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具有能够与扇、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”接口架构的模化压缩高性能单一SKU过滤装置

阅读:419发布:2021-06-03

专利汇可以提供具有能够与扇、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”接口架构的模化压缩高性能单一SKU过滤装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种模 块 化实用系统,包括 过滤器 模块、 风 扇模块、辅助设备模块、材料分离器模块、打包机模块、 压实 机模块、HVAC模块和地热冷却模块,其中所述模块可经由普通电气和机械 接口 链接在一起以创建整个实用系统。,下面是具有能够与扇、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”接口架构的模化压缩高性能单一SKU过滤装置专利的具体信息内容。

1.一种模化实用系统,所述系统包括:过滤器模块、扇模块、辅助设备模块、材料分离器模块、打包机模块、压实机模块、HVAC模块和地热冷却模块,其中所述模块可经由普通电气和机械接口链接在一起以创建整个实用系统。
2.一种模块化实用系统,所述系统包括:过滤器模块、风扇模块、辅助设备模块、材料分离器模块、打包机模块、压实机模块、HVAC模块和地热冷却模块,其中可经由普通电气和机械接口添加额外的模块以增加整个实用系统的容量。
3.一种模块化实用系统,所述系统包括:过滤器模块、风扇模块、辅助设备模块、材料分离器模块、打包机模块、压实机模块、HVAC模块和地热冷却模块,其中所述模块的结构完整性和所述模块的尺寸在不做重大修改的情况下符合ISO海运集装箱标准。
4.一种模块化实用系统,所述系统包括:过滤器模块、风扇模块、辅助设备模块、材料分离器模块、打包机模块、压实机模块、HVAC模块和地热冷却模块,其中所述模块一旦安装,就可用作整体结构元件,夹层结构和设备支撑结构可附接至所述整体结构元件。
5.一种模块化实用系统,所述系统包括:过滤器模块、风扇模块、辅助设备模块、材料分离器模块、打包机模块、压实机模块、HVAC模块和地热冷却模块,其中所述模块或子模块在不做重大修改的情况下符合ISO海运集装箱标准。
6.一种空气过滤装置,所述空气过滤装置由内壳体和外壳体组成,其中所述内壳体由多个模块构成,所述多个模块用螺栓连接在一起以形成所述整个内壳体。
7.一种空气过滤装置,所述空气过滤装置由内壳体和外壳体组成,其中所述内壳体由多个模块构成,所述多个模块用螺栓连接在一起以形成所述整个内壳体,其中所述外壳体具有可拆卸外面板,所述过滤器系统的电缆线路附接在所述可拆卸外面板之间。
8.一种空气过滤装置集装箱,其位于壳体内,所述空气过滤装置集装箱由3个层制成的夹层板组成,其中内层围绕所述过滤工艺形成壳体,中间层具有可承受由所述内层施加的超过1英寸的H2O的的结构特性并且设置有满足ISO集装箱海运设计规范的结构件,且所述外层由可拆卸面板构成。
9.一种空气过滤装置集装箱,其位于壳体内,所述空气过滤装置集装箱由3个层制成的夹层板组成,其中内层围绕所述过滤工艺形成壳体,中间层具有可承受由所述内层施加的超过1英寸的H2O的力的结构特性并且设置有满足ISO集装箱海运设计规范的结构件,且所述外层由可拆卸面板构成,其中在所述3个层之间以及在能够传输光、电、真空和压缩空气的系统之间均放置了消音材料和热阻尼材料。
10.一种空气过滤装置集装箱,其位于壳体内,所述空气过滤装置集装箱由3个层制成的夹层板组成,其中内层围绕所述过滤工艺形成壳体,中间层具有可承受由所述内层施加的超过1英寸的H2O的力的结构特性并且设置有满足ISO集装箱海运设计规范的结构件,且所述外层由可拆卸面板构成,其中在所述3个层之间以及在能够传输光、电、真空和压缩空气的系统之间均放置了消音材料和热阻尼材料,其中所述外层在尺寸上符合ISO海运集装箱标准。
11.一种空气过滤装置集装箱,其位于壳体内,所述空气过滤装置集装箱由2个层制成的夹层板组成,其中内层围绕所述过滤工艺形成壳体,并且具有可承受由所述内层施加的超过1英寸的H2O的力的结构特性并且设置有满足ISO集装箱海运设计规范的结构件,且所述外层由可拆卸面板构成,其中在所述2个层之间以及在能够传输光、电、真空和压缩空气的系统之间均放置了消音材料和热阻尼材料,其中所述外层在尺寸上符合ISO海运集装箱标准。
12.一种空气过滤装置集装箱,其位于壳体内,所述空气过滤装置集装箱由2个层制成的夹层板组成,其中外层围绕所述过滤工艺形成壳体,并且具有可承受由所述内层施加的超过1英寸的H2O的力的结构特性并且设置有满足ISO集装箱海运设计规范的结构件,以及所述内层由可拆卸面板构成,其中在所述2个层之间以及在能够传输光、电、真空和压缩空气的系统之间均放置了消音材料和热阻尼材料,其中所述外层在尺寸上符合ISO海运集装箱标准。
13.一种空气过滤装置,所述空气过滤装置由一个以上的内部壳体组成,其中外壳体在不做重大修改的情况下可作为海运集装箱来运输,所述内壳体连接至所述内壳体外部的壳体,其中所述壳体之间的连接可将施加的力从所述内壳体传递到所述外壳体,其中所述内壳体上的所述力已经经由所述内壳体内的真空创建。
