一种热管式冷链装置的制作方法

1.本实用新型涉及冷链装置技术领域，具体涉及一种热管式冷链装置。


背景技术：

2.冷链是指某些食品原料、经过加工的食品或半成品、特殊的生物制品和药品在产品加工、贮藏、运输、分销和零售、使用过程中，其各个环节始终处于产品所必需的特定低温环境下，减少损耗，防止污染和变质，以保证产品食品安全、生物安全、药品安全的特殊供应链系统；常用的冷链系统中的冷藏车采用制冷压缩机，压缩机工作时，振动和噪声加大，同时随着制冷效果的增加，导致大量油耗。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的克服现有技术的不足，提供一种制冷方便，且无需消耗大量能源，整个制冷过程无振动，无噪声的冷链装置。
4.为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现，包括：
5.冷源箱，包括冷源箱体、设于所述冷源箱体内侧壁的液态冷源输送管和箱体上端的冷源加料口；
6.冷藏箱，包括冷藏箱体、设于所述冷藏箱体内侧壁的上、下套管换热器，所述上、下套管换热器间设有多根沿套管轴向间隔排列的热管，所述热管的两端穿过套管换热器内壁后伸入内部，使进入套管换热器内的液态冷源直接接触热管一端，热管与液态冷源直接接触，可以快速的将冷源传导至热管的另一端，从而快速的将温度传导至空气中，提高热传导效率，上、下套管换热器的同向端通过液态冷源输送管连通，上套管的另一端与冷源箱体的液态冷源输送管的出口端连通；
7.液泵，用于控制液态冷源在冷源箱与冷藏箱间的循环流量，其一端连接冷源箱体的液态冷源输送管的进口端，另一端冷藏箱体的液态冷源输送管的出口端；
8.温度控制器，包括设于冷藏箱内的温度传感器和控制液泵启停的控制单元。
9.优选地，所述冷源箱内的冷源为干冰或冰块，干冰和冰块加料方便，且原料价格便宜。
10.优选地，所述冷源加料口中间设置压力排气阀，放置干冰时，在干冰融化后变成气体时，易导致大量气体排放，使得冷源箱内压力增加，压力排气阀可以在冷源箱内压力达到一定值时自动排放二氧化碳，从而避免冷源箱内压力过大导致危险。
11.优选地，所述液态冷源为乙醇，乙醇的冰点可以根据乙醇的浓度来控制，一般40％浓度的乙醇的冰点达到
‑
24摄氏度，冷链过程中，由于存储的产品不同，对低温的需要不同，因此可以改变乙醇浓度来适应对应所需的低温值，从而可有效降低成本。
12.优选地，所述热管的管内抽成负压后密封注入相变工质，热管内设沟槽或毛细芯。
13.优选地，所述排式热管中的热管为扁平状热管，与套管换热器外壁一侧扁平处贴接，贴接可以采用较低温度的锡焊或其他物理方法紧固，扁平状热管与套管换热器的扁平
处接触，以增加传导时的接触面积，有利于提高传导效率，同时在不破坏套管换热器的外表面的情况下，有效避免传温介质的渗漏问题。
14.优选地，所述套管换热器的截面大于液态冷源输送管的截面，液态冷源输送管内的液态冷源进入套管换热器后，由于截面突然增大，而液态冷源从套管换热器再进入液态冷源输送管时则截面突然变小，在这个过程中，使得液态冷源可以在套管换热器内产生一定的扰流，从而液态冷源可以在套管换热器充分与插入其内的热管接触，提高传导效率。
15.优选地，所述排式热管间设有与其垂直布置的多付散热片，多付散热片于排式热管垂直方向均布，散热片可以有效的增加温源的扩散面积，从而均匀、快速的将温源散发至外界。
16.优选地，所述散热片横向开设多个定位孔，热管穿过定位孔，其外壁在定位孔连接处与散热片接触，散热片通过其开设的定位孔，可对热管起到一定的支撑和固定作用，同时也起到一定的保护作用，防止外力对热管损伤和破坏。
17.优选地，所述套管换热器通过支架固定于冷藏箱内壁。
18.与现有技术相比，本实用新型通过在冷源箱内加入冷源，并通过泵送液态冷源输送管中的液态冷源，实现液态冷源在冷源箱与冷藏箱间的循环，并通过冷藏箱内的热管加速排冷，实现快速制冷；其性能优点：1.一切冷源都可应用，应用广；2.重量轻：作为主要传热介质热管，重量非常轻；3.超音速传热：热管是一种导热性能极高的被动传热组件，热管利用相变原理和毛细作用，使得它本身的热传递效率比同样材质的纯铜高出几百倍到数千倍；4、整个制冷过程无振动，无噪声。整个设备安装方便，维修简单，使用寿命长。结构简单，安装便捷，无需专业人员即可安装施工。
附图说明
19.图1是本实用新型的平面结构示意图；
20.图2是本实用新型的立体结构图。
21.附图中：1、冷源箱，2、冷藏箱，3、液泵，4、温度控制器，5、温度传感器，11、冷源箱体，12、液态冷源输送管，13、冷源加料口，14、压力排气阀，21、冷藏箱体，22、热管，23、上套管换热器，24、下套管换热器。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.如图1、2所示，本实施例公开了一种热管式冷链装置，冷源箱1包括冷源箱体11、设于冷源箱体11内侧壁的液态冷源输送管12和箱体上端的冷源加料口13；冷源箱体11内侧壁的液态冷源输送管12盘管形式安装，尽量使得液态冷源输送管12盘管内的液态冷源能充分接触冷源，冷藏箱2包括冷藏箱体22、设于冷藏箱体22内侧壁的上、下套管换热器，上、下套管换热器间设有多根沿套管轴向间隔排列的热管22，热管22的两端穿过套管换热器内壁后伸入内部，使进入套管换热器内的液态冷源直接接触热管22一端，热管22与液态冷源直接
