CN110553447A - 冷藏运输容器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种冷藏运输容器(100)，包括：用于容纳内部气体的货物空间(105)；气体转移膜(230)，构造成以不同的速率转移组分气体(例如二氧化碳和氧气)，该气体转移膜具有从货物空间(105)接收内部气体的内侧，以及与外部气体通路(240)的气体交换部(250)连通的外侧；空气增流器(244)，构造成沿着外部气体通路(240)驱动外部气体流，以在膜上转移气体；流动控制器(226)，构造成选择性地启动空气增流器以控制受控组分气体穿过气体转移膜转移。还公开了一种在膜上转移气体之前加热沿着外部气体通路的外部气体流的冷藏运输容器以及相应的操作冷藏运输容器的方法。

Description

冷藏运输容器
技术领域
本公开涉及一种冷藏运输容器和一种操作冷藏运输容器的方法。
背景技术
冷藏运输容器用于在容器内的冷藏环境内运输货物。这种货物通常可包括食品，特别是生鲜产品，例如水果和蔬菜。已知通过冷藏延长生鲜产品的保质期。还已提出，通过将生鲜产品储存在具有改变的(相对环境空气)或受控量的组分气体的环境中，例如相对低浓度的二氧化碳中，可以延长保质期。储存的生鲜产品倾向于消耗氧气并产生二氧化碳作为废物，使得在没有通风的情况下，二氧化碳的浓度将增加并且氧气的浓度将降低。虽然可以通过储存在具有相对低的氧浓度(例如低于外部大气空气)的环境中来延长生鲜产品的保质期，但是可能由于储存在非常低的氧浓度下而损害生鲜产品。
已经提出在容器的出口上方提供选择性渗透膜，其允许二氧化碳以比氧气相对更快的速率从货物空间通过膜转移，使得作为废物的二氧化碳可以被排出的同时防止过度消耗氧气。
发明内容
本发明的方面涉及一种冷藏运输容器，其具有将货物空间内的内部气体与来自容器外部的外部气体分开的膜，并且其中使用空气增流器来选择性地驱动外部气体沿着包括与膜连通的气体交换部的外部气体通路流动，以控制通过膜的气体转移。
本发明的方面涉及一种冷藏运输容器，其具有将货物空间内的内部气体与来自容器外部的外部气体分开的膜，并且其中使用加热器来加热沿包括与膜连通的气体交换部的外部气体通路被传送的外部气体流。
根据第一方面，提供了一种冷藏运输容器，包括：用于容纳内部气体的货物空间；气体转移膜，构造成以不同的速率转移组分气体(例如以与氧气不同的速率转移二氧化碳)，该气体转移膜具有从货物空间接收内部气体的内侧和与外部气体通路的气体交换部连通的外侧；空气增流器，构造成沿着外部气体通路驱动外部气体流，用于通过膜的气体转移；以及流动控制器，构造成选择性地启动空气增流器，以控制受控组分气体(例如二氧化碳)穿过气体转移膜的转移。流动控制器可以构造成选择性地启动空气增流器，以控制受控组分气体从内侧到外侧穿过气体转移膜的转移。
空气增流器可以是风扇。空气增流器可以位于外部气体通路的气体交换部的上游或下游。虽然气体转移膜的一侧可称为外侧，但应理解，该侧不一定在容器外部。前缀“外部”旨在表示相应侧与可以传送从容器外部接收的气体的外部气体通路连通。
与另一种组分气体相比，气体转移膜对受控组分气体的渗透性更大。例如，气体转移膜对二氧化碳的渗透性大于对氧气的渗透性，或对乙烯的渗透性大于对二氧化碳或氧气的渗透性。
流动控制器可以构造成响应于确定货物空间中的受控组分气体(例如二氧化碳)的水平等于或高于交换阈值而启动空气增流器，并且响应于确定货物空间中的受控组分气体(例如二氧化碳)的水平等于或低于停用阈值而停用空气增流器。
冷藏运输容器还可包括位于外部气体通路的气体交换部上游的加热器，以加热外部气体流。通过加热外部气体流，可以降低外部气体流的相对湿度，并且可以抑制膜处的气体冷凝。
所述冷藏运输容器还可包括加热器控制器，所述加热器控制器构造成控制所述加热器以使所述外部气体的温度升高阈值增量。
