多温控冷藏集装箱结构及制冷方式

纪晴

由于单温控冷藏集装箱（以下简称冷藏箱）不能同时满足有不同冷藏温度要求货物的存储需求，在当前冷链物流产品多样化的前提下，多温控冷藏箱更加符合冷链物流的新特点。同时，多温控冷藏箱的应用有利于节约物流成本、整合物流资源，是冷链物流发展的新趋势。本文从冷藏箱箱体结构和制冷系统等方面入手，分析多温控冷藏箱在多温度控制领域的应用情况。

1 多温控冷藏箱的优点

冷藏箱在物流系统中的广泛应用给人们的日常生活带来极大便利。目前，大多数冷藏箱采用单温制冷方式维持箱内货物所需的冷藏或冷冻温度。由于不同的瓜果、蔬菜对冷藏温度有着不同的要求，不适宜的冷藏温度会影响储藏效果，加速瓜果、蔬菜营养的流失。单温制冷方式不能满足冷藏箱同时冷藏和冷冻货物的要求，其在满足小批量、多品种冷链物流需求上的短板明显。

多温控冷藏箱弥补了上述单温控冷藏箱的缺陷，能够同时实现冷藏和冷冻控制，满足冷藏箱同时存储、运输有不同冷藏温度需求货物的需要，为日益繁荣的冷链物流业带来新的生机。多温控冷藏箱的优点主要体现在提升冷链运输、存储效率及提高冷藏箱利用率等方面。多温控冷藏箱的基本工作原理与家用冰箱相同，即将冷藏箱的内部空间根据需要分隔成多个储藏室，分别对各储藏室进行单独的温度控制，从而满足不同货物的冷藏或冷冻需求。多温控冷藏箱大致可分为双温冷藏箱、三温冷藏箱和多温冷藏箱，其中，应用比较多的是双温冷藏箱，其次为三温冷藏箱。

2 多温控冷藏箱结构

多温控冷藏箱通常采用固定式隔板或可移动式隔板进行内部分隔。采用固定式隔板分隔的箱室的大小无法调整。采用可移动式隔板的好处在于，可以根据不同货物的装载量调整各箱室空间大小，使用起来更加灵活、便利（见图1）；其缺点是密封性不如固定式隔板好，容易造成各箱室间串味及热量流失。可移动式隔板可分为硬体可移动式隔板（见图2）和软体可移动式隔板（见图3）。软体可移动式隔板具有轻便、密封性好（特别是易于密封箱内拐角处）等优点，但其结构强度不如硬体可移动式隔板。隔板在冷藏箱内的布置形式通常有横向分隔和纵向分隔2种形式（见图4）。隔板形式及箱内分隔形式的选择需要综合考虑冷藏箱具体使用工况、所装载货物的外形和大小等多种因素。

多温控冷藏箱除设置常规的后端门外，一般还在侧板上或其他便于货物装卸进出处额外设置1扇门（见图5），其主要目的是保证各箱室能够独立装卸，互不干扰。

3 多温控冷藏箱制冷方式

多温控冷藏箱制冷方式通常有单循环制冷、双循环制冷（或多循环制冷）等方式。单循环制冷系统内只有1个蒸发器，由其带动冷藏和冷冻2个箱室制冷；当冷机运行时，2个箱室同时制冷，只要其中一个箱室出现温差，压缩机便开始工作，此时其他箱室也被迫制冷，从而使冷气经过整个箱体大循环。这种循环制冷模式容易造成冷机压缩机频繁启动，且噪声和耗电量大，制冷不均匀，特别是在同时有冷藏和冷冻箱室的情况下，冷冻箱室往往会出现过冷现象。双循环制冷系统内有2个蒸发器，分别安装于2个箱室内，由电磁阀控制冷液流向，从而达到各箱室单独制冷的效果，且温度控制更加精确。双循环制冷方式的制冷能力更强，且节能效果优于单循环制冷方式，目前，大多数多温控冷藏箱采用双循环制冷方式进行多温控制。考虑到集装箱的容积相对较大，为保证箱室内均匀制冷，蒸发器采用风冷形式进行制冷，即通过蒸发器内的风扇将冷气送到各处，并通过回风口进行强制制冷循环，保证各处温度均衡。为保证冷气能够到达箱内各处，蒸发器不能安装在箱内的死角，并且应尽量让出风口朝着相对狭长的方向而不是较宽的方向，以避开送风盲点。

单循环和双循环制冷方式均由1台主机控制，主机在整个制冷系统中处于核心位置，维持整个系统的运行并提供能量。目前，用于冷藏箱的冷机品种繁多，从大类上可分为海运冷机和车用冷机。多温控冷藏箱主要用于陆路运输，因此，一般采用车用冷机与之配套。车用冷机分为拖车机组冷机和卡车机组冷机。卡车机组冷机的制冷系统分为非独立式（车驱动）和独立式（自驱动）：非独立式冷机使用卡车的发动机来驱动制冷机组的压缩机或驱动发电机，通过发电机来驱动制冷机组的压缩机；独立式冷机自带发动机（通常为柴油发动机），以此来独立驱动制冷系统，无须借助车辆的发动机。非独立式机组由于不自带发动机，其制冷能力有限，尤其在堵车和怠速情况下的制冷效果减弱，特别是一旦卡车发动机发生故障，非独立式制冷机组将无法正常工作，这无疑会影响箱内食品的品质，甚至会导致食品变质。鉴于非独立式冷机存在上述缺点，一般推荐使用独立式冷机。

制冷机组的结构分为一体机和分体机。一体机将蒸发器和主机组合在一起，在实施多温控制时，只须另安装1台远程蒸发器，通过管道将其与主机连接，同时在冷藏箱的保温板上开大孔，以便蒸发器从箱外伸到箱内。在对蒸发器的布置位置有特殊要求，而一体机不能满足安装位置要求的情况下，可以采用分体机（见图6和图7）。

4 多温控冷藏箱冷机选型

陆路冷藏运输货物在装载前通常经过预冷处理，冷机的作用主要是补充由于箱体漏热而损失的热量。可根据冷藏箱的总漏热量及货物的呼吸热（开关门频繁时还须考虑开门漏热）来计算冷机的功率。目前，大多数冷机都能满足环境温度为38℃，箱内温度为 20℃的制冷要求。根据冷机供应商提供的冷机参数及相关经验值，随着城市间点对点运输向规模化发展，选配0℃时制冷量为～左右的冷机比较合适；而城市内配送以小批量、多品种、多送货点为主，选配0℃时制冷量为～左右的冷机比较合适。

5 结束语

多温控冷藏箱满足多元化冷链物流的需求，对提升物流效率、节约物流成本和资源有着深远的意义。多温控冷藏箱是复杂的系统产品，多温度控制的实现既需要从箱体本身入手，合理设计、规划箱室结构，又要合理选择与之配套的冷机系统，科学布置蒸发器，以确保货物品质，提高运输质量。

（编辑：曹莉琼 收稿日期：2016-01-03）