共艙式水產冷藏冷凍機構的製作方法

2023-07-29 23:58:51

本發明涉及船用制冷機構，尤其涉及一種共艙式水產冷藏冷凍機構。

背景技術：

對漁獲物進行冷凍保鮮，可以提高漁獲物的新鮮度，提升漁獲物的品質，增加漁民的經濟效益。但是現有漁船沒有設置冷藏冷凍系統，需要專用的冰鮮船配套進行冷藏，漁民為了實現及時保鮮而獲得較好的經濟效益，常常會使用「蝦粉」保鮮，從而導致降低了初級水產品質量安全下降。在中國專利申請號為2016105674118的專利文件中即公開了一種現有的冰鮮船中的製冷系統。現有的冰鮮船中的製冷系統用在漁船中時是通過內燃機（多為柴油機）活塞推動曲柄，把氣缸的直線運動轉化為曲柄的旋轉運動，曲柄旋轉去驅動發電機，從而發電。其缺點是：燃料點火時，活塞轉到頂點附件，曲軸在頂點附件承擔氣缸的最高壓力，摩擦損耗很大，總效率下降很明顯。現有的製冷系統的冷藏室和冷凍室安裝在漁船的同一個船艙中時（也即共艙式安裝），當儲存物品多少回導致船體產生傾斜，當船位於具有海浪的水域中產生傾斜時會錯誤地判斷為海浪導致的搖擺所致、以至於沒能進行糾正而種下隱患。

技術實現要素：

本發明的第一個發明目的旨在提供一種能夠便於使用者發現船體是否產生傾斜過度的共艙式水產冷藏冷凍機構，以解決冷藏室冷凍室共艙式安裝在船上時不能夠方便地活著船體是否產生傾斜的問題。

本發明的第二個發明目的旨在進一步地提供一種不需要曲軸驅動進行發電的共艙式水產冷藏冷凍機構，解決了現有的漁船上的製冷系統通過發動機驅動曲柄發電所存在的問題。

以上技術問題是通過下列技術方案解決的：一種共艙式水產冷藏冷凍機構，包括冷藏室、冷凍室和製冷系統，所述製冷系統用於使冷藏室和冷凍室保持在設定的溫度，其特徵在於，還包括船艙和船體傾斜狀態表現機構，所述冷藏室和冷凍室位於同一個所述船艙內，所述船體傾斜狀態表現機構包括沿上下方向依次設置的投影板、透光盒和雷射管，透光盒內儲存有吸收雷射管照射來的光的黑色液體；

當透光盒的傾斜角度大於設定範圍時，所述黑色液體同雷射管發出的光錯開、所述光透過所述透光盒照射在所述投影板上；

當透光盒的傾斜角度在設定範圍時，所述黑色液體擋住雷射管發出的光。使用者通過雷射管發出的光是否照射到投影板上來判斷船體是否偏斜，有則沒有偏斜、沒有則產生了偏斜。

本發明還包括散熱器和加熱結構，所述雷射管為綠光雷射二極體，所述加熱結構包括導熱基板和設置在導熱基板上的貼片電阻，所述散熱器設有連通在一起的雷射管安裝孔和加熱結構安裝孔，所述導熱基板安裝在所述加熱結構安裝孔內且同所述雷射管導熱性連接在一起，所述導熱基板一體成型有穿設在所述雷射管安裝孔內的導熱套，所述雷射管連接在所述導熱套內，溫度為25℃以上時、所述雷射管通過所述導熱套同所述雷射管安裝孔抵接在一起，所述散熱器的線性膨脹係數小於所述導熱套的線性膨脹係數。綠光觀察時不刺眼，二極體照射，省電。

