一种电能低损耗驱动的主动式冷热保温装置

1.本实用新型涉及保温技术领域，具体涉及一种电能低损耗驱动的主动式冷热保温装置。


背景技术：

2.随着国内经济的发展和生活水平的提高，网络平台订餐为忙于工作而无暇做饭的人们提供了便捷省时的餐饮选项，同时外卖配送行业也应运而生。随着外卖订单量与服务范围的增加，如何在长时间的外卖配送过程中保持外卖的温度和新鲜度成为了外卖行业亟待解决的关键问题。
3.目前，外卖配送行业内的外卖箱采用了较好的保温材料以形成封闭空间，并对外卖进行被动式保温。这种保温箱制作成本低，但只具备简单的保温功能，并没有制冷功能，也没有将冷、热的食物进行分隔的功能，通常情况下当外卖送达时，已经接近常温，进而影响外卖的口感和新鲜程度，客户的用餐体验也会因此大幅下降。同时配送外卖选用的电动车有两个特点，第一携带动力电池，第二有动能回收系统，配送过程多次刹车造成能量损失。因此，研发一种既能维持外卖温度和新鲜度，又能充分利用刹车损失动能的装置是十分必要的。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本实用新型旨在提供一种电能低损耗驱动的主动式冷热保温装置，为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案来实现：
5.一种电能低损耗驱动的主动式冷热保温装置，包括动能再利用系统和主动式控温系统；
6.动能再利用系统包括压气机、车轮以及鼓刹装置，鼓刹装置安装在车轮内的中心位置，鼓刹装置和压气机连接；
7.主动式控温系统包括保温箱外壳，保温箱外壳内设有半导体制冷片、涡流管、隔热板以及导温隔板，隔热板和导温隔板均安装于保温箱外壳内，隔热板和导温隔板把保温箱外壳内分为冷腔、热腔、冷气缝隙以及热气缝隙，半导体制冷片安装于隔热板上，涡流管设于保温箱外壳侧壁，涡流管上设有涡流管高压进气口、涡流管冷端管出气口以及涡流管热端管出气口，涡流管高压进气口延伸至保温箱外壳外部，涡流管冷端管出气口延伸至冷气缝隙内，涡流管热端管出气口延伸至热气缝隙内，压气机上的压气机出气口和涡流管高压进气口通过通气管连接。
8.有益地，所述保温箱外壳上开设有冷空气出气口和热空气出气口，冷空气出气口连通冷气缝隙，热空气出气口连通热气缝隙，冷空气出气口内设有第一电阀门，热空气出气口内均设有第二电阀门。
9.有益地，所述保温箱外壳上设有控制器，冷腔侧壁上设有第一温度传感器，热腔侧壁上设有第二温度传感器，所述第一电阀门、所述第二电阀门、第一温度传感器以及第二温
度传感器分别和控制器电连接。
10.有益地，所述鼓刹装置通过传动轴和所述压气机连接。
11.有益地，所述半导体制冷片的制冷面和制热面上均设有风扇，半导体制冷片以及风扇分别和电动车的电池电连接。
12.有益地，所述半导体制冷片的制冷面和制热面上均设有散热片。
13.有益地，所述涡流管高压进气口和所述通气管连接处设有保护套。防止局部高压使通气管破裂。
14.有益地，所述涡流管高压进气口上设有涡流管控制阀。
15.有益地，所述半导体制冷片安装于所述隔热板的中心处。
16.本实用新型具有以下有益效果为：
17.本实用新型实用性高，聚焦在食物保鲜，将冷、热食物分离，可满足顾客对食物保鲜的需求；可靠性强，装置结构简单紧凑，维护成本低，可满足外卖配送的实际条件，同时没有高压运动部件，可靠性将得到保证；通过改造电车鼓刹装置，将鼓刹制停电车损耗的动能通过齿轮系统带动压气机，将气体压缩并通入涡流管，而后导出冷热两股气流将箱体进一步保温冷却；传统的外卖箱采用被动保温的方式，当配送距离较远，配送时间较长时，这种保温方式效率较低，本装置采用了主动保温的方式，克服了外卖配送过程中时间和空间的限制；本装置的电能利用率可达99％，动能回收率可达90％，总体实现动力电池的电能高效利用，与其他装置利用半导体制冷片制冷原理相比，此装置不仅利用到了半导体制冷片的冷端，且利用到了半导体制冷片的热端。以能效比(计算方法：制热量/消耗的电量)为指标，可实现大于的能效比，节能效果显著。
附图说明
18.利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
19.图1是本实用新型一种电能低损耗驱动的主动式冷热保温装置的结构示意图；
20.图2是本实用新型图1中主动式控温系统的俯视图。
21.附图标记：半导体制冷片1，涡流管2，隔热板3，冷空气出气口4，第一电阀门41，保温箱外壳5，冷腔51，第一温度传感器511，热腔52，第二温度传感器521，冷气缝隙53，热气缝隙54，涡流管高压进气口6，压气机出气口7，通气管8，压气机9，传动轴10，车轮11，鼓刹装置12，导温隔板13，热空气出气口14，第二电阀门141，涡流管冷端管出气口15，涡流管热端管出气口16，散热片17，风扇18，控制器19，涡流管控制阀20，保护套21。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
23.本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方
位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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实用新型的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
