基于整体式蓄冷板的保温集装箱及其充冷供冷方法技术

本发明专利技术公开了一种基于整体式蓄冷板的保温集装箱及其充冷供冷方法，该保温集装箱包括具有隔热箱壁的集装箱本体，所述集装箱本体内设置有蓄冷板装置和充冷管路系统；所述蓄冷板装置包括至少一块蓄冷板；所述蓄冷板包括蓄冷板壳体和与蓄冷板壳体连成一体的纵向隔板；所述纵向隔板将蓄冷板壳体内的空间孤立出一部分作为充冷通道，其余则作为蓄冷液腔体；所述充冷管路系统包括载冷剂进液管、载冷剂回液管和充冷接口；各所述蓄冷板的充冷通道连接在载冷剂进液管和载冷剂回液管之间。该充冷供冷方法利用地面可移动或固定式充冷站对蓄冷板进行充冷，使蓄冷板内蓄冷液存储大量冷量，实现运输过程中无源制冷。

Insulation Container Based on Integral Cold Storage Plate and Its Refrigeration and Cooling Method

【技术实现步骤摘要】
基于整体式蓄冷板的保温集装箱及其充冷供冷方法
本专利技术涉及一种保温集装箱，特别是指一种基于整体式蓄冷板的保温集装箱及其充冷供冷方法。
技术介绍
食品的冷藏冷冻由于量大范围广，一直是耗能较大的产业，要使食品冷链走可持续发展的道路，必须研究冷链物流节能降耗技术，而相变蓄冷技术是一个很好的发展方向。相变蓄冷技术在冷链运输中的应用是利用相变蓄能的原理，按冷链运输不同的温度需求将不同相变温度的材料进行合理配置达到相变蓄冷蓄热的效果，相变蓄冷技术在食品低温加工、低温贮藏、低温运输及配送、低温销售等食品冷链的各环节中具有广泛的应用前景和节能潜力。现有用于冷链运输的蓄冷板主要由蓄冷板壳体110和换热盘管131两部分组成，如图1所示，在蓄冷板壳体110内充装有蓄冷液400，载冷剂由载冷剂入口140进入蛇形的换热盘管131，在管内流动并对蓄冷液400充冷，最后从载冷剂出口150流出，蓄冷板内蓄冷液400通过换热盘管131内的载冷剂制冷而贮存冷量。在上述蓄冷板中，换热盘管通过拼接的方式安装到蓄冷板壳体上，其工艺较复杂，在使用过程中换热盘管还存在泄露的风险，并且泄漏后无法单独检修换热盘管，只能整体更换蓄冷板，维修成本较高。其次蓄冷剂主要通过与换热盘管接触传导的方式传热，传热效率虽然较高，但受制于换热盘管传热面积，冷板内蓄冷液完成相变冻结需要较长时间(一般8到10小时)，从而影响其周转效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于整体式蓄冷板的保温集装箱及其充冷供冷方法，该保温集装箱采用一体结构的蓄冷板，制造工艺简单，同时便于利用充冷站进行充冷。为实现上述目的，本专利技术所设计的基于整体式蓄冷板的保温集装箱，包括具有隔热箱壁的集装箱本体，所述集装箱本体内设置有蓄冷板装置和充冷管路系统；所述蓄冷板装置包括至少一块蓄冷板，所述蓄冷板在不同长度位置处的横断面完全相同；所述蓄冷板包括蓄冷板壳体和设置在蓄冷板壳体内的纵向隔板；所述纵向隔板在纵向方向上与蓄冷板壳体的延伸方向(即长度方向)一致，而在横向方向(垂直于蓄冷板壳体长度方向的面)上其外缘则与蓄冷板壳体连成一体；所述纵向隔板将蓄冷板壳体内的空间孤立出一部分作为供载冷剂通过的充冷通道，其余空间则作为填充蓄冷液的蓄冷液腔体；所述充冷通道的数量为一个或多个；当所述充冷通道的数量为多个时，各充冷通道分散设置在蓄冷液腔体内；所述充冷管路系统包括载冷剂进液管、载冷剂回液管和充冷接口；所述充冷接口包括设置在载冷剂进液管入口端的充冷进液接口和设置在载冷剂回液管的出口端的充冷回液接口，二者形成可以连接外部充冷站的充冷接口；各所述蓄冷板的充冷通道以串联、并联或二者的混合形式连接在载冷剂进液管和载冷剂回液管之间。优选地，所述蓄冷液腔体被所述纵向隔板分隔为互不连通的多个子腔体，每个子腔体内均可以独立地加入蓄冷液。所述充冷通道的形状可以采用圆形、扁平状、多边形、星形等，由于本专利技术采用整体成型工艺，充冷通道能够采用的形状得以大幅扩展，不必局限于圆形，当采用多边形、星形结构时，在相同断面面积下由于断面周长更大，因此可提高换热面积。