本發(fā)明涉及冷鏈制冷設(shè)備,尤其涉及一種磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車及制冷方法。
背景技術(shù):
目前,貨物的運(yùn)輸和存儲(chǔ)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)輸車體和冷庫,而針對貨物在運(yùn)輸或存儲(chǔ)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,通常采用在車體上配置制冷系統(tǒng),中國專利號(hào)201610013719.8公開了一種基于磁制冷的冷鏈車廂空間定點(diǎn)降溫裝置采用磁制冷機(jī)組對車廂內(nèi)的物品進(jìn)行制冷,磁制冷機(jī)組產(chǎn)生的冷量通過冷氣導(dǎo)管(冷端散熱器)以吹冷風(fēng)方式對車體內(nèi)部進(jìn)行制冷。但是,在實(shí)際使用過程中,車體體內(nèi)的溫度存在分布不均的現(xiàn)象;與此同時(shí),在冷鏈運(yùn)輸或存儲(chǔ)過程中,被冷藏的物品也容易因震動(dòng)而發(fā)生損壞。如何設(shè)計(jì)一種制冷效果好且存儲(chǔ)安全性高的磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車是本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車及制冷方法,實(shí)現(xiàn)提高磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車的制冷效果和存儲(chǔ)安全性。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是,一種磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車,包括車體和磁制冷機(jī)組,所述車體設(shè)置有機(jī)倉和貨箱,所述磁制冷機(jī)組包括連接在一起的磁制冷床、熱端散熱器、第一熱交換液驅(qū)動(dòng)泵和冷端散熱器,其特征在于,還包括水冷模組,所述水冷模組包括水箱、水泵、多層換熱水墊和氣泵,所述換熱水墊中分布有多個(gè)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)的電磁閥與所述水泵連接,所述回水口通過對應(yīng)的電磁閥與所述水箱連接,所述水泵與所述水箱連接,所述換熱水墊的下部設(shè)置有多個(gè)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;所述冷端散熱器位于所述水箱中,所述磁制冷機(jī)組、所述水箱、所述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貨箱中。
本發(fā)明還提供一種磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車的制冷方法,采用上述磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車;所述制冷方法為:
步驟1、氣泵啟動(dòng),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(chǔ)物空間;
步驟2、水泵啟動(dòng),將水箱中被磁制冷機(jī)組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)明提供的磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車及制冷方法,通過采用水冷模組對車體中的物品進(jìn)行制冷,磁制冷機(jī)組對水箱中的水進(jìn)行制冷后,水箱中的水經(jīng)由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(shí),換熱水墊中的水循環(huán)流動(dòng),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(chǔ)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(dòng),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(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)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(shí)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(dòng)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)明磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車實(shí)施例中換熱水墊的結(jié)構(gòu)示意圖一;
圖3為本發(fā)明磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車實(shí)施例中換熱水墊的結(jié)構(gòu)示意圖二;
圖4為本發(fā)明磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車實(shí)施例中水囊的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車實(shí)施例中磁制冷機(jī)組的原理圖;
圖6為本發(fā)明磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車實(shí)施例中水冷模組的原理圖;
圖7為本發(fā)明磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車實(shí)施例中膜式液體除濕器的主視圖;
圖8為本發(fā)明磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車實(shí)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(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)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(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)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(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)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(shí)施例磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車,包括車體1和磁制冷機(jī)組2,所述車體1設(shè)置有機(jī)倉11和貨箱12,所述磁制冷機(jī)組包括連接在一起的磁制冷床21、熱端散熱器22、第一熱交換液驅(qū)動(dòng)泵23和冷端散熱器24,其中,磁制冷床21配置有磁場系統(tǒng),磁制冷床21中填充中磁工質(zhì),通過磁場系統(tǒng)對磁制冷床進(jìn)行勵(lì)磁和消磁,以實(shí)現(xiàn)磁制冷床中的磁工質(zhì)制冷和制熱,而通過第一熱交換液驅(qū)動(dòng)泵23驅(qū)動(dòng)磁制冷床21中的冷媒進(jìn)入流出熱端散熱器22和冷端散熱器24,本實(shí)施例對磁制冷機(jī)組的具體表型實(shí)體不做限制。本實(shí)施例磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車,還包括水冷模組3,所述水冷模組3包括水箱31、水泵32、多層換熱水墊33和氣泵34,所述換熱水墊33中分布有多個(gè)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)的電磁閥與所述水泵32連接,所述回水口通過對應(yīng)的電磁閥與所述水箱31連接,所述水泵32與所述水箱31連接,所述換熱水墊33的下部設(shè)置有多個(gè)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34連接,多層所述換熱水墊33堆疊在一起;所述冷端散熱器24位于所述水箱31中,所述磁制冷機(jī)組2、所述水箱31、所述水泵32和所述氣泵34位于所述機(jī)倉11中,所述換熱水墊33位于所述貨箱12中。
