CN109844427B - 堆叠冷藏海运集装箱的方法 - Google Patents

堆叠冷藏海运集装箱的方法 Download PDF

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Abstract

堆叠冷藏海运集装箱(10)的方法，其包括将多个冷藏海运集装箱(10)分类为低温集装箱(L)或高温集装箱(H)，每个冷藏海运集装箱(10)具有冷凝器(16)。所述方法还包括基于所述冷藏海运集装箱(10)的温度分类将所述多个冷藏海运集装箱(10)相对于彼此安置。

Description

堆叠冷藏海运集装箱的方法
技术领域
示例性实施方案涉及冷藏海运集装箱的领域，并且更具体地，涉及确定冷藏海运集装箱的堆叠结构的方法。
背景技术
包括制冷系统的海运集装箱(也称为“冷藏箱”)通常通过冷凝器散热。气冷式冷藏箱使用环境空气冷却冷凝器并将加热的空气排放回周围环境。当冷藏箱彼此靠近堆叠时，来自一个冷藏箱的一些热排气可能进入位于附近的冷藏箱的冷凝器，从而导致温度升高的空气进入冷凝器。
在升高的温度下进入冷凝器的空气可能导致更高的冷凝压力和更多的功耗，制冷系统由于再循环而导致的持续升高的空气温度而跳闸，以及存储在冷藏箱内的货物质量由于运行中断而下降。期望减轻进入冷藏箱冷凝器的加热的空气的量以避免上述不希望的效果。
发明内容
公开了一种堆叠冷藏海运集装箱的方法。该方法包括将多个冷藏海运集装箱分类为低温集装箱或高温集装箱，每个冷藏海运集装箱具有冷凝器。该方法还包括基于冷藏海运集装箱的温度分类将多个冷藏海运集装箱相对于彼此安置。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括确定冷藏海运集装箱周围的环境空气的主导风向。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括：如果确定没有主导风向，则将分类为高温集装箱的冷藏海运集装箱安置在分类为低温集装箱的冷藏海运集装箱的顶部上。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括：如果已知没有主导风向，则将分类为高温集装箱的冷藏海运集装箱安置在分类为低温集装箱的冷藏海运集装箱的顶部上。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，另外的实施方案可以包括，如果确定没有主导风向或如果已知没有主导风向，则将在持续制冷下运行的至少一个冷藏海运集装箱安置在分类为高温集装箱的冷藏海运集装箱的顶部上。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，另外的实施方案可以包括：基于所确定的主导风向，将分类为高温集装箱的冷藏海运集装箱安置在分类为低温集装箱的冷藏海运集装箱的下风向。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，另外的实施方案可以包括，基于所确定的主导风向，将在持续制冷下运行的至少一个冷藏海运集装箱安置在分类为高温集装箱的冷藏海运集装箱的下风向。
还公开了一种堆叠冷藏海运集装箱的方法。该方法包括确定从多个冷藏海运集装箱的多个冷凝器排出的加热的空气的流动分布。该方法还包括基于多个冷凝器的位置将多个冷藏海运集装箱相对于彼此安置。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括：安置所述冷藏海运集装箱包括避免将两个冷凝器安置在相邻的列中。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括：安置所述冷藏海运集装箱包括将两个冷凝器安置在相邻的列中并且在不同的堆叠高度。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括：安置所述冷藏海运集装箱包括使冷凝器之间的间隔在宽度方向上最大化。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括：安置所述冷藏海运集装箱包括使冷凝器之间的间隔在高度方向上最大化。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括将冷藏海运集装箱安置在堆叠结构的端部列中。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括：冷凝器面向开敞空间。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括将冷藏海运集装箱安置在堆叠结构的顶部位置。
