CN112040785A - 货运集装箱的气氛控制 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于运输农产品的集装箱，该集装箱包括发生器，该发生器生成气体压力以平衡随着时间的流逝累积在集装箱中的真空压力。
Description
技术领域
示例性实施例涉及货运集装箱的领域，并且更特别地涉及货运集装箱的气氛控制。
背景技术
在收获后的处理、存储和运输期间，新鲜水果和蔬菜可通过其表皮损失水分。如果水分损失高，可导致农产品变质，诸如干缩或风味受损。为了提高市场质量和货架寿命两者，此类商品应存储在低温、高湿度环境中。新鲜水果和蔬菜中的代谢活性可在收获后的短期内持续。维持这种活动所需的能量可来自呼吸过程。呼吸是水果和蔬菜将糖和氧转化为水热和二氧化碳的过程。在密封环境中，该过程自然地减少自由氧的量并产生更高浓度的二氧化碳。农产品的存储寿命可受到其呼吸活动的影响。通过在低温下存储此类商品，可减少呼吸并延缓老化，因此延长存储寿命。另外，适当控制农产品周围的氧和二氧化碳浓度可有效降低呼吸率。
为了控制用于运输农产品的集装箱中的二氧化碳，可使用二氧化碳洗涤器。随着CO2的浓度升高，洗涤器将去除过量的CO2并将其排到外面。这种CO2去除和制冷冷却在集装箱内部产生真空。这种真空会导致外部空气通过发现的任何泄漏进入系统。货运集装箱的结构完整性可随着时间的流逝而退化，这可导致集装箱密封空气的能力的降低，例如在货舱门处。因此，随着时间的流逝，泄漏会增加，并最终导致受控气氛系统中的氧控制的损失。在长时间运输商品的集装箱中，过量的氧可导致货物的损失。需要一种可允许平衡集装箱中产生的真空压力并防止空气通过退化的集装箱密封件吸入的系统。
发明内容
公开了一种用于运输农产品的集装箱，该集装箱包括发生器，该发生器生成气体压力以平衡随着时间的流逝累积在集装箱中的真空压力。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，发生器在感测到集装箱中的氧水平达到用于在其中存储农产品的最大可允许设定点之后自动地启用。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，发生器生成惰性气体。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，发生器生成氮气。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，该集装箱是货运集装箱。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，该集装箱是冷藏货运集装箱。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，集装箱包括二氧化碳洗涤器，该二氧化碳洗涤器在感测到集装箱中的二氧化碳水平达到用于在其中存储农产品的最大可允许设定点之后自动地启用。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，洗涤器和发生器独立地操作。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，洗涤器和发生器同时地操作。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，发生器单独或与洗涤器一起在集装箱中产生正压。
进一步公开了一种用于在集装箱中运输农产品的方法，该集装箱包括一个或多个上述公开的特征。
附图说明
以下描述不应视为以任何方式进行限制。参考附图，相似的元件编号相似：
图1是现有技术的气氛受控的货运集装箱；
图2是图1的货运集装箱的功效的曲线图；
图3是根据公开的实施例的气氛受控的货运集装箱；以及
图4是图2的货运集装箱的功效的曲线图。
具体实施方式
本文通过示例而非限制的方式参考附图给出了所公开的设备和方法的一个或多个实施例的详细描述。
