本發(fā)明涉及冷鏈制冷設(shè)備，尤其涉及一種半導(dǎo)體制冷式集裝箱及制冷方法。

背景技術(shù)：

目前，貨物的運(yùn)輸和存儲通常對溫度有一定的的要求，有的貨物需要較低的冷凍溫度（例如：冰凍產(chǎn)品），而有的貨物需要冷藏溫度（例如：蔬菜、水果等）?，F(xiàn)有技術(shù)中，冷鏈運(yùn)輸涉及運(yùn)輸集裝箱和冷庫，而針對貨物在運(yùn)輸或存儲過程中進(jìn)行制冷的設(shè)備通常采用風(fēng)冷或直冷的方式，例如：以貨物運(yùn)輸為例，通常采用在集裝箱上配置制冷系統(tǒng)，制冷系統(tǒng)產(chǎn)生的冷量以冷風(fēng)或直接冷卻的方式對集裝箱內(nèi)部進(jìn)行制冷。但是，在實際使用過程中，集裝箱體內(nèi)的溫度存在分布不均的現(xiàn)象；與此同時，在冷鏈運(yùn)輸或存儲過程中，被冷藏的物品也容易因震動而發(fā)生損壞。如何設(shè)計一種制冷效果好且存儲安全性高的半導(dǎo)體制冷式集裝箱是本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種半導(dǎo)體制冷式集裝箱及制冷方法，實現(xiàn)提高半導(dǎo)體制冷式集裝箱的制冷效果和存儲安全性。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，一種半導(dǎo)體制冷式集裝箱，包括集裝箱、水冷模組和半導(dǎo)體制冷器，所述水冷模組包括主水箱、第一水泵、多層換熱水墊和氣泵，所述換熱水墊中分布有多個支撐氣囊，所述換熱水墊具有進(jìn)水口和回水口，所述進(jìn)水口通過對應(yīng)的電磁閥與所述第一水泵連接，所述回水口通過對應(yīng)的電磁閥與所述主水箱連接，所述第一水泵與所述主水箱連接，所述換熱水墊的下部設(shè)置有多個空氣彈簧，所述空氣彈簧和所述支撐氣囊分別通過對應(yīng)的電磁閥與所述氣泵連接，多層所述換熱水墊堆疊在一起；所述半導(dǎo)體制冷器的冷端部密封嵌入在所述主水箱中，所述集裝箱設(shè)置有機(jī)倉和儲物室，所述半導(dǎo)體制冷器、所述主水箱、所述第一水泵和所述氣泵位于所述機(jī)倉中，所述換熱水墊位于所述儲物室中。

本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體制冷式集裝箱的制冷方法，采用上述半導(dǎo)體制冷式集裝箱；所述制冷方法為：

步驟1、氣泵啟動，對支撐氣囊和空氣彈簧充氣，使得在相鄰兩層換熱水墊之間形成儲物空間；

步驟2、第一水泵啟動，將主水箱中被半導(dǎo)體制冷器制冷的水輸送至換熱水墊中進(jìn)行循環(huán)。

步驟3、將待運(yùn)輸?shù)奈锲贩湃氲较噜彽膬蓪訐Q熱水墊之間，并調(diào)節(jié)相鄰兩層換熱水墊之間的空氣彈簧的氣壓，使得物品夾在兩層換熱水墊之間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本發(fā)明提供的半導(dǎo)體制冷式集裝箱及制冷方法，通過采用水冷模組對集裝箱中的物品進(jìn)行制冷，半導(dǎo)體制冷器對主水箱中的水進(jìn)行制冷后，主水箱中的水經(jīng)由第一水泵輸送至各層換熱水墊中，利用相鄰兩層換熱水墊貼在物品直接進(jìn)行制冷，能夠有效的提高制冷效率，同時，換熱水墊中的水循環(huán)流動，使得換熱水墊中各處的水溫分布均勻，提高制冷效果；另外，由于物品在兩層換熱水墊之間放置，在運(yùn)輸存放過程中，可以有效的減少因碰撞而發(fā)生損壞，提高存儲安全性。而換熱水墊自身通過支撐氣囊撐開，一方面便于水在換熱水墊中流動，另一方面確保換熱水墊對其上放置的物品提供足夠的支撐力，并且，兩層換熱水墊之間的空氣彈簧能夠控制兩層換熱水墊之間的距離，使得上層的換熱水墊能夠貼靠在物品上，獲得更加的制冷效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明半導(dǎo)體制冷式集裝箱實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明半導(dǎo)體制冷式集裝箱實施例中換熱水墊的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖3為本發(fā)明半導(dǎo)體制冷式集裝箱實施例中換熱水墊的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖4為本發(fā)明半導(dǎo)體制冷式集裝箱實施例中水囊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明半導(dǎo)體制冷式集裝箱實施例中除濕模塊的原理圖；