14.一种实用系统,其中从所述实用系统排出的所有或部分空气在将空气返回到工厂之前均穿过冷却系统,其中所述冷却系统连接至地热源。
15.一种实用系统,其连接至卫生生产系统,其中从所述实用系统排出的所有或部分空气在将空气返回到工厂之前均穿过冷却系统,其中所述冷却系统连接至地热源。
16.一种空气过滤装置,其中进入所述过滤器的进入空气被导向特定方向以便在所述过滤器的入口点处创建单个或多个漩涡。
17.一种空气过滤装置,其中所述过滤装置为悬臂形式,其中进入所述过滤器的进入空气被导向特定方向以便在所述过滤器的入口点处创建单个或多个漩涡。
18.一种空气过滤装置,其中进入所述过滤器的进入空气被导向特定方向以便在所述过滤器的入口点处创建单个或多个漩涡,其中存在操作员进入点以允许操作员进入在所述漩涡区域的所述过滤器。
19.一种空气过滤装置,其中进入所述过滤器的进入空气被导向特定方向以便在所述过滤器的入口点处创建单个或多个漩涡,其中存在操作员进入点以允许操作员进入在漩涡区域的所述过滤器,并且其中所述进入的内部一般轮廓具有弯曲的一般轮廓或者具有小于15000米的半径。
20.一种多孔性网格,其大于1000MVTR,所述网格位于阶段1过滤工艺之前的漩涡区域与具有手动进入舱口的工艺风扇之间。
21.一种输送机系统,其中所述输送带的多孔性大于1000MVTR,位于阶段1过滤工艺之前的漩涡区域与工艺风扇之间,所述工艺风扇能够将材料运输至进入所述漩涡区域的空气流外部的区域或者运输至所述过滤器外部的区域。
22.一种输送机系统,其中所述输送带的多孔性大于1000MVTR,位于阶段1过滤工艺之前的漩涡区域与工艺风扇之间,所述工艺风扇能够将材料运输至进入所述漩涡区域的空气流外部的区域或者运输至所述过滤器外部的区域,只有在一旦所述输送机上出现污染的情况下,所述过滤器才被自动激活。
23.一种喷嘴清洁装置,其中从所述喷嘴排出的空气被送至二次过滤装置,其中所述喷嘴清洁机构具有公共驱动系统。
24.一种过滤装置,其中第一介质由喷嘴清洁装置清洁,所述过滤装置将污染物送至第二过滤装置,其中所述第二过滤装置中的介质区域小于所述第一装置。
25.一种过滤装置,其中第一介质由喷嘴清洁装置清洁,所述过滤装置将污染物送至第二过滤装置,其中第二介质由喷嘴清洁装置清洁,并将污染物送至第三过滤装置,其中所述第三过滤装置中的介质的表面区域小于所述第二装置中的表面区域,其中所述第二过滤装置中的介质的表面区域小于所述第一装置的介质区域。
26.一种过滤装置,其中第一介质由喷嘴清洁装置清洁,所述过滤装置将污染物送至第二过滤装置,其中第二介质由喷嘴清洁装置清洁,并将污染物送至第三过滤装置,其中所述第三过滤装置中的介质的表面区域小于所述第二装置中的表面区域,其中所述第二过滤装置中的介质的表面区域小于所述第一装置的介质区域,其中最终过滤阶段的出口被送至袋室或盒式过滤器。
27.一种清洁装置,其经由磁连接至其驱动源,所述清洁装置用于将污染物运输穿过过滤器的地板。
28.一种清洁装置,其经由磁铁连接至其驱动源,所述清洁装置用于将污染物运输穿过过滤器的地板,并且其中额外的磁铁连接至所述清洁装置,所述清洁装置与连接至所述驱动机构的磁开关接口,所述驱动机构可检测何时不存在实际的清洁装置。
29.一种驱动地板清洁装置,其经由磁铁连接至其驱动源,所述驱动地板清洁装置能够将污染物运输穿过过滤器的地板进入真空喷嘴的拾取范围,所述真空喷嘴连接至能够储存真空的缓冲器,所述缓冲器连接至真空
30.一种驱动清洁装置,其经由磁铁连接至其驱动源,所述驱动清洁装置用于将污染物运输穿过过滤器的地板进入真空喷嘴的拾取范围,所述真空喷嘴连接至真空泵
31.一种过滤介质,所述过滤介质被层压至第二层,其中所述第二层的抗张强度比所述过滤介质的抗张强度高。
32.一种过滤介质,所述过滤介质被层压为第二层,其中所述第二层的抗张强度比所述过滤介质接头的抗张强度高。
33.一种过滤介质,其中将额外的元件添加至所述介质的桩侧,其中所述额外的元件的强度比所述过滤介质的强度高。
34.一种空气过滤装置,其中所述过滤介质被拉伸,其中在旋转轴中的张力比任何其它轴中的张力大。
35.一种空气过滤装置,其中所述介质被拉伸穿过圆锥体形状的所述内表面和/或外表面,其中所述内表面和或外表面具有半径,所述半径所在的平面横切过所述圆锥体的中央。
36.一种空气过滤装置,其中所述介质被拉伸穿过管道形状的内表面和/或外表面,其中所述内表面和或外表面具有半径,所述半径所在的平面横切所述管道的中央。
37.一种空气过滤装置,所述空气过滤装置由固定的或者旋转的中空管道部段组成,其中所述管道的外表面和所述管道的内表面均附接有所述过滤介质。
38.一种空气过滤装置,所述空气过滤装置由固定的或者旋转的中空管道部段组成,其中所述管道的外表面和所述管道的内表面的多孔性均大于1000MVTR。
39.一种空气过滤装置,所述空气过滤装置由旋转介质清洁喷嘴组成,其中所述喷嘴能够运输已经收集在所述内过滤器地板上的污染物。
40.一种空气过滤装置,所述空气过滤装置由旋转介质清洁喷嘴组成,其中所述喷嘴能够刷洗所述内过滤器壁的内部。
41.一种空气过滤装置,所述空气过滤装置由旋转介质清洁喷嘴组成,其中所述内过滤器壁沿着所述旋转喷嘴的轮廓。
42.一种鼓式过滤器密封系统,所述鼓式过滤器密封系统由2个或多个鼓式密封件组成。
