具有能够与风扇、材料处理、暖通空调、地热冷却和其他辅助系统对接的普通“即插即用...的制作方法_2

文档序号:9756068阅读:来源:国知局
本情景中,集装箱以2X2布局形式放置在一起。然而如果希望的话,则集装箱可安装成在其间有走道或类似缝隙。
[0040]图11和图12图示了海运集装箱在卫生制造商的场所处以垂直位置堆叠以便减少空间的方法。在本图中,连接了过滤器、风扇和辅助集装箱且对于地板空间有限和/或转换器放置为相互接近的场所来说比较理想,因为这种情景可容纳间隔低至6米的转换器,其可直接偶接至转换器而不需要大量安装管道。
[0041]图13和图14图示了海运集装箱在卫生制造商的场所处可再次以垂直位置堆叠以便减少空间的方法。在该图中,过滤器、风扇、0ΕΜ(4)和辅助集装箱与安装在地平面的OEM
(4)集装箱连接以便在需要时可迅速地进入锤式粉碎机和SAP供应设备。
[0042]图15和图16图示了单个过滤器集装箱的概念,其通常可作为孤立系统供应至现有的过滤器系统,其可链接至安装在附近的具有电力和控制的单独的风扇系统以及其他辅助物件或者实际上附接至集装箱本身。
[0043]图17和图18图示了单个过滤器集装箱(I)的概念,其可链接至安装有附接的辅助集装箱(2)的单独的风扇系统(未示出)。
[0044]图19和图20图示了顶板上安装螺栓的方法的概念(1)(可选额外项),其可附接至海运集装箱以允许外部使用。该集装箱基本上可在不添加任何顶板结构的情况下在外部使用,然而由于雨水流动和污染积累,所以额外的专用顶板结构是优选的。
[0045]图21和图22图示了额外壁结构(I)的添加(可选额外项),其附接至海运集装箱以允许在更加极端的天气环境下在外部使用。
[0046]图23和图24图示了并排堆叠形式,其中(I)是风扇集装箱,(2)是过滤器集装箱,
(3)是辅助集装箱,(4)通常在该位置处具有封板,这是因为从风扇集装箱排出要经过该侧。因为这种情景可容纳间隔低至6米的转换器,其可直接偶接至转换器而不需要大量安装管道,所以对于地板空间受到限制和高度受到限制的场所以及/或者转换器放置为相互靠近的场所来说,这种情景会比较理想。
[0047]图25和图26图示了可将6米的海运集装箱首尾堆叠的方法,其中辅助集装箱(Ib)和(2b)彼此上下堆叠,每一个辅助集装箱支撑其相应的过滤器系统(Ia)和(2a)。这提供了整个解决方案并且减少了卫生制造商的场所的空间,这是因为转换器之间的空间可低至6米和12米。在该解决方案中,由于集装箱首尾放置,中间没有走道,所以连接风扇集装箱与过滤器集装箱的管道穿过通常放置有内部楼梯(3)的地板区域,因此也需要外部楼梯(4)。
[0048]图27和图28图示了将6米的海运集装箱首尾堆叠的方法,其中辅助集装箱(I)堆叠在OEM集装箱(2)的顶部,减少了卫生制造商的场所的空间,这是因为转换器之间的空间可低至12米。在该解决方案中,集装箱中的孔也用于楼梯,楼梯用于使管道从风扇穿过至过滤器集装箱,因此也需要额外的外部楼梯系统(3)。
[0049]图29和图30组装为与图27和图28相同的规格,但图示的解决方案需要间隔高于12米生产线空间的混合转换器空间,图示了可如何延伸和链接悬垂夹层走道(I)以及可在何处使用内部楼梯(2)。
[0050]在本专利中综述了一共13种常见的堆叠配置,然而,一共有超过248种配置可能,使得待组装的整个实用系统有很大选择范围。最后,客户可确定最大化客户场所和操作员可进入的空间利用性的优选情景。[0051 ]与实用系统有关的实施例的关键属性概述为如下:
[0052]1.5000-45000CMH工艺范围,仅通过媒介更换。
[0053]2.基于20英尺高柜集装箱,但系统可使用ISO 668、IS0 1496-1和IS055.180.10指定的任何集装箱或和海运集装箱形式或者在不作或很少作要求的更改的情况下可作为海运集装箱的任何物体。
[0054]3.在24小时内启动,具有3FTE/班。
[0055]4.在I班9FTE内加速启动。
[0056]5.如图3至图30所概述的过滤器/风扇/控制/OEM的堆叠选择,但可包括其他248个布局组合。
[0057]6.在I米时散发水平为85DBA。
