柴油机、汽车、太阳能、电网四制式动力冷藏集装箱的制作方法

本实用新型属于冷链运输领域，涉及气调集装箱，尤其是一种柴油机、汽车、太阳能、电网四制式动力冷藏集装箱。

背景技术：

气调运输集装箱是冷链运输中的主要工具，是保证运输保鲜环境的专用设备，其加湿性能的优劣直接影响到果蔬保鲜运输的稳定性及能耗高低。现今，市面上所使用的气调运输集装箱普遍存在集装箱气调保鲜不理想、加湿不均匀与效率低的问题，这是由于气调与加湿系统布局结构不合理所导致的：

(1)气体循环差：现有集装箱通风结构不合理，箱内温度场和流场分布不均匀，风速分布梯度大，均匀性差，导致箱内温度波动达±3℃～±5℃。流场易受货物码垛方式影响，有涡旋存在，增加流场能耗，前后温差大，果蔬易发生冷害和冻害。

(2)预冷效果差：预冷是果蔬等生鲜农产品采后快速脱除田间热最佳手段，也是全程冷链的必然环节，保鲜科技贡献率高达20％-30％，冷藏集装箱作为冷链最先一公里的重要设施，预冷速度慢、效果差，结露或冷害等问题时有发生，常有商业纠纷发生。

(3)功能不完善：目前，能够检索的气调集装箱专利较少，仅具有制冷和加湿功能，缺乏差压预冷、气调、防腐、太阳能动力发电、互联网远程监控功能。

(4)现有技术中的气调集装箱为下面送冷风，挨着果的太冷，造成果实冻害

通过检索，仅发现如下一篇与本申请相关的专利文献，具体公开内容如下：

1、一种用于冷链运输的气调集装箱(CN204675150U)，所述气调集装箱包括外挂制冷机组、隔间和保鲜室，所述隔间和保鲜室由隔板左右隔开，所述外挂制冷机组位于隔间上部；所述隔间自上而下分别设置有加湿装置、气化盘管总成、风机总成和传感器总成；所述隔板上部设有水雾出风口，隔板下部设有隔板开孔；所述加湿装置包括加湿水箱、加湿雾化器、自动加水浮球和进排水管；所述加湿水箱侧面设有一个进风口，顶部设有两个出风口；所述加湿雾化器和自动加水浮球设置在加湿水箱内，且加湿雾化器位于自动加水浮球下方；所述进排水管与加湿水箱相通；所述气化盘管总成包括气化盘管、外部液氮罐、连接管、可编程控制器和电磁阀门，所述气化盘管与外部液氮罐通过电磁阀门相连接，所述可编程控制器控制电磁阀门的开闭；所述风机总成包括直流风机、风机托盘和调速器；所述传感器总成包括相对湿度传感器和温度传感器。

通过技术特征的对比，发现上述专利设计了制冷和加湿功能，未强调温度均匀性，无防腐功能、太阳能动力发电功能，与本实用新型的技术结构均不相同，不会影响本实用新型申请的创造性及新颖性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种气体循环好、预冷效果好、功能完善的柴油机、汽车、太阳能、电网四制式动力冷藏集装箱。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种柴油机、汽车、太阳能、电网四制式动力冷藏集装箱，包括集装箱体、能源供体、制冷装置，所述集装箱体为长方体，箱体内前后两侧分别设置一保温密封隔断墙，将集装箱内从前到后分成设备室、保温室和缓冲室；