圖6為本發(fā)明半導(dǎo)體制冷式集裝箱實施例中水冷模組的原理圖；

圖7為本發(fā)明半導(dǎo)體制冷式集裝箱實施例中膜式液體除濕器的主視圖；

圖8為本發(fā)明半導(dǎo)體制冷式集裝箱實施例中膜式液體除濕器的側(cè)視圖；

圖9為圖8中A區(qū)域的局部放大示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1、圖2、圖5和圖6所示，本實施例半導(dǎo)體制冷式集裝箱，包括集裝箱1、半導(dǎo)體制冷器2和水冷模組3，所述水冷模組3包括主水箱31、第一水泵32、多層換熱水墊33和氣泵(未圖示)，所述換熱水墊33中分布有多個支撐氣囊35，所述換熱水墊33具有進(jìn)水口(未標(biāo)記)和回水口(未標(biāo)記)，所述進(jìn)水口通過對應(yīng)的電磁閥與所述第一水泵32連接，所述回水口通過對應(yīng)的電磁閥與所述主水箱31連接，所述第一水泵32與所述主水箱31連接，所述換熱水墊33的下部設(shè)置有多個空氣彈簧36，所述空氣彈簧36和所述支撐氣囊35分別通過對應(yīng)的電磁閥與所述氣泵連接，多層所述換熱水墊33堆疊在一起；所述半導(dǎo)體制冷器2的冷端部密封嵌入在所述主水箱31中，所述集裝箱1設(shè)置有機(jī)倉11和儲物室12，所述半導(dǎo)體制冷器2、所述主水箱31、所述第一水泵32和所述氣泵位于所述機(jī)倉11中，所述換熱水墊33位于所述儲物室12中。

具體而言，本實施例半導(dǎo)體制冷式集裝箱通過半導(dǎo)體制冷器2中的冷端部21產(chǎn)生冷量對主水箱31中的制冷溶液進(jìn)行制冷，主水箱31中的制冷溶液經(jīng)由第一水泵32注入到不同的換熱水墊33中，制冷溶液在換熱水墊33中進(jìn)行熱交換對儲物室12中的物品進(jìn)行制冷后流回到主水箱31中；而換熱水墊33中的支撐氣囊35將充氣將換熱水墊33的內(nèi)部腔體撐開便于制冷溶液流動，同時，支撐氣囊35能夠支撐住換熱水墊33上放置的物品，而空氣彈簧36將相鄰的兩個換熱水墊33支撐間隔開，從而在兩個相鄰的換熱水墊33之間形成儲物空間，物品在兩層換熱水墊33之間放置，并通過控制空氣彈簧36的氣壓值，來調(diào)節(jié)空氣彈簧36的高度，以調(diào)節(jié)兩層換熱水墊33之間的距離，使得上層的換熱水墊33能夠貼靠在物品上，使得物品上下均勻的直接受冷，獲得更加的制冷效果。其中，制冷溶液根據(jù)儲物室12中所儲物的物品的儲存溫度不同選用不同的液體載冷介質(zhì)，例如：水或制冷劑等載冷劑，本實施例對主水箱31中盛放的制冷溶液不做限制。

