CN111137201A - 一种可控温控湿茶青防红变运输装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种可控温控湿茶青防红变运输装置，包括密闭式的车厢，车厢内部由阻隔板分隔为制冷腔和保鲜腔，在制冷腔中设置有制冷机组，保鲜腔中用于存储通过通风式运输框盛放的茶青；保鲜腔与制冷腔之间设置有进风道和回风道，进风道与保鲜腔之间通过送风孔板分隔，在送风孔板上分布有送风孔；运输框内设置有变径的通风道，通风式运输框放置时通风道与送风孔板上的送风孔相对；且在放置多个通风式运输框时，上下相邻的通风式运输框的通风道相贯连。本申请通过对茶青运输贮存环境的控温控湿，有效防止茶青在运输过程中因高温而产生红变、变质和腐败，防止鲜叶水分流失，保障茶青的新鲜度和品质，减少茶叶原料的耗损，延长可运输的距离及时间。

Description

一种可控温控湿茶青防红变运输装置及其控制方法
技术领域
本申请涉及保鲜运输领域，具体涉及一种可控温控湿茶青防红变运输装置及其控制方法。
背景技术
茶青(茶叶鲜叶)是制成成品茶的原料，是各类茶叶品质的物质基础。茶青含有蛋白质、氨基酸、生物碱、茶多酚、叶绿素、芳香物质等多种有机化合物。我国茶叶多由茶叶加工厂在茶园采收鲜叶后统一运输回加工厂制成,需求量大时在茶叶产地的交易市场向当地茶农收购鲜叶，由采购人员验收、分级后统一运输回茶厂进行加工。目前茶青的运输多以大型货车一次性积压运输为主。茶叶在运输过程中会产生有氧呼吸和无氧呼吸，呼吸作用产生大量热量，在积压情况下热量得不到及时散发，会使鲜叶因温度过高而产生红变。有氧呼吸会消耗鲜叶中的蛋白质、碱类、酚类等物质，影响茶叶的品质。因积压导致呼吸产生的二氧化碳大量积聚，茶叶会产生无氧呼吸，形成酸馊味甚至产生腐变，造成原料损耗。这不仅影响茶叶品质，甚至产生有害成份，降低茶叶价值。
另外，在有恒温冷链设备的运输装置中，茶青的劣变程度有所降低。但由于运输设备保鲜环境不可调，容易造成鲜叶低温冻损、水分流失过快等情况，影响茶叶品质及造成损耗。
发明内容
本申请的目的是提供一种可控温控湿茶青防红变运输装置及其控制方法，用以实现茶青运输保鲜环境的温度和相对湿度调节，保障茶青的新鲜度和品质，从原料端保障茶叶的品质，延长可运输的距离及时间。
为了实现上述任务，本申请采用以下技术方案：
一种可控温控湿茶青防红变运输装置，包括密闭式的车厢，车厢内部由阻隔板分隔为制冷腔和保鲜腔，其中，在制冷腔中设置有制冷机组，保鲜腔中用于存储通过通风式运输框盛放的茶青；
所述保鲜腔与制冷腔之间设置有进风道和回风道，进风道与保鲜腔之间通过送风孔板分隔，在送风孔板上分布有送风孔；所述通风式运输框内设置有变径的通风道，通风式运输框放置时通风道与送风孔板上的送风孔相对；且在放置多个通风式运输框时，上下相邻的通风式运输框的通风道相贯连。
进一步地，所述阻隔板的上部开设有出风口，下部开设有入风口，其中出风口与回风道连通；所述入风口上安装有送风机，送风道内设置有静压箱，静压箱中设置有加湿器，送风机将制冷腔中的空气送入到送风道中的静压箱，从静压箱出来的空气从所述送风孔进入到制冷腔或通风式运输框的通风道中。
进一步地，所述通风道由下至上依次包括入口段、收缩段、直管段以及扩散段，其中，入口段、直管段的内径均一致，但入口段的内径大于直管段的内径；所述收缩段内径由下至上依次减小，所述扩散段的直径由下至上依次增大。
进一步地，所述制冷腔中设置有环境温湿度传感器，所述通风式运输框中设置有内部温湿度传感器，环境温湿度传感器、内部温湿度传感器以及所述制冷机组、送风机、加湿器均连接至控制器；
所述环境温湿度传感器、内部温湿度传感器分别将采集到的保鲜腔内的温湿度、通风式运输框内的温湿度并发送给控制器，控制器根据保鲜腔内的温湿度、通风式运输框内的温湿度综合计算环境混合温湿度，并根据计算得到的环境混合温度控制制冷机组、送风机，根据计算得到的环境混合湿度控制加湿器。
进一步地，当所述环境混合温度高于设定的第一目标温度t1时，控制器控制制冷机组开始工作；当所述环境混合温度低于设定的第二目标温度t2时，控制器控控制制冷机组停止工作。