优选地，所述蓄冷板壳体的一端还设置有与各充冷通道的入口相连通的积液槽，所述积液槽上设置有用于充入载冷剂的载冷剂入口；所述蓄冷板壳体的另一端还设置有与各充冷通道的出口相连通的回液槽，所述回液槽上设置有用于载冷剂流出的载冷剂出口。优选地，所述纵向隔板由形成所述充冷通道的通道隔板，以及连接在通道隔板与蓄冷板壳体之间和/或连接在不同通道隔板之间的连接筋板组成；所述纵向隔板还包括环绕设置在通道隔板外侧的多个通道散热翅片，所述通道散热翅片在纵向上与蓄冷板壳体的延伸方向一致，采用通道散热翅片增加了充冷通道的散热面积，提高了载冷剂对蓄冷液的制冷效果，同时起到加强筋的作用，提高了蓄冷板的整体强度；所述蓄冷板壳体的外表面设置有壳体散热翅片，以增加蓄冷板的制冷吸热面积。优选地，所述蓄冷液为利用相变蓄冷的相变蓄冷液，且在常温下的体积占蓄冷液腔体净容积的85％～95％，由于相变时蓄冷液体积会发生变化，留有一定余量可避免相变后体积过大损坏蓄冷液腔体。优选地，所述隔热箱壁包括顶板、侧板、底板、前墙和箱门，所述蓄冷板装置安装在顶板和/或侧板上，所述充冷管路系统的充冷进液接口和充冷回液接口穿过隔热箱壁，形成可以连接外部充冷站的充冷接口，方便在不打开集装箱门的情况下，直接从外部进行充冷。优选地，所述隔热箱壁具有保温绝热功能，它包括内壁板、外壁板和夹设在二者之间的隔热层，所述隔热层采用聚氨酯发泡材料。本专利技术同时提供了前述保温集装箱的充冷供冷方法，包括充冷和供冷两个过程，其中：充冷时，来自充冷站的载冷剂由载冷剂入口进入载冷剂进液管，再分别进入各蓄冷板的充冷通道，对各蓄冷板内的蓄冷液进行制冷，载冷剂在充冷通道内换热后，流出充冷通道进入载冷剂回液管，再通过载冷剂回液管回流到充冷站，如此循环制冷；供冷时，蓄冷板内蓄冷液从运载有冷藏货物的保温集装箱内的环境中吸热，使保温集装箱在没有外部制冷设备的情况下，仍能在较长时间内将箱内温度持续维持在所需的范围内。优选地，当蓄冷液采用相变蓄冷液时，充冷时使蓄冷液温度降低至相变点以下(含相变点)，使其发生相变存蓄冷量；供冷时蓄冷液反向相变，从保温集装箱内吸收热量，从而实现制冷。优选地，保温集装箱在运输前，通过充冷站预先对其内的蓄冷板进行充冷，使蓄冷板内的蓄冷液储存大量冷量，在运输过程中，蓄冷板内蓄冷液再释放冷量进行制冷；当保温集装箱在运输过程中冷量不足时，利用沿途设置的固定式充冷站，或者利用车载移动式充冷站，对保温集装箱进行充冷，从而实现随时补充冷量。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1)采用整体式蓄冷板，将蓄冷板壳体和充冷通道集成为一体，大大简化了蓄冷板制造难度，同时杜绝了充冷通道与蓄冷板壳体连接处发生泄漏的可能性；2)在集装箱本体内设置充冷管路系统和充冷接口，利用地面可移动或固定式充冷站对蓄冷板进行充冷，使蓄冷板内蓄冷液存储大量冷量，实现运输过程中无源制冷，即使出现意外情况超出预定到达时间，中途也可以利用移动充冷站随时补充冷量。3)保温集装箱采用标准的集装箱尺寸，容积大，可直接用于装运冷冻货物，无需二次包装装载，满足多式联运要求。附图说明图1为对比例中公开的蓄冷板的结构示意图。图2为实施例1所设计的整体式蓄冷板(主体部分)的立体示意图。图3为图2中整体式蓄冷板的横截面的结构示意图。图4～5给出了图2中整体式蓄冷板的另外两种横截面结构。图6为图3中整体式蓄冷板内填充蓄冷剂后的状态示意图。图7为图3中蓄冷板的改进散热结构的示意图。图8为图7中蓄冷板装配完成后的结构示意图。图9为图8中C-C向的剖视结构示意图。图10～13分别为实施例2所设计的充冷式蓄冷保温集装箱的主视、俯视、左视和右视结构示意图。图14为图10中A-A向的剖视结构示意图。图15为图11中B-B向的剖视结构示意图。图16为图10中充冷式蓄冷保温集装箱的管路原理图。