CN115164469B - 一种智能车载流态冰制冷保鲜系统及其保鲜方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能车载流态冰制冷保鲜系统及其保鲜方法，包括流态冰制取装置，制冰蒸发器、压缩机、冷凝器、干燥过滤器和膨胀阀之间分别通过制冷剂管道依次连通构成流态冰制取循环回路；储冰箱箱体内设有不锈钢滤网，不锈钢滤网将箱体内部分割成上、下两部分；冷藏箱箱体内部的第一隔板将箱体内部分割成上下两层，第二隔板将箱体上层分隔成多个隔间，每个隔间内设有流态冰出口；电控模块，分别与流态冰制取装置、第一循环泵、第二循环泵、第三循环泵、三通阀、电磁阀、超声杀菌装置电性连接。本发明解决了冷藏品无法在第一时间进行源头保鲜和传统泡沫箱覆冰保鲜长途运输中冰晶易融化、无法更换的问题，填补了流态冰冷链长途运输市场空白。

Description

一种智能车载流态冰制冷保鲜系统及其保鲜方法

技术领域

本发明属于流态冰制冷保鲜技术领域，特别涉及一种智能车载流态冰制冷保鲜系统及其保鲜方法。

背景技术

流态冰温度可达-10～0℃(可根据盐浓度进行调节)，同时降温速度快、蓄冷量高、冰质绵柔且不易损伤产品，正逐步替代传统冰成为一种新的保鲜冷藏介质，开始应用于水产保鲜、果蔬预冷等领域。

目前，流态冰应用过程中，冷藏品一般通过田间地头或者捕捞海岸的碎冰或者冷藏库进行预冷，最后进行静置冷藏或运输车转运，由于制冰场所或冷藏库不能根据冷藏品原产地随意改变，导致整个保鲜过程连贯性较低，使冷藏品并不能第一时间得到较好的保藏，且冷藏过程中流态冰需定期更换，尤其对于较长距离的转运作业，流态冰易融化问题严重影响了保鲜效果。所以在长距离冷链运输过程中，主要以空气式冷藏车为主，通过风冷的形式进行冷量传递，但风冷的形式存在着车厢内的温度分布不均、制冷机组不间断工作能耗较大、针对不同产品需要补给不同湿度等的技术问题。

综上，目前冰藏保鲜方法存在以下技术问题：冷藏品在转运过程中并不能第一时间从源头开始保鲜，且泡沫箱覆冰方法在较长时间的转运过程中随着冰的融化保冷温度也会升高，存在断链严重，影响保鲜效果的问题；并且传统长途冷链运输中，空气式冷藏车车厢内温度波动较大、能耗较高的问题也影响着冷藏品的转运品质及成本。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本发明提供一种可提高冷藏品的附加值、降低运输成本，设计紧凑型的流态冰制取装置与普通货车结合的智能车载流态冰制冷保鲜系统及其保鲜方法，本发明能够填补长途冷链物流冰藏保鲜的空白，根据普通货车的特点和结构，设计一种新型冷藏车，车厢外部配有紧凑型的立式流态冰制取装置，该装置在传统流态冰装置的基础上对各部件的位置进行了优化调整，各机组部件由水平面平行放置转变为垂直面上下放置，整体机型更加紧凑，占用空间更小。本发明充分利用车厢内部空间，上部设有存放制冰溶液和流态冰的储冰箱，下部设有用于存放冷藏品的冷藏箱，冷藏箱内设有过滤和杀菌装置，可通过调节制冰溶液盐浓度来满足冷链运输物品对温度的要求，同时整个系统的工作状态都由电控模块进行控制。

本发明采用的技术方案如下：

一种智能车载流态冰制冷保鲜系统，包括车头和车厢，其特征在于，还包括

流态冰制取装置，设置在车厢外部且靠近车头；

流态冰制取装置包括制冰蒸发器、压缩机、风冷型冷凝器、干燥过滤器和膨胀阀，制冰蒸发器的出冰口与进水口的设置方向与车厢水平方向平行；制冰蒸发器、压缩机、冷凝器、干燥过滤器和膨胀阀之间分别通过制冷剂管道依次连通构成流态冰制取循环回路；