43.一种鼓式过滤器密封系统,所述鼓式过滤器密封系统由2个或多个鼓式密封件组成,其中所述密封件之间的腔具有的压力比所述密封之前或之后的压力高。
44.一种鼓式过滤器密封系统,所述鼓式过滤器密封系统由2个或多个鼓式密封件组成,其中空气连续地或者间断地穿过所述密封件之间的腔,所述空气能够移除已经收集在所述腔中的任何残渣。
45.一种空气过滤装置,所述空气过滤装置由介质清洁喷嘴组成,所述介质清洁喷嘴能够在旋转方向和线性方向上移动介质清洁喷嘴。
46.一种空气过滤装置,所述空气过滤装置由介质清洁喷嘴组成,所述介质清洁喷嘴能够在旋转方向和线性方向上移动介质清洁喷嘴,其中单个轴承组件用于两个运动轴。
47.一种空气过滤装置,所述空气过滤装置由介质清洁喷嘴组成,所述介质清洁喷嘴能够在旋转方向和线性方向上移动介质清洁喷嘴,其中单个空气负载轴承用于两个运动轴。
48.一种空气过滤装置,所述空气过滤装置由介质清洁喷嘴组成,所述介质清洁喷嘴能够在旋转方向和线性方向上移动介质清洁喷嘴,其中单个空气负载轴承用于两个运动轴,其中供应至所述清洁喷嘴的空气穿过所述空气轴承的中央。
49.移动介质清洁喷嘴,所述介质清洁喷嘴可在旋转方向和线性方向上移动,其中使用了空气负载轴承,其中在腔中放置了空气轴承,所述腔的气压比所述过滤器压力高。
50.一种空气过滤装置,所述空气过滤装置由多个介质清洁喷嘴组成,其中所述系统中过滤介质上的喷嘴表面速度可不同,并且其中喷嘴宽度可相应地不同。
51.一种空气过滤装置,所述空气过滤装置由介质清洁喷嘴组成,其中可使用一个以上介质清洁喷嘴来清洁过滤介质表面。
52.一种空气过滤装置,所述空气过滤装置由旋转介质清洁喷嘴组成,其中一个以上介质清洁喷嘴的出口与旋转轴具有相同的半径。
53.一种空气过滤装置,其中所述介质以类似管道的形式被固定至管道支撑结构上,其中一个以上管道存在于另一个管道内,其中要么所述管道旋转而喷嘴清洁装置保持固定,要么所述管道保持固定而喷嘴清洁装置旋转。
54.一种空气过滤装置,其中所述介质以类似圆锥体的形式被固定至圆锥体支撑结构上,其中一个以上圆锥体存在于另一个圆锥体内部,其中要么所述圆锥体旋转而喷嘴清洁装置保持固定,要么所述圆锥体保持固定而喷嘴清洁装置旋转。
55.一种空气过滤装置,其中过滤介质被放置在波状轮廓中,其中在所述波状介质与进入所述波状过滤介质中的入口点之间创建了单个或多个空气漩涡。
56.一种空气过滤装置,其中过滤介质被放置在波状轮廓中,其中在所述波状介质与进入所述波状过滤介质中的入口点之间创建了单个或多个空气漩涡,其中过滤器壳体的外尺寸在不做重大修改的情况下符合ISO海运集装箱标准。
57.一种空气过滤装置,其中过滤介质被放置在波状轮廓中,其中真空清洁喷嘴能够沿着波状的轮廓,其中所述过滤器壳体的外尺寸在不做重大修改的情况下符合ISO海运集装箱标准。
58.一种自动化移动清洁装置,其附接至真空源,所述自动化移动清洁装置能够清洁过滤介质。
59.一种空气过滤装置,所述空气过滤装置由一个以上壳体组成,其中外壳体在不做重大修改的情况下能够作为海运集装箱来运输。
60.一种实用系统,所述实用系统由与非现场数据储存装置同步的现场数据储存装置组成。
61.一种实用系统,所述实用系统由现场视频监控和数据储存系统组成,其中可进入到所述摄像机和所述储存装置进入一个或多个视频摄像机的特定监控时间。
62.一种壳体,所述壳体由实用电力与控制系统、旋风器、盒式过滤器、门组成,所述壳体具有能够与相似大小的过滤器和风扇壳体接口的接口能力,其中壳体尺寸在不做重大修改的情况下符合ISO海运集装箱标准。
63.一种壳体,所述壳体由一个以上风扇组成,并且具有能够与相似大小的过滤器和风扇壳体接口的接口能力,其中所述壳体尺寸在不做重大修改的情况下符合ISA海运集装箱标准。
64.一种壳体,所述壳体由一个以上风扇组成,所述壳体具有在所述壳体内创建一个以上隔间的内部分割器,其中电动机和风扇容置在不同的隔间中,并且其中所述模块之间的壁的绝缘值在0.001与10000000000W/K.m之间。
65.一种风扇系统,其中单个或多个风扇的出口穿过风险系统或文丘里系统,其中所述文丘里系统用于使空气在风扇驱动电机周围循环。
66.根据前一权利要求所述的系统,其中用冷却所述电机并且将热量运输至所述集装箱之外,并且其中用于冷却目的的散热器位于移动箱子的外部,更优选地位于工厂的外部。
67.根据前一权利要求所述的系统,其中所述风扇连接至卫生产品转换器,并且安装了结合有储存罐的热交换器,这使得冷却剂能够保持在电机系统中以及使得二次冷却剂流体能够用于热传递。
68.一种壳体,所述壳体由一个以上风扇组成,其中每个风扇和电机组件以相似方向旋转以便允许风扇壳体重叠。
69.一种壳体,所述壳体由一个以上风扇组成,其中风扇在垂直进口中放置在多个水平上以便允许风扇壳体重叠。
70.一种壳体,所述壳体由一个以上风扇组成,其中所述风扇的出口与过滤器壳体处于共同的接口。
71.一种壳体,所述壳体由一个以上风扇组成,其中所述风扇的出口与过滤器壳体处于共同的接口,其中所述出口可以不同的形式进行修改或组装以便允许所述风扇壳体在多个表面上有接口。
72.一种壳体,所述壳体由一个以上风扇组成,所述风扇包括工艺风扇和主系统风扇。
73.一种壳体,所述壳体由一个以上风扇组成,所述风扇由工艺风扇、主系统风扇和喷嘴风扇组成。
74.一种壳体,所述壳体由一个以上风扇组成,其中每个风扇和/或所述电机均固定至滑动装置上,所述滑动装置可滑动所述风扇容积的至少10%到达所述壳体外部的位置
