本發(fā)明涉及一種用于凈化封閉的儲存/運(yùn)輸空間中的空氣的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括空氣凈化器，該空氣凈化器包括-具有進(jìn)氣口和出氣口的殼體，其中，空氣流動通道在殼體內(nèi)位于進(jìn)氣口與出氣口之間，-風(fēng)扇，被配置為經(jīng)由進(jìn)氣口將空氣從儲存/運(yùn)輸空間吸入空氣凈化器內(nèi)的流動通道中，并且經(jīng)由出氣口將經(jīng)凈化的空氣吹回儲存/運(yùn)輸空間中，-過濾系統(tǒng)，以使得空氣流過該過濾系統(tǒng)的方式布置在流動通道中，其中，該過濾系統(tǒng)包括紫外線激活光催化劑和包括高錳酸鉀的化學(xué)過濾材料兩者作為化學(xué)過濾材料，以及-紫外線發(fā)射光源，用于激活過濾系統(tǒng)的光催化劑。

背景技術(shù)：

1、新鮮水果、蔬菜、漿果、鮮花和其他植物從產(chǎn)地到銷售點(diǎn)的陸路和海路運(yùn)輸可能花費(fèi)幾天甚至幾周的時間，在此期間，植物處于封閉的冷藏空間中。此外，植物在售出之前會在商店和批發(fā)倉庫中儲存很長時間。作為其自然生命功能的一部分，植物會產(chǎn)生乙烯(c2h4)，這尤其會導(dǎo)致水果快速成熟、植物的葉子衰老和花朵枯萎、以及蔬菜味道的變化。特別地，綠色植物對乙烯的不利影響非常敏感，例如變黃。乙烯在成熟的水果以及老化、腐爛和發(fā)霉的組織中尤其大量產(chǎn)生。例如，香蕉、蘋果、獼猴桃和西紅柿?xí)a(chǎn)生大量乙烯。

2、除了乙烯之外，運(yùn)輸/儲存空間的空氣還可能含有諸如沙門氏菌、李斯特菌和大腸桿菌、蠟狀芽孢桿菌等有害細(xì)菌以及病毒和霉菌，應(yīng)將這些從運(yùn)輸/儲存空間中去除。

3、在封閉的空間中運(yùn)輸和儲存植物會導(dǎo)致乙烯在保存植物的空間內(nèi)積累，乙烯濃度會變得相當(dāng)高。封閉的儲存或運(yùn)輸空間中過高的乙烯濃度會導(dǎo)致植物嚴(yán)重腐爛。

4、已知的是為了保持乙烯濃度較低并去除其他有害物質(zhì)，在儲存空間中使用空氣凈化器。從專利公開文本us2013/0202494a1中已知一種用于消除乙烯的合適的空氣凈化裝置，其中公開了基于光催化氧化的空氣凈化裝置。

5、當(dāng)波長小于400nm的紫外線輻射對準(zhǔn)選定的半導(dǎo)體(例如，二氧化鈦(tio2)或氧化鋅(zno))的表面時，光子的能量將電子從價帶激發(fā)到導(dǎo)帶。因此，乙烯的短碳鏈在半導(dǎo)體表面處或非常接近半導(dǎo)體表面的地方的自發(fā)化學(xué)反應(yīng)中非常容易斷裂。反應(yīng)的最終產(chǎn)物是二氧化碳和水。

6、然而，單獨(dú)使用光催化劑對于去除乙烯并不是特別有效。除了光催化劑之外，已知的是還使用高錳酸鉀來消除乙烯。專利公開文本us2014342064a1公開了使用高錳酸鉀和二氧化鈦去除冰箱的蔬菜室中的乙烯。光催化劑和高錳酸鉀的組合非常有效地凈化空氣，特別是在儲存食物的空間中，因?yàn)榻柚诠獯呋瘎?特別是二氧化鈦)可以有效地去除空氣中的病毒、細(xì)菌和霉菌，而高錳酸鉀有效地去除乙烯。

