块归类，自动把数据生成和打印历史曲线图、导出Excel表，可定时备份或手动备份，可从人机界面和远程终端APP监控中心直观数据信息，获得不同产品保鲜冷藏的最佳数据位点，使管理人员能够参考设置最佳保藏条件参数，同一产品在温湿度氧浓度精确度可达0.1°，最大程度减少能源消耗，使产品生鲜度保持最佳状态，冷藏保鲜时间尽量长，适应远距离运输。
人机界面控制中心的数据存储记录模块对监控数据进行实时处理分析、存储、显示和输出等功能，处理所有的报警信息，记录报警事件。控制中心还可以通过无线网络方式将检测数据发送至远程终端APP监控中心，管理人员可以在任何地方任何时间知道保鲜舱的运营状态。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.多功能冷藏保鲜库，其特征在于：
包括库体、连接并控制所述库体的智能控制系统，所述库体设有液氮调节系统、湿度调节系统，
所述液氮调节系统包括安装在所述库体外一端的冷媒罐，布设在库体内部的温度传感器、氧浓度传感器、液氮输送管路和雾化喷头；
所述湿度调节系统包括湿度传感器、加湿器。
2.根据权利要求1所述的多功能冷藏保鲜库，其特征在于：
所述库体的板材采用开孔硬泡聚氨酯制造真空绝热板。
3.根据权利要求2所述的多功能冷藏保鲜库，其特征在于：
所述库体内外表面设有胶衣表面的玻璃钢板。
4.根据权利要求1所述的多功能冷藏保鲜库，其特征在于：
所述库体可直接固定在车体底盘上。
5.根据权利要求1所述的多功能冷藏保鲜库，其特征在于：
所述库体可装载于撬装装置上，作为一体再固定安装在车体底盘上。
6.根据权利要求1所述的多功能冷藏保鲜库，其特征在于：
所述智能控制系统包括PLC控制系统、监控终端人机界面、远程终端APP监控中心。
7.根据权利要求5所述的多功能冷藏保鲜库，其特征在于：
所述液氮输送管路布设在所述库体的板的交角处，所述液氮输送管路上设有电磁阀，所述液氮输送管路上设有多个雾化喷头，所述雾化喷头内的液氮通道是螺旋状。
8.根据权利要求1所述的多功能冷藏保鲜库，其特征在于：
所述温度传感器不少于2个，均匀分布在所述库体内；
所述氧浓度传感器不少于2个，均匀分布在所述库体内；
所述湿度传感器不少于2个，均匀分布在所述库体内。
9.根据权利要求1所述的多功能冷藏保鲜库，其特征在于：
所述冷媒罐内装有液氮，所述冷媒罐由固定夹板固定在车体和库板之间，所述固定夹板为两块，固定夹板夹住冷媒罐的一边设有弧形夹紧边，所述固定夹板上设有五星把手和夹板翻转把手，所述固定夹板在锁紧状态时，从固定的一边向下倾斜于弧形夹紧边的一边。
10.根据权利要求1所述的多功能冷藏保鲜库，其特征在于：
还设有冷媒罐自动吊装更换系统，包括支撑梁和位于所述支撑梁上的方钢导轨，所述方钢导轨的一端设有电动葫芦，电动葫芦连接有挂钩拉链和手控器，所述挂钩拉链用于吊装所述冷媒罐。
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