换句话说，尽管加热器上游的外部气体的温度发生变化，但控制器可以构造成操作加热器以保持加热器的基本恒定的功率或热量输入。在外部气体的流速可变的示例中，加热器控制器可以构造成操作加热器以维持对每单位流量(例如，每单位质量或体积)外部气体的基本恒定的热量输入。因此，加热器功率可以根据指示流速的参数而变化，例如作为驱动外部气体流通过第二容积的空气增流器的操作参数的函数，或者作为构造成监测外部气体流的流量计的输出的函数。
所述冷藏运输容器还可包括加热器控制器，所述加热器控制器构造成基于监测外部气体的温度来改变对外部气体流的热量输入。
可以监测加热器上游或加热器下游的温度。冷藏运输容器可包括温度传感器，以监测加热器上游或下游的外部气体的温度。加热器控制器可以构造成基于温度传感器的输出来操作加热器。
通过基于监测气体的温度改变到外部气体流的热量输入，可以选择适合于气体温度的热量输入以抑制冷凝。
加热器控制器可以构造成将外部气体流加热到目标下游温度，以供应到膜的外侧。换句话说，控制器可以构造成控制加热器的功率以补偿加热器上游的外部气体的温度变化。这种控制可以基于监测加热器上游的外部气体的温度，或者可以基于使用反馈回路监测被加热的外部气体(即加热器的下游)的温度。
控制器可以构造成将具有在第一温度范围内的上游温度的外部气体加热到目标下游温度，并且用恒定的热量输入来加热具有在第二温度范围内的上游温度的外部气体，或者使温度升高一阈值增量(即恒定量)。例如，加热器控制器可以构造成将低于最小阈值(例如-5℃或0℃)的外部气体加热到更高的最低温度(例如0℃或5℃)。加热器控制器可以构造成引起恒定的温度升高(例如2℃，或5℃，或10℃)或者为控制温度范围内的外部气体提供相应的恒定热量输入。例如，在加热器上游-5℃至20℃的控制范围内的外部气体可以通过恒定的热量输入加热或者引起恒定的温度升高。控制范围的较低温度边界可以对应于如上所述的最小阈值。控制器可以构造成向具有高于加热器上游的最大阈值(例如20℃)的上游温度的外部气体施加相对较低的恒定热量输入或不施加热量。
所述冷藏运输容器可包括制冷回路，所述制冷回路包括：蒸发器热交换器，所述热交换器构造成将热量从内部气体转移到循环制冷剂；以及冷凝器热交换器，构造成将热量从外部气体转移到所述循环制冷剂。加热器可以与冷凝器热交换器分开。外部气体通路可以与外部气体到冷凝器热交换器的通路分开。
冷藏运输容器可包括通过隔板与货物空间分开的气体交换腔室。气体转移膜可以设置在气体交换腔室中，以便将气体交换腔室分成与气体转移膜的内侧连通的第一容积和与气体转移膜的外侧连通的第二容积。隔板中可以有两个开口。至少一个开口可设置有相应的交换阀，以选择性地允许和防止用于在气体转移膜处进行气体转移的内部气体交换流从货物空间通过第一容积。冷藏运输容器可包括交换控制器，该交换控制器构造成打开和关闭所述或每个交换阀以控制内部气体和外部气体穿过膜的气体转移。第二容积可对应于外部气体通路的气体交换部。
冷藏运输容器还可包括：蒸发器热交换器，用于接收来自货物空间的内部气体的返回流以进行冷却；以及用于驱动返回流的蒸发器风扇。蒸发器风扇可构造成驱动通过第一容积的交换流。
隔板中的开口可以构造成使得在使用中交换流从返回流分支并重新汇合。
交换控制器可以构造成至少在以下模式之间切换：空闲模式，在空闲模式中所述交换控制器操作至少一个交换阀使其关闭以防止内部气体交换流从所述货物空间通过所述第一容积；以及激活模式，在激活模式中所述交换控制器操作所述交换阀或每个交换阀使其打开以允许内部气体交换流从所述货物空间通过所述第一容积。流动控制器可操作空气增流器以在激活模式下驱动外部气体流通过第二容积。
可替代地或另外地，交换控制器可以构造成在空闲模式和被动模式之间切换，在被动模式中控制器操作所述交换阀或每个交换阀使其打开以允许内部气体交换流从货物空间通过第一容积，并且空气增流器不工作。
容器的任何控制器可以单独设置或者可以集成。例如，用于控制所述交换阀或每个交换阀的交换控制器可以与流动控制器集成以控制空气增流器。