图1示出了第一集装箱100，其可为现有技术的货运集装箱。第一集装箱100具有前端104，带有一个或多个后门或货舱门110的后端或尾端108、顶部或天花板或顶板112，以及底部或底板116。第一集装箱100可为在货船、火车、卡车等上运输的标准的二十英尺货运集装箱、四十英尺货运集装箱等。集装箱100可为标准的ISO(国际标准化组织)类型的货运集装箱，特别是根据ISO 6346：1995(https://www.iso.org/standard/20453.html)(其文本通过引用整体并入本文)制造的冷冻柜或冷藏货运集装箱。第一集装箱100可更改为运输农产品。在呼吸期间，二氧化碳(CO2)水平在第一集装箱100中累积，因此可包括二氧化碳洗涤器120以降低此水平。洗涤器120设置在第一集装箱100的顶表面112附近或近侧的前端104处。洗涤器120的位置是示范性的而不是限制性的。洗涤器120的流出124示出了洗涤过程的产物从第一集装箱100排出。进入洗涤器120的空气流128对于洗涤器的操作是典型的。
在诸如已经公开的集装箱中，存在至少三种可导致真空压力累积的机制。一个机制是洗涤器的操作。另一个是制冷剂循环的操作。即，集装箱内部的空气可比集装箱外部的空气更冷，导致集装箱外部的压力大于集装箱内部的压力。还有另一个是集装箱中产品的呼吸侵蚀性。例如，高脂肪产品与其呼出的二氧化碳相比可吸收更多的氧，并且集装箱中的体积差异可在集装箱中产生或增加真空压力。
随着第一集装箱100中的密封件随着时间的流逝而开始在诸如一个或多个门110周围的密封件处发生故障，在变成未密封的集装箱中产生的任何真空压力都可导致空气流132的吸入。转到图2，曲线图示出了通过洗涤器的作用产生的真空在未密封集装箱中的影响。当二氧化碳CO2处于或高于高(H)设定点CO2 H时，洗涤器120启用，并且当CO2处于或低于低(L)设定点CO2 L时，洗涤器120停用。因而，洗涤器120示为具有指示开和关的箱或方形曲线。
在曲线图中，氧O2的可接受范围介于高水平的O2 H和低水平的O2 L之间。曲线图中的第一区域200示出了洗涤器120在相对不受第一集装箱100的初始条件影响的时间范围内对未密封集装箱中的气体的影响。这样的初始条件例如是当在集装箱装载货物之后首先关闭门时。氧浓度保持在可接受的氧范围之上，导致农产品过度氧化。由于在洗涤器从第一集装箱100内抽吸富含二氧化碳的空气时产生的真空压力，所以在洗涤器120的每个启用循环中，氧浓度可在O2 P局部达到峰值。然而，取决于农产品的积极呼吸水平，这些峰在曲线图上可有所不同。图3示出了根据所公开的实施例的第二集装箱300，其是货运集装箱。第二集装箱300的相似特征在下文中用与第一集装箱100相比相似的参考标记表示，只要将附加的焦点提供给这些特征即可。第二集装箱300也未密封，因为其门周围的密封件也随着时间的流逝而退化。
除了洗涤器120之外，第二集装箱300还包括氮N2发生器304。出于示意性和非限制性目的，发生器304在洗涤器120下方设置在集装箱300的前端104处。如曲线图中所示，洗涤器120和氮发生器同时地操作，然而这种同时操作是示例性的而不是限制性的，因为这两个装置都可能超出它们单独的传感器的读数。即，氮发生器可依靠设置为高设定点O2 H和低设定点O2 L的氧传感器运行。因此，如上文论述的那样，氮发生器可通过洗涤器的启用而跳闸，但是也可通过制冷循环和/或农产品的呼吸而跳闸。
当氮发生器运行时，氮发生器可产生足够的N2流308以平衡在集装箱300中产生的真空压力。在某些条件下，可通过启用氮发生器来产生正压，该氮发生器会排出吸入到未密封集装箱中的大气空气。然而，由于氮发生器的目的在于平衡集装箱内的真空压力，因此在大多数情况下，氮发生器所产生的压力程度不是强制性的或预期的。应当认识到，氮是惰性的，且因此对于与诸如氧和二氧化碳的其他气体一起使用是稳定的。
转到图4，曲线图示出了洗涤器120和氮N2发生器304与第二集装箱300一起操作的功效，该第二集装箱具有在一个或多个门110周围的退化的密封件。当二氧化碳CO2处于或高于高设定点CO2 H时，洗涤器120启用，并且当CO2处于或低于低设定点CO2 L时，洗涤器120停用。因而，洗涤器120示为具有指示开和关的箱或方形曲线。氧O2的可接受范围在高设定点O2 H和低设定点O2 L之间。
曲线图中的第二区域400示出了当氮发生器304在相同的时间范围操作时洗涤器120在未密封的集装箱中的影响。当如上文指示的那样在集装箱装载货物之后首先关闭货舱门110时，这种时间框架不受集装箱300中初始条件的影响。如所示的那样，氧浓度保持在可接受的范围内，减少了货物可用的氧。如指示的那样，这是因为例如在洗涤器120运行时，氮发生器304平衡了在集装箱300中的环境内产生的真空压力。
所公开的实施例提供了惰性氮气流到未密封的集装箱中以平衡在其中产生的真空压力。生成气体的流防止未密封集装箱外部的空气吸入和增加存储在集装箱内的农产品的可用O2。
