CN107530465A - 集装箱用空气清洁装置和方法 - Google Patents

Abstract

用于清洁封闭空间如运输拖车或运输集装箱中污染空气的装置和方法。空气增流器在空间中使污染的气氛从低压区域流通到较高压力的区域。得到的压差用于通过空气清洁装置抽出反向的一部分气流。一部分气流的重复循环导致气氛的清洁和污染物从封闭空间的普遍减少。

Description

集装箱用空气清洁装置和方法

技术领域

本发明主要涉及封闭体（enclosures）的空气清洁，更具体地，涉及用于密闭空间、例如冷藏运输集装箱或轨道（tracks）的、节能空气清洁装置和方法。

背景技术

易腐产品由冷藏集装箱来运输以保持新鲜和品质。冷藏集装箱可以通过设置从集装箱通过例如冷藏单元再回到集装箱中的空气循环来保持多个货运板的易腐产品的冷藏。冷藏单元可以包括或具有标准的蒸气压缩循环，其中蒸发器冷却空气且冷凝器将热量排除到集装箱的外部。

水果和蔬菜等易腐产品在冷藏集装箱储存或运输过程中会进行呼吸。水果和蔬菜在呼吸时将氧气转化为二氧化碳。他们还释放或排放其他气体，如乙烯或挥发性化合物，如醛或醇或其它烃类，它们具有特征气味和/或可能影响熟化。这些气体，例如二氧化碳和乙烯，可在运输集装箱中积累或增加体积和/或数量。此外，微生物如霉菌或真菌可能在装有易腐产品的集装箱中生长。微生物通过产生相对高体积的通过空气输送到新表面的孢子来繁殖。空气中相对高浓度的孢子已被示出导致易腐产品表面相对高浓度的孢子。

通过允许集装箱中的一些空气从集装箱中排出同时从集装箱外部引入空气来更换空气，可以排出气体和孢子。在储存和运输业务中已经很好地建立了换气程序以降低集装箱中的二氧化碳和乙烯水平。

换气会导致额外的能源消耗，以调节进入集装箱的外部空气。此外，外部空气可能不完全清洁。其中包含湿气、来自外部污染源的烟气和附近集装箱的废气。这些污染物中的一些在冷藏集装箱中是不可取的。相对高的换气速率可以增强蒸发器的运行，这又会使集装箱中的空气变干，并导致易腐物质的水分流失。

在存储集装箱中持续需要改进空气清洁，如减少或消除排气，以节省冷却能量和成本。

发明内容

本发明提供了除了或代替使封闭体通风来清洁空气之外，用于清洁封闭空间中含有污染物的空气的装置和方法。本发明适用于任何封闭空间，例如但不限于运输拖车、存储拖车、存储箱、袋、运输集装箱、设备箱或能展开的结构。本发明可以被改装或以其他方式添加到现有的空气增流器（air mover）（例如，冷藏单元鼓风机）中或集成于新建的空气增流器设备内部或与新建的空气增流器设备形成一体。

本发明的总体目的可以至少部分地通过用于对封闭空间内且暴露于污染物的气氛进行消毒、去污、除臭、调节或干燥中至少一种的气氛处理组件来实现。该组件可以有利地与新的或现有的空气增流器（例如现有制冷单元中已有的风扇）结合使用。空气增流器具有第一侧和相对的第二侧，并且使封闭空间中的污染气氛在第一方向上从所述第一侧向所述第二侧流通。所述组件包括与所述空气增流器结合的诸如空气清洁装置的气氛处理单元。所述空气增流器的第二侧的污染气氛的一部分在与所述第一方向相反的第二方向上流通通过所述气氛处理单元，并且返回到所述空气增流器的第一侧。

由于第一侧和第二侧之间的压差，空气增流器的第二侧的污染气氛的一部分流通通过气氛处理单元，并且无需例如单独的、反向风扇等反向空气增流器。气流一部分的重复循环的结果是，清洁气氛，并从封闭空间内的气流和/或气氛中大体上减少和/或排除污染物。通过本发明的装置和方法可除去的示例性污染物包括但不限于乙烯、气味、细菌、孢子、微生物或挥发性物质。

本发明还包括具有空气增流器的气氛处理组件，该空气增流器包括适于将污染气氛的气流从低压区域移动到高压区域的风扇。气氛处理单元将高压区域与低压区域连接，借助所述高压区域和所述低压区域之间的压差的作用，所述高压区域的污染气氛的一部分流通通过所述气氛处理单元，并返回所述低压区域。