進(jìn)一步的，為了更方便使用提供使用通用性和便利性，如圖3-圖4所示，每層所述換熱水墊33包括多個相互獨(dú)立的水囊331，每個所述水囊331配置有所述支撐氣囊35和所述空氣彈簧36，多個所述水囊331依次并排固定連接在一起，所述水囊331的兩側(cè)壁設(shè)置有支撐氣柱332，所述支撐氣柱332通過對應(yīng)的電磁閥與所述氣泵連接。具體的，在實際使用過程中，根據(jù)儲存的物品數(shù)量不同，調(diào)節(jié)換熱水墊33的尺寸，即根據(jù)儲物需要對水囊331的支撐氣囊35和空氣彈簧36進(jìn)行充氣，而無需將整個換熱水墊33充滿氣注滿制冷溶液，一方面可以更加靈活的使用換熱水墊33對物品提供特定量的制冷量，另一方面可以有效的降低能耗。優(yōu)選的，為了使得換熱水墊33的溫度分布均勻，提供制冷效果，所述水囊331的一側(cè)部為進(jìn)水通道3311，另一側(cè)部為回水通道3312，所述水囊331的中部為熱傳遞部3313；所述進(jìn)水通道3311具有所述進(jìn)水口，所述回水通道3312具有所述回水口，所述進(jìn)水通道3311和所述回水通道3312分別與所述熱傳遞部3313之間形成多個透水縫隙3310。第一水泵32輸出的制冷溶液通過進(jìn)水通道3311進(jìn)入到熱傳遞部3313進(jìn)行熱交換，而熱傳遞部3313中的水進(jìn)行熱交換后再通過回水通道3312流回到主水箱31實現(xiàn)水的循環(huán)，而透水縫隙3310能夠有效的使得進(jìn)入到熱傳遞部3313中水在各個部分均勻分布，優(yōu)選的，多個所述透水縫隙3310沿水流流動方向逐漸變長，由于進(jìn)水通道3311進(jìn)水口處的水壓較大，隨著水的流動水壓將有所減小，而漸變分布的透水縫隙3310能夠更加均勻的分配流入到熱傳遞部3313不同部位處的水，使得熱傳遞部3313的溫度分布均勻。而為了更好的提高溫度分布均勻性，所述支撐氣囊35整體呈條形結(jié)構(gòu)并設(shè)置在所述進(jìn)水通道3311和所述回水通道3312之間，所述支撐氣囊35的兩側(cè)分別形成有多個紊流氣齒351，相鄰兩個所述支撐氣囊35之間形成連接所述進(jìn)水通道3311和所述回水通道3312的紊流流道，在紊流流道的作用下，能夠更加均勻的分配熱傳遞部3313中各個部位的水量分布，確保各個位置的溫度均勻性，另外，紊流氣齒351能夠?qū)λ髌鸬骄彌_的作用，使得水流能夠充分的通過熱傳遞部3313散冷。優(yōu)選的，所述氣柱支撐氣囊35固定在水囊331的內(nèi)壁上，所述紊流氣齒351懸浮在所述水囊331中。

