多溫控冷藏集裝箱結構及制冷方式

紀晴

由于單溫控冷藏集裝箱（以下簡稱冷藏箱）不能同時滿足有不同冷藏溫度要求貨物的存儲需求，在當前冷鏈物流產品多樣化的前提下，多溫控冷藏箱更加符合冷鏈物流的新特點。同時，多溫控冷藏箱的應用有利于節(jié)約物流成本、整合物流資源，是冷鏈物流發(fā)展的新趨勢。本文從冷藏箱箱體結構和制冷系統(tǒng)等方面入手，分析多溫控冷藏箱在多溫度控制領域的應用情況。

1 多溫控冷藏箱的優(yōu)點

冷藏箱在物流系統(tǒng)中的廣泛應用給人們的日常生活帶來極大便利。目前，大多數(shù)冷藏箱采用單溫制冷方式維持箱內貨物所需的冷藏或冷凍溫度。由于不同的瓜果、蔬菜對冷藏溫度有著不同的要求，不適宜的冷藏溫度會影響儲藏效果，加速瓜果、蔬菜營養(yǎng)的流失。單溫制冷方式不能滿足冷藏箱同時冷藏和冷凍貨物的要求，其在滿足小批量、多品種冷鏈物流需求上的短板明顯。

多溫控冷藏箱彌補了上述單溫控冷藏箱的缺陷，能夠同時實現(xiàn)冷藏和冷凍控制，滿足冷藏箱同時存儲、運輸有不同冷藏溫度需求貨物的需要，為日益繁榮的冷鏈物流業(yè)帶來新的生機。多溫控冷藏箱的優(yōu)點主要體現(xiàn)在提升冷鏈運輸、存儲效率及提高冷藏箱利用率等方面。多溫控冷藏箱的基本工作原理與家用冰箱相同，即將冷藏箱的內部空間根據(jù)需要分隔成多個儲藏室，分別對各儲藏室進行單獨的溫度控制，從而滿足不同貨物的冷藏或冷凍需求。多溫控冷藏箱大致可分為雙溫冷藏箱、三溫冷藏箱和多溫冷藏箱，其中，應用比較多的是雙溫冷藏箱，其次為三溫冷藏箱。

2 多溫控冷藏箱結構

多溫控冷藏箱通常采用固定式隔板或可移動式隔板進行內部分隔。采用固定式隔板分隔的箱室的大小無法調整。采用可移動式隔板的好處在于，可以根據(jù)不同貨物的裝載量調整各箱室空間大小，使用起來更加靈活、便利（見圖1）；其缺點是密封性不如固定式隔板好，容易造成各箱室間串味及熱量流失?？梢苿邮礁舭蹇煞譃橛搀w可移動式隔板（見圖2）和軟體可移動式隔板（見圖3）。軟體可移動式隔板具有輕便、密封性好（特別是易于密封箱內拐角處）等優(yōu)點，但其結構強度不如硬體可移動式隔板。隔板在冷藏箱內的布置形式通常有橫向分隔和縱向分隔2種形式（見圖4）。隔板形式及箱內分隔形式的選擇需要綜合考慮冷藏箱具體使用工況、所裝載貨物的外形和大小等多種因素。

