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本申请要求享有于2019年6月28日提交的美国申请第62/868,068号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本文公开的主题涉及一种用于冷藏货厢的气氛控制系统，并且具体地涉及一种用于调节冷藏货厢内部的气氛(例如，氮气、氧气和/或二氧化碳的量)而导致延长收获后货架期或易腐烂产品(例如水果、蔬菜、药品等)质量的气氛成分的系统。
背景技术：
典型的冷藏货物货厢，诸如用于通过海、铁路或公路运输货物的那些货厢，是经过修改以包括位于货厢的一端的制冷单元的货厢。制冷单元包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。一定体积的制冷剂在整个制冷单元中循环，制冷单元的一个或多个蒸发器风扇将供应空气流吹过蒸发器，从而冷却了供应空气并强迫其出来进入货厢。
气氛控制系统控制冷藏货厢内的氧气和二氧化碳的量，以例如改变存储在货厢中的产品的成熟率。气氛控制系统可以控制货厢中的氧气(o2)和二氧化碳(co2)的量。
技术实现要素：
在一个实施例中，一种与货厢一起使用的制冷单元，包括压缩机、冷凝器、膨胀设备和蒸发器，构造成使制冷剂循环；容纳冷凝器的冷凝器部分；容纳蒸发器的蒸发器部分；安装至蒸发器部分的可移除进入面板，该可移除进入面板用作气氛控制系统的至少一个部件的安装位置。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中气氛控制系统的至少一个部件包括水分离器。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中气氛控制系统的至少一个部件包括阀，该阀在打开位置引导压缩空气到货厢。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可以包括其中气氛控制系统的至少一个部件包括至少一个过滤器。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中至少一个过滤器包括第一过滤器和第二过滤器。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可以包括其中气氛控制系统的至少一个部件包括被构造为测量货厢中的气体水平的传感器。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中传感器包括氧气传感器。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中传感器包括二氧化碳传感器。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中可移除进入面板包括返回空气开口，该返回空气开口构造成允许来自货厢的至少一部分返回空气通过返回空气开口。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中气氛控制系统的至少一个部件保持在货厢的内部的温度。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中可移除进入面板包括构造成向货厢供应压缩空气的供应空气开口。
在另一实施例中，一种与货厢的制冷单元一起使用的气氛控制系统，其包括容纳冷凝器的冷凝器部分和容纳蒸发器的蒸发器部分，所述气氛控制系统包括安装至所述蒸发器部分的可移除进入面板，所述可移除进入面板用作所述气氛控制系统的至少一个部件的安装位置。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中气氛控制系统的至少一个部件包括水分离器。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中气氛控制系统的至少一个部件包括阀，该阀在打开位置构造成用于引导压缩空气到货厢。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中气氛控制系统的至少一个部件包括至少一个过滤器。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中至少一个过滤器包括第一过滤器和第二过滤器。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中气氛控制系统的至少一个部件包括被构造为测量货厢中的气体水平的传感器。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中传感器包括氧气传感器。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中传感器包括二氧化碳传感器。
