CN1871480A - 新鲜空气出口位置监测系统 - Google Patents

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Abstract

提出了一种带有手动操作的新鲜空气出口的冷藏箱，出口设有位置传感器，传感器可提供信号到基于微处理器的控制器，指示新鲜空气出口的位置。新鲜空气出口可控制提供到冷藏箱中循环空气的新鲜空气，和控制排放一部分循环空气。当空气出口打开时蒸发器风扇连续运行，防止腐烂货物产生的气体聚集。

Description

新鲜空气出口位置监测系统
背景技术
冷藏箱单元受到微处理器控制，微处理器接收输入信号，信号指示空调空间中的温度，湿度等参数，并响应输入信号对制冷系统进行控制。此外，微处理器记录输入信号，使得行程期间装载物的历史得到记录。因此，可以确定什么时候和什么原因使得装载物损坏，腐烂或出现类似情况。易腐烂的货物，如水果、蔬菜和花卉等，可产生气体并受到气体的影响。例如，香蕉成熟过程中产生乙烯，乙烯的存在促进成熟。因此，如果想避免货物腐烂或提前成熟，有必要引入新鲜空气到装有易腐烂货物的空间的循环空气。
对于集装箱，货物一般占据所有可用空间，使调节好温度湿度的空气的流道位于集装箱的底部，顶部和壁部，通常流道至少部分受到货物的限制。为了减少空调空间的浪费，只将膨胀装置、蒸发器、蒸发器风扇，必要管路和传感器设置在空调空间。制冷单元的其余部分及其控制器设置在箱的外部，并由外部电源提供动力。
发明内容
在本发明，提出了一种手动操作的新鲜空气出口，以引入环境/新鲜空气到箱中的循环空气，并从箱中排出空气，如同商业楼宇提供新鲜空气。当温度设定值超过冷冻温度或另外的指示货物腐烂的温度，冷凝器风扇连续转动，其独立于新鲜空气出口打开时制冷系统的运转。本发明的新鲜空气出口位置传感器连续探测新鲜空气出口在冷藏箱单元中的位置。冷藏箱单元的基于微处理器的控制器自动记录新鲜空气出口的时间和位置，以及蒸发器风扇的速度。在优选实施例中，机械键控的杆端将新鲜空气门件的机械运动传输到旋转电子传感器，如密封的霍尔效应传感器。旋转电子传感器具有正比于其机械位置的输出电压，控制器利用输出电压确定新鲜空气开口门件的位置。微处理器储存相对新鲜空气开口的手动开口位置的变化，操作开始时的开口位置，作用到开口位置的能量，和开口位置在半夜或其他时间段的记录。
本发明的一个目的是监测手动开口的打开、关闭和位置。
本发明另一目的是选择性地连续提供新鲜空气到易腐烂货物。
本发明还有一个目的是提供一种传感器，能够精确地安装到适合位置，不必进行机械校正。这些目的和其他目的通过本发明得到实现，通过下面的介绍可了解的更清楚。
基本上，冷藏箱设置了手动操作的新鲜空气开口，其带有位置传感器，可提供信号到带有微处理器的控制器，指示新鲜空气开口的位置。新鲜空气开口可控制提供到冷藏箱中循环空气的新鲜空气，和控制排放循环空气。当空气出口打开时蒸发器风扇连续运行，防止腐烂货物产生的气体聚集。
附图说明
为了充分了解本发明，结合附图参考下面的详细介绍，附图中：
图1是集装箱和其制冷单元的简化示意图；
图2是新鲜空气出口结构的简化示意图；
图3是安装好的新鲜空气出口结构的视图；
图4是图3的新鲜空气出口结构的分解图；
图5是组装的图4结构一部分的放大图；和
图6是图4结构的部分放大图。
具体实施方式
图1中，数字10表示制冷单元，其安装在箱12的凹部。绝热层13覆盖在箱12的里面，将位于箱12内的制冷单元10部分和位于空调区外的部分隔离。制冷单元10包括流体回路，其包括串联的压缩机14，排放管路16，冷凝器18，膨胀机构20，蒸发器22和吸入管路24。压缩机14受到马达15的驱动，微处理器100响应包括温度湿度等传感器的传感器输入信号，控制马达的驱动。膨胀机构20、蒸发器22，蒸发器风扇22-1和蒸发器风扇马达22-2位于箱12内。蒸发器风扇马达22-2在微处理器100的控制下操作，可使调节好温度湿度的空气从蒸发器22传送流过箱12，返回空气送到蒸发器22。尽管蒸发器风扇马达22-2受到微处理器100的控制，但不由微处理器100供电，而是由传统的发电机或类似装置供电。图1显示的和介绍的结构一般都是常用的。
