CN111591203B - 一种lng、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车 - Google Patents

Abstract

本发明属于冷链物流领域，其公开了一种LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车，包括车头、与车头连接的挂车、固定在挂车上的具有保冷功能的集装箱、用于给发动机供给燃料的LNG储罐、用于给集装箱供冷的液氮储罐，还包括蓄冷剂储罐，所述集装箱的内壁的顶部设有可输出雾化液氮或氮气的液氮制冷管，所述集装箱的内壁的底部铺设有蓄冷剂制冷层；所述蓄冷剂制冷层和蓄冷剂储罐连通；所述LNG储罐的出口和发动机之间设有蒸发盘管，所述蒸发盘管位于蓄冷剂储罐中，所述集装箱上设有与大气导通的排气口。该集装箱车控温更为准确、制冷更为均匀。

Description

一种LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车

技术领域

本发明涉及冷链物流领域，具体为一种LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车。

背景技术

本申请人于2019年提出了一项发明专利申请CN 201920816938.9，其公开了一种联合制冷冷链运输车，包括以LNG为燃料的车辆、设置在车辆上的箱体，还搭载有液态惰性气体储罐，所述的箱体内设有以液态LNG和液态惰性气体为冷源对箱体内部空间进行热量交换制冷的换热制冷系统。该冷链运输车通过对液态惰性气体和液态LNG冷量进行联合利用，可以降低液态惰性气体储罐体积、降低车辆体积、提高物流距离、提高能源利用率，避免单一使用液态惰性气体、单一使用LNG作为冷源带来的制冷波动大、物流距离短、设备体积过大的问题出现。

该设备不完善的地方在于：采用LNG和液氮作为冷源，虽然其温度波动得到了一定的控制，但是LNG的蒸发盘管直接和集装箱换热，其依然受到行车和停车导致的是否供气中断的影响。同时，其制冷模块都布置在相对于集装箱门的对侧，集装箱内部空间温度不均匀。

所以本申请所要解决的技术问题是：如何提出一种控温更为准确、制冷更为均匀的集装箱冷链车。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车，该集装箱车采用蓄冷剂来吸收LNG的冷量，其输出至集装箱的冷量更可控，同时，蓄冷剂在集装箱的底部流动，惰性气体在集装箱顶部输出制冷，其具有两个优势：第一、降低集装箱的重心、避免过重的填充有蓄冷剂的蓄冷剂管道对集装箱顶部的结构稳定性的影响，第二、充分考虑低温氮气的气体流动吸热的迅速性和蓄冷剂管道导热的缓慢特性和大冷量特性，因为密闭空间一般都是顶部热空气聚集，如果仅采用蓄冷剂管道铺设在底部，则顶部很难控温，所以采用液氮管道输出雾化液氮或氮气可快速将集装箱的中上部控温到合适温度；货物大部分都集中在集装箱中下部，所以通过蓄冷剂管道的大冷量和慢制冷来进行控温，两者结合，可将整个集装箱控制在非常合适、准确的温度范围内，其控温精度高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车，包括车头、与车头连接的挂车、固定在挂车上的具有保冷功能的集装箱、用于给发动机供给燃料的LNG储罐、用于给集装箱供冷的液氮储罐，其特征在于，还包括蓄冷剂储罐，所述集装箱的内壁的顶部设有可输出雾化液氮或氮气的液氮制冷管，所述集装箱的内壁的底部铺设有蓄冷剂制冷层；所述蓄冷剂制冷层和蓄冷剂储罐连通；所述 LNG储罐的出口和发动机之间设有蒸发盘管，所述蒸发盘管位于蓄冷剂储罐中，所述集装箱上设有与大气导通的排气口。

在上述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车中，所述蓄冷剂制冷层包括金属材质的板体，所述板体内设有多条导气槽和一条蛇形布置的流道；所述流道的一端为进水端，所述流道的另外一端为出水端；所述蛇形的流道绕导气槽布置；所述导气槽的上表面为开放面；所述进水端和蓄冷剂储罐之间设有机泵，所述出水端和蓄冷剂储罐连通。

在上述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车中，所述导气槽从集装箱的门侧延伸到集装箱的与门侧相对的对侧；所述集装箱的对侧设有抽气口，所述集装箱的顶部设有排气管，所述排气管上设有多个排气口，所述抽气口上设有抽风机。

在上述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车中，所述液氮制冷管上设有用于输出雾化液氮或者氮气的喷头。

在上述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车中，所述进水端和机泵之间通过快拆接头连接，所述出水端和蓄冷剂储罐之间通过快拆接头连接。

在上述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车中，所述集装箱内设有氧气浓度检测探头、湿度检测探头、温度检测探头，所述车头内搭载有监测控制端；所述喷头上设有电磁阀，所述监测控制端与氧气浓度检测探头、湿度检测探头、温度检测探头、机泵、电磁阀电连接。

