CN110641848B - 一种应用双层相变材料和自然冷源的果蔬储藏集装箱 - Google Patents
一种应用双层相变材料和自然冷源的果蔬储藏集装箱 Download PDFInfo
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Abstract
一种应用双层相变材料和自然冷源的果蔬储藏集装箱，属于冷链冷藏技术领域。本发明引入内层低温相变材料控制集装箱内温度，外层高温相变材料隔绝环境热量，自然冷源冷却相变材料，解决了冷藏箱耗电量大的问题。主要包括：冷藏集装箱(1)、第一高温相变模块(2)、第二高温相变模块(3)、第三低温相变模块(4)、第四低温相变模块(5)、第五低温相变模块(6)、第一保温模块(7)、第二保温模块(8)、第三保温模块(9)、第四保温模块(10)、第五保温模块(11)、第六保温模块(12)、冷藏集装箱门(13)等。本发明在冬季可完全利用自然冷却冷却双层相变材料，其余季节可部分应用自然冷源，达到了减少能耗、提高资源利用率的目的。
Description
技术领域
本发明涉一种应用双层相变材料和自然冷源的果蔬储藏集装箱，属于冷链冷藏技术领域。
背景技术
水果和蔬菜是人们经常食用的食物，需求空间很大。随着消费者对食品质量的要求日益俱增，各类果蔬的冷藏箱需求日益突出。果蔬生产具有很强的季节性和地域性，大生产、大流通是果蔬生产的必然趋势。因此，研究果蔬冷藏效果对减少果蔬损失有重要意义。果蔬冷藏箱普遍采用冷藏冷库，然而传统的冷藏冷库多使用压缩机电制冷的方法，耗电量大。
虽然近几年对冷藏箱的研究取得了很大的进展，针对冷藏箱的实际应用也有相关的技术涌现，专利CN201910446019提出的移动式风冷蓄冷箱，该专利是利用压缩机为装置提供动力，箱内热空气与室外冷空气通过蒸气压缩制冷循环进行换热，是一种传统的风冷换热方式，换热效果不明显；专利CN201820759511提出的一种用于冷藏运输的基于热管传热的相变蓄冷板，该专利是在电制冷的基础上增加了基于热管传热的相变蓄冷板，在冷藏车厢内的冷负荷变化时，及时地相应调整供冷量，虽然可以保证冷藏车厢内的食品质量，但仍属于压缩机电制冷范畴，能耗较大，换热效率低下。
相对于现有专利成果，本发明的优点在于利用相变潜热散热，双层相变模块直接装于冷藏集装箱内，且两层相变材料一层隔绝外面热量，一层控制内部环境温度，代替传统压缩机电制冷，降低了能耗；结合覆盖于箱体外表面的超材料薄膜吸热散热和反射热的功能，从而增强换热性能；充分利用自然冷源为相变材料模块充冷，提高资源利用率，进一步提高了装置的换热效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用双层相变材料和自然冷源的果蔬储藏集装箱。
一种应用双层相变材料和自然冷源的果蔬储藏集装箱，主要由冷藏集装箱(1)、第一高温相变模块(2)、第二高温相变模块(3)、第三低温相变模块(4)、第四低温相变模块(5)、第五低温相变模块(6)、第一保温模块(7)、第二保温模块(8)、第三保温模块(9)、第四保温模块(10)、第五保温模块(11)、第六保温模块(12)、冷藏集装箱门(13)、第一超材料薄膜(14)、第二超材料薄膜(15)、第三超材料薄膜(16)、第四超材料薄膜(17)、第一无线温度传感器(18)、第二无线温度传感器(19)、第三无线温度传感器(20)、第四无线温度传感器(21)、第一风冷冷凝器(22)、第二风冷冷凝器(23)、第一压缩机(24)、第二压缩机(25)、第一三通阀(26)、第二三通阀(27)、第三三通阀(28)、第四三通阀(29)、第一盘管(30)、第二盘管(31)、第三盘管(32)、第四盘管(33)、第一节流阀(34)、第二节流阀(35)组成；
其中，冷藏集装箱(1)的左侧由外到内分别为第二高温相变模块(3)、第四保温模块(10)、第四低温相变模块(5)，冷藏集装箱(1)的右侧由外到内分别为第一高温相变模块(2)、第一保温模块(7)、第三低温相变模块(4)，冷藏集装箱(1)的顶部由外到内分别为第三保温模块(9)、第五低温相变模块(6)，冷藏集装箱(1)的底部内侧为第四保温模块(10)，冷藏集装箱(1)的前端内侧由外到内分别为冷藏集装箱门(13)、第五保温模块(11)，冷藏集装箱(1)的后面内侧为第二保温模块(8)；