冷藏运输容器还可以包括气体传感器，所述气体传感器构造成监测与内部气体中的受控组分气体(例如二氧化碳)的量有关的参数，并且交换控制器可以构造成基于监测参数控制打开和关闭所述交换阀或每个交换阀。例如，监测参数可以是受控组分气体(例如二氧化碳)的体积比例或分压。当参数指示受控组分气体(例如二氧化碳)的量等于或高于阈值时，交换控制器可以控制所述交换阀或每个交换阀打开，并且当参数指示受控组分气体(如二氧化碳)的量等于或低于阈值时，交换控制器可以关闭。
根据第二方面，提供了一种操作根据第一方面的冷藏运输容器的方法，所述方法包括：使空气增流器沿着外部气体通路驱动外部气体流，以进行穿过所述膜的气体转移。外部气体流可以由空气增流器沿着外部气体通路驱动，用于将受控组分气体从膜的内侧气体转移到膜的外侧。
所述方法可以包括响应于确定所述货物空间中的受控组分气体(例如二氧化碳)的水平等于或高于交换阈值而启动所述空气增流器，并且响应于确定所述货物空间中的受控组分气体(例如二氧化碳)的水平等于或低于停用阈值而停用所述空气增流器。
所述方法还可以包括使用加热器加热外部气体通路的气体交换部上游的外部气体。
所述方法可以包括基于监测外部气体的温度来改变对外部气体流的热量输入。
所述方法可以包括监测加热器上游或加热器下游的温度。通过基于监测气体温度改变到外部气体流的热量输入，可以选择适合于气体温度的热量输入以抑制冷凝。
如上面关于第一方面所述，可以改变热量输入。
冷藏运输容器还可包括：气体交换腔室，其通过隔板与货物空间分开。气体转移膜可以设置在气体交换腔室中，以便将气体交换腔室分成与气体转移膜的内侧连通的第一容积和与气体转移膜的外侧连通的第二容积。在隔板中可以有两个开口，至少一个开口设置有相应的交换阀，以选择性地允许和防止内部空气交换流从货物空间通过第一容积以在气体转移膜处进行气体转移。可以存在构造成打开和关闭所述或每个交换阀的交换控制器，以控制内部气体和外部气体之间的穿过膜的气体转移。
所述方法还可以包括：打开所述或每个交换阀以允许内部气体交换流从货物空间通过第一容积，从而在气体转移膜处存在气体转移；并且关闭所述或每个交换阀以防止内部气体交换流通过第一容积，以防止货物空间中的内部气体与外部气体之间的气体转移。
可以通过与容器的蒸发器热交换器相关联的蒸发器风扇驱动交换流通过第一容积，用于接收来自货物空间的内部气体的返回流以用于冷却。
所述方法可以包括在至少以下模式之间切换：空闲模式，在空闲模式中所述交换控制器操作至少一个交换阀使其关闭以防止内部气体交换流从所述货物空间通过所述第一容积；以及激活模式，在激活模式中所述交换控制器操作所述交换阀或每个交换阀使其打开以允许内部气体交换流从所述货物空间通过所述第一容积。流动控制器可操作空气增流器以在激活模式下驱动外部气体流通过第二容积。
可替代地或另外地，所述方法可以包括在空闲模式和被动模式之间切换，其中控制器操作所述交换阀或每个交换阀使其打开以允许内部气体交换流从货物空间通过第一容积，并且其中空气增流器不工作。例如，当空气增流器不工作时，非受迫的外部气体流可以流过第二容积。
所述方法可以包括如关于本文描述的其他方面所描述的冷藏运输容器的控制或操作的任何特征。
根据第三方面，提供了一种冷藏运输容器，包括：用于容纳内部气体的货物空间；气体转移膜，构造成以不同的速率转移组分气体(例如以与氧气不同的速率转移二氧化碳)，气体转移膜具有从货物空间接收内部气体的内侧和与外部气体通路的气体交换部连通的外侧；在外部气体通路的气体交换部上游的加热器，以加热外部气体流。
冷藏运输容器还可包括空气增流器，空气增流器构造成沿着外部气体通路驱动外部气体。
冷藏运输容器还可包括加热器控制器，加热器控制器构造成控制加热器以将外部气体的温度升高阈值增量。
冷藏运输容器还可包括加热器控制器，加热器控制器构造成基于监测外部气体的温度来改变到外部气体流的热量输入。
冷藏运输容器还可包括温度传感器，该温度传感器构造成监测沿外部气体通路传送的外部气体的温度。
根据第三方面的冷藏运输容器的部件可具有根据本文描述的其他方面关于冷藏运输容器的各个部件所描述的任何特征。冷藏运输容器可以根据第一方面。
根据第四方面，提供了一种操作根据第一或第三方面的冷藏运输容器的方法，所述方法包括：在外部气体通路的气体交换部的上游加热外部气体。