还公开了一种存储在计算机可读存储介质上用于确定冷藏海运集装箱的堆叠结构的计算机程序产品。该计算机程序产品包括用于接收关于多个冷藏海运集装箱的集装箱温度的输入的介质。该介质将所述输入与存储的参数进行比较，以将多个冷藏海运集装箱分类在温度集装箱类别或第二温度集装箱类别中，每个冷藏海运集装箱具有冷凝器。该介质基于冷藏海运集装箱的温度分类输出冷藏海运集装箱的推荐堆叠结构。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括：第一温度集装箱类别是低温集装箱类别。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，另外的实施方案可以包括：第二温度集装箱类别是高温集装箱类别。
附图说明
以下描述决不应当被认为是限制性的。参考附图，相似元件用相似数字编号：
图1是以堆叠结构安置的多个海运集装箱的透视图；
图1A是堆叠的海运集装箱中的一个的冷凝器的端视图；
图2是堆叠的海运集装箱的示意图；
图3是堆叠的海运集装箱的示意图，其中示出了气流速度分布；
图4是具有单个冷藏集装箱的堆叠结构的端视图的示意图；
图5是具有要保持在不同温度的冷藏集装箱的堆叠结构的端视图的示意图；
图6是具有以下冷藏集装箱的堆叠结构的端视图的示意图：保持在不同温度下或持续运行并且位于具有已知主导风向的环境中；
图7是具有以下冷藏集装箱的堆叠结构的端视图的示意图：保持在不同温度下或持续运行并且位于没有已知主导风向的环境中；
图8是具有保持在类似温度下的冷藏集装箱的堆叠结构的顶视图的示意图；以及
图9是具有保持在不同温度下或持续运行的冷藏集装箱的堆叠结构的顶视图的示意图。
具体实施方式
本文参考附图通过举例而非限制的方式呈现了所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述。
参考图1，示出了多个海运集装箱10的堆叠结构。海运集装箱10用于存储和运输各种类型的货物。海运集装箱10可以以堆叠结构定位在运输堆场或运输船上。基于包含在一些海运集装箱10内的货物，一些集装箱是冷藏海运集装箱14，在本文中也称为“冷藏箱”。每个冷藏箱14包括附接到其一端处的冷凝器16(图1A)。
参考图2和图3、继续参考图1A，多个海运集装箱10用型片示意性地表示。图2描绘了单个冷藏箱14，其被表示有安置在其一端处的冷凝器16。冷藏箱14包括冷凝器空气入口孔18，其接收来自周围大气的环境空气。冷藏箱14还包括冷凝器空气出口20，其排出由于冷却冷凝器16而被加热的空气。换句话说，冷凝器16使用环境空气来进行冷却并将加热的空气排放回周围大气。
图3包括在海运集装箱10的堆叠结构的表征内的一对相邻安置的冷藏箱14。示出了气流速度分布22，以展示从一个冷凝器空气出口20排放的加热的排气的流动路径如何影响另一个冷凝器16，因为相邻的冷凝器依赖于包括加热的排气的环境空气来进行冷却操作。各种因素决定了从一个冷凝器排放的加热的排气的影响。例如，周围环境的风向，加热的空气上升的物理趋势以及冷凝器的接近度是影响一个冷凝器对另一个冷凝器的影响的说明性因素。
通过分析，已经确定冷凝器空气从高温冷藏箱再循环到低温冷藏箱(相对于高温冷藏箱)导致低温冷藏箱冷凝器中的温度升高与冷凝器空气从低温冷藏箱到高温冷藏箱的再循环相比更大。足够大的温度升高可能不期望地导致单元停机。另外，与冷凝器空气从低温冷藏箱到高温冷藏箱的再循环相比，从高温冷藏箱再循环到低温冷藏箱(相对于高温冷藏箱)的冷凝器空气导致更高的电力需求和容量损失。
基于加热的冷凝器排放空气影响其他冷藏箱冷凝器的运行的一般知识，以及上面讨论的具体分析结果，本文公开了基于冷凝器16的位置的各种集装箱堆叠指导方针。该指导方针通过根据(例如)可用空间、温度控制设定值或货物类型以及天气条件自适应地堆叠冷藏箱来改善能效和操作。本文公开的指导方针可以组合使用，或者可以根据所考虑的因素使用单个指导方针。
参考图4至图9，示出了多个海运集装箱10(包括冷藏箱14)的各种堆叠结构以表示秉承与堆叠海运集装箱的方法相关联的指导方针的堆叠结构。所示的没有字母标识的方框是非冷藏集装箱或堆叠结构的空位。用字母L指定的方框是低温冷藏箱。用字母H指定的方框是高温冷藏箱。用字母V指定的方框是带有通风和/或空气改装的冷藏箱并且持续运行。用字母X指定的方框描绘任何类型的冷藏箱(即L型、H型或V型)。
