專利名稱：一種具有減壓功能的果蔬冷藏保鮮集裝箱的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種果蔬冷藏保鮮集裝箱，特別涉及的是一種具有減壓功能的果
蔬冷藏保鮮集裝箱。
背景技術：
應用集裝箱運輸是上世紀60年代出現(xiàn)的現(xiàn)代化運輸方式。為滿足余缺，供應市場 或國內外貿易，絕大多數(shù)果蔬品種要進行不同距離和時間的運輸，但是果品和蔬菜屬于易 腐難藏生鮮農產品，所以長距離常溫、常壓運輸對保持果蔬的品質和運輸時間就沒有保證。 為此，在果蔬流通中采用了能夠調控溫度的冷藏集裝箱運輸，已經獲得了很好的保鮮效果， 品質得以有效保持，運輸期顯著延長。因此，冷藏集裝箱長距離運輸果品和蔬菜乃是目前比 較先進的生鮮農產品運輸方式。隨著氣調貯藏理論的深入研究和實踐應用，人們發(fā)現(xiàn)在冷 藏基礎上，通過改變貯運環(huán)境中的氣體成分，主要是降低氧濃度并適當提高二氧化碳濃度， 對很多果蔬有顯著延長貯運期、保持果蔬品質的效果。隨著氣調集裝箱的問世，氣調運輸方 式也應用到了果蔬運輸保鮮上。上述所述運輸中的冷藏集裝箱和氣調集裝箱內的大氣壓力 與外界基本相近。 研究表明，果蔬在所需的減壓條件下，即果蔬在具有一定的真空度條件下，果蔬的 田間熱、呼吸熱等熱量會隨真空泵的抽吸而被快速排出箱外，箱內空氣中的各種氣體成分 的分壓也隨箱內壓力的降低相應的迅速下降，故氧氣分壓也迅速降低。因此，人們十分渴望 出現(xiàn)一種具有減壓功能的果蔬冷藏保鮮集裝箱問世。

發(fā)明內容本實用新型目的在于提供一種能夠承受設定的真空度，以實現(xiàn)陸路運輸、鐵路運 輸和海運的快捷置換通用功能，且密封性良好的一種具有減壓功能的果蔬冷藏保鮮集裝 箱。 解決上述問題的技術方案是一種具有減壓功能的果蔬冷藏保鮮集裝箱，所述具 有減壓功能的果蔬冷藏保鮮集裝箱包括減壓冷藏間和設置在減壓冷藏間前端的設備安裝 間；減壓冷藏間內設置有熱交換設備；所述設備安裝間內設置有與減壓冷藏間內熱交換設 備連接的制冷設備、自動控制設備，在設備安裝間內還設置有對減壓冷藏間減壓呈真空狀 態(tài)的減壓系統(tǒng)和間隙啟動減壓系統(tǒng)的新鮮空氣補充系統(tǒng)；在設備安裝間內設置有排除熱交 換設備融霜水的手動排水系統(tǒng)。 本實用新型的有益效果是本實用新型除具有集裝箱運輸果蔬所需低溫的基本功 能外，還可使箱體內的果蔬處于所需的減壓條件下，即果蔬在具有一定的真空度條件，所以 也叫低壓或減壓運輸。在減壓條件下，果蔬的田間熱、呼吸熱等熱量會隨真空泵的抽吸而被 快速排出箱外，箱內空氣中的各種氣體成分的分壓也隨箱內壓力的降低相應的迅速下降， 故氧氣分壓也迅速降低。比如箱內壓力降至1/10大氣壓(10 : 1325千帕)或更低時，就 會對某些貯運的果蔬達到低氧或超低氧的運輸保鮮效果，所以減壓貯運是一種特殊的調節(jié)氣體的貯運方式。與正規(guī)的氣調貯運(CA貯運)相比，減壓貯運還可加速果蔬組織內乙烯 及其它揮發(fā)性氣體的向外擴散，延緩果品、蔬菜組織的衰老，防止組織軟化，減輕果蔬冷害 和貯運過程中的生理病害發(fā)生。果蔬可在集裝箱內實現(xiàn)快速降溫，和快速改變氣體分壓的 同步進行。 