所述方法可以包括使用空气增流器沿着外部气体通路驱动外部气体。
所述方法可以包括控制器操作加热器以将外部气体的温度升高阈值增量。
所述方法可以包括控制器操作加热器以基于监测外部气体的温度来改变到外部气体流的热量输入。
根据第四方面的方法可以包括如关于本文描述的其他方面所描述的冷藏运输容器的控制或操作的任何特征。根据第四方面的方法可以根据第二方面。
本公开的各方面涉及一种用于安装在运输容器中以提供根据本文所述任何方面的冷藏运输容器的制冷模块。本公开的各方面涉及一种用于安装在根据本文描述的任何方面的制冷模块或运输容器中的气体交换模块。
附图说明
现在将仅通过示例的方式参考附图描述本发明，其中：
图1是包括气体交换模块的示例性冷藏运输容器的局部示意性剖面侧视图；
图2是位于冷藏运输容器中的气体交换模块的更详细的示意性剖面侧视图；以及
图3是操作冷藏运输容器的示例性方法的流程图。
具体实施方式
图1示意性地示出了包括外壁102的运输容器100，外壁102将具有内部气体的内部环境与具有外部气体的外部环境分离。举例来说，货物104，例如，一堆新鲜水果和蔬菜，设置在容器的货物空间105中。图1是示出容器的第一端的局部视图，该容器包括制冷模块200。为了简化附图，未示出容器的和货物104的远离容器的第一端的端部，如由延续线106所指示。
制冷模块200安装在运输容器中以提供冷藏运输容器。制冷模块200通常设置在容器的与运输容器100的壁102相邻的一个端部。
制冷模块200包括结构框架202，该结构框架202在安装在容器100中时位于容器内，并且是打开的，以允许返回空气流108被引导到制冷模块200的部件，如将在下面描述的，并将供应空气流110输送到货物空间。
制冷模块200包括外壁204，外壁204可以用作运输容器100的外壁，将容器的内部环境与外部环境分离。
示例制冷模块200包括制冷回路，该制冷回路包括设置在外壁204内部的蒸发器206和设置在外壁204外部的冷凝器208。制冷回路可包括压缩机、膨胀阀以及连接制冷回路的本领域已知的部件的流动线路，使得在使用中蒸发器构造成将热量从内部气体传递到循环制冷剂，并且冷凝器构造成将热量从制冷剂传递到外部气体。
在该示例中，提供蒸发器风扇210以引导在蒸发器206上方的待冷却的返回空气流108，然后作为供应空气110被引导到货物空间。在该特定示例中，制冷模块构造成使得返回空气向下流过制冷模块，并且蒸发器风扇210设置在上游并因此通常在蒸发器206上方。然而，在其他示例中，蒸发器风扇210可以设置在相对于蒸发器的上游或下游，并且通过其的流动的特定方位和方向可以是不同的。
制冷模块还包括气体转移模块，在该示例中，气体转移模块包括用于内部气体和外部气体之间的气体转移的气体交换腔室222，用于监测与内部气体的组成相关的参数的气体传感器224，以及控制器226。如图1所示，在该示例中，控制器226设置在制冷模块的外壁204的外部，而气体交换腔室222和气体传感器224设置在外壁204的内部。
在该特定示例中，气体交换腔室222和气体传感器224设置在蒸发器风扇210和蒸发器206之间，使得蒸发器风扇210构造成引导返回空气108流动通过气体交换器室222并经过传感器224。然而，在其他示例中可以采用其他相对位置，并且返回空气流可以通过上游或下游空气增流器(例如蒸发器风扇)传送通过气体交换腔室。
如图1所示，制冷模块200还包括新鲜空气通风口212，该新鲜空气通风口212构造成选择性地打开和关闭以允许新鲜空气流进入货物空间105，如本领域中已知的。
图2更详细地示出了图1的气体交换模块220。气体交换模块220显示在相对于蒸发器风扇210的相同位置，如上面参照图1所述。图2还示出了气体交换模块220相对于容器外壁的一部分的相对位置，其在该特定示例中其由容器的第一端处的制冷模块的外壁204形成。
