专利名称：一种具有减压功能的果蔬冷藏保鲜集装箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种果蔬冷藏保鲜集装箱，特别涉及的是一种具有减压功能的果
蔬冷藏保鲜集装箱。
背景技术：
应用集装箱运输是上世纪60年代出现的现代化运输方式。为满足余缺，供应市场 或国内外贸易，绝大多数果蔬品种要进行不同距离和时间的运输，但是果品和蔬菜属于易 腐难藏生鲜农产品，所以长距离常温、常压运输对保持果蔬的品质和运输时间就没有保证。 为此，在果蔬流通中采用了能够调控温度的冷藏集装箱运输，已经获得了很好的保鲜效果， 品质得以有效保持，运输期显著延长。因此，冷藏集装箱长距离运输果品和蔬菜乃是目前比 较先进的生鲜农产品运输方式。随着气调贮藏理论的深入研究和实践应用，人们发现在冷 藏基础上，通过改变贮运环境中的气体成分，主要是降低氧浓度并适当提高二氧化碳浓度， 对很多果蔬有显著延长贮运期、保持果蔬品质的效果。随着气调集装箱的问世，气调运输方 式也应用到了果蔬运输保鲜上。上述所述运输中的冷藏集装箱和气调集装箱内的大气压力 与外界基本相近。 研究表明，果蔬在所需的减压条件下，即果蔬在具有一定的真空度条件下，果蔬的 田间热、呼吸热等热量会随真空泵的抽吸而被快速排出箱外，箱内空气中的各种气体成分 的分压也随箱内压力的降低相应的迅速下降，故氧气分压也迅速降低。因此，人们十分渴望 出现一种具有减压功能的果蔬冷藏保鲜集装箱问世。
发明内容本实用新型目的在于提供一种能够承受设定的真空度，以实现陆路运输、铁路运 输和海运的快捷置换通用功能，且密封性良好的一种具有减压功能的果蔬冷藏保鲜集装 箱。 解决上述问题的技术方案是一种具有减压功能的果蔬冷藏保鲜集装箱，所述具 有减压功能的果蔬冷藏保鲜集装箱包括减压冷藏间和设置在减压冷藏间前端的设备安装 间；减压冷藏间内设置有热交换设备；所述设备安装间内设置有与减压冷藏间内热交换设 备连接的制冷设备、自动控制设备，在设备安装间内还设置有对减压冷藏间减压呈真空状 态的减压系统和间隙启动减压系统的新鲜空气补充系统；在设备安装间内设置有排除热交 换设备融霜水的手动排水系统。 本实用新型的有益效果是本实用新型除具有集装箱运输果蔬所需低温的基本功 能外，还可使箱体内的果蔬处于所需的减压条件下，即果蔬在具有一定的真空度条件，所以 也叫低压或减压运输。在减压条件下，果蔬的田间热、呼吸热等热量会随真空泵的抽吸而被 快速排出箱外，箱内空气中的各种气体成分的分压也随箱内压力的降低相应的迅速下降， 故氧气分压也迅速降低。比如箱内压力降至1/10大气压(10 : 1325千帕)或更低时，就 会对某些贮运的果蔬达到低氧或超低氧的运输保鲜效果，所以减压贮运是一种特殊的调节气体的贮运方式。与正规的气调贮运(CA贮运)相比，减压贮运还可加速果蔬组织内乙烯 及其它挥发性气体的向外扩散，延缓果品、蔬菜组织的衰老，防止组织软化，减轻果蔬冷害 和贮运过程中的生理病害发生。果蔬可在集装箱内实现快速降温，和快速改变气体分压的 同步进行。 正因为减压贮运果蔬既有与气调贮运相类似的效果，在一些果蔬上的保鲜效果又 优于气调贮运，所以从事农产品产后贮运保鲜的专家学者，将减压贮运视为果蔬贮运上的 又一次革命。 如，在陆路运输使用时，可将产品经预冷后装入该集装箱内，然后封闭集装箱门， 开启制冷系统，使箱内温度降至设定的温度，然后开启减压系统，通过真空泵的抽吸，箱内 压力减低至设定的真空度。在此状态下，靠箱体保温层的隔热保温、货物的蓄冷和箱内形 成的真空度，能维持已经设置的温度在5 6小时的运输过程中，温度上升幅度在小于4°C 的范围内，结合车辆中途休息，在有380伏电源的地方，给车箱制冷机组通电，使制冷系统 运行，温度重新降至原先设定的温度，真空度也恢复至原先的设置值；如果是海运和铁路运 输，则利用火车和船上提供的380伏供电电源，可持续给集装箱供电，以满足箱体内温度恒 定在设定值± 1 °C的温度范围内，压力值恒定在±0. 005Mpa的压差范围内。
