本發(fā)明主要涉及冷藏集裝箱領(lǐng)域，特別地，涉及在冷鏈運(yùn)輸過(guò)程中在蓄冷設(shè)備內(nèi)維持冷藏-冷凍(chilled-frozen)且恒定溫度的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：出于各種工業(yè)和消費(fèi)目的，冷藏集裝箱和/或蓄冷設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，即，將貨物運(yùn)輸很長(zhǎng)的地理距離。在現(xiàn)今迅速增長(zhǎng)的世界中，冷藏集裝箱幾乎在生活的每個(gè)領(lǐng)域都有所應(yīng)用，并且隨產(chǎn)業(yè)的不同而有差別。冷藏集裝箱的連續(xù)、長(zhǎng)期工作需要大量的工作以及冷卻效率，因此對(duì)動(dòng)力的產(chǎn)生有較高的要求并且產(chǎn)生了極大量的CO2排放。此外，在設(shè)計(jì)和制造為迎合不同行業(yè)的不同需求所需的蓄冷設(shè)備(coldstorage)時(shí)也遇到了嚴(yán)重的設(shè)計(jì)難題。在確定與蓄冷設(shè)備的操作相關(guān)的效率時(shí)，冷藏集裝箱的設(shè)計(jì)形成了重要的方面。最重大的缺陷是，在傳統(tǒng)的冷藏集裝箱中沒(méi)有均勻的氣流，導(dǎo)致了溫差。而且，本領(lǐng)域已知類型的傳統(tǒng)冷藏集裝箱具有與之關(guān)聯(lián)的較高的設(shè)計(jì)和制造成本，因此，使得制造商傾向于采用就其所要服務(wù)的目的而言沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力的設(shè)計(jì)。因此，蓄冷設(shè)備的那些復(fù)雜、未解決以及昂貴的設(shè)計(jì)參數(shù)，導(dǎo)致效率的損失，并因此給行業(yè)以及經(jīng)濟(jì)整體上造成極大的損失。因此，鑒于上述情形，急需一種新的、改善的、簡(jiǎn)化的且具有成本效益的蓄冷設(shè)備，來(lái)應(yīng)對(duì)所有前述的技術(shù)、安全以及成本相關(guān)的限制，而不會(huì)影響冷卻效率以及其它與性能相關(guān)的參數(shù)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的一個(gè)目的在于，在蓄冷設(shè)備內(nèi)部維持冷藏/冷凍溫度。本發(fā)明的另一目的在于，在蓄冷設(shè)備的頂部布置冷卻劑層。本發(fā)明的又一個(gè)目的在于，在頂部處并入壓縮機(jī)，以便冷凍冷卻劑層，由此產(chǎn)生均勻的氣流并且使其在蓄冷設(shè)備中循環(huán)。本發(fā)明的又一個(gè)目的在于，將冷卻劑層設(shè)置在鄰近壓縮機(jī)的位置，以便在蓄冷設(shè)備中有效地循環(huán)氣流。本發(fā)明的又一個(gè)目的在于，包括冷卻劑容器(holder)框架，用以均勻地調(diào)節(jié)冷卻劑板以及允許蓄冷設(shè)備中從上到下的有效氣流。本發(fā)明的又一個(gè)目的在于，在蓄冷設(shè)備的基部處設(shè)置孔。本發(fā)明的進(jìn)一步的目的在于，使蓄冷設(shè)備隔熱以在蓄冷設(shè)備中維持期望的溫度。本發(fā)明涉及一種在蓄冷設(shè)備中維持冷藏/冷凍溫度的系統(tǒng)。該系統(tǒng)由多個(gè)被均勻地放置在蓄冷設(shè)備頂部的冷卻劑層形成。每個(gè)冷卻劑層包括多個(gè)成行成列(inrowsandincolumns)排列(stack)的冷卻劑板。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)產(chǎn)生氣流并且使氣流在蓄冷設(shè)備中從上到下以環(huán)行模式(circularpattern)循環(huán)，并且將蓄冷設(shè)備中的溫度維持在-30℃到+25℃的范圍內(nèi)。為了有效地循環(huán)氣流，多個(gè)冷卻劑層被放置在靠近壓縮機(jī)的地方。該系統(tǒng)還設(shè)置有冷卻劑容器框架，用以均勻地調(diào)節(jié)多個(gè)冷卻劑層中的多個(gè)冷卻劑板，并因此允許蓄冷設(shè)備中從上到下的有效氣流。而且，為了改善蓄冷設(shè)備中氣流的循環(huán)，蓄冷設(shè)備的基部通體(throughout)設(shè)有孔，用于抽吸由壓縮機(jī)循環(huán)的空氣。