气调装置及气调系统的制作方法

本发明涉及物理保鲜领域，具体涉及一种气调装置及气调系统。

背景技术：

气调保鲜是一种物理保鲜方式，可明显延长果蔬保鲜期、货架期、较好的维持食物的品质，减缓菜叶黄化，防止微生物污染。气调保鲜被认为当前最好的冷藏保鲜方式。

果蔬在密闭空间中储存，吸入氧气、呼出二氧化碳。二氧化碳含量过高，会影响果蔬的保鲜效果。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：因此，气调保鲜需要降低冷库中的二氧化碳含量。二氧化碳的脱除材料采用活性炭，但活性炭在应用一段时间后会达到饱和，吸附效率下降，需要用新鲜空气进行脱附。

技术实现要素：

本发明提出一种气调装置及气调系统，用以实现对仓储空间内某些流体的持续去除。

本发明提供了一种气调装置，包括：

可旋转主体，包括至少两个用于封装吸附材料的容置腔，各个所述容置腔是独立的；以及

壳体组件，内部安装有所述可旋转主体且与所述可旋转主体动密封相连；所述壳体组件设有吸附流体入口和吸附流体出口，所述吸附流体入口和所述吸附流体出口可选择地与其中一个或几个所述容置腔连通；以及

控制组件，被构造为根据检测到的所述吸附流体出口的流体参数控制所述吸附流体入口的流体参数。

在一些实施例中，所述控制组件包括：

温度湿度检测件，设于所述吸附流体出口处，且用于检测所述吸附流体出口处的流体参数。

在一些实施例中，所述控制组件还包括：

加热组件，设于所述吸附流体入口处，所述加热组件被构造为在检测到的所述吸附流体出口的流体参数满足条件时启动。

在一些实施例中，所述可旋转主体包括：

筒体，包括空腔；以及

分隔件，设于所述筒体内部，且将所述空腔分为多个独立的所述容置腔。

在一些实施例中，气调装置还包括：

动密封组件，位于所述筒体的端部和所述壳体组件之间，所述动密封组件设有用于将吸附流体入口与所述容置腔连通的第一内凹部以及用于将吸附流体出口与所述容置腔连通的第二内凹部，所述第一内凹部和所述第二内凹部是隔开的。

在一些实施例中，所述动密封组件包括第一动密封组件和第二动密封组件，所述壳体组件包括第一壳体和第二壳体；

所述第一动密封组件设于所述筒体的第一端和所述第一壳体之间，所述第二动密封组件设于所述筒体的第二端和所述第二壳体之间。

在一些实施例中，所述第一动密封组件包括：

第一密封件，与所述第一壳体固定相连；以及

第二密封件，与所述筒体的第一端固定相连；

其中，所述第一密封件和所述第二密封件动密封配合。

在一些实施例中，所述第二动密封组件包括：

第三密封件，与所述第二壳体固定相连；以及

第四密封件，与所述筒体的第二端固定相连；

其中，所述第三密封件和所述第四密封件动密封配合。

在一些实施例中，所述第一壳体设有所述吸附流体入口；和/或，所述第二壳体设有所述吸附流体出口。

在一些实施例中，所述第一壳体还设有脱附流体入口，所述吸附流体入口与其中一个或一些所述容置腔连通，所述脱附流体入口与其中另一个或另一些所述容置腔连通。

在一些实施例中，所述第二壳体还设有脱附流体出口，所述吸附流体出口与其中一个或一些所述容置腔连通，所述脱附流体出口与其中另一个或另一些所述容置腔连通。

在一些实施例中，气调装置还包括：

预紧力调节组件，与所述动密封组件或壳体组件相连，用于调节所述动密封组件的预紧力。

在一些实施例中，气调装置还包括：

驱动机构，与所述可旋转主体驱动连接。

在一些实施例中，气调装置还包括：

检测组件，用于检测所述容置腔内吸附材料所吸附的流体是否达到饱和。

在一些实施例中，气调装置还包括：

控制器，与所述检测组件连接，所述控制器被构造为当接收到所述检测组件发出的流体吸附已饱和的信号驱动所述可旋转主体转动。

本发明实施例还提供一种气调系统，包括本发明任一技术方案所提供的气调装置。

在一些实施例中，气调系统还包括：

第一风机，设于所述气调装置的吸附流体入口附近，用于将气流引向所述吸附流体入口；和/或

第二风机，设于所述气调装置的脱附流体出口附近，用于将气流引向所述脱附流体出口。

上述实施例提供的技术方案，设置了多个容置腔，每个容置腔相互独立，各个容置腔内的吸附材料不会互混。待去除气体(比如二氧化碳气体)经过一些容置腔被吸附后，吸附材料趋于饱和。在某个或某些容置腔内的吸附材料快吸附饱和时，转动可旋转主体，使得另一些未饱和容置腔内的吸附材料继续用于吸附待去除气体，以达到冷库等类似环境中待去除气体的持续去除。上述技术方案，根据吸附流体出口的流体参数控制进入到壳体组件中的流体参数，保证了吸附效果，且实现了气调装置的自反馈、自调节。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的气调装置的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的气调装置的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的气调装置的使用状态示意图；

