CN110789847A - 一种冷冻商品物流运输用保温箱及其密封方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷冻商品物流运输用保温箱及其密封方法，属于运输技术领域，可以实现通过改变传统保温箱的箱体和箱盖的密封结构，基于沟槽内嵌式的方式减少箱体内部与外界环境的温度交互，同时利用箱盖上疏水半球和箱体沟槽内相匹配的双态密封槽互相配合，利用水的表面张力，在双态密封槽内形成致密的水膜，并通过箱体内部引流来的冷气对其进行降温，结冰后形成严实的冰层实现对沟槽的密封，阻止冷气从箱体内部向外界环境中的流失，提高箱体的保温效果，同时在外密封胶圈内设置冷泄显色球囊，对箱体和箱盖之间的密封处进行密封监测，一旦出现冷气泄漏的现象可以及时发现，本发明可以通过新型密封大大提高保温箱的保温性能。

Description

一种冷冻商品物流运输用保温箱及其密封方法

技术领域

本发明涉及运输技术领域，更具体地说，涉及一种冷冻商品物流运输用保温箱及其密封方法。

背景技术

冷冻食品分为冷却食品和冻结食品，冷冻食品易保藏，广泛用于肉、禽、水产、乳、蛋、蔬菜和水果等易腐食品的生产、运输和贮藏；营养、方便、卫生、经济；市场需求量大，在发达国家占有重要的地位，在发展中国家发展迅速。

冷链物流泛指冷藏冷冻类食品在生产、贮藏运输、销售，到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证食品质量，减少食品损耗的一项系统工程。它是随着科学技术的进步、制冷技术的发展而建立起来的，是以冷冻工艺学为基础、以制冷技术为手段的低温物流过程。中国农产品冷链物流业的快速发展，国家必须尽早制定和实施科学、有效的宏观政策。冷链物流的要求比较高，相应的管理和资金方面的投入也比普通的常温物流要大。

冷链物流的适用范围包括：初级农产品：蔬菜、水果；肉、禽、蛋；水产品、花卉产品。加工食品：速冻食品、禽、肉、水产等包装熟食、冰淇淋和奶制品，巧克力；快餐原料。特殊商品：药品，所以它比一般常温物流系统的要求更高、更复杂，建设投资也要大很多，是一个庞大的系统工程。由于易腐食品的时效性要求冷链各环节具有更高的组织协调性，所以，食品冷链的运作始终是和能耗成本相关联的，有效控制运作成本与食品冷链的发展密切相关。

然而目前冷冻商品物流运输用的保温箱保温性能一般较差，导致能耗较高，造成冷链物流的运输成本极高，保温性能往往取决于保温材料和箱体密封程度，保温材料因为成本和市场问题难以做出很大的改进，而传统的保温箱因为与外界环境的接触面积较大，容易出现密封性问题即常见的冷气外泄问题，而现有技术中往往采用软性胶圈进行密封，软性胶圈的密封效果一般，且由于物体本身的热胀冷缩现象，胶圈的密封性进一步变差，因此提高保温箱的密封性成为当前最大的前进方向。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种冷冻商品物流运输用保温箱及其密封方法，它可以实现通过改变传统保温箱的箱体和箱盖的密封结构，基于沟槽内嵌式的方式减少箱体内部与外界环境的温度交互，同时利用箱盖上疏水半球和箱体沟槽内相匹配的双态密封槽互相配合，利用水的表面张力，在双态密封槽内形成致密的水膜，并通过箱体内部引流来的冷气对其进行降温，结冰后形成严实的冰层实现对沟槽的密封，阻止冷气从箱体内部向外界环境中的流失，提高箱体的保温效果，同时在外密封胶圈内设置冷泄显色球囊，对箱体和箱盖之间的密封处进行密封监测，一旦出现冷气泄漏的现象可以及时发现，既可以用于运输前的密封测试，还可以在运输途中及时发现密封不良的保温箱采取合适措施，本发明可以通过新型密封大大提高保温箱的保温性能。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种冷冻商品物流运输用保温箱，包括箱体和用于箱体的箱盖，所述箱体内设有保温内箱，所述箱体上端开凿有环形卡合沟槽，所述箱盖下端固定连接有与环形卡合沟槽相匹配的环形保温卡板，所述环形卡合沟槽外侧壁上还开凿有环形密封槽，所述环形保温卡板外端套设有与环形密封槽相匹配的外密封胶圈，所述环形卡合沟槽内底壁上开凿有多个均匀分布的双态密封槽，所述环形保温卡板下端固定连接有多个均匀分布的疏水半球，且疏水半球与双态密封槽相互匹配，所述双态密封槽内底壁上开凿有与箱体内腔连通的第一导冷流道。