在该示例中，气体转移膜230设置在气体交换腔室222内，以便将气体交换腔室分成与气体转移膜的内侧连通的第一容积232和与气体转移膜的外侧连通的第二容积250。气体交换腔室222可以采用任何合适的形状，但在该示例中通常是立方形的。在气体交换腔室222的壁中有两个开口，该壁在气体交换腔室和货物空间之间形成隔板。开口通向气体交换腔室222的第一容积232，以允许内部气体的交换流从货物空间通过第一容积232。开口可以构造成使得在使用中交换流从返回流(即图1中的返回空气108的流)分支并重新汇合。在该示例中，两个开口设置有相应的交换阀234，以选择性地允许和防止从货物空间通过第一容积232的、用于在气体转移膜处进行气体转移的内部气体的交换流。然而，在其他示例中，可以仅有一个交换阀234用于打开和关闭其中一个开口以允许或防止这种交换流。在该示例中，多个交换阀234构造成通过致动器236的动作在打开和关闭位置之间同时致动。
在该示例中，第二容积250形成外部气体通路240的气体转移部分，用于沿着膜230的外侧传送外部气体流，下文将进一步详细描述。
在其他示例中，可没有气体交换腔室。例如，气体转移膜230可以通向货物空间并且可以将货物空间与外部气体通路分开。
示例性气体转移膜230是选择性渗透膜，其构造成以不同于另一种组分气体的速率转移受控组分气体，并且在该特定示例中构造成以与氧气不同的速率转移二氧化碳(即作为受控组分气体)。特定分子的气体转移速率可以是膜的相对侧上的相应分子的分压差(浓度的量度)的函数。因此，一种分子的气体转移速率可能受到膜上的静压差和/或各气体分子的浓度差异的影响。气体转移膜可包括任何合适的材料，其示例是聚醚嵌段酰胺，或PEBA，可以商品名从Arkema SA获得。在该示例中，气体转移膜230作为平面片提供，但在其他示例中，它可以采用任何合适的形式，例如波纹片或弯曲片。它可以被提供为管道(例如管子或导管)的形式，该管道用于在管道的内部和外部之间转移气体。
如上所述，气体转移膜230具有从货物空间接收内部气体的内侧，以及与外部气体通路240的气体交换部250连通的外侧。外部气体通路240被构造为从容器外部传送外部气体(例如新鲜空气)并通过气体交换部250。
外部气体通路240从构造成在使用中接收外部气体流的空气入口延伸到构造成排出外部气体流的空气出口。在该特定示例中，在空气入口处设置空气过滤器242。
空气增流器244(例如风扇)设置在气体交换部250的上游。空气增流器构造成沿着包括用于气体转移过膜的气体交换部250的气流通路驱动外部气体流。在其他示例中，可以沿着外部气体通路240在任何位置设置空气增流器。
加热器246设置在气体交换部250的上游和空气增流器244的下游。在其他示例中，加热器246可以设置在空气增流器244的上游。加热器构造成加热沿着外部气体通路240流动到气体交换部250的外部气体。在该示例中，加热器与冷凝器分离，并且外部气体通路240与外部气体到冷凝器的通路分开。
温度传感器248设置在外部气体通路中。温度传感器248可以设置在沿着外部气体通路的任何位置。在该特定示例中，其设置在加热器246的下游以监测加热的外部气体的温度。然而，在其他示例中，例如，其也可以设置在加热器246的上游以监测未加热的外部气体。
在该示例中，控制器226包括用于控制空气增流器244的流动控制器，用于控制加热器246的加热器控制器，以及用于使交换阀234打开或关闭的交换控制器。在该示例中，每个控制器(流动、加热器、交换)是集成控制器226的模块。然而，在其他示例中，可以存在用于控制每个相应部件(如果存在的话)的单独控制器。
如图2所示，控制器226耦合到空气增流器244、加热器246、温度传感器248、阀致动器236和气体传感器224中的每一个，以便执行其各自的功能，下文将描述。
流动控制器构造成选择性地启用空气增流器244以使得外部气体沿着外部气体通路240流动。通过提供外部气体流，气体交换部250内的气体可以被补充以新鲜的外部气体，以便从货物空间通过膜230排出转移的气体(例如二氧化碳)。这可以在气体交换部250中维持相对低比例的二氧化碳，以允许二氧化碳(至少)通过膜转移。相反，空气增流器的停用可导致膜两侧的气体浓度平衡，从而减慢气体通过膜转移的速率。因此，空气增流器的选择性启动可用于控制穿过气体转移膜的二氧化碳转移。