所述设备室的隔断下部设置回风条孔，条孔内铰装具有密封功能的百叶窗；在设备室的隔断墙上部制有低温出风口，低温出风口安装风机，在出口处的设备室内安装加湿器；

在设备室和保温室之间的隔断墙上中部制有预冷出风口，预冷出风口上安装轴流风机；

所述缓冲室内为进入保温室的缓冲空间，在缓冲室和保温室之间的隔断墙密封安装出入门，连通安装一防爆气袋，在隔断墙上还安装一恒压水箱，恒压水箱与缓冲室内连通一气管；

所述保温室的上部与集装箱体的顶部间隔平行安装有通风板，通风板上制有通风孔，在通风板的出风口下部同轴活动嵌装导风帽，导风帽为中空锥台形，口径较小的冲下。

而且，所述导风帽为上下同轴设置的两节，两节端部活动连接，两节均为中空圆锥台形管。

而且，在通风板上表面还间隔铰装导风角板，导风角板的两个板片呈 45-90°夹角，两个导风角板铰装在固定轴上，固定轴安装在通风板上表面。

而且，在保温室的下底面间隔平行安装支撑方钢条，方钢两侧可以对称制有回风口。

而且，所述通风板为打孔非金属板或者不锈钢板，该打孔通风板吊顶可由多个单片钢板拼接而成，所述钢板上表面均布间隔安装有多个通风孔，所述钢板纵向拼接缝处使用螺丝连接，钢板接缝拼接处使用无缝钢管吊装，通风孔从缓冲室一侧至设备室一侧通风孔密度呈梯度递增。

而且，还包括雾化防腐装置和防腐管路，雾化防腐装置设置在设备室内，雾化防腐装置的出气管由设备室走出后，经过通风板上部的空间，经缓冲室折弯后端部从缓冲室下底伸入到保温室内，管路从缓冲室的边缘通过，雾化防腐装置的回气管的进气端设置在设备室的下部一角。

而且，在缓冲室外部的箱体上设置保温门，保温门铰装在箱体尾部，所述集装箱体后部隔板距离保温门200mm处设置隔层，隔层居中安装出入门，集装箱体内头部距离车头1m处安装有隔板。

而且，所述能源供体包括太阳能电池板、发电机、LNG、常规电能，四种能源综合利用以及蓄电池储电。

而且，所述设备室内安装气调装置、制冷装置、发电装置、空气压缩机。

而且，所述设备室自上而下分为三层，上层为制冷层，制冷层内安装有蒸发器和加湿器；中层内安装有制冷压缩机、电控箱以及雾化防腐装置、远程监控模块和蓄电池；下层内安装有发电机、制氮机和空压机以及回风箱；所述设备室靠近车头一侧的侧壁上层处制有制冷机散热口，中层处设置保温层，下层处制有发电机及空压机散热口。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型提供的柴油机、汽车、太阳能、电网四制式动力冷藏集装箱为一体式独立制冷机组，探明集装箱独立式制冷系统最佳匹配参数，开发压缩机变频节能和防颠簸技术，解决传统制冷机组能耗大，稳定性差等技术难题。本冰温气调集装箱的冰温气调集装箱为最佳送风模式，明确送风板最佳孔径和孔距，确定静压室活塞流最佳风速参数，实现精准控温±0.1℃。

2、本实用新型提供的柴油机、汽车、太阳能、电网四制式动力冷藏集装箱的集装箱隧道式差压预冷技术与装备，突破传统冷库静止预冷热质传递效率低、专用预冷装备投资大技术难题，利用果实堆垛，实现国内外标准差压预冷效果，投资减少90％，工时减少70％，比静止预冷效率提高40％-60％。冰温集装箱配套一体式加湿雾化防霉设备，采用食品级杀菌剂，利用制冷机组化霜水，结合O3和正负离子，实现加湿过程协同防腐，解决了传统杀菌剂浸泡法处理不均匀、干燥难、机械伤大、残留量高、费工时等产业难题。本集装箱突破现有气调设备工作过程箱内温度升高技术瓶颈，研发出恒温低氧气调设备，研制出气调集装箱专用一体式气调设备，有效脱除O2、CO2和乙烯、设备数字化全自动控制、可靠性高，安装、操作、维护简单，降低建设投资成本等技术问题。