此外，蓄冷設(shè)備被隔熱以增加熱絕緣系數(shù)從而在蓄冷設(shè)備中維持期望的溫度，由此冷凍冷卻劑層。壓縮機(jī)循環(huán)冷凍的空氣以便冷凍冷卻劑。系統(tǒng)中的空氣溫度取決于冷卻劑凝固點(diǎn)。一旦冷卻劑被完全凍結(jié)，壓縮機(jī)停止，冷卻劑開始釋放能量，取決于冷卻劑的凝固點(diǎn)；其可能被冷卻或凍結(jié)。而且，冷卻劑容器框架被設(shè)計(jì)為使得其不僅保持冷卻劑而且允許冷卻劑從上到下地釋放能量。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)冷卻劑層是矩形的。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)冷卻劑層具有40cm×30cm×3.5cm的尺寸。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，在蓄冷設(shè)備的頂部放置有兩個(gè)冷卻劑層。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，在蓄冷設(shè)備的頂部放置有三個(gè)冷卻劑層。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)冷卻劑層中的每層包括八十個(gè)板。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，冷卻劑容器框架為不銹鋼框架。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，蓄冷設(shè)備為冷鏈物流(coldchainlogistics)、冷藏集裝箱、制冷集裝箱以及冷藏式或冷凍式蓄冷設(shè)備。附圖說(shuō)明參照對(duì)附圖的說(shuō)明中所闡釋的各種實(shí)施例，能夠獲得對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解。這些附圖無(wú)意于限制本發(fā)明的范圍，其說(shuō)明了隨附的權(quán)利要求書或以后修改的權(quán)利要求書中的細(xì)節(jié)，但僅僅是為了澄清和舉例說(shuō)明本發(fā)明。為了更完全地理解本發(fā)明，現(xiàn)參照如下附圖，其中：圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)100和設(shè)有孔112的集裝箱102的示意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明冷卻劑層104的示意圖，冷卻劑層104被布置在冷卻劑容器框架108中、其中有冷卻劑板106。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)100中來(lái)自壓縮機(jī)110的氣流。圖4示出了以易腐貨物進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果。圖5示出了30℃下的試驗(yàn)結(jié)果。圖6示出了冬天的試驗(yàn)結(jié)果。具體實(shí)施方式下文參照附圖呈現(xiàn)了對(duì)本發(fā)明各種實(shí)施例的詳細(xì)描述。本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例被參照附圖詳細(xì)地描述。然而，本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例，這些實(shí)施例僅僅用來(lái)向本公開所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)指代相同的部件。本發(fā)明涉及用來(lái)在運(yùn)輸過(guò)程中維持冷藏或冷凍溫度的蓄冷系統(tǒng)。而且，本發(fā)明涉及一種混合式集裝箱，與使用冷卻劑在所有時(shí)間將集裝箱保持在期望的溫度有關(guān)，例如，甚至在壓縮機(jī)已經(jīng)停止工作之后。冷卻劑在集裝箱中的定位形成了本發(fā)明的關(guān)鍵方面，有助于實(shí)現(xiàn)在集裝箱內(nèi)部維持冷藏溫度的目標(biāo)。術(shù)語(yǔ)“集裝箱”和“蓄冷設(shè)備”在本發(fā)明的背景下可以被互換地使用，并不會(huì)被認(rèn)為在解釋形成本發(fā)明的一部分的主題的含義和范圍時(shí)會(huì)被誤解。