第一超材料薄膜(14)、第二超材料薄膜(15)、第三超材料薄膜(16)、第四超材料薄膜(17)分别贴附于第一高温相变模块(2)外侧、第二高温相变模块(3)外侧、冷藏集装箱(1)后面、冷藏集装箱(1)前面，第一无线温度传感器(18)、第四无线温度传感器(21)分别置于冷藏集装箱(1)室外左侧、右侧，第二无线温度传感器(19)、第三无线温度传感器(20)分别置于冷藏集装箱(1)室内左侧、右侧第一盘管(30)安装于第二高温相变模块(3)内，第二盘管(31)安装于第四低温相变模块(5)内，第三盘管(32)安装于第三低温相变模块(4)内，第四盘管(33)安装于第一高温相变模块(2)内；
第一风冷冷凝器(22)的第一端与第一节流阀(34)的第一端相连，第一节流阀(34)的第二端与第三三通阀(28)的第一端相连，第一风冷冷凝器(22)的第二端与第一压缩机(24)的第一端相连，第一压缩机(24)的第二端与第一三通阀(26)的第一端相连，第一三通阀(26)的第二端与第一盘管(30)的第一端相连，第一盘管(30)的第二端与第三三通阀(28)的第二端相连，第一三通阀(26)的第三端与第二盘管(31)的第一端相连，第二盘管(31)的第二端与第三三通阀(28)的第三端相连；第二风冷冷凝器(23)的第一端与第二节流阀(35)的第一端相连，第二节流阀(35)的第二端与第四三通阀(29)的第一端相连，第二风冷冷凝器(23)的第二端与第二三通阀(27)的第一端相连，第二三通阀(27)的第二端与第四盘管(33)的第一端相连，第四盘管(33)的第二端与第四三通阀(29)的第二端相连，第二三通阀(27)的第三端与第三盘管(32)的第一端相连，第三盘管(32)的第二端与第四三通阀(29)的第三端相连。
当充冷断开后正常工作状态时，第一三通阀(26)、第二三通阀(27)、第三三通阀(28)、第四三通阀(29)处于关闭状态，第一高温相变模块(2)、第二高温相变模块(3)、第三低温相变模块(4)、第四低温相变模块(5)、第五低温相变模块(6)的初始状态为固态；第三低温相变模块(4)、第四低温相变模块(5)、第五低温相变模块(6)吸收冷藏集装箱(1)内果蔬的呼吸热量；第一保温模块(7)、第二保温模块(8)、第三保温模块(9)、第四保温模块(10)、第五保温模块(11)、第六保温模块(12)对冷藏集装箱(1)起到了保温隔热的作用；第一高温相变模块(2)、第二高温相变模块(3)吸收大部分外界热量；第一超材料薄膜(14)、第二超材料薄膜(15)、第三超材料薄膜(16)、第四超材料薄膜(17)将一部分外界热量反射回空间中，同时第一超材料薄膜(14)、第二超材料薄膜(15)、第三超材料薄膜(16)、第四超材料薄膜(17)吸收其贴附面的内部热量向外散去；
当第一无线温度传感器(18)、第四无线温度传感器(21)显示环境温度低于5℃时，左侧打开第一三通阀(26)的第一端、第二端和第三端、第三三通阀(28)的第一端、第二端和第三端，自然风进入第一风冷冷凝器(22)，自然风对冷却介质进行初步冷却，利用第一压缩机(24)为介质提供驱动，介质经第一三通阀(26)的第一端、第二端流入第一盘管(30)带走第二高温相变模块(3)的热量，介质经第三三通阀(28)的第一端、第二端和第一节流阀(34)流入第一风冷冷凝器(22)，完成一个循环，介质经第一三通阀(26)的第一端、第三端流入第二盘管(31)带走第四低温相变模块(5)的热量，介质经第三三通阀(28)的第一端、第三端和第一节流阀(34)流入第一风冷冷凝器(22)，完成一个循环；右侧打开第二三通阀(27)的第一端、第二端和第三端、第四三通阀(29)的第一端、第二端和第三端，自然风进入第二风冷冷凝器(23)，自然风对冷却介质进行初步冷却，利用第二压缩机(25)为介质提供驱动，介质经第二三通阀(27)的第一端、第二端流入第四盘管(33)带走第一高温相变模块(2)的热量，介质经第四三通阀(29)的第一端、第二端和第二节流阀(35)流入第二风冷冷凝器(23)，完成一个循环，介质经第二三通阀(27)的第一端、第三端流入第三盘管(32)带走第三低温相变模块(4)的热量，介质经第四三通阀(29)的第一端、第三端和第二节流阀(35)流入第二风冷冷凝器(23)，完成一个循环；