多溫控冷藏箱除設置常規(guī)的后端門外，一般還在側板上或其他便于貨物裝卸進出處額外設置1扇門（見圖5），其主要目的是保證各箱室能夠獨立裝卸，互不干擾。

3 多溫控冷藏箱制冷方式

多溫控冷藏箱制冷方式通常有單循環(huán)制冷、雙循環(huán)制冷（或多循環(huán)制冷）等方式。單循環(huán)制冷系統(tǒng)內只有1個蒸發(fā)器，由其帶動冷藏和冷凍2個箱室制冷；當冷機運行時，2個箱室同時制冷，只要其中一個箱室出現(xiàn)溫差，壓縮機便開始工作，此時其他箱室也被迫制冷，從而使冷氣經過整個箱體大循環(huán)。這種循環(huán)制冷模式容易造成冷機壓縮機頻繁啟動，且噪聲和耗電量大，制冷不均勻，特別是在同時有冷藏和冷凍箱室的情況下，冷凍箱室往往會出現(xiàn)過冷現(xiàn)象。雙循環(huán)制冷系統(tǒng)內有2個蒸發(fā)器，分別安裝于2個箱室內，由電磁閥控制冷液流向，從而達到各箱室單獨制冷的效果，且溫度控制更加精確。雙循環(huán)制冷方式的制冷能力更強，且節(jié)能效果優(yōu)于單循環(huán)制冷方式，目前，大多數(shù)多溫控冷藏箱采用雙循環(huán)制冷方式進行多溫控制。考慮到集裝箱的容積相對較大，為保證箱室內均勻制冷，蒸發(fā)器采用風冷形式進行制冷，即通過蒸發(fā)器內的風扇將冷氣送到各處，并通過回風口進行強制制冷循環(huán)，保證各處溫度均衡。為保證冷氣能夠到達箱內各處，蒸發(fā)器不能安裝在箱內的死角，并且應盡量讓出風口朝著相對狹長的方向而不是較寬的方向，以避開送風盲點。

單循環(huán)和雙循環(huán)制冷方式均由1臺主機控制，主機在整個制冷系統(tǒng)中處于核心位置，維持整個系統(tǒng)的運行并提供能量。目前，用于冷藏箱的冷機品種繁多，從大類上可分為海運冷機和車用冷機。多溫控冷藏箱主要用于陸路運輸，因此，一般采用車用冷機與之配套。車用冷機分為拖車機組冷機和卡車機組冷機?？ㄜ嚈C組冷機的制冷系統(tǒng)分為非獨立式（車驅動）和獨立式（自驅動）：非獨立式冷機使用卡車的發(fā)動機來驅動制冷機組的壓縮機或驅動發(fā)電機，通過發(fā)電機來驅動制冷機組的壓縮機；獨立式冷機自帶發(fā)動機（通常為柴油發(fā)動機），以此來獨立驅動制冷系統(tǒng)，無須借助車輛的發(fā)動機。非獨立式機組由于不自帶發(fā)動機，其制冷能力有限，尤其在堵車和怠速情況下的制冷效果減弱，特別是一旦卡車發(fā)動機發(fā)生故障，非獨立式制冷機組將無法正常工作，這無疑會影響箱內食品的品質，甚至會導致食品變質。鑒于非獨立式冷機存在上述缺點，一般推薦使用獨立式冷機。

制冷機組的結構分為一體機和分體機。一體機將蒸發(fā)器和主機組合在一起，在實施多溫控制時，只須另安裝1臺遠程蒸發(fā)器，通過管道將其與主機連接，同時在冷藏箱的保溫板上開大孔，以便蒸發(fā)器從箱外伸到箱內。在對蒸發(fā)器的布置位置有特殊要求，而一體機不能滿足安裝位置要求的情況下，可以采用分體機（見圖6和圖7）。

4 多溫控冷藏箱冷機選型

陸路冷藏運輸貨物在裝載前通常經過預冷處理，冷機的作用主要是補充由于箱體漏熱而損失的熱量?？筛鶕?jù)冷藏箱的總漏熱量及貨物的呼吸熱（開關門頻繁時還須考慮開門漏熱）來計算冷機的功率。目前，大多數(shù)冷機都能滿足環(huán)境溫度為38℃，箱內溫度為 20℃的制冷要求。根據(jù)冷機供應商提供的冷機參數(shù)及相關經驗值，隨著城市間點對點運輸向規(guī)?；l(fā)展，選配0℃時制冷量為～左右的冷機比較合適；而城市內配送以小批量、多品種、多送貨點為主，選配0℃時制冷量為～左右的冷機比較合適。

5 結束語

多溫控冷藏箱滿足多元化冷鏈物流的需求，對提升物流效率、節(jié)約物流成本和資源有著深遠的意義。多溫控冷藏箱是復雜的系統(tǒng)產品，多溫度控制的實現(xiàn)既需要從箱體本身入手，合理設計、規(guī)劃箱室結構，又要合理選擇與之配套的冷機系統(tǒng)，科學布置蒸發(fā)器，以確保貨物品質，提高運輸質量。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2016-01-03）