图4为图3所示气调装置旋转后的使用状态示意图；

图5为本发明实施例提供的气调装置的分解结构示意图；

图6为图1中可旋转主体的立体结构示意图；

图7为图6的立体剖视结构示意图；

图8为图1的剖视结构示意图；

图9为图8的a局部放大示意图；

图10a为紧固端盖的立体结构示意图；

图10b为紧固端盖的主视结构示意图；

图10c为紧固端盖的后视结构示意图；

图10d为紧固端盖的侧视结构示意图；

图11a为第二密封件的主视结构示意图；

图11b为第二密封件的俯视结构示意图；

图12a为密封调节件的主视结构示意图；

图12b为密封调节件的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图12b对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

参见图1至图4，本发明提供了一种气调装置，包括可旋转主体1、壳体组件2以及控制组件。可旋转主体1包括至少两个用于封装吸附材料的容置腔11，各个容置腔11是独立的。壳体组件2内部安装有所述可旋转主体1且与可旋转主体1动密封相连。壳体组件2设有吸附流体入口21和吸附流体出口22，吸附流体入口21和吸附流体出口22可选择地与其中一个或几个容置腔11连通。控制组件被构造为根据检测到的吸附流体出口22的流体参数控制吸附流体入口21的流体参数。

流体参数包括压力、温度、湿度等中的其中一个或多个。在一些实施例中，流体参数包括温度和湿度，控制组件根据吸附流体出口22的流体参数控制吸附流体入口21的流体参数。具体来说，比如，检测到的吸附流体出口22的流体温度低于设定值，则可以控制进入到吸附流体入口21的流体升温，或者对进入到吸附流体入口21的流体加热，以使得最终检测到的吸附流体出口22的流体温度满足要求。

吸附材料由所需吸附的气体种类确定。以所需吸附的气体为二氧化碳为例，则吸附材料比如为活性炭。吸附材料比如为粉末状或者其他形态。

比如，吸附流体入口21与容置腔11的一端连通，吸附流体出口22与容置腔11的另一端连通。

比如，可旋转主体1设于四个容置腔11，这四个容置腔11是相对独立的，即容置腔11内的吸附材料不能进入到相邻的容置腔中。比如采用间隔件等将可旋转主体1的内腔分割为多个容置腔11。四个容置腔11标记为m1，m2，m3，m4。

比如采用下述方式实现连通：可旋转主体1位于第一个位置时，吸附流体入口21与m1的一端连通，吸附流体出口22与m1的一端连通。

当可旋转主体1转动至位于第二个位置时，吸附流体入口21与m2的一端连通，吸附流体出口22与m2的一端连通。

当可旋转主体1转动至位于第三个位置时，吸附流体入口21与m3的一端连通，吸附流体出口22与m3的一端连通。

当可旋转主体1转动至位于第四个位置时，吸附流体入口21与m4的一端连通，吸附流体出口22与m4的一端连通。

可以理解的是，亦可增大吸附流体入口21和吸附流体出口22的尺寸，以使得可旋转主体1位于一个位置时，吸附流体入口21同时与m1和m2的一端连通，吸附流体出口22同时与m1和m2的另一端连通。当可旋转主体1位于下一个位置时，吸附流体入口21同时与m3和m4的一端连通，吸附流体出口22同时与m3和m4的另一端连通。

由上述过程可以看出，在一个容置腔11内的吸附材料吸附饱和后，可以将可旋转主体1转动至下一位置，以使得下一个未吸附的容置腔11与吸附流体入口21和吸附流体出口22连通，以实现对气体的连续去除。

下面介绍控制组件的可选实现方式。

参见图1和图3，所述控制组件包括温度湿度检测件9，温度湿度检测件9设于吸附流体出口22处，且用于检测吸附流体出口22处的流体参数。

温度湿度检测件9用于检测检测吸附流体出口22处的流体温度和湿度。

在图1至图3所示意的一些实施例中，脱附流体出口26处设有温度湿度检测件9，吸附流体出口22处也设有温度湿度检测件9。通过脱附流体出口26处的流体参数，控制脱附流体入口25处的流体参数。通过吸附流体出口22处的流体参数，控制吸附流体入口21处的流体参数。