当第一无线温度传感器(18)、第四无线温度传感器(21)显示环境温度在5-26℃之间时，左侧仅打开第一三通阀(26)的第一端和第二端、第三三通阀(28)的第一端和第二端，自然风进入第一风冷冷凝器(22)，自然风对冷却介质进行初步冷却，利用第一压缩机(24)为介质提供驱动，介质经第一三通阀(26)流入第一盘管(30)带走第二高温相变模块(3)的热量，介质经第三三通阀(28)和第一节流阀(34)流入第一风冷冷凝器(22)，完成一个循环；右侧仅打开第二三通阀(27)的第一端和第二端、第四三通阀(29)的第一端和第二端，自然风进入第二风冷冷凝器(23)，自然风对冷却介质进行初步冷却，利用第二压缩机(25)为介质提供驱动，介质经第二三通阀(27)流入第四盘管(33)带走第一高温相变模块(2)的热量，介质经第四三通阀(29)和第二节流阀(35)流入第二风冷冷凝器(23)，完成一个循环；
当第一无线温度传感器(18)、第四无线温度传感器(21)显示环境温度高于高于26℃时，左侧第一三通阀(26)、第三三通阀(28)处于关闭状态，右侧第二三通阀(27)、第四三通阀(29)处于关闭状态，且每隔一段时间更换第一高温相变模块(2)、第二高温相变模块(3)；
当第二无线温度传感器(19)、第三无线温度传感器(20)显示冷藏集装箱(1)内部温度低于5℃时，打开冷藏集装箱门(13)替换第三低温相变模块(4)、第四低温相变模块(5)、第五低温相变模块(6)。
第一高温相变模块(2)、第二高温相变模块(3)相变温度为20℃，其主要成分为无机盐，状态为凝胶状，主要作用是防止外界环境热量传递至箱体内；第三低温相变模块(4)、第四低温相变模块(5)、第五低温相变模块(6)相变温度为5℃，其主要成分为有机物，状态为固态，主要作用是为箱体内部蔬菜水果制冷，控制蔬菜水果温度。
第一保温模块(7)、第二保温模块(8)、第三保温模块(9)、第四保温模块(10)、第五保温模块(11)、第六保温模块(12)是导热系数小的轻质保温材料。第一超材料薄膜(14)、第二超材料薄膜(15)、第三超材料薄膜(16)、第四超材料薄膜(17)既能依靠被动辐射冷散热，从其覆盖的物体中吸收热量并向外散去，又能把太阳辐射的能量反射至空间中。
利用第一无线温度传感器(18)、第四无线温度传感器(21)测量冷藏集装箱(1)室外温度，利用第二无线温度传感器(19)、第三无线温度传感器(20)测量冷藏集装箱(1)室内温度，其搭载Bluetooth(R)无线技术，可实时查看、确认数据的趋势。第一风冷冷凝器(22)、第二风冷冷凝器(23)、第一压缩机(24)、第二压缩机(25)、第一三通阀(26)、第二三通阀(27)、第三三通阀(28)、第四三通阀(29)、第一盘管(30)、第二盘管(31)、第三盘管(32)、第四盘管(33)、第一节流阀(34)、第二节流阀(35)内部流过的冷却介质是R404a。
附图说明
附图1为本发明的立体布置图。
附图1中的标号名称：1.冷藏集装箱、2.第一相变模块、3.第二相变模块、4.第三相变模块、5.第四相变模块、6.第五相变模块、7.第一保温模块、8.第二保温模块、9.第三保温模块、10.第四保温模块、11.第五保温模块、12.第六保温模块、13.冷藏集装箱门。
附图2为本发明的正面剖面图。