3、本实用新型提供的柴油机、汽车、太阳能、电网四制式动力冷藏集装箱外接电源、发电机稳定供电，太阳能加蓄电池辅助供电多动力供电系统，节能 60％-70％，吊顶，上部来风，不同孔径分布的孔，变频连接。

4、本实用新型提供的柴油机、汽车、太阳能、电网四制式动力冷藏集装箱基于物联网的气调集装箱智能化监控和远程专家诊断与网管设备，互联网浏览器或手机客户端访问等技术，实现气调集装箱多通道温度、湿度、气体、防腐参数监测与控制，GPS定位，故障诊断、参数升级等服务，解决用户分散、售后服务成本高、设备运行条件差、全自动智能化运行科技难题。

5、本实用新型的气调集装箱为顶送风，底回风，可调节"风量，风压、风速 "，转化温度调节均匀的风度场，形成均匀的温度场，太阳能、发电机、LNG、常规电能，四种能源综合利用，切换和稳压，储能，利用蓄电池储电，可以实现气调，出风均匀，湿度恒定，温度恒定(金属管，管经过蒸发器，达到降温的目的，多个管经过蒸发器，在蒸发器处的送风管，分布成多根分管)总管经过密封水槽，达到恒温恒湿的功能，实现恒温气调综合能源利用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为导风帽的结构示意图；

图3为导风角板的结构示意图；

图4为本实用新型冰温气调集装箱内降温曲线分析-距底部0.6m平面平均降温曲线；

图5为本实用新型冰温气调集装箱内降温曲线分析-距顶部0.6m平面平均降温曲线；

图6为本实用新型冰温气调集装箱内降温曲线分析-回风槽平面平均降温曲线；

图7为本实用新型冰温气调集装箱内降温曲线分析-夹层上部平面平均降温曲线；

图8为本实用新型冰温气调集装箱内温度场分析—距底部0.6m高度平面内的温度分布图；

图9为本实用新型冰温气调集装箱内温度场分析—距顶部0.6m高度平面内的温度分布图；

图10为本实用新型冰温气调集装箱内温度场分析—在地面回风槽平面内的温度分布图；

图11为本实用新型冰温气调集装箱内温度场分析—在夹层上部平面内的温度分布图；

图12为本实用新型冰温气调集装箱内风速场分析—在夹层上部平面内的风速场分布图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种柴油机、汽车、太阳能、电网四制式动力冷藏集装箱，包括集装箱体 1、太阳光伏板3、制冷装置、发电机、空气压缩机等相关机组，所述集装箱体顶中部安装有太阳能光伏板，所述集装箱体为长方体，箱体内前后两侧分别设置一保温密封隔断墙2，将集装箱内从前到后分成设备室A、保温室和缓冲室B。集装箱体还可以采用发电机、LNG、常规电能，四种能源综合利用，切换和稳压，储能，利用蓄电池储电。

其中，设备室内安装气调装置、制冷装置、发电装置、空气压缩机等相关机组，给保温室内提供低温、气调、气调循环动力源和电力源。

所述设备室自上而下分为三层，上层为制冷层12，制冷层内安装有蒸发器和加湿器；中层13内安装有制冷压缩机、电控箱以及雾化防腐装置、远程监控模块和蓄电池；下层14内安装有发电机、制氮机和空压机以及回风箱；所述设备室靠近车头一侧的侧壁上层处制有制冷机散热口，中层处设置保温层，下层处制有发电机及空压机散热口。

设备室的隔断下部设置回风条孔，条孔内铰装具有密封功能的百叶窗20，用于调节回风效率，或者对回风条孔进行暂时封闭，保证保温室内的温度，或者当雾化防霉装置开启时，可以统一进行回风处理，保证雾化防霉装置的防霉剂回收效果。

所述制冷层对应隔板处制有冷风出风口，风经蒸发器降温后通过加湿器11，能够使排入到保温室内的通风板上风保持恒湿，制冷层的高度与通风板上部的高度相同。

在该隔断墙上部制有低温出风口，低温出风口安装1-3个风机10，用于预冷结束后，对保温室内进行持续的送入低温冷风，保证保温室内持续低温，对保温室内的果蔬进行保鲜，延长果蔬的保鲜期限。