储冰箱，为箱体结构，设置在车厢内上部，存放制冰溶液和流态冰；

储冰箱箱体内设有不锈钢滤网，不锈钢滤网将箱体内部分割成上、下两部分；箱体上部的顶部设有用于接收流态冰的入冰口，入冰口通过流态冰排出管道与制冰蒸发器的出冰口连通；箱体上部靠近不锈钢滤网的上端设有出冰口，出冰口通过流态冰输送管道与冷藏箱连通，流态冰输送管道上设有用于将储冰箱上部过滤后的流态冰输送到冷藏箱内的第二循环泵；箱体下部呈便于收集制冰溶液的凹形，凹形最低处设有出水口，出水口通过制冰溶液循环管道与制冰蒸发器的进水口相连，制冰溶液循环管道上设有用于抽取制冰溶液循环制冰的第三循环泵；箱体下部的一侧设有进水口，进水口通过融化水循环管道与冷藏箱的底部连通，融化水循环管道上设有循环融化后的流态冰的第一循环泵，并且融化水循环管道还设有用于与外部管道相连注入或排出制冰溶液的三通阀；

冷藏箱，为箱体结构，设置在车厢内下部，存放冷藏品；

冷藏箱箱体内部设有第一隔板，第一隔板将箱体内部分割成上下两层，箱体上层设有若干块第二隔板，若干块第二隔板将箱体上层分隔成多个隔间，每个隔间内设有流态冰出口，每个流态冰出口分别与流态冰输送管道相连，每个流态冰出口安装有用于控制流态冰出口开合状态的电磁阀；每个隔间的底部四周均设有用于将隔间中过滤排出融化后的流态冰的通孔；箱体下层为融化水储存室，融化水储存室的底部设有超声杀菌装置，侧面设有融化水排出口，融化水排出口通过融化水循环管道与储冰箱箱体下部的进水口相连；

电控模块，设置在车厢尾部活动门内侧，分别与流态冰制取装置、第一循环泵、第二循环泵、第三循环泵、三通阀、电磁阀、超声杀菌装置电性连接。

进一步的，所述不锈钢滤网将储冰箱箱体上下以5：1比例分隔；所述第一隔板将冷藏箱箱体自上而下按照3：1比例分隔。

进一步的，所述箱体上部空间内设有用于监测储冰箱内液位高度的液位传感器，所述液位传感器与所述电控模块电性连接。

进一步的，每个隔间设有用于监测每个隔间内温度变化的温度传感器，所述温度传感器与所述电控模块电性连接。

进一步的，所述第一循环泵、第二循环泵、第三循环泵均为真空自吸泵。

进一步的，所述冷藏箱箱体上部设有与箱体连接的可折叠箱盖，所述储冰箱箱体为具有双层保温性能的复合材料构成。

进一步的，所述压缩机、冷凝器、干燥过滤器和膨胀阀整体呈垂直方向从上至下排布，与制冰蒸发器呈水平方向左右排布。

采用上述所述的一种智能车载流态冰制冷保鲜系统的保鲜方法，其特征在于，所述保鲜方法具体步骤如下：

S1:关闭三通阀冷藏箱方向的通路，打开外部连接通路，制冰溶液经三通阀通入到储冰箱中储存，箱体内液位传感器监测箱内水位变化，当制冰溶液达到箱体90％容量时停止制冰溶液的通入，关闭三通阀的外部连接通路；其中制冰溶液可由自来水配置，也可直接抽取海水获得，制冰溶液的含盐量要大于3％，冷藏品所需温度可根据流态冰含盐量大小进行调节：当含盐量等于3％时，流态冰温度在-1.8℃左右，盐度每增高1％流态冰温度降低约0.6℃；

S2:流态冰制取装置连通储冰箱协同作业循环制冰，制取后的流态冰经过滤后存放在储冰箱箱体上部，液位传感器同时感应箱体内制冰溶液储存量，制冰溶液低于箱体10％容量时停止制冰作业；

S3：冷藏品经外部转运至冷藏箱的隔间中，第二循环泵抽取储冰箱中的流态冰，在电磁阀的控制下进行覆冰，启用隔间数可根据冷藏品多少来决定，覆冰量以覆盖冷藏品为准，具体用量根据冷藏品实际情况可由电控模块人为设定；