附图2中的标号名称：1.冷藏集装箱、2.第一相变模块、3.第二相变模块、4.第三相变模块、5.第四相变模块、7.第一保温模块、8.第二保温模块、10.第四保温模块、11.第五保温模块、13.冷藏集装箱门、14.第一超材料薄膜、15.第二超材料薄膜、16.第三超材料薄膜、17.第四超材料薄膜、18.第一无线温度传感器、19.第二无线温度传感器、20.第三无线温度传感器、21.第四无线温度传感器、22.第一风冷冷凝器、23.第二风冷冷凝器、24.第一压缩机、25.第二压缩机、26.第一三通阀、27.第二三通阀、28.第三三通阀、29.第四三通阀、30.第一盘管、31.第二盘管、32.第三盘管、33.第四盘管、34.第一节流阀、35.第二节流阀。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种应用双层相变材料和自然冷源的果蔬储藏集装箱主要包括冷藏集装箱1、第一相变模块2、第二相变模块3、第三相变模块4、第四相变模块5、第五相变模块6、第一保温模块7、第二保温模块8、第三保温模块9、第四保温模块10、第五保温模块11、第六保温模块12、冷藏集装箱门13、第一超材料薄膜14、第二超材料薄膜15、第三超材料薄膜16、第四超材料薄膜17、第一无线温度传感器18、第二无线温度传感器19、第三无线温度传感器20、第四无线温度传感器21、第一风冷冷凝器22、第二风冷冷凝器23、第一压缩机24、第二压缩机25、第一三通阀26、第二三通阀27、第三三通阀28、第四三通阀29、第一盘管30、第二盘管31、第三盘管32、第四盘管33、第一节流阀34、第二节流阀35。
当充冷断开后正常工作状态时，第一三通阀26、第二三通阀27、第三三通阀28、第四三通阀29处于关闭状态，第一高温相变模块2、第二高温相变模块3、第三低温相变模块4、第四低温相变模块5、第五低温相变模块6的初始状态为固态；第三低温相变模块4、第四低温相变模块5、第五低温相变模块6吸收冷藏集装箱1内果蔬的呼吸热量；第一保温模块7、第二保温模块8、第三保温模块9、第四保温模块10、第五保温模块11、第六保温模块12对冷藏集装箱1起到了保温隔热的作用；第一高温相变模块2、第二高温相变模块3吸收大部分外界热量；第一超材料薄膜14、第二超材料薄膜15、第三超材料薄膜16、第四超材料薄膜17将一部分外界热量反射回空间中，同时第一超材料薄膜14、第二超材料薄膜15、第三超材料薄膜16、第四超材料薄膜17吸收其贴附面的内部热量向外散去；
当第一无线温度传感器18、第四无线温度传感器21显示环境温度低于5℃时，左侧打开第一三通阀26的第一端、第二端和第三端、第三三通阀28的第一端、第二端和第三端，自然风进入第一风冷冷凝器22，自然风对冷却介质进行初步冷却，利用第一压缩机24为介质提供驱动，介质经第一三通阀26的第一端、第二端流入第一盘管30带走第二高温相变模块3的热量，介质经第三三通阀28的第一端、第二端和第一节流阀34流入第一风冷冷凝器22，完成一个循环，介质经第一三通阀26的第一端、第三端流入第二盘管31带走第四低温相变模块5的热量，介质经第三三通阀28的第一端、第三端流入第一风冷冷凝器22，完成一个循环；右侧打开第二三通阀27的第一端、第二端和第三端、第四三通阀29的第一端、第二端和第三端，自然风进入第二风冷冷凝器23，自然风对冷却介质进行初步冷却，利用第二压缩机25为介质提供驱动，介质经第二三通阀27的第一端、第二端流入第四盘管33带走第一高温相变模块2的热量，介质经第四三通阀29的第一端、第二端流入第二风冷冷凝器23，完成一个循环，介质经第二三通阀27的第一端、第三端流入第三盘管32带走第三低温相变模块4的热量，介质经第四三通阀29的第一端、第三端流入第二风冷冷凝器23，完成一个循环；
当第一无线温度传感器18、第四无线温度传感器21显示环境温度在5-26℃之间时，左侧仅打开第一三通阀26的第一端和第二端、第三三通阀28的第一端和第二端，自然风进入第一风冷冷凝器22，自然风对冷却介质进行初步冷却，利用第一压缩机24为介质提供驱动，介质经第一三通阀26流入第一盘管30带走第二高温相变模块3的热量，介质经第三三通阀28和第一节流阀34流入第一风冷冷凝器22，完成一个循环；右侧仅打开第二三通阀27的第一端和第二端、第四三通阀29的第一端和第二端，自然风进入第二风冷冷凝器23，自然风对冷却介质进行初步冷却，利用第二压缩机25为介质提供驱动，介质经第二三通阀27流入第四盘管33带走第一高温相变模块2的热量，介质经第四三通阀29和第二节流阀35流入第二风冷冷凝器23，完成一个循环；