除了本文描述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中可移除进入面板包括返回空气开口，该返回空气开口构造成允许来自货厢的至少一部分返回空气通过返回空气开口。
除了本文所述的一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施例可包括其中可移除进入面板包括构造成向货厢供应压缩空气的供应空气开口。
本公开的实施例的技术效果包括能够容易地访问安装在可移除进入面板上的气氛控制系统的部件的能力。进入面板上的部件保持在均匀的温度下，以改善气氛控制系统中使用的压缩空气的水分去除。
除非另外明确指出，否则前述特征和元件可以以各种组合进行组合而没有排他性。根据以下描述和附图，这些特征和元件及其操作将变得更加显而易见。然而，应当理解，以下描述和附图旨在本质上是说明性和解释性的，而非限制性的。
附图说明
本公开通过示例的方式示出并且不限于附图，在附图中，相同的附图标记指示相同的元件。
图1示出了一个示例实施例中的冷藏货厢。
图2示出了一个示例实施例中的制冷单元。
图3示出了一个示例实施例中的具有气氛控制系统的制冷单元。
图4示出了一个示例实施例中的气氛控制系统。
图5示出了一个示例实施例中的气氛控制系统的进入面板。
图6是一个示例实施例中的气氛控制系统的进入面板的侧视图。
详细描述通过示例参考附图来解释本发明的实施例以及优点和特征。
具体实施方式
图1中示出了冷藏货厢10的实施例。货厢10具有大体矩形的结构，具有顶壁12、直接相对的底壁14、相对的侧壁16和前壁18。货厢10还包括后壁20上的一个或多个门(未示出)，与前壁18相对。货厢10被构造为通过使用位于货厢10处的制冷单元24将位于货厢10内部的货物22保持在选定温度。货厢10是可移动的，并且被用于经由例如卡车、火车或轮船运输货物22。货厢10可以与拖车成一体。制冷单元24位于前壁18处，并且包括压缩机26、冷凝器28、膨胀设备30(例如，txv或exv)、蒸发器32和蒸发器风扇34(图2中所示)、以及其他辅助部件。
参照图2，制冷单元24使返回空气36经由蒸发器风扇34流过蒸发器32，从而将返回空气36冷却至选定温度，并例如通过一个或多个沿货厢10的底壁14延伸的t形杆44中的开口42推动冷却的返回空气流36(现在称为供给空气38)通过制冷单元出口40进入货厢10，以冷却货物22。
制冷单元24分为包含蒸发器32、蒸发器风扇34和蒸发器风扇电动机56的蒸发器部分54和包含压缩机26、冷凝器28和膨胀设备30的冷凝器部分58。在一些实施例中，位于冷凝器部分58上方的蒸发器部分54通过横跨制冷单元24延伸的面板50与冷凝器部分58隔开。冷凝器部分58暴露于环境空气并且可以被具有在其中形成的开口的面板覆盖。在操作中，制冷剂以串联方式循环通过压缩机26、冷凝器28、膨胀设备30、蒸发器32、并返回压缩机26。理解的是，制冷单元24可以包括未示出的其他部件(例如，节能器、接收器、smv等)。
现在参考图3，制冷单元24包括容纳制冷单元24的部件的壳体46。在一些实施例中，壳体46与货厢10分离并且不同，而在其他实施例中，壳体46是货厢10的组成部分。冷凝器风扇29由冷凝器电动机(未示出)驱动，以驱动空气经过冷凝器28，并将空气排放到制冷单元24外部。冷凝器28可径向地布置在冷凝器风扇29周围。控制器70例如通过控制压缩机26(例如，开/关/可变速度)、蒸发器风扇电动机56(例如，开/关/可变速度)、冷凝器风扇电动机(例如，开/关/可变速度)等来控制制冷单元24的运行。控制器70可以由用户实现基于处理器的设备，包括微处理器、存储器、用户界面、i/o输入等。控制器70控制制冷单元24的部件以维持货厢10的内部内的期望的温度，如本领域中已知的。空气压缩机80位于冷凝器部分58中。空气压缩机80是气氛控制系统74(图4)的部件，其操作以调节货厢10的内部中的气氛(例如，氧气和二氧化碳)。可移除进入面板110可用于从外部环境覆盖蒸发器部分54。可移除进入面板110可以通过诸如螺栓的紧固件安装到壳体46。