堆叠冷藏海运集装箱的方法包括与它们彼此的相应接近度和/或它们的设定值温度相关联的指导方针。特别地，该方法包括确定从冷藏海运集装箱的冷凝器排出的加热的空气的流动分布，以及基于冷凝器的位置将冷藏海运集装箱相对于彼此安置。关于本公开的基于温度的方面，该方法包括将冷藏海运集装箱分类为低温集装箱或高温集装箱，以及基于冷藏海运集装箱的温度分类将冷藏海运集装箱相对于彼此安置。如上所述，冷藏箱也可以分类为持续运行的冷藏箱。
参考图8，该方法包括避免使到其他冷藏箱的冷凝器气流最小化的纵向邻近。换句话说，应避免包括在相邻的列中安置冷藏箱的横向通道邻近（cross-aisle adjacency）。如果可能的话，在两个冷藏箱列中的每一个之间存在普通集装箱列或空列，如图8所示。如果其他约束条件规定不能避免这种邻近，则利用非对准的冷藏箱模式来防止冷凝器排气跨过通道直接吹到冷藏箱上，如图9所示。
图8和图9是多列海运集装箱的顶视图。如果可能的话，冷藏箱应安置在堆叠结构的顶层和每一排的列的端部处，其中冷凝器面向开敞空间。另外，相邻冷藏箱之间的宽度方向和高度方向的距离应最大化。这些基于接近度的指导方针提供了加热的排气对其他冷藏箱的影响的期望减轻。
参考图4至图7，提供了海运集装箱的堆叠结构的端视图。低温冷藏箱安置在高温冷藏箱的上游，并且需要持续运行的冷藏箱安置在所有循环冷藏箱的下游，而不管循环冷藏箱是分类为高温还是低温。冷藏箱的下游和上游布置涉及主导风向(如果已知的话)以及加热的空气上升的自然趋势。基于这些考虑，如果不知道主导风向，或者如果不存在主导风向，则堆叠结构中的所有低温冷藏箱都位于高温冷藏箱下方，并且高温冷藏箱位于持续运行冷藏箱下方，如图5和图7所示。基于温度和风向堆叠循环冷藏箱的上述规则也适用于需要持续运行但具有不同温度设定值的冷藏箱。
如果已知主导风向，则高温冷藏箱安置在低温冷藏箱的下风向，并且持续运行冷藏箱安置在高温冷藏箱的下风向，如图6所示。主导风向指的是超过预定阈值的检测或预测的风矢量，该预定阈值足以主导加热的排气上升的自然趋势。
提供了一种计算机程序产品形式的系统。该系统经由通信网络连接到客户端系统。用户可以访问客户端系统。服务器系统和每个客户端系统可以是任何合适的计算机或其他数据处理系统，例如，PC、工作站、服务器计算机等。应当理解，客户端系统中的一些或全部可以是便携式计算机，诸如膝上型计算机、PDA和/或类似物。还应当理解，服务器系统可以与客户端系统中的一个集成。
通信网络可以包括适用于数据通信的任何网络或网络组合，例如，计算机网络，诸如广域网、互联网、虚拟专用网络等。通信网络的其他示例包括电信网络，诸如无线电信网络。
在一个实施方案中，该系统被配置为执行上面详细描述的堆叠海运集装箱的方法。例如，计算机程序产品存储在计算机可读存储介质上，以用于确定冷藏海运集装箱的堆叠结构。介质接收关于冷藏海运集装箱的货物温度设定点的输入，并将所述输入与存储的参数进行比较，以将冷藏海运集装箱分类为低温集装箱或高温集装箱。该介质基于根据上面讨论且编程在其中的指导方针的冷藏海运集装箱的温度分类来输出冷藏海运集装箱的推荐堆叠结构。
有利地，本文所述的与基于冷凝器的位置堆叠海运集装箱的方法相关联的指导方针以及计算机程序产品通过适当的冷藏箱堆叠减少或消除冷凝器空气再循环对能量和操作的影响。模拟和分析表明，适当分配具有不同设定值或货物类型的冷藏箱将使制冷系统的功耗降低10%-15%或更多。由于冷凝温度随再循环空气升高而导致的系统跳闸也将减少或避免。
术语“约”旨在包括与基于在提交本申请时可用的装备的特定数量的测量相关联的误差程度。例如，“约”可以包括给定值的±8%或5%或2%的范围。
本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，并且不旨在限制本公开。如本文中所用，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“该/所述”也旨在包括复数形式。还应理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件部件和/或其群组的存在或添加。
虽然已经参考一个或多个示例性实施方案描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行各种改变并且等同物可以替代其元件。此外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可进行许多修改以使特定情形或材料适于本公开的教导。因此，本公开不旨在限于作为预期用于实施本公开的最佳模式而公开的特定实施方案，而是本公开将包括落入权利要求的范围内的所有实施方案。