正因為減壓貯運果蔬既有與氣調貯運相類似的效果，在一些果蔬上的保鮮效果又 優(yōu)于氣調貯運，所以從事農產品產后貯運保鮮的專家學者，將減壓貯運視為果蔬貯運上的 又一次革命。 如，在陸路運輸使用時，可將產品經預冷后裝入該集裝箱內，然后封閉集裝箱門， 開啟制冷系統(tǒng)，使箱內溫度降至設定的溫度，然后開啟減壓系統(tǒng)，通過真空泵的抽吸，箱內 壓力減低至設定的真空度。在此狀態(tài)下，靠箱體保溫層的隔熱保溫、貨物的蓄冷和箱內形 成的真空度，能維持已經設置的溫度在5 6小時的運輸過程中，溫度上升幅度在小于4°C 的范圍內，結合車輛中途休息，在有380伏電源的地方，給車箱制冷機組通電，使制冷系統(tǒng) 運行，溫度重新降至原先設定的溫度，真空度也恢復至原先的設置值；如果是海運和鐵路運 輸，則利用火車和船上提供的380伏供電電源，可持續(xù)給集裝箱供電，以滿足箱體內溫度恒 定在設定值± 1 °C的溫度范圍內，壓力值恒定在±0. 005Mpa的壓差范圍內。

圖1本實用新型箱體結構及減壓系統(tǒng)各部件連接關系圖； 圖2設備安裝間內的手動排水系統(tǒng)連接關系圖； 圖3設備安裝間內的新鮮空氣補充系統(tǒng)連接關系圖； 圖4制冷和控制系統(tǒng)連接關系圖?！陡綀D中序號說明》 1 :殼體鋼板；2 :聚氨酯發(fā)泡保溫層；3 :矩型槽鋼網狀支撐架；4 :不銹鋼板內防護 層；5進出貨物密封門；6 :冷風機；7 :制冷冷凝壓縮機組；8 :集水盤；9 :排水管道；10 :排 水貯水箱；11 :進水截止閥；12 :平衡截止閥；13 :放水截止閥；14 :溫度傳感器；15 :PLC控 制器；16 :交流接觸器；17 :程序連接口 ；18 :真空泵；19 :電磁真空帶充氣閥；20 :水汽分離 器；21 :集裝箱真空管路出口 ；22 :水汽分離器氣體進口 ；23 :水汽分離器氣體出口 ；24 :壓 力傳感器；25 :真空度表；26 :補氣電磁閥；27 :轉子流量計；28 :時間繼電器；29 :氣體進 口 ；30 :減壓冷藏間；31 :設備安裝間。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例進一步詳述。 圖1本實用新型箱體結構及減壓系統(tǒng)各部件連接關系圖；圖2設備安裝間內的手 動排水系統(tǒng)連接關系圖；圖3設備安裝間內的新鮮空氣補充系統(tǒng)連接關系圖；圖4制冷和 控制系統(tǒng)連接關系圖。 本實用新型提供一種具有減壓功能的果蔬冷藏保鮮集裝箱，所述具有減壓功能的 果蔬冷藏保鮮集裝箱包括減壓冷藏間30和設置在減壓冷藏間前端的設備安裝間31。 所述減壓冷藏間30內設置有熱交換設備；所述設備安裝間31內設置有與減壓冷 藏間30內熱交換設備連接的制冷設備、自動控制設備，在設備安裝間31內還設置有對減壓冷藏間30減壓呈真空狀態(tài)的減壓系統(tǒng)和間隙啟動減壓系統(tǒng)的新鮮空氣補充系統(tǒng)；在設備 安裝間31內還設置有排除熱交換設備融霜水的手動排水系統(tǒng)。 如圖1所示，所述減壓冷藏間30壁板具有承壓、保溫結構，該結構包括位于外層 的殼體鋼板1 ;位于內層的不銹鋼板內防護層4 ;設置在殼體鋼板1和不銹鋼板內防護層4 之間的矩型槽鋼網狀支撐架3，在矩型槽鋼網狀支撐架3間隙填充有聚氨酯發(fā)泡保溫層2。 