氢气温控系统、低温储货装置及低温储货装置的分区控温方法与流程

本发明涉及一种冷却系统，尤指一种氢气温控系统、低温储货装置及低温储货装置的分区控温方法。

背景技术：

1、冷冻物流，为近年蓬勃发展的产业，其通过于车上装载冷冻、冷藏货柜，以便贮存各式需要保冷、保鲜的货品，让下游厂商或是消费者能取得品质较佳的货品。

2、最初期的冷冻、冷藏货车，是通过将车辆的引擎及制冷系统的压缩机连接通过一驱动连接件(如：一皮带)连接，利用引擎驱动压缩机压缩冷媒，再将冷媒导至制冷系统的冷冻机组，形成制冷系统的制冷循环，以便对货柜内部进行降温，维持冷藏、冷冻的效果；然而，由于压缩机通过引擎的运转驱动，不但于车辆因交通标志或卸货而停等时，无法驱动压缩机运转而导致制冷循环停止，使制冷系统无法对货柜进行降温，且制冷系统的降温效率会随着引擎的运转情形，即车辆的行驶情况而不断变动，可能导致无法稳定地维持货品的冷藏、冷冻状态。

3、有鉴于上述情形，有业界相关人士研发出以外接式的电力模组取代引擎驱动压缩机的方式，利用外挂的电力模组以电力驱动马达带动压缩机运转，以协助冷冻、冷藏货车上的制冷系统形成制冷循环，借此，能够在车辆停等时依然保持制冷系统的运作，且通过电力来驱动马达带动压缩机的方式，不会受到车辆行驶的状况影响，能稳定维持货柜内的货品的冷藏、冷冻状态；然而，采用外接式的电力模组，还需要多方考量电力模组的电量、重量等问题，往往电力模组所携带的电量有限，无法运用于较长途的物流配送，此外，电力模组耗电完后需要一定的充电时间，对于物流产业的车辆班次安排容易造成影响。

4、而随着近年氢能源的热潮，许多关于燃料电池动力车的技术逐渐发展，也有许多业界相关人士试图发展以燃料电池系统取代上述外接式的电力模组，提供电力来驱动马达带动压缩机运转，借以带动制冷系统形成制冷循环来冷却货柜内部，然依目前的燃料电池动力车的购买以及后续补充氢燃料的花费而言，以燃料电池系统供能来形成制冷循环、对货柜内部降温，其成本效益相对偏低，有鉴于此，申请人遂研发出本发明以解决上述的困境。

技术实现思路

1、为解决以燃料电池供能来形成制冷循环，其成本效益相对偏低的问题，本发明的目的在于提出一种利用气体降压后具有吸热能力的特性，借以进行分区控温，而能增加燃料电池系统的应用层面、提高其成本效益的氢气温控系统、低温储货装置及低温储货装置的分区控温方法。

2、本发明解决技术问题所提出的氢气温控系统，其用以供给氢气并同时利用氢气对多个容室进行降温，且包含：

3、一膨胀阀，其用于供氢气通过而降压并降温；

4、多个温控组，各该温控组包含一控制阀、一热交换器及一温度感测器；

5、该控制阀能供自该膨胀阀流出的氢气通过；

6、该热交换器连接该控制阀，且该多个温控组的热交换器能分别对应该多个容室设置；

7、该多个温控组的温度感测器能分别设于该多个容室，从而能分别感测该多个容室的温度；以及

8、一电控单元，其分别与该多个温控组的控制阀及温度感测器电性连接；

9、其中，氢气能通过该膨胀阀并经由所述温控组而流至一输出管路，且该电控单元能自所述温控组的温度感测器接收对应的所述容室的温度信息，并据以控制所述温控组的控制阀作动，让氢气能通过所述控制阀而流至对应的所述热交换器，使对应的所述热交换器能与对应的所述容室进行热交换。

10、所述的氢气温控系统，其中所述膨胀阀、该多个温控组的控制阀以及该输出管路依序串联连接，使氢气通过该膨胀阀后能依序通过该多个温控组的控制阀，不经由所述热交换器而流至该输出管路，或是流至其中一所述温控组的控制阀并流经对应的所述热交换器，再流至该输出管路。