进一步的，所述双态密封槽内底壁设置为平面，且中心位置设置为火山状微孔凸起并与第一导冷流道连通，双态密封槽的平面底壁减小水滴的流动倾角，有助于表面张力的形成，火山状微孔凸起的微孔特性可以容纳箱体内的冷气的流通，但是水滴由于表面张力的关系无法流下，且水滴在冷空气的作用下结冰后，由于火山状微孔凸起的凸起特性，冰层的结合力更好，密封效果更佳。

进一步的，所述火山状微孔凸起内端固定连接有多根交错分布的截水纤维丝，起到对水滴的滞留作用，即使出现水滴克服表面张力流进火山状微孔凸起内的现象，由于截水纤维丝的作用水滴重新在截水纤维丝上聚集成水珠不易流下。

进一步的，所述疏水半球包括压水半球和内密封胶圈，且内密封胶圈包裹在压水半球的外端，所述内密封胶圈与双态密封槽相匹配，且压水半球延伸出内密封胶圈的长度等于内密封胶圈的厚度，压水半球起到压缩水滴扩大其与双态密封槽底壁的接触面积的作用，而内密封胶圈用来对双态密封槽与压水半球之间的缝隙进行密封的作用，避免冷气为经过火山状微孔凸起处便从缝隙处流走。

进一步的，所述压水半球下端涂设有纳米超疏水涂层，利用纳米超疏水涂层的表面效应和疏水特性，在压水半球压缩水滴的时候可以促进水膜的产生，后续出现结冰现象时具有高度连续性。

进一步的，所述外密封胶圈外表面镶嵌有多个均匀分布的冷泄显色球囊，所述外密封胶圈内端开凿有多个与冷泄显色球囊相连通的第二导冷流道，第二导冷流道起到引流冷气的作用，用来在真正外泄前提前与冷泄显色球囊接触，而冷泄显色球囊感知到冷气后会出现变色现象，以此来提醒技术人员保温箱密封不良。

进一步的，所述箱体包括保温体和玻璃体，且玻璃体固定连接于保温体上端，所述玻璃体的高度与环形密封槽的高度保持一致，玻璃体提供技术人员在外界观察冷泄显色球囊变色的渠道，保温体起到保温作用，玻璃体起到透视作用的同时热传导效果也较差。

一种冷冻商品物流运输用保温箱的密封方法，包括以下步骤：

S1、对箱体进行预冷，结束后将冷冻商品装入保温内箱内放置在箱体中，取适量冰渣沿环形卡合沟槽进行铺洒；

S2、检查外密封胶圈表面无明显裂缝和伤口后，套设在环形保温卡板外端并与箱盖相抵，合上箱盖完成对的箱体的密封；

S3、对箱体继续降温至设定温度，等待3-5min后透过玻璃体观察冷泄显色球囊有无变色现象，若无变色现象，则代表密封良好，若有变色现象，则代表密封不完全，应重复上述步骤。

进一步的，所述步骤S1中预冷的温度不低于0℃，并保证铺洒冰渣至每个双态密封槽内，保证冰渣在预冷的温度下也可以快速融化成水，同时不影响冷冻食品的低温保护。

进一步的，所述步骤S1中的冰渣由稀盐酸溶液冰冻后敲碎得到，所述步骤S3中的冷泄显色球囊采用半透膜制成，且内部填充有充盈度不低于95%的紫色石蕊试液，利用紫色石蕊试液遇酸变红的特性，作为冷气外泄的标志，方便技术人员观察，充盈度保持较高既可以起到吸收冷气显色的作用，同时避免冷气从冷泄显色球囊直接外泄。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以实现通过改变传统保温箱的箱体和箱盖的密封结构，基于沟槽内嵌式的方式减少箱体内部与外界环境的温度交互，同时利用箱盖上疏水半球和箱体沟槽内相匹配的双态密封槽互相配合，利用水的表面张力，在双态密封槽内形成致密的水膜，并通过箱体内部引流来的冷气对其进行降温，结冰后形成严实的冰层实现对沟槽的密封，阻止冷气从箱体内部向外界环境中的流失，提高箱体的保温效果，同时在外密封胶圈内设置冷泄显色球囊，对箱体和箱盖之间的密封处进行密封监测，一旦出现冷气泄漏的现象可以及时发现，既可以用于运输前的密封测试，还可以在运输途中及时发现密封不良的保温箱采取合适措施，本发明可以通过新型密封大大提高保温箱的保温性能。

