一种用于冷链运输的冷藏包装装置的制作方法

本发明属于物流冷藏技术领域，涉及一种用于冷链运输的冷藏包装装置。

背景技术：

随着经济的高速发展与人们生活水平的提高，物流行业也蓬勃发展，而传统的普通物流因其在运输过程中不能保持食材等运输物的新鲜，市场对冷链运输的需求日益增多。

目前，冷藏运输工具主要包括保温式运输工具和带制冷机的运输工具。前者主要采用冰、干冰或液化气供冷，通过物理降温模式实现装置内的温度控制，但此方法保温效果的时间较短，一般为48～72h，同时温度不能达到有效性控制，尤其是针对特定温度区间；后者通常是采用冷冻车对食品等进行运输，但冷冻车运输成本较高，不适用于个体用户对单一食物的便捷式运输，尤其是在偏远地区，少批量需冷藏或冷冻的货物，经常面临不接单的窘境。

针对上述情况，也有研究者对冷藏装置进行改进，cn204280305u公开了一种便于物流运输的便携式恒温冷藏装置，所述装置包括通过上下部件镶嵌密封的泡沫箱体，箱体内部腔体设有一隔板，隔板下方为蓄能室，隔板上方为恒温贮藏室；蓄能室放置有冷源冰；隔板上设有多个风量导流口；箱体内侧还设有风机、风量压缩结构件和自动恒温检测器；所述箱体还设有与风机和自动恒温检测器连接的主控电路组件。通过各装置间的连接关系，便于冷藏装置内部温度的调节，但该装置以冰作为冷源，利用热传导对装置内温度的控制仍然较为缓慢，且装置也较为复杂。

因此，在冷链运输领域中，急需开发一种新的能够精准控制装置内温度、保温时间长且成本较低的冷藏包装装置。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于冷链运输的冷藏包装装置，所述冷藏包装装置采用蓄电池供电、压缩机和蒸发器降温的模式，实现箱体内温度的控制；所述装置保温时间长，装置成本低，应用前景广阔。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种用于冷链运输的冷藏包装装置，所述装置包括箱体、降温单元和供电装置，所述箱体包括两层箱壁，所述箱壁间设有夹层，所述降温单元设置在箱体内侧，所述供电装置设置在箱体夹层内，所述降温单元与供电装置相连；

所述降温单元包括压缩机和蒸发器，所述蒸发器的出气口设有风扇，所述压缩机的出液口与蒸发器的进液口相连，所述蒸发器的出气口与压缩机的进气口相连。

本发明中，冷藏包装装置中的起主要作用的组成单元为降温单元，通过制冷剂在压缩机和蒸发器内的循环，及时带走箱体内的热量，降低箱体内的温度；同时所述降温单元所用装置较少，简化了传统制冷系统，大大降低了冷链运输的成本。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

作为本发明优选的技术方案，所述箱体材料为合金或硬塑料。

优选地，所述箱体的夹层内设置聚苯乙烯泡沫层。

本发明中，箱体为冷藏装置的基础组成部分，为了便于控制箱体内部的温度，除了箱体内外侧的管线连接部分，其他地方一般设置为密闭状态，箱壁材料通常为硬度较大、抗压能力强的合金或硬塑料，夹层内设置聚苯乙烯泡沫层，可以更好地起到保温隔热的作用；箱体材料的选择使其质量较钢体材料有较大减少，且可以有效降低生产成本，增加了实现普通物流发运的可能性。

作为本发明优选的技术方案，所述压缩机和蒸发器的数量独立地均至少为两台，例如两台、三台、四台或五台等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，所述压缩机和蒸发器的数量与冷藏装置的大小以及所需冷藏物的数量有关。

优选地，所述压缩机和蒸发器的数量相同。

优选地，所述压缩机和蒸发器独立地在箱体内对称设置。

本发明中，压缩机和蒸发器配合使用，因此两者的数量一般相同，一台压缩机连接一台蒸发器；为了使箱体内的空气能够处于对流状态，各区域温度均匀，多台压缩机在箱体内对称设置，蒸发器同样在箱体内对称设置。

作为本发明优选的技术方案，所述箱体外侧设有风机，所述风机与压缩机、供电装置均相连。

优选地，所述风机的数量至少为两个。

本发明中，在箱体内的蒸发器上设置风扇，可以将蒸发的制冷剂蒸汽降温，而在箱体外侧设置风机，将制冷剂在蒸发过程中所吸收的热量以及压缩过程中放出的热量及时带出，以维持箱体的温度。