图2更详细地显示了部分的图1所示系统的新鲜空气出口结构的其他细节，出口结构整体用30表示。如下面将作的详细介绍，空气出口结构30包括两个阀门，其控制两个受控流道30-1，30-2，流道位于制冷单元10和周围环境空气之间。受控流道30-1和30-2如图所示是开口的。如图1所示，蒸发器风扇马达22-2在微处理器100的控制下操作，可使得调节好温度湿度的空气从蒸发器22流过整个箱12。并传送回到蒸发器22。如果箱12装载了可产生气体的易腐烂货物，箱内的循环空气将包括这些气体。
尽管希望清除货物产生的气体以延缓成熟，但气体排放代表了能量损失，因该气体的温度通常低于环境温度，并处于非常窄的温度区间，以便保证装载物的质量。但是由于如鲜花或食物等易腐烂的装载物通常保持在大约40，40大约处于通常遇到的环境温度范围的中间，装载物和环境温度的温度差在本发明的实施中不会产生严重的能量损失。新鲜空气出口结构30手动调整同时打开或关闭两个受控的流道30-1，30-2。蒸发器风扇22-1位于风扇平台22-3的开口22-3a，当风扇工作时，与开口共同作用，将腔22-4与腔22-5隔离，使得腔22-4位于风扇吸入压力区，腔22-5位于风扇排出压力区。注意到腔22-4和腔22-5都位于蒸发器22的上游。第一流道30-1连接到刚好位于蒸发器风扇22-1上游的回流空气流道，打开时允许选择部分新鲜空气进入腔22-4。通过受控流道30-1供应环境空气是可能的，因为腔22-4的压力小于环境压力。第二流道30-2连接到刚好位于蒸发器风扇22-1和风扇平台22-3下游的回流空气流道，允许选择部分回流空气排出到大气中，因为腔22-5处于大于环境压力的风扇排出压力区。新鲜空气出口结构30的阀门的打开程度与蒸发器风扇22-1的速度共同作用，确定了排出和提供的空气数量。微处理器100连接和控制蒸发器风扇马达22-2，并连接到新鲜空气出口结构30的位置传感器50，因此能够记录操作中提供的新鲜空气。
特别参考图3和4，新鲜空气出口结构30包括盖40，其一般用金属制造。带螺纹的杆41固定到盖40，并从盖轴向向外延伸。圆形凹部40-1在盖40上形成，两个间隔开的径向开口或端口40-2和40-3在凹部40-1形成。销42固定到凹部40-1的从端口40-3径向向外的位置。泡沫塑料绝热件44具有中心开口44-1和两个端口44-2，44-3，其分别对应端口40-2，40-3。门件或圆片46具有中心开口46-1，用于接收螺纹杆41。门件或圆片46具有两个端口46-2，46-3，其分别对应泡沫塑料绝热件44的端口44-2，44-3，绝热件固定到门片46，使端口44-2，44-3分别对应端口46-2，46-3。门件46设有一对弧形槽46-4，46-5，用于容纳销42。槽46-4，46-5合起来延伸超过了90°。槽46-4的弧长范围比槽46-5短。
当销42位于槽46-4或46-5中，螺纹杆41延伸通过开口44-1和46-1，泡沫塑料件44和门件46通过螺纹连接到杆41的螺帽48固定到盖40。泡沫塑料件44和门件46可作为一个单元进行转动产生阀门动作，端口44-2，46-2移进和移出与端口40-2的对准。当端口44-3和46-3移进和移出与端口40-3的对准时，产生对应的阀门动作。与槽46-4或槽46-5共同动作的销42限制了门件46相对盖40的转动。槽46-4控制门件或圆片46在关闭和部分打开之间移动，因此槽46-5控制门件或圆片46在部分打开和完全打开之间移动。盆状件60一般用塑料制造，具有周边凸缘60-1，允许盖40通过螺栓或其他适合的固定件62连接其上。盆状件60设有凹部60-2和两个间隔开的突起部分60-3，60-4，分别从凹部60-2的底部向外延伸。突起部分60-3，60-4的外部分别形成格栅开口60-3a和60-4a。当盖40固定到盆状件60后，格栅开口60-3a和60-4a分别与端口40-2和40-3对准。