但綠色雷射二極體對環境溫度的要求特別高，當環境溫度低於25℃時其亮度降低，高於30℃時亮度同樣降低，因此綠色雷射二極體使用時既要考慮到散熱又要考慮到加熱，特別在冬天使用，環境溫度比較低，有一些國家的溫度將近-25℃，對使用綠色的雷射二極體的產品根本不亮，如果在產品上不設計加熱結構對雷射二級管加熱產品是無法工作的，目前對雷射二極體的加熱方式有兩種，一種為在雷射二極體上纏繞加熱帶然後將雷射二極體安裝到散熱器上的方式進行加熱，該加熱方式當需要進行散熱時會導致雷射二極體散熱不良，所以嚴重不適於雷射二極體的加熱。另一種為將一個功率電阻放置在雷射二極體的散熱器表面上對散熱器進行加熱，然後通過散熱器將熱量傳遞給雷射二極體，由於散熱器表面的散熱其熱傳遞給雷射管綠色雷射二極體的起動時非常漫長，在低溫環境中的起動時長（即將雷射二極體加熱到25℃以上進行正常發光的時長）最少也要30分鐘以上，也即加熱效率低。

本技術方案將原來的功率電阻替換成貼片電阻貼在導熱板上，讓電阻的熱量傳送給導熱板，也就是導熱板充當了電阻的散熱器，導熱板同雷射二極體導熱性連接在一起，從而使得產生的熱量能夠快速傳遞給雷射二極體，與現有的第二種方式比雷射二級管溫度由-25℃加熱到正常發光機25℃時長只有5~10分鐘（現有的為30分鐘也上）。同時當不加熱時，導熱板的存在對雷射二極體的散熱效果的影響小。溫度上升時，在熱脹作用小二極體安裝孔同雷射二極體之間形成緊配合有能夠進行良好的導熱，使得散熱效果又能夠高。既能夠自動實現加熱時雷射二極體同散熱器之間的導熱效果下降、散熱上提高。

作為優選，所述導熱基板遠離所述雷射管的一側同所述加熱結構安裝孔的孔壁之間斷開。加熱時的熱量能夠大部分流向雷射管所在處，起到提高加熱效果的作用，而對散熱時的阻礙少。

作為優選，所述貼片電阻設置在所述導熱基板遠離所述雷射管的一側上。能夠既保證貼片電阻的熱量傳遞給導熱板、又能夠使得貼片電阻的存在不幹涉導熱板和雷射管之間的熱傳遞效果。當溫度低於25℃時需要對雷射管進行加熱，此時在冷縮作用下雷射管安裝孔同雷射管之間形成間隙配合，能夠有效地防止雷射管的熱量進一步地流失而起到提高加熱效率的作用。

作為優選，所述導熱套的一端和散熱器的一端都密封抵接在密封板上，所述導熱套的另一端和散熱器的另一端通過環形儲液囊密封連接在一起，所述導熱套、密封板、散熱器和環形儲液囊之間形成密封腔，所述密封腔同環形儲液囊連通且在重力或環形儲液囊的彈性收縮作用下環形儲液囊內的絕熱液體可以流到密封腔內。由於當低於25℃時冷縮作用會導致導熱套和雷射管安裝孔之間產生間隙而降低導熱套和散熱器之間的導熱效果而起到提高加熱效果的作用，此時絕熱液體填充到該間隙內起到進一步提高絕熱效果使得加熱效果更好。當溫度高於25℃或30℃而需要散熱時，在熱脹作用下導熱套和雷射管安裝孔之間抵緊在一起、抵緊過程中將導熱套和雷射管安裝孔之間的絕熱液擠壓出而儲存在環形儲液囊內。能夠進一步提高加熱時的加熱效果。

本發明還包括給製冷系統供電的發電系統，所述發電系統包括發電機、驅動發電機的輪機系統和四個驅動輪機系統的四衝程的發動機氣缸，四個所述發動機氣缸的缸體通過氣缸架連接在一起，所述氣缸架設有滑槽和連接在滑槽內的滑輪，所述四個發動機氣缸中的兩個發動機氣缸的活塞在做功衝程驅動所述滑輪向一側滑動、另外兩個發動機氣缸的活塞在做功衝程驅動所述滑輪向另一側滑動，所述輪機系統包括驅動所述發電機發電的水輪機和驅動水輪機旋轉的循環液流機構，所述循環液流機構包括液壓活塞，所述液壓活塞同所述滑輪連接在一起。流體輪機由於不是熱機，不受卡諾極限的限制，且管道中的流體輪機也不受貝茲極限的限制，由於避免了在曲軸頂點發力的難題，其流體動能到旋轉機械能的轉換效率極高，輕易達92%，甚至達98%。現代的水電站，其流體動能-旋轉動能的轉換效率，基本上都是百分之九十幾。也即，曲軸造成的效率損耗，在流體輪機上基本不存在。從而客服了曲軸驅動的不足。