在该示例中，加热器控制器构造成基于使用温度传感器248监测外部气体的温度来改变加热器246向外部气体流的热量输入。加热外部气体可以防止气体转移膜230上的气体冷凝(即，否则可以由气体转移膜230处的外部气体冷却引起，或者在(未加热的)外部气体比内部气体更冷的情况下通过内部气体的冷却引起)。不希望受理论束缚，只要冷凝物停留在膜上即认为气体在气体转移膜上的冷凝抑制了气体通过膜的转移，降低了性能。
在一些示例中，加热器控制器可以控制加热器以向外部气体提供恒定的热量输入(以便实现基本恒定的温度上升)。这种操作可能不是基于温度传感器或需要温度传感器。在其他示例中，加热器控制器可以基于监测的温度控制加热器以达到恒定的温度上升。在加热器的上游和下游可以存在温度传感器用于如此操作。
在该特定示例中，加热器控制器构造成基于外部气体的温度改变向外部气体流的热量输入。举例来说，加热器控制器构造成当加热器上游的外部气体的温度在不同范围内时改变加热类型(或加热模式)。可能没有必要直接监测加热器上游的外部气体的温度。例如，合适的控制程序可以基于加热器的功率、下游温度和可选的外部气体的流速(例如，预定的或由流量计监测的)来确定加热模式。如将理解的，加热器的较高功率消耗将指示加热器上的相对较大的温差，其可以是流速的函数(在流速可变的示例中)。
例如，加热器控制器可以在低于最小阈值(例如-5℃或0℃)的低温范围内将外部气体加热到更高的最低温度(例如0℃或5℃)。这可以防止气体转移膜的冻结，冻结可能会损坏气体转移膜，特别是如果存在冷凝物的话更是如此。可以基于绝对温度监测来控制这种加热(即，针对特定的下游温度而不是控制热量输入以实现与上游温度无关的基本恒定的温度上升)，例如通过使用加热器下游的外部气体温度的反馈回路。
加热器控制器可以构造成引起恒定的温度升高(例如2℃，或5℃，或10℃)或者提供对在中间温度范围内的外部气体的恒定热量输入。例如，可以对加热器上游-5℃至20℃的温度范围内的外部气体通过恒定的热量输入加热或被加热以引起恒定的温度升高。控制范围的较低温度边界可以对应于上文关于冷温度范围所述的最小阈值。
加热器控制器可以构造成对具有高于加热器上游的最大阈值(例如20℃的最大阈值)的上游温度的外部气体施加相对较低的恒定热量输入或不施加热量输入。
交换控制器构造成打开和关闭多个交换阀(或一个交换阀，在仅设置一个的情况下)以控制内部气体和外部气体之间的越过膜的气体转移。如上所述，穿过膜的气体转移可以是相应分子的膜两侧的分压差的函数，其本身可以是分子的相对浓度和/或膜的相对侧上的静压的函数。因此，当膜两侧的相应分子的分压不平衡时，可能发生气体转移。
当交换阀打开以允许内部气体交换流通过第一容积232时，当膜两侧没有平衡时可以发生气体转移。当其后关闭交换阀时，穿过膜的气体转移可以气体交换腔室222内、在膜的任一侧上的气体之间继续。然而，这种转移限于气体交换腔室222内的气体，并且货物空间内的内部气体与膜隔离。因此，交换阀实现交换流的流动或停止，以便控制货物空间中的内部气体与外部气体之间的气体转移。
在该示例中，交换控制器具有空闲模式和激活模式，在空闲模式中交换控制器操作所述交换阀或每个交换阀使其关闭以防止内部气体从货物空间流过第一容积，在激活模式中交换控制器操作所述或每个交换阀使其打开以允许内部气体交换流从货物空间通过第一容积。在该示例中，流动控制器构造成在空闲模式下操作风扇以驱动外部气体流通过第二容积(即外部气体通路的气体交换部)，并且还构造成在空闲模式中停用风扇。
图3是操作冷藏运输容器的方法300的流程图。仅作为示例，将参考图1和2的冷藏运输容器进行描述。
在框302中，使用气体传感器224监测二氧化碳的浓度。气体传感器可以是NDIR(非分散红外)传感器，其构造成监测与诸如二氧化碳的组分气体的量有关的参数。这种监测可以周期性地进行，例如每5分钟或更短时间进行一次。
