一种多温区液氮冷藏车及环境控制方法

文档序号:1040 发布日期:2021-09-17 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 一种多温区液氮冷藏车及环境控制方法 (Multi-temperature-zone liquid nitrogen refrigerator car and environment control method ) 是由 孙钦 董凯军 张博博 罗伟民 于 2021-07-12 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种多温区液氮冷藏车及环境控制方法,涉及物流保鲜领域,其包括:车体、车厢和液氮供冷系统,所述车厢被活动门分隔成冷冻区、微冻区和冷藏区,在所述车厢各温区顶部设置有第一压力传感器、温度传感器和雾化喷头,所述温度传感器和所述压力传感器分别用于监控所在温区的压力和温度情况;液氮供冷系统包括液氮罐、液氮输配管路和控制器,所述液氮输配管路将所述液氮罐分别与所述车厢各温区的雾化喷头连通,在所述液氮罐上设置有第二压力传感器和液位传感器,所述第二压力传感器和所述液位传感器分别用于监测所述液氮罐内压力和液氮剩余量,本发明可以实现多品类农产品的高品质保鲜,并有效延长纯电动冷藏车续航里程。(The invention discloses a multi-temperature-zone liquid nitrogen refrigerator car and an environment control method, which relate to the field of logistics preservation and comprise the following steps: the liquid nitrogen refrigerating system comprises a vehicle body, a carriage and a liquid nitrogen refrigerating system, wherein the carriage is divided into a freezing area, a micro-freezing area and a refrigerating area by a movable door, a first pressure sensor, a temperature sensor and an atomizing nozzle are arranged at the top of each temperature area of the carriage, and the temperature sensor and the pressure sensor are respectively used for monitoring the pressure and temperature conditions of the temperature area; the liquid nitrogen cooling system comprises a liquid nitrogen tank, a liquid nitrogen transmission and distribution pipeline and a controller, wherein the liquid nitrogen transmission and distribution pipeline is used for communicating the liquid nitrogen tank with atomizing nozzles of each temperature area of the carriage, a second pressure sensor and a liquid level sensor are arranged on the liquid nitrogen tank, and the second pressure sensor and the liquid level sensor are used for monitoring the pressure in the liquid nitrogen tank and the residual amount of liquid nitrogen respectively.)

一种多温区液氮冷藏车及环境控制方法

技术领域

本发明涉及物流保鲜领域,具体涉及一种多温区液氮冷藏车及环境控制方法。

背景技术

我国冷链运输市场以公路冷链为主,约占75%的市场份额,随着我国冷链物流的发展,冷链运输结构从长途调拨运输转向城区间中短途分配性运输,多品种小批量的冷链运输成为主要需求。目前我国的冷藏车只有单一储存环境,无法实现多品种不同保鲜需求农产品的同车配送,因此在冷链运输过程不满载现象频发,冷链运输经济性差、资源浪费严重。

传统冷藏车利用蒸汽压缩制冷循环降低环境温度,制冷温度一般不低于-30℃,制冷温度越低,制冷效率越低,能耗越大。有数据显示,在中型冷藏运输车中,制冷系统能耗达车辆运行总能耗的50%。在我国“双碳”目标驱动下,汽车电动化发展成为主流,蒸汽压缩制冷方式将极大地降低纯电动冷藏车的续航里程,不利于冷藏车电动化发展方向。液氮供冷温区大,有一定的气调功能,且不消耗电能,可以兼顾纯电动冷藏车高品质保鲜和长距离运输的需求。

发明内容

针对现有技术中的不足,本发明提供一种多温区液氮冷藏车及环境控制方法,可以实现多品类农产品的高品质保鲜,并有效延长纯电动冷藏车续航里程。

为实现上述目的,本发明的技术方案为:

一种多温区液氮冷藏车,其包括:

车体;

车厢,其设置于所述车体上,所述车厢被活动门分隔成冷冻区、微冻区和冷藏区,在所述车厢各温区顶部设置有第一压力传感器、温度传感器和雾化喷头,所述温度传感器和所述压力传感器分别用于监控所在温区的压力和温度情况;以及,

液氮供冷系统,其包括液氮罐、液氮输配管路和控制器,所述液氮输配管路将所述液氮罐分别与所述车厢各温区的雾化喷头连通,在所述液氮罐上设置有第二压力传感器和液位传感器,所述第二压力传感器和所述液位传感器分别用于监测所述液氮罐内压力和液氮剩余量,所述控制器用于控制冷藏车内各电子器件。