參照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明以其最佳形式描述了如圖1所示的系統(tǒng)100，該系統(tǒng)有助于在蓄冷設(shè)備中維持冷藏溫度。在本發(fā)明中，此前和此后所描述的蓄冷設(shè)備102指的是很多事物，包括但不限于，冷鏈物流、冷藏集裝箱、制冷集裝箱、冷藏式或冷凍式蓄冷設(shè)備。本發(fā)明在優(yōu)選實(shí)施例中描述了用于如圖1所示的20F集裝箱的系統(tǒng)。然而，構(gòu)成本發(fā)明系統(tǒng)的基礎(chǔ)的概念并不局限于任何特定尺寸的集裝箱，并且正如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的那樣，可以被很好地系統(tǒng)化以滿足任何尺寸集裝箱的需要。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，系統(tǒng)100形成有多個(gè)冷卻劑層104。多個(gè)冷卻劑層中的每個(gè)冷卻劑層是矩形的，具有40cm×30cm×3.5cm的尺寸。然而，冷卻劑層的形狀和尺寸可以根據(jù)蓄冷設(shè)備的需要和設(shè)計(jì)而變化，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的那樣。冷卻劑層被均勻地放置在蓄冷設(shè)備的頂部，覆蓋整個(gè)頂部，每個(gè)冷卻劑層具有多個(gè)如圖3所示成行成列排列的冷卻劑板106。蓄冷系統(tǒng)在其優(yōu)選實(shí)施例中使用至少兩個(gè)、優(yōu)選三個(gè)冷卻劑層，每個(gè)冷卻劑層具有若干個(gè)單元的冷卻劑板，以覆蓋其中的整個(gè)區(qū)域。然而，設(shè)置在蓄冷設(shè)備102的頂部的冷卻劑層104的數(shù)量以及形成各個(gè)冷卻劑層的冷卻劑板106的數(shù)量并不局限于這里所描述的數(shù)量，而是正如系統(tǒng)所需要的(取決于各種因素，比如集裝箱的尺寸)以及本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，可以存在任何數(shù)量的冷卻劑層和冷卻劑板，從而使有效地冷卻蓄冷設(shè)備的目標(biāo)能夠沒(méi)有任何折中地得到滿足。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，冷卻劑板106被均勻地調(diào)節(jié)并借助于如圖3所示的冷卻劑容器框架108在冷卻劑層104中保持不動(dòng)(intact)。系統(tǒng)100的這種配置有助于允許蓄冷設(shè)備中從上到下的有效的氣流。冷卻劑容器框架為不銹鋼框架，還可以由任何其它合適的、本領(lǐng)域技術(shù)人員在不違背如上所述的設(shè)置冷卻劑容器框架的意圖的情況下所能想到的材料制成。參照如圖4所示的本發(fā)明的實(shí)施例，蓄冷設(shè)備102中的氣流利用本領(lǐng)域已知類型的壓縮機(jī)110產(chǎn)生或者供給。壓縮機(jī)110被放置在集裝箱的頂部并且能夠依靠外部電源比如發(fā)電機(jī)來(lái)運(yùn)行，以便冷凍定位于集裝箱頂部的冷卻劑層/為冷卻劑層蓄冷(charge)。壓縮機(jī)110在增加的壓力以及-30℃的溫度下產(chǎn)生氣流。形式上為由壓縮機(jī)供給的氣流的冷卻能量的循環(huán)(circulation)正好從壓縮機(jī)頂部后側(cè)開始，以從頂部后側(cè)到頂部前側(cè)、再到蓄冷設(shè)備底部的環(huán)行模式循環(huán)。本發(fā)明系統(tǒng)中所使用的壓縮機(jī)能夠?qū)⑿罾湓O(shè)備的溫度維持在-30℃到+25℃的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，蓄冷設(shè)備的基部通體(throughout)設(shè)有孔112，如圖2所示。從蓄冷設(shè)備的頂部循環(huán)到蓄冷設(shè)備的底部的氣流通過(guò)這些被布置在整個(gè)基部的孔受到抽吸，導(dǎo)致整個(gè)蓄冷設(shè)備中改善的且有效的氣流循環(huán)。參照?qǐng)D4，冷卻劑層104相對(duì)于壓縮機(jī)110的位置形成了這里所描述的本發(fā)明系統(tǒng)的關(guān)鍵方面。遍布于集裝箱102的整個(gè)頂部的冷卻劑層104被靠近壓縮機(jī)110定位。冷卻劑層在壓縮機(jī)附近的定位有助于將冷卻劑層以優(yōu)異的(exceptional)速率冷凍到其凍結(jié)溫度，并因此允許蓄冷設(shè)備的快速且有效的冷卻。