在框304中，控制器确定二氧化碳浓度是否高于阈值，该阈值将被称为CO2max，例如对应于5％体积比的二氧化碳的阈值。如果二氧化碳浓度低于阈值，则控制器226不采取动作，并且所述方法返回到框302以周期性地监测二氧化碳的浓度。如果二氧化碳浓度高于CO2max阈值，则控制器226构造成采取一些动作来降低二氧化碳浓度，如下所述。
在框306中，控制器226(作为流动控制器)响应于确定货物空间中的二氧化碳水平等于或高于CO2max阈值而启动空气增流器。这导致外部气体流沿着外部气体通路240传送，用于在膜230处进行气体交换，如上所述。
在框308中，响应于确定二氧化碳水平等于或高于CO2max阈值，控制器226(作为加热器控制器)控制加热器以加热外部气体流，如上所述。这可以具有降低相对湿度以抑制冷凝的效果，并且还可以防止膜的冻结和任何冷凝物。控制器226可以控制向外部气体流的热量输入，如上所述。
在框310中，控制器226(作为交换控制器)响应于确定二氧化碳水平等于或高于CO2max阈值而控制交换阀234打开，从而允许内部气体的交换流流过第一容积232，用于通过膜转移气体。
在各种示例中，控制器226可以采取框306、308、310中的任何一个、多于一个或全部三个中的动作。如上所述，这些动作可具有降低内部气体中二氧化碳浓度的作用。
在框312中，使用气体传感器224监测二氧化碳的浓度。这种监测可以如上所述周期性地进行。如果确定二氧化碳的浓度高于内部气体的预定最小二氧化碳阈值(在本文中称为CO2min)，例如对应于4％体积比的二氧化碳的阈值，则在框314处不采取动作，使得膜上的气体交换可以继续进行。在框312，所述方法返回以周期性地监测CO2的浓度。在其他示例中，最大和最小CO2阈值可以更高或更低。据认为，通过提高CO2浓度(即相对环境条件)，例如大于10％，可以延长某些产品的保质期。因此，可以根据货物选择阈值。
当在框314处确定CO2的浓度低于CO2min阈值时，控制器226采取动作以抑制从货物空间中的内部气体与外部气体之间的气体转移，如下所述。
在框316中，控制器226(作为流动控制器)停用空气增流器以停止外部气体的流动。在一些示例中，外部气体通路240和/或空气增流器244可以构造成使得这防止外部气体沿着外部气体通路240流动。在其他示例中，空气增流器的停用可以仅防止强制流动，并且可以建立外部气体的被动流动。
在框318中，控制器226(作为加热器控制器)停用加热器以停止加热外部气体。
在框320中，控制器226(作为交换控制器)使交换阀关闭以防止内部气体流过第一容积232。
在各种示例中，响应于确定二氧化碳浓度等于或低于CO2min阈值，控制器226可以采取框316、318、320中的任何一个、多于一个或全部三个中的动作。所采取的动作可以对应于在相应的示例中响应于确定二氧化碳浓度等于或高于CO2max阈值而采取的与框306、308、310的动作相反的动作。
所述方法返回到框302以如上所述周期性地监测二氧化碳的浓度，并且在循环中继续以将货物空间内的气氛维持在预定范围内的二氧化碳浓度。
尽管已经描述了提供空气增流器以驱动外部气体流的示例，但是在其他示例中，可能没有空气增流器并且外部气体的被动流可以流动。在这样的示例中，可以操作加热器以加热外部气体流，如本文所述。
尽管已经描述了涉及冷藏运输容器的示例，但是在一些示例中，可以提供制冷模块用于安装(例如通过原始制造或改装)到运输容器中以提供根据本文描述的任何方面的冷藏运输容器。在另外的示例中，可以为制冷模块或运输容器提供气体转移模块(例如，通过原始制造或改造)。

Claims (15)

1.一种冷藏运输容器，包括：
货物空间，所述货物空间用于容纳内部气体；
气体转移膜，所述气体转移膜被构造成以不同的速率转移组分气体，所述气体转移膜具有从所述货物空间接收内部气体的内侧，和与外部气体通路的气体交换部连通的外侧；
空气增流器，所述空气增流器被构造成沿着所述外部气体通路驱动外部气体流，用于穿过所述膜的气体转移；以及