图4描绘了一个示例实施例中的气氛控制系统74。气氛控制系统74操作以控制货厢10内的至少一种气体的水平。在一个实施例中，气氛控制系统74操作以控制氧气和/或二氧化碳的水平。气氛控制系统74包括位于冷凝器部分58中并因此位于货厢10的内部之外的空气压缩机80。控制器70可以通过向给空气压缩机80供能的继电器或接触器发送信号来打开空气压缩机80。当打开时，空气压缩机80通过第一过滤器82(例如50微米颗粒过滤器)从货厢10的外部吸入空气。由空气压缩机80产生的压缩空气从冷凝器部分58流入蒸发器部分54至热交换器84。热交换器84可以是各种类型的风冷热交换器(例如，圆管板翅、微通道等)。在热交换器84处，压缩空气被冷却以促进水的去除。压缩空气从热交换器84流到水分离器86，在那里水被去除。压缩空气从水分离器86流到第二过滤器88(例如5微米颗粒过滤器)和第三过滤器89(例如0.01微米颗粒过滤器)。第二过滤器88和第三过滤器89可以位于冷凝器部分58或蒸发器部分54中。
压缩空气从第二过滤器88和第三过滤器89流向第一阀v1。第一阀v1具有两个出口，其可以由控制器70控制。当第一阀v1处于第一位置(例如，通电时的打开位置)时，压缩空气从第一阀v1输出至货厢10的内部。第一阀v1可以定位成在蒸发器32的上游提供空气。当第一阀v1处于第二位置(例如，未通电时的关闭位置)时，压缩空气被引导至分离器90。分离器90可以是产生高纯度分离氮气的输出的膜分离器。包括氧气、氩气和二氧化碳的其他气氛气体被排放到冷凝器部分58和制冷单元24的外部。来自分离器90的氮气被引导到第二阀v2。第二阀v2可以定位成在蒸发器32的上游提供氮气。第二阀v2是放气口，该放气口允许来自分离器90的一小部分氮气被发送至氮气传感器96以测量氮气的纯度。第二阀v2可以由控制器70控制。
当在蒸发器32的上游提供氮气时，氮气进入货厢10的内部，并迫使氧气和二氧化碳离开货厢10的内部。降低货厢10中的氧气水平会降低产品的熟化程度。降低货厢10中的二氧化碳水平可防止由于高二氧化碳水平而损坏货厢10中的货物22。
在操作中，控制器70使用与控制器70连通的氧气传感器92和/或二氧化碳传感器94监测货厢10内至少一种气体的水平。氧气传感器92和/或二氧化碳传感器94可以位于蒸发器32的上游的蒸发器部分54中。为了向货厢10添加外部空气，控制器70发送信号以打开空气压缩机80，并且向第一阀v1发送信号以设置第一阀v1到打开位置。这将压缩空气从空气压缩机80引向货厢10的内部。为了向货厢10添加氮气以控制其他气体的水平，控制器70发送信号以打开空气压缩机80并关闭阀v1。这将压缩空气从空气压缩机80引导到分离器90，该分离器90产生被引导到货厢10的内部(例如，在蒸发器32的上游或下游)的氮气。为了测量由分离器90产生的氮气的纯度，控制器70打开第二阀v2的放气口以将一部分氮气引导至与控制器70连通的氮气传感器96。在一些实施例中，未使用单独的氮气传感器96，因为来自氧气传感器92的测量结果提供了货厢10中氮气水平的指示。
将空气压缩机80定位在冷凝器部分58中允许使用不需要封闭的电动机和封闭的曲轴箱的空气压缩机，从而允许从压缩机曲轴箱的一些可接受量的空气吹扫(即，由于气缸的压力和运动引起的空气泄漏)。如果将未封闭的压缩机放置在蒸发器部分54的内部，则通过不允许适当控制氧气，来自压缩机曲轴箱的空气吹扫将直接影响系统性能。将空气压缩机80定位在冷凝器部分58中还使维护空气压缩机80更容易进行。可移动的护罩或板可用于保护空气压缩机80免受诸如水和污物的外部因素，因为空气压缩机80位于冷凝器部分58中而不位于货厢10内部。气氛控制系统74由用于控制制冷单元24的同一控制器70或由单独的控制器控制。
图5描绘了可移除进入面板110的内表面。进入面板110的内表面可以用作气氛控制系统74的一个或多个部件的安装位置。如图5中所示，进入面板110用作水分离器86、第一阀v1、第二过滤器88和第三过滤器89的安装位置。这些部件全部位于蒸发器部分54中。尽管图5示出了安装至进入面板110的水分离器86、第一阀v1、第二过滤器88和第三过滤器89，理解的是，气氛控制系统74的其他或另外的部件可以安装至进入面板。例如，热交换器84和分离器90中的一个或两个也可以安装在进入面板110上。用于水分离器86、第二过滤器88和第三过滤器89中的一个或多个的排水管线可以在蒸发器部分54的内部或外部行进。
进入面板110包括返回空气开口112，该返回空气开口112构造成使得来自货厢10的一部分返回空气穿过返回空气开口112。氧气传感器92和/或二氧化碳传感器94可以安装在进入面板110的内部表面上以感测返回空气中的气体水平。进入面板110还包括供应空气开口114，使得来自第一阀v1的压缩的新鲜空气可以被引导至货厢10。供应空气开口114可以位于蒸发器32的上游或下游。