更具體說，所述減壓功能的果蔬冷藏保鮮集裝箱的箱體由殼體鋼板1、聚氨酯發(fā)泡 保溫層2、矩型槽鋼網狀支撐架3、不銹鋼板內防護層4、進出貨物密封門5構成。能耐受 0. 085Mpa以上的真空度不變形，結構氣密性24小時因泄露壓力上升不大于0. 005Mpa。 如圖1所示，所述減壓系統(tǒng)包括真空泵18、水汽分離器20、集裝箱真空管路出口 21、水汽分離器氣體進口 22、水汽分離器氣體出口 23和電磁真空帶充氣閥19。所述真空泵 18的一端連接電磁真空帶充氣閥19，電磁真空帶充氣閥19的另一端連接在水汽分離器20 上的水汽分離器氣體出口 23，在水汽分離器20上設置的氣體進口 22與集裝箱真空管路出 口 21連接，所述集裝箱真空管路出口 21安裝在減壓冷藏間30上。 如圖2所示，所述手動排水系統(tǒng)包括排水貯水箱10和與排水貯水箱10相連的進 水截止閥11、平衡截止閥12、放水截止閥13。所述排水貯水箱10通過管路連接位于減壓冷 藏間30內的集水盤8，集水盤8容納其上面冷風機6的融霜水。 所述冷風機6是制冷系統(tǒng)的熱交換設備，其安裝在減壓冷藏間30內并靠近設備安 裝間31。冷風機6的作用是將果蔬冷藏保鮮集裝箱內果蔬的熱量以及外界傳入箱內的熱 量，通過冷風機內制冷劑的相變運送至箱外。 所述設備安裝間31內安裝的制冷冷凝壓縮機組7通過管路與冷風機6組成密閉 循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)的降溫。果蔬冷藏保鮮集裝箱內溫度的控制是自動的，可根據(jù)運輸產品 的不同設置不同適宜的溫度?？刂齐娐酚裳b置在果蔬冷藏保鮮集裝箱內的溫度傳感器14、 Siemens S7-200PLC控制器15和交流接觸器16組成控制電路。PLC控制器15上的程序連 接口 17是用作連接微機設置和修改溫度和壓力參數(shù)的。 如圖3所示，所述新鮮空氣補充系統(tǒng)包括補氣電磁閥26、轉子流量計27、時間繼 電器28、與減壓冷藏間30連接的氣體進口 29和控制電路。所述補氣電磁閥26的一端與氣 體進口 29連接，補氣電磁閥26的另兩端分別連接轉子流量計27和時間繼電器28，時間繼 電器28控制補氣電磁閥26定時啟閉。 下面對本實用新型的工作過程進行說明 所運輸?shù)墓哌m宜運輸溫度為ot:左右時，果蔬冷藏保鮮集裝箱內的減壓冷藏間
30內安裝的冷風機6在運行過程中，在其傳熱面上不斷結霜，會影響熱交換效率，減慢降溫 速度，為此必須定期融霜。并將冷風機6下面設置的集水盤8內所貯的水通過排水管道9 排出減壓冷藏間30。然而，當減壓冷藏間內在減壓狀態(tài)下向箱外排水時，排水管道9就不能 與箱外直通，否則減壓冷藏間內低壓就不能維持。而必須通過具有一定強度設計的排水貯 水箱10，以及和排水貯水箱10相連的進水截止閥11、平衡截止閥12和放水截止閥13組成 的排水系統(tǒng)，可實現(xiàn)在負壓條件下排出集水盤8內的積水，而不影響集裝箱內的真空度。 如圖2所示，排水系統(tǒng)具體排水步驟為在排水階段，與排水貯水箱IO相連通的 進水截止閥11處于開啟狀態(tài)，由于排水管9與排水貯水箱10通過進水截止閥11及管路連 通，減壓冷藏間30內的壓力與排水貯水箱10內的壓力相等，當減壓冷藏間30內的壓力降