当第一无线温度传感器18、第四无线温度传感器21显示环境温度高于高于26℃时，左侧第一三通阀26、第三三通阀28处于关闭状态，右侧第二三通阀27、第四三通阀29处于关闭状态，且每隔一段时间更换第一高温相变模块2、第二高温相变模块3；
当第二无线温度传感器19、第三无线温度传感器20显示冷藏集装箱1内部温度低于5℃时，打开冷藏集装箱门13替换第三低温相变模块4、第四低温相变模块5、第五低温相变模块6。
本发明利用相变材料潜热提供冷量，设计了双层相变模块直接装于冷藏集装箱内，且两层相变材料一层隔绝外面热量，一层控制内部环境温度，代替传统压缩机电制冷，从而降低了能耗；结合超材料薄膜的吸热散热和反射热的功能，从而增强了换热性能；充分利用自然冷源为相变材料模块充冷，提高资源利用率，进一步提高了装置的换热效率。
Claims (4)
1.一种应用双层相变材料和自然冷源的果蔬储藏集装箱，其特征在于：
由冷藏集装箱(1)、第一高温相变模块(2)、第二高温相变模块(3)、第三低温相变模块(4)、第四低温相变模块(5)、第五低温相变模块(6)、第一保温模块(7)、第二保温模块(8)、第三保温模块(9)、第四保温模块(10)、第五保温模块(11)、第六保温模块(12)、冷藏集装箱门(13)、第一超材料薄膜(14)、第二超材料薄膜(15)、第三超材料薄膜(16)、第四超材料薄膜(17)、第一无线温度传感器(18)、第二无线温度传感器(19)、第三无线温度传感器(20)、第四无线温度传感器(21)、第一风冷冷凝器(22)、第二风冷冷凝器(23)、第一压缩机(24)、第二压缩机(25)、第一三通阀(26)、第二三通阀(27)、第三三通阀(28)、第四三通阀(29)、第一盘管(30)、第二盘管(31)、第三盘管(32)、第四盘管(33)、第一节流阀(34)、第二节流阀(35)组成；
其中，冷藏集装箱(1)的左侧由外到内分别为第二高温相变模块(3)、第四保温模块(10)、第四低温相变模块(5)，冷藏集装箱(1)的右侧由外到内分别为第一高温相变模块(2)、第一保温模块(7)、第三低温相变模块(4)，冷藏集装箱(1)的顶部由外到内分别为第三保温模块(9)、第五低温相变模块(6)，冷藏集装箱(1)的底部内侧为第四保温模块(10)，冷藏集装箱(1)的前端内侧由外到内分别为冷藏集装箱门(13)、第五保温模块(11)，冷藏集装箱(1)的后面内侧为第二保温模块(8)；
第一超材料薄膜(14)、第二超材料薄膜(15)、第三超材料薄膜(16)、第四超材料薄膜(17)分别贴附于第一高温相变模块(2)外侧、第二高温相变模块(3)外侧、冷藏集装箱(1)后面的外侧、冷藏集装箱(1)前面的外侧，第一无线温度传感器(18)、第四无线温度传感器(21)分别置于冷藏集装箱(1)室外左侧、右侧，第二无线温度传感器(19)、第三无线温度传感器(20)分别置于冷藏集装箱(1)室内左侧、右侧，第一盘管(30)安装于第二高温相变模块(3)内，第二盘管(31)安装于第四低温相变模块(5)内，第三盘管(32)安装于第三低温相变模块(4)内，第四盘管(33)安装于第一高温相变模块(2)内；
第一风冷冷凝器(22)的第一端与第一节流阀(34)的第一端相连，第一节流阀(34)的第二端与第三三通阀(28)的第一端相连，第一风冷冷凝器(22)的第二端与第一压缩机(24)的第一端相连，第一压缩机(24)的第二端与第一三通阀(26)的第一端相连，第一三通阀(26)的第二端与第一盘管(30)的第一端相连，第一盘管(30)的第二端与第三三通阀(28)的第二端相连，第一三通阀(26)的第三端与第二盘管(31)的第一端相连，第二盘管(31)的第二端与第三三通阀(28)的第三端相连；第二风冷冷凝器(23)的第一端与第二节流阀(35)的第一端相连，第二节流阀(35)的第二端与第四三通阀(29)的第一端相连，第二风冷冷凝器(23)的第二端与第二三通阀(27)的第一端相连，第二三通阀(27)的第二端与第四盘管(33)的第一端相连，第四盘管(33)的第二端与第四三通阀(29)的第二端相连，第二三通阀(27)的第三端与第三盘管(32)的第一端相连，第三盘管(32)的第二端与第四三通阀(29)的第三端相连；