7、已知的用于凈化封閉的儲存/運(yùn)輸空間中的空氣的系統(tǒng)的問題在于過濾材料的處理和尺寸確定以滿足不同儲存/運(yùn)輸空間的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的用于凈化儲存/運(yùn)輸空間的空氣中的乙烯和其他雜質(zhì)的系統(tǒng)，其減少相關(guān)空間中的植物腐爛。本發(fā)明的特征在所附專利權(quán)利要求1中指出。

2、根據(jù)本發(fā)明的用于凈化封閉的儲存/運(yùn)輸空間中的空氣的系統(tǒng)包括空氣凈化器，該空氣凈化器包括：具有進(jìn)氣口和出氣口的殼體，其中，空氣流動通道在殼體內(nèi)位于進(jìn)氣口與出氣口之間；風(fēng)扇，被配置為經(jīng)由進(jìn)氣口將空氣從儲存/運(yùn)輸空間吸入空氣凈化器內(nèi)的流動通道中，并且經(jīng)由出氣口將經(jīng)凈化的空氣吹回儲存/運(yùn)輸空間中；過濾系統(tǒng)，以使得空氣流過該過濾系統(tǒng)的方式布置在流動通道中，其中，過濾系統(tǒng)包括紫外線激活光催化劑和包括高錳酸鉀的化學(xué)過濾材料兩者作為化學(xué)過濾材料，并包括紫外線發(fā)射光源，用于激活過濾系統(tǒng)的光催化劑。過濾系統(tǒng)包括主過濾器，該主過濾器形成包括至少兩個板條箱(crate)的盒(cassette)，其中，第一板條箱包含高錳酸鉀，第二板條箱包含選定的化學(xué)過濾材料，并且其中，使空氣流過板條箱。

3、根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成去除空氣中的乙烯，尤其是由空間中存在的植物產(chǎn)生的乙烯。此外，系統(tǒng)有效地消除空氣中的細(xì)菌、病毒、霉菌和voc氣體。通過在空氣凈化器中組合多個化學(xué)過濾材料，能夠非常有效地消除不同的空氣污染物。與單獨(dú)使用光催化劑相比，通過在同一空氣凈化器中組合高錳酸鉀和紫外線激活光催化劑，顯著地提高了乙烯去除率，甚至成倍地提高了乙烯去除率。高錳酸鉀，尤其是與紫外線激活的二氧化鈦一起使用時，非常有效地降解空氣中的乙烯。將高錳酸鉀容納在板條箱中使得可以使用與例如由氧化鋁制成的顆粒結(jié)合的高錳酸鉀作為過濾材料。過濾系統(tǒng)的主過濾器包括其中容納有選定的過濾材料的板條箱的事實(shí)使得過濾材料的處理更加容易，并且可以根據(jù)儲存/運(yùn)輸空間的要求以及在該空間中要處理的產(chǎn)品輕松確定過濾系統(tǒng)的尺寸。通過在主過濾器中使用至少兩個板條箱，可以在主過濾器中采用至少兩個不同的過濾材料，或者輕松地僅調(diào)整高錳酸鉀的量。

4、因此，主過濾器設(shè)計(jì)為包括可移除板條箱的盒式結(jié)構(gòu)，使得空氣凈化器能夠輕松適應(yīng)使用要求，并根據(jù)空間使用不同數(shù)量的過濾材料和包括不同活性物質(zhì)的過濾材料。借助于主過濾器的板條箱，可以在主過濾器中采用固體過濾材料，特別是過濾介質(zhì)。系統(tǒng)具有至少兩個串聯(lián)板條箱，空氣流過這些板條箱，實(shí)現(xiàn)倍增作用，從而可以比迄今為止的系統(tǒng)更有效地消除空氣中的污染物。

5、有利的是，系統(tǒng)還包括測量儲存/運(yùn)輸空間的空氣中的乙烯濃度的乙烯傳感器。借助于連續(xù)監(jiān)測乙烯濃度，可以根據(jù)需要對儲存/運(yùn)輸空間進(jìn)行通風(fēng)，或者如果乙烯濃度變得過高而對儲存的產(chǎn)品造成潛在風(fēng)險(xiǎn)，則可以增大乙烯的去除。