参见图3，所述控制组件还包括加热组件8。加热组件8设于吸附流体入口21处，加热组件8被构造为在检测到的吸附流体出口22的流体参数满足条件时启动。

具体地，加热组件8包括电阻丝，当需要加热流体时，启动加热组件8。

下面介绍可旋转主体1的转动方式。

在一些实施例中，气调装置还包括驱动机构，驱动机构与可旋转主体1驱动连接。

具体地，驱动机构包括电机5，通过电机5带动可旋转主体1相对于壳体组件2转动。可旋转主体1的转动是绕自身周线的回转。

可旋转主体1比如一直处于转动状态，或者在检测到某个容置腔11吸附饱和后再转动一定的角度。

在一些实施例中，气调装置还包括检测组件，检测组件用于检测容置腔11内吸附材料吸附的流体是否达到饱和。

检测组件包括气体浓度检测传感器，比如为二氧化碳浓度检测传感器。在吸附流体入口21处和吸附流体出口22处均设有二氧化碳浓度检测传感器。若两个位置的二氧化碳浓度检测传感器检测到的二氧化碳浓度的差值小于设定值，则判断为该容置腔11内的吸附材料已经吸附饱和。此时可以驱动可旋转主体1转动一定的角度，以采用未吸附饱和的容置腔11内的吸附材料继续去除不需要的气体。

为便于实现自动控制，在一些实施例中，气调装置还包括控制器，控制器与检测组件连接，控制器被构造为当接收到检测组件发出的流体吸附已饱和的信号后启动驱动机构。检测组件具体包括二氧化碳浓度传感器10，参见图3或图4所示。

下面介绍气调装置各部分的具体实现方式。

参见图6和图7，在一些实施例中，可旋转主体1包括筒体12和分隔件13。筒体12包括空腔；分隔件13设于筒体12内部，且将筒体12分为多个独立的容置腔11。

所谓独立是指容置腔11内的吸附材料不会混到相邻的容置腔11中。

上述结构的可旋转主体1，结构紧凑可靠，且与气体的接触面积大，吸附效果好。

进一步地，筒体12的一端设有第一轴27，另一端设有第二轴28。通过电机5驱动第一轴27或第二轴28，实现可旋转主体1的转动。

在一些实施例中，气调装置还包括动密封组件3，动密封组件3位于筒体12的端部和壳体组件2之间，动密封组件3设有用于将吸附流体入口21与容置腔11连通的第一内凹部以及用于将吸附流体出口22与容置腔11连通的第二内凹部，第一内凹部和第二内凹部是隔开的。

参见图5，在一些实施例中，动密封组件3包括第一动密封组件和第二动密封组件，壳体组件2包括第一壳体23和第二壳体24。第一动密封组件设于筒体12的第一端和第一壳体23之间，第二动密封组件设于筒体12的第二端和第二壳体24之间。

第一壳体23和第二壳体24通过后文所述的预紧力调节组件4连接，以实现连接的预紧力可调。后文将详述此处。

可旋转主体1位于第一壳体23和第二壳体24共同形成的腔体内。

参见图5，在一些实施例中，第一动密封组件包括第一密封件311和第二密封件312。第一密封件311与第一壳体23固定相连；第二密封件312与筒体12的第一端固定相连；其中，第一密封件311和第二密封件312动密封配合。

第一密封件311与第一壳体23是相对静止的，第二密封件312随着筒体12的转动而转动。第一密封件311和第二密封件312存在相对转动，两者动密封配合。

第一密封件311和第二密封件312比如至少其中一个采用弹性密封件。

参见图5，在一些实施例中，第二动密封组件包括第三密封件321和第四密封件322。第三密封件321与第二壳体24固定相连；第四密封件322与筒体12的第二端固定相连。其中，第三密封件321和第四密封件322动密封配合。

第三密封件321与第二壳体24是相对静止的，第四密封件322随着筒体12的转动而转动。第三密封件321和第四密封件322存在相对转动，两者动密封配合。

第三密封件321和第四密封件322比如至少其中一个采用弹性密封件。

参见图2和图5，在一些实施例中，第一壳体23设有吸附流体入口21；和/或，第二壳体24设有吸附流体出口22。整个气流大致下进上出，该设置便于气流的流动。

参见图2和图5，在一些实施例中，第一壳体23还设有脱附流体入口25，吸附流体入口21与其中一个或一些容置腔11连通，脱附流体入口25与其中另一个或另一些容置腔11连通。

参见图2和图5，在一些实施例中，第二壳体24还设有脱附流体出口26，吸附流体出口22与其中一个或一些容置腔11连通，脱附流体出口26与其中另一个或另一些容置腔11连通。

仍以上述的四个容置腔m1～m4为例，吸附流体入口21和吸附流体出口22与m1连通时，脱附流体入口25和脱附流体出口26与m3连通。此时的效果为：m1内的活性炭在吸附二氧化碳，m3内的活性炭中的活性炭被空气带走。即整个气调装置表现为同时进行吸附和脱附。

