專利名稱：一種智能氣調保鮮箱的制作方法
技術領域：
本發明涉及食品保鮮成套電子機械設備，屬于食品保鮮運輸機械技術領域，尤其一種氣調保鮮箱。
背景技術：
為延長食品安全食用時間而對食品或農產品進行的儲藏，傳統方式基本依靠真空包裝或者冷藏儲存，依靠控制食品或農產品的呼吸的溫度條件來延緩食品或農產品的衰敗。
如專利號為CN200420062144.1，專利名稱為一種氣調保鮮箱的中國實用新型專利，公開了一種保鮮箱，包括箱體和箱蓋，箱蓋密封連接于箱體，其特征在于所述箱體的壁面上設置有充氣口和抽氣口。本實用新型充保鮮氣體方便、快捷，適用范圍更廣，不僅適用于一般食品，還適用于果蔬等需新陳代謝的食品，適合與氣調比例混合裝置配合使用。存在的缺點是只能粗略的進行氣體控制，不能達到良好的保鮮效果。
氣調保鮮技術是一種控制食品或農產品的呼吸速度的全新技術，其基本方式是控制食品或農產品的呼吸環境的氣體成分、溫度、甚至是氣壓，以減少食品或農產品的新陳代謝速度，從根本上解決食品或農產品衰敗時間不足的問題，可比傳統儲藏方式延長10～50倍以上的儲存時間，并且由于采用的是純物理方式，具有最優越的食品安全特性。
如專利號為CN02215940.1，專利名稱為氣調保鮮冷藏箱的中國實用新型專利，公開了一種冷藏箱，包括箱體、制冷系統、氣調系統和加濕器，其特點是氣調系統是在箱體的非冷藏室之外適當處，設置一密封空間，該密封空間內設置有中空纖維制氮器、活性碳二氣氧化碳洗滌器組成的氣體處理機，用管道與冷藏室連通，氣體處理機的氣泵壓縮空氣進入制氮器的分離芯中空纖維管內，分離出氧氣透過管壁從制氮器中排出，氮氣則經回氣管進入冷藏室內；氣體處理機的氣泵使箱體冷藏室內的空氣與密封空間內的制氮器分離出的氮氣進行循環，同時，密封空間內的活性碳洗滌器也參與冷藏室內的空氣一起循環，這樣，冷藏室內的氧氣含量下降，二氧化碳含量也下降，而氮氣含量上升，從而降低冷藏室內的新陳代謝所需氧的供應，達到保鮮目的，二氧化碳洗滌器又起到抑制細菌生長目的。存在的缺點是僅僅提出了利用控制溫度、濕度、二氧化碳、氮氣來達到保鮮的目的，但是，并沒有公開如何精確控制以上四種參數的方案，并不具備精確的控制精度，不能達到良好的保鮮效果。
明內容為了克服已有氣調保鮮箱的不能精確控制氣調參數、不能得到良好的保鮮效果的不足，本發明提供一種精確控制箱體內部的氣體狀態和參數、對箱體內食品保鮮具有良好效果的智能氣調保鮮箱。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種智能氣調保鮮箱，包括箱體、空調系統、加濕器、制氮機組和空壓機、二氧化碳洗滌器以及電源系統，所述的箱體帶有供物品進出的門，所述箱體的內壁設有保溫層，所述空調系統的出口、加濕器的出口與箱體的內腔連通，所述制氮機組和空壓機、二氧化碳洗滌器的進口、出口分別與箱體的內腔連通，所述的智能氣調保鮮箱還包括用于精確控制箱體內氣體狀態和參數的智能控制器、安裝在箱體的內壁上的溫度傳感器、濕度傳感器、氮氣濃度傳感器以及二氧化碳濃度傳感器，所述的智能控制器包括參數設置模塊，用于依據待保存的物品需求的氣體狀態和參數，設定保鮮儲藏的溫度值、濕度值、氮氣濃度值、二氧化碳濃度值；啟動模塊，用于參數設置完成后，啟動空調系統、加濕器、制氮機組和空壓機、二氧化碳洗滌器；參數精確控制模塊，用于采集溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