Claims (16)

1.一种堆叠冷藏海运集装箱的方法，其包括：
将多个冷藏海运集装箱中的每个集装箱分类为低温集装箱或高温集装箱，其中所述高温集装箱相比所述低温集装箱具有较高的温度，每个所述冷藏海运集装箱具有冷凝器；以及
基于所述冷藏海运集装箱的所述温度分类将所述多个冷藏海运集装箱相对于彼此安置，使得存在从所述低温集装箱到所述高温集装箱的冷凝器空气再循环。
2.如权利要求1所述的方法，其还包括确定所述冷藏海运集装箱周围的环境空气的主导风向。
3.如权利要求2所述的方法，其中如果确定没有主导风向，则将分类为高温集装箱的所述冷藏海运集装箱安置在分类为低温集装箱的所述冷藏海运集装箱的顶部上。
4.如权利要求1所述的方法，其中如果已知没有主导风向，则将分类为高温集装箱的所述冷藏海运集装箱安置在分类为低温集装箱的所述冷藏海运集装箱的顶部上。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括如果确定没有主导风向或如果已知没有主导风向，则将在持续制冷下运行的至少一个冷藏海运集装箱安置在分类为高温集装箱的所述冷藏海运集装箱的顶部上。
6.如权利要求2所述的方法，其中基于所确定的主导风向，将分类为高温集装箱的所述冷藏海运集装箱安置在分类为低温集装箱的所述冷藏海运集装箱的下风向。
7.如权利要求6所述的方法，其还包括基于所确定的主导风向，将在持续制冷下运行的至少一个冷藏海运集装箱安置在分类为高温集装箱的所述冷藏海运集装箱的下风向。
8.如权利要求1所述的方法，其包括：
确定从所述多个冷藏海运集装箱的每个集装箱的冷凝器排出的加热的空气的流动分布；和
基于所述多个冷凝器的位置将所述多个冷藏海运集装箱相对于彼此安置。
9.如权利要求8所述的方法，其中安置所述冷藏海运集装箱包括避免将两个冷凝器安置在相邻的列中。
10.如权利要求8所述的方法，其中安置所述冷藏海运集装箱包括将两个冷凝器安置在相邻的列中并且在不同堆叠高度。
11.如权利要求8所述的方法，其中安置所述冷藏海运集装箱包括使所述冷凝器之间的间隔在宽度方向上最大化。
12.如权利要求8所述的方法，其中安置所述冷藏海运集装箱包括使所述冷凝器之间的间隔在高度方向上最大化。
13.如权利要求8-12中任一项所述的方法，其还包括将所述冷藏海运集装箱安置在堆叠结构的端部列中。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述冷凝器面向开敞空间。
15.如权利要求8-12中任一项所述的方法，其还包括将所述冷藏海运集装箱安置在堆叠结构的顶部位置。
16.一种存储在计算机可读存储介质上的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括在执行时将使系统构造成用于执行如权利要求1到15中任一项所述的堆叠冷藏海运集装箱的方法。
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