[0058]7.风扇可容纳用于女性和婴J L尿布情景的所有OEM风扇情景。
[0059]8.可选择气冷和水冷电机。
[0060]9.只用于希望容纳粉碎机和SAP脱机的OEM的OEM/供应集装箱。
[0061]10.摄像机监控。
[0062]11.用于每个集装箱的标准接线器,可与所有堆叠选择兼容。
[0063]12.用于场外监控的互联网络包。
[0064]13.具有转换器的新生态接口。
[0065]14.模块化辅助全球外包战略以及可使用低技术资源升级。
[0066]15.标准选择西门子/艾伦-布拉德利(Allen Bradley)/三菱电力和控制,然而其可按请求扩展至任何供应商。
[0067]16.用于集装箱HVAC和电力发电机集装箱的设计/可用接口。
[0068]17.为额外风扇和额外柜子留出容量。
[0069]18.AFF单项盒式过滤器或旋风器的选择。
[0070]19.通过链接额外的集装箱而升级容量以便保护诸如成人保健转换器和纸巾转换器的较大空气要求。
[0071]20.在区域I有高空气速度以便消除在地板上的灰尘积累。
[0072]上面提到的设计标准指定用于处理高达45000CMH的气流,但也可是在I至100000CMH范围内的气流,并且提供标准化设备SKU,然而,根据本发明的其他实施例,集装箱可具有额外设备选择,其安装在该集装箱内以满足客户的要求,这与买车和在购买时从可选额外项中选择的概念相似。因此通常的螺栓紧固选项包括但不限于:
[0073]1.介质插入包A高达5000CMH
[0074]2.介质插入包B高达10000CMH
[0075]3.介质插入包C高达15000CMH
[0076]4.介质插入包D高达20000CMH
[0077]5.介质插入包E高达25000CMH
[0078]6.介质插入包F高达30000CMH
[0079]7.介质插入包G高达35000CMH
[0080]8.介质插入包H高达40000CMH[0081 ] 9.介质插入包I高达45000CMH
[0082]10.仅SAP核心升级包(无喷嘴灰尘再次进料)
[0083]11.具有内部或者外部楼梯选项的悬垂夹层
[0084]12.声音包 A = 83DBA;B = 80DBA;C = 75DBA(所有 DBA 都是在 I 米处时)
[0085]13.包括防水内部和外部、顶板和绝缘的户外包
[0086]14.包含壁范围的额外户外包
[0087]15.不锈钢内部面板和/或不锈钢外部面板
[0088]16.在阶段2和或阶段3入口区域中的地板扫除器
[0089]17.用于场外监控的额外摄像机
[0090]18.定制外部图像
[0091]与风扇集装箱有关的实施例的特殊属性:图31和图32图示了整个模块化即插即用实用接口的风扇海运集装箱的特定实施例,其中海运行业中使用的多个箱子或集装箱用于容置实用设备。术语“海运集装箱”通常是符合ISO 668、IS0 1496-1和ISO 55.180.10中的标准纲要的所有海运集装箱形式,然而,由于ISO标准不断地改变,所以本发明中描述的术语“海运集装箱”指在不做重大修改的情况下具有能够直接海运的能力的任何集装箱和或箱子。集装箱的侧面包括大型门,以允许进入(I)和(2)示出的风扇。存在额外的开口,如图所示,(3)是风扇的空气出口(底侧),(4)是将空气送入集装箱的进口,(5)是集装箱的主系统风扇空气进口,(6)是主系统风扇从集装箱出去的出口,(7)也可放置出口管道以便随后进入过滤器集装箱。图33更加详细地图示了风扇集装箱的内部元件的概括,示出了内集装箱壁的边界。图34示出了没有边界壁的内部设备,其中(I)示出了驱动电机位置,(2)示出了主风扇,(3)示出了工艺风扇,(4)示出了迅速释放连接,(5)、(6)、(7)示出了与滑动拖拉部分结合的绝缘壁,(8)示出了固定拖拉在位的拉栓。集装箱的内部房间被分为2个单独的区域,下部区域在图35中示出。放置了风扇系统,风扇位于上部区域(2)中,并且放置了电机,其容置于下部区域(I)中,(3)示出了典型的气流方向。
[0092]风扇区域的热量管理要求与电机/驱动区域的热量管理要求不同,因此,将这些元件容置在单独的区域中具有很大优点。