6、有利的是，系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)傳輸裝置和記錄裝置，數(shù)據(jù)傳輸裝置用于將由乙烯傳感器生成的測量數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器，記錄裝置用于記錄測量數(shù)據(jù)。因此，可以形成選定時間段內(nèi)儲存/運(yùn)輸空間中的狀況的日志數(shù)據(jù)。

7、還可以借助于適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳒y量、傳輸和記錄儲存/運(yùn)輸空間中的濕度、溫度、二氧化碳以及voc和細(xì)顆粒物(例如，pm2.5和pm10)的水平。因此，能夠更詳細(xì)地監(jiān)測儲存/運(yùn)輸空間中的狀況，以保持最佳狀況。

8、有利的是，主過濾器還包括至少一個織物過濾器，該織物過濾器有利地包括選定的化學(xué)過濾材料。這允許提高過濾系統(tǒng)的性能和/或在織物過濾器中使用不可能放置或不適合放置在板條箱中的過濾材料。通過織物過濾器，可以在主過濾器中使用過濾無紡布。織物過濾器還可以過濾容納在板條箱中的過濾材料，以防止過濾材料最終落到空氣凈化器外部，從而防止可能對人類或空間中的產(chǎn)品有害的過濾材料最終落到不想要的地方。

9、有利的是，板條箱可以從盒中移除。這允許在主過濾器中輕松地更換板條箱和/或容納在板條箱中的過濾材料。

10、有利的是，主過濾器包括2-8個板條箱，有利的是4-6個板條箱。因此，很容易在主過濾器中提供所需數(shù)量的選定過濾材料。

11、有利的是，空氣凈化器的主過濾器包括至少一個板條箱，該至少一個板條箱中容納的過濾材料包括紫外線激活光催化劑，有利的是涂覆有二氧化鈦的玻璃管。因此，主過濾器有效地凈化空氣中的乙烯和其他有機(jī)物質(zhì)、細(xì)菌、病毒、霉菌和voc氣體。

12、空氣凈化器的主過濾器可以具有由高透光性塑料制成的蓋，有利地由聚甲基丙烯酸甲酯制成的蓋，有利地，蓋的厚度為2-4毫米，更有利地，蓋的厚度為2-3毫米。因此，容納在主過濾器中的光催化過濾材料可以借助于主過濾器外部的光源激活。這允許將光源以固定方式布置在空氣凈化器內(nèi)部，并且無需移除光源即可更換主過濾器。

13、空氣凈化器的主過濾器可以包括織物過濾器，該織物過濾器包括活性炭，并且該織物過濾器有利地是過濾系統(tǒng)中沿空氣流動方向的最后一個過濾器。這使得能夠從空氣中去除氣體和難聞的氣味。此外，沿流動方向布置在最后的活性炭過濾器確保高錳酸鉀和其他化學(xué)過濾材料無法經(jīng)由出氣口輸送到空氣凈化器的外部。

14、有利的是，空氣凈化器的紫外線激活光催化劑是二氧化鈦、氧化銅或氧化鋅。這些光催化劑已被證明在凈化儲存/運(yùn)輸空間中的空氣凈化方面是有效的。

15、有利的是，空氣凈化器的過濾系統(tǒng)還包括活性炭和/或納米銀作為過濾材料。這使得除了乙烯之外，還能夠有效地從空氣中去除多種不同的污染物。

16、空氣凈化器還可以包括hepa過濾器，該hepa過濾器用于從儲存/運(yùn)輸空間中去除空氣傳播顆粒。

17、有利的是，空氣凈化器的紫外線發(fā)射光源是波長有利地為255-275nm的短波紫外線發(fā)射led。使用led作為光源允許同一光源持續(xù)整個空氣凈化器的使用壽命，并使空氣凈化器非常節(jié)能。在該波長下，顯著地增強(qiáng)光催化性能，特別是二氧化鈦的光催化性能。