如上所述的多温区液氮冷藏车,进一步地,所述电子器件包括温度传感器、压力传感器、液位传感器、排气阀和电动阀门,所述控制器通过监测各温区的温度和压力情况,调节电动阀门和排气阀的开关,实现各温区的温度调节、压力控制;所述控制器上设置有显示屏,可以显示液氮罐压力和液位并提醒液氮的使用和充注。

如上所述的多温区液氮冷藏车,进一步地,所述车厢内各温区内设置有轴流风机,用于均匀车厢内环境温度。

如上所述的多温区液氮冷藏车,进一步地,所述车厢内各温区温度可以在一定范围内进行设定,所述冷冻区温区范围为-18℃以下,所述微冻区温度范围为-5℃~0℃,所述冷藏区温度范围为0℃~6℃。

如上所述的多温区液氮冷藏车,进一步地,所述活动门上设置有保温隔热层,用于降低各温区间温度差异引起的传热。

如上所述的多温区液氮冷藏车,进一步地,

所述活动门上方设置有可单向通气孔,冷空气通过单向通气孔从冷冻区流向微冻区,从微冻区流向冷藏区;

在所述车厢各温区顶部还设置有排气阀,所述排气阀用于释放各温区的气体压力。

如上所述的多温区液氮冷藏车,进一步地,在所述液氮输配管路中依次设置有第三压力传感器和电动阀门,通过电动阀门的启闭将液氮送至指定位置。

一种多温区液氮冷藏车的环境控制方法,其用于如上所述的多温区液氮冷藏车,包括以下步骤:

S1:设定各温区温度值分别为Td,Tw,Tc

S2:检测各温区实时温度值td,tw,tc

S3:判断各温区实时温度,若各温区td>Td±△T℃且tw>Tw±△T℃且tc>Tc±△T℃,是否启动快速制冷模式,若是则开启输配管路电动阀门V1、V2、V3和各温区排气阀,单向通气孔处于关闭状态,直至各温区温度达到设定值后,压力达到微正压状态,关闭电动阀门和排气阀。若否则启动常规制冷模式,则进入S4;

S4:开启液氮输配管路电动阀门V1,电动阀门V2,V3关闭,为冷冻区供冷,此时单向通气孔开启,仅冷藏区的排气阀开启,进入S5;

S5:判断冷冻区实时温度和压力,若td>Td±△T℃,则延时n秒后,返回S4,否则进入S6;

S6:若tw>Tw±△T℃,则关闭电动阀V1,若冷冻区压力达到微正压状态,则关闭单相通气孔,开启电动阀门V2,延时n秒后重新对微冻区温度进行判断,若tw≤Tw±△T℃,则进入S7;

S7:若tc>Tc±△T℃,则关闭电动阀门V2,若压力达到微正压状态,关闭微冻区排气阀和单相通气孔,开启电动阀门V3,延时n秒后重新对微冻区温度进行判断,若tc≤Tc±△T℃则关闭电动阀门V3,关闭冷藏区排气阀,并返回S5。

如上所述的多温区液氮冷藏车的温度控制方法,进一步地,所述微正压状态是指压力高于大气压力50~100pa。

如上所述的多温区液氮冷藏车的温度控制方法,进一步地,温度偏差△T在0.5~2℃。

本发明与现有技术相比,其有益效果在于:

1、实现冷藏车的多温区保鲜,满足不同保鲜需求的农产品同车运输,提高冷藏车的载货率,降低资源浪费。

2、采用液氮供冷技术大幅扩大冷藏车保鲜温区范围,且运输过程不增加电耗或油耗,有效延长冷藏车的运输距离。

3、冷藏车各温区环境控制系统具备节能制冷模式,可以充分利用冷冻区的低温排气为微冻区供冷,利用微冻区的低温排气为冷藏区供冷,降低排气冷损失,降低液氮损耗。

4、冷藏车各温区环境控制系统具备快速制冷模式,可以快速降低各温区温度,实现对食品的快速冷冻,提高食品保鲜品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图进行简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种多温区液氮冷藏车的结构图;

图2为本发明一种多温区液氮冷藏车环境控制方法逻辑图;

图3为本发明一种多温区液氮冷藏车环境控制方法的节能制冷模式逻辑图;

图中:100-车体;200-液氮罐;201-控制器;202-压力传感器;203-液位传感器;204-电动阀门;205-温区压力传感器;206-排气阀;207-温度传感器;208-雾化喷头;209-轴流风机;300-车厢;301-冷冻区;302-微冻区;303-冷藏区;304-活动门;305-单相通气孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

实施例:

