旋轉再生洗滌器和密封配置的制作方法
【專利摘要】一種用于在布置在旋轉再生裝置（10）的固定外殼（26）中的旋轉轉子的末端上密封第一氣體流與第二氣體流之間的氣體泄漏路徑的密封配置，其包括布置在所述外殼面向所述轉子的密封座與所述轉子末端之間的密封墊圈。所述密封墊圈可以是混合式墊圈，其具有以背對背關系布置的第一墊圈構件和第二墊圈構件，所述第一墊圈構件由第一材料形成且所述第二墊圈構件由第二材料形成。在實施方案中，所述第一墊圈構件是固態(tài)氯丁橡膠且所述第二墊圈構件是海綿狀氯丁橡膠。
【專利說明】旋轉再生洗滌器和密封配置
[0001]相關申請的交叉參考
參考 2012 年 3 月 23 日申請的標題為 ROTATING REGENERATIVE SCRUBBER AND SEALINGARRANGEMENT的美國臨時申請第61/614，767號且本申請主張所述申請的優(yōu)先權和權益，所述申請的全部內容以引用的方式并入本文中。
[0002]發(fā)明背景
本公開內容大體上涉及使經過旋轉再生裝置的兩種氣體流之間的泄漏最小化且更特定來說涉及一種用于使經過旋轉再生洗滌器的兩種氣體流之間的泄漏最小化的密封配置。
[0003]易腐蝕貨物通常在受控環(huán)境中在諸如卡車、拖車、海運集裝箱或多式聯運集裝箱的貨箱的封閉空間內運輸。某些易腐蝕產品(諸如新鮮水果、蔬菜和鮮花)產生二氧化碳作為呼吸作用的產物。在封閉環(huán)境中，由于采后呼吸作用，在封閉環(huán)境內的氛圍中二氧化碳濃度升高且氧氣濃度降低。如果氧氣濃度變得太低或二氧化碳濃度變得太高，那么所述產生過程會使貨物變壞。此外，某些水果、蔬菜和鮮花釋放乙烯和/或乙烯化合物作為呼吸作用的副產物。已知貨箱的封閉空間內基于乙烯的氣體的存在會使呼吸作用加速。
[0004]已知通過使來自封閉空間的氣體經過吸收二氧化碳的非再生床來洗滌來自經過吸收性床的氣體的二氧化碳而從封閉空間內的氛圍去除二氧化碳。然而，當吸收性床變成飽和時，再生系統失去洗滌效率且必須更換二氧化碳吸收性材料。因此，此等非再生系統的應用有限，特別是在易腐蝕產品的長途運輸中。
發(fā)明概要
[0005]在一個方面中，提供旋轉再生洗滌器用來從待清潔氣體流去除選定氣態(tài)成分。旋轉再生洗滌器包括:外殼，其界定待清潔氣體流的第一流道和再生氣體流的第二流道；轉子總成，其布置在外殼中以旋轉通過第一流道和第二流道；第一密封墊圈，其布置在外殼面向轉子總成的第一末端的第一密封座與轉子總成的第一末端之間；和第二密封墊圈，其布置在外殼面向轉子總成的第二末端的第二密封座與轉子總成的第二末端之間。轉子總成包括轉子，轉子承載能夠吸收選定氣態(tài)成分的再生吸收性材料。在實施方案中，外殼包括第一外殼區(qū)段和第二外殼區(qū)段，第一外殼區(qū)段界定第一氣體歧管區(qū)段且第二外殼區(qū)段界定第二氣體歧管區(qū)段，第一密封座跨第一氣體歧管布置且第二密封座跨第二氣體歧管布置。在實施方案中，轉子具有中心轂、圓周壁和從中心轂延伸到圓周壁的多個徑向導向隔板。轉子被安裝到軸以隨軸旋轉。
[0006]在實施方案中，旋轉再生洗滌劑包括填充有二氧化碳吸收性材料安裝到軸上以繞軸的軸旋轉的轉子。轉子布置在外殼中，外殼界定:第一流道，來自待清潔且具有至少一部分二氧化碳含于其中的冷凍運輸集裝箱的貨箱的空氣流經過第一流道；和第二流道，新鮮空氣流經過第二流道，再生氣體能夠從二氧化碳吸收性材料吸收二氧化碳。隨著轉子旋轉，二氧化碳吸收性材料在待清潔的貨箱空氣流與再生新鮮空氣體流之間交替經過，從而通過從二氧化碳吸收性材料去除收集的二氧化碳再生二氧化碳吸收性材料。