作為優選，所述液壓活塞將所述內儲液箱分隔為兩個液壓腔，所述液壓腔通過朝向液壓腔內開啟的第一單向閥同所述外儲液箱連通，所述液壓腔通過朝向升壓箱內開啟的第二單向閥同所述升壓箱連通，所述多級限壓機構設置在所述升壓箱上，所述升壓箱設有同所述外儲液箱連通的回流通道，所述水輪機設置在所述回流通道內。

作為優選，所述發電機連接在所述外儲液箱的外部，所述發電機的轉軸伸入所述外儲液箱內後同所述水輪機的轉軸連接在一起，所述外儲液箱內密封連接有彈性密封套設在所述發電機的轉軸上的錐形密封套。進行密封裝配時方便。由於密封套為彈性結構，產生磨損後能夠在彈力的作用下進行補償，故不容易產生密封不良現象。

作為優先，所述發電機、錐形密封套和外儲液箱的箱壁之間形成密封腔，所述密封腔設有同彈性氣囊連接在一起的氣道。安裝時先使氣囊壓扁，然後進行裝配，裝配好後鬆開氣囊，氣囊產生吸氣作用從而使得密封腔內產生負壓，從而起到提高密封效果的作用。

作為優選，所述循環液流機構還包括穩定流向水輪機的液流壓力的多級限壓機構，所述多級限壓機構包括至少兩個限壓儲能缸，所述限壓儲能缸包括設有進液口的儲能缸缸體、位於儲能缸缸體內的儲能缸活塞和驅動活塞朝向進液口移動的儲能彈簧，所述儲能缸缸體的側壁上還設有洩流口，所述儲能缸活塞設有朝向進液口所在側開啟的第三單向閥，所有的限壓儲能缸通過一個限壓儲能缸的進液口同另一個限壓儲能缸的洩壓口連接在一起的方式串聯連接在一起，第一個限壓儲能缸的進液口同升壓箱連通。

作為優先，所述洩壓口設有一個出口端、至少兩個沿儲能缸缸體深度方向分布的進口端和將所有的進口端同出口端連通沿儲能缸缸體深度方向延伸的圓柱形連通段，所述連通段內可轉動地密封連接有同所述出口端連通的調壓管，所述調壓管同每一個所述進口端等高的部位都設有連通孔，所述連通孔沿所述調壓管的周向錯開。本技術方案限壓效果好，且進行限壓時能夠進能量進行儲存使得在壓力降低時進行釋放而維持壓力穩定。能夠通過使不同的液流口同連通孔對齊來調整所需要限壓的壓力大小。

本發明具有下述優點：設置了冷藏室冷凍室，能夠對捕獲的水產品進行冷藏或冷凍；冷藏室和冷凍室設置在一個船艙內，進行儲存水產品時方便；設置船體傾斜狀態表現機構，能夠方便地獲知船體是否產生傾斜；發電系統實現了將氣缸的機械運動能量轉為為電能；實現了無曲軸對旋轉發電機的驅動而實現發電；發動機氣缸工作時的溫度上升能夠轉換為電能進行利用；循環液流機構的壓力穩定性好。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為雷射管進行加散時示意圖。

