CN214777405U - 一种配备水冷散热的半导体制冷葡萄保鲜箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种配备水冷散热的半导体制冷葡萄保鲜箱，包括：箱体密封盖，散热腔，搭扣，药品腔，蓄电池，保温隔层，制冷装置，散热装置，排水孔。所述的密封盖后端通过铰链与下方箱体固定在一起；所述的箱体前壁面设置了搭扣与上方的密封盖扣合连接，所述保温隔层位于箱体内部，由聚氨酯整体发泡而成，所述蓄电池设置在箱体侧壁，所述散热腔设置在箱体下方，其表面留有通风孔。本实用新型无需使用任何制冷剂，不存在制冷剂泄露的危险；适应性好，可制作成各种形状；重复利用冷凝水，散热效果好，制冷效能高，有效的解决了现有装置的不足。

Description

一种配备水冷散热的半导体制冷葡萄保鲜箱

技术领域

本实用新型属于农产品冷链物流运输设备领域，具体涉及一种配备水冷散热的半导体制冷葡萄保鲜箱。

背景技术

随着社会的发展和人民生活水平的不断提高，人们对于果蔬品质的要求越来越高。而果蔬产品在采摘后仍然进行着生命活动，如何降低其生命活动速率，如何使其高质量的到达消费者的手中，并品尝高品质的果蔬，是新鲜果蔬产品保鲜的关键。因此，是否保持运输途中葡萄的品质，直接影响着消费者的感官评价与回购率，这也使得冷链运输变得越来越受到生产者、销售者和消费者的重视。

低温保鲜箱主要用于对果蔬、药品等具有温湿度要求物品的贮藏与运输。采收时正值夏秋季，温度偏高，葡萄果实所含的田间热也较多，如何在采摘后迅速降低田间热是降低其生命活动的关键。而冷链运输是关键环节。果蔬的运输既是果蔬采后商品化过程中各环节的连接纽带，也是重要的独立环节，是果蔬生产与消费的桥梁。据统计，90%以上的水果和70%以上的蔬菜需要经过各种途径的运输后到达消费者手中，实现其商品价值。环境条件直接决定着果蔬产品的品质及损耗，因此，运输过程中应尽可能保持适合降低果蔬生命活动的环境条件，尤其是温度的控制尤为重要。在葡萄类产品的冷链物流过程中，一般要求贮运温度控制在合理范围（0~3℃）内，不论是最后一公里的配送，还是长距离的采摘运输，适宜的箱内温度都是保证葡萄品质好坏的重要因素。

葡萄是易腐多汁水果，就目前情况来看，在葡萄采摘后的运输和配送过程中，往往采用普通的瓦楞箱、塑料箱或者是泡沫箱包装，路途较远运输时需加冰或加冰盐混合物来控制温度，但随着时间的推移，温度会出现波动较大、逐渐升高的问题。一般情况下，采摘后没有去除田间热的葡萄要运输后才能入库预冷，从产地到销地这段时间各种环境因素变化较大，造成了葡萄失水和脱粒的增加，也大大损耗了葡萄的果实品质，直接影响食用品质；而在配送过程中，也无法较好的储存箱体内的冷量。而通常采摘后的运输过程，短则数小时，长则数天，灵活的调控保温时长，以维持箱内冷量持续供应，对葡萄品质有极为重要的影响。

冷链配送过程中不宜采用复杂的制冷系统，其运动部件过多，制冷剂易泄露，是果蔬运输途中的潜在威胁，而半导体制冷具有便携、制冷能力强且安全的特点，但同时又对热端散热能力有很高的要求；绝大部分葡萄保鲜箱仅仅考虑温度要求，未顾及到贮藏运输过程中，箱内冷凝水以及乙烯气体的产生对于葡萄品质造成不可逆的影响。目前，还没有很好的能同时满足温度与气体环境要求的葡萄保鲜箱。本专利综合解决了上述问题。

保鲜箱采用的半导体制冷是将两种不同的材料与中间的半导体PN结相连，并接通电源组成一个闭合的回路，使得一个接触点温度下降，成为吸热端，另一个接触点的温度则上升，成为放热端。 半导体制冷没有机械传动部件，没有震动和噪声；无需使用任何制冷剂，不存在制冷剂泄露的危险；适应性好，可制作成各种形状，可以充分解决当前农产品保鲜运输过程中存在的问题。