在上述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车中，所述蓄冷剂制冷层为铝合金材质。

在上述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车中，所述板体包括下板体、上板体，所述下板体内开设有蛇形槽和交替布置在蛇形槽之间的导气槽；所述上板体与导气槽对应的位置设有开口；所述下板体和上板体之间设有位于导气槽和蛇形槽之间的密封垫；所述下板体和上板体通过螺栓锁紧；所述进水端和出水端设置在下板体上。

在上述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车中，所述上板体的下表面还设有延伸到蛇形槽的下表面的倒T形的支撑件，所述支撑件焊接在上板体上。

在上述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车中，所述板体通过螺栓固定在集装箱的内壁的下表面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用蓄冷剂来吸收LNG的冷量，其输出至集装箱的冷量更可控，同时，蓄冷剂在集装箱的底部流动，惰性气体在集装箱顶部输出制冷，其具有两个优势：第一、降低集装箱的重心、避免过重的填充有蓄冷剂的蓄冷剂管道对集装箱顶部的结构稳定性的影响，第二、充分考虑低温氮气的气体流动吸热的迅速性和蓄冷剂管道导热的缓慢特性和大冷量特性，因为密闭空间一般都是顶部热空气聚集，如果仅采用蓄冷剂管道铺设在底部，则顶部很难控温，所以采用液氮管道输出雾化液氮或氮气可快速将集装箱的中上部控温到合适温度；货物大部分都集中在集装箱中下部，所以通过蓄冷剂管道的大冷量和慢制冷来进行控温，两者结合，可将整个集装箱控制在非常合适、准确的温度范围内，其控温精度高。

附图说明

图1为本发明的实施例1的结构图；

图2为本发明的实施例1的蓄冷剂制冷层的俯视图；

图3为本发明的实施例1的蓄冷剂制冷层的A-A剖视图；

图4为本发明的实施例1的液氮制冷管的结构图；

图5为本发明的实施例1的控制示意图。

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1

请参阅图1～5，一种LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车，包括车头1、与车头1连接的挂车2、固定在挂车2上的具有保冷功能的集装箱3、用于给发动机供给燃料的LNG储罐4、用于给集装箱3供冷的液氮储罐5，还包括蓄冷剂储罐7，所述集装箱3的内壁的顶部设有可输出雾化液氮或氮气的液氮制冷管8，所述集装箱3的内壁的底部铺设有蓄冷剂制冷层9；所述蓄冷剂制冷层9和蓄冷剂储罐7连通；所述LNG储罐4的出口和发动机之间设有蒸发盘管10，所述蒸发盘管10位于蓄冷剂储罐7中，所述集装箱 3上设有与大气导通的排气口6。

在驾驶过程中，分为2种情况：

情况1：汽车刚启动时，此时蓄冷剂储罐7内的蓄冷剂温度还未降下来，这个时候液氮储罐5向液氮制冷管8供应液氮，液氮制冷管8喷出雾化液氮，通过液氮气化来吸收集装箱3内的热量，排气口6同时排出升温后的氮气，在本实施例中，液氮制冷管8不包覆隔热层。这也适用于刚装填货物，还未启动的时候。

情况2：汽车启动一段时间后，LNG气化，通过蒸发盘管10向蓄冷剂供冷，蓄冷剂温度降低到合适的温度后，蓄冷剂储罐7向蓄冷剂制冷层9供应蓄冷剂，此时液氮储罐5 可以减少或停止液氮供应。

优选地，所述蓄冷剂制冷层9包括金属材质的板体，所述板体内设有多条导气槽91和一条蛇形布置的流道92；所述流道92的一端为进水端93，所述流道92的另外一端为出水端94；所述蛇形的流道92绕导气槽91布置；所述导气槽91的上表面为开放面；所述进水端93和蓄冷剂储罐7之间设有机泵95，所述出水端94和蓄冷剂储罐7连通。

本设计的巧妙之处置于，因为货物填入集装箱3后，如果没有导气槽91，集装箱3底部是没有气体流动的，其控温效果比较差。但是在本实施例中，导气槽91和流道92是相邻布置的，并且板体是热的良导体，导气槽91可使集装箱3底部空气流动，同时会将流道92内的蓄冷剂的热量带走，提高整个集装箱3的温度平衡性。使集装箱3控温更为容易。

作为本实施例的优选，所述导气槽91从集装箱3的门侧延伸到集装箱3的与门侧相对的对侧；所述集装箱3的对侧设有抽气口31，所述集装箱3的顶部设有排气管32，所述排气管32上设有多个排气循环口33，所述抽气口31上设有抽风机34。在停止液氮供应的情况下，这种设计的优势更为显著，通过抽风机34可提高集装箱3内上下温度交换，提高温度均匀性。

在本实施例中，板体如果要进行一体成型加工比较难，作为优选，所述板体包括下板体96、上板体97，所述下板体96内开设有蛇形槽和交替布置在蛇形槽之间的导气槽91；所述上板体97与导气槽91对应的位置设有开口；所述下板体96和上板体97之间设有位于导气槽91和蛇形槽之间的密封垫98；所述下板体96和上板体97通过螺栓锁紧；所述进水端93和出水端94设置在下板体96上。