[0007]在一個方面中，用于密封外殼與轉子之間的界面的密封配置包括布置在外殼面向轉子的密封座與轉子末端之間的密封墊圈，所述轉子在經過穿過外殼的第二流道的第一氣體流與經過穿過外殼的第二流道的第二氣體流之間旋轉。在實施方案中，密封配置包括密封墊圈，密封墊圈具有限定開口區(qū)域的外環(huán)形環(huán)和跨越開口區(qū)域的直徑延伸構件，從而將開口區(qū)域劃分成第一開口和第二開口。在實施方案中，墊圈可以形成為混合式墊圈，其具有由第一材料形成的第一墊圈構件和由第二材料形成的第二墊圈構件。在實施方案中，第一墊圈構件與第二墊圈構件相比可以由彈性相對較小的材料形成，且第二墊圈構件與第一墊圈構件相比可以由彈性相對較大的材料形成。在實施方案中，第一墊圈構件可以由固態(tài)氯丁橡膠形成且第二墊圈構件可以由海綿狀發(fā)泡氯丁橡膠形成。
[0008]附圖簡述
為了進一步了解本公開內容，參考下列詳細描述，將結合附圖閱讀下列詳細描述，其中:
圖1是旋轉再生洗滌器的實施方案的透視圖；
圖2是圖1中描繪的旋轉再生洗滌器的實施方案的分解透視圖；
圖3是圖1的旋轉再生洗滌器的截面立視圖；
圖4是如本文公開的旋轉再生洗滌器的實施方案的轉子的透視圖；
圖5是沿著圖4的線5-5截取的圖4中描繪的轉子的截面立視圖；
圖6是示出將密封墊圈裝配至圖1描繪的旋轉再生洗滌器的實施方案的外殼的第一末端中的分解透視圖；
圖7是示出將密封墊圈裝配至圖1描繪的旋轉再生洗滌器的實施方案的外殼的第二末端中的分解透視圖；
圖8是如本文公開的旋轉再生洗滌器中所安裝的密封墊圈的實施方案的側視立視圖；
和
圖9是示出穿過密封墊圈的旋轉再生洗滌器的轉子的平面圖。

【具體實施方式】
[0009]首先參考附圖中的圖1到圖3，描繪了具有轉子總成20的旋轉再生洗滌器10的示例性實施方案,轉子總成20承載吸收性材料，所述吸收性材料能夠從經過吸收性材料的氣體流吸收一種或多種選定的氣態(tài)成分。轉子總成20包括安裝到軸24的轉子22，轉子22也稱為圓盤傳送帶。轉子總成20布置在固定外殼26內以繞軸24的縱軸28隨軸24旋轉。
[0010]現在還參考圖4和圖5，轉子22包括中心轂30、圓周壁32和從轂30延伸到圓周壁32的多個徑向導向隔板34。轂30具有軸向延伸穿過其的中心孔36以接收軸24，轉子22安裝到軸24以隨軸24旋轉。所述多個隔板34將由轉子22界定的體積劃分成多個楔形扇區(qū)38。能夠吸收待去除的選定氣體成分的吸收性材料布置在每一扇區(qū)38中。
[0011]外殼26包括第一外殼區(qū)段40和第二外殼區(qū)段50。在所描繪的實施方案中，其中旋轉再生洗滌器10被示為垂直定向，第一外殼區(qū)段40形成下外殼且第二外殼區(qū)段50形成上外殼。然而，應了解旋轉再生洗滌器10可以經過定向以根據需要繞除垂直軸以外的軸旋轉，諸如水平軸或其它定向軸。第一外殼區(qū)段40和第二外殼區(qū)段50中的每個界定氣體歧管區(qū)段42、52和腔壁44、54。當第一外殼區(qū)段40和第二外殼區(qū)段50如圖1所描繪以配合關系裝配時，各自腔壁44、54匯合在一起以界定其中布置轉子22的腔25。
[0012]氣體歧管區(qū)段42、52中的每個包括獨立的第一送氣室和第二送氣室，第一送氣室43,53用于生成的氣體且第二送氣室45、55用于待清潔的氣體。當第一外殼區(qū)段40和第二外殼區(qū)段50裝配在一起時，第一送氣室43、53經由穿過其中布置轉子22的腔25的第一氣體流道而流體連通。類似地，第二送氣室45、55經由穿過腔25的第二氣體流道而流體連通。第一外殼區(qū)段40還包括與第一送氣室43流體連通的連接器62開口和與第二送氣室45流體連通的第二連接器64開口。第二外殼區(qū)段50還包括與第一送氣室53流體連通的連接器66開口和與第二送氣室55流體連通的第二連接器68開口。