进一步地，当所述环境混合温度高于设定的第一目标温度t1时，所述控制器控制送风机高速运转；当所述环境混合温度低于设定的第一目标温度t1但大于设定的第二目标温度t2时，所述控制器控制送风机中速运转；当所述环境混合温度低于设定的第二目标温度t2时，所述控制器控制送风机低速运转。
进一步地，当所述环境混合湿度低于设定的目标湿度RH时，控制器控制加湿器开始工作；当所述环境混合湿度高于设定的目标湿度RH时，控制器控制加湿器停止工作。
进一步地，所述控制器中预存储有不同品种茶青在长途运输模式、短途运输模式下的最佳运输存储环境对应的第一目标温度、第二目标温度以及目标湿度，在茶青运输前通过人机交互界面选择此次运输茶青最佳运输存储环境对应的第一目标温度、第二目标温度以及目标湿度。
进一步地，所述通风式运输框的框体上以及所述通风道的侧壁上均分布有通风孔。
进一步地，所述回风道位于保鲜腔的上部，而进风道位于保鲜腔的下部，所述送风孔板为承载所述通风式运输框的底板。
一种可控温控湿茶青防红变运输装置的控制方法，包括：
S1，当茶青在车厢中装好以后，密闭车厢，驾驶员启动车厢的电源，通过人机交互界面选择此次运输的茶青的品种，并选择长途运输模式或者短途运输模式，选择好之后，控制器自动设定对应的第一目标温度、第二目标温度以及目标湿度RH，进入S2；
S2，环境温湿度传感器、内部温湿度传感器分别将采集到的保鲜腔内的温湿度、通风式运输框内的温湿度并发送给控制器，进入S3；
S3，控制器计算并判断当前环境混合温度值是否高于第一目标温度t1，若是，进入S4，若否，进入S8；
S4，控制器控制制冷机组开设工作，送风机高速运转，进入S5；
S5，控制器判断当前环境的混合湿度值是否低于目标湿度RH，若是，进入S6，若否，进入S7；
S6，控制器控制加湿器开启工作，返回S3；
S7，控制器控制加湿器停止工作，返回S3；
S8，控制器判断当前环境的混合温度值是否低于第一目标温度t1且高于第二目标温度t2，若是，进入S9，若否，进入S10；
S9，控制器控制制冷机组开启工作，送风机中速运转，进入S5；
S10，控制器判断当前环境的混合温度值是否低于第二目标温度t2，若是，进入S11，若否，进入S3；
S11，控制器控制制冷机组停止工作，送风机低速运转，进入S5。
本申请具有以下技术特点：
1.本申请在运输车的密闭车厢中建立了制冷空气循环系统，并针对于茶青的实际特点和运输需求设计了一种专用于其运输的通风式运输框，通风式运输框中设置有变径的通风道，茶青在装车时，将装有茶青的通风式运输框上下堆叠放置，使得上下通风道相对，从而形成由上至下的贯穿式循环风道；由此使得制冷机组产生的冷空气能利用通风道侧壁上的通风孔较为均匀地进入到茶青内部，使得茶青内部能充分循环式通风、降温，温度和湿度得以有效控制。
2.本申请通过对茶青运输贮存环境的控温控湿，有效防止茶青在运输过程中因高温而产生红变、变质和腐败，防止鲜叶水分流失，保障茶青的新鲜度和品质，减少茶叶原料的耗损，延长可运输的距离及时间。
附图说明
图1为本发明运输装置的结构示意图；
图2为通风式运输筐纵向剖视示意图；
图3为通风式运输筐的整体结构示意图；
图4为本申请中控制方法的流程示意图。
图中标号说明：A制冷腔，B保鲜腔，1车厢，2控制器，3制冷机组，4阻隔板，41入风口，42出风口，5送风机，6加湿器，7静压箱，8送风孔板，81送风孔，9通风式运输筐，91入口段，92收缩段，93直管段，94扩散段，95通风道，96通风孔，10内部温湿度传感器，11环境温湿度传感器,12回风道，13送风道。
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。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
如图1至图3所示，本申请提供了一种可控温控湿茶青防红变运输装置，包括密闭式的车厢1，车厢1内部由阻隔板4分隔为制冷腔A和保鲜腔B，其中，在制冷腔A中设置有制冷机组3，保鲜腔B中用于存储通过通风式运输框9盛放的茶青；