75.一种壳体,所述壳体由一个以上风扇组成,其中多个风扇和/或所述电机均固定至滑动装置上,所述滑动装置可滑动所述风扇容积的至少10%到达所述壳体外部的位置。
76.一种壳体,所述壳体由一个以上风扇组成,其中多个风扇和/或所述电机均固定至多个滑动装置上,所述多个滑动装置可滑动所述风扇容积的至少10%到达所述壳体外部的位置。
77.一种打包装置,其安装在框架内,所述框架在不做重大修改的情况下符合ISO海运集装箱标准,其具有可拆卸壁部段,所述可拆卸壁部段在到达安装场所后可被移除,其中所述框架是所述打包机的结构部件或者成为夹层支撑结构。
78.一种用于塑料的压缩装置,所述压缩装置安装在框架内,所述框架在不做重大修改的情况下符合ISO海运集装箱标准,其具有可拆卸壁部段,所述可拆卸壁部段在到达安装场所后可被移除,其中所述框架是所述打包机的结构部件或者成为夹层支撑结构。
79.一种颗粒空气分离装置,所述颗粒空气分离装置安装在框架内,所述框架在不做重大修改的情况下符合ISO海运集装箱标准,其具有可拆卸壁部段,所述可拆卸壁部段在到达安装场所后可被移除,其中所述框架是所述打包机的结构部件或者成为夹层支撑结构。
80.一种标准海运集装箱,所述标准海运集装箱被修改以充当空气过滤装置的壳体,其中所述海运集装箱的地板已被加强以便承受施加在所述集装箱内的超过1英寸的H2O的真空力。
81.一种标准海运集装箱,所述标准海运集装箱被修改以充当空气过滤装置的壳体,其中所述海运集装箱的壁已被加强以便承受施加在所述集装箱内的超过1英寸的H2O的真空力。
82.一种标准海运集装箱,所述标准海运集装箱被修改以充当空气过滤装置的壳体,其中所述海运集装箱的顶板已被加强以便承受施加在所述集装箱内的超过1英寸的H2O的真空力。
83.一种标准海运集装箱,所述标准海运集装箱被修改以充当空气过滤装置的壳体,所述标准海运集装箱可承受施加在所述集装箱内的超过1英寸的H2O的真空力,其中所述壁可临时移除。
84.一种标准海运集装箱,所述标准海运集装箱被修改以充当空气过滤装置的壳体,所述标准海运集装箱可承受施加在所述集装箱内的超过1英寸的H2O的真空力,其中所述集装箱的结构波状侧壁被重新放置在接近所述集装箱的中央的点处,其中二次面板附接至所述波状壁,其中所述面板的外尺寸符合ISO集装箱标准。
85.一种标准海运集装箱,所述标准海运集装箱被修改以充当空气过滤装置的壳体,所述标准海运集装箱可承受施加在所述集装箱内的超过1英寸的H2O的真空力,其中所述集装箱的结构波状侧壁被重新放置在接近所述集装箱的中央的点处,其中二次面板附接至所述波状壁,其中所述面板的外尺寸符合ISO集装箱标准,其中在波状壁与面板之间安装了电缆线。
86.一种标准海运集装箱,所述标准海运集装箱被修改以充当空气过滤装置的壳体,所述标准海运集装箱可承受施加在所述集装箱内的超过1英寸的H2O的真空力,所述标准海运集装箱可具有多个孔口,其中在运输期间可将防护板添加至所述孔口。
87.一种标准海运集装箱,所述标准海运集装箱被修改以充当空气过滤装置的壳体,所述标准海运集装箱可承受施加在所述集装箱内的超过1英寸的H2O的真空力,其中可添加防护板来保护带电性质的物件。
88.一种过滤装置,所述过滤装置具有海运集装箱的外体,其中顶板、底板、壁均已被加强以承受真空力。
89.一种过滤装置,所述过滤装置具有海运集装箱的外体,其中所述顶板、底板,其中所述波状集装箱壁位于内部位置,其中外壁由施加至所述外壁的可拆卸面板组成,其中所述面板符合海运标准。
90.一种智能接口,其位于实用系统和卫生产品转换器之间,所述智能接口通过评估所述卫生产品转换器的故障模式来预测故障停机时间长度。
91.一种智能接口,其位于实用系统和卫生产品转换器之间,所述智能接口通过评估所述卫生产品转换器的故障模式以及监测所述卫生产品转换器中及其周围的操作员活动来预测故障停机时间长度。

说明书全文

具有能够与扇、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”接口架构的模化压缩高性能单

一SKU过滤装置

[0001] 技术领域-背景技术
[0002] 现有实用系统(也称为脱机系统)通常由如下系统组成:过滤系统、若干工艺相关风扇、主系统风扇、喷嘴清洁风扇、管道系统、旋风器、喷嘴控制、以及通常封闭在电气面板内以便为相应系统供电和控制相应系统的多个电气系统。整个实用系统通常指定为与它所附接的系统(在本专利申请全文中称为转换器)的空气容积要求相配合。这种实用系统可连接至会生成灰尘、纤维和其他污染物的各种工艺和相关设备,诸如尿布的生产、纸巾的生产、口罩的生产、服装的生产、混凝土的生产、石灰的生产、石墨粉的生产、纤维的生产、服装的生产等类似工艺。
[0003] 许多工艺要求在不同行业中不尽相同,甚至在相同行业中也不同,因此存在各种工艺要求。作为示例,在快速消费品行业(FMCG)的卫生行业中,例如,女性护垫转换器会需要较低空气容积,通常在10000-30000CMH(每小时立方米)范围内,婴儿尿布转换器可需要的空气容积在25000-50000CMH范围内,而成人尿布转换器可需要的空气容积在40000-80000CMH范围内。即使是在诸如尿布的相同产品类别中,在原始设备制造商(OEM)和自建设备变体(可能具有很大的差别)中也存在各种工艺要求,诸如上面描述为25000-50000CMH之间的尿布转换器的范围。