在加工过程中，只需要在一个平整的铝合金板体上开设导气槽91和蛇形槽，然后将上板体97固定在下板体96上即可，这样检修、清洗都方便，并且其防漏水性能也好。

为了避免上板体97和蛇形槽对应位置过度受压变形和提高导热效果，所述上板体97 的下表面还设有延伸到蛇形槽的下表面的倒T形的支撑件99，所述支撑件99焊接在上板体97上，优选地，所述板体通过螺栓固定在集装箱3的内壁的下表面。

在本实施例中，所述液氮制冷管8上设有用于输出雾化液氮或者氮气的喷头81，所述进水端93和机泵95之间通过快拆接头连接，所述出水端94和蓄冷剂储罐7之间通过快拆接头连接。

本方案展望于未来，将来服务区会设置蓄冷剂供应站，货车可通过快拆接头来更换蓄冷剂储罐7中的蓄冷剂，其重新填装低温蓄冷剂迅速方便。

同时，所述集装箱3内设有氧气浓度检测探头35、湿度检测探头36、温度检测探头37，所述车头1内搭载有监测控制端38；所述喷头81上设有电磁阀39，所述监测控制端 38与氧气浓度检测探头35、湿度检测探头36、温度检测探头37、机泵95、电磁阀39电连接。

司机可在监测控制端38设置集装箱3内的温度、湿度等数据，控制电磁、机泵95等动作。更为优选地，温度检测探头37可设置在集装箱的下部、中部和上部，通过不同温区的温度来控制蓄冷剂的供应量以及液氮的供应量，具体来说，如果下部的温度探头检测温度高，通过增大液氮供应是比较浪费液氮的，这个时候需要增大蓄冷剂的供应量。如果上部温度过高，说明只需要增加少量液氮供应即可。

在本实施例中，蓄冷剂储罐7、LNG储罐4、液氮储罐5都设置在车头1后面。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车，包括车头、与车头连接的挂车、固定在挂车上的具有保冷功能的集装箱、用于给发动机供给燃料的LNG储罐、用于给集装箱供冷的液氮储罐，其特征在于，还包括蓄冷剂储罐，所述集装箱的内壁的顶部设有可输出雾化液氮或氮气的液氮制冷管，所述集装箱的内壁的底部铺设有蓄冷剂制冷层；所述蓄冷剂制冷层和蓄冷剂储罐连通；所述LNG储罐的出口和发动机之间设有蒸发盘管，所述蒸发盘管位于蓄冷剂储罐中，所述集装箱上设有与大气导通的排气口，所述蓄冷剂制冷层包括金属材质的板体，所述板体内设有多条导气槽和一条蛇形布置的流道；所述流道的一端为进水端，所述流道的另外一端为出水端；所述蛇形的流道绕导气槽布置；所述导气槽的上表面为开放面；所述进水端和蓄冷剂储罐之间设有机泵，所述出水端和蓄冷剂储罐连通。

2.根据权利要求1所述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车，其特征在于，所述导气槽从集装箱的门侧延伸到集装箱的与门侧相对的对侧；所述集装箱的对侧设有抽气口，所述集装箱的顶部设有排气管，所述排气管上设有多个排气口，所述抽气口上设有抽风机。

3.根据权利要求1所述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车，其特征在于，所述液氮制冷管上设有用于输出雾化液氮或者氮气的喷头。

4.根据权利要求1所述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车，其特征在于，所述进水端和机泵之间通过快拆接头连接，所述出水端和蓄冷剂储罐之间通过快拆接头连接。

5.根据权利要求3所述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车，其特征在于，所述集装箱内设有氧气浓度检测探头、湿度检测探头、温度检测探头，所述车头内搭载有监测控制端；所述喷头上设有电磁阀，所述监测控制端与氧气浓度检测探头、湿度检测探头、温度检测探头、机泵、电磁阀电连接。

6.根据权利要求1所述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车，其特征在于，所述蓄冷剂制冷层为铝合金材质。

7.根据权利要求1所述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车，其特征在于，所述板体包括下板体、上板体，所述下板体内开设有蛇形槽和交替布置在蛇形槽之间的导气槽；所述上板体与导气槽对应的位置设有开口；所述下板体和上板体之间设有位于导气槽和蛇形槽之间的密封垫；所述下板体和上板体通过螺栓锁紧；所述进水端和出水端设置在下板体上。

8.根据权利要求7所述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车，其特征在于，所述上板体的下表面还设有延伸到蛇形槽的下表面的倒T形的支撑件，所述支撑件焊接在上板体上。

9.根据权利要求8所述的LNG、液氮、蓄冷剂联合制冷冷链物流集装箱车，其特征在于，所述板体通过螺栓固定在集装箱的内壁的下表面。

Images