在设备室和保温室之间的隔断墙上中部制有预冷出风口9，预冷出风口上安装轴流风机，用于果蔬刚刚送入到保温室内时，对果蔬进行大风量送风；轴流风机的风量约为5000-6000m³/h，可以与果蔬货堆形成差压预冷结构，预冷时间由 24小时降至5-6小时。

所述缓冲室内为进入保温室的缓冲空间，保证保温室的温度、气体和密封性相对稳定，在缓冲室和保温室之间的隔断墙密封安装出入门，连通安装一防爆气袋19，正常条件下，防爆气袋密封，在隔断墙上还安装一恒压水箱17，恒压水箱与缓冲室内连通一气管18，用于平衡缓冲室内的压力。

所述保温室的上部与集装箱体的顶部间隔平行安装有通风板7，通风板上制有通风孔，通风孔从缓冲室一侧至设备室一侧通风孔密度呈梯度递增，逐步增加的通风孔能够按照出风的力度，将风量均匀的分布在保温室内，因为靠近风机的位置出风压力小，需要更多的出风口进行通风，才能保证风量和低温。为了进一步对出风口的风进行导向，在通风板的出风口下部同轴活动嵌装导风帽5，导风帽为中空锥台形，口径较小的冲下，下部出口小能够将风或冷凉压力更大的向下吹或者向下导送。

所述为了进一步增加风向的多向导送和压力更大，本实用新型中的导风帽为上下同轴设置的两节，两节端部活动连接，两节能够将风进行0-70°的调节，能够针对保温室内的不同储藏区内不同水果进行多部位降温和保险，根据实测，不同区域之间，最大和最小可以有大概1-2℃的区别，可以适合至少两种水果的保险。

在通风板上表面还间隔铰装导风角板8，导风角板的两个板片呈45-90°夹角，两个导风角板铰装在固定轴上，固定轴安装在通风板上表面。通过调节固定轴，可以调节导风角板的角度，进而调节风的走向，实现保温室内不同位置风的速度和温度。角板的中轴转动安装在通风板的上表面，通过旋转调风挡板，能够进一步增加不同区域风量和风力的分布，保证不同区域的温度差别。调风挡板可以设置至少2-3排，旋转不同角度，可以调节通风板不同部位的出风量。

在保温室的下底面间隔平行安装支撑方钢条15，方钢两侧可以对称制有回风口16，用于增加回风量，提高回风速率，进一步提高降温效率。

为了提高保险效果，本实用新型还增加了雾化防腐装置和防腐管路，雾化防腐装置设置在设备室内，雾化防腐装置的出气管4由设备室走出后，经过通风板上部的空间，经缓冲室折弯后端部从缓冲室下底伸入到保温室内，管路从缓冲室的边缘通过，能够对管路进行保护，防止装运果蔬时对管路的破坏。雾化防腐装置的回气管21的进气端设置在设备室的下部一角，也同样能够防止破坏。

在缓冲室外部的箱体上设置保温门，保温门铰装在箱体尾部，所述集装箱体后部隔板距离保温门200mm处设置隔层，隔层居中安装出入门，集装箱体内头部距离车头1m处安装有隔板。

为了防止冻伤，在保温室内放置塑料大帐6，防止水果的水分蒸发。

所述通风板为打孔非金属板或者不锈钢板，该打孔通风板吊顶可由多个单片钢板拼接而成，所述钢板上表面均布间隔安装有多个通风孔，所述钢板纵向拼接缝处使用螺丝连接，钢板接缝拼接处使用无缝钢管吊装，以防止钢板脱落和晃动。