器以及氮氣濃度傳感器的數據，如溫度傳感器的溫度比設定的溫度值低，控制空調系統運行，如溫度傳感器的溫度達到設定的溫度值，停止空調系統運行；如濕度傳感器的溫度比設定的濕度值低，控制加濕器運行，如濕度傳感器的溫度達到設定的濕度值，停止加濕器運行；如氮氣濃度傳感器的濃度比設定的濃度值低，控制制氮機組和空壓機運行，如氮氣濃度傳感器的濃度達到設定的濃度值，停止制氮機組和空壓機運行；如二氧化碳濃度傳感器的濃度比設定的濃度值高，控制二氧化碳洗滌器運行，如二氧化碳濃度傳感器的濃度達到設定的濃度值，停止二氧化碳洗滌器運行。
作為優選的一種方案所述的制氮機組和空壓機的出口通過氣管與箱體內腔連通，所述的箱體內腔經制氮機吸氣平衡箱與所述制氮機組和空壓機的進口連通，所述的箱體內腔與制氮機吸氣平衡箱之間設有箱內回氣電磁閥，所述的制氮機吸氣平衡箱設有空氣補氣閥門，所述的箱體內腔設有氣壓傳感器，所述的箱內回氣電磁閥、空氣補氣閥門、氣壓傳感器連接智能控制器，所述的智能控制器還包括優化氣體循環使用模塊，用于采集氣壓傳感器的氣壓值，當氣壓傳感器的氣壓比預設的氣壓值小，關閉箱內回氣電磁閥，打開空氣補氣閥門；當氣壓傳感器的氣壓達到預設的氣壓值，關閉空氣補氣閥門，打開箱內回氣電磁閥。
作為優選的再一種方案所述的智能控制器還包括故障檢測模塊，用于采集電源系統、空調系統、加濕器、制氮機組和空壓機、二氧化碳洗滌器的運行參數，如發生故障，發出報警信號。
作為優選的再一種方案所述的智能控制器還包括GPRS模塊，用于存儲該箱體的電子標識號，將箱體的電子標識號、保鮮參數遠程傳輸給服務器，并接收服務器的遠程控制指令。
進一步，所述的空調系統包括內部空調組件、空調機組及動力組件、空調風機組件，所述的內部空調組件安裝在箱體的內腔，所述的空調機組及動力組件、空調風機組件安裝在箱體的外側，所述的空調風機組件連接散熱風機組件。
再進一步，所述的制氮機組和空壓機安裝在箱體的外側，所述制氮機組和空壓機連接散熱風機、散熱排風管組件。
更進一步，所述的溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器以及氮氣濃度傳感器通過十位模數轉換器連接智能控制器。
本發明的技術構思為采用氣體成分控制技術即氣調保鮮技術，控制食品儲存環境的氣體的成分、濕度、溫度等。根據食品的呼吸特點，有選擇的控制各成分比例、濕度和溫度，使食品細胞處于近休眠的低代謝狀態，既保持了細胞活的特征，又抑制細胞因呼吸帶來的變化，同時，又因為控制呼吸，對其他微生物、細菌、病毒細胞的新陳代謝也一樣起到抑制作用，減少了微生物等的滋生，對食品安全有更好的效果。
本發明的有益效果主要表現在1、精確控制箱體內部的氣體狀態和參數，能夠為箱體內部提供食品保鮮的最佳條件，對箱體內食品保鮮具有良好效果；2、采用嵌入式技術，能夠在食品的運輸或儲藏過程中被良好的監控，智能化；3、在運輸中，通過GPRS能夠有效的定位，并遠程控制參數的校正；4、通過優化的氣體循環使用方式，有效的控制食品的呼吸速度，提高了食品細胞進入休眠的速度。


圖1是智能氣調保鮮箱的結構示意圖。
圖2是智能氣調保鮮箱的控制流程圖。
圖3是優化氣體循環使用的原理示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步描述。