所述保鲜腔B与制冷腔A之间设置有进风道和回风道12，进风道与保鲜腔B之间通过送风孔板8分隔，在送风孔板8上分布有送风孔81；所述通风式运输框9内设置有变径的通风道95，通风式运输框9放置时通风道95与送风孔板8上的送风孔81相对；且在放置多个通风式运输框9时，上下相邻的通风式运输框9的通风道95相贯连。
本申请中所述的车厢1可以为运输车的车厢1，或者其他运输工具的密闭式车厢1，密闭式是指当车厢1的厢门关闭时，车厢1内部处于密闭环境。车厢1内部有两大区域，一个是放置茶青的保鲜腔B，一个是安装制冷机组3的制冷腔A。保鲜腔B和制冷腔A之间通过进风道和回风道12连通，形成空气循环。当制冷机组3开启时，冷空气从进风道进入到保鲜腔B中之后再通过回风道12回到制冷腔A中。
本方案中为了使茶青运输过程中能够保鲜，设计了一种通风式运输框9以及与之配合的送风结构。参见图2和图3，本申请中用于盛装茶青的通风式运输框9的中部设置有通风道95，通风式运输框9的框体上以及所述通风道95的侧壁上均分布有通风孔96。所述通风道95由下至上依次包括入口段91、收缩段92、直管段93以及扩散段94，其中，入口段91、直管段93的内径均一致，但入口段91的内径大于直管段93的内径；所述收缩段92内径由下至上依次减小，所述扩散段94的直径由下至上依次增大；采用该结构的通风道95，可在空气流经时，实现负压抽吸、增强气流的作用。而当保鲜腔B中放置多个通风式运输框9时，上下相邻的通风式运输框9的通风道95相贯连，即位于下部的通风式运输框9的扩散段94与位于上部的通风式运输框9的入口段91相对接，并尽可能使上下的通风式运输框9的通风道95保持在同一轴线上，从而从而形成由上至下的贯穿式循环风道。
本实施例中，所述回风道12位于保鲜腔B的上部，而进风道位于保鲜腔B的下部，所述送风孔板8为承载所述通风式运输框9的底板。通风孔96板上分布有多个送风孔81，当在保鲜腔B中放置通风式运输框9时，使最下方的通风式运输框9的通风道95下端与通风孔96板上的某个送风孔81相对，以便于气流进入，这样在送风道13送出的冷风经过送风孔板8上的送风孔81后，一部分进入到保鲜腔B的环境中，另一部分从通风式运输框9的通风道95下端进入通风式运输框9中，继而通过通风式运输框9的框体上以及所述通风道95的侧壁进行扩散，使得茶青内部也能进入冷空气，进行对流换热，实现降温保鲜的作用。
作为上述技术方案的进一步优化，所述阻隔板4的上部开设有出风口42，下部开设有入风口41，其中出风口42与回风道12连通；所述入风口41上安装有送风机5，送风道13内设置有静压箱7，静压箱7中设置有加湿器6，送风机5将制冷腔A中的空气送入到送风道13中的静压箱7，从静压箱7出来的空气从所述送风孔81进入到制冷腔A或通风式运输框9的通风道95中。通过静压箱7的设置，起到静压、稳定气流和减少气流震动的作用。开启加湿器6后，气流经过静压箱7时，进行增湿。
为了实现保鲜腔B内温湿度自动调节，本方案中，所述制冷腔A中设置有环境温湿度传感器11，所述通风式运输框9中设置有内部温湿度传感器10，环境温湿度传感器11、内部温湿度传感器10以及所述制冷机组3、送风机5、加湿器6均连接至控制器2；
所述环境温湿度传感器11、内部温湿度传感器10分别将采集到的保鲜腔B内的温湿度、通风式运输框9内的温湿度并发送给控制器2，控制器2根据保鲜腔B内的温湿度、通风式运输框9内的温湿度综合计算环境混合温湿度，并根据计算得到的环境混合温度控制制冷机组3、送风机5，根据计算得到的环境混合湿度控制加湿器6。可选的一种计算环境混合温度和环境混合湿度的方法是：将制冷腔A中采集的温度与每个通风式运输框9内的温度值进行平均，得到能在整体上反映制冷腔A中温度的环境混合温度；环境混合湿度的计算方法同理，即将所有采集到的湿度值进行平均。采用环境混合温度和环境混合湿度作为温湿度调节策略中的决策信息，能更加精准地实现保鲜腔B内温湿度的调节。
具体的温湿度调节策略为：