具體而言,本實(shí)施例磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車?yán)么胖评錂C(jī)組2磁制冷床21中產(chǎn)生的冷量通過冷端散熱器24釋放到水箱31中,對水箱31中的制冷溶液進(jìn)行制冷,水箱31中的制冷溶液經(jīng)由水泵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)行熱交換對貨箱12中的物品進(jìn)行制冷后流回到水箱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(dòng),同時(shí),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(gè)換熱水墊33支撐間隔開,從而在兩個(gè)相鄰的換熱水墊33之間形成儲(chǔ)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)貨箱12中所儲(chǔ)物的物品的儲(chǔ)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(shí)施例對水箱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(gè)相互獨(dú)立的水囊331,每個(gè)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(gè)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34連接。具體的,在實(shí)際使用過程中,根據(jù)儲(chǔ)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(chǔ)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(gè)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(gè)透水縫隙3310。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流回到水箱31實(shí)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(gè)部分均勻分布,優(yōu)選的,多個(gè)所述透水縫隙3310沿水流流動(dòng)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(dòng)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(gè)紊流氣齒351,相鄰兩個(gè)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(gè)部位的水量分布,確保各個(gè)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)貨箱12中的濕度,以滿足特殊物品的儲(chǔ)存要求,如圖5、圖7、圖8和圖9所示,所述磁制冷機(jī)組還包括除濕模塊,所述除濕模塊包括兩個(gè)膜式液體除濕器25、中間換熱器26、第二熱交換液驅(qū)動(dòng)泵27和兩個(gè)溶液泵28,所述中間換熱器26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25包括冷媒管251、保護(hù)膜252和加除濕膜253,所述冷媒管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;兩個(gè)所述冷媒管251之間連接有所述第二熱交換液驅(qū)動(dòng)泵27,一所述冷媒管25通過電子閥(未標(biāo)記)與所述磁制冷床21的一端口連接,另一所述冷媒管251通過電子閥與所述磁制冷床21的另一端口連接;其中一所述溶液通道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,另一所述溶液通道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28。具體的,在實(shí)際使用過程中,兩個(gè)膜式液體除濕器25中的冷媒管251與磁制冷床21連接形成冷媒流動(dòng)回路,而兩個(gè)膜式液體除濕器25中的溶液通道250用于供溶液流動(dòng),保護(hù)膜252將隔絕溶液與冷媒管251的表面接觸,以保護(hù)冷媒管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。冷媒管251一方面用于冷媒的熱交換,另一方面冷媒管251利用其內(nèi)部流動(dòng)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(shí)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25在實(shí)現(xiàn)冷媒熱交換的同時(shí),還集成有溶液除濕功能;優(yōu)選的,冷媒管251上還設(shè)置有翅片254,翅片254開設(shè)有多個(gè)脹管孔255,冷媒管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(dòng)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(dòng),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,在冷媒管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(dòng)。其中,膜式液體除濕器25基于溶解-擴(kuò)散機(jī)理,主要利用溶液的濃度來實(shí)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,利用磁制冷機(jī)組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25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25中的溶液通道250的溶液用于釋放水分進(jìn)行加濕。而在實(shí)際使用過程中,通常貨箱內(nèi)的濕度會(huì)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25設(shè)置在貨箱中,將加熱的所述膜式液體除濕器25、所述中間換熱器26、所述第二熱交換液驅(qū)動(dòng)泵27和兩個(gè)所述溶液泵28設(shè)置在所述機(jī)倉中。
本發(fā)明還提供一種磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車的制冷方法,采用上述磁制冷式冷鏈運(yùn)輸車;所述制冷方法為:
步驟1、氣泵啟動(dòng),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(chǔ)物空間;
步驟2、水泵啟動(dòng),將水箱中被磁制冷機(jī)組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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。