具体参考图4和图6，霍尔效应传感器50设有轴50-1，轴上有平面50-1a，使得轴50-1的截面成为D形。传感器50通过螺帽51和垫圈52适当固定在矩形箱54。箱54设有凸缘54-1，其可通过铆钉55固定在盖40。U形件56设有基部56-1，其上带有开口56-1a，开口有平面部分56-1b，对应于轴50-1的平面50-1a。当轴50-1容纳于开口56-1a时，U形件56可与轴50-1一起转动。螺帽58固定U形件56于轴50-1。臂56-2和56-3形成杆端。杆端56-2，56-3分别延伸通过盖40上的弧形槽40-4和40-5，以便相对自由移动，如图5清楚显示。杆端56-2，56-3分别容纳于门件46的开口46-6，46-7。
霍尔效应传感器50的轴50-1具有大约为130°的转动范围，使得槽46-4，46-5的90°的组合范围小于轴50-1的转动范围。安装空气出口结构30时，轴部50-1，螺纹轴部50-1`和件50-2，50-3延伸通过孔54-2，54-3和一未在图中显示的孔，使得传感器50可精确地相对箱54定位。垫圈52然后设置在螺纹轴50-1`上，然后将螺帽51螺纹连接到轴50-1`，将传感器50固定到箱54。U形件56设置在轴50-1，平面50-1a和平面部分56-1b共同作用，相对轴50-1倾斜定位U形件56。螺帽58然后设置到轴50-1，固定U形件56到轴50-1上。箱54通过铆钉55铆接到盖40，如图4和图5清楚显示。霍尔效应传感器50具有多个引线50-4，50-5，50-6，都位于传感器50的一侧。绝缘垫圈64位于盆状件60的开口60-5。电连接件70连接到引线50-4，50-5，50-6并穿过绝缘垫圈64。位于传感器50一侧的引线50-4，50-5和50-6的位置，位于盆状件60一侧的开口60-5的位置，以及轴50-1的限制转动可保证适当装配。
杆端56-2和56-3分别插入弧形槽40-4，40-5。盖40通过螺栓62固定到盆状件60。泡沫塑料绝热件44固定到门件46，使得端口44-2，44-3分别与端口46-2，46-3对准。泡沫塑料绝热件44和门件46可根据希望的新鲜空气和排出空气的数量选择性地和可改变地位于盖40上。如果希望的范围是从关闭到部分打开，泡沫塑料绝热件和门件46设置成，螺纹杆41延伸通过开口44-1和46-1，杆端56-2，56-3分别插入开口46-6，46-7，销42插入槽46-4。然后将螺帽48连接到螺纹杆41。如果希望的范围是从部分打开到完全打开，差别只是销42位于槽46-5中。因为机械安装比较精确，所要作的校正只是电方面的。具体地，当安装就位进行信号测量，并设置为零。
当新鲜空气出口结构30安装好，装有霍尔效应传感器的箱54将设置在突起部分60-3，60-4之间的空间，使得霍尔效应传感器50精确地位于新鲜空气出口结构30上。当轴50-1容纳于开口56-1a，杆端56-2，56-3分别容纳于开口46-6，46-7时，轴50，U形件56和门件46作为一个单元移动。霍尔效应传感器50通过连接件70连接到微处理器100。连接件70位于箱12并延伸，以提供信号到微处理器100。
当盖40固定到盆状件60时，最好空间用泡沫件填充进行绝热。图中未显示泡沫件以避免遮挡细节。当空间未填充泡沫件时，箱54用于隔离霍尔效应传感器50和泡沫件，但箱54通过泡沫件固定到适当位置。密封圈64提供了防漏密封，避免泡沫从盆状件60漏出。