图1本实用新型箱体结构及减压系统各部件连接关系图； 图2设备安装间内的手动排水系统连接关系图； 图3设备安装间内的新鲜空气补充系统连接关系图； 图4制冷和控制系统连接关系图。《附图中序号说明》 1 :壳体钢板；2 :聚氨酯发泡保温层；3 :矩型槽钢网状支撑架；4 :不锈钢板内防护 层；5进出货物密封门；6 :冷风机；7 :制冷冷凝压縮机组；8 :集水盘；9 :排水管道；10 :排 水贮水箱；11 :进水截止阀；12 :平衡截止阀；13 :放水截止阀；14 :温度传感器；15 :PLC控 制器；16 :交流接触器；17 :程序连接口 ；18 :真空泵；19 :电磁真空带充气阀；20 :水汽分离 器；21 :集装箱真空管路出口 ；22 :水汽分离器气体进口 ；23 :水汽分离器气体出口 ；24 :压 力传感器；25 :真空度表；26 :补气电磁阀；27 :转子流量计；28 :时间继电器；29 :气体进 口 ；30 :减压冷藏间；31 :设备安装间。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进一步详述。 图1本实用新型箱体结构及减压系统各部件连接关系图；图2设备安装间内的手 动排水系统连接关系图；图3设备安装间内的新鲜空气补充系统连接关系图；图4制冷和 控制系统连接关系图。 本实用新型提供一种具有减压功能的果蔬冷藏保鲜集装箱，所述具有减压功能的 果蔬冷藏保鲜集装箱包括减压冷藏间30和设置在减压冷藏间前端的设备安装间31。 所述减压冷藏间30内设置有热交换设备；所述设备安装间31内设置有与减压冷 藏间30内热交换设备连接的制冷设备、自动控制设备，在设备安装间31内还设置有对减压冷藏间30减压呈真空状态的减压系统和间隙启动减压系统的新鲜空气补充系统；在设备 安装间31内还设置有排除热交换设备融霜水的手动排水系统。 如图1所示，所述减压冷藏间30壁板具有承压、保温结构，该结构包括位于外层 的壳体钢板1 ;位于内层的不锈钢板内防护层4 ;设置在壳体钢板1和不锈钢板内防护层4 之间的矩型槽钢网状支撑架3，在矩型槽钢网状支撑架3间隙填充有聚氨酯发泡保温层2。 更具体说，所述减压功能的果蔬冷藏保鲜集装箱的箱体由壳体钢板1、聚氨酯发泡 保温层2、矩型槽钢网状支撑架3、不锈钢板内防护层4、进出货物密封门5构成。能耐受 0. 085Mpa以上的真空度不变形，结构气密性24小时因泄露压力上升不大于0. 005Mpa。 如图1所示，所述减压系统包括真空泵18、水汽分离器20、集装箱真空管路出口 21、水汽分离器气体进口 22、水汽分离器气体出口 23和电磁真空带充气阀19。所述真空泵 18的一端连接电磁真空带充气阀19，电磁真空带充气阀19的另一端连接在水汽分离器20 上的水汽分离器气体出口 23，在水汽分离器20上设置的气体进口 22与集装箱真空管路出 口 21连接，所述集装箱真空管路出口 21安装在减压冷藏间30上。 如图2所示，所述手动排水系统包括排水贮水箱10和与排水贮水箱10相连的进 水截止阀11、平衡截止阀12、放水截止阀13。所述排水贮水箱10通过管路连接位于减压冷 藏间30内的集水盘8，集水盘8容纳其上面冷风机6的融霜水。 所述冷风机6是制冷系统的热交换设备，其安装在减压冷藏间30内并靠近设备安 装间31。冷风机6的作用是将果蔬冷藏保鲜集装箱内果蔬的热量以及外界传入箱内的热 量，通过冷风机内制冷剂的相变运送至箱外。 所述设备安装间31内安装的制冷冷凝压縮机组7通过管路与冷风机6组成密闭 循环系统，实现系统的降温。果蔬冷藏保鲜集装箱内温度的控制是自动的，可根据运输产品 的不同设置不同适宜的温度。控制电路由装置在果蔬冷藏保鲜集装箱内的温度传感器14、 Siemens S7-200PLC控制器15和交流接触器16组成控制电路。