CN109850419A - 一种基于混冷的多循环变风量蓄冷保温箱通风装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于混冷的多循环变风量蓄冷保温箱通风装置，包括贮存箱和设于贮存箱内的直冷系统、风冷系统和蓄冷板相变均匀性控制系统。在贮存区的上部和底部之间的温差小于设定值时，控制器控制蓄冷板对直冷板进行降温，直冷板吸收贮存区热量而进行降温。当在贮存区的上部和底部之间的温差大于设定值时，控制器控制风机工作，使贮存区的气流通过蓄冷板重新流入贮存区，使贮存区内的气流能加快流动而调节内部的温度分布均匀性的同时，在贮存区的气流流过蓄冷板时蓄冷板能直接对气流进行降温并重新流入贮存区内，从而实现对贮存区内进行直接降温的目的，提高果蔬冷藏的均匀性，具有温度分布均匀和冷藏效果好的有益效果。

Description

一种基于混冷的多循环变风量蓄冷保温箱通风装置

技术领域

本发明涉及一种保温箱通风装置，尤其是指一种基于混冷的多循环变风量蓄冷保温箱通风装置。

背景技术

在果蔬的长途运输途中，为了保持果蔬的新鲜，需要对果蔬进行冷链保存，从而需要保证贮存环境的适合。现有果蔬长途运输工具中，需要在贮存箱内设置温控系统对果蔬进行降温冷藏，但是由于温控系统设计的不合理，贮存箱内不通风，气流流动不畅，使得贮存箱内温度分布极不均匀，不能全方面地对果蔬进行降低，进而导致一部分果蔬冷藏效果好，而一部分果蔬出现腐烂变质的情况，从而造成经济损失。

发明内容

本发明的目的在于解决现有温控系统设计的不合理，贮存箱内不通风，气流流动不畅，使得贮存箱内温度分布极不均匀，不能全方面地对果蔬进行降低，进而导致一部分果蔬冷藏效果好，而一部分果蔬出现腐烂变质的情况，从而造成经济损失的问题，提供一种温度分布均匀、冷藏效果好和节能的基于混冷的多循环变风量蓄冷保温箱通风装置。

本发明的目的可采用以下技术方案来达到：

一种基于混冷的多循环变风量蓄冷保温箱通风装置，

包括贮存箱和设于贮存箱内的直冷系统、风冷系统和蓄冷板均匀性控制系统；所述直冷系统包括直冷板和第一温度传感器，所述直冷板设于贮存箱内一侧而将贮存箱分隔为贮存区和换热区，直冷板向贮存区辐射热量而对贮存区进行降温，所述第一温度传感器分布于直冷板的底面两端而对直冷板底面的温度分布情况进行检测；所述换热区内设有蓄冷板相变均匀性控制系统，蓄冷板均匀性控制系统控制蓄冷板的相变均匀性；所述贮存区上端两侧和底部设有第二温度传感器；所述风冷系统包括进风通道、出风通道和风机，所述进风通道的两端分别与贮存区和换热区的一端连通，出风通道的两端分别与贮存区和换热区的另一端连通，所述风机设于进风通道和出风通道上；在风机工作时，气流依次从贮存区、进风通道、换热区、出风通道流入贮存区；风机反转，气流流向可逆行；所述蓄冷板均匀性控制系统包括蓄冷板和均匀设置于换热区内的第三温度传感器；所述第三温度传感器检测蓄冷板的温度分布情况并将数据传送给控制器，控制器控制风机的转向和转速而通过控制流过换热区的气流的流向和流速调控换热区的温度分布均匀性；当所述贮存区上端的第二温度传感器与贮存区底部的第二温度传感器之间的温度小于设定值时，控制器控制风机停止工作；当所述贮存区上端的第二温度传感器与贮存区底部的第二温度传感器之间的温度大于设定值时，控制器控制风机启动；当所述第一温度传感器检测到直冷板的两端的温差大于设定值时，控制器控制风机工作，气流带动换热区的热量流动而降低直冷板的两端的温差。

作为一种优选的方案，所述贮存区两侧的第二温度传感器之间的温度差大于设定值时，控制器控制设于温度较低处的风机反转而从贮存区吸气，且控制器控制设于温度较高处的风机正转而将从温度较低处吸入的气流通过进风通道、换热区和出风通道流入贮存区温度较高处。

作为一种优选的方案，所述进风通道和出风通道分别设为两个，所述风机设为四个且分别安装于进风通道和出风通道上，形成多向循环通风结构。

作为一种优选的方案，所述贮存箱的底面上设有隔板，形成放置区；所述控制器安装于放置区内。

作为一种优选的方案，所述放置区内安装有用于为直冷系统、风冷系统、蓄冷板均匀性控制系统和控制器供电的电池。

作为一种优选的方案，当所述贮存区上端的第二温度传感器与贮存区底部的第二温度传感器之间的温度小于3℃时，控制器蓄冷板工作，且控制器控制风机停止工作；当所述贮存区上端的第二温度传感器与贮存区底部的第二温度传感器之间的温度大于3℃时，控制器蓄冷板工作，且控制器控制风机启动。