[0004] 由于实用系统中使用的工艺的基本工艺特征,所以目前的实用系统在明确限定的工艺窗口内操作。通常,在项目的设计阶段期间基于系统将需要在未来处理的空气容积来计算实用系统的容量和确定其尺寸。如果流过实用系统的各部分,诸如过滤器系统的空气容积太高,那么在过滤介质上积累的气压可变得过量,并且,在某些示例中,通常是在阶段1过滤工艺中,当通过过滤介质的空气速度达到特定点时,气载污染物可渗透介质,从而造成重大过滤性能损失,这或者会导致排放物增加,以及/或者如果出现二次过滤阶段,那么就会导致随后过滤阶段中的过滤介质的寿命大大减少。出现这些问题的空气速度不仅只是基于空气速度,还在很大程度上取决于污染类型、湿度平和过滤介质类型。根据一般经验法则,超过1M/S的空气速度会呈现重大工艺问题,而低于0.5M/S的空气速度通常是没问题的。过滤器工艺细节的典型设备概况在图1中示出,图1图示了过滤器尺寸、介质区域、气流和相关空气速度。
[0005] 然而,在工艺窗口的下端,目前的过滤器设备却需要存在一定量的空气速度流过过滤器以确保过滤器的内表面保持清洁。其基本概念在美国专利5679136中得以概述,其中气流用于连续地清洁过滤器地板。如果穿过过滤器的空气容积低于设计的气流工艺窗口,那么过滤器内通常将出现大量污染积累。这种污染积累不仅需要大量持续的手动清洁而且从火灾和爆炸度看都是一大安全危害。如果实用系统内的气载灰尘在限定水平(称为LEL(爆炸下限)和UEL(爆炸上限))内,那么就存在爆炸危险,如果出现点火源(通常是热表面、电火花、静电或机械地生成的摩擦火花),那么就可能出现爆炸,不幸的是,全球许多实用系统都已经毁于这种事故,大多数事故只造成了资产损失,然而在某些示例中,还造成了人身伤害和生命损失。同样重要的另一个考虑因素是增加过滤器内易燃材料的数量的概念,因为一旦发生了初次爆炸,这就会通过向大火增加额外的燃料而增加危险。
[0006] 由于现有的实用系统的这些内在设计要求,所以必须有大量可用的过滤器设备SKU(库存单位)来与各个行业及其相应的OEM供应商的气流要求相配合。
[0007] 因此,过滤器制造商需要保持大量过滤器SKU(图1也给出了过滤器SKU的典型概况)的生产能,其结果是任何单个SKU的默认生产量总是很低。由于设备SKU生产量低,所以过滤器制造商及其相应的供应链通常不能保持任何设备SKU的库存。因此,为了在特定设备SKU的订单到来时能够保持任何现实的生产交货期,过滤器制造商通常被迫使用内部生成能力和/或位于当地附近的外部生产公司和/或位于附近的元件供应商。
[0008] 在考虑全球外包时,整个供应链系统变得越来越有问题,因为在其它地区设立生产操作以获得高SKU低容量生产操作通常非常低效,而且在考虑到总成本结构时,这在许多情况下在财政上是不可行的,尽管在其它地区存在可能的劳动力成本优势。
[0009] 现在参照建造过滤器所涉及的实际任务。生产工艺通常始于组装过滤器体,然后将部件组装至过滤器体的内部和外部,建造和组装通常遵循类似于基本的福特T型车的生产概念,多个元件在单个组装现场用螺栓连接在一起以形成最终组件。
[0010] 一旦完成了空气过滤器系统的生产,该过滤器通常比标准海运集装箱大(假设的是婴儿尿布的情景),因此,在初次组装和测试之后,就将该系统拆卸、放置到木条箱中并在标准海运集装箱内运输。包括4个过滤阶段的高品质婴儿尿布空气过滤器系统只比海运集装箱大20%至30%(以容积与容积相比较来计算),然而该空气过滤器系统在拆卸并装在木条箱中之后,通常会需要2-3个海运集装箱来将打包的过滤器部件运输至卫生产品制造商处,且诸如风扇和控制面板等其他物件还要占据额外的海运集装箱中的额外海运空间。必须打包并用木条箱装元件以及海运多个海运集装箱,这不仅增加了项目的负面环境影响,而且在整个供应链期间使该项目增加了大量额外成本。
[0011] 一旦所有的过滤器元件都到达客户的场所后,又需要大量人力时间来将过滤器和风扇元件重新组装起来从而重新组装设备。雇佣多个人员组经过多次换班来重新组装,这通常会增加整个安装项目的成本。一旦组装了过滤器,通常就使用管道来连接过滤器和风扇系统以及将整个实用系统连接至转换器。
[0012] 正确设计整个系统使其适配在给定的空间(通常由转换器周围的建筑限定,但也会由诸如现有暖通空调(HVAC)管道、夹层等现有系统限定)内所需的工程工作量非常大,并且通常涉及数百个工程设计小时,而且在某些安装示例中,需要的工程工作量并没有投资用于完成高品质设计,其通常导致安装的系统要么非常低效从而需要消耗过多能量,要么过多热量和噪音散发到生产区域中而导致转换器性能降低,这在卫生行业通常会导致纸浆/SAP混合性能损失,而这种损失对卫生生产商具有重大成本影响。
[0013] 在许多安装示例中,风扇容置在开放环境中,要么在生产地板上要么在夹层地板上,从而热量和噪音直接散发在转换器房间中。