[0093]容置于上部区域中的风扇元件基本上是非常稳健的设备元件并且可在高温下运行而不会导致任何损害。在较高温度下操作时唯一容易受损害的元件是轴承元件,然而,如果考虑到较高温度来指定轴承,那么就不会发生可靠性问题。在风扇安装于集装箱内有限的空间中并且添加了大量热量和声音绝缘的情景下,通常在该区域内积累的热量会造成问题,然而,穿过风扇系统的空气会充当冷却介质并且基本上冷却风扇系统。在例如工厂空气温度为25摄氏度的情况下,该空气通过转换器抽吸,在许多情况下,在空气到达风扇的进口区域时,空气温度会已经上升到了 31摄氏度。空气再次在风扇中加热并且在从风扇排出时可能就是34摄氏度。风扇的某些元件(诸如风扇壳体)可能具有更高的温度,例如42摄氏度,然而,由于穿过风扇的空气没有超过34摄氏度,所以穿过风扇的空气基本上会防止风扇温度超过42摄氏度,即使是在风扇被放置于已经安装了额外的声音和热绝缘以防止热量和噪音散发到工厂环境中的海运集装箱中的情况下也是如此。
[0094]容置于下部区域中的电机/驱动元件在较高温度下运行时更容易受到损害并且下部区域中的热量生成量更大。在下部区域中生成的热量来自于电机,并且与涉及电气地生成旋转功率这一物理定律有关,其中电机并没有100 %的效率,电机内损失的一些效率被转换为热量。
[0095]为了允许由风扇和电机组成的、待容置于海运集装箱内的整个风扇组件具有足够的热量和声音绝缘,本发明的其他实施例包括添加绝缘屏障(减少和/或消除区域之间的气流并且绝缘导热传递以及辐射热量),该绝缘屏障将上部区域和下部区域分隔开,这允许将特别设计的热量管理系统安装在每个区域中以满足待冷却的系统的特殊要求。
[0096]本发明的一个实施例将空气穿过下部区域,这是通过:或者使该区域与集装箱外部的区域通风;或者使该区域与集装箱外部的区域通风并且通过风扇使空气积极地流通下部区域;或者在主系统风扇的出口处创建文丘里效应,其从下部区域抽吸空气,使下部区域中的空气由来自海运集装箱的外部区域的空气代替。
[0097 ]本发明的另一个实施例是使用水冷技术来冷却下部区域中的电机,在该区域中水要么直接要么经由海运集装箱外部的源头交换的热被传送。可经由位于生产环境外部的简单散热器来执行热量散发,或者可替换地,可将该热量用于工厂加热系统中以便为办公室和诸如食堂等公共区域提供热量。通常的安装还可包括安装在集装箱中以允许在集装箱中使用专用冷却剂的热交换器,接着可经由标准管道链接器使水循环至工厂外部的冷却散热器和办公室和集装箱,而计算机管理系统则可管理装置之间的水流动以便在白天和夜晚外部环境变化期间以及在夏天/冬天起伏波动期间最佳地使用能量。
[0098]本发明的另一个实施例具有多种管道装备以允许多个空气通风口通向下一个过滤器工艺,可在集装箱的地板、顶板、端部或侧壁上执行下一个过滤器工艺。反过来,这又允许风扇集装箱并排地(左侧和右侧)、首尾地连接在风扇集装箱的顶部,更加典型地节约空间,风扇集装箱可堆叠在过滤器集装箱顶部,这从操作角度来看也是优选的,这是因为比起过滤器集装箱,进入风扇集装箱更为频繁。
[0099]本发明的另一个实施例是将风扇和相关驱动电机安装在可拆卸滑动拖拉系统上,如图36所示,其中拖拉系统(I)的一部分由绝缘层(2)和(3)组成,其将集装箱内的不同区域分隔开;以及滑动机构,其允许轻易地从集装箱上移除电机和风扇。相似地,拖拉系统提供了壳体,若安装有气冷选项,则空气可在该壳体内循环至电机。仅仅将电机和风扇安装在密闭空间中对于希望可进入风扇和或电机的维护维修人员是不利的。通过为每个电机和风扇组件安装与用管道连接整个组件的风扇管道系统上的迅速释放链接器结合的滑动机构,可轻易地得到释放以允许移除电机和风扇。
[0100]然而,在集装箱内安装大量风扇会有技术挑战。图37示出了风扇的角度,其中每个风扇以26.5度角旋转,从而允许增加风扇的组装密度,其中在该解决方案中,安装了 7个风扇。如图38和图39示出的该问题的另一个解决方案是没有将风扇安装在不同的高度,并且使用不同长度的驱动轴来连接风扇和电机,这允许风扇重叠在该3层堆叠配置(I )、(2)、(3)上,其中一共安装了 10个风扇。
[0101]风扇集装箱概念的另一个实施例是向集装箱内的风扇和分离壁、集装箱壁以及集装箱壁夹层板内添加热量和声音绝缘材料,可在壁夹层板或夹层板的所有壁的任何位置添加这种材料。