作为本发明优选的技术方案，所述供电装置为蓄电池。

优选地，所述供电装置的数量至少为两组，例如两组、三组、四组或五组等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，通常在箱体内侧对称的两个侧面设置两组供电装置，采用“一备一用”的模式，分开控制，确保保温箱体在断电、可用供电装置损坏等特殊情况或外界其它不可控制因素引发的情况下，依然保证箱体处于正常供电状态。

优选地，所述供电装置为锂电池。

作为本发明优选的技术方案，所述装置还包括温度检测装置和控制单元，所述温度检测装置设置在箱体内部，所述控制单元设置在箱体外侧，所述温度检测装置与控制单元相连，所述控制单元与降温单元相连，所述温度检测装置与控制单元均与供电装置相连。

本发明中，为了能够使箱体内温度的调节能够更加精准，需要定时测量箱体内的温度，并根据温度值控制降温单元是否运行，因此所述冷藏包装装置中需要设置温度检测装置和控制单元。

优选地，所述温度检测装置测量温度的时间间隔为0.5～1min，例如0.5min、0.6min、0.7min、0.8min、0.9min或1min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；所述温度储存时间间隔为1～2min，例如1min、1.2min、1.4min、1.6min、1.8min或2min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述控制单元包括控制面板和pid控制器，所述控制面板设置启停温度，所述pid控制器与物联网平台连通。

本发明中，pid控制是指工程实际中广泛应用的比例-积分-微分控制规律，pid控制器即为比例-积分-微分控制器，由比例单元、积分单元和微分单元组成。

本发明中，所述控制单元为自动控制单元，其中安装有物联网专用电话卡，可以将温度检测装置测量的温度实时传输至物联网上，实现温度的及时监测与反馈，当温度高于设置的启动温度，控制单元控制降温单元中压缩机、蒸发器以及风机等装置的运行，使箱体内的温度降低，当达到停止温度时，及时控制降温单元停止运行，直至箱体内温度自然升高至启动温度，降温单元再次运行，使箱体内温度一直维持在设定的温度范围内。另外，当外界温度低于保存温度时，则主要进行制热过程，相应的运行过程与降温过程相反。

作为本发明优选的技术方案，所述冷藏包装装置处于工作状态时，处于运行状态的供电装置有一组。

优选地，所述冷藏包装装置处于工作状态时，处于运行状态的压缩机和蒸发器均有一台。

本发明中，一般情况下，一套系统处于运行状态即可达到冷藏的要求，即一组供电装置、一台压缩机、一台蒸发器以及其他配套装置，其他组的装置可以备用，以防止特殊情况出现影响装置运行，尤其是供电装置，当一组蓄电池电量用完或发生故障不能使用时，另一组蓄电池启用，维持装置的运行，可以有效延长该装置的续航能力，保温时间可达到7天左右。

作为本发明优选的技术方案，所述箱体内的温度范围为-20～10℃，例如-20℃、-15℃、-10℃、-5℃、0℃、5℃或10℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为2～8℃。

本发明提供了一种上述冷藏包装装置的使用方法，所述方法包括：在供电条件下，制冷剂在压缩机和蒸发器之间循环，制冷剂通过蒸发器膨胀气化，吸收热量，降低箱体内温度。

本发明中，所述冷藏装置与空调相比，结构简单，但其运行原理类似；在装置正常运行条件下，通过制冷剂分别在压缩机和蒸发器内的压缩与膨胀的气液循环，加以风机、控制单元等装置的辅助作用，及时带走箱体内的热量，使箱体内温度维持在设定温度范围内。

作为本发明优选的技术方案，所述制冷剂包括二氟一氯甲烷r22。

本发明所述冷藏包装装置用于冷链运输时，广泛适用于农、副产品等在食品加工、农贸市场、电商等物流集散地之间的运输，所述农、副产品包括蔬菜、水果、奶制品以及肉类等，在运输时需要保鲜储藏或低温贮藏。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明所述装置通过降温、供电等单元的综合作用，可将箱体内温度控制在所需范围内，可实现2～8℃温度范围的精准调控；

(2)本发明所述装置的续航时间较长，可以达到7天左右，延长了1倍以上，箱体材料的选择有效降低生产成本，提升了普通物流发运的可能性。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的冷藏包装装置的结构示意图；

其中，1-箱体，2-压缩机，3-蒸发器，4-风扇，5-风机，6-供电装置，7-温度检测装置，8-控制面板，9-pid控制器。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。