本实用新型还提供另外一种通风板，所述通风板整体的通风孔排布分为三段式，从头至尾依次为小孔区、中孔区和大孔区，其各布设通风孔区域面积比为 5:7:8，本方案采用四十尺的集装箱为例，所述小孔区的通风孔孔径为6mm，打孔间距50×100mm，所述中孔区的通风孔孔径为孔径6mm，打孔间距为50×50mm，所述打孔区的通风孔孔径为10mm,打孔间距为50×50mm。

所述通风板为冰温结构，目的是形成静压，使得设备室上层安装的蒸发器吹出的冷风经过通风孔更均匀地进入气调箱体内。

本实用新型的具体实施中，在所述集装箱体内接缝处做四胶二布气密处理。

所述雾化防腐设备含双氧水雾化加臭氧以及正负离子杀菌。

本实用新型设备室中所安装的主要设备参数如下：

表1主要设备参数

本实用新型气调集装箱特点：

(1)制冷系统

制冷机组适用库温库温-5-15℃，温差±0.1℃-0.2℃；果蔬入贮期间，货物热量较大，两台压缩机同时启动，预冷结束(如降至0℃)后，可以根据情况由一台压缩机控温。制冷设备启动的时候，气调设备不启动。温度实时监测(箱内由2-3个温度测量点，精度0.1℃)，并可远程监控。

(2)加湿和防腐

果蔬舱内相对湿度可控范围：常态-95％，湿度波动±5％，加湿可以跟制冷一起启动，也可以单独启动，根据库内湿度传感器测量值，启动。加湿跟防腐系统同步启动(防腐包括正负离子发生器和臭氧发生器)。湿度实时监测，并可远程监控，安装有湿度传感器、臭氧传感器，可以自动或者手动监测箱内臭氧浓度。

(3)气调系统

配置气调系统，具备闭式循环气体处理功能，进气端气体出口温度进行低温控制，不会造成箱内温度的升高。要求具备自动测量箱内氧、二氧化碳指标，调节氧、二氧化碳浓度，人工定时除乙烯功能。

气调设备和制冷设备不同时启动，预冷结束，库温降至设定温度之后，关闭集装箱门进行气调，之后经过气调设备的库内氧气、二氧化碳参数测定，启动。具体见附件-气调设备说明书。

(4)监控系统

集中控制系统，快速预冷控制、制冷控制、气调控制、防霉控制、动力系统控制集中于一套集中控制系统中，所有采集的箱内温度、湿度、气体成分，机组蒸发温度、冷凝温度，气调出口温度，压缩机实现过热、缺项报警等监控数据可无线传输至数据中心；控制系统支持本地操作以及控制中心远程操作。

配套远程监控系统：可通过传感器采集温度、湿度、气体成分、GPS、舱门闭合、设备监控等数据。

控制系统带远程监控，带有上位机，可观测温度变化曲线，远程监控同时支持3种监控方式：①现场监控，通过设备上的显示LED显示报警提示、显示各种运行参数、运行状态、故障信息、历史数据等。②通过计算机web浏览器远程访问，查看实时数据、实时报警、历史数据、运行状态、设备参数等内容。③通过手机远程访问。后二种方式可以在任何可以上网的地点和终端上使用，实现远程监控，我们可以在天津进行远程服务。

可采集终端设备数据系统所有参数和数据，设置制冷机工作参数，设定保鲜工作参数，监控保鲜工作状态，保存过程数据，统计保鲜库工作时间，分析保鲜库能耗并优化提升节能水平，发布异常报警信息，引导用户查找故障原因并提供解决方案，为用户提供合理有效的保鲜方案，指导保鲜工作全过程。