參照圖1～圖3，一種智能氣調保鮮箱，包括箱體1、空調系統、加濕器2、制氮機組和空壓機3、二氧化碳洗滌器4以及電源系統，所述的箱體1帶有供物品進出的門5，所述箱體的內壁設有保溫層6，所述空調系統的出口、加濕器2的出口與箱體1的內腔連通，所述制氮機組和空壓機3、二氧化碳洗滌器4的進口、出口分別與箱體1的內腔連通，所述的智能氣調保鮮箱還包括用于精確控制箱體內氣體狀態和參數的智能控制器7、安裝在箱體的內壁上的溫度傳感器、濕度傳感器、氮氣濃度傳感器以及二氧化碳濃度傳感器，所述的智能控制器7包括參數設置模塊，用于依據待保存的物品需求的氣體狀態和參數，設定保鮮儲藏的溫度值、濕度值、氮氣濃度值、二氧化碳濃度值；啟動模塊，用于參數設置完成后，啟動空調系統、加濕器2、制氮機組和空壓機3、二氧化碳洗滌器4；參數精確控制模塊，用于采集溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器以及氮氣濃度傳感器的數據，如溫度傳感器的溫度比設定的溫度值低，控制空調系統運行，如溫度傳感器的溫度達到設定的溫度值，停止空調系統運行；如濕度傳感器的溫度比設定的濕度值低，控制加濕器2運行，如濕度傳感器的溫度達到設定的濕度值，停止加濕器2運行；如氮氣濃度傳感器的濃度比設定的濃度值低，控制制氮機組和空壓機3運行，如氮氣濃度傳感器的濃度達到設定的濃度值，停止制氮機組和空壓機3運行；如二氧化碳濃度傳感器的濃度比設定的濃度值高，控制二氧化碳洗滌器4運行，如二氧化碳濃度傳感器的濃度達到設定的濃度值，停止二氧化碳洗滌器4運行。
所述的制氮機組和空壓機3的出口通過氣管與箱體1內腔連通，所述的箱體1內腔經制氮機吸氣平衡箱8與所述制氮機組和空壓機3的進口連通，所述的箱體1內腔與制氮機吸氣平衡箱8之間設有箱內回氣電磁閥9，所述的制氮機吸氣平衡箱8設有空氣補氣閥門10，所述的箱體1內腔設有氣壓傳感器，所述的箱內回氣電磁閥9、空氣補氣閥門10、氣壓傳感器連接智能控制器7，所述的智能控制器7還包括優化氣體循環使用模塊，用于采集氣壓傳感器的氣壓值，當氣壓傳感器的氣壓比預設的氣壓值小，關閉箱內回氣電磁閥9，打開空氣補氣閥門10；當氣壓傳感器的氣壓達到預設的氣壓值，關閉空氣補氣閥門10，打開箱內回氣電磁閥9。
所述的智能控制器7還包括故障檢測模塊，用于采集電源系統、空調系統、加濕器、制氮機組和空壓機、二氧化碳洗滌器的運行參數，如發生故障，發出報警信號。所述的智能控制器7還包括GPRS模塊，用于存儲該箱體的電子標識號，將箱體的電子標識號、保鮮參數遠程傳輸給服務器，并接收服務器的遠程控制指令。
所述的空調系統包括內部空調組件11、空調機組及動力組件12、空調風機組件13，所述的內部空調組件11安裝在箱體1的內腔，所述的空調機組及動力組件12、空調風機組件13安裝在箱體1的外側，所述的空調風機組件13連接散熱風機組件14。所述的制氮機組和空壓機3安裝在箱體1的外側，所述制氮機組和空壓機3連接散熱風機15、散熱排風管組件16。
本實施例的智能控制器包括氣體成分濃度采集部分，操作鍵盤，液晶顯示器，電源供給，中央控制器，輸出執行機構以及系統自檢測保護七個部分組成。
氣體成分濃度采集部分根據要求，氣體成分濃度采集部分有4個參數需要檢測，溫度、濕度、氮氣濃度、CO2濃度。對采集的數據進行AD轉換，將模擬信號進行十位模數轉換提高數據采集精度，根據測得的氮氣，二氧化碳的濃度還有溫、濕度的數據，對箱內的氧氣，乙烯，和溫、濕度進行自動控制。按照編好的控制參數可以對在運行過程發生變化參數進行校正和處理。電源供給正常情況下，由自備的發電機提供電源。主要使用發電機DC24V輸出，采用DC/DC器件轉換成我們需要的各種DC電壓。如果自備發電機上升發生故障，供電電源自動轉接后備蓄電池供電，同時自動發出報警信號。聲光報警以及通過通訊形式向總部報告。