S4：冷藏过程中打开三通阀冷藏箱方向的通路，使融化后的流态冰能够循环利用，冷藏箱隔间内的温度传感器感应隔间内的温度变化；当流态冰融化时，温度上升，温差大于0.3℃时系统将自动启动第二循环泵和电磁阀来进行流态冰的补充，融化后的流态冰在融化水储存室内经超声杀菌装置杀菌后循环使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、与目前应用最广的空气式冷藏车相比，此智能车载流态冰保鲜系统对冷藏品的降温速率可提升1/3；

2、可根据冷藏品需要调节制冰溶液盐浓度来获得理想冰温，以适应不同的工作环境；

3、制冰过程间歇工作，且流态冰蓄冷量高，降低了车辆能耗；

4、冷藏箱隔间内设有温度传感器，能对冷藏温度精准控温，并及时调控对流态冰进行补充；

5、循环制冰，融化后的流态冰制冰溶液经过滤杀菌后能够重复利用；

6、制冰场所可移动，灵活性高，能够第一时间对源头冷藏品进行较好的保藏；

7、可在现有普通货车基础进行改造，避免了专项造车造成的资源浪费；

8、适用范围较广：适用于冷藏排酸肉、水产品、防水包装类食品的转运以及蔬果类的预冷作业等。

附图说明

图1是本发明智能车载流态冰制冷保鲜系统整体结构示意图；

图2是本发明立体式紧凑型流态冰制取装置内部结构图；

图3是本发明冷藏箱立体结构示意图。

图4是本发明冷藏箱俯瞰方向示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本发明。

参考图1、图2、图3、图4，本发明的一种智能车载流态冰制冷保鲜系统，包括车头1和车厢2，还包括

流态冰制取装置3，设置在车厢2外部且靠近车头1；

流态冰制取装置3包括制冰蒸发器34、压缩机35、风冷型冷凝器36、干燥过滤器37和膨胀阀38，制冰蒸发器34的出冰口与进水口的设置方向与车厢2水平方向平行；制冰蒸发器34、压缩机35、冷凝器36、干燥过滤器37和膨胀阀38之间分别通过制冷剂管道39依次连通构成流态冰制取循环回路；

储冰箱21，为箱体结构，设置在车厢2内上部，存放制冰溶液和流态冰；

储冰箱21箱体内设有不锈钢滤网211，不锈钢滤网211将箱体内部分割成上、下两部分；箱体上部的顶部设有用于接收流态冰的入冰口，入冰口通过流态冰排出管道31与制冰蒸发器34的出冰口连通；箱体上部靠近不锈钢滤网211的上端设有出冰口，出冰口通过流态冰输送管道27与冷藏箱22连通，流态冰输送管道27上设有用于将储冰箱21上部过滤后的流态冰输送到冷藏箱22内的第二循环泵28；箱体下部呈便于收集制冰溶液的凹形，凹形最低处设有出水口，出水口通过制冰溶液循环管道32与制冰蒸发器34的进水口相连，制冰溶液循环管道32上设有用于抽取制冰溶液循环制冰的第三循环泵33；箱体下部的一侧设有进水口，进水口通过融化水循环管道25与冷藏箱22的底部连通，融化水循环管道25上设有循环融化后的流态冰的第一循环泵26，并且融化水循环管道25还设有用于与外部管道相连注入或排出制冰溶液的三通阀24；

冷藏箱22，为箱体结构，设置在车厢2内下部，存放冷藏品；

冷藏箱22箱体内部设有第一隔板225，第一隔板225将箱体内部分割成上下两层，箱体上层设有若干块第二隔板222，若干块第二隔板222将箱体上层分隔成多个隔间，每个隔间内设有流态冰出口223，每个流态冰出口223分别与流态冰输送管道27相连，每个流态冰出口223安装有用于控制流态冰出口开合状态的电磁阀224；每个隔间的底部四周均设有用于将隔间中过滤排出融化后的流态冰的通孔226；箱体下层为融化水储存室，融化水储存室的底部设有超声杀菌装置227，侧面设有融化水排出口，融化水排出口通过融化水循环管道25与储冰箱21箱体下部的进水口相连；

电控模块23，设置在车厢2尾部活动门内侧，分别与流态冰制取装置3、第一循环泵26、第二循环泵28、第三循环泵33、三通阀24、电磁阀224、超声杀菌装置227电性连接。