当所述环境混合温度高于设定的第一目标温度t1时，控制器2控制制冷机组3开始工作；当所述环境混合温度低于设定的第二目标温度t2时，控制器2控控制制冷机组3停止工作。第一目标温度t1、第二目标温度t2可以根据实际需求进行设置。
当所述环境混合温度高于设定的第一目标温度t1时，所述控制器2控制送风机5高速运转；当所述环境混合温度低于设定的第一目标温度t1但大于设定的第二目标温度t2时，所述控制器2控制送风机5中速运转；当所述环境混合温度低于设定的第二目标温度t2时，所述控制器2控制送风机5低速运转。
除此之外，当所述环境混合湿度低于设定的目标湿度RH时，控制器2控制加湿器6开始工作；当所述环境混合湿度高于设定的目标湿度RH时，控制器2控制加湿器6停止工作。
可选地，所述控制器2中预存储有不同品种茶青在长途运输模式、短途运输模式下的最佳运输存储环境对应的第一目标温度、第二目标温度以及目标湿度，在茶青运输前通过人机交互界面选择此次运输茶青最佳运输存储环境对应的第一目标温度、第二目标温度以及目标湿度，人机交互界面可以设置在驾驶室中。
在上述技术方案的基础上，本申请进一步提供一种可控温控湿茶青防红变运输装置的控制方法，如图4所示，包括：
S1，当茶青在车厢1中装好以后，密闭车厢1，驾驶员启动车厢1的电源，通过人机交互界面选择此次运输的茶青的品种，并选择长途运输模式或者短途运输模式，选择好之后，控制器2自动设定对应的第一目标温度、第二目标温度以及目标湿度RH，进入S2；
S2，环境温湿度传感器11、内部温湿度传感器10分别将采集到的保鲜腔B内的温湿度、通风式运输框9内的温湿度并发送给控制器2，进入S3；
S3，控制器2计算并判断当前环境混合温度值是否高于第一目标温度t1，若是，进入S4，若否，进入S8；
S4，控制器2控制制冷机组3开设工作，送风机5高速运转，进入S5；
S5，控制器2判断当前环境的混合湿度值是否低于目标湿度RH，若是，进入S6，若否，进入S7；
S6，控制器2控制加湿器6开启工作，返回S3；
S7，控制器2控制加湿器6停止工作，返回S3；
S8，控制器2判断当前环境的混合温度值是否低于第一目标温度t1且高于第二目标温度t2，若是，进入S9，若否，进入S10；
S9，控制器2控制制冷机组3开启工作，送风机5中速运转，进入S5；
S10，控制器2判断当前环境的混合温度值是否低于第二目标温度t2，若是，进入S11，若否，进入S3；
S11，控制器2控制制冷机组3停止工作，送风机5低速运转，进入S5。
综上可知，本发明通过茶青运输保鲜环境的控温控湿，有效防止茶青在运输过程中因高温而产生红变、变质和腐败，防止鲜叶水分流失，保障茶青的新鲜度和品质，减少茶叶原料的耗损。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可控温控湿茶青防红变运输装置，其特征在于，包括密闭式的车厢(1)，车厢(1)内部由阻隔板(4)分隔为制冷腔(A)和保鲜腔(B)，其中，在制冷腔(A)中设置有制冷机组(3)，保鲜腔(B)中用于存储通过通风式运输框(9)盛放的茶青；
所述保鲜腔(B)与制冷腔(A)之间设置有进风道和回风道(12)，进风道与保鲜腔(B)之间通过送风孔板(8)分隔，在送风孔板(8)上分布有送风孔(81)；所述通风式运输框(9)内设置有变径的通风道(95)，通风式运输框(9)放置时通风道(95)与送风孔板(8)上的送风孔(81)相对；且在放置多个通风式运输框(9)时，上下相邻的通风式运输框(9)的通风道(95)相贯连。
2.根据权利要求1所述的可控温控湿茶青防红变运输装置，其特征在于，所述阻隔板(4)的上部开设有出风口(42)，下部开设有入风口(41)，其中出风口(42)与回风道(12)连通；所述入风口(41)上安装有送风机(5)，送风道(13)内设置有静压箱(7)，静压箱(7)中设置有加湿器(6)，送风机(5)将制冷腔(A)中的空气送入到送风道(13)中的静压箱(7)，从静压箱(7)出来的空气从所述送风孔(81)进入到制冷腔(A)或通风式运输框(9)的通风道(95)中。