18、有利的是，空氣凈化器包括輔助光源，該輔助光源有利地是藍(lán)色發(fā)光led。因此，藍(lán)色led產(chǎn)生可見光，該可見光可以用作向用戶指示空氣凈化器正在運(yùn)行的指示器。為此，輔助光源可以連接到與上述光源相同的電路。此外，藍(lán)色led充當(dāng)光催化過濾材料的附加催化劑，從而使過濾系統(tǒng)的操作更加有效。

19、有利的是，空氣凈化器的主過濾器通過固定裝置固定在流動通道中，以這種方式使得無需工具即可移除主過濾器。主過濾器中容納的過濾材料在使用過程中易于磨損，從而其有效性會下降。在要連續(xù)使用系統(tǒng)的情況下，必須定期更換過濾材料。還期望根據(jù)需要改變?nèi)菁{在板條箱中的過濾材料的數(shù)量和/或質(zhì)量，因此可能需要頻繁地移除主過濾器。在這種情況下，這些動作能夠快速輕松地進(jìn)行，因?yàn)橹鬟^濾器以其移除無需工具的方式固定在空氣凈化器中。這使得空氣凈化器的維護(hù)非常容易。有利的是，空氣凈化器的主過濾器能夠在無需工具的情況下在小于一分鐘的時間內(nèi)更換。

20、有利的是，空氣凈化器的主過濾器借助于滑軌布置在殼體內(nèi)，以這種方式使得無需打開殼體即可移除主過濾器。這使得移除和更換主過濾器變得容易，因?yàn)闊o需為了移除主過濾器而打開空氣凈化器的殼體。在本發(fā)明的不同實(shí)施例中，可以使用其他已知的固定解決方案(例如，諸如不同的螺釘、夾具、磁鐵或扣合機(jī)構(gòu)等)來代替滑軌。

21、在本發(fā)明的實(shí)施例中，空氣凈化器的殼體還可以借助于快拆緊固件(quick-release?fastener)關(guān)閉，以這種方式使得無需工具即可輕松地打開殼體，并且更換主過濾器打開殼體即可。

22、有利的是，空氣凈化器的過濾系統(tǒng)還包括布置在流動通道中的前置過濾器，其中，前置過濾器包括無紡布，無紡布包括選定的化學(xué)過濾材料。這允許提高空氣凈化器的整體性能。

23、有利的是，前置過濾器沿空氣流動的方向布置在主過濾器上游的空氣流動通道中。這允許提高空氣凈化器的整體性能。

24、空氣凈化器的前置過濾器的無紡布可以包括紫外線激活光催化劑(有利的是二氧化鈦)，并且紫外線發(fā)射光源可以對準(zhǔn)前置過濾器。因此，吸入流動通道中的空氣能夠在被引導(dǎo)到主過濾器之前被有效地預(yù)過濾，從而提高系統(tǒng)的整體空氣凈化性能。這也使得將光源對準(zhǔn)光催化劑以激活光催化劑變得容易。因此，前置過濾器有效地凈化了空氣中的乙烯和其他有機(jī)物質(zhì)、細(xì)菌、病毒、霉菌和voc氣體。前置過濾器的無紡布還可以包括納米銀。除了無紡布之外，還可以使用替代材料(例如，氧化鋁或玻璃)作為前置過濾器中的結(jié)構(gòu)材料。

25、有利的是，空氣凈化器的前置過濾器通過固定裝置固定在流動通道中，以這種方式使得無需工具即可移除前置過濾器。這使得在系統(tǒng)維護(hù)時容易且快速地移除和更換前置過濾器，從而降低維護(hù)成本。

26、有利的是，空氣凈化器的前置過濾器借助于滑軌布置在殼體內(nèi)，從而無需打開殼體即可移除前置過濾器。這使得移除和更換前置過濾器變得容易?？商娲?，上述和本身已知的用于固定主過濾器的方法可以用于前置過濾器。

