[发明专利]控制容器内气体成分的装置

说明书

本申请是国际申请日为2004年6月10日、于2005年12月9日进入中国国家阶段、申请号为200480016176.0的发明专利申请“控制容器内气体成分的装置”的分案申请。

技术领域

本发明涉及控制气体成分的装置。按优选方案，本发明适合于为在容器内控制气体成分提供一种装置。本说明书通篇着眼于把本发明用于控制容器内的气体成分，但业内人士应理解本发明也可作其它之用。

背景技术

众所周知，长途运输产品和商品要使用装运容器。为了延长或保持这些可运输产品的贮藏寿命，通常为装运容器配备某种形式的温度调节系统，例如，制冷系统。

有时运输的产品是易腐烂的货物，例如，水果和/或蔬菜，装运容器也可能安装适于改变内装物品周围低温空气成分的系统。因为新鲜水果和蔬菜是活的生物系统，容器内的空气随着容器内生物系统代谢过程(例如，呼吸)产生的气体和水分而变化。此外，运输的许多产品的贮藏寿命非常依赖于装运容器内气体组成，而装运容器内的气体的最佳组成又在很大程度上决定于容器内所装的具体产品。

运用把气体改变系统或空气控制系统安装到装运容器的办法可以调节装运容器内所装产品的呼吸速度和容器内的气体，从而除了降低空气温度之外又为延长容器内产品的贮藏寿命提供一种有效手段。具体地说，通过控制容器内氧、二氧化碳和氮的配比和/或体积可以减慢容器内产品的呼吸速度。

此外，装运容器可能提供适合有害微生物成长和昆虫及其它害虫繁殖的环境。为了对付这种微生物的成长和昆虫及其它害虫的繁殖，系统通常依靠使用化学制剂消除病原体和昆虫对所装产品的损害。使用适合控制呼吸的空气控制系统也可以抑制病原体的繁殖和杀灭昆虫，因此，也有助于减少用来减少或消除对所装产品损害的化学制剂的数与量。例如，试验表明长时间地保持装运容器于低氧水平，导致昆虫虫体组织缺氧，可以极大地影响昆虫在装运容器内繁殖。

延长装运容器内产品贮藏寿命的常用方法是在装容器开始时形成“理想的”或最佳的(不同于大气的)贮藏空气并予以保持。在有些情况下，开始时冲刷装运容器，以清除或增加能产生容器内产品周围气体组成不同于大气的气体。容器内气体的氧含量由于呼吸进一步下降时可以打开进入口让新鲜空气进入容器内，从而把氧输入容器内。这种系统经常要靠使用适合阻止气体进出装运容器的薄膜，这种系统一般称为改良空气系统。

然而，给装运容器通以新鲜空气并让容器内空气出去，装运容器内的气体组成随着时间的过去，二氧化碳和氧的含量(两者的总含量)最终会达到大约21％。二氧化碳和氧的这种比例未必是保存某些产品的最佳环境。如果开始时不冲刷装运容器，容器内的氧和二氧化碳总含量会一直保持于大约21％。

虽然在装运容器内安装这样的系统可能比较便宜，但并不适合对容器内的二氧化碳的最佳含量水平进行足够的控制与保持，而容器内这种最佳含量水平经常不同于大气内的二氧化碳含量水平。

而且，只要不根据改变这一总含量(21％)的需要积极有效地控制出和/或进的空气，容器内的二氧化碳和氧的总比例会一直保持于大约21％。可以用其它方法积极地、有选择地从装运容器的装货空间里排除气体，例如使用氧化钙吸收二氧化碳。可是，这些方法有包括处理使用过的氧化钙和控制效率低在内的缺点。

另一种办法是提供一种在载货期间氧和/或二氧化碳的浓度不同于大气并定时测量和积极保持所述氧和/或二氧化碳的浓度的装运容器。具体地说，这种系统一般会把(与大气相比)氧浓度保持得低一些二氧化碳浓度保持得高一些，从而可以控制所载产品的呼吸程度。为了有效测定装运容器内的氧和其它气体的浓度和/或体积，这种系统可能经常使用容器内的传感技术设备，这种系统适合于自动地测定容器内的气体成分。这种系统一般称为受控大气系统。

这种受控大气系统适合于保证采取适当的补救行动以保证容器内的气体组成得以保持，或者在气体成分发生差异时回到最佳水平。为了把气体保持于最佳水平(通常包括氧含量低和二氧化碳含量高)，许多受控空气系统都安装适合于压缩并分开进入空气组分的过滤器。这样，在把空气引入容器内时就可以阻止多余的氧进入容器内，这是理想的，因为会保证容器内的呼吸活动受到抑制。

使用受控空气系统可以使装运容器能保持最佳的气体组成，特别适合于容器内的产品和/或货物，因为在整个载货期间可以积极控制气体的组成。

尽管这种系统可以有效控制并保持最佳状况，有助于延长所载产品的贮藏寿命，但这种系统的制造与维修费用极为昂贵。而且，这种系统通常很复杂，一般要求有技术的专业人员服务才能保证系统得到足够的维护。