[0102]风扇集装箱概念的另一个实施例是向每个风扇和/或风扇电机添加振动传感器。
[0103]风扇集装箱概念的另一个实施例是向安装了水冷的选项添加水温传感器。
[0104]风扇集装箱概念的另一个实施例是在一个或多个风扇和/或电机轴承上添加轴承温度传感器。
[0105]本发明的另一个实施例是使用单独的集装箱来安装所有辅助物件。现有的实用系统需要若干辅助物件来支撑主工艺物件。这些物件可包括例如用螺栓连接至过滤器的物件,诸如阀门系统、风扇、旋风器,还可包括电力和控制物件。然而,这种系统在移动至由海运集装箱组成的新的实用平台时不实用,这是因为用螺栓将外部物件连接至购物集装箱上违反了描述海运集装箱设计要求的严格的ISO指南。
[0106]术语“海运集装箱”通常是符合ISO 668、IS0 1496-1和ISO 55.180.10中的标准纲要的所有海运集装箱形式,然而,由于ISO标准不断地改变,所以本发明中描述的术语“海运集装箱”指在不做重大修改的情况下具有能够直接海运的能力的任何集装箱和或箱子。
[0107]在辅助集装箱内,可使用1-100个房间来容置喷嘴阀门系统和/或旋风器系统和/或无浆尿布喷嘴技术,然而,这些物件通常会限定在一个房间中。同样在集装箱内,可使用1-100个房间来容置电力和控制系统,然而,这些物件通常会限定在一个房间中。同样在集装箱内,可使用1-100个房间来容置楼梯系统以允许操作员进入多个水平,然而,这些物件通常会限定在一个房间中。标准化楼梯的提供允许安装标准化低成本解决方案,这是因为具有卫生场所的这种专门安装在设计上、制作上和安装上都很贵。图40和图41示出了这种集装箱的示例,其中(I)图示了安装有旋风器和阀门系统的区域,(2)图示了安装有电气系统的区域,(3)图示了安装有可选楼梯以允许操作员在不需要在现场安装额外楼梯的情况下进入上部水平的区域,(4)图示了假地板,电缆线和诸如压缩空气等辅助供应系统可放置在该假地板上并且允许工厂人员在需要时轻易地进入,(5)图示了可拆卸面板,电缆线也可安装在该可拆卸面板上,并且在该可拆卸面板上有可用的热绝缘升级包以允许将集装箱放置在内部和外部,同样可用的还有多种声音绝缘包以满足当地噪音散发要求,(6)图示了可选楼梯以允许在不需要在安装场所建立任何系统的情况下进入第二水平。
[0108]与过滤器集装箱有关的实施例的特殊属性:图42和图43图示了整个模块化即插即用实用接口的过滤器海运集装箱的某个实施例,其中海运行业中使用的多个箱子或集装箱用于容置实用设备。术语“海运集装箱”通常是符合ISO 668、IS0 1496-1和ISO 55.180.10中的标准纲要的所有海运集装箱形式,然而,由于ISO标准不断地改变,所以本发明中描述的术语“海运集装箱”指在不做重大修改的情况下具有能够直接海运的能力的任何集装箱和或箱子。图42和图43图示了(I)是过滤器模块I,(2)是过滤器模块2,(3)是过滤器模块3,
(4)是过滤器模块4,其被插入集装箱中并且用于容置过滤设备,(5)图示了连接至用螺栓连接至集装箱壁的风扇集装箱的连接接口,集装箱壁可组装在各种位置。
[0109]然而,仅在集装箱内安装过滤设备并不是最理想的解决方案。集装箱的波状侧在集装箱内产生不希望的湍流并且不是保持清洁的最佳表面。此外,典型的波状集装箱壁的公差通常是+/-2.5毫米,这一公差在附接精确过滤设备的同时保持气密接头上不理想。在找出电缆线路的高品质位置上也变得有问题,并且要将诸如自动地板扫除系统等额外的辅助设备安装在集装箱地板上是不可能的。在该实施例中,图44中示出了模块,其中(I)是过滤器模块I,(2)是过滤器模块2,(3)是过滤器模块3,(4)是过滤器模块4,(5)是连接至海运集装箱的支撑托架。这些模块可以各种方式插入,但通常通过移除集装箱端部壁(图42中
(6)和(7)来插入,端部壁可通过移除如图46中(I)和(2)示出的螺栓来临时移除,所述螺栓将端部壁固定在(4)处,(3)是外面板的声音阻隔安装托架,其允许直接插入模块。图(47)示出了该概念的另一个截面图,其中(I)和(2)
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