24.本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“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，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.如图1-图2所示，一种电能低损耗驱动的主动式冷热保温装置，包括动能再利用系统和主动式控温系统；
26.动能再利用系统包括压气机9、车轮11以及鼓刹装置12，鼓刹装置12安装在车轮11内的中心位置，鼓刹装置12和压气机9连接；
27.主动式控温系统包括保温箱外壳5，保温箱外壳5内设有半导体制冷片1、涡流管2、隔热板3以及导温隔板13，隔热板3和导温隔板13均安装于保温箱外壳5内，隔热板3和导温隔板13把保温箱外壳5内分为冷腔51、热腔52、冷气缝隙53以及热气缝隙54，半导体制冷片1安装于隔热板3上，涡流管2设于保温箱外壳5侧壁，涡流管2上设有涡流管高压进气口6、涡流管冷端管出气口 15以及涡流管热端管出气口16，涡流管高压进气口6延伸至保温箱外壳5外部，涡流管冷端管出气口15延伸至冷气缝隙53内，涡流管热端管出气口16延伸至热气缝隙54内，压气机9上的压气机出气口7和涡流管高压进气口6通过通气管8连接。
28.根据本实用新型的一种可选的实施方式中，所述保温箱外壳5上开设有冷空气出气口4和热空气出气口14，冷空气出气口4连通冷气缝隙53，热空气出气口14连通热气缝隙54，冷空气出气口4内设有第一电阀门41，热空气出气口 14内均设有第二电阀门141。
29.根据本实用新型的一种可选的实施方式中，所述保温箱外壳5上设有控制器 19，冷腔51侧壁上设有第一温度传感器511，热腔52侧壁上设有第二温度传感器521，所述第一电阀门41、所述第二电阀门141、第一温度传感器511以及第二温度传感器521分别和控制器19电连接。
30.根据本实用新型的一种可选的实施方式中，所述鼓刹装置12通过传动轴10 和所述压气机9连接。
31.根据本实用新型的一种可选的实施方式中，所述半导体制冷片1的制冷面和制热面上均设有风扇18，半导体制冷片1以及风扇18分别和电动车的电池电连接。
32.根据本实用新型的一种可选的实施方式中，所述半导体制冷片1的制冷面和制热面上均设有散热片17。
33.根据本实用新型的一种可选的实施方式中，所述涡流管高压进气口6和所述通气管8连接处设有保护套21。防止局部高压使通气管破裂。
34.根据本实用新型的一种可选的实施方式中，所述涡流管高压进气口6上设有涡流管控制阀20。
35.根据本实用新型的一种可选的实施方式中，所述半导体制冷片1安装于所述隔热板3的中心处。
36.实施过程：热食放于热腔52内，冷食放于冷腔51内，车轮11的鼓刹装置 12通过转动轴10与叶轮式压气机9相连，压气机9的压气机出气口7通过通风管8与涡流管2的流管高压进气口6相连，当鼓刹装置12制动时，转动轴10 驱动压气机9工作，进而产生高压气体，高压气体通过通风管8、涡流管高压进气口6进入涡流管2，通过涡流管2的涡流制冷原理产生冷气体和热气体，冷气体通过涡流管冷端管出气口15进入冷气缝隙53，冷气体和冷腔51内的空气进行热交换，使冷腔51内的空气温度下降，热气体通过涡流管热端管出气口16 进入热气缝隙54，热气体和热腔52内的空气进行热交换，使热腔52内的空气温度上升。
37.当半导体制冷片1通电时，半导体制冷片通过帕尔贴效应将冷腔51的热量转移至热腔52，冷腔51损失热量温度下降，热腔52获得热量温度上升，冷腔 51的冷空气和热腔52的热空气通过对流换热分别对食物进行降温和升温。
38.第一温度传感器511获取冷腔51内的温度数据，第二温度传感器521获取热腔52内的温度数据，控制器19具有数据分析和控制功能，控制器19分析出冷腔51内温度达到预设值后，控制第一电阀门41打开排出冷气缝隙53内的冷空气，控制器19分析出热腔52内温度达到预设值后，控制第二电阀门141打开排出热气缝隙54内的热空气。
39.两个系统相互配合工作，提高工作效率。
40.散热片17和风扇18可以强化半导体制冷片1热端的散热和强化冷端的冷量散发，有利于降低热电堆冷热端的温差，从而提高半导体制冷片1的制冷效率。
41.压气机9可选择现有技术中合适的种类或型号，例如叶轮式压气机。
42.可通过改变半导体制冷片1的数量、体积大小，从而改变制冷量和产热量。
43.本实用新型实用性高，聚焦在食物保鲜，将冷、热食物分离，可满足顾客对食物保鲜的需求；可靠性强，装置结构简单紧凑，维护成本低，可满足外卖配送的实际条件，同时没有高压运动部件，可靠性将得到保证；通过改造电车鼓刹装置12，将鼓刹制停电车损耗的动能通过齿轮系统带动压气机9，将气体压缩并通入涡流管2，而后导出冷热两股气流将箱体进一步保温冷却；传统的外卖箱采用被动保温的方式，当配送距离较远，配送时间较长时，这种保温方式效率较低，本装置采用了主动保温的方式，克服了外卖配送过程中时间和空间的限制；本装置的电能利用率可达99％，动能回收率可达90％，总体实现动力电池的电能高效利用，与其他装置利用半导体制冷片制冷原理相比，此装置不仅利用到了半导体制冷片1的冷端，且利用到了半导体制冷片1的热端。以能效比(计算方法：制热量/消耗的电量)为指标，可实现大于3的能效比，节能效果显著。
44.本实用新型没有详细描述结构的部件、模块、机构以及装置均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
45.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。