作为一种优选的方案，所述控制器通过第三温度传感器对蓄冷板相变均匀性进行监测。当蓄冷板相变不均匀时，控制器控制风机启动，调节换热区流场，控制蓄冷板的相变均匀性。

作为一种优选的方案，所述控制器为单片机或PLC。

实施本发明，具有如下有益效果：

1、本发明在贮存区的上部和底部之间的温差小于设定值时，采用直冷模式控制贮存箱内温度，蓄冷板对直冷板进行制冷降温。直冷板吸收贮存区热量而进行降温。当在贮存区的上部和底部之间的温差大于设定值时，贮存区出现严重的温度分层情况，控制器控制风机工作，使贮存区的气流通过进风通道、换热区、蓄冷板和出风通道重新流入贮存区，使贮存区内的气流能加快流动而调节内部的温度分布均匀性的同时，在贮存区的气流流过蓄冷板时蓄冷板能直接对气流进行降温，被降温的气流重新流入贮存区内，从而实现对贮存区内进行直接降温的目的，解决了依靠单一直冷板对贮存区降温而导致贮存区温度分布不均匀的问题；该过程中采用直冷板和风冷的结构同时对贮存区进行降温，并通过风冷的调节作用保证贮存区的温度分布均匀，提高果蔬冷藏的均匀性，具有温度分布均匀和冷藏效果好的优点，解决了现有温控系统设计的不合理，贮存箱内不通风，气流流动不畅，使得贮存箱内温度分布极不均匀，不能全方面地对果蔬进行降低，进而导致一部分果蔬冷藏效果好，而一部分果蔬出现腐烂变质的情况，从而造成经济损失的问题；通过直冷系统与风冷系统结合，能冷较多时主要依靠直冷模式降温，冷能较少时通过风冷充分的引出蓄冷板冷能，减少能源消耗，延长保鲜时间。

2、本发明通过第三温度传感器对蓄冷板的温度场分布情况进行监测，基于蓄冷板的冷能均匀性模型，确定不同区域的相变情况。蓄冷板的冷能均匀性模型，是通过试验获取的温度与蓄冷板相变程度的对应曲线。根据蓄冷板温度估计相变程度，确定换热区的相变程度。通过调节风机的风向和风速，增强相变弱处的风速。调控换热区风场，防止换热区的温度分层。保证相变过程均匀进行，提高蓄冷板冷能使用效率，实现对蓄冷板的相变均匀性控制。当相变均匀性越好，蓄冷板的换热特性越温度，相变整体时间越长，有助于温度场均匀性控制。

3、本发明的贮存区上端两侧的第二温度传感器下均设有风机。其中一端的风机反转，风机将贮存区内的一端的气流吸入进风通道并流入换热区，另一端的风机正转而将换热区内的气流通过出风通道重新流入贮存区。因此，当贮存区相应一端的第二温度传感器检测到的温度值低于另一端的第二温度传感器检测到的温度值，控制器控制温度较低端的风机反转，同时控制器控制温度较低端的风机正转，从而调控贮存区内的温度均匀分布。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明基于混冷的多循环变风量蓄冷保温箱通风装置的结构示意图；

图2是图1沿A-A方向的剖视图。

具体实施方式

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。

实施例

参照图1和图2，本实施例涉及保温箱通道装置，包括贮存箱1和箱体控制系统，控制系统包括直冷系统、风冷系统和蓄冷板均匀性控制系统模块；所述直冷系统包括直冷板21和第一温度传感器22，所述直冷板21设于贮存箱1内一侧而将贮存箱1分隔为贮存区11和换热区12，直冷板21向贮存区11辐射热量而对贮存区11进行降温，所述第一温度传感器22分布于直冷板21的底面两端而对直冷板21底面的温度分布情况进行检测；所述换热区12内设有蓄冷板相变均匀性控制系统，蓄冷板均匀性控制系统控制蓄冷板41的相变均匀性；所述贮存区11上端两侧和底部设有第二温度传感器13；所述风冷系统包括进风通道31、出风通道32和风机33，所述进风通道31的两端分别与贮存区11和换热区12的一端连通，出风通道32的两端分别与贮存区11和换热区12的另一端连通，所述风机33设于进风通道31和出风通道32上；在风机33工作时，气流依次从贮存区11、进风通道31、换热区12、蓄冷板均匀性控制系统和出风通道32流入贮存区11；所述蓄冷板均匀性控制系统包括蓄冷板41和均匀设置于换热区12内的第三温度传感器；所述第三温度传感器检测蓄冷板41的温度分布情况并将数据传送给控制器5，控制器5控制风机33的转向和转速而通过控制流过换热区12的气流的流向和流速调控换热区12的温度分布均匀性；当所述贮存区11上端的第二温度传感器13与贮存区11底部的第二温度传感器13之间的温度小于设定值时，控制器5控制风机33停止工作；当所述贮存区11上端的第二温度传感器13与贮存区11底部的第二温度传感器13之间的温度大于设定值时，控制器5控制风机33启动；当所述第一温度传感器22检测到直冷板21的两端的温差大于设定值时，控制器5控制风机33工作，气流带动换热区12的热量流动而降低直冷板21的两端的温差。所述控制器5为单片机或PLC。