本发明还包括一种用于对空间内的暴露于污染物的气氛进行消毒、去污、除臭、调节或干燥中至少一种的方法。所述方法包括：通过空气增流器使含有污染物的气氛的气流从空气增流器第一侧向空气增流器第二侧流通。所述空气增流器产生所述第一侧与所述第二侧之间的压差，以此气流的一部分之后借助所产生的压差的作用流过所述气氛处理单元。通过所述气氛处理单元的所述气流的所述一部分具有借助相对的两侧之间的压差的作用回到空气增流器的第一侧的逆流。

在本发明的实施方式中，设备或装置没有其自己的空气增流装置（例如风扇）时的运行是有成本效益且更可靠的。由冷藏单元自身产生的气流来驱动气流通过气氛处理单元是理想的。在良好的实践中，建立了通过气氛处理单元的气流，从而在大致或大约10分钟到120分钟之间的时间段内产生整个集装箱的空气交换，该时间段取决于所需的空气清洁类型。

从以下结合所附权利要求和附图的详细描述中，本领域技术人员将了解其他目的和优点。

附图说明

图1示出了在填充有或至少部分地填充有多个货运板的易腐产品的冷藏集装箱中的空气流动的方向。

图2是根据本发明一实施方式的集装箱制冷单元的剖视图。

图3是根据本发明另一实施方式的集装箱制冷单元的剖视图。

图4是根据本发明又一实施方式的集装箱制冷单元的剖视图。

图5示出了根据本发明一实施方式的气氛处理单元。

具体实施方式

图1示出了在填充有或至少部分地填充有多个货运板25的易腐产品的冷藏集装箱20中的一个可能的空气流动方向。在图1中，空气向下流过冷藏单元24并被引导到集装箱20的中空或装有板条的地板26和/或其他类似表面或通风件。在图1所示的实施方式中，空气通过“T型地板”流到集装箱20的另一端。空气向上并流过集装箱20的顶部、货运板25上方，然后被吸入或拉入冷藏单元24的顶部。开口28可用于进出集装箱20的换气并用于减少或去除污染物，并且可以位于集装箱20的冷藏单元24或其他地方。本发明可以用于替代或协同已知的或其他合适的换气开口或系统。

图2示出了根据本发明的一些实施方式的具有冷藏单元40的集装箱30的前视图。冷藏单元40连接到集装箱30的存储封闭体。冷藏单元40包括具有第一侧44和相对的第二侧46的空气增流器42。本发明的实施方式的空气增流器包括至少一个风扇，并且在图2中示出具有两个并排风扇48。如方向箭头45所示，风扇48可以从冷藏单元40的顶部抽出或吸引空气，并且将空气吹送或迫使空气到达并通过或越过蒸发器50，在蒸发器50冷却，然后下降到集装箱30的地板34上。使用风扇48在空气增流器42的第一侧44处建立低压区域52，并且在第二侧建立压力相对高于低压区域52的高压区域54。

在本发明的一些实施方式中，图2所示的流动方向是从冷藏单元40的顶部到底部。然而，在本发明的其它实施方式中，整个系统可以以其它合适的流动形式运行，例如反向并从底部向顶部流动并在相反的流动方向上流通通过集装箱30。

通过冷藏单元40的空气流包括来自集装箱30的污染物，例如来自储存的产品的废气和/或霉菌孢子。本发明包括用于从通过制冷单元的空气流中去除污染物的气氛处理单元。图2示出了安装到两个风扇48之间的横梁62或其他适当结构的气氛处理单元60。

图2中的箭头示出了流过在第二侧高压区域54处或邻近第二侧高压区域54的气氛处理单元60的入口64并从第一侧低压区域52处或邻近第一侧低压区域52处的出口66流出的气流方向。在本发明的一些实施方式中，只有一部分，例如相对少量的气流相对大部分或主气流向相反方向流通。在本发明的一些实施方式中，通过气氛处理单元60的气流被推动、拉动或以其它方式从空气增流器42下游且蒸发器50上方的相对高压区域54移动到风扇48的入口的第一侧44处的相对低压区域52。空气在气氛处理单元60中清洁。然后清洁空气混合到例如风扇48中的主气流中，并吹过蒸发器50且返回到集装箱30中。