一旦冷卻劑層被凍結(jié)，可以停止壓縮機(jī)，由于這里所使用的系統(tǒng)的配置，即，冷卻劑層的定位，以及遍布蓄冷設(shè)備的整個(gè)基部的孔，在整個(gè)蓄冷設(shè)備中存在有效的氣流循環(huán)。因此，集裝箱能夠用作冷藏式集裝箱很多天，直到冷卻劑層變得完全釋放(discharged)或者失去它們從由壓縮機(jī)產(chǎn)生的氣流那里接收到的冷卻容量。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，系統(tǒng)允許對(duì)蓄冷設(shè)備進(jìn)行隔熱處理(insulation)。所采用的隔熱材料的厚度比常規(guī)蓄冷設(shè)備所使用的要厚大約50到90mm。這有助于增加隔熱k值，因此導(dǎo)致系統(tǒng)的改善的效率。本發(fā)明所提供的系統(tǒng)是一種突破性的構(gòu)思，可以如上所述地容易、簡(jiǎn)單地安裝。除了作為冷藏式/冷凍式保存集裝箱使用之外，上文所描述的蓄冷設(shè)備的重要市場(chǎng)是海洋、火車以及卡車領(lǐng)域的冷鏈物流。本發(fā)明的新的應(yīng)用帶來(lái)了一種能力，具有這種能力的例如20英尺或者任何其它尺寸的集裝箱，在火車/海上/拖車上運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)需能源就能夠支持冷凍的以及冷藏的溫度。本系統(tǒng)還提供了其它變化的重要應(yīng)用，比如，“其可以作為固定的/移動(dòng)的保存設(shè)備工作，在緊急的情況下使用，即，災(zāi)害支援或管理中用來(lái)提供足夠的食物供應(yīng)及保存”。應(yīng)該理解，上述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的解釋性的原則，不背離本發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到很多的變化。因此，這樣的變化被計(jì)劃包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。實(shí)例：實(shí)例1：通過(guò)易腐貨物測(cè)試蓄冷系統(tǒng)的性能對(duì)蓄冷系統(tǒng)性能的測(cè)試通過(guò)在集裝箱內(nèi)部的不同位置放置傳感器來(lái)完成。放置傳感器的具體的位點(diǎn)如下：-集裝箱的中心-菠菜的中心-西紅柿上方的中心-萵苣下方的中心-集裝箱的入口-入口的中部-入口的底部-集裝箱的外部，用以確定環(huán)境溫度為了確保易腐冷鏈相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是可靠的、行業(yè)性的標(biāo)準(zhǔn)并且滿足行業(yè)的合規(guī)性(industrycompliance)，測(cè)試由沖繩政府的工作人員進(jìn)行。在不同溫度下在不同位點(diǎn)測(cè)量與溫度相關(guān)的數(shù)據(jù)。然后，利用采集到的數(shù)據(jù)繪制圖表，以X軸標(biāo)示時(shí)間，Y軸標(biāo)示溫度。該圖表在圖4中呈現(xiàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，集裝箱內(nèi)的溫度總能維持恒定超過(guò)二十四個(gè)小時(shí)。實(shí)例2：通過(guò)測(cè)量溫度測(cè)試蓄冷系統(tǒng)的性能對(duì)蓄冷系統(tǒng)性能的測(cè)試通過(guò)在集裝箱內(nèi)部的不同位置放置傳感器來(lái)完成。放置傳感器的具體的位點(diǎn)如下：-前頂部、前中部和前下部，-中間頂部、中心和中間下部，-后頂部、后中部和后下部，-集裝箱的外部在不同溫度下在不同位點(diǎn)測(cè)量與溫度相關(guān)的數(shù)據(jù)。然后，利用采集到的數(shù)據(jù)繪制圖表，以X軸標(biāo)示時(shí)間，Y軸標(biāo)示溫度。該圖表在圖5中呈現(xiàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在集裝箱中的所有位置，集裝箱內(nèi)的溫度總能維持恒定超過(guò)一百三十個(gè)小時(shí)。實(shí)例3：測(cè)試蓄冷系統(tǒng)在冬天的性能對(duì)蓄冷系統(tǒng)性能的測(cè)試通過(guò)在集裝箱內(nèi)部和外部的不同位置放置傳感器而在冬天完成。