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个、三个等,除非另有明确具体的限定。此外,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1至图3,图1为本发明一种多温区液氮冷藏车的结构图;图2为本发明一种多温区液氮冷藏车环境控制方法逻辑图;图3为本发明一种多温区液氮冷藏车环境控制方法的节能制冷模式逻辑图。本发明提供一种多温区液氮冷藏车及环境控制方法,可以实现多品类农产品的高品质保鲜,并有效延长纯电动冷藏车续航里程。

如图1所示,一种多温区液氮冷藏车,包括车体100、车厢300和液氮供冷系统,所述的车厢300被活动门304分隔成冷冻区301、微冻区302和冷藏区303,所述车厢300内各温区温度可以在一定范围内进行设定,所述冷冻区301温区范围为-18℃以下,所述微冻区302温度范围为-5℃~0℃,所述冷藏区303温度范围为0℃~6℃,为了降低各温区间温度差异引起的传热,在所述活动门304上设置有保温隔热层(图中未示出),保温隔热材料可以采用橡塑棉,硅酸铝,聚氨酯发泡等隔热材料。为了实现对车厢内环境的监控,在所述车厢各温区顶部设置有压力传感器205、温度传感器207和排气阀206,实时监测所在温区的压力和温度情况。

所述液氮供冷系统由液氮罐200、液氮输配管路和控制器201组成,在所述液氮罐200上设置有压力传感器202和液位传感器203,分别用于监测液氮罐200内压力和液氮剩余量。在所述液氮输配管路中依次设置有压力传感器202、电动阀门204和雾化喷头208,用于将液氮送至指定位置。所述控制器201分别与温度传感器208、压力传感器205、液位传感器203、排气阀206、电动阀门204相连,所述控制器201通过监测各温区的温度和压力情况,调节电动阀门204和排气阀206的开关,实现各温区的温度调节、压力控制,为了使所述车厢内各温区内的环境温度更加均匀,在各温区内可设置轴流风机209增强空气流动。所述控制器上设置有显示屏,可以显示液氮罐压力和液位并提醒液氮的使用和充注。

在所述活动门上方设置有可单向通气孔305,单相通气孔开启时,冷空气通过单向通气孔从冷冻区301流向微冻区302,从微冻区302流向冷藏区303,减少了低温气体直接排入空气中造成的冷量损失,此时为节能制冷模式。

如图2所示,本发明还提供一种多温区液氮冷藏车的环境控制方法,包括以下步骤:

S1:设定冷冻区301、微冻区302和冷藏区303温度值分别为Td,Tw,Tc

S2:检测冷冻区301、微冻区302和冷藏区303实时温度值td,tw,tc

S3:判断各温区实时温度,若各温区td>Td±△T℃且tw>Tw±△T℃且tc>Tc±△T℃,其中△T指环境温度偏差一般在0.5~2℃,判断是否启动快速制冷模式,若是则各温度独立控制自身环境温度和压力,判断各温区的温度和压力是否小于等于设定值,若是则开启输配管路对应温区的电动阀门204和排气阀206,此时单向通气孔305处于关闭状态,直至各温区温度和压力达到设定值后,所述压力设定值是指高于大气压力50~100pa,此时车厢内压力处于微正压状态,车厢外高温空气不会渗透进所处温区中,而后关闭电动阀门204和排气阀206。若否则启动节能制冷模式,则进入S4;

如图3所示,为一种多温区冷藏车环境控制方法的节能制冷模式,在该模式下可以充分利用低温区的排气对高温区进行制冷,减少冷量浪费。

S4:开启液氮输配管路冷冻区电动阀门V1,微冻区和冷藏区电动阀门V2,V3关闭,液氮供冷系统为冷冻区301供冷,此时单向通气孔305均处于开启状态,仅冷藏区的排气阀开启,进入S5;

S5:判断冷冻区301实时温度和压力,若td>Td±△T℃,则延时n秒后,返回S4,否则进入S6;

S6:若tw>Tw±△T℃,则关闭电动阀V1,若冷冻区301压力达到微正压状态,则关闭单相通气孔305,开启电动阀门V2,延时n秒后重新对微冻区温度进行判断,若tw≤Tw±△T℃,则进入S7;

S7:若tc>Tc±△T℃,则关闭电动阀门V2,若压力达到微正压状态,关闭微冻区302排气阀206和单相通气孔305,开启电动阀门V3,延时n秒后重新对微冻区302温度进行判断,若tc≤Tc±△T℃则关闭电动阀门V3,关闭冷藏区303排气阀305,并返回S5。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点,其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。

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