3.根据权利要求1所述的可控温控湿茶青防红变运输装置，其特征在于，所述通风道(95)由下至上依次包括入口段(91)、收缩段(92)、直管段(93)以及扩散段(94)，其中，入口段(91)、直管段(93)的内径均一致，但入口段(91)的内径大于直管段(93)的内径；所述收缩段(92)内径由下至上依次减小，所述扩散段(94)的直径由下至上依次增大。
4.根据权利要求1所述的可控温控湿茶青防红变运输装置，其特征在于，所述制冷腔(A)中设置有环境温湿度传感器(11)，所述通风式运输框(9)中设置有内部温湿度传感器(10)，环境温湿度传感器(11)、内部温湿度传感器(10)以及所述制冷机组(3)、送风机(5)、加湿器(6)均连接至控制器(2)；
所述环境温湿度传感器(11)、内部温湿度传感器(10)分别将采集到的保鲜腔(B)内的温湿度、通风式运输框(9)内的温湿度并发送给控制器(2)，控制器(2)根据保鲜腔(B)内的温湿度、通风式运输框(9)内的温湿度综合计算环境混合温湿度，并根据计算得到的环境混合温度控制制冷机组(3)、送风机(5)，根据计算得到的环境混合湿度控制加湿器(6)。
5.根据权利要求4所述的可控温控湿茶青防红变运输装置，其特征在于，当所述环境混合温度高于设定的第一目标温度t1时，控制器(2)控制制冷机组3开始工作；当所述环境混合温度低于设定的第二目标温度t2时，控制器(2)控控制制冷机组(3)停止工作。
6.根据权利要求5所述的可控温控湿茶青防红变运输装置，其特征在于，当所述环境混合温度高于设定的第一目标温度t1时，所述控制器(2)控制送风机(5)高速运转；当所述环境混合温度低于设定的第一目标温度t1但大于设定的第二目标温度t2时，所述控制器(2)控制送风机(5)中速运转；当所述环境混合温度低于设定的第二目标温度t(2)时，所述控制器(2)控制送风机(5)低速运转。
7.根据权利要求4所述的可控温控湿茶青防红变运输装置，其特征在于，当所述环境混合湿度低于设定的目标湿度RH时，控制器(2)控制加湿器(6)开始工作；当所述环境混合湿度高于设定的目标湿度RH时，控制器(2)控制加湿器(6)停止工作。
8.根据权利要求5所述的可控温控湿茶青防红变运输装置，其特征在于，所述控制器(2)中预存储有不同品种茶青在长途运输模式、短途运输模式下的最佳运输存储环境对应的第一目标温度、第二目标温度以及目标湿度，在茶青运输前通过人机交互界面选择此次运输茶青最佳运输存储环境对应的第一目标温度、第二目标温度以及目标湿度。
9.根据权利要求1所述的可控温控湿茶青防红变运输装置，其特征在于，所述通风式运输框(9)的框体上以及所述通风道(95)的侧壁上均分布有通风孔(96)。
10.一种可控温控湿茶青防红变运输装置的控制方法，其特征在于，包括：
S1，当茶青在车厢中装好以后，密闭车厢，驾驶员启动车厢的电源，通过人机交互界面选择此次运输的茶青的品种，并选择长途运输模式或者短途运输模式，选择好之后，控制器自动设定对应的第一目标温度t1、第二目标温度t2以及目标湿度RH，进入S2；
S2，环境温湿度传感器、内部温湿度传感器分别将采集到的保鲜腔内的温湿度、通风式运输框内的温湿度并发送给控制器，进入S3；
S3，控制器计算并判断当前环境混合温度是否高于第一目标温度t1，若是，进入S4，若否，进入S8；
S4，控制器控制制冷机组开设工作，送风机高速运转，进入S5；
S5，控制器判断当前的环境混合湿度值是否低于目标湿度RH，若是，进入S6，若否，进入S7；
S6，控制器控制加湿器开启工作，返回S3；
S7，控制器控制加湿器停止工作，返回S3；
S8，控制器判断当前环境的混合温度值是否低于第一目标温度t1且高于第二目标温度t2，若是，进入S9，若否，进入S10；
S9，控制器控制制冷机组开启工作，送风机中速运转，进入S5；
S10，控制器判断当前环境的混合温度值是否低于第二目标温度t2，若是，进入S11，若否，进入S3；
S11，控制器控制制冷机组停止工作，送风机低速运转，进入S5。
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