中央控制器作為本系統的心臟部分，采用單片機系列控制器。單片機控制器具有可靠性好，技術成熟的優勢。這部分負責，氣體參數2次采樣計算、控制信號輸出、控制數據的鍵盤輸入、測試數據的顯示等等。考慮到集裝箱的空間形狀、氣體的擴散等因數，數據采集1次儀表有可能不止一套。故在數據采集1次儀表與數據AD轉換器之間采用多路的電子開關。也就是說，本系統最多可以連接16個數據采集1次儀表作為信號采集源。AD轉換部分采用模數AD轉換器，以保證采樣計算精度，聲光報警以及通過通訊形式向總部報告。設置參數的最佳值儲存在內部內存。此數據可以通過鍵盤輸入，也可以通過通訊形式由總部控制。
輸出控制部分對制氮機、制冷機、加濕噴霧器泵、各功能的控制閥進行控制。
操作鍵盤按照操作便捷的原則，決定留用9個鍵位。目前使用8個鍵。
“↑”、“↓”、“→”、“←”、“確定”、“設置”、“返回”、“開始”。
液晶顯示采用320×240圖象方式的液晶顯示器。顯示界面包括氣體濃度數據顯示界面、氣體參數設置界面、菜單選擇界面等組成。通過操作鍵盤自由選擇顯示界面。顯示的字符，采用16×16的漢字方式。氣體濃度數據采用直方圖加數字的方式。
當食品放入箱體1內后，按食品所需要的最佳儲藏保鮮的技術參數(溫度、濕度、氣體成分)，由智能控制器7預先設定，由使用者在關閉了氣密門后，根據所裝入食品，按控制器屏幕菜單提示輸入所儲藏的食品的名稱和數量，啟動設備，本專利所安裝的各功能組件及控制及控制系統即可以實現全自動運行，在運輸和靜止的過程中，均可以按設定的保鮮箱內物品所需要的參數進行自動運行。
運行所需要的動力，可以使用內置動力(動力蓄電池或發電機等)，也可以使用外接電源。運行原理示意圖3。
采用本專利產品，可以實現運輸途中食品長時間保持新鮮的目的，主要適用于食品保鮮儲藏和運輸用途，也適用于需要保鮮裝備的作業用途，如海上捕撈作業、軍隊食品后勤保障、極端條件野外作業食品供應等，主要適用范圍如下(1)、適用于任何食品保鮮儲藏和運輸用途；(2)、適用于各種氣候條件下的食品保鮮儲藏；(3)、可適用于特殊要求的物品保鮮儲藏要求。
權利要求
1.一種智能氣調保鮮箱，包括箱體、空調系統、加濕器、制氮機組和空壓機、二氧化碳洗滌器以及電源系統，所述的箱體帶有供物品進出的門，所述箱體的內壁設有保溫層，所述空調系統的出口、加濕器的出口與箱體的內腔連通，所述制氮機組和空壓機、二氧化碳洗滌器的進口、出口分別與箱體的內腔連通，其特征在于所述的智能氣調保鮮箱還包括用于精確控制箱體內氣體狀態和參數的智能控制器、安裝在箱體的內壁上的溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器以及氮氣濃度傳感器，所述的智能控制器包括參數設置模塊，用于依據待保存的物品需求的氣體狀態和參數，設定保鮮儲藏的溫度值、濕度值、氮氣濃度值、二氧化碳濃度值；啟動模塊，用于參數設置完成后，啟動空調系統、加濕器、制氮機組和空壓機、二氧化碳洗滌器；參數精確控制模塊，用于采集溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