第一高温相变模块(2)、第二高温相变模块(3)相变温度为20℃，第一高温相变模块(2)、第二高温相变模块(3)主要成分为无机盐，状态为凝胶状，主要作用是防止外界环境热量传递至箱体内；第三低温相变模块(4)、第四低温相变模块(5)、第五低温相变模块(6)相变温度为5℃，第三低温相变模块(4)、第四低温相变模块(5)、第五低温相变模块(6)主要成分为有机物，状态为固态，主要作用是为箱体内部蔬菜水果制冷，控制蔬菜水果温度；
第一风冷冷凝器(22)、第二风冷冷凝器(23)、第一压缩机(24)、第二压缩机(25)、第一三通阀(26)、第二三通阀(27)、第三三通阀(28)、第四三通阀(29)、第一盘管(30)、第二盘管(31)、第三盘管(32)、第四盘管(33)、第一节流阀(34)、第二节流阀(35)内部流过的冷却介质是R404a；
所述应用双层相变材料和自然冷源的果蔬储藏集装箱包括以下过程：
当充冷断开后正常工作状态时，第一三通阀(26)、第二三通阀(27)、第三三通阀(28)、第四三通阀(29)处于关闭状态，第一高温相变模块(2)、第二高温相变模块(3)、第三低温相变模块(4)、第四低温相变模块(5)、第五低温相变模块(6)的初始状态为固态；第三低温相变模块(4)、第四低温相变模块(5)、第五低温相变模块(6)吸收冷藏集装箱(1)内果蔬的呼吸热量；第一保温模块(7)、第二保温模块(8)、第三保温模块(9)、第四保温模块(10)、第五保温模块(11)、第六保温模块(12)对冷藏集装箱(1)起到了保温隔热的作用；第一高温相变模块(2)、第二高温相变模块(3)吸收大部分外界热量；第一超材料薄膜(14)、第二超材料薄膜(15)、第三超材料薄膜(16)、第四超材料薄膜(17)将一部分外界热量反射回空间中，同时第一超材料薄膜(14)、第二超材料薄膜(15)、第三超材料薄膜(16)、第四超材料薄膜(17)吸收其贴附面的内部热量向外散去；
当第一无线温度传感器(18)、第四无线温度传感器(21)显示环境温度低于5℃时，左侧打开第一三通阀(26)的第一端、第二端和第三端、第三三通阀(28)的第一端、第二端和第三端，自然风进入第一风冷冷凝器(22)，自然风对冷却介质进行初步冷却，利用第一压缩机(24)为介质提供驱动，介质经第一三通阀(26)的第一端、第二端流入第一盘管(30)带走第二高温相变模块(3)的热量，介质经第三三通阀(28)的第一端、第二端和第一节流阀(34)流入第一风冷冷凝器(22)，完成一个循环，介质经第一三通阀(26)的第一端、第三端流入第二盘管(31)带走第四低温相变模块(5)的热量，介质经第三三通阀(28)的第一端、第三端和第一节流阀(34)流入第一风冷冷凝器(22)，完成一个循环；右侧打开第二三通阀(27)的第一端、第二端和第三端、第四三通阀(29)的第一端、第二端和第三端，自然风进入第二风冷冷凝器(23)，自然风对冷却介质进行初步冷却，利用第二压缩机(25)为介质提供驱动，介质经第二三通阀(27)的第一端、第二端流入第四盘管(33)带走第一高温相变模块(2)的热量，介质经第四三通阀(29)的第一端、第二端和第二节流阀(35)流入第二风冷冷凝器(23)，完成一个循环，介质经第二三通阀(27)的第一端、第三端流入第三盘管(32)带走第三低温相变模块(4)的热量，介质经第四三通阀(29)的第一端、第三端和第二节流阀(35)流入第二风冷冷凝器(23)，完成一个循环；
当第一无线温度传感器(18)、第四无线温度传感器(21)显示环境温度在5-26℃之间时，左侧仅打开第一三通阀(26)的第一端和第二端、第三三通阀(28)的第一端和第二端，自然风进入第一风冷冷凝器(22)，自然风对冷却介质进行初步冷却，利用第一压缩机(24)为介质提供驱动，介质经第一三通阀(26)流入第一盘管(30)带走第二高温相变模块(3)的热量，介质经第三三通阀(28)和第一节流阀(34)流入第一风冷冷凝器(22)，完成一个循环；右侧仅打开第二三通阀(27)的第一端和第二端、第四三通阀(29)的第一端和第二端，自然风进入第二风冷冷凝器(23)，自然风对冷却介质进行初步冷却，利用第二压缩机(25)为介质提供驱动，介质经第二三通阀(27)流入第四盘管(33)带走第一高温相变模块(2)的热量，介质经第四三通阀(29)和第二节流阀(35)流入第二风冷冷凝器(23)，完成一个循环；