图6是在一个示例实施例中的气氛控制系统74的进入面板110的侧视图。将水分离器86、第二过滤器88和第三过滤器89定位在蒸发器部分54内，由于通过水分离器86、第二过滤器88和第三过滤器89的压缩空气的恒定温度，改善了水分去除。由于压缩空气的露点变化，这些部件上的温度变化可能阻碍水分去除。在可移除进入面板110中提供返回空气开口112允许安装在可移除进入面板110上的气氛控制系统74的部件处于基本相似的温度(例如，近似货厢10内部的温度)。安装在可移除进入面板110上的气氛控制系统74的部件的恒定温度增强了压缩空气的水分去除。
可移除的进入面板110还促进了水分离器86、第二过滤器88和第三过滤器89的维护。进入面板110可以被移除以排干水分离器86和/或更换第二过滤器88和第三过滤器89。将部件预先组装到进入面板110有助于制造并且简化了将气氛控制系统74安装到制冷单元24。
尽管仅结合有限数量的实施例详细描述了本发明，但是应当容易理解，本发明不限于这样公开的实施例。而是，可以对本发明进行修改以结合迄今未描述但与本发明的精神和范围相称的任何数量的变化、变更、替代或等效布置。另外，尽管已经描述了本发明的各种实施例，但是应当理解，本发明的方面可以仅包括所描述的实施例中的一些。因此，本发明不应被视为由前述描述限制，而是仅由所附权利要求书的范围限制。
1.一种与货厢一起使用的制冷单元，所述制冷单元包括：
构造成使制冷剂循环的压缩机、冷凝器、膨胀设备和蒸发器；
容纳所述冷凝器的冷凝器部分；
容纳所述蒸发器的蒸发器部分；
安装至所述蒸发器部分的可移除进入面板，所述可移除进入面板用作气氛控制系统的至少一个部件的安装位置。
2.根据权利要求1所述的制冷单元，其中：
所述气氛控制系统的至少一个部件包括水分离器。
3.根据权利要求1所述的制冷单元，其中：
所述气氛控制系统的至少一个部件包括阀，所述阀在打开位置将压缩空气引导至所述货厢。
4.根据权利要求1所述的制冷单元，其中：
所述气氛控制系统的至少一个部件包括至少一个过滤器。
5.根据权利要求4所述的制冷单元，其中：
所述至少一个过滤器包括第一过滤器和第二过滤器。
6.根据权利要求1所述的制冷单元，其中：
所述气氛控制系统的至少一个部件包括传感器，该传感器被构造为测量所述货厢中的气体水平。
7.根据权利要求6所述的制冷单元，其中：
所述传感器包括氧气传感器。
8.根据权利要求6所述的制冷单元，其中：
所述传感器包括二氧化碳传感器。
9.根据权利要求1所述的制冷单元，其中：
所述可移除进入面板包括返回空气开口，该返回空气开口构造成允许来自所述货厢的至少一部分返回空气通过所述返回空气开口。
10.根据权利要求9所述的制冷单元，其中：
所述气氛控制系统的至少一个部件保持在所述货厢的内部的温度。
11.根据权利要求1所述的制冷单元，其中：
所述可移除进入面板包括构造成向所述货厢供应压缩空气的供应空气开口。
12.一种与货厢的制冷单元一起使用的气氛控制系统，所述制冷单元包括容纳冷凝器的冷凝器部分和容纳蒸发器的蒸发器部分，所述气氛控制系统包括：
安装至所述蒸发器部分的可移除进入面板，所述可移除进入面板用作所述气氛控制系统的至少一个部件的安装位置。
13.根据权利要求12所述的气氛控制系统，其中：
所述气氛控制系统的至少一个部件包括水分离器。
14.根据权利要求12所述的气氛控制系统，其中：
所述气氛控制系统的至少一个部件包括阀，所述阀在打开位置构造成将压缩空气引导至所述货厢。
15.根据权利要求12所述的气氛控制系统，其中：
所述气氛控制系统的至少一个部件包括至少一个过滤器。
16.根据权利要求15所述的气氛控制系统，其中：
所述至少一个过滤器包括第一过滤器和第二过滤器。
17.根据权利要求12所述的气氛控制系统，其中：
所述气氛控制系统的至少一个部件包括传感器，该传感器被构造为测量所述货厢中的气体水平。
18.根据权利要求17所述的气氛控制系统，其中：
所述传感器包括氧气传感器。
19.根据权利要求17所述的气氛控制系统，其中：
所述传感器包括二氧化碳传感器。
20.根据权利要求12所述的气氛控制系统，其中：
所述可移除进入面板包括返回空气开口，该返回空气开口构造成允许来自所述货厢的至少一部分返回空气通过所述返回空气开口。
21.根据权利要求12所述的气氛控制系统，其中：
所述可移除进入面板包括构造成向所述货厢供应压缩空气的供应空气开口。
技术总结