器以及氮氣濃度傳感器的數據，如溫度傳感器的溫度比設定的溫度值低，控制空調系統運行，如溫度傳感器的溫度達到設定的溫度值，停止空調系統運行；如濕度傳感器的溫度比設定的濕度值低，控制加濕器運行，如濕度傳感器的溫度達到設定的濕度值，停止加濕器運行；如氮氣濃度傳感器的濃度比設定的濃度值低，控制制氮機組和空壓機運行，如氮氣濃度傳感器的濃度達到設定的濃度值，停止制氮機組和空壓機運行；如二氧化碳濃度傳感器的濃度比設定的濃度值高，控制二氧化碳洗滌器運行，如二氧化碳濃度傳感器的濃度達到設定的濃度值，停止二氧化碳洗滌器運行。
2.如權利要求1所述的一種智能氣調保鮮箱，其特征在于所述的制氮機組和空壓機的出口通過氣管與箱體內腔連通，所述的箱體內腔經制氮機吸氣平衡箱與所述制氮機組和空壓機的進口連通，所述的箱體內腔與制氮機吸氣平衡箱之間設有箱內回氣電磁閥，所述的制氮機吸氣平衡箱設有空氣補氣閥門，所述的箱體內腔設有氣壓傳感器，所述的箱內回氣電磁閥、空氣補氣閥門、氣壓傳感器連接智能控制器，所述的智能控制器還包括優化氣體循環使用模塊，用于采集氣壓傳感器的氣壓值，當氣壓傳感器的氣壓比預設的氣壓值小，關閉箱內回氣電磁閥，打開空氣補氣閥門；當氣壓傳感器的氣壓達到預設的氣壓值，關閉空氣補氣閥門，打開箱內回氣電磁閥。
3.如權利要求1或2所述的一種智能氣調保鮮箱，其特征在于所述的智能控制器還包括故障檢測模塊，用于采集電源系統、空調系統、加濕器、制氮機組和空壓機、二氧化碳洗滌器的運行參數，如發生故障，發出報警信號。
4.如權利要求3所述的一種智能氣調保鮮箱，其特征在于所述的智能控制器還包括GPRS模塊，用于存儲該箱體的電子標識號，將箱體的電子標識號、保鮮參數遠程傳輸給服務器，并接收服務器的遠程控制指令。
5.如權利要求4所述的一種智能氣調保鮮箱，其特征在于所述的空調系統包括內部空調組件、空調機組及動力組件、空調風機組件，所述的內部空調組件安裝在箱體的內腔，所述的空調機組及動力組件、空調風機組件安裝在箱體的外側，所述的空調風機組件連接散熱風機組件。
6.如權利要求5所述的一種智能氣調保鮮箱，其特征在于所述的制氮機組和空壓機安裝在箱體的外側，所述制氮機組和空壓機連接散熱風機、散熱排風管組件。
7.如權利要求4所述的一種智能氣調保鮮箱，其特征在于所述的溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器以及氮氣濃度傳感器通過模數轉換器連接智能控制器。
全文摘要
一種智能氣調保鮮箱，包括箱體、空調系統、加濕器、制氮機組和空壓機、二氧化碳洗滌器以及電源系統，箱體帶有供物品進出的門，箱體的內壁設有保溫層，空調系統的出口、加濕器的出口與箱體的內腔連通，所述制氮機組和空壓機、二氧化碳洗滌器的進口、出口分別與箱體的內腔連通，智能氣調保鮮箱還包括用于精確控制箱體內氣體狀態和參數的智能控制器、安裝在箱體的內壁上的溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器以及氮氣濃度傳感器。本發明提供一種精確控制箱體內部的氣體狀態和參數、對箱體內食品保鮮具有良好效果的智能氣調保鮮箱。
文檔編號A23B9/00GK101019682SQ20071006710
公開日2007年8月22日 申請日期2007年1月30日 優先權日2007年1月30日
發明者劉春 , 王棱馨 申請人:杭州希愛保鮮設備科技有限公司