[0014] 噪音散发和与噪音散发相关的健康问题在许多行业(包括FMCG行业中的各领域)中也正成为更加重要的主题,因此本专利中描述的发明也提供了大量减少噪音的解决方案。如众所周知,暴露在工作场所中的噪音下而导致的听力损失是所有职业病中最常见的一种,也是造成员工不舒服的关键因素。通常,员工会暴露在工业生产过程中的各种高噪音级下,而任何暴露在过度噪音级下都会对员工造成额外压力。已经执行的许多决定性研究证明,与在高噪音散发环境下工作的生产线操作员相比,在低噪音散发环境下工作的生产线操作员的精力集中水平更高、毅力更大并且总体健康水平更好。此外,短时期暴露在过度噪音下可能导致暂时听力损失,持续从几秒到几天不等,而长期暴露在噪音下则会导致永久性听力损失。为FMCG领域生产设备的许多OEM正在重新评估DBA散发目标,目前通常的目标是最近从在一米处的85DBA调整到的83DBA,理想的情况是可能会将声音散发减少至一米处的80DBA——标准工业实用系统在不安装额外的声音吸收系统的情况下通常不可能实现这一目标。此外,在FMCG卫生行业,风扇系统噪音散发正成为讨论得越来越多的主题,这是因为随着逐步转向诸如欧洲的干燥定(Dry-lock)的仅SAP尿布,通过移除现有的锤式粉碎机工艺,尿布生产场所中留下的会生成重大噪音的主工艺物件通常就只是风扇及其相应的驱动系统。
[0015] 然而,工业噪音暴露是可以通过使用通常意在从源头减少噪音的基础设计概念来控制的,从源头减少噪音可以通过明智的风扇选择、驱动电机选择以及通常会包括声音吸收固定设备以限制进入地板和/或夹层的声音传输的框架设计来实现。也可通过安装额外的集音和消音设备来减少DBA散发,并且也可在下一代实用设备中采用建筑行业中建筑师用于减少房间之间的噪音传递的噪音减少概念。
[0016] 在转换器房间处于HVAC环境中的情景下,风扇和相应驱动器散发的过度热量(通常量化为BTU/小时)非常严重。通常,每消耗100KW的电,仅风扇电机每小时就会散发34000-36000BTU,这会需要大约3.0-3.5吨HVAC容量来补偿,这不仅需要向HVAC工厂投入额外的资金而且大大地增加了正进行的HVAC运行成本。连接至婴儿尿布转换器的所有风扇电力驱动器散发至生产环境中的总热量通常在60000至120000BTU之间,因此这就需要5至10吨HVAC来补偿。然而,在现实生活中,在将风扇散发的热量也考虑进来时,对抵消从风扇和电机两者散发热量的HVAC要求会在每个婴儿尿布转换器为10-20吨之间。
[0017] 为了避免上面描述的实用系统将热量直接散发至HVAC受控环境中,典型的解决方案通常涉及建造单独的房间,在该房间中通常安装有风扇,在某些示例下诸如锤式粉碎机等其他设备也位于该房间中(该房间通常使用非常简单的风扇系统来直接与工厂外的空气通风),这就防止了热量迁移至HVAC受控环境。
[0018] 在生产区域内建造专用房间和/或壁结构通常具有显著的缺点:
[0019] ·容置实用设备的房间相对较大,因此安装的成本通常很高。这种房间通常会需要75-125SQM(平方米)的壁/顶棚区域,并且由于热绝缘和消音的需要,通常会导致安装成本$/SQM很高。
[0020] ·由于管道系统中的能量损失,所以该房间通常需要位于接近转换器的地方,将该房间放置为接近转换器通常对工厂设计有负面影响,在某些情景下对工厂效率也有负面影响,在某些情况下由于通常要妥协消防逃生路线而对安全也有负面影响。
[0021] ·房间和/或壁结构通常非常不易改变。在迁移转换器的情况下,通常不能拆卸并重新搭建壁,在大多数迁移情景中,房间/壁结构被处置掉,这不仅添加了项目成本而且添加了整个项目的环境负担。
[0022] ·房间和/或壁结构使工厂中的环境不理想,其中单个操作员可在封闭环境中工作,其他人不能看到他/她。
[0023] 在没有安装HVAC的情境下,尤其是在工厂位于温度通常很高的赤道附近的情景下,散发至生产区域的额外热量使得工厂中空气温度大大上升,这就会让人感到不舒服,也是公司员工流失率高的主要因素。通常对于工厂操作更加重要的是,工作环境中的温度上升通常导致工厂开操作政策,因为这允许空气在工厂中流通并且通常可大大地降低内部温度。直接结果是,这会降低工厂对典型的QA标准的符合度,这是因为可能会发生昆虫和害虫污染风险,在诸如FMCG等许多行业中,工厂开门操作政策是很常见的。
[0024] 随着FMCG领域的竞争环境越来越激烈以及消费者需求越来越大,FMCG生产商越来越关注其制造操作中的灵活性。由于与典型的家庭购买相比卫生产品的海运成本较高,所以通常希望在消费者和/或分销中心附近设立新的工厂。例如,在欧洲区域中,在将所有尿布工厂标注在地图上时,就会发现生产设施地点广泛地分别在欧洲各地。
[0025] 在诸如亚洲等新区域设立新的生产场所并引入新的品牌,这是一项复杂的技术和商业任务,而在生产操作中具有灵活性通常是成功的关键。某些卫生公司甚至可在租来的工厂中设立初始生产,在引入市场、评估成功之后,才可能购买一个更大的场所并且将其生产设备移到该场所。同样,能够轻易地将生产资产从一个场所迁移到另一个场所以满足消费者需求以及甚至是从一种类别转移为另一种类别(例如,从女性护垫转换器到婴儿尿布转换器),也给卫生生产商带来很大的竞争优势。
[0026] 以上情形讨论了迁移实用设备的益处,然而,在考虑将设备从一个场所迁移到另一个场所的总成本时同样要考虑的是与夹层和其他设备支撑结构以及其他固定装置的拆卸和重新搭建相关的大量成本,这可能会导致数周的停机时间。
[0027] 在FMCG卫生领域中更加极端的情景中,诸如一个区域的卫生巾市场量下降,而另一个区域的婴儿尿布市场量增加,理想的未来实用设备平台将能够迅速地从女性转换器撤离,并迅速地迁移至该新场所,而且不需要用木条箱装载、打包和拆卸,就迅速地直接安装并且连接至婴儿尿布转换器,不需要对设备做重大改变并且不需要迁移固定的夹层结构或房间/壁。