在一种实施例中，所述不锈钢滤网211将储冰箱箱体上下以5：1比例分隔；所述第一隔板225将冷藏箱箱体自上而下按照3：1比例分隔。

在一种实施例中，所述箱体上部空间内设有用于监测储冰箱内液位高度的液位传感器212，所述液位传感器212与所述电控模块23电性连接。

在一种实施例中，每个隔间设有用于监测每个隔间内温度变化的温度传感器221，所述温度传感器221与所述电控模块23电性连接。

在一种实施例中，所述第一循环泵26、第二循环泵28、第三循环泵33均为真空自吸泵。

在一种实施例中，所述冷藏箱21箱体上部设有与箱体连接的可折叠箱盖，所述储冰箱21箱体为具有双层保温性能的复合材料构成。

在一种实施例中，所述压缩机35、冷凝器36、干燥过滤器37和膨胀阀38整体呈垂直方向从上至下排布，与制冰蒸发器34呈水平方向左右排布。

采用上述所述的一种智能车载流态冰制冷保鲜系统的保鲜方法，，所述保鲜方法具体步骤如下：

S1:关闭三通阀冷藏箱方向的通路，打开外部连接通路，制冰溶液经三通阀通入到储冰箱中储存，箱体内液位传感器监测箱内水位变化，当制冰溶液达到箱体90％容量时停止制冰溶液的通入，关闭三通阀的外部连接通路；其中制冰溶液可由自来水配置，也可直接抽取海水获得，制冰溶液的含盐量要大于3％，冷藏品所需温度可根据流态冰含盐量大小进行调节：当含盐量等于3％时，流态冰温度在-1.8℃左右，盐度每增高1％流态冰温度降低约0.6℃；

S2:流态冰制取装置连通储冰箱协同作业循环制冰，制取后的流态冰经过滤后存放在储冰箱箱体上部，液位传感器同时感应箱体内制冰溶液储存量，制冰溶液低于箱体10％容量时停止制冰作业；

S3：冷藏品经外部转运至冷藏箱的隔间中，第二循环泵抽取储冰箱中的流态冰，在电磁阀的控制下进行覆冰，启用隔间数可根据冷藏品多少来决定，覆冰量以覆盖冷藏品为准，具体用量根据冷藏品实际情况可由电控模块人为设定；

S4：冷藏过程中打开三通阀冷藏箱方向的通路，使融化后的流态冰能够循环利用，冷藏箱隔间内的温度传感器感应隔间内的温度变化；当流态冰融化时，温度上升，温差大于0.3℃时系统将自动启动第二循环泵和电磁阀来进行流态冰的补充，融化后的流态冰在融化水储存室内经超声杀菌装置杀菌后循环使用。

本发明的实施例通过对各组件合理布局形成的立体式紧凑型流态冰集成一体化制取装置与普通货车相结合，在冷藏品冰藏保鲜运输中循环制冰，解决了冷藏品无法在第一时间进行源头保鲜和传统泡沫箱覆冰保鲜长途运输中冰晶易融化、无法更换的问题，填补了流态冰冷链长途运输市场空白。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种智能车载流态冰制冷保鲜系统，包括车头和车厢，其特征在于，还包括

流态冰制取装置，设置在车厢外部且靠近车头；

流态冰制取装置包括制冰蒸发器、压缩机、风冷型冷凝器、干燥过滤器和膨胀阀，制冰蒸发器的出冰口与进水口的设置方向与车厢水平方向平行；制冰蒸发器、压缩机、冷凝器、干燥过滤器和膨胀阀之间分别通过制冷剂管道依次连通构成流态冰制取循环回路；

储冰箱，为箱体结构，设置在车厢内上部，存放制冰溶液和流态冰；

储冰箱箱体内设有不锈钢滤网，不锈钢滤网将箱体内部分割成上、下两部分；箱体上部的顶部设有用于接收流态冰的入冰口，入冰口通过流态冰排出管道与制冰蒸发器的出冰口连通；箱体上部靠近不锈钢滤网的上端设有出冰口，出冰口通过流态冰输送管道与冷藏箱连通，流态冰输送管道上设有用于将储冰箱上部过滤后的流态冰输送到冷藏箱内的第二循环泵；箱体下部呈便于收集制冰溶液的凹形，凹形最低处设有出水口，出水口通过制冰溶液循环管道与制冰蒸发器的进水口相连，制冰溶液循环管道上设有用于抽取制冰溶液循环制冰的第三循环泵；箱体下部的一侧设有进水口，进水口通过融化水循环管道与冷藏箱的底部连通，融化水循环管道上设有循环融化后的流态冰的第一循环泵，并且融化水循环管道还设有用于与外部管道相连注入或排出制冰溶液的三通阀；