（2）双态密封槽内底壁设置为平面，且中心位置设置为火山状微孔凸起并与第一导冷流道连通，双态密封槽的平面底壁减小水滴的流动倾角，有助于表面张力的形成，火山状微孔凸起的微孔特性可以容纳箱体内的冷气的流通，但是水滴由于表面张力的关系无法流下，且水滴在冷空气的作用下结冰后，由于火山状微孔凸起的凸起特性，冰层的结合力更好，密封效果更佳。

（3）火山状微孔凸起内端固定连接有多根交错分布的截水纤维丝，起到对水滴的滞留作用，即使出现水滴克服表面张力流进火山状微孔凸起内的现象，由于截水纤维丝的作用水滴重新在截水纤维丝上聚集成水珠不易流下。

（4）疏水半球包括压水半球和内密封胶圈，且内密封胶圈包裹在压水半球的外端，内密封胶圈与双态密封槽相匹配，且压水半球延伸出内密封胶圈的长度等于内密封胶圈的厚度，压水半球起到压缩水滴扩大其与双态密封槽底壁的接触面积的作用，而内密封胶圈用来对双态密封槽与压水半球之间的缝隙进行密封的作用，避免冷气为经过火山状微孔凸起处便从缝隙处流走。

（5）压水半球下端涂设有纳米超疏水涂层，利用纳米超疏水涂层的表面效应和疏水特性，在压水半球压缩水滴的时候可以促进水膜的产生，后续出现结冰现象时具有高度连续性。

（6）外密封胶圈外表面镶嵌有多个均匀分布的冷泄显色球囊，外密封胶圈内端开凿有多个与冷泄显色球囊相连通的第二导冷流道，第二导冷流道起到引流冷气的作用，用来在真正外泄前提前与冷泄显色球囊接触，而冷泄显色球囊感知到冷气后会出现变色现象，以此来提醒技术人员保温箱密封不良。

（7）箱体包括保温体和玻璃体，且玻璃体固定连接于保温体上端，玻璃体的高度与环形密封槽的高度保持一致，玻璃体提供技术人员在外界观察冷泄显色球囊变色的渠道，保温体起到保温作用，玻璃体起到透视作用的同时热传导效果也较差。

（8）预冷的温度不低于0℃，并保证铺洒冰渣至每个双态密封槽内，保证冰渣在预冷的温度下也可以快速融化成水，同时不影响冷冻食品的低温保护。

（9）冰渣由稀盐酸溶液冰冻后敲碎得到，冷泄显色球囊采用半透膜制成，且内部填充有充盈度不低于95%的紫色石蕊试液，利用紫色石蕊试液遇酸变红的特性，作为冷气外泄的标志，方便技术人员观察，充盈度保持较高既可以起到吸收冷气显色的作用，同时避免冷气从冷泄显色球囊直接外泄。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A处的结构示意图；

图3为本发明的正视图；

图4为本发明部分合盖前的结构示意图；

图5为本发明部分合盖时的结构示意图；

图6为图5中B处的结构示意图；

图7为本发明疏水半球部分的结构示意图；

图8为本发明外密封胶圈部分的结构示意图；

图9为本发明截水纤维丝部分的结构示意图。

图中标号说明：

1箱体、101保温体、102玻璃体、2箱盖、3保温内箱、4外密封胶圈、5环形卡合沟槽、6环形密封槽、7双态密封槽、8环形保温卡板、9疏水半球、901压水半球、902内密封胶圈、903纳米超疏水涂层、10火山状微孔凸起、11第一导冷流道、12冷泄显色球囊、13第二导冷流道、14截水纤维丝。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-4，一种冷冻商品物流运输用保温箱，包括箱体1和用于箱体1的箱盖2，箱体1内设有保温内箱3，箱体1、箱盖2和保温内箱3均为现有技术，采用保温材料制成，箱体1上端开凿有环形卡合沟槽5，箱盖2下端固定连接有与环形卡合沟槽5相匹配的环形保温卡板8，环形卡合沟槽5外侧壁上还开凿有环形密封槽6，环形保温卡板8外端套设有与环形密封槽6相匹配的外密封胶圈4，起到密封作用，环形卡合沟槽5内底壁上开凿有多个均匀分布的双态密封槽7，环形保温卡板8下端固定连接有多个均匀分布的疏水半球9，且疏水半球9与双态密封槽7相互匹配，双态密封槽7内底壁上开凿有与箱体1内腔连通的第一导冷流道11。