放置傳感器的具體的位點(diǎn)如下：-當(dāng)在冬天里進(jìn)行測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)在集裝箱的所有位置都保持恒定的溫度。第二，我們還發(fā)現(xiàn)，一旦環(huán)境溫度較低，支持的時(shí)間比夏天更久，這歸因于夏天環(huán)境溫度高。此外，即使環(huán)境溫度波動(dòng)，內(nèi)部溫度保持不變，環(huán)境溫度波動(dòng)帶來(lái)很小的影響。這是很好的跡象，表明環(huán)境溫度波動(dòng)將不會(huì)對(duì)產(chǎn)品溫度產(chǎn)生影響。一般而言，傳統(tǒng)的制冷式集裝箱無(wú)法在集裝箱中的所有位置保持恒定的溫度。冷卻劑在頂部的平均的分布有助于在所有的位置保持相同的溫度。在不同溫度下在不同位點(diǎn)測(cè)量與溫度相關(guān)的數(shù)據(jù)。然后，利用采集到的數(shù)據(jù)繪制圖表，以X軸標(biāo)示時(shí)間，Y軸標(biāo)示溫度。該圖表在圖6中呈現(xiàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在集裝箱中的所有位置，集裝箱內(nèi)的溫度總能維持恒定。實(shí)例4：易腐物品的重量損耗百分比寒冷的溫度減慢食物中的化學(xué)和生物過(guò)程以及伴隨的變質(zhì)和品質(zhì)損失。通過(guò)冷卻(cooling)，新鮮、易腐的食物，比如肉、魚、水果和蔬菜，的存儲(chǔ)壽命能夠被延長(zhǎng)若干天，通過(guò)冷藏或冷凍則能夠延長(zhǎng)幾周或者幾個(gè)月。在存儲(chǔ)期間，水果和蔬菜繼續(xù)呼吸并且產(chǎn)生熱；大多數(shù)食物在一定溫度范圍內(nèi)凍結(jié)，而并非單一溫度；冷凍的食物的品質(zhì)受到凍結(jié)速率的顯著影響；除了熱傳輸?shù)乃俾?，制冷空氣的速度還影響水分從產(chǎn)品中損耗的速率，等等。脫水，或者水分損耗，導(dǎo)致產(chǎn)品枯萎或變皺，并損失品質(zhì)。因此，在食物物品的冷藏期間，必須采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)減少水分損耗，其也表現(xiàn)為可銷售量的直接損失。損失了例如5％水分的水果或蔬菜會(huì)損失5％的重量，并且可能由于品質(zhì)損失而以較低的單價(jià)出售。因此，在冷凍期間具有最小的重量損失對(duì)于有效的蓄冷系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是必要的參數(shù)。從表1中提供的數(shù)據(jù)可見，顯然萵苣、卷心菜、西紅柿和小蘿卜由于失水而產(chǎn)生的重量損失百分比是可以忽略不計(jì)的。表1：易腐物品中的重量損失和水分損失的百分比產(chǎn)品冷藏前冷藏后重量損失損失百分比平均值萵苣471.7467.0-4.7-1.0-0.9594.9589.8-5.1-0.9627.6622.4-5.2-0.8卷心菜1069.91058.7-11.2-1.0-0.91275.01263.8-11.2-0.91176.61165.9-10.7-0.9西紅柿183.4183.60.20.1-0.3209.3207.9-1.4-0.7185184.2-0.8-0.4小蘿卜1299.41294.5-4.9-0.4-0.41466.01460.4-5.6-0.41456.01450.3-5.7-0.4菠菜210.8209.8-1.0-0.5-0.2212.7212.5-0.2-0.1236.7236.3-0.4-0.2進(jìn)一步，表2提供了易腐物品的水分損失百分比。表2：水/水分損失的百分比產(chǎn)品冷藏前冷藏后損失百分比萵苣92.693.10.5卷心菜92.492.3-0.1西紅柿93.493.70.3小蘿卜94.594.1-0.4菠菜92.292.30.1從表2中提供的數(shù)據(jù)可見，顯然在蓄冷設(shè)備中萵苣、卷心菜、西紅柿和小蘿卜由于冷藏或冷凍而產(chǎn)生的水分損失百分比是可以忽略不計(jì)的。因此，本發(fā)明的蓄冷系統(tǒng)能夠使易腐貨物的水分和濕度較長(zhǎng)時(shí)間地保持完好，其能夠使易腐物品長(zhǎng)時(shí)間保持新鮮，意味著其能夠停止易腐物品的老化并且實(shí)現(xiàn)(deliver)較長(zhǎng)的壽命。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3