参见图8和图9，在一些实施例中，气调装置还包括预紧力调节组件4，预紧力调节组件4与动密封组件3或壳体组件2相连，用于调节动密封组件3的预紧力。

在图8和图9所示的一些实施例中，预紧力调节组件4与壳体组件2相连，具体来说是与第一壳体23和第二壳体24相连，通过调节第一壳体23和第二壳体24之间的预紧力，实现对动密封组件3的预紧力的调节。

参见图3和图4，本发明另一实施例提供一种气调系统，包括本发明任一技术方案所提供的气调装置。

在一些实施例中，气调系统还包括第一风机6和第二风机7。第一风机6设于气调装置的吸附流体入口21附近，用于将气流引向吸附流体入口21。和/或，第二风机7设于气调装置的脱附流体出口26附近，用于将气流引向脱附流体出口26。

下面结合各附图详细介绍一些具体实施例。

参见图1，第一壳体23包含两出气口，第二壳体24包含吸附流体入口21和脱附流体入口25。可旋转主体1包括多个容置腔11，容置腔11的面积增大，有效提高了气体与二氧化碳有效接触面积，提高吸附、脱附速率。

电机5安装在第二壳体24，电机5与第二轴28连接，第二轴28与筒体12装配连接。电机5开启，则驱动第二轴28旋转，筒体12随之旋转。筒体12的下端与第一壳体23通过第一轴27装配，第一轴27与第二轴28在同一轴线上，保证旋转组件同轴旋转。

参见图5。旋转主体1分隔为数个扇叶状的容置腔(也可为其它形状)11，活性炭填充于各容置腔11。滤网303由紧固端盖302紧固在可旋转主体1的两个端面上，滤网303起到防止活性炭从各容置腔11中泄露的作用。

第一密封件311粘接在紧固端盖302上，第一密封件311为具有自润滑且耐磨性好的材料。第一密封件311、紧固端盖302、滤网303随可旋转主体1同步旋转运动。紧固端盖302的结构示意图参见图10a至图10d所示。

第一密封件311端面与第二密封件312端面接触。第二密封件312的结构示意图参见图11a和图11b所示。电机5带动筒体12旋转时，第一密封件311随可旋转主体1旋转运动，第二密封件312与壳体组件2静止。此时，第一密封件311与第二密封件312相对运动，接触面在预紧力调节组件4的预紧力下形成动态摩擦运动，利用动态摩擦运动形成动态密封，解决装置气体流动时在筒体12端面与第一壳体23、第二壳体24端面接触处发生气体泄漏、及各容置腔11气体穿通问题。

参见图5、图12a和图12b，密封调节构件301紧固在壳体组件2内端面上。第二密封件312紧固在密封调节构件301上，且与第一密封件311面接触。相对运动时，第一密封件311和第二密封件312在一定的预紧力下发生摩擦运动，具有密封作用，该预紧力由预紧力调节组件4和第一密封件311和第三密封件321提供。

参见图8和图9，预紧力调节组件4将第一壳体23、第二壳体24紧固在一起。参见图5，第一密封件311背离第二密封件312的一侧还设有密封调节件301，第三密封件321背离第四密封件322的一侧也设有密封调节件301。密封调节件301为弹性材料，其一方面调节了第一密封件311和第二密封件312、第三密封件321和第四密封件322之间的预紧力，另一方面也调节了第一密封件311和第二密封件312、第三密封件321和第四密封件322的平面度问题。

如图2、图3所示，下面介绍气调装置的工作原理。

当冷库内传感器检测库内二氧化碳含量超过上限值时，第一风机6和第二风机7均开启，电机5也开启。库内气体由第一风机6抽入填充活性炭的f腔中，在f腔中对二氧化碳吸附，吸附的低二氧化碳含量气体进入到冷库中。库外空气通过第二风机7抽入填充活性炭的e腔中，在e腔中脱附二氧化碳。脱附后的空气排到库外。

当f腔活性炭饱和后，电机驱动旋转组件旋转，筒体12中的e、f腔旋转，e腔旋转到吸附侧，f腔旋转到脱附侧。f腔中饱和的活性炭在脱附侧进行二氧化碳脱附，进而f腔活性炭得到降饱和，同时，e腔(旋转前已在脱附侧脱附)在吸附侧吸附二氧化碳。据此，在该气体装置下，活性炭交替吸附、脱附二氧化碳，当冷库内传感器检测到库内二氧化碳含量低于设定下限值时，关闭第一风机和第二风机，电机停止二氧化碳吸、脱附，达到维持库内二氧化碳含量稳定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。