11、所述的氢气温控系统，其包含有多个单向阀，该多个单向阀分别设于两相串接的所述控制阀之间以及该多个温控组的控制阀与该输出管路之间。

12、所述的氢气温控系统，其中所述多个温控组的热交换器以及该输出管路依序串联连接，任两相串接的所述热交换器之间设有一三通管，所述三通管连接其中一所述热交换器的一出口、另外一所述热交换器的一入口以及对应该另外一所述热交换器的所述控制阀。

13、所述的氢气温控系统，其包含有多个止回阀，该多个止回阀分别设于两相串接的所述热交换器之间以及该多个温控组的热交换器与该输出管路之间。

14、所述的氢气温控系统，其中各所述温控组包含至少一风扇，所述风扇设于该热交换器的周边，且能使该热交换器周边的空气与对应的所述容室内的空气对流。

15、本发明解决技术问题所另提出的低温储货装置，其包含：

16、如上所述的氢气温控系统；

17、一货柜，该货柜的内部包含所述多个容室；

18、一储气罐，其用于储存氢气，且能将氢气输出至该膨胀阀；

19、一燃料电池，其能自该输出管路接收氢气而产生电能；

20、一驱动器，其能受该燃料电池产生的电能驱动而作动；以及

21、一制冷系统，其能受该驱动器带动而冷却该货柜的内部。

22、所述的低温储货装置，其中所述货柜的一柜体包含有相间隔的一内壁及一外壁，所述热交换器设于该内壁及该外壁之间，且所述热交换器的一热交换管路贴靠于该内壁，该内壁及该外壁之间填充有一绝热材料。

23、本发明解决技术问题所另提出的低温储货装置的分区控温方法，其包含：

24、使氢气通过一膨胀阀而降压并降温；

25、感测一货柜内部的一第一容室的温度；

26、判断该第一容室的温度与一第一目标温度的差异值是否介于一处理范围；

27、当判断出该第一容室的温度与该第一目标温度的差异值介于该处理范围时，则启动一第一控制阀，使氢气通过一第一热交换器，借由该第一热交换器与该第一容室进行热交换；以及

28、感测该货柜内部的一第二容室的温度；

29、判断该第二容室的温度与一第二目标温度的差异值是否介于该处理范围；

30、当判断出该第二容室的温度与该第二目标温度的差异值介于该处理范围时，则启动一第二控制阀，使氢气通过一第二热交换器，借由该第二热交换器与该第二容室进行热交换。

31、所述的低温储货装置的分区控温方法，其中，于该第一热交换器与该第一容室进行热交换之后，再次感测该第一容室的温度，并再次判断该第一容室的温度与该第一目标温度的差异值是否介于该处理范围。

32、所述的低温储货装置的分区控温方法，其中，于该第二热交换器与该第二容室进行热交换之后，再次感测该第二容室的温度，并再次判断该第二容室的温度与该第二目标温度的差异值是否介于该处理范围。

33、所述的低温储货装置的分区控温方法，其中，当判断出该第一容室的温度与该第一目标温度的差异值不介于该处理范围时，则感测该第二容室的温度。

34、所述的低温储货装置的分区控温方法，其中，当判断出该第二容室的温度与该第二目标温度的差异值不介于该处理范围时，则使氢气不通过该第一热交换器及该第二热交换器的任意一者而流至一输出管路。

35、本发明的技术手段可获得的功效增进在于：

36、本发明的氢气温控系统以及采用该氢气温控系统的低温储货装置，可以适用于具有多温层设计的货柜，在氢气自所述储气罐输出至所述燃料电池的过程中，利用气体降压而具有吸热能力的特性，对所述货柜内部进行分区的冷却、小幅度降温，对于采用燃料电池系统供能来进行冷却的冷冻货柜而言，能借以增加燃料电池系统的应用层面，从而提高燃料电池系统的成本效益。

37、本发明另提供可利用该氢气温控系统进行的低温储货装置的分区控温方法，能够实时监测货柜内部的各个容室的温度，并视各个容室的温度与其目标温度的差异，调整氢气的流向，能快速对货柜内部略微升温的容室进行降温，达到细微、精确且即时的温度控制，有益于货柜内部的货品保存。