用语"约"旨在包括与基于提交申请时可用设备的特定量的测量相关联的误差程度。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文使用的单数形式"一个"、"一种"和"该"旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指出。还将理解的是，用语"包括"和/或"包含"在用于此说明书中时表示指出的特征、整数、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但并未排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、构件和/或其组合。
虽然已经参考示例性实施例描述了本公开，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，可进行各种改变并且可用等同物替换其元件。另外，可作出许多改型来使特定情形或材料适于本公开的教导内容，而不脱离其基本范围。因此，期望本公开不限于公开为针对执行本公开构想的最佳模式的特定实施例，而是本公开将包括落入权利要求书的范围内的所有实施例。
Claims (20)
1.一种用于运输农产品的集装箱，所述集装箱包括发生器，所述发生器生成气体压力以平衡随着时间的流逝累积在所述集装箱中的真空压力。
2.根据权利要求1所述的集装箱，其特征在于，所述发生器在感测到所述集装箱中的氧水平达到用于在其中存储所述农产品的最大可允许设定点之后自动地启用。
3.根据权利要求1所述的集装箱，其特征在于，所述发生器生成惰性气体。
4.根据权利要求1所述的发生器，其特征在于，所述发生器生成氮气。
5.根据权利要求1所述的集装箱，其特征在于，所述集装箱是货运集装箱。
6.根据权利要求1所述的集装箱，其特征在于，所述集装箱是冷藏货运集装箱。
7.根据权利要求1所述的集装箱，其特征在于，所述集装箱包括二氧化碳洗涤器，所述二氧化碳洗涤器在感测到所述集装箱中的二氧化碳水平达到用于在其中存储所述农产品的最大可允许设定点之后自动地启用。
8.根据权利要求7所述的集装箱，其特征在于，所述洗涤器和所述发生器独立地操作。
9.根据权利要求8所述的集装箱，其特征在于，所述洗涤器和所述发生器同时地操作。
10.根据权利要求9所述的集装箱，其特征在于，所述发生器单独或与所述洗涤器一起在所述集装箱中产生正压。
11.一种用于在集装箱中运输农产品的方法，所述集装箱包括发生器，并且所述方法包括生成气体压力以平衡随着时间的流逝累积在所述集装箱中的真空压力。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述发生器在感测到所述集装箱中的氧水平达到用于在其中存储所述农产品的最大可允许设定点之后自动地启用。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述发生器生成惰性气体。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述发生器生成氮气。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述集装箱是货运集装箱。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述集装箱是冷藏货运集装箱。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，包括二氧化碳洗涤器，所述二氧化碳洗涤器在感测到所述集装箱中的二氧化碳水平达到用于在其中存储所述农产品的最大可允许设定点之后自动地启用。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述洗涤器和所述发生器独立地操作。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述洗涤器和所述发生器同时地操作。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述发生器单独或与所述洗涤器一起在所述集装箱中产生正压。
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