PLC控制器15上的程序连 接口 17是用作连接微机设置和修改温度和压力参数的。 如图3所示，所述新鲜空气补充系统包括补气电磁阀26、转子流量计27、时间继 电器28、与减压冷藏间30连接的气体进口 29和控制电路。所述补气电磁阀26的一端与气 体进口 29连接，补气电磁阀26的另两端分别连接转子流量计27和时间继电器28，时间继 电器28控制补气电磁阀26定时启闭。 下面对本实用新型的工作过程进行说明 所运输的果蔬适宜运输温度为ot:左右时，果蔬冷藏保鲜集装箱内的减压冷藏间
30内安装的冷风机6在运行过程中，在其传热面上不断结霜，会影响热交换效率，减慢降温 速度，为此必须定期融霜。并将冷风机6下面设置的集水盘8内所贮的水通过排水管道9 排出减压冷藏间30。然而，当减压冷藏间内在减压状态下向箱外排水时，排水管道9就不能 与箱外直通，否则减压冷藏间内低压就不能维持。而必须通过具有一定强度设计的排水贮 水箱10，以及和排水贮水箱10相连的进水截止阀11、平衡截止阀12和放水截止阀13组成 的排水系统，可实现在负压条件下排出集水盘8内的积水，而不影响集装箱内的真空度。 如图2所示，排水系统具体排水步骤为在排水阶段，与排水贮水箱IO相连通的 进水截止阀11处于开启状态，由于排水管9与排水贮水箱10通过进水截止阀11及管路连 通，减压冷藏间30内的压力与排水贮水箱10内的压力相等，当减压冷藏间30内的压力降
5到低压状态时，排水贮水箱IO内的压力也降至相同的降压，由于集水盘8设置高度要显著 高于排水贮水箱10，所以积水靠重力作用流入排水贮水箱。经过一段时间，要排放排水贮水 箱10内的贮水时，首先要将进水截止阀11处于关闭状态，以切断减压冷藏间30空间与排 水贮水箱的通道。然后缓慢开启平衡截止阀12，使排水贮水箱10内的压力与外界大气压相 平衡，再打开排水阀13，贮水就会从排水贮水箱10内放出。当贮水放毕后，关闭平衡截止阀 12、放水截止阀13，开启进水截止阀ll，使排水贮水箱10继续处于贮水状态。 如图2所示，实现减压冷藏间30内减压是通过装置在设备安装间内的真空泵18、 水汽分离器20、集装箱真空管路出口 21、水汽分离器气体进口 22，水汽分离器气体出口 23 和电磁真空带充气阀19。压力自动控制部分由Siemens S7-200PLC控制器15、交流接触器 16、压力传感器24组成的控制电路。真空度表25用以直接观察减压冷藏间30内真空度。 程序连接口 17是用作连接微机设置和修改压力和温度参数的。 所述减压冷藏间30内减压操作的具体步骤为根据设定的压力(真空度)参数和 压力传感器24测得的数据，Siemens S7-200PLC控制器15发出通断指令，通过交流接触器 16的闭合和断开，实现真空泵18的开停。真空泵运行时，电磁真空带充气阀19处于开启状 态，减压冷藏间30内空气从集装箱真空管路出口 21经连接管道和水汽分离器气体进口 22 进入水汽分离器20，将其中含有的水分去除，再进入真空泵18，排入外界环境中，从而使减 压冷藏间30内降压。水汽分离器20是防止真空泵18在抽气过程中将水汽带入真空泵内， 使真空泵内润滑油变质而影响真空泵的正常运行，电磁真空带充气阀19的作用是当真空 泵18停止运行时，电磁真空带充气阀19可自动严密切断连接真空泵和减压冷藏间30的抽 吸管路，避免润滑油返吸回减压冷藏间30内，或油产生的异味吸回减压冷藏间30内。 如图3所示，设备安装间31安装的补气电磁阀26、转子流量计27和控制补气电磁 阀26启闭的时间继电器28组成新鲜空气补充系统，可定时向减压状态下的减压冷藏间30 内补充可调控量的新鲜空气。 所述减压冷藏间30内补充气体的具体步骤为按照需求，通过时间继电器28设定 补气的时间间隙和每次补气的时间，由时间继电器28控制补气电磁阀26的启闭。当补气电 磁阀26开启时，由于减压冷藏间30内处于低压状态，所以外界空气会通过气体进口 29进 入减压冷藏间30内，进入空气的体积可通过转子流量计27进行计量。补充新鲜空气的目 的是使减压冷藏间内压力间断升高，从而促使真空泵间隙启动，以不断排除减压冷藏间30 内积累的乙烯、乙醛和过高的二氧化碳等有害气体。
