本发明属于果蔬运输技术领域，具体涉及一种移动式果蔬批量预冷装置及方法。
背景技术：
近年来，随着经济的快速发展，人民对饮食结构的要求也随之提高，对于果蔬产品已不满足于吃得上，而且要吃得好，“新鲜”成为果蔬产品的价值所在。但是，果蔬被采收后依然是一个活的生命体，因其呼吸作用会产生大量的呼吸热，如果不能快速的将这些呼吸热量带走，并将果蔬的品温降低到足够低的温度，那么在运输和贮藏过程中果蔬就会因呼吸热的积累而出现品温过高，呼吸作用旺盛，最终会导致养分和水分快速消耗，产品品质下降，甚至腐烂变质。长期以来，对果蔬采收后的物流技术研究多集中在果蔬贮藏保鲜领域，而忽视了对于“最先一公里”的技术研究。所谓“最先一公里”技术指果蔬采收以后，尽可能快的对果蔬进行预冷，尽快带走呼吸热，使果蔬的品温以最快的速度降低，使果蔬呼吸强度维持在一个很低的水平，进而可以大大延长果蔬的保鲜和贮藏周期。
目前，广泛应用于果蔬预冷的技术有冷库预冷、压差预冷、真空预冷和水预冷等。冷库预冷需要有较大规模的冷库，预冷速度最慢，且冷库无法移动，无法第一时间对果蔬进行预冷操作；真空预冷速度快，但设备成本高，单次预冷量很小；水预冷速度也较快，因为采用水作为介质，因此对水源有要求，同时由于水会造成果蔬间的交叉污染，也容易引起果蔬的腐烂，因此应用受到极大限制。压差预冷是利用风机产生静压差，通过有序的码放方式(通常为u字型或口字型)使果蔬堆垛两侧产生静压差，同时使用不透风覆盖物将堆垛上方覆盖，使冷风强制从果蔬包装箱侧面通过，使果蔬降温的一种预冷方式。
现有技术的缺陷在于以下几点：
(1)应用的压差预冷设备普遍采用卷帘的方式对码垛果蔬上方进行覆盖，这种方式的最大问题是货物不能码放太高，不能超过预冷风机的上部，同时不能高于卷帘的安置位置，所以通常预冷货物的堆放量只有预冷厢体体积的一半以内，造成箱体空间的浪费；
(2)现有压差预冷设备的风机通常位于预冷厢的前侧，这样会造成的一个问题是靠近风机的果蔬包装箱静压差大，风速快，预冷速度快，而离风机远果蔬包装箱静压差小，风速慢，预冷速度慢，会造成预冷不均匀，严重时可能会造成冷害的发生，影响果蔬产品的质量。
技术实现要素：
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种移动式果蔬批量预冷装置及方法，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种移动式果蔬批量预冷装置，包括：预冷厢体，以及设置在所述预冷厢体内的压差预冷系统；所述压差预冷系统包括离心风机、蒸发器和可调式挡风板；所述离心风机和蒸发器分别设置在预冷厢体内的顶部，所述离心风机嵌入在蒸发器中间，所述离心风机的出风口设置在侧面，且所述离心风机的进风口设置在下面，所述可调式挡风板位于离心风机的下方，所述预冷果蔬位于可调式挡风板的下方。
进一步的，所述装置还包括设置在所述预冷厢体内的制冷系统，且所述制冷系统设置在所述预冷厢体前端，所述制冷系统包括：压缩机、冷凝器、膨胀阀、轴流风机、高压储液器、干燥过滤器、视液镜、电磁阀和球阀。
进一步的，所述装置还包括电控系统；所述压差预冷系统和制冷系统均由电控系统进行供电和电性控制。
进一步的，所述装置还包括湿度调控系统；所述湿度调控系统包括：第一温湿度传感器和第二温湿度传感器，所述第一温湿度传感器设置于预冷果蔬内，所述第二温湿度传感器设置于离心风机的出风口处。
进一步的，所述装置还包括雾化加湿器，所述雾化加湿器设置在离心风机的出风口处。
第二方面，本发明提供一种移动式果蔬批量预冷方法，包括：
s1：通过启动电控系统为预冷装置上电，开启制冷和压差预冷程序；
s2：获取果蔬的厢内温度阈值、预冷温度阈值和预冷时间阈值；
s3：采集果蔬温度并与厢内温度阈值对比，当厢内温度达到厢内温度阈值时，停止制冷，继续运行压差预冷程序；
s4：采集果蔬温度和压差预冷程序的运行时间并与预冷温度阈值和预冷时间阈值对比：当所述果蔬温度达到预冷温度阈值或所述运行时间达到预冷时间阈值时，停止运行制冷和压差预冷程序。
进一步的，所述方法还包括：
获取果蔬的湿度阈值；