在贮存区11的上部和底部之间的温差小于设定值时，采用直冷模式控制贮存箱内温度，蓄冷板对直冷板进行制冷降温。直冷板21吸收贮存区11热量而进行降温。当在贮存区11的上部和底部之间的温差大于设定值时，此时直冷板21对贮存区11的降温效果不足而导致贮存区11出现严重的温度分层情况，控制器5控制风机33工作，使贮存区11的气流通过进风通道31、换热区12、蓄冷板41和出风通道32重新流入贮存区11，使贮存区11内的气流能加快流动而调节内部的温度分布均匀性的同时，在贮存区11的气流流过蓄冷板41时蓄冷板41能直接对气流进行降温，被降温的气流重新流入贮存区11内，从而实现对贮存区11内进行直接降温的目的，解决了依靠单一直冷板21对贮存区11降温而导致贮存区11温度分布不均匀的问题；该过程中采用直冷板21和风冷的结构同时对贮存区11进行降温，并通过风冷的调节作用保证贮存区11的温度分布均匀，提高果蔬冷藏的均匀性，具有温度分布均匀和冷藏效果好的优点，解决了现有温控系统设计的不合同，贮存箱1内不通风，气流流动不畅，使得贮存箱1内温度分布极不均匀，不能全方面地对果蔬进行降低，进而导致一部分果蔬冷藏效果好，而一部分果蔬出现腐烂变质的情况，从而造成经济损失的问题。通过直冷系统与风冷系统结合，能冷较多时主要依靠直冷模式降温，冷能较少时通过风冷充分的引出蓄冷板冷能，减少能源消耗，延长保鲜时间。

通过第三温度传感器对蓄冷板41的温度场分布情况进行监测，基于蓄冷板41的冷能均匀性模型，确定不同区域的相变情况。蓄冷板41的冷能均匀性模型，是通过试验获取的温度与蓄冷板41相变程度的对应曲线。根据蓄冷板41温度估计相变程度，确定换热区12的相变程度。通过调节风机33的风向和风速，增强相变弱处的风速。调控换热区12风场，防止换热区12的温度分层。保证相变过程均匀进行，提高蓄冷板41冷能使用效率，实现对蓄冷板41的相变均匀性控制。当相变均匀性越好，蓄冷板41的换热特性越温度，相变整体时间越长，有助于温度场均匀性控制。

所述贮存区11两侧的第二温度传感器13之间的温度差大于设定值时，控制器5控制设于温度较低处的风机33反转而从贮存区11吸气，且控制器5控制设于温度较高处的风机33正转而将从温度较低处吸入的气流通过进风通道31、换热区12和出风通道32流入贮存区11温度较高处。通过图1中可以看出，贮存区11上端两侧的第二温度传感器13下均设有风机33。其中一端的风机33反转，风机33将贮存区11内的一端的气流吸入进风通道31并流入换热区12，另一端的风机33正转而将换热区12内的气流通过出风通道32重新流入贮存区11。因此，当贮存区11相应一端的第二温度传感器13检测到的温度值低于另一端的第二温度传感器13检测到的温度值，控制器5控制温度较低端的风机33反转，同时控制器5控制温度较低端的风机33正转，从而调控贮存区11内的温度均匀分布。

为了提高气流流动的流量和速度，所述进风通道31和出风通道32分别设为两个，所述风机33设为四个且分别安装于进风通道31和出风通道32上，形成多向循环通风结构。

为了防止控制器5受换热区12的低温影响，保证控制器5的正常工作，所述贮存箱1的底面上设有隔板15，形成放置区16；所述控制器5安装于放置区16内。

如图2所示，所述放置区16内安装有用于为直冷系统、风冷系统、蓄冷板均匀性控制系统和控制器5供电的电池7。通过内置电池7供电，无需外接电源，使用更加方便和快捷。

当所述贮存区11上端的第二温度传感器13与贮存区11底部的第二温度传感器13之间的温度小于3℃时，控制器5控制风机33停止工作；当所述贮存区11上端的第二温度传感器13与贮存区11底部的第二温度传感器13之间的温度大于3℃时，控制器5控制风机33启动。当贮存区11的最大温差大于3℃时，控制器5控制风机33启动，进入风冷模式，并根据蓄冷板41和贮存区11的温度分布情况，通过控制流过换热区12的气流的流向和流速调控蓄冷板41的温度。当贮存区11的最大温差小于3℃时，停止风冷模式，进入直冷模式，控制器5控制风机33停止。如直冷板21两端的温度差大于设定值时，控制器5控制风机33启动而对直冷板21的温度分布进行调控。