5到低壓狀態(tài)時，排水貯水箱IO內的壓力也降至相同的降壓，由于集水盤8設置高度要顯著 高于排水貯水箱10，所以積水靠重力作用流入排水貯水箱。經過一段時間，要排放排水貯水 箱10內的貯水時，首先要將進水截止閥11處于關閉狀態(tài)，以切斷減壓冷藏間30空間與排 水貯水箱的通道。然后緩慢開啟平衡截止閥12，使排水貯水箱10內的壓力與外界大氣壓相 平衡，再打開排水閥13，貯水就會從排水貯水箱10內放出。當貯水放畢后，關閉平衡截止閥 12、放水截止閥13，開啟進水截止閥ll，使排水貯水箱10繼續(xù)處于貯水狀態(tài)。 如圖2所示，實現(xiàn)減壓冷藏間30內減壓是通過裝置在設備安裝間內的真空泵18、 水汽分離器20、集裝箱真空管路出口 21、水汽分離器氣體進口 22，水汽分離器氣體出口 23 和電磁真空帶充氣閥19。壓力自動控制部分由Siemens S7-200PLC控制器15、交流接觸器 16、壓力傳感器24組成的控制電路。真空度表25用以直接觀察減壓冷藏間30內真空度。 程序連接口 17是用作連接微機設置和修改壓力和溫度參數(shù)的。 所述減壓冷藏間30內減壓操作的具體步驟為根據(jù)設定的壓力(真空度)參數(shù)和 壓力傳感器24測得的數(shù)據(jù)，Siemens S7-200PLC控制器15發(fā)出通斷指令，通過交流接觸器 16的閉合和斷開，實現(xiàn)真空泵18的開停。真空泵運行時，電磁真空帶充氣閥19處于開啟狀 態(tài)，減壓冷藏間30內空氣從集裝箱真空管路出口 21經連接管道和水汽分離器氣體進口 22 進入水汽分離器20，將其中含有的水分去除，再進入真空泵18，排入外界環(huán)境中，從而使減 壓冷藏間30內降壓。水汽分離器20是防止真空泵18在抽氣過程中將水汽帶入真空泵內， 使真空泵內潤滑油變質而影響真空泵的正常運行，電磁真空帶充氣閥19的作用是當真空 泵18停止運行時，電磁真空帶充氣閥19可自動嚴密切斷連接真空泵和減壓冷藏間30的抽 吸管路，避免潤滑油返吸回減壓冷藏間30內，或油產生的異味吸回減壓冷藏間30內。 如圖3所示，設備安裝間31安裝的補氣電磁閥26、轉子流量計27和控制補氣電磁 閥26啟閉的時間繼電器28組成新鮮空氣補充系統(tǒng)，可定時向減壓狀態(tài)下的減壓冷藏間30 內補充可調控量的新鮮空氣。 所述減壓冷藏間30內補充氣體的具體步驟為按照需求，通過時間繼電器28設定 補氣的時間間隙和每次補氣的時間，由時間繼電器28控制補氣電磁閥26的啟閉。當補氣電 磁閥26開啟時，由于減壓冷藏間30內處于低壓狀態(tài)，所以外界空氣會通過氣體進口 29進 入減壓冷藏間30內，進入空氣的體積可通過轉子流量計27進行計量。補充新鮮空氣的目 的是使減壓冷藏間內壓力間斷升高，從而促使真空泵間隙啟動，以不斷排除減壓冷藏間30 內積累的乙烯、乙醛和過高的二氧化碳等有害氣體。