其中：蓄冷板100，包括：蓄冷板壳体110、蓄冷液腔体120、子腔体121、充冷通道130、换热盘管131、载冷剂入口140、载冷剂出口150、积液槽160、回液槽170、纵向隔板180、通道隔板181、连接筋板182、通道散热翅片190、壳体散热翅片191；集装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于整体式蓄冷板的保温集装箱，其特征在于：包括具有隔热箱壁(210)的集装箱本体(200)，所述集装箱本体(200)内设置有蓄冷板装置和充冷管路系统(300)；所述蓄冷板装置包括至少一块蓄冷板(100)，所述蓄冷板(100)在不同长度位置处的横断面完全相同；所述蓄冷板(100)包括蓄冷板壳体(110)和设置在蓄冷板壳体(110)内的纵向隔板(180)；所述纵向隔板(180)在其横向方向上的外缘与蓄冷板壳体(110)连成一体；所述纵向隔板(180)将蓄冷板壳体(110)内的空间孤立出一部分作为供载冷剂(500)通过的充冷通道(130)，其余空间则作为填充蓄冷液(400)的蓄冷液腔体(120)；所述充冷通道(130)的数量为一个或多个；当所述充冷通道(130)的数量为多个时，各充冷通道(130)分散设置在蓄冷液腔体(120)内；所述充冷管路系统(300)包括载冷剂进液管(330)、载冷剂回液管(340)和充冷接口；所述充冷接口包括设置在载冷剂进液管(330)入口端的充冷进液接口(310)和设置在载冷剂回液管(340)的出口端的充冷回液接口(320)；各所述蓄冷板(100)的充冷通道(130)以串联、并联或二者的混合形式连接在载冷剂进液管(330)和载冷剂回液管(340)之间。...

【技术特征摘要】
1.一种基于整体式蓄冷板的保温集装箱，其特征在于：包括具有隔热箱壁(210)的集装箱本体(200)，所述集装箱本体(200)内设置有蓄冷板装置和充冷管路系统(300)；所述蓄冷板装置包括至少一块蓄冷板(100)，所述蓄冷板(100)在不同长度位置处的横断面完全相同；所述蓄冷板(100)包括蓄冷板壳体(110)和设置在蓄冷板壳体(110)内的纵向隔板(180)；所述纵向隔板(180)在其横向方向上的外缘与蓄冷板壳体(110)连成一体；所述纵向隔板(180)将蓄冷板壳体(110)内的空间孤立出一部分作为供载冷剂(500)通过的充冷通道(130)，其余空间则作为填充蓄冷液(400)的蓄冷液腔体(120)；所述充冷通道(130)的数量为一个或多个；当所述充冷通道(130)的数量为多个时，各充冷通道(130)分散设置在蓄冷液腔体(120)内；所述充冷管路系统(300)包括载冷剂进液管(330)、载冷剂回液管(340)和充冷接口；所述充冷接口包括设置在载冷剂进液管(330)入口端的充冷进液接口(310)和设置在载冷剂回液管(340)的出口端的充冷回液接口(320)；各所述蓄冷板(100)的充冷通道(130)以串联、并联或二者的混合形式连接在载冷剂进液管(330)和载冷剂回液管(340)之间。2.根据权利要求1所述的基于整体式蓄冷板的保温集装箱，其特征在于：所述蓄冷液腔体(120)被所述纵向隔板(180)分隔为互不连通的多个子腔体(121)，每个子腔体(121)内均可以独立地加入蓄冷液(400)。3.根据权利要求1所述的基于整体式蓄冷板的保温集装箱，其特征在于：所述蓄冷板壳体(110)的一端还设置有与各充冷通道(130)的入口相连通的积液槽(160)，所述积液槽(160)上设置有用于充入载冷剂(500)的载冷剂入口(140)；所述蓄冷板壳体(110)的另一端还设置有与各充冷通道(130)的出口相连通的回液槽(170)，所述回液槽(170)上设置有用于载冷剂(500)流出的载冷剂出口(150)。4.根据权利要求1所述的基于整体式蓄冷板的保温集装箱，其特征在于：所述纵向隔板(180)由形成所述充冷通道(130)的通道隔板(181)，以及连接在通道隔板(181)与蓄冷板壳体(110)之间和/或连接在不同通道隔板(181)之间的连接筋板(182)组成；所述纵向隔板(180)还包括环绕设置在通道隔板(181)外侧的多个通道散热翅片(190)，所述通道散热翅片(190)在纵...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙纯旭，何远新，景传峰，高建华，张敏，施振昌，金晓平，吴帅，
申请(专利权)人：中车长江车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42