更進(jìn)一步的，為了調(diào)節(jié)儲物室12中的濕度，以滿足特殊物品的儲存要求，如圖5、圖7、圖8和圖9所示，半導(dǎo)體制冷器2的熱端部22上連接有輔助水箱34；而所述半導(dǎo)體制冷式集裝箱還包括除濕模塊，所述除濕模塊包括兩個膜式液體除濕器23和24、中間換熱器25、第二水泵27和兩個溶液泵26，所述中間換熱器25包括相互熱交換的第一換熱通道（未標(biāo)記）和第二換熱通道（未標(biāo)記）；所述膜式液體除濕器23和24包括散熱水管251、保護(hù)膜252和加除濕膜253，所述散熱水管251外包裹有所述保護(hù)膜252，所述保護(hù)膜252外包裹有所述加除濕膜253，所述保護(hù)膜252和所述加除濕膜253之間形成溶液通道250；膜式液體除濕器24的散熱水管通過對應(yīng)的所述第二水泵27與所述主水箱31連接，膜式液體除濕器23的散熱水管251通過對應(yīng)的所述第二水泵27與所述輔助水箱34連接；膜式液體除濕器24的所述溶液通道250的兩端口分別與所述第一換熱通道的進(jìn)口和所述第二換熱通道的出口連接，膜式液體除濕器23的所述溶液通道250的兩端口分別與所述第一換熱通道的出口和所述第二換熱通道的進(jìn)口連接；所述第一換熱通道和所述第二換熱通道上分別設(shè)置有所述溶液泵26。具體的，在實際使用過程中，兩個膜式液體除濕器23和24的散熱水管分別與輔助水箱34和主水箱31連接形成冷媒流動回路，而兩個膜式液體除濕器23和24中的溶液通道250用于供溶液流動，保護(hù)膜252將隔絕溶液與散熱水管251的表面接觸，以保護(hù)散熱水管251免受溶液的腐蝕，而加除濕膜253保證空氣中的水蒸氣能自由進(jìn)出溶液通道250，而溶液無法通過加除濕膜253。散熱水管251一方面用于冷媒的熱交換，另一方面散熱水管251利用其內(nèi)部流動的冷媒與外部的溶液通道250中的溶液進(jìn)行熱交換，以根據(jù)需要對溶液通道250中的溶液制冷或加熱，以實現(xiàn)調(diào)節(jié)環(huán)境濕度的功能，并且，由于冷媒與溶液能夠快速的進(jìn)行熱交換，從而可以有效的提高濕度的調(diào)節(jié)效率，膜式液體除濕器23和24在實現(xiàn)冷媒熱交換的同時，還集成有溶液除濕功能；優(yōu)選的，散熱水管251上還設(shè)置有翅片254，翅片254開設(shè)有多個脹管孔255，散熱水管251設(shè)置在所述脹管孔255中，所述保護(hù)膜252和所述加除濕膜253也位于所述脹管孔255中，所述脹管孔255的邊緣設(shè)置有用于供所述溶液流動通道20穿過的缺口256，具體的，為了確保溶液能夠在溶液通道250中順暢的流動，翅片254的脹管孔255上還設(shè)置有缺口256，缺口256形成供溶液通道250穿過的空間，在散熱水管251脹管安裝在脹管孔255中后，溶液通道250中的溶液依然能夠通過缺口256順暢流動。其中，膜式液體除濕器23和24基于溶解-擴(kuò)散機(jī)理，主要利用溶液的濃度來實現(xiàn)除濕和加濕，而加除濕膜253可以采用有機(jī)高分子聚合物膜、無機(jī)膜、液膜等具有水蒸氣透過功能的膜，利用半導(dǎo)體制冷器2中產(chǎn)生的高溫和低溫冷媒，對于流入低溫冷媒的膜式液體除濕器23和24中的溶液通道250的溶液用于吸收水分進(jìn)行除濕，而對于流入高溫冷媒的膜式液體除濕器23和24中的溶液通道250的溶液用于釋放水分進(jìn)行加濕。而在實際使用過程中，通常儲物室內(nèi)的濕度會過大而產(chǎn)生霜凍現(xiàn)象，則將制冷的所述膜式液體除濕器23和24設(shè)置在儲物室中，將加熱的所述膜式液體除濕器23和24、所述中間換熱器25、所述第二水泵27和兩個所述溶液泵26設(shè)置在所述機(jī)倉中。

本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體制冷式集裝箱的制冷方法，采用上述半導(dǎo)體制冷式集裝箱；所述制冷方法為：

步驟1、氣泵啟動，對支撐氣囊和空氣彈簧充氣，使得在相鄰兩層換熱水墊之間形成儲物空間；

步驟2、第一水泵啟動，將主水箱中被半導(dǎo)體制冷器制冷的水輸送至換熱水墊中進(jìn)行循環(huán)。

步驟3、將待運(yùn)輸?shù)奈锲贩湃氲较噜彽膬蓪訐Q熱水墊之間，并調(diào)節(jié)相鄰兩層換熱水墊之間的空氣彈簧的氣壓，使得物品夾在兩層換熱水墊之間。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。