27、有利的是，空氣凈化器還包括粗過濾器，其防止宏觀顆粒進(jìn)入空氣流動通道。

28、系統(tǒng)有利地包括軟件裝置，該軟件裝置被配置為：如果乙烯濃度超過預(yù)定義閾值，則觸發(fā)警報(bào)。因此，快速地獲知乙烯濃度增加為超過閾值，從而能夠立即啟動所需措施來防止產(chǎn)品在儲存或運(yùn)輸空間中變質(zhì)。

29、有利的是，系統(tǒng)包括軟件裝置，該軟件裝置用于讀取實(shí)時乙烯濃度和描述空氣凈化器的操作并添加到測量數(shù)據(jù)的參數(shù)。這使得能夠持續(xù)監(jiān)測儲存或運(yùn)輸空間中的空氣狀況。因此，用戶也不斷地獲知空氣凈化器的運(yùn)行情況。

30、系統(tǒng)有利地被配置為以1秒至10分鐘的間隔、有利地以10秒至2分鐘的間隔測量乙烯濃度并將其記錄在數(shù)據(jù)庫中。因此，足夠精確地捕獲乙烯濃度的變化。

31、有利的是，儲存/運(yùn)輸空間包括空氣循環(huán)制冷機(jī)，空氣凈化器布置在儲存/運(yùn)輸空間的天花板上靠近制冷機(jī)處，并且儲存或運(yùn)輸空間的制冷機(jī)被配置為給空氣凈化器供電。因此，裝置不會占用要儲存或運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品的空間，并且空氣凈化器也不需要單獨(dú)的電源，而是可以從制冷機(jī)中汲取其運(yùn)行功率。儲存空間中的空氣凈化器也可以連接到電網(wǎng)。

32、儲存/運(yùn)輸空間的標(biāo)稱體積有利地為5-500立方米，最有利地為50-250立方米。在該范圍中，空氣凈化器在其性能方面適合用于凈化儲存/運(yùn)輸空間中的空氣。然而，主過濾器的板條箱結(jié)構(gòu)允許將根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)很好地?cái)U(kuò)展到不同大小的空間和不同的應(yīng)用，因?yàn)槟軌蛉菀椎卣{(diào)整過濾材料的活性劑及其量。

33、有利的是，儲存或運(yùn)輸空間的有效空氣體積為空氣凈化器的標(biāo)稱凈化容量的5-60％，有利的是8-30％。因此，使用低功率空氣凈化器能夠凈化令人驚訝的大型運(yùn)輸/儲存空間。如果空間中存在的貨物占總體積的相當(dāng)一部分，則有效空氣體積可能比標(biāo)稱體積小得多。

34、空氣凈化器的風(fēng)扇的標(biāo)稱空氣流量可以是100-300m3/h。這允許流過空氣凈化器的空氣流量達(dá)到所需水平，以便有效地凈化封閉的儲存/運(yùn)輸空間中的空氣。這里，空氣凈化器在流速方面的有效性意味著空氣必須足夠慢地流過空氣凈化器，以允許污染物有足夠的時間與化學(xué)過濾材料反應(yīng)以消除污染物，但又足夠快以允許在足夠的時間間隔內(nèi)處理儲存或運(yùn)輸空間的整個有效空氣體積。有利的是，空氣凈化器的流速根據(jù)可用空間的有效空氣體積、空間中的植物和所采用的過濾材料進(jìn)行調(diào)整。

35、有利的是，系統(tǒng)包括軟件裝置，該軟件裝置用于調(diào)節(jié)風(fēng)扇功率和/或在乙烯傳感器測得的乙烯濃度超過預(yù)定閾值時啟動風(fēng)扇。因此，可以根據(jù)現(xiàn)有狀況調(diào)節(jié)空氣凈化器的流動通道中空氣流動的速率。例如，當(dāng)空氣凈化需求較低時，風(fēng)扇可以保持在低功率以降低能耗和噪音，并且可以根據(jù)需要自動增加功率。