所述控制器通过第三温度传感器对蓄冷板相变均匀性进行监测。当蓄冷板相变不均匀时，控制器控制风机启动而控制蓄冷板的相变均匀性，使蓄冷板的相变更加均匀。蓄冷板的相变均匀性越好，蓄冷板的换热特性越稳定，相变整体时间越长，能更好地控制贮存区的温度场均匀性。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种基于混冷的多循环变风量蓄冷保温箱通风装置，其特征在于，包括贮存箱和设于贮存箱内的直冷系统、风冷系统和蓄冷板均匀性控制系统；所述直冷系统包括直冷板和第一温度传感器，所述直冷板设于贮存箱内一侧而将贮存箱分隔为贮存区和换热区，直冷板向贮存区辐射热量而对贮存区进行降温，所述第一温度传感器分布于直冷板的底面两端而对直冷板底面的温度分布情况进行检测；所述换热区内设有蓄冷板相变均匀性控制系统，蓄冷板均匀性控制系统控制蓄冷板的相变均匀性；所述贮存区上端两侧和底部设有第二温度传感器；所述风冷系统包括进风通道、出风通道和风机，所述进风通道的两端分别与贮存区和换热区的一端连通，出风通道的两端分别与贮存区和换热区的另一端连通，所述风机设于进风通道和出风通道上；在风机工作时，气流依次从贮存区、进风通道、换热区、蓄冷板均匀性控制系统和出风通道流入贮存区；所述蓄冷板均匀性控制系统包括蓄冷板和均匀设置于换热区内的第三温度传感器；所述第三温度传感器检测蓄冷板的温度分布情况并将数据传送给控制器，控制器控制风机的转向和转速而通过控制流过换热区的气流的流向和流速调控换热区的温度分布均匀性；当所述贮存区上端的第二温度传感器与贮存区底部的第二温度传感器之间的温度小于设定值时，控制器控制风机停止工作；当所述贮存区上端的第二温度传感器与贮存区底部的第二温度传感器之间的温度大于设定值时，控制器控制风机启动；当所述第一温度传感器检测到直冷板的两端的温差大于设定值时，控制器控制风机工作，气流带动换热区的热量流动而降低直冷板的两端的温差。

2.根据权利要求1所述的一种基于混冷的多循环变风量蓄冷保温箱通风装置，其特征在于，所述贮存区两侧的第二温度传感器之间的温度差大于设定值时，控制器控制设于温度较低处的风机反转而从贮存区吸气，且控制器控制设于温度较高处的风机正转而将从温度较低处吸入的气流通过进风通道、换热区和出风通道流入贮存区温度较高处。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于混冷的多循环变风量蓄冷保温箱通风装置，其特征在于，所述进风通道和出风通道分别设为两个，所述风机设为四个且分别安装于进风通道和出风通道上，形成多向循环通风结构。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于混冷的多循环变风量蓄冷保温箱通风装置，其特征在于，所述贮存箱的底面上设有隔板，形成放置区；所述控制器安装于放置区内。

5.根据权利要求4所述的一种基于混冷的多循环变风量蓄冷保温箱通风装置，其特征在于，所述放置区内安装有用于为直冷系统、风冷系统、蓄冷板均匀性控制系统和控制器供电的电池。

6.根据权利要求1所述的一种基于混冷的多循环变风量蓄冷保温箱通风装置，其特征在于，当所述贮存区上端的第二温度传感器与贮存区底部的第二温度传感器之间的温度小于3℃时，控制器控制风机停止工作；当所述贮存区上端的第二温度传感器与贮存区底部的第二温度传感器之间的温度大于3℃时，控制器控制风机启动。

7.根据权利要求1所述的一种基于混冷的多循环变风量蓄冷保温箱通风装置，其特征在于，所述控制器通过第三温度传感器对蓄冷板相变均匀性进行监测；当蓄冷板相变不均匀时，控制器控制风机启动而控制蓄冷板的相变均匀性。

8.根据权利要求1所述的一种基于混冷的多循环变风量蓄冷保温箱通风装置，其特征在于，所述控制器为单片机或PLC。