分体式轨道车辆用食物冷藏系统研究

徐伟峰

（湖南联诚轨道装备有限公司，湖南 株洲 412000）

随着铁路行业的发展，动车餐饮供给也受到广大乘客的关注，而盒饭作为动车组主要餐饮供给方式。为了有效的控制动车组盒饭等食品供给过程的安全性，需要对这类食品在冷链的全过程进行系统简化和有效控制。基于对简化动车食物冷链模式研究，考虑对这个储藏和运输过程进行部件重新设计，减少食物在冷链过程中的转运污染风险，为动车组食物冷链提供一种新的解决方案。

1 既有冷链装备和转运方案

以目前既有线路上运行的CRH380、CRH3等车型，和最新的标动CR400为例，餐车设置在吧台模式，车上无支持烹调的设备，支持供应盒饭的设备包括，冷藏冷冻冰箱、保温箱、微波炉和小推车，动车组盒饭主要在这个几个设备中转存然后送至乘客手中。而涉及到整个动车供餐冷链，还包括基地盒饭烹制，冷链送至车站分发中心储藏，再转运到动车。主要流程如下：

基地盒饭运输→车站分拨中心存储→转运到动车上冰箱内→微波炉加热→保温或售卖

在上述转运过程中，盒饭受到转运过程、装卸过程和转运时间的影响，可能会受到生物性、化学性和物理性的危害，使得盒饭受到破损、尘埃污染和细菌感染的机会。因此本方案基于目前的动车冷链供应盒饭等装备进行创新设计，以减少转存过程，减少冷链断链时间出发，设计一种新型的动车组用冷链转运装置。

2 分体式冰箱的结构及实现方案

分体式冰箱的设计着重点是将制冷供给与冷藏空间进行分离，解决动车组装冷链食物的转存问题，同时解决制冷供给与冷藏空间之间的对接问题。

2.1 结构形式

分体式动车组用食物保鲜用制冷装置，包括压缩机主体、蒸发器箱体、温度控制面板、电气控制模块和若干个用于冷藏存储食物的外接小推车五个部分。其中电气控制模块同时与蒸发器箱体和压缩机主体连接，温度控制面板与蒸发器箱体连接，同时与电气控制模块连接；压缩机主体通过制冷管路与蒸发器箱体连接形成制冷剂回路，外接小推车与蒸发器箱体可分离式连接，如图1所示。

该制冷装置各个模块根据车载空间分别独立安装，可以将各个模块独立嵌入厨房有空余柜体内部，实现更有效的利用空间，同时多个外接小推车作为食物冷藏存储区域，独立于整体固定系统，可以自由独立活动，提高食物转存效率，而且每个可以独立运行。

图1 分体是冰箱结构

2.2 推车与制冷主体连接方式

蒸发器箱体内设有蒸发器，蒸发器上方设有若干个制冷回风口，蒸发器下方与制冷回风口对应的位置设有若干个制冷出风口，每个制冷回风口和相对应的制冷出风口形成一组制冷循环风口，每个制冷回风口上方设有接近开关，每个制冷回风口还设有温度传感器和蒸发器风机，每组制冷循环风口内设有盖板，蒸发器箱体内设有能带动盖板联动的电动推杆。如图2所示。

图2 增发器箱体结构

外接小推车设有与蒸发器箱体中制冷回风口对接的小推车回风口和与蒸发器箱体中制冷出风口对接的小推车送风口；所述蒸发器箱体中制冷出风口、小推车送风口、小推车回风口和蒸发器箱体制冷回风口形成一个循环制冷回路。如图3所示。

2.3 工作原理

蒸发器箱体通过蒸发器制备冷空气，将制冷后的空气导入外接小推车内，实现小推车车内形成冷藏环境，实现冷藏食物保鲜功能。蒸发器内制冷剂从制冷管路导入压缩机主体的冷凝器和压缩机内形成循环，冷凝器风机在冷凝器下方提供冷风将管道内制冷剂热量带走。温度控制面板通过采集外接小推车内的温度实现对温度显示及温度设置功能。电控箱柜体通过采集的温度信号和接近开关信号，经过PLC编程控制器对信号进行处理，形成相应风机、电动推杆、压缩机、冷凝器风机的开关动作，对蒸发器箱输出制冷空气，使外接小推车内在预期的温度内实现冷藏功能。

图3

接近开关用于检测小推车与冷藏箱体的位置状态，小推车与冷藏箱体对接后，接近开关输出开关信号，并将信号反馈给PLC编程控制器。PLC判断温度后判定是否输出开启，并把信号传输至蒸发器箱体内的电动推杆、风机和压缩机主体，控制出风口和进风口的开闭，压缩器启停，回风口风机启停。

温控探头在小推车与冷藏箱体对接的情况下，分别对小推车内部的温度进行采样，并将数据反馈到温度控制器进行处理。如小推车内温度高于设定值：5℃，温度控制器控制继电器输出闭合，当小推车内温度低于设定值：0℃，温度控制器控制继电器输出断开，当小推车内温度再次回升到5℃时（回差值为5℃），温度控制器重新控制继电器输出，如此反复循环工作。

3 应用场景

分体式动车组用食物保鲜用制冷装置中外接小推车作为食物冷藏存储区域，独立于整体固定系统，可以自由独立活动，在车载厨房系统需要补充或更换食物时，可以将小推车直接整体更换。外接小推车可以在食品加工车间进行食物转存和更换工作，然后将整体配置好食物的小推车直接拖入车内，然后放置在制冷机位，反之亦然。这种设计可以极大的减少乘务员在车内的转存工作量，同时食物减少一道转存工序，减少食物转存过程中被污染风险。同时，多个外接小推车可以独立运行，实现在不同数量的食物冷藏小推车需求的情况下独立调整制冷量和制冷风供给，减少能源消耗，并提高制冷效率。