权利要求一种具有减压功能的果蔬冷藏保鲜集装箱，所述具有减压功能的果蔬冷藏保鲜集装箱包括减压冷藏间(30)和设置在减压冷藏间前端的设备安装间(31)；减压冷藏间(30)内设置有热交换设备；所述设备安装间(31)内设置有与减压冷藏间(30)内热交换设备连接的制冷设备、自动控制设备，其特征在于，在设备安装间(31)内还设置有对减压冷藏间(30)减压呈真空状态的减压系统和间隙启动减压系统的新鲜空气补充系统；在设备安装间(31)内设置有排除热交换设备融霜水的手动排水系统。
2. 根据权利要求1中所述的一种具有减压功能的果蔬冷藏保鲜集装箱，其特征在于， 所述减压系统包括真空泵(18)、水汽分离器(20)、集装箱真空管路出口 (21)、水汽分离器 气体进口 (22)、水汽分离器气体出口 (23)、电磁真空带充气阀(19);所述真空泵(18)的一 端连接电磁真空带充气阀(19)，电磁真空带充气阀(19)的另一端连接在水汽分离器(20) 上的水汽分离器气体出口 (23)，水汽分离器(20)上设置的气体进口 (22)与集装箱真空管 路出口 (21)连接，所述集装箱真空管路出口 (21)安装在减压冷藏间(30)上。
3. 根据权利要求l中所述的一种具有减压功能的果蔬冷藏保鲜集装箱，其特征在于， 所述手动排水系统包括排水贮水箱(10)和与排水贮水箱(10)相连的进水截止阀(11)、 平衡截止阀(12)、放水截止阀(13);所述排水贮水箱(10)通过管路连接位于减压冷藏间 (30)内的集水盘(8)，集水盘(8)容纳其上面冷风机(6)的融霜水。
4. 根据权利要求1中所述的一种具有减压功能的果蔬冷藏保鲜集装箱，其特征在于， 所述新鲜空气补充系统包括补气电磁阀(26)、转子流量计(27)、时间继电器(28)、与减压 冷藏间(30)连接的气体进口 (29)和控制电路；补气电磁阀(26)的一端与气体进口 (29) 连接，补气电磁阀(26)的另两端分别连接转子流量计(27)、时间继电器(28)，时间继电器 (28)控制补气电磁阀(26)定时启闭。
5. 根据权利要求1中所述的一种具有减压功能的果蔬冷藏保鲜集装箱，其特征在于， 所述减压冷藏间(30)壁板具有承压、保温结构，该结构包括位于外层的壳体钢板(1)、位 于内层的不锈钢板内防护层(4)、设置在壳体钢板(1)和不锈钢板内防护层(4)之间的矩型 槽钢网状支撑架(3)，在矩型槽钢网状支撑架(3)间隙填充有聚氨酯发泡保温层(2)。
专利摘要本实用新型公开一种具有减压功能的果蔬冷藏保鲜集装箱，其结构包括减压冷藏间和设备安装间；减压冷藏间内有热交换设备；设备安装间内有制冷设备、自动控制设备和排除热交换设备融霜水的手动排水系统，在设备安装间内还有对减压冷藏间减压呈真空状态的减压系统和新鲜空气补充系统。本实用新型有益效果是果蔬在低氧或超低氧特殊的调节气体的贮运方式下运输保鲜效果好，与正规的气调贮运相比，减压贮运能加速果蔬组织内乙烯及其它挥发性气体向外扩散，延缓果品、蔬菜组织衰老，防止组织软化，减轻果蔬冷害和贮运过程中生理病害发生。果蔬在减压冷藏间内实现快速降温，快速改变气体分压的同步进行。
文档编号B65D88/74GK201458112SQ200920098088
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月30日 优先权日2009年7月30日
发明者王文生, 董成虎, 陈存坤 申请人:国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)