发明内容

如上述提出的问题，本实用新型提出了解决思路，提供了一种配备水冷散热的半导体制冷葡萄保鲜箱，以解决现有贮藏设备存在的不足之处，使之能够达到具体实用的目的。

为了实现上述目的，本实用新型设备提供了如下技术方案：

一种配备水冷散热的半导体制冷葡萄保鲜箱，其特征在于该设备包括：箱体2、密封盖1、散热腔21、搭扣12、药品腔11、蓄电池22、贮藏腔23、保温隔层24、排水孔25、制冷装置，散热装置、集水盘46；

其中密封盖后端通过铰链与下方箱体2固定在一起，药品腔11设置在密封盖1的底端；箱体前壁面设置了搭扣12与上方的密封盖扣合连接，中间配备密封胶垫；保温隔层24位于箱体内部，由聚氨酯整体发泡而成，内部附着铝箔与下方导冷铝板32共同组成葡萄贮藏腔23，蓄电池22设置在箱体侧壁；制冷装置设置在箱体底部，由制冷片31与导冷铝板32构成；

散热腔21设置在箱体下方，其表面留有通风口，里面安装有散热装置；所述的散热装置包括：散热板41、散热翅片42、导水橡胶管43、导水铜管44、散热风扇45；散热翅片是散热板上延展出来以增大换热面积的结构，导水胶管与导冷铝板32上的排水孔连接，导水铜管44贯穿于散热翅片42之中，连接于导水胶管43之后，配合导水胶管引流箱内的冷凝水至散热翅片上，散热风扇安装于散热翅片之前，配合水冷部件以强化散热效果。排水孔25通过橡胶管连接至散热腔21内；集水盘与散热腔底部连接，承接散热翅片上流下来的冷凝水。

本实用新型所述的导冷铝板32上开有排水孔25，与散热翅片42连接导流冷凝水，辅助换热，保持箱内适宜的湿度环境。所述的药品腔位于密封盖底部，方便更换药品，可以放入乙烯吸附剂。

本实用新型更加详细的描述如下：

一种配备水冷散热的半导体制冷葡萄保鲜箱，该设备包括：箱体密封盖，散热腔，搭扣，药品腔，蓄电池，保温隔层，制冷装置，散热装置，排水孔。所设计的保鲜箱尺寸为50cm×40cm×30cm，散热腔高7cm，密封盖高3cm，实际容积为24L，箱体加保温层厚度为5cm（满足外表面不结露要求）；所述的密封盖后端通过铰链与下方箱体固定在一起；所述的药品腔设置在密封盖的底端，以供乙烯吸附剂等保鲜剂的放置；所述的箱体前壁面设置了搭扣与上方的密封盖扣合连接，中间配备密封胶垫，维持箱内良好的密闭环境；所述保温隔层位于箱体内部，由聚氨酯整体发泡而成，内部附着铝箔（安全无毒可直接与食品接触），与下方导冷铝板32共同组成葡萄贮藏腔23；所述蓄电池设置在箱体侧壁，选择容量为12.6V/200Ah(可以使箱内维持温度在2℃左右达24小时，也可根据保冷时长更换不同规格蓄电池)，方便更换且有保护盖做固定；所述制冷装置设置在箱体底部，与贮藏腔底的导冷铝板贴附在一起，并被保温隔层将其与散热装置隔开；所述散热腔设置在箱体下方，其表面留有通风孔；所述的散热装置位于散热腔内部；所述的半导体材料选择两片型号为 TEC-12704 的碲化铋制冷片，满足所需的制冷总功率；所述排水孔位于贮藏腔底部的导冷铝板上，通过橡胶管连接至散热腔内。

作为方案的进一步优化，所述的制冷装置由制冷板、导冷铝板构成。

作为方案的进一步优化，所述的散热装置由散热板、散热翅片、散热风扇、导水胶管以及带孔铜管构成。

作为方案的进一步优化，所述的保温隔层由聚氨酯保温材料填充。

作为方案的进一步优化，所述的散热腔前壁设有均分的进出气口，同时下部安装集水盘。

本实用新型公开的配备水冷散热的半导体制冷葡萄保鲜箱与现有技术相比有益效果包括：

1、通过在密封盖底部设置药品腔，可以放置乙烯吸附剂，起到控制箱内乙烯浓度的作用，维持箱体内部适合葡萄保鲜的气体环境。（也可以根据不同的箱内环境需求，放置其他类型的保鲜剂。）