以这种方式，根据本发明的一些实施方式，气氛处理单元60或其他空气净化器可以在没有独立的动力空气移动装置（例如风扇或鼓风机）的情况下运转。部分逆流可以被认为是被动流，没有单独的空气增流器产生主动的流动。集装箱30和/或冷藏单元40的气流或通过集装箱30和/或冷藏单元40的气流驱动或产生压差，该压差建立流过气氛处理单元60的通道的部分逆流。本发明的一些实施方式中，部分逆流最终再与主体或主气流混合。在本发明的一些实施方式中，在一段时间内，集装箱30中的空气被完全清洁或几乎完全清洁。可以通过气氛处理单元60中的入口和/或出口开口的大小和位置来控制通过气氛处理单元60的气流速率。

本发明的空气增流器和气氛处理单元或其任何组件都可以使用各种和其他尺寸、形状、布局、类型、数量和/或配置。作为示例，图3示出了根据本发明一实施方式的另一气氛处理组件，其中气氛处理单元60位于另一位置，其仍然允许反向气流通过气氛处理单元60或其它空气净化器，该反向气流是与例如冷藏单元40的或流通冷藏单元40的大部分或主气流相反的方向。气氛处理单元60设置在空气增流器42的一侧，可选地两侧或更多侧。气氛处理单元60沿着空气增流器42的一侧延伸并且将第二侧高压区域54与第一侧低压区域52连接。

图4进一步示出了根据本发明的一些实施方式的气氛处理单元60的另一替代配置。在图4中，气氛处理单元60在两个蒸发器风扇48之间或在两个蒸发器风扇48之间的横梁62下方延伸。

本发明的气氛处理单元可以是或包括任何一种或多种合适的过滤器或污染物去除装置。在本发明的一些实施方式中，气氛处理单元可以是主要用于使用UV光和/或臭氧从空气中清除乙烯和/或霉菌。在一个示例性配置中，空气流入气氛处理单元60，在其中与由UV灯产生的臭氧混合，UV灯例如是与通过气氛处理单元60的气氛流垂直放置的灯70。乙烯和其他烃可以在紫外光的存在下被臭氧氧化。霉菌孢子可被紫外光和臭氧杀死。空气可以通过将空气中任何残余臭氧去除的催化剂72从气氛处理单元60或其他空气净化器中排出。在本发明的一些实施方式中，催化剂是氧化催化剂，其进一步氧化任何未完全由臭氧反应的烃。

适合于用作气氛处理单元的示例性UV清洁装置（包括任何适合的改进）包括：例如在美国专利申请第13/784,503号（公开为美国专利公开2013-0287626）、美国专利申请第13/512,564号（公开为美国专利公开2012-0244036）、美国专利8,388,900、美国专利8,114,358、和美国专利申请第11/603,669号（公开为美国专利公开2008-0118395）中的空气净化器。所有这些公开物的全部公开内容通过引用整体并入本文作为本说明书的一部分。

图5示出了根据本发明的实施方式的气氛处理单元80。气氛处理单元80包括壳体82，壳体82具有空气流入口84和相对于入口84位于另一侧的出口86。在本发明的实施方式中，通过气体处理单元80的空气流的速率和/或分布由入口84和/或出口86的尺寸来控制。图5中所示的入口84和出口86中的每一个可以是可调节的，并且可以是通过任何合适的控制装置和算法控制。入口84包括可调节的气流控制和分配挡板，以改变进气，从而也控制气氛处理单元80内部和离开的气流的速率。

图5的出口86被示为出口流控制和分配挡板88。出口流挡板88包括用于气氛处理单元80的盖90，其在气氛处理单元80的上边缘处或沿着上边缘、并优选地沿着相对的两侧、提供一个或多个出口开口92。在本发明的实施方式中，如图5所示，出口流挡板88包括斜向下朝向入口84和/或空气增流器的空气出口92，从而在更接近通过冷藏单元和/或集装箱的主要空气流动路径的方向上排出空气。空气出口92可选地可调节尺寸和/或可关闭。可以理解，根据需要，各种尺寸、形状和构造可用于气氛处理单元80的壳体、入口、出口和挡板。根据需要，空气处理装置，例如上述的UV灯70和/或催化剂可以被并入上述空气处理单元80中。