操作中，制冷单元10将在微处理器100的控制下操作，以保持状态处于希望的窄范围，并提供箱12内状态的历史记录，如常规所作的。除了通过微处理器100提供制冷单元10的自动控制外，手动代用装置设置在新鲜空气出口结构30，可排出部分在箱12中循环的回流空气，并提供作为补充气体的新鲜/环境空气。应当注意到，新鲜空气出口结构30只有在箱12装有可产生气体的易腐烂货物时工作提供新鲜空气。新鲜空气出口结构30可通过旋转门件46和固定到门件上的泡沫塑料件44来打开，门件和泡沫塑料件作为一个单元进行转动。门件46的转动受到销42的限制，只允许门件46转动通过由槽46-4和46-5形成的弧形。当销42容纳于槽46-4或销位于槽46-5，处于与最小开口对应的位置时，门件46和泡沫塑料件44从封闭位置沿打开方向的转动将使得端口46-2和44-2进入或增加与端口40-2的对准，端口40-2总是保持与格栅开口60-3a对准。由格栅开口60-3a，端口40-2、端口44-2和端口46-2形成的通道对应图2所示的位于回流和大气之间的受控通道30-1。门件46的位置将限定端口44-2和46-2与端口40-2，格栅开口60-3a的对准程度。门件46和泡沫塑料件44的从封闭或最小开口位置沿打开方向的转动将使得端口46-3和44-3与端口40-3对准，端口40-3总是保持与格栅开口60-4a对准。端口46-2和40-2之间的对准与端口46-3和40-3之间的对准相同。通道由端口46-3，端口44-3，端口40-3和格栅开口60-4a形成，对应图2所示的位于环境空气和回流空气之间的受控通道30-2，受控通道位于风扇排出压力区，可排出部分回流空气。
当门件46转动打开或关闭新鲜空气开口结构30时，门件46与U形件54和霍尔效应传感器50的轴50-1一起转动。霍尔效应传感器的轴50-1的转动产生输出电压，其正比于轴50-1的机械位置，这个信息被微处理器100利用，确定门件46的位置。门件46的位置决定了打开程度，该信息与蒸发器风扇22-1的速度结合可确定提供新鲜空气用作补充空气的数量。
从上面的介绍可理解，本发明使得新鲜空气出口的位置被电子位置传感器感应到并储存在微处理器100。
虽然已显示和介绍了本发明的优选实施例，对于所属领域的技术人员还可以有其他变化。因此希望，本发明的范围只由所附权利要求的范围来限定。

Claims (10)

1.一种冷藏箱单元，包括带有内部空间的集装箱和制冷单元，所述制冷单元用来调节所述集装箱中的空气和使其循环，所述制冷单元包括位于蒸发器上游的蒸发器风扇和微处理器，微处理器可控制和记录集装箱的状态，所述集装箱单元还包括：
风扇，在上游产生吸入压力，在下游产生排出压力；
手动操作机构，同时控制两个流道的关闭和完全打开之间的全部位置，两个流道位于集装箱的内部空间和围绕所述集装箱的环境空气之间；
两个流道中的第一个可提供环境空气到所述集装箱中循环的空气，从所述风扇上游的具有吸入压力和环境空气的一点延伸，供应环境空气到循环空气；
两个流道中的第二个可从所述集装箱排出循环空气到环境空气中，从所述风扇下游的具有排出压力的一点延伸到环境空气；
探测装置，可感应所述手动操作机构的所有位置；和
装置，当所述手动操作机构处于任何位置时，可连续提供信号到所述微处理器，指示所述探测装置感应到的位置，并可通过所述微处理器记录感应到的位置。
2.根据权利要求1所述的冷藏箱单元，其特征在于，所述制冷单元包括蒸发器风扇，其设置在集装箱内位于两个流道之间。
3.根据权利要求1所述的冷藏箱单元，其特征在于，所述手动操作机构包括旋转件，具有一对径向间隔开的端口，端口形成所述两个流道的一部分。
4.根据权利要求3所述的冷藏箱单元，其特征在于，所述制冷单元包括蒸发器风扇，风扇设置在集装箱内位于两个流道之间。
5.根据权利要求1所述的冷藏箱单元，其特征在于，所述探测装置是霍尔效应传感器。
6.根据权利要求5所述的冷藏箱单元，其特征在于，所述手动操作机构包括旋转件，具有一对径向间隔开的端口，其构成所述两个流道的一部分。
7.根据权利要求6所述的冷藏箱单元，其特征在于，所述手动操作机构可选择地在两个开口的范围操作。
8.根据权利要求7所述的冷藏箱单元，其特征在于，所述两个开口范围中的一个比另一个小，并从封闭延伸到部分打开。
9.根据权利要求1所述的冷藏箱单元，其特征在于，所述探测机构固定到所述手动操作机构并可一起转动。
10.根据权利要求1所述的冷藏箱单元，其特征在于，所述冷藏箱单元还包括手动操作机构处于打开位置时运行风扇的机构。
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