[0028] 为了改善上面提到的问题并且实现上面提到的目标,具有模块化即插即用实用系统将是所有行业向前迈出的一大步,这种实用系统由一个内在设备SKU制成,能够处理较大的空气容量的工艺窗口,其可消除进入工厂中的热量迁移和噪音,并且可消除建造现场特定夹层或壁封闭设备的需要。与现有使用的系统相比,这种突破不仅会改善成本和灵活性步骤,而且也更加环保。
[0029] 灵活性解决方案不仅可以在多个卫生类别中重新部署而且可重新用在其他行业中,具有这种灵活性解决方案会创建二手设备(现在通常不存在,这是因为拆卸、运输、再建造成本很高)的新市场,从而延长实用系统的一般的预期寿命并且同时对环境具有积极的益处。
[0030] 此外,益处并不限于操作实用设备的生产商,实用设备中具有模块化概念还允许多个供应商同时启动主要的子组件和/或模块(造船业中使用的通常的生产概念以便大大地减少生产交货期),以允许设备生产交货期大大地减少。与转向单个设备SKU(这大大地减少了过滤器制造商处的操作复杂性)的益处同样重要的益处是,能够将过滤器成品储存在过滤器制造商处以通过减少SKU数量中的步骤来提高客户响应时间。
[0031] 在响应于本专利中描述的下一代实用系统中的新型模块化设计概念而设计新的全球供应链时,关键根本变化会允许供应链中显著地发生步骤变化:(1)模块化设计允许模块由单独卖家制造而不会由任何单个卖家获得整个机器的绘图包,即,减少IP风险;(2)简化最终组装操作;(3)允许轻易地在各区域间海运模块,以确保供应链中存在竞争环境。设备设计中的这些根本变化因此会给进口关税高的区域以及有效地使用较低劳动力成本的区域的制造商带来新的机会。
[0032] 而且,从制造商到最终用户和/或二手用户这整个产品生命周期的所有方面都会有重大的益处。
[0033] 本专利中概述了实现这些目标的方法学和技术方案。

具体实施方式

[0034] 图2图示了单个过滤器集装箱,其中(1)代表阶段1过滤器工艺,(2)代表阶段2过滤器工艺,(3)代表阶段3过滤器工艺,(4)代表阶段4过滤器工艺,(5)代表喷嘴风扇,(6)代表工艺风扇,(7)代表将空气转移至多个喷嘴的阀门系统。图2还概述了本专利申请中使用的CD/MD/Z轴线。Z是垂直轴线,MD用于描述集装箱的最长维度的轴线,CD是集装箱的宽度。
[0035] 图3和图4图示了模块化即插即用实用系统的某些实施例,其中海运行业中使用的多个箱子或集装箱用于容纳实用设备。术语“海运集装箱”通常是符合ISO 668、ISO 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能够直接海运的任何集装箱和或箱子。
[0036] 整个实用系统通常由3个海运集装箱制成,但也可由从1-100个之间的任何数量的运输集装箱制成,其中一个或多个海运集装箱1用于容置风扇,其中一个或多个海运集装箱用于容置过滤系统,以及一个或多个海运集装箱用户容置所有辅助设备,诸如旋风器、阀门、电力和控制以及甚至集成的标准化楼梯,以减少安装成本和范围以及FMCG制造商。通常,如图3和图4所示,单个海运集装箱可用于容置过滤系统,单个海运集装箱可用于容置风扇,以及单个集装箱可用于容置辅助设备,其中(1)是过滤器集装箱,(2)是风扇集装箱,(3)是辅助集装箱。
[0037] 图5和图6图示了额外海运集装箱(4)的添加,该海运集装箱主要由OEM用于容置额外脱机设备。在该集装箱中安装诸如锤式粉碎机等设备和诸如SAP供应系统等其他辅助设备,会减少转换器房间中的噪音和热量散发并且同样作为减少制造区域中杂乱情况的方法。还可附接同样容置于海运集装箱和海运集装箱框架中的额外设备(诸如空气/材料分离器、压球机和打包机)以形成完整的系统,这将在本专利的后文进行讨论。
[0038] 图7和图8图示了将过滤海运集装箱链接在一起以增加容量的方法。集装箱的预估最大空气容量为45000CMH,但可在5000-10000CMH范围内变动,因此单个过滤集装箱不可能可用于成人转换器,因此可将2个过滤集装箱链接起来以实现双重容量。通过将集装箱链接在一起来增加过滤容量的情景可进一步延伸,可涉及任何数量的集装箱,但通常使用1至100个集装箱,更通常的是使用1至6个集装箱。同样的增加容量的概念也可用于风扇集装箱和辅助集装箱和OEM集装箱。图7和图8图示的情景通常可处理的空气容积高达90000CMH。
[0039] 图9和图10图示了4个集装箱链接在一起以处理高达180000CMH的空气容量的情景。如果限制为只能从一侧进入,那么集装箱设计允许执行整体操作,因此在本情景中,集装箱以2×2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、OEM(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(1)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(1)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(1)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(1b)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(1a)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(1)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(1)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、ISO 1496-1和ISO55.180.10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1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1米时散发水平为85DBA。