圖3為發電系統的放大示意圖。

圖4為多級限壓機構的放大的示意圖。

圖5為限壓儲能缸的放大示意圖。

圖6為圖3的C處的局部放大示意圖。

圖7為實施例二中的雷射管進行加散時示意圖。

圖中：發動機氣缸1、發動機氣缸的缸體11、發動機氣缸的活塞12、發電機2、發電機的轉軸21、輪機系統3、循環液流機構31、外儲液箱311、氣道3111、補液腔3113、升壓箱312、回流通道3121、內儲液箱313、缸體段3131、液壓活塞3132、液壓腔3134、連杆315、第一單向閥316、第二單向閥317、密封套318、密封腔319、氣囊310、水輪機32、氣缸架5、滑槽52、滑輪53、船艙61、冷凍室62、冷藏室63、製冷系統64、電動機641、制冷機組642、製冷排管643、發電系統65、載物架66、船體傾斜狀態表現機構7、散熱器71、雷射管安裝孔711、加熱結構安裝孔712、雷射管72、電源引入腳721、加熱結構73、導熱基板731、貼片電阻732、導熱膠733、導熱套734、密封板74、環形儲液囊75、密封腔76、投影板77、透光盒78、內腔781、黑色液體79、多級限壓機構9、第一個限壓儲能缸91-1、第二個限壓儲能缸91-2、進液口911、儲能缸缸體912、儲能缸活塞913、儲能彈簧914、洩流口915、出口端9151、進口端9152、連通段9153、調壓管916、連通孔9161、第三單向閥917。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。

參見圖1，一種共艙式水產冷藏冷凍機構，包括製冷系統64、發電系統65、船體傾斜狀態表現機構7和一個船艙61。

船艙61內設有冷藏室63和冷凍室62。冷藏室63和冷凍室62內都設有載物架66。載物架66供擱置水產品用。

製冷系統64包括電動機641驅動的制冷機組642和分別設置在冷藏室和冷凍室內的製冷排管643。製冷系統64給冷藏室和冷凍室製冷到設定溫度為現有技術。

船體傾斜狀態表現機構7包括投影板77、透光盒78和雷射管72。投影板77、透光盒78和雷射管72從下向上依次分布，使用時固定在船體上。雷射管72套設有散熱器71，使用時通過散熱器同船體進行連接。雷射管72為綠光雷射二極體。雷射管72朝下進行照射。透光盒78內設有圓形平底的內腔781。內腔781的軸線同雷射管發出的雷射束位於同一直線上。內腔781內儲存有黑色液體79。

使用時，發電系統65給電動機641等電器供電。電動機641驅動制冷機組642工作，制冷機組642將冷媒輸送到製冷排管643內，冷媒在製冷排管643中蒸發吸收熱量而使得冷藏室63和冷凍室62內的溫度下降到所需要的溫度。雷射管發出的雷射束朝向投影板照射，當船體產生傾斜時船體傾斜狀態表現機構7一起產生傾斜，傾斜的結果為透光盒78內的黑色液體79朝向低的一側集攏，當傾斜角度大於設定範圍時，黑色液體同雷射管發出的光錯開（也即失去對光線的遮擋作用）、雷射管發出的光透過透光盒78照射在投影板77上，使用者觀察到投影板上有雷射管照過來的光點時表示傾斜範圍超過了設計範圍。當透光盒的傾斜角度在設定範圍時，黑色液體擋住雷射管發出的光，在投影板上看不到光點。

參見圖2，散熱器71還連接有加熱結構73。

散熱器71設有連通在一起的雷射管管安裝孔711和加熱結構安裝孔712。雷射管安裝孔711為圓孔。加熱結構安裝孔712為矩形孔。雷射管安裝孔711和加熱結構安裝孔712貫通，具體為雷射管安裝孔711所在的圓的伸入到加熱結構安裝孔712內的方式也即相交的方式貫通。雷射管安裝孔711和加熱結構安裝孔712二者的延伸方向也即深度方向相同，都為沿上下方向延伸。

雷射管管72為圓柱形。雷射管管72設有電源引入腳721。

加熱結構73包括導熱基板731和設置在導熱基板上的貼片電阻732。導熱基板731以平置的方式通過導熱膠733粘結在加熱結構安裝孔712內。導熱基板731遠離雷射管72的一側同加熱結構安裝孔712的孔壁之間斷開。貼片電阻732設置在導熱基板731遠離雷射管72的一側上。導熱基板731設有導熱套734。導熱基板731和導熱套734為一體成型。導熱套734穿設在雷射管安裝孔711內。雷射管72穿設並導熱性連接在導熱套734內而被懸掛在雷射管安裝孔711內。導熱套734的線性膨脹係數大於散熱器71的線性膨脹係數，即熱脹冷縮時導熱套產生的徑向尺寸的變化量大於雷射管安裝孔產生的徑向尺寸的變化量。溫度為25℃以上時、導熱套734同雷射管安裝孔711抵接在一起而實現雷射管72同雷射管安裝孔711的間接抵接在一起。