權利要求一種具有減壓功能的果蔬冷藏保鮮集裝箱，所述具有減壓功能的果蔬冷藏保鮮集裝箱包括減壓冷藏間(30)和設置在減壓冷藏間前端的設備安裝間(31)；減壓冷藏間(30)內設置有熱交換設備；所述設備安裝間(31)內設置有與減壓冷藏間(30)內熱交換設備連接的制冷設備、自動控制設備，其特征在于，在設備安裝間(31)內還設置有對減壓冷藏間(30)減壓呈真空狀態(tài)的減壓系統(tǒng)和間隙啟動減壓系統(tǒng)的新鮮空氣補充系統(tǒng)；在設備安裝間(31)內設置有排除熱交換設備融霜水的手動排水系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權利要求1中所述的一種具有減壓功能的果蔬冷藏保鮮集裝箱，其特征在于， 所述減壓系統(tǒng)包括真空泵(18)、水汽分離器(20)、集裝箱真空管路出口 (21)、水汽分離器 氣體進口 (22)、水汽分離器氣體出口 (23)、電磁真空帶充氣閥(19);所述真空泵(18)的一 端連接電磁真空帶充氣閥(19)，電磁真空帶充氣閥(19)的另一端連接在水汽分離器(20) 上的水汽分離器氣體出口 (23)，水汽分離器(20)上設置的氣體進口 (22)與集裝箱真空管 路出口 (21)連接，所述集裝箱真空管路出口 (21)安裝在減壓冷藏間(30)上。
3. 根據(jù)權利要求l中所述的一種具有減壓功能的果蔬冷藏保鮮集裝箱，其特征在于， 所述手動排水系統(tǒng)包括排水貯水箱(10)和與排水貯水箱(10)相連的進水截止閥(11)、 平衡截止閥(12)、放水截止閥(13);所述排水貯水箱(10)通過管路連接位于減壓冷藏間 (30)內的集水盤(8)，集水盤(8)容納其上面冷風機(6)的融霜水。
4. 根據(jù)權利要求1中所述的一種具有減壓功能的果蔬冷藏保鮮集裝箱，其特征在于， 所述新鮮空氣補充系統(tǒng)包括補氣電磁閥(26)、轉子流量計(27)、時間繼電器(28)、與減壓 冷藏間(30)連接的氣體進口 (29)和控制電路；補氣電磁閥(26)的一端與氣體進口 (29) 連接，補氣電磁閥(26)的另兩端分別連接轉子流量計(27)、時間繼電器(28)，時間繼電器 (28)控制補氣電磁閥(26)定時啟閉。
5. 根據(jù)權利要求1中所述的一種具有減壓功能的果蔬冷藏保鮮集裝箱，其特征在于， 所述減壓冷藏間(30)壁板具有承壓、保溫結構，該結構包括位于外層的殼體鋼板(1)、位 于內層的不銹鋼板內防護層(4)、設置在殼體鋼板(1)和不銹鋼板內防護層(4)之間的矩型 槽鋼網狀支撐架(3)，在矩型槽鋼網狀支撐架(3)間隙填充有聚氨酯發(fā)泡保溫層(2)。
專利摘要本實用新型公開一種具有減壓功能的果蔬冷藏保鮮集裝箱，其結構包括減壓冷藏間和設備安裝間；減壓冷藏間內有熱交換設備；設備安裝間內有制冷設備、自動控制設備和排除熱交換設備融霜水的手動排水系統(tǒng)，在設備安裝間內還有對減壓冷藏間減壓呈真空狀態(tài)的減壓系統(tǒng)和新鮮空氣補充系統(tǒng)。本實用新型有益效果是果蔬在低氧或超低氧特殊的調節(jié)氣體的貯運方式下運輸保鮮效果好，與正規(guī)的氣調貯運相比，減壓貯運能加速果蔬組織內乙烯及其它揮發(fā)性氣體向外擴散，延緩果品、蔬菜組織衰老，防止組織軟化，減輕果蔬冷害和貯運過程中生理病害發(fā)生。果蔬在減壓冷藏間內實現(xiàn)快速降溫，快速改變氣體分壓的同步進行。
文檔編號B65D88/74GK201458112SQ200920098088
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權日2009年7月30日
發(fā)明者王文生, 董成虎, 陳存坤 申請人:國家農產品保鮮工程技術研究中心(天津)