请参阅图5-6，双态密封槽7内底壁设置为平面，且中心位置设置为火山状微孔凸起10并与第一导冷流道11连通，双态密封槽7的平面底壁减小水滴的流动倾角，有助于表面张力的形成，火山状微孔凸起10的微孔特性可以容纳箱体1内的冷气的流通，但是水滴由于表面张力的关系无法流下，且水滴在冷空气的作用下结冰后，由于火山状微孔凸起10的凸起特性，冰层的结合力更好，密封效果更佳。

请参阅图9，火山状微孔凸起10内端固定连接有多根交错分布的截水纤维丝14，截水纤维丝14为导水纤维制成，起到对水滴的滞留作用，即使出现水滴克服表面张力流进火山状微孔凸起10内的现象，由于截水纤维丝14的作用水滴重新在截水纤维丝14上聚集成水珠不易流下。

请参阅图7，疏水半球9包括压水半球901和内密封胶圈902，且内密封胶圈902包裹在压水半球901的外端，内密封胶圈902与双态密封槽7相匹配，且压水半球901延伸出内密封胶圈902的长度等于内密封胶圈902的厚度，压水半球901起到压缩水滴扩大其与双态密封槽7底壁的接触面积的作用，而内密封胶圈902用来对双态密封槽7与压水半球901之间的缝隙进行密封的作用，避免冷气为经过火山状微孔凸起10处便从缝隙处流走，压水半球901下端涂设有纳米超疏水涂层903，利用纳米超疏水涂层903的表面效应和疏水特性，在压水半球901压缩水滴的时候可以促进水膜的产生，后续出现结冰现象时具有高度连续性。

请参阅图8，外密封胶圈4外表面镶嵌有多个均匀分布的冷泄显色球囊12，外密封胶圈4内端开凿有多个与冷泄显色球囊12相连通的第二导冷流道13，第二导冷流道13起到引流冷气的作用，用来在真正外泄前提前与冷泄显色球囊12接触，而冷泄显色球囊12感知到冷气后会出现变色现象，以此来提醒技术人员保温箱密封不良。

请继续参阅图5，箱体1包括保温体101和玻璃体102，且玻璃体102固定连接于保温体101上端，玻璃体102的高度与环形密封槽6的高度保持一致，玻璃体102提供技术人员在外界观察冷泄显色球囊12变色的渠道，保温体101起到保温作用，玻璃体102起到透视作用的同时热传导效果也较差。

一种冷冻商品物流运输用保温箱的密封方法，包括以下步骤：

S1、对箱体1进行预冷，结束后将冷冻商品装入保温内箱3内放置在箱体1中，取适量冰渣沿环形卡合沟槽5进行铺洒；

S2、检查外密封胶圈4表面无明显裂缝和伤口后，套设在环形保温卡板8外端并与箱盖2相抵，合上箱盖2完成对的箱体1的密封；

S3、对箱体1继续降温至设定温度，等待3-5min后透过玻璃体102观察冷泄显色球囊12有无变色现象，若无变色现象，则代表密封良好，若有变色现象，则代表密封不完全，应重复上述步骤。

步骤S1中预冷的温度不低于0℃，并保证铺洒冰渣至每个双态密封槽7内，保证冰渣在预冷的温度下也可以快速融化成水，同时不影响冷冻食品的低温保护。

步骤S1中的冰渣由稀盐酸溶液冰冻后敲碎得到，步骤S3中的冷泄显色球囊12采用半透膜制成，且内部填充有充盈度不低于95%的紫色石蕊试液，利用紫色石蕊试液遇酸变红的特性，作为冷气外泄的标志，方便技术人员观察，充盈度保持较高既可以起到吸收冷气显色的作用，同时避免冷气从冷泄显色球囊12直接外泄。