采集厢内湿度和果蔬的湿度并与所述湿度阈值对比：当厢内湿度低于湿度阈值时，启动加湿器；当所述果蔬的湿度超过湿度阈值时，加湿器停止运行。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的一种移动式果蔬批量预冷装置及方法，本装置采用集装箱式外形设计，便于移动运输和吊装，可通过车辆运输到田间地头进行预冷；所述蒸发器、离心风机和挡风板采用顶部设计，可以保证预冷厢内各个位置的包装箱两侧静压差一致，风速一致，预冷速度或效果一致，同时不占用箱内的有效空间，节省了约三分之一的有效空间，同时货物可以一直码放到接近箱体顶部，可最大限度的利用箱内空间；通过挡风板将包装箱的上部密封，防止冷风从包装箱与风机直接的间隙通过，可以保证冷风高效的从包装箱外侧进入内侧，带走果蔬的呼吸热；通过雾化加湿器提高厢内湿度，减少因失水造成的果蔬重量损失和品相下降。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明一个实施例的装置的剖面示意图。
图2是本发明一个实施例的果蔬货物码放位置的示意图。
图3是本发明一个实施例的方法的示意性流程框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种移动式果蔬批量预冷装置，包括：预冷厢体，以及设置在所述预冷厢体内的压差预冷系统、制冷系统、湿度调控系统和雾化加湿器；所述压差预冷系统包括离心风机、蒸发器和可调式挡风板；所述离心风机和蒸发器分别设置在预冷厢体内的顶部，所述离心风机嵌入在蒸发器中间，所述离心风机的出风口设置在侧面，且所述离心风机的进风口设置在下面，所述可调式挡风板位于离心风机的下方，所述预冷果蔬位于可调式挡风板的下方。所述制冷系统设置在所述预冷厢体前端，所述制冷系统包括：压缩机、冷凝器、膨胀阀、轴流风机、高压储液器、干燥过滤器、视液镜、电磁阀和球阀；所述雾化加湿器设置在离心风机的出风口处
所述装置还包括电控系统；所述压差预冷系统和制冷系统均由电控系统进行供电和电性控制；所述湿度调控系统包括：第一温湿度传感器和第二温湿度传感器，所述第一温湿度传感器设置于预冷果蔬内，所述第二温湿度传感器设置于离心风机的出风口处。
如图2所示，根据所述预冷厢体的结构，果蔬货物的装载工作如下：将苹果采收后装入带有通风孔的包装箱，包装箱可码放到物流托盘上再用叉车运至预冷厢内，在预冷厢内包装箱需按照图1要求进行码垛成u字型，包装箱一侧紧贴前段内壁码放，中间需留出风道，两侧也需流出至少各20厘米的风道。码垛高度可一直达到预顶部冷风机下沿；除预留风道外，预冷厢体内可全部码放货物；按照40英尺集装箱尺寸测算，单次预冷果蔬货物量可达到8吨，大大高于现有预冷设备的装载效率。
所述装置的启动工作如下：将预冷风机两侧挡风板放下，调整挡风板使包装箱与顶部风机之间的间隙被完全遮挡；将第一温湿度传感器的探头分别放入四个包装箱(尽量分散)内，将第二温湿度传感器分别悬挂于四个风机出口处，关闭预冷厢舱门，打开电控系统；为整体装置供电，压差预冷系统与制冷系统在电控系统的控制下开始压差预冷程序。
所述装置的运行工作如下：由于包装箱u字型码垛后与箱壁形成了中间空的密闭空间，当离心风机启动后，将空气从底部吸入，然后从侧面吹出，会在中间风道(即包装箱内侧)形成负压，这样包装箱外侧与内侧之间就形成了一个静压差，经蒸发器冷却后的冷风由于压差的影响会从包装箱外侧强制通过包装箱，形成一个高效的风循环系统，快速实现包装箱内果品的热交换降温。第二温湿度传感器检测的厢内湿度低于80％时，加湿器自动启动，以雾化方式进行加湿，当第二温湿度传感器检测的果蔬的湿度超过80％后，加湿器停止运行。
图3是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中，图3执行主体可以为一种移动式果蔬批量预冷装置。
如图3所示，该方法包括：
s1：通过启动电控系统为预冷装置上电，开启制冷和压差预冷程序；
s2：获取果蔬的厢内温度阈值、预冷温度阈值和预冷时间阈值；
s3：采集果蔬温度并与厢内温度阈值对比，当厢内温度达到厢内温度阈值时，停止制冷，继续运行压差预冷程序；
s4：采集果蔬温度和压差预冷程序的运行时间并与预冷温度阈值和预冷时间阈值对比：当所述果蔬温度达到预冷温度阈值或所述运行时间达到预冷时间阈值时，停止运行制冷和压差预冷程序。
可选的，作为本申请的一个实施例，所述方法还包括：
获取果蔬的湿度阈值；
采集厢内湿度和果蔬的湿度并与所述湿度阈值对比：当厢内湿度低于湿度阈值时，启动加湿器；当所述果蔬的湿度超过湿度阈值时，加湿器停止运行。