当第一无线温度传感器(18)、第四无线温度传感器(21)显示环境温度高于高于26℃时，左侧第一三通阀(26)、第三三通阀(28)处于关闭状态，右侧第二三通阀(27)、第四三通阀(29)处于关闭状态，且每隔一段时间更换第一高温相变模块(2)、第二高温相变模块(3)；
当第二无线温度传感器(19)、第三无线温度传感器(20)显示冷藏集装箱(1)内部温度低于5℃时，打开冷藏集装箱门(13)替换第三低温相变模块(4)、第四低温相变模块(5)、第五低温相变模块(6)。
2.根据权利要求1所述的一种应用双层相变材料和自然冷源的果蔬储藏集装箱，其特征在于：
第一保温模块(7)、第二保温模块(8)、第三保温模块(9)、第四保温模块(10)、第五保温模块(11)、第六保温模块(12)是导热系数小的轻质保温材料。
3.根据权利要求1所述的一种应用双层相变材料和自然冷源的果蔬储藏集装箱，其特征在于：
第一超材料薄膜(14)、第二超材料薄膜(15)、第三超材料薄膜(16)、第四超材料薄膜(17)既能依靠被动辐射冷散热，从其覆盖的物体中吸收热量并向外散去，又能把太阳辐射的能量反射至空间中。
4.根据权利要求1所述的一种应用双层相变材料和自然冷源的果蔬储藏集装箱，其特征在于：
利用第一无线温度传感器(18)、第四无线温度传感器(21)测量冷藏集装箱(1)室外温度，利用第二无线温度传感器(19)、第三无线温度传感器(20)测量冷藏集装箱(1)室内温度。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1320545A (zh) * | 2000-04-24 | 2001-11-07 | 于政道 | 超大容量冷藏保鲜集装箱 |
| WO2016114297A1 (ja) * | 2015-01-15 | 2016-07-21 | 株式会社村田製作所 | 保冷保温容器 |
| CN107575972A (zh) * | 2017-09-06 | 2018-01-12 | 苏州黑盾环境股份有限公司 | 一种带有相变储能的热管空调一体机及其控制方法 |
| CN107606811A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-01-19 | 南京师范大学 | 一种低温冷冻系统及其运行方法 |
| CN107934229A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-04-20 | 南京工业大学 | 一种使用半导体制冷和涡流管制冷充能的生鲜食品储藏箱 |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1320545A (zh) * | 2000-04-24 | 2001-11-07 | 于政道 | 超大容量冷藏保鲜集装箱 |
| WO2016114297A1 (ja) * | 2015-01-15 | 2016-07-21 | 株式会社村田製作所 | 保冷保温容器 |
| CN107575972A (zh) * | 2017-09-06 | 2018-01-12 | 苏州黑盾环境股份有限公司 | 一种带有相变储能的热管空调一体机及其控制方法 |
| CN107606811A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-01-19 | 南京师范大学 | 一种低温冷冻系统及其运行方法 |
| CN107934229A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-04-20 | 南京工业大学 | 一种使用半导体制冷和涡流管制冷充能的生鲜食品储藏箱 |
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