接触，可以快速的将冷源传导至热管22的另一端，从而快速的将温度传导至空气中，提高热传导效率，上、下套管换热器的同向端通过液态冷源输送管12连通，上套管的另一端与冷源箱体11的液态冷源输送管12的出口端连通；液泵3，用于控制液态冷源在冷源箱1与冷藏箱2间的循环流量，从而控制冷藏箱2内的制冷温度，其一端连接冷源箱体11的液态冷源输送管12的进口端，另一端冷藏箱体22的液态冷源输送管12的出口端；由于是制冷使用，因此，液态冷源通常是从冷源箱1的上部出口流出，然后经上套管换热器23流至下套管换热器24，再从新回到冷源箱1内，持续循环，以达到制冷目的；温度控制器4，包括设于冷藏箱2内的温度传感器5和控制液泵3启停的控制单元，当温度传感器5监测到冷藏箱2内的温度已达到设定的温度，则会通过控制单元去控制液泵3。
24.冷源箱1内的冷源为干冰或冰块，在制冷要求相对较低的情况下，如只需保持相对0摄氏度作为保险温度时，冷源箱1内则可以加入冰块；而在制冷要求相对较高，如需要冷冻温度时，则可以调整冷源箱1内的冷源为干冰，可以保持零下几十度的环境，干冰和冰块加料方便，且原料价格便宜。
25.当冷源箱1放置干冰时，冷源加料口13中间设有压力排气阀14，在干冰融化后变成气体时，易导致大量二氧化碳气体排放，使得冷源箱1内压力增加，压力排气阀14可以在冷源箱1内压力达到一定值时自动排放二氧化碳，从而避免冷源箱1内压力过大导致危险。
26.具体实施中，液态冷源为乙醇，乙醇的冰点可以根据乙醇的浓度来控制，一般40％浓度的乙醇的冰点达到
‑
24摄氏度，冷链过程中，由于存储的产品不同，对低温的需要不同，因此可以改变乙醇浓度来适应对应所需的低温值，从而可有效降低成本。
27.具体实施中，热管采用毛细管力将冷凝端的液体返回至蒸发端，此类热管的毛细管力来自于热管内壁的吸液芯，该吸液芯主要的存在方式有：毛细管构造(金属网、烧结金属等)、管沟槽(轴向、周向等)、复合毛细管构造(复合2种以上的毛细管构造、毛细管构造与沟槽等)等。
28.典型的热管由管壳、作动介质、吸液芯和端盖组成，将管内抽成1.3
×
(10
‑1～10
‑4)pa的负压后充以适量的作动介质，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。当热管的一端受热时，其加热能量会把内部的作动介质加热、蒸发，此时，加热部位的蒸气压升高，往压力低的区域产生蒸气流，此蒸气在凝结端冷却、凝结，恢复成液体后，通过毛细管力把液体输送到蒸发端，如此循环不已，热量由热管的一端传至另一端。
29.作动介质的液相与气相共存的范围决定了热管的作动温度，因此根据不同是使用要求，可以选择不同的作动介质以到达相应目的。一般把作动温度从接近绝对零度到1000℃以上的高温分为5个阶段，每个阶段对应的常规作动介质如表1。
30.表1作动温度与主要的作动介质
31.作动温度(℃)主要的作动介质
‑
273～
‑
70(极低温)氦、氩、氪、氮、甲烷
‑
70～200(低温)freon、氨、丙酮、甲醇、乙醇、庚烷、水200～500(中温)萘、dowtherm、thermex、硫、水银500～1000(高温)铯、铷、钾、钠＞1000(超高温)锂、钙、铅、铟、银
32.具体实施中热管的作动介质采用低温介质，如乙醇。选择加热端的温度为
‑
70～
‑
25℃，热管蒸发端置入该环境中，热管启动后，迅速把加热段的低温传递到凝结端，使得凝结端周围环境温度迅速降低，已达到制冷效果。
33.作为实施例的另一种方案，排式热管中的热管为扁平状热管，与套管换热器外壁一侧扁平处贴接，贴接可以采用较低温度的锡焊或其他物理方法紧固，扁平状热管22与上、下套管换热器的扁平处接触，以增加传导时的接触面积，有利于提高传导效率，同时在不破坏套管换热器的外表面的情况下，有效避免传温介质的渗漏问题。
34.套管换热器的截面大于液态冷源输送管12的截面，液态冷源输送管12内的液态冷源进入套管换热器后，由于截面突然增大，而液态冷源从套管换热器再进入液态冷源输送管12时则截面突然变小，在这个过程中，使得液态冷源可以在套管换热器内产生一定的扰流，从而液态冷源可以在套管换热器充分与插入其内的热管22接触，提高传导效率。
35.散热片横向开设多个定位孔，热管22穿过定位孔，其外壁在定位孔连接处与散热片接触，散热片通过其开设的定位孔，可对热管22起到一定的支撑和固定作用，同时也起到一定的保护作用，防止外力对热管22损伤和破坏，套管换热器通过支架固定于冷藏箱2内壁。