使用時，當雷射管72溫度高於25℃時則不給加熱結構73通電也即不給貼片電阻732通電，導熱套734的徑向變大量大於雷射管安裝孔711的徑向變大量，使得導熱套734同雷射管安裝孔711更加緊密地抵接在一起而進行更為良好的導熱。雷射管72產生的熱量通過導熱套和導熱基板731傳遞給散熱器71而實現散熱。當雷射管72溫度低於25℃時，給貼片電阻732通電，貼片電阻732產生的熱量傳遞給導熱基板731、進入傳遞給雷射管72實現對雷射管72進行加熱到溫度不低於25℃，當溫度小於25℃時，導熱套734的徑向變縮小量大於雷射管安裝孔711的徑向縮小量，使得導熱套734同雷射管安裝孔711之間產生間隙，從而起到降低導熱套734將熱量傳遞給散熱器71的作用，使得導熱套734導熱套734傳遞來的熱量能夠更為充分地傳遞給雷射管72，從而起到提高加熱效果的作用

參見圖3，發電系統65包括發動機氣缸1、發電機2和輪機系統3。發電機2給製冷系統等的電氣元件供電。發動機氣缸1有四個且為四衝程氣缸。四個發動機氣缸1通過氣缸架5連接在一起。氣缸架5設有滑槽52和連接在滑槽內的滑輪53。四個發動機氣缸1中的兩個發動機氣缸的活塞12在做功衝程驅動滑輪53向左側滑動、另外兩個氣缸的活塞在做功衝程驅動滑輪53向右側滑動，具體為：四個發動機氣缸在做功、排氣、進氣、壓縮四個衝程，四個發動機氣缸1之間位項相差90度，工作狀態在四缸之間循環輪轉，從而推動滑輪53沿滑槽52做直線往復運動。

輪機系統3包括循環液流機構31和水輪機32。循環液流機構31包括外儲液箱311、升壓箱312和位於外儲液箱內的內儲液箱313和多級限壓機構9。升壓箱312和內儲液箱313都位於外儲液箱311內。內儲液箱313內設有缸體段3131。缸體段3131設有同液壓活塞3132密封滑動連接在一起的內表面層3133。內表面層3133同第二溫差發電管314的高溫端連接在一起。第二溫差發電管314的電源輸出端通過充電器給蓄電池充電供給船照明用。液壓活塞3132通過連杆315同滑輪53連接在一起。液壓活塞3132將內儲液箱313分隔為兩個液壓腔3134。液壓腔3134通過朝向液壓腔內開啟的第一單向閥316同外儲液箱311連通。液壓腔3134通過朝向升壓箱內開啟的第二單向閥317同升壓箱312連通。多級限壓機構9設置在升壓箱312上。升壓箱312設有同外儲液箱311連通的回流通道3121。水輪機32設置在回流通道3121內。發電機2焊接在外儲液箱31的外部。發電機的轉軸21伸進外儲液箱311後同水輪機的轉軸321連接在一起，具體為花鍵連接。外出液箱311同補液腔3113連通。

多級限壓機構9包括至少兩個限壓儲能缸9本實施例中為兩個限壓儲能缸，兩個限壓儲能缸為第一個限壓儲能缸91-1和第二個限壓儲能缸91-2。限壓儲能缸包括設有進液口911的儲能缸缸體912、位於儲能缸缸體內的儲能缸活塞913和驅動活塞朝向進液口移動的儲能彈簧914。第一個限壓儲能缸91-1的進液口同升壓箱312連通。

參見圖4，儲能缸缸體912的側壁上還設有洩流口915。洩壓口洩流口915設有出口端9151、進口端9152和圓柱形連通段9153。進口端9152有6個。6個進口端9152沿儲能缸缸體912深度方向分布。連通段9153為沿儲能缸缸體912深度方向延伸的圓柱形。連通段9153將所有的進口端9152同出口端9151連通。連通段9153內可轉動地密封連接有同出口端9151連通的調壓管916。儲能缸活塞913設有朝向進液口側開啟的第三單向閥917。第二個限壓儲能缸91-2的進液口同第一個限壓儲能缸91-1的洩壓口的出口端9151連接在一起而實現串聯連接在一起。