(5)动力系统

可通过外接电源、发电机稳定供电，太阳能+蓄电池辅助供电、LNG+蓄电池辅助供电、常规电能，四种能源综合利用，切换和稳压，储能，利用蓄电池储电。

本实用新型的相关支撑数据如下：

(1)冰温气调集装箱内降温曲线分析

随着社会经济的不断发展，现代物流系统所带来的巨大效益逐渐引起了国内外的重视，而冷藏集装箱作为现代物流系统重要组成部分也受到了广泛的关注。果蔬预冷是对果蔬采后保鲜的一种重要手段之一，预冷是指刚采收的果蔬产品在运输、贮藏、加工前迅速去除田间热，进行快速降温的过程。预冷可以最大限度地保持果蔬采前的鲜度和品质，减少果蔬腐烂，延长贮藏保鲜时间。据有关研究表明，草莓25℃条件下1小时的伤害相当于在1℃条件下一周的伤害，因此对于易腐烂果蔬，采摘后需分秒必争的进入到预冷环节，从而起到减少生产与销售过程中经济损耗的作用。集装箱物流运输过程中，预冷环节显得尤为重要。对冰温气调集装箱内的不同高度进行测温所得降温曲线结果如图9-12所示。

由图9-12可知，集装箱内距底部0.6m平面初始温度从6.4℃降至2.2℃需要60min，距顶部0.6m平面初始温度从27.9℃降至下限温度6℃需要40min，回风槽平面从初始温度14.6℃降至下限温度6℃需要40min，夹层上部平面从初始温度14.6℃降至下限温度6℃需要35min；距离底部0.6m平面平均降温速率最小，距顶部0.6m平面平均降温速率最大；对于不同的初始温度，集装箱均能在1h以内将温度降低到6℃；对于同一平面不同高度，冰温气调集装箱内降温速率波动很小。说明整体降温速率比较稳定，降温效果显著，符合预期设计目标，可有效对果蔬降温，延长果蔬采后贮藏期。

(2)冰温气调集装箱热工性能分析

2.1冰温气调集装箱内温度场分析

温度是影响贮藏果蔬品质最主要的因素，如果以整体贮藏效果为100％，温度要占到70％，其余两个因素各占15％。温度的整体作用主要表现在对呼吸作用的影响。对于大多数果蔬而言，在低温下其贮藏时间会延长，但是温度过低会产生冷害和冻害，集装箱内温度波动过大会使箱内部分位置的果实发生冷害，箱内温度波动越小，对果实的损害就越低。

冰温气调集装箱内距顶部平面与距离底部平面温度变化幅度较小，不同高度处的最大温差≤±0.3℃，表明箱内温度平稳；同一高度处平面内的测温点的温差≤±3℃；同一测温点在不同高度处的温差≤±0.2℃。距顶部0.6m的平面内，由内至外温度逐渐降低，而距底部0.6m的平面内，由内至外温度逐渐升高，这是由于集装箱内的风机处于箱体上部，输送的冷风由里向外吹向夹板，继而从夹板孔缝中吹出，靠近门侧上部风力强劲。而门存在着热漏，所以在靠近门的下部位置温度明显要高。从温度场内温度的分布区域范围来看，冰温气调库内温度分布均匀。

集装箱内的高温区域主要分布在冷风机下方的回风口处。不同平面的同一位置回风槽温度高于夹层上部温度。两平面由里至外温度均逐渐升高，但温差较小。夹层外侧孔板口径大于内侧，且风速大，风力强劲，故而温度较内部偏低。

2.2冰温气调集装箱内风速场分布

蒸腾作用是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸汽状态散失到大气中的过程，对果蔬采后品质有着重要影响，而空气流速对果蔬蒸腾作用影响较大，微风将蒸腾到叶表面的水带走，增大内外蒸汽压差，蒸腾加强；强风使气孔关闭，不利于蒸腾控制。集装箱的气流布置对果蔬预冷、冷藏阶段的冷量分布、果蔬干耗与传热效率、货物的贮藏品质有着极为重要的作用。

冰温气调集装箱夹层上部平面风速变化幅度很小，同一高度测得通风板孔处的风速差≤±0.3m/s，表明风速稳定；最高风速为1.2m/s，最低风速为1m/s；近门端风速略大于内侧风速。从风速场内温度的分布区域范围来看，冰温气调集装箱内风速比较均匀一致。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。