[0013]第二送氣室45、55中的一個充當進口送氣室以接收待清潔的氣體流且第二送氣室45、55中的另一個充當排放已清潔的氣體流的出口送氣室。第一送氣室43、53中的一個充當進口送氣室以接收再生氣體流且第一送氣室43、53中的另一個充當排放再生氣體的出口送氣室。在圖1中所描繪的實施方案中，第一外殼區(qū)段40的第一送氣室43是通過連接器管62接收再生氣體流的進口送氣室，第一外殼區(qū)段40的第二送氣室45是通過連接器管64接收待清潔氣體流的進口送氣室，第二外殼區(qū)段50的第一送氣室53是通過連接器66排放再生氣體流的出口送氣室，且第二外殼區(qū)段50的第二送氣室55是通過連接器68排放的待清潔氣體流的出口送氣室。
[0014]由于待清潔氣體流和再生氣體流沿著平行流徑同時同向或反向流動經過轉子22，所以需使待清潔氣體至再生氣體流中或再生氣體流至待清潔氣體流中的氣體泄漏最小化。為了如此使氣體泄漏最小化，在轉子22的各自端面與第一外殼區(qū)段40和第二外殼區(qū)段50之間的每個界面上提供密封配置。在所描繪的實施方案中，在轉子的每一端上，密封配置包括布置在轉子22的端面與各自第一和第二外殼區(qū)段40和50的界接表面之間的密封墊圈60，諸如圖2和圖3中所示。
[0015]參考圖6，第一外殼區(qū)段40包括密封座46，所述密封座46包括限定開口區(qū)域的環(huán)形邊緣48，和從邊緣一側至邊緣48的直徑相對側跨越開口區(qū)域的直徑延伸中心構件70。直徑延伸中心構件70將由邊緣48限定的開口區(qū)域等分成位于中心構件70的一側上與第一送氣室43重合的第一開口和位于中心構件70的相對側上與第二送氣室45重合的第二開口。參考圖7，第二外殼區(qū)段50包括密封座56，所述密封座56包括限定開口區(qū)域的環(huán)形邊緣58和從邊緣一側至邊緣58的直徑相對側跨越開口區(qū)域的直徑延伸中心構件72。直徑延伸中心構件72將由邊緣58限定的開口區(qū)域等分成位于中心構件72的一側上與第一送氣室53重合的第一開口和位于中心構件72相對側上與第二送氣室55重合的第二開口。中心構件70和72兩者都具有中心轂部分和自其直徑延伸到邊緣48的一對楔形段，如圖6和圖7中最佳所示。
[0016]每一密封墊圈60具有限定開口區(qū)域的外環(huán)形環(huán)74和跨越開口區(qū)域的直徑延伸構件76，從而將開口區(qū)域劃分成第一開口 73和第二開口 75，如圖6和圖7所示。密封墊圈60安裝在第一外殼區(qū)段40和第二外殼區(qū)段50中的每個中。第一密封墊圈60布置在第一外殼區(qū)段40的氣體歧管區(qū)段42與轉子22之間且第二密封墊圈60布置在第二外殼區(qū)段40的氣體歧管區(qū)段52與轉子22之間。第一密封墊圈60在尺寸和形狀上大致相稱于密封座46。第二密封墊圈60在尺寸和形狀上大致相稱于密封座56。
[0017]如圖6所描繪，第一密封墊圈60布置在第一外殼區(qū)段40中，其中其第一表面77抵靠密封座46安置,構件76與中心構件70對準,第一開口 73與通向第一送氣室43的開口對準且第二開口 75與通向第二送氣室45的開口對準。如圖7所描繪，第二密封墊圈60布置在第二外殼區(qū)段50中,其中其第一密封表面77抵靠密封座56而密封,構件76與中心構件72對準，第一開口 73與通向第一送氣室53的開口對準，且第二開口 75與通向第二送氣室55的開口對準。當以如圖2和圖3描繪的方式與布置在腔25內的轉子22裝配時，轉子22的一端抵靠第一密封墊圈60的第二表面78安置且轉子22的另一端抵靠第二密封墊圈60的第二表面78安置。