2、通过在葡萄贮藏腔底部开排水孔，可以将箱内冷凝产生的水导走；同时，将导热铝板中间稍稍隆起与四周产生坡度，使得冷凝水可以更好的被排水孔导走，保证相对适宜的湿度环境。

3、通过将排水孔的水使用导管引导并淋洒至散热铝翅片上，同时配备风扇强制换热并设置了进排气口，以强化换热。（金属铝导热性能略低于铜，但是价格便宜，经济性好。）

4、通过以上改进，采用半导体制冷，运动部件少，安全无污染；利用箱内冷凝水去辅助冷却热端，环保且高效；同时调节了贮藏箱内的温湿度和气体环境，解决了现有葡萄保鲜装置存在的不足。

附图说明

图1为本实用新型的箱体外部结构示意图；

图2为本实用新型的内部贮藏腔体俯视图；

图3为本实用新型的制冷及散热装置结构示意图；

图中：密封盖1、箱体2、药品腔11、搭扣12、散热腔21、蓄电池22、贮藏腔23、保温隔层24、排水孔25、制冷片31、导冷铝片32、连接组件33、散热板41、散热翅片42、导水橡胶管43、导水铜管44、散热风扇45、集水盘46。

具体实施方式

下面将结合本实用新型附图以及具体实施方式，进一步阐述本实用新型实施例。通过本实用新型的示例，本领域的技术人员在本实施例的原则之内，在没有做出创造性的劳动前提下进行的修改，都在本实用新型的保护范围之内。

实施例1

如图1所示，本实用新型所述的一种配备水冷散热的半导体制冷葡萄保鲜箱。该设备包括：箱体2，密封盖1，散热腔21，搭扣12，药品腔11，蓄电池22，贮藏腔23、保温隔层24，排水孔25，制冷装置（制冷片31、导冷铝片32），散热装置（散热板41、散热翅片42、导水橡胶管43、导水铜管44、散热风扇45）、集水盘46。密封盖1后端通过铰链与下方箱体2固定在一起；药品腔11设置在密封盖1的底端，以供乙烯吸附剂的放置；箱体2前壁面设置了搭扣12与上方的密封盖1扣合连接，中间配备密封胶垫，维持箱内良好的密闭环境；保温隔层24位于箱体2内部，由聚氨酯整体发泡而成，内部附着铝箔（安全无毒可直接与食品接触），与下方导冷铝板32共同组成葡萄贮藏腔23；蓄电池22设置在箱体侧壁，方便更换且有保护盖做固定；制冷装置设置在箱体2底部，由制冷片31与导冷铝板32构成；散热腔21设置在箱体下方，其表面留有通风口，里面安装有散热装置；散热装置由散热片41与其表面的散热翅片42，强制通风的导热风扇45，将冷凝水引导至散热腔的导水橡胶管43，以及横贯散热翅片42并开有小孔用于浇淋翅片的导水铜管44构成； 排水孔25位于贮藏腔底部的导冷铝板32上，通过橡胶管43连接至散热腔21内；集水盘46安装在散热腔21底部以承接散热翅片42上流下来的冷凝水。

制冷片31、导冷铝板32以及散热板41由连接组件33（绝热螺栓与螺钉）组装配合在一起。同时导冷铝板32与散热板41直接由保温隔层24隔开，防止冷量的流失。

蓄电池22供给半导体制冷装置产冷、以及导热风扇45运行所需的电流。

散热翅片42分成左右两个部分，分别承接来自两边导流下来的冷凝水，充分利用散热腔21内空间与贮藏箱内冷凝水。由于箱体2宽度小于长度，配备两台导热风扇45纵向吹风，最大程度强化换热效果，制冷效果更佳。

密封盖1内部也设有隔热层，填充聚氨酯保温材料，增强隔热效果，降低热传导效率，降低冷能损耗。

综述所述，本实用新型实施例：一种配备水冷散热的半导体制冷葡萄保鲜箱。由于半导体制冷效果与热端散热效果有很大关系，热端散热效果不好，冷面温度就很难降下来。本实用新型重复利用箱内冷凝水强化热端散热，在箱内设计温度合理的情况下，保证热端良好的散热环境，使贮藏腔温度场均匀；同时无需传统制冷运动部件与制冷剂，同样为箱内提供了充足的冷量，高效、方便且环保。同时，控制了贮藏箱内乙烯浓度，并将箱内冷凝水及时排出，保证了箱内良好的气体环境与葡萄贮藏品质。在以最大电流输入时，可以维持箱内2℃左右的温度达24小时，满足葡萄冷链运输与贮藏保鲜要求，也可以根据需要更换不同规格的蓄电池，延长保冷时长。本实用新型实施例的保鲜箱同时满足了温度与气体环境的要求，并强化热端换热，制冷效果好，解决了现有装置中存在的不足。