尽管在前面的详细描述中，已经关于其某些优选实施方式描述了本发明，并且为了说明的目的已经阐述了许多细节，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以附加实施方式且在不脱离本发明的基本原理的情况下，本文描述的某些细节可以大幅变化。

Claims (20)

1.一种用于对封闭空间内且暴露于污染物的气氛进行消毒、去污、除臭、调节或干燥中至少一种的气氛处理组件，所述封闭空间包括具有第一侧和相对的第二侧的空气增流器，其中，所述空气增流器使污染气氛在第一方向上从所述第一侧向所述第二侧流通，

所述组件包括与所述空气增流器结合的气氛处理单元，其中，所述空气增流器的第二侧的污染气氛的一部分在与所述第一方向相反的第二方向上流通通过所述气氛处理单元，并且返回到所述空气增流器的第一侧。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

借助所述第一侧和所述第二侧之间的压差的作用，所述空气增流器的第二侧的所述污染气氛的所述一部分流通通过所述气氛处理单元，且无需反向空气增流装置。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述空气增流器形成包括所述第一侧的低压区域和所述第二侧的高压区域的压差，并且所述压差使所述污染气氛的所述一部分流通通过所述气氛处理单元。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述气氛处理单元包括位于所述高压区域处或邻近所述高压区域的入口以及位于所述低压区域处或邻近所述低压区域的出口。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述空气增流器包括风扇。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述气氛处理单元设置在所述空气增流器的两个风扇之间。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述气氛处理单元沿着所述空气增流器的一侧延伸。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述污染物包括乙烯、气味、细菌、孢子​​、微生物或挥发性物质中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的气氛处理组件，其特征在于，

所述气氛处理单元包括用于产生臭氧并辐照与所述污染气氛混合的臭氧的紫外灯，并且所述紫外灯朝向垂直于流过所述气氛处理单元的气氛的方向。

10.根据权利要求1所述的气氛处理组件，其特征在于，

所述气氛处理单元包括入口挡板和出口流挡板，并且借由所述入口挡板和所述出口流挡板控制通过气氛处理单元的空气流的速率和分布。

11.根据权利要求1所述的气氛处理组件，其特征在于，

所述封闭空间是运输拖车、存储拖车、存储箱、袋、运输集装箱、设备箱或能展开的结构之一。

12.一种用于对封闭空间内且暴露于污染物的气氛进行消毒、去污、除臭、调节或干燥中至少一种的气氛处理组件，所述组件包括：

空气增流器，该空气增流器包括适于将污染气氛的气流从低压区域移动到高压区域的风扇；和

将所述高压区域与所述低压区域连接的气氛处理单元，

其中借助所述高压区域和所述低压区域之间的压差的作用，所述高压区域的污染气氛的一部分流通通过所述气氛处理单元，并返回所述低压区域。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，

所述气氛处理单元包括位于所述高压区域处或邻近所述高压区域的入口以及位于所述低压区域处或邻近所述低压区域的出口。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，

所述空气增流器包括风扇。

15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，

所述气氛处理单元设置在所述空气增流器的两个风扇之间。

16.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，

还包括设置在所述高压区域中或邻近所述高压区域的蒸发器，其中所述高压区域的高压空气被推动通过或越过所述蒸发器。

17.根据权利要求12所述的气氛处理组件，其特征在于，

所述气氛处理单元包括用于产生臭氧并辐照与所述污染气氛混合的臭氧的紫外灯，并且其中所述紫外灯朝向垂直于流过所述气氛处理单元的气氛的方向。

18.根据权利要求12所述的气氛处理组件，其特征在于，

所述封闭空间是运输拖车、存储拖车、存储箱、袋、运输集装箱、设备箱或能展开的结构之一。

19.一种用于对空间内的暴露于污染物的气氛进行消毒、去污、除臭、调节或干燥中至少一种的方法，所述方法包括：

通过包括第一侧和相对的第二侧的空气增流器使含有污染物的气氛的气流流动，其中所述气氛从所述第一侧流向所述第二侧；

所述空气增流器产生所述第一侧与所述第二侧之间的压差；

借助所述压差的作用使所述气流的一部分流过所述气氛处理单元。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，

通过所述气氛处理单元的所述气流的所述一部分包括逆流，并且

所述气流的所述一部分离开所述第二侧并且借助所述压差的作用流过所述气氛处理单元回到所述空气增流器的所述第一侧。