[0018]現在參考圖8，在所描繪的實施方案中，密封墊圈60可以形成為混合式墊圈，其具有由第一材料形成的第一墊圈構件80和由第二材料形成的第二墊圈構件82。在實施方案中，第一墊圈構件80與第二墊圈構件82相比可以由彈性相對較小的材料形成且第二墊圈構件82與第一墊圈構件80相比可以由彈性相對較大的材料形成。在實施方案中，第一墊圈構件80可以由固態(tài)氯丁橡膠形成且第二墊圈構件82可以由海綿狀發(fā)泡氯丁橡膠形成。當安裝具有由彈性較小的材料(諸如但不限于固態(tài)氯丁橡膠)形成的第一墊圈構件80和由彈性較大的材料(諸如但不限于海綿狀發(fā)泡氯丁橡膠)形成的第二墊圈構件82的混合式墊圈時，混合式墊圈被安裝有第一墊圈構件80，即彈性較小的構件和第二墊圈構件82，即彈性較大的構件，第一墊圈構件80被布置為面向轉子22，第二墊圈構件82被布置為面向各自的外殼密封座46、56。當轉子22穿過彈性較小的第一墊圈構件72的面向表面時，更具彈性的第二墊圈構件82壓抵于各自的密封座46、56。
[0019]如先前所述，旋轉再生洗滌器10的轉子22承載能夠吸收將從待清潔氣體去除的選定氣態(tài)成分的再生吸收性材料。再生吸收性材料是其吸收能力可以通過從吸收性材料解吸所吸收的氣態(tài)成分而恢復的吸收性材料。吸收性材料可以呈任何形式且以適于載送在轉子22的楔形扇區(qū)38中的任何方式布置在轉子中。
[0020]本文所公開的旋轉再生洗滌器10適用于但應用限于從汲取自冷凍運輸集裝箱(諸如卡車、拖車、海運集裝箱或多式聯運集裝箱)的貨箱的貨箱空氣流去除二氧化碳。因此，舉一個實例，旋轉再生洗滌器10的操作將被描述為用來從汲取自運輸散發(fā)二氧化碳作為呼吸作用副產物的易腐蝕產品的集裝箱的貨箱的空氣去除二氧化碳。在此類應用中，吸收性材料可以包括可以通過使新鮮空氣與二氧化碳吸收性材料接觸以解吸吸收的二氧化碳而再生且載離解吸的二氧化碳的任何二氧化碳吸收性材料。
[0021]在圖1到圖3中描繪的旋轉再生洗滌器10的操作中，轉子22載送再生二氧化碳吸收性材料，二氧化碳攜帶汲取自貨箱內的封閉環(huán)境的空氣，且經過連接器64進入第二送氣室45，從送氣室45經過第一密封墊圈60中的第二開口 75，接著經過轉子22，經過第二密封墊圈60中的第二開口 75進入第二送氣室55以通過連接器68排放。同時，為了再生二氧化碳吸收性材料，新鮮空氣經過連接器62進入第一送氣室43，從第一送氣室43經過第一密封墊圈60中的第一開口 73，接著經過轉子22，經過第二密封墊圈60中的第一開口 73進入第二送氣室53中以通過連接器66排放。
[0022]隨著轉子22在腔25內旋轉，將轉子22的體積劃分成多個楔形扇區(qū)38的徑向延伸隔板34穿過第一和第二密封墊圈60中的每個的面向表面，所述隔板與所述面向表面呈密封關系。因此，密封配置通過布置在轉子端面與第一外殼區(qū)段40和第二外殼區(qū)段50的中心構件70、72之間的第一和第二密封墊圈60而建立在轉子22的每一端上。密封配置使從流經轉子的一空氣流道流經轉子的另一空氣流的氣體泄漏最小化。徑向延伸隔板34可以圓周間隔隔開使得每一楔形扇區(qū)38朝向扇形角，所述扇形角小于如圖9中所示抵靠第一和第二外殼區(qū)段40、50的中心構件70、72布置的密封墊圈60的徑向延伸部分所朝的扇形角。
[0023]本文所使用的術語是出于描述目的，無限制之意。本文公開的具體結構和功能細節(jié)將不被解釋為限制性且僅作為教說本領域技術人員使用本發(fā)明的基礎。本領域技術人員也將認知到等效物可以替代參考本文公開的示例性實施方案描述的元件，而不背離本發(fā)明的范疇。
[0024]盡管已經參考如圖中所示的示例性實施方案特別示出且描述了本發(fā)明，但是本領域技術人員應認知可以作出各種修改而不背離本發(fā)明的精神和范疇。因此，希望本公開內容不限于如所公開的特定實施方案，而是本公開內容將包括處于隨附權利要求書的范疇內的全部實施方案。
【權利要求】
1.一種用于在布置在旋轉再生裝置的固定外殼中的旋轉轉子的末端上密封第一氣體流與第二氣體流之間的氣體泄漏路徑的密封配置，所述密封配置包括: 密封墊圈，其布置在所述外殼面向所述轉子的密封座與所述轉子末端之間。