为了便于对本发明的理解，下面以本发明一种移动式果蔬批量预冷方法的原理，结合实施例中利用果蔬批量预冷装置进行操作的过程，对本发明提供的一种移动式果蔬批量预冷方法做进一步的描述。
具体的，所述移动式果蔬批量预冷方法包括：
(1)将移动式果蔬预冷装置通过集装箱运输车辆运至预冷产品所在地，将移动式果蔬预冷装置的电控系统连接电源；
(2)将待预冷果蔬装入标准化包装箱，包装箱侧面需打孔，将包装箱放到预冷厢内，码放时按照回风口位置留出回风道；
(3)调节挡风板的高度，使挡风板完全遮挡包装盒上部的空隙；
(4)设定果蔬的厢内温度阈值为0℃、预冷温度阈值5℃、预冷时间阈值为4小时和湿度阈值为80％；按下启动按钮，制冷机组延迟1分钟后启动，30秒后预冷设备离心风机启动；由于包装箱u字型码垛后与箱壁形成了中间空的密闭空间，当离心风机启动后，会在中间风道(即包装箱内侧)形成负压，这样包装箱外侧与内侧之间就形成了一个静压差，经蒸发器冷却后的冷风会从包装箱外侧强制通过包装箱，形成一个高效的风循环系统，快速实现包装箱内果品的热交换降温。厢内温温度不低于0℃是为了防止因温度过低造成局部果蔬温度下降过低出现冷害的情况。
(5)通过温湿度传感器采集果蔬温度并与厢内温度阈值0℃对比，当厢内温度达到0℃时，停止制冷，继续运行压差预冷系统；采集果蔬温度和压差预冷程序的运行时间并与预冷温度阈值5℃和预冷时间阈值4小时对比：当所述果蔬温度达到5℃或所述运行时间达到4小时，停止运行制冷系统和压差预冷系统。采集厢内湿度和果蔬的湿度并与所述湿度阈值80％对比：当厢内湿度低于80％时，启动加湿器；当所述果蔬的湿度超过80％时，加湿器停止运行。当预冷时间达到设定值4小时后，不管果蔬的温度是否下降到5℃，系统都停止运行，这是因为当果品温度长时间无法达到终温度时，通常是因为制冷系统出现故障或蒸发器大量结霜造成的，此时不应继续运行系统，而需停机查找原因。
(6)当温度传感器1-4的平均温度达到5℃时，设备自动停止运行，预冷结束。
(7)预冷结束后，将预冷后的果蔬快速转移至冷藏车中或冷库中；也可以将预冷厢体作为冷藏集装箱直接运输至目的地。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
1.一种移动式果蔬批量预冷装置，其特征在于，包括：预冷厢体，以及设置在所述预冷厢体内的压差预冷系统；所述压差预冷系统包括离心风机、蒸发器和可调式挡风板；所述离心风机和蒸发器分别设置在预冷厢体内的顶部，所述离心风机嵌入在蒸发器中间，所述离心风机的出风口设置在侧面，且所述离心风机的进风口设置在下面，所述可调式挡风板位于离心风机的下方，所述预冷果蔬位于可调式挡风板的下方。
2.根据权利要求1所述的一种移动式果蔬批量预冷装置，其特征在于，所述装置还包括设置在所述预冷厢体内的制冷系统，且所述制冷系统设置在所述预冷厢体前端，所述制冷系统包括：压缩机、冷凝器、膨胀阀、轴流风机、高压储液器、干燥过滤器、视液镜、电磁阀和球阀。
3.根据权利要求2所述的一种移动式果蔬批量预冷装置，其特征在于，所述装置还包括电控系统；所述压差预冷系统和制冷系统均由电控系统进行供电和电性控制。
4.根据权利要求1所述的一种移动式果蔬批量预冷装置，其特征在于，所述装置还包括湿度调控系统；所述湿度调控系统包括：第一温湿度传感器和第二温湿度传感器，所述第一温湿度传感器设置于预冷果蔬内，所述第二温湿度传感器设置于离心风机的出风口处。
5.根据权利要求1所述的一种移动式果蔬批量预冷装置，其特征在于，所述装置还包括雾化加湿器，所述雾化加湿器设置在离心风机的出风口处。
6.一种移动式果蔬批量预冷方法，其特征在于，包括：
s1：通过启动电控系统为预冷装置上电，开启制冷和压差预冷程序；
s2：获取果蔬的厢内温度阈值、预冷温度阈值和预冷时间阈值；
s3：采集果蔬温度并与厢内温度阈值对比，当厢内温度达到厢内温度阈值时，停止制冷，继续运行压差预冷程序；
s4：采集果蔬温度和压差预冷程序的运行时间并与预冷温度阈值和预冷时间阈值对比：当所述果蔬温度达到预冷温度阈值或所述运行时间达到预冷时间阈值时，停止运行制冷和压差预冷程序。
7.根据权利要求6所述的一种移动式果蔬批量预冷方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取果蔬的湿度阈值；
采集厢内湿度和果蔬的湿度并与所述湿度阈值对比：当厢内湿度低于湿度阈值时，启动加湿器；当所述果蔬的湿度超过湿度阈值时，加湿器停止运行。
技术总结