本发明可以实现通过改变传统保温箱的箱体1和箱盖2的密封结构，基于沟槽内嵌式的方式减少箱体1内部与外界环境的温度交互，同时利用箱盖2上疏水半球9和箱体1沟槽内相匹配的双态密封槽7互相配合，利用水的表面张力，在双态密封槽7内形成致密的水膜，并通过箱体1内部引流来的冷气对其进行降温，结冰后形成严实的冰层实现对沟槽的密封，阻止冷气从箱体1内部向外界环境中的流失，提高箱体1的保温效果，同时在外密封胶圈4内设置冷泄显色球囊12，对箱体1和箱盖2之间的密封处进行密封监测，一旦出现冷气泄漏的现象可以及时发现，既可以用于运输前的密封测试，还可以在运输途中及时发现密封不良的保温箱采取合适措施，本发明可以通过新型密封大大提高保温箱的保温性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种冷冻商品物流运输用保温箱，包括箱体（1）和用于箱体（1）的箱盖（2），所述箱体（1）内设有保温内箱（3），其特征在于：所述箱体（1）上端开凿有环形卡合沟槽（5），所述箱盖（2）下端固定连接有与环形卡合沟槽（5）相匹配的环形保温卡板（8），所述环形卡合沟槽（5）外侧壁上还开凿有环形密封槽（6），所述环形保温卡板（8）外端套设有与环形密封槽（6）相匹配的外密封胶圈（4），所述环形卡合沟槽（5）内底壁上开凿有多个均匀分布的双态密封槽（7），所述环形保温卡板（8）下端固定连接有多个均匀分布的疏水半球（9），且疏水半球（9）与双态密封槽（7）相互匹配，所述双态密封槽（7）内底壁上开凿有与箱体（1）内腔连通的第一导冷流道（11）。

2.根据权利要求1所述的一种冷冻商品物流运输用保温箱及其密封方法，其特征在于：所述双态密封槽（7）内底壁设置为平面，且中心位置设置为火山状微孔凸起（10）并与第一导冷流道（11）连通。

3.根据权利要求1所述的一种冷冻商品物流运输用保温箱及其密封方法，其特征在于：所述火山状微孔凸起（10）内端固定连接有多根交错分布的截水纤维丝（14）。

4.根据权利要求1所述的一种冷冻商品物流运输用保温箱及其密封方法，其特征在于：所述疏水半球（9）包括压水半球（901）和内密封胶圈（902），且内密封胶圈（902）包裹在压水半球（901）的外端，所述内密封胶圈（902）与双态密封槽（7）相匹配，且压水半球（901）延伸出内密封胶圈（902）的长度等于内密封胶圈（902）的厚度。

5.根据权利要求4所述的一种冷冻商品物流运输用保温箱及其密封方法，其特征在于：所述压水半球（901）下端涂设有纳米超疏水涂层（903）。

6.根据权利要求1所述的一种冷冻商品物流运输用保温箱及其密封方法，其特征在于：所述外密封胶圈（4）外表面镶嵌有多个均匀分布的冷泄显色球囊（12），所述外密封胶圈（4）内端开凿有多个与冷泄显色球囊（12）相连通的第二导冷流道（13）。

7.根据权利要求1所述的一种冷冻商品物流运输用保温箱及其密封方法，其特征在于：所述箱体（1）包括保温体（101）和玻璃体（102），且玻璃体（102）固定连接于保温体（101）上端，所述玻璃体（102）的高度与环形密封槽（6）的高度保持一致。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种冷冻商品物流运输用保温箱的密封方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、对箱体（1）进行预冷，结束后将冷冻商品装入保温内箱（3）内放置在箱体（1）中，取适量冰渣沿环形卡合沟槽（5）进行铺洒；

S2、检查外密封胶圈（4）表面无明显裂缝和伤口后，套设在环形保温卡板（8）外端并与箱盖（2）相抵，合上箱盖（2）完成对的箱体（1）的密封；

S3、对箱体（1）继续降温至设定温度，等待3-5min后透过玻璃体（102）观察冷泄显色球囊（12）有无变色现象，若无变色现象，则代表密封良好，若有变色现象，则代表密封不完全，应重复上述步骤。

9.根据权利要求8所述的一种冷冻商品物流运输用保温箱的密封方法，其特征在于：所述步骤S1中预冷的温度不低于0℃，并保证铺洒冰渣至每个双态密封槽（7）内。

10.根据权利要求8所述的一种冷冻商品物流运输用保温箱的密封方法，其特征在于：所述步骤S1中的冰渣由稀盐酸溶液冰冻后敲碎得到，所述步骤S3中的冷泄显色球囊（12）采用半透膜制成，且内部填充有充盈度不低于95%的紫色石蕊试液。

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