2.根據權利要求1所述的密封配置，其中所述外殼的所述密封座包括限定開口區(qū)域的環(huán)形邊緣，和跨所述開口區(qū)域直徑延伸且介于所述環(huán)形邊緣的直徑相對部分之間的密封座板；且所述密封墊圈具有限定開口區(qū)域的外環(huán)形環(huán)和跨越所述開口區(qū)域的直徑延伸構件。
3.根據權利要求1所述的密封配置，其中所述密封墊圈包括以背對背關系布置的第一墊圈構件和第二墊圈構件，所述第一墊圈構件由第一材料形成且所述第二墊圈構件由第二材料形成，所述第一墊圈構件面向所述轉子且所述第二墊圈構件面向所述外殼的所述密封座。
4.根據權利要求3所述的密封配置，其中所述第一墊圈構件與所述第二墊圈構件相比包括彈性相對較小的材料且所述第二墊圈構件與所述第一墊圈構件相比包括彈性相對較大的材料。
5.根據權利要求3所述的密封配置，其中所述第一墊圈構件包括固態(tài)氯丁橡膠且所述第二墊圈構件包括海綿狀氯丁橡膠。
6.一種包括以背對背關系布置的第一墊圈構件和第二墊圈構件的密封墊圈，所述第一墊圈構件由第一材料形成且所述第二墊圈構件由第二材料形成。
7.根據權利要求6所述的密封墊圈，其中所述第一墊圈構件與所述第二墊圈構件相比包括彈性相對較小的材料且所述第二墊圈構件與所述第一墊圈構件相比包括彈性相對較大的材料。
8.根據權利要求6所述的密封墊圈，其中所述第一墊圈構件包括固態(tài)氯丁橡膠且所述第二墊圈構件包括海綿狀氯丁橡膠。
9.根據權利要求6所述的密封墊圈，其包括限定開口區(qū)域的外環(huán)形環(huán)及跨越所述開口區(qū)域的直徑延伸構件。
10.一種用于從待清潔的氣體流去除選定氣態(tài)成分的旋轉再生洗滌器，所述洗滌器包括: 外殼，其界定待清潔的氣體流的第一流道和再生氣體流的第二流道； 轉子總成，其布置在所述外殼中以旋轉通過所述第一流道和所述第二流道，所述轉子總成承載能夠吸收所述選定氣態(tài)成分的再生吸收性材料； 第一密封墊圈，其布置在所述外殼面向所述轉子總成的第一末端的第一密封座與所述轉子總成的所述第一末端之間；和 第二密封墊圈，其布置在所述外殼面向所述轉子總成的第二末端的第二密封座與所述轉子總成的所述第二末端之間。
11.根據權利要求10所述的旋轉再生洗滌器，其中所述轉子總成包括安裝到軸以隨軸旋轉的轉子，所述轉子具有中心轂、圓周壁和從所述中心轂延伸到所述圓周壁的多個徑向導向隔板。
12.根據權利要求11所述的旋轉再生洗滌器，其中所述外殼包括: 第一外殼區(qū)段和第二外殼區(qū)段，所述第一外殼區(qū)段界定第一氣體歧管區(qū)段且所述第二外殼區(qū)段界定第二氣體歧管區(qū)段，所述第一密封座跨所述第一氣體歧管布置且所述第二密封座跨所述第二氣體歧管布置。
13.根據權利要求12所述的旋轉再生洗滌器，其中所述第一密封墊圈和所述第二密封墊圈中的每個包括以背對背關系布置的第一墊圈構件和第二墊圈構件，所述第一墊圈構件由第一材料形成且所述第二墊圈構件由第二材料形成，所述第一密封墊圈布置有面向所述轉子總成的第一端面的所述第一墊圈構件和面向所述第一密封座的所述第二密封構件，且所述第二密封墊圈布置有面向所述轉子總成的所述第二端面的所述第一墊圈構件和面向所述第二密封座的所述第二墊圈構件。
14.根據權利要求13所述的旋轉再生洗滌器，其中所述第一墊圈構件與所述第二墊圈構件相比包括彈性相對較小的材料且所述第二墊圈構件與所述第一墊圈構件相比包括彈性相對較大的材料。
15.根據權利要求13所述的旋轉再生洗滌器，其中所述第一墊圈構件包括固態(tài)氯丁橡膠且所述第二墊圈構件包括海綿狀發(fā)泡氯丁橡膠。
【文檔編號】B65D88/74GK104203373SQ201280071719
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2012年7月11日 優(yōu)先權日:2012年3月23日
【發(fā)明者】F.W.波斯特加特 申請人:開利公司