冷藏箱，为箱体结构，设置在车厢内下部，存放冷藏品；

冷藏箱箱体内部设有第一隔板，第一隔板将箱体内部分割成上下两层，箱体上层设有若干块第二隔板，若干块第二隔板将箱体上层分隔成多个隔间，每个隔间内设有流态冰出口，每个流态冰出口分别与流态冰输送管道相连，每个流态冰出口安装有用于控制流态冰出口开合状态的电磁阀；每个隔间的底部四周均设有用于将隔间中过滤排出融化后的流态冰的通孔；箱体下层为融化水储存室，融化水储存室的底部设有超声杀菌装置，侧面设有融化水排出口，融化水排出口通过融化水循环管道与储冰箱箱体下部的进水口相连；

电控模块，设置在车厢尾部活动门内侧，分别与流态冰制取装置、第一循环泵、第二循环泵、第三循环泵、三通阀、电磁阀、超声杀菌装置电性连接。

2.如权利要求1所述的一种智能车载流态冰制冷保鲜系统，其特征在于，所述不锈钢滤网将储冰箱箱体上下以5：1比例分隔；所述第一隔板将冷藏箱箱体自上而下按照3：1比例分隔。

3.如权利要求1所述的一种智能车载流态冰制冷保鲜系统，其特征在于，所述箱体上部空间内设有用于监测储冰箱内液位高度的液位传感器，所述液位传感器与所述电控模块电性连接。

4.如权利要求1所述的一种智能车载流态冰制冷保鲜系统，其特征在于，每个隔间设有用于监测每个隔间内温度变化的温度传感器，所述温度传感器与所述电控模块电性连接。

5.如权利要求1所述的一种智能车载流态冰制冷保鲜系统，其特征在于，所述第一循环泵、第二循环泵、第三循环泵均为真空自吸泵。

6.如权利要求1所述的一种智能车载流态冰制冷保鲜系统，其特征在于，所述冷藏箱箱体上部设有与箱体连接的可折叠箱盖，所述储冰箱箱体为具有双层保温性能的复合材料构成。

7.如权利要求1所述的一种智能车载流态冰制冷保鲜系统，其特征在于，所述压缩机、冷凝器、干燥过滤器和膨胀阀整体呈垂直方向从上至下排布，与制冰蒸发器呈水平方向左右排布。

8.采用如权利要求1～7之一所述的一种智能车载流态冰制冷保鲜系统的保鲜方法，其特征在于，所述保鲜方法具体步骤如下：

S1:关闭三通阀冷藏箱方向的通路，打开外部连接通路，制冰溶液经三通阀通入到储冰箱中储存，箱体内液位传感器监测箱内水位变化，当制冰溶液达到箱体90％容量时停止制冰溶液的通入，关闭三通阀的外部连接通路；其中制冰溶液可由自来水配置，也可直接抽取海水获得，制冰溶液的含盐量要大于3％，冷藏品所需温度可根据流态冰含盐量大小进行调节：当含盐量等于3％时，流态冰温度在-1.8℃左右，盐度每增高1％流态冰温度降低约0.6℃；

S2:流态冰制取装置连通储冰箱协同作业循环制冰，制取后的流态冰经过滤后存放在储冰箱箱体上部，液位传感器同时感应箱体内制冰溶液储存量，制冰溶液低于箱体10％容量时停止制冰作业；

S3：冷藏品经外部转运至冷藏箱的隔间中，第二循环泵抽取储冰箱中的流态冰，在电磁阀的控制下进行覆冰，启用隔间数可根据冷藏品多少来决定，覆冰量以覆盖冷藏品为准，具体用量根据冷藏品实际情况可由电控模块人为设定；

S4：冷藏过程中打开三通阀冷藏箱方向的通路，使融化后的流态冰能够循环利用，冷藏箱隔间内的温度传感器感应隔间内的温度变化；当流态冰融化时，温度上升，温差大于0.3℃时系统将自动启动第二循环泵和电磁阀来进行流态冰的补充，融化后的流态冰在融化水储存室内经超声杀菌装置杀菌后循环使用。