实施例2

本实用新型提供一种葡萄冷链运输保鲜箱，包括箱体内部空心的贮藏腔23，所述保鲜箱箱体上方为密封盖1，通过搭扣12与箱体2密封，所述的葡萄放置在贮藏腔23内，箱体一侧装有蓄电池22，箱体内部是保温隔层24，贮藏腔23下方是制冷及散热装置。

在贮藏腔23内放入5Kg田间采摘的葡萄，在药品腔11中放入乙烯吸收剂，葡萄与导冷铝片32接触，然后关闭密封盖1，将保鲜箱放入运输车中，运输过程中，贮藏腔内低温环境不断带走葡萄产生的呼吸热与田间热，使其表面温度迅速下降，箱中的水分凝结成水珠，流入底部的排水孔25内，并通过导水胶管43引至导水铜管44，导水铜管44贯穿散热翅片42且其表面设有孔隙，将冷凝水淋洒至散热翅片42上，经过散热风扇45强化散热，多余的冷凝水流入底部的集水盘46中。

运输途中贮藏腔23内的温度逐渐下降，从而降低了葡萄的呼吸代谢，减缓了葡萄的呼吸代谢速率，降低了其生命活力。经过40min，贮藏腔23内温度可以降至2℃左右，放入保鲜箱的葡萄初始温度为22.8℃，经过3.5h，葡萄温度降至（3±0.5）℃，箱内温度保持在（1±0.5）℃。经过4h，葡萄温度可与箱内温度基本保持一致，并可维持2℃左右温度达24h，脱粒率在0.26~1.35%。

本实用新型具备迅速降温并排湿的贮藏保鲜环境，结构简单，质轻耐用，方便运输，适用于农产品冷链物流运输，便于携带和推广使用。

Claims (3)

1.一种配备水冷散热的半导体制冷葡萄保鲜箱，其特征在于该设备包括：箱体（2）、密封盖（1）、散热腔（21）、搭扣（12）、药品腔（11）、蓄电池（22）、贮藏腔（23）、保温隔层（24）、排水孔（25）、制冷装置，散热装置、集水盘（46）；

其中密封盖（1）后端通过铰链与下方箱体（2）固定在一起，药品腔（11）设置在密封盖（1）的底端；箱体（2）前壁面设置了搭扣（12）与上方的密封盖（1）扣合连接，中间配备密封胶垫；保温隔层（24）位于箱体（2）内部，由聚氨酯整体发泡而成，内部附着铝箔与下方导冷铝板（32）共同组成葡萄贮藏腔（23），蓄电池（22）设置在箱体侧壁；制冷装置设置在箱体（2）底部，由制冷片（31）与导冷铝板（32）构成；

散热腔（21）设置在箱体下方，其表面留有通风口，里面安装有散热装置；所述的散热装置包括：散热板（41）、散热翅片（42）、导水橡胶管（43）、导水铜管（44）、散热风扇（45）；散热翅片（42）是散热板（41）上延展出来以增大换热面积的结构，导水橡胶管（43）与导冷铝板（32）上的排水孔（25）连接，导水铜管（44）贯穿于散热翅片（42）之中，连接于导水橡胶管（43）之后，配合导水橡胶管（43）引流箱内的冷凝水至散热翅片（42）上，散热风扇（45）安装于散热翅片（42）之前，配合水冷部件以强化散热效果，水孔（25）通过导水橡胶管（43）连接至散热腔（21）内；集水盘（46）与散热腔（21）底部连接，承接散热翅片（42）上流下来的冷凝水。

2.根据权利要求1所述的一种配备水冷散热的半导体制冷葡萄保鲜箱，其特征在于：所述的导冷铝板（32）上开有排水孔（25），与散热翅片（42）连接导流冷凝水，辅助换热。

3.根据权利要求1所述的一种配备水冷散热的半导体制冷葡萄保鲜箱，其特征在于：所述的药品腔位于密封盖底部。

Images