參見圖5，調壓管916設有6個同每一個所述進口端等高的部位都設有連通孔9161。6個連通孔9161同6個進口端9152一一對應地等高。6個連通孔9161沿調壓管916的周向錯開。

參見圖3到圖5，進行限壓的過程為，首先進行壓力設定，具體設定過程為：根據需要限壓到的壓力（即壓強）要求，轉到調壓管916到同所需要的壓力對應的進口端9152等高的連通孔9161同該進口端9152對齊，使得該進口端9152同出口端9151連通（沒有同連通孔9161對齊的進口端9152則不被調壓管916封堵住）。壓力=彈簧同對應進口端9152對齊時的彈力除以限壓缸活塞的面積。

限壓的過程為：當升壓箱312內的壓力升高時，驅動第一個限壓儲能缸內的儲能彈簧壓縮儲能且實現限壓，當壓力上升到第一個限壓儲能缸的儲能缸活塞移同出口端連通的進口端同進液口連通時，液體經液流口流向第二個限壓儲能缸的進口端，第二個限壓儲能缸進行同第一個限壓儲能缸的儲能限壓過程，以此類推，直到壓力穩定在只能夠使第一個限壓儲能缸的儲能缸活塞同可以溢流的液流口進口端對齊的位置，從而實現限壓。當壓力下降時則各級限壓儲能缸中的彈簧釋放能量且使限壓儲能缸缸體內的液體回流到升壓箱內。

參見圖6，外儲液箱311內密封連接有錐形密封套318。密封套318位彈性橡膠套。密封套318彈性密封套設在發電機的轉軸21上。發電機2、錐形密封套318和外儲液箱311的箱壁之間形成密封腔319。密封腔319設有同彈性氣囊310連接在一起的氣道3111。

通過密封套318對發電機的轉軸進行密封的過程為。裝配過程中按壓住氣囊310使氣囊容積縮小，然後將發電機的轉軸伸入密封套318同水輪機的轉軸321連接在一起，使得密封套318密封套設在發電機的轉軸上，且使形成密封腔319，然後鬆開氣囊310，氣囊在自身彈力的作用下撐開，撐開結果為在密封腔內產生負壓，從而使得密封套318更加可靠地密封在發電機的轉軸上。

參見圖3，本發明發電的過程為，四個發動機氣缸驅動滑輪做左右方向的往復直線運動，滑輪驅動液壓活塞做左右方向的往復直線運動，活塞做直線往復運動時驅動液體以外儲液箱→內儲液箱→升壓箱→外儲液箱之間進行單向循環，從而驅動水輪機32旋轉，水輪機驅動發電機發電。

實施例二，同實施例一的不同之處為：

參見圖7，導熱套734的一端和散熱器71的一端都密封抵接在密封板74上，即導熱套和散熱器都可以相對於密封板74滑動。導熱套734的另一端和散熱器71的另一端通過環形儲液囊75密封連接在一起。環形儲液囊75內裝有絕熱液體，絕熱液體使得環形儲液囊75處於彈性展開狀態。溫度為25℃以下時，導熱套734、密封板74、散熱器71和環形儲液囊75之間形成密封腔76。密封腔76同環形儲液囊75連通。

使用時使環形儲液囊75位於環形儲液囊75密封腔76的上方。當低於25℃時冷縮作用會導致導熱套和雷射管安裝孔之間產生間隙而使得密封腔76出現，此時在重力和環形儲液囊的彈性收縮作用下環形儲液囊75內的絕熱液體流到密封腔76內，起到進一步降低導熱套734傳遞給散熱器71的量，使得加熱效果進一步地提升。當溫度高於25℃或30℃而需要散熱時，在熱脹作用下導熱套和雷射管安裝孔之間抵緊在一起使得密封腔76消失，位於密封腔76內的絕熱液重新被擠壓迴環形儲液囊75內儲存起來。