以下为本发明典型但非限制性实施例：

实施例1：

本实施例提供了一种用于冷链运输的冷藏包装装置，所述装置的结构示意图如图1所示，包括箱体1、降温单元和供电装置6，所述箱体包括两层箱壁，所述箱壁间设有夹层，所述降温单元设置在箱体1内侧，所述供电装置6设置在箱体1夹层内，所述降温单元与供电装置6相连；所述降温单元包括压缩机2和蒸发器3，所述蒸发器3的出气口设有风扇4，所述压缩机2的出液口与蒸发器3的进液口相连，所述蒸发器3的出气口与压缩机2的进气口相连。

所述箱体1的主材料为合金材料，箱体1夹层内设置聚苯乙烯泡沫层。

所述压缩机2和蒸发器3均为两台，独立地在箱体1内对称设置。

所述箱体1外侧设有风机5，所述风机5与压缩机2、供电装置6均相连。

所述供电装置6为锂电池，锂电池的数量为两组。

所述装置还包括温度检测装置7和控制单元，所述温度检测装置7设置在箱体1内部，所述控制单元设置在箱体1外侧，所述温度检测装置7与控制单元相连，所述控制单元与降温单元相连，所述温度检测装置7与控制单元均与供电装置6相连。

所述温度检测装置7测量温度的时间间隔为0.5min，所述温度储存时间间隔为1min；所述控制单元包括控制面板8和pid控制器9，所述控制面板8设置启停温度，所述pid控制器9与物联网平台连通pid控制器9。

所述冷藏包装装置处于工作状态时，处于运行状态的供电装置6只有一组，处于运行状态的压缩机2和蒸发器3均只有一台。

本实施例中，所述装置实现温度控制的运行过程为：

根据客户需求，预先在控制面板8上设置启停温度，温度检测装置7每隔0.5min测量箱体1内的温度，并通过控制单元传输至物联网上，实现温度的及时监测与反馈，当温度高于预先设置的温度范围，该物联网平台通过pid控制器9来控制降温单元的启动运行，通过压缩机2、蒸发器3和风机5的作用，及时带走箱体1内的热量，降低温度；而降温单元的连续运行，使箱体1内温度降低，当温度低于设定温度时，再及时控制降温单元停止运行，使箱体1内维持在适宜的温度范围内。

本实施例所述装置箱体整体质量较小，锂电池、压缩机和蒸发器等均采用一备一用模式，续航时间较长，可达7天左右，在遇到断电、可用供电装置损坏以及其他不可控因素引发的特殊情况时，依然可以保证供电状态，因此保温效果稳定，可使箱体内温度在-20～10℃范围内调节，根据需要还可实现2～8℃范围的精准调控。

实施例2：

本实施例提供了一种用于冷链运输的冷藏包装装置，所述装置的结构参照实施例1，区别仅在于：所述箱体1主材料为硬塑料；所述压缩机2和蒸发器3均为一台；所述供电装置6为一组。

本实施例中，所述装置的运行过程与实施例1中基本相同，根据客户需求，预先在控制面板8上设置启停温度，温度检测装置7每隔1min测量箱体1内的温度，并通过控制单元传输至物联网上，实现温度的及时监测与反馈，当温度高于预先设置的温度范围，该物联网平台通过pid控制器9来控制降温单元的启动运行，通过压缩机2、蒸发器3和风机5的作用，及时带走箱体内的热量，降低温度；而降温单元的连续运行，使箱体1内温度降低，当温度低于设定温度时，再及时控制降温单元停止运行，使箱体1内维持在适宜的温度范围内。

因此，正常情况下本实施例中的装置达到的保温效果与实施例1中类似，但由于只设置一组供电装置，使该装置的续航时间缩短，无法实现长距离运输，同时应对断电、可用供电装置损坏等特殊情况的能力降低，极大地增加了输运过程中的风险。

实施例3：

本实施例提供了一种用于冷链运输的冷藏包装装置，所述装置的结构参照实施例1，区别仅在于：所述装置不包括控制单元。

本实施例中，所述装置根据温度检测装置检测的箱体内温度是否在所需温度范围内，控制降温单元的运行与否。降温单元的运行过程与实施例1中相同，但其不能实现装置内温度的自动、快速控制，温度控制的时间延长，精准性降低，同时需要人工操作，增加了成本。

综合上述实施例可以得出，本发明所述冷藏包装装置通过降温单元以及供电装置等的综合作用，可将箱体内温度控制在所需范围内，可实现2～8℃温度范围的精准调控；所述装置的续航时间较长，可以达到7天左右，与现有装置相比，可延长1倍以上，箱体材料的选择有效降低生产成本，提升了普通物流发运的可能性。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的装置及其运行过程，但本发明并不局限于上述装置，即不意味着本发明必须依赖上述装置才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用装置的等效替换及辅助装置的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。