流动控制器，所述流动控制器被构造成选择性地启动所述空气增流器以控制受控组分气体穿过所述气体转移膜的转移。
2.根据权利要求1所述的冷藏运输容器，还包括位于所述外部气体通路的所述气体交换部上游的加热器，以加热所述外部气体流。
3.根据权利要求2所述的冷藏运输容器，还包括加热器控制器，所述加热器控制器构造成基于监测外部气体的温度来改变向所述外部气体流的热量输入。
4.根据权利要求1所述的冷藏运输容器，包括：
通过隔板与所述货物空间分开的气体交换腔室；
其中，所述气体转移膜设置在所述气体交换腔室中，以便将所述气体交换腔室分成与所述气体转移膜的所述内侧连通的第一容积和与所述气体转移膜的所述外侧连通的第二容积；
其中，在所述隔板中有两个开口，所述开口中的至少一个设置有相应的交换阀，以选择性地允许和防止用于在所述气体转移膜处进行气体转移的内部气体交换流从所述货物空间通过所述第一容积；以及
交换控制器，构造成打开和关闭所述交换阀或每个交换阀，以控制内部气体和外部气体穿过所述膜的气体转移。
5.根据权利要求4所述的冷藏运输容器，还包括：
蒸发器热交换器，所述蒸发器热交换器用于接收来自货物空间的内部气体的返回流以进行冷却；
蒸发器风扇，所述蒸发器风扇用于驱动所述返回流；
其中所述蒸发器风扇被构造成驱动交换流通过第一容积。
6.根据权利要求5所述的冷藏运输容器，其中，所述隔板中的开口被构造成使得在使用中所述交换流从所述返回流分支并重新汇合。
7.根据权利要求4所述的冷藏运输容器，其中所述交换控制器构造成至少在以下模式之间切换：
空闲模式，在空闲模式中所述交换控制器操作至少一个交换阀使其关闭以防止内部气体交换流从所述货物空间通过所述第一容积；以及
激活模式，在激活模式中所述交换控制器操作所述交换阀或每个交换阀使其打开以允许内部气体交换流从所述货物空间通过所述第一容积；
其中所述流动控制器操作所述风扇以在所述激活模式下驱动外部气体流通过所述第二容积。
8.一种操作冷藏运输容器的方法，所述冷藏运输容器包括：
货物空间，所述货物空间用于容纳内部气体；
气体转移膜，所述气体转移膜被构造成以不同的速率转移组分气体，所述气体转移膜具有从所述货物空间接收内部气体的内侧，和与外部气体通路的气体交换部连通的外侧；
空气增流器，所述空气增流器被构造成沿着所述外部气体通路驱动外部气体流，用于穿过所述膜的气体转移；以及
流动控制器，所述流动控制器被构造成选择性地启动所述空气增流器以控制受控组分气体穿过所述气体转移膜的转移；
所述方法包括：
使所述空气增流器沿着所述外部气体通路驱动外部气体流，以进行穿过所述膜的气体转移。
9.根据权利要求8所述的方法，包括：响应于确定所述货物空间中的受控组分气体的水平等于或高于交换阈值而启动所述空气增流器，并且响应于确定所述货物空间中的受控组分气体的水平等于或低于停用阈值而停用所述空气增流器。
10.根据权利要求8或9所述的方法，还包括使用加热器加热所述外部气体通路的所述气体交换部上游的外部气体。
11.一种冷藏运输容器，包括：
货物空间，所述货物空间用于容纳内部气体；
气体转移膜，所述气体转移膜被构造成以不同的速率转移组分气体，所述气体转移膜具有从所述货物空间接收内部气体的内侧，和与外部气体通路的气体交换部连通的外侧；以及
所述外部气体通路的所述气体交换部上游的加热器，用于加热外部气体流。
12.根据权利要求11所述的冷藏运输容器，还包括空气增流器，所述空气增流器被构造成沿着所述外部气体通路驱动外部气体。
13.根据权利要求11所述的冷藏运输容器，还包括加热器控制器，所述加热器控制器被构造成控制所述加热器以使所述外部气体的温度升高一阈值增量。
14.根据权利要求11所述的冷藏运输容器，还包括加热器控制器，所述加热器控制器构造成基于监测所述外部气体的温度来改变对所述外部气体流的热量输入。
15.根据权利要求13或14所述的冷藏运输容器，还包括温度传感器，所述温度传感器被构造成监测沿着所述外部气体通路传送的外部气体的温度。
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