[0058] 7.风扇可容纳用于女性和婴儿尿布情景的所有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/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1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1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1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、ISO 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(1)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(1)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(1)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(1)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(1)、(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、ISO 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(1)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、ISO 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(1)是过滤器模块1,(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(1)是过滤器模块1,(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(1)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(1)和(2)是固定端部集装箱壁的螺栓,(3)是端部集装箱壁。集装箱可集装箱1至100个模块,但通常可包含4个模块。每个模块可包括1-100个过滤器阶段,但通常可包括一个过滤器阶段。每个模块可连接在一起以创建多阶段过滤器工艺。在容纳内安装模块会产生高品质清洁表面,其可用于附接过滤器工艺,同样还会产生不会生成湍流和/或和涡流的并且可轻易保持清洁的高品质表面。采用模块概念还有其他益处,这允许在专门测试台设施上对模块进行专门测试,还允许在现场技术组合较低的情况下轻易地安装其他升级物件。如果例如卫生产品生产商使用典型的纸浆/SAP混合核心的情景来生产产品,然后若想将其生产过程修改为仅SAP核心,是某些情况需要新的阶段1过滤器工艺。能够在过滤器制造商处取下模块并将该模块送到生产商处,这种能力允许有机会在具有基本工具和有限技术组合的条件下迅速地交换模块。这种概念不仅对于系统升级有利,而且在火灾或其他类似灾难性事件的情况下,具有迅速交换模块的概念允许在减少的时间内维修和启动过滤器系统。
[0110] 这一概念不仅对过滤器终端用户有利,而且对整个供应链和在减少制造成本上有利。如本临时专利申请中之前提到的,过滤器生成工艺类似于基本的福特T型车,多个元件在组装现场用螺栓连接在一起以形成最终组件。
[0111] 本专利中概述的过滤器模块概念允许同时制造多个集装箱从而大大地减少过滤器生产交货期,并且是用于在短时期内建造远洋邮轮的常见技术,其中整个轮船的较大模块在独立的位置建造。模块化概念还促进了更加容易进行生产外包的环境,这是因为模块可以是独立的位置/工厂制造,从而消除了为了任何单个生产的而获取整个系统绘图包的需要。
[0112] 然而,仅在集装箱内安装模块可对整个集装箱的成本增加重要价值。通常真空度为约10-15英寸的水会对模块壁施加非常大的力,从而需要大量结构件来防止过滤器发生内爆。该结构件可考虑为装配式框架或者增加模块壁的厚度。而这两种选择都是有问题的。将顶棚、地板和壁板的厚度增加至需要的厚度(通常为8-10毫米)会增加成本和过滤器重量;安装二次框架也会增加成本,但也许更加有害的是其极大的空间需要,由于这减少了对集装箱内可用空间的要求,所以对过滤器容量有很大影响。
[0113] 本发明的关键实施例是使用波状集装箱,其中壁作为关键结构件,从而允许使用更薄的模块壁。这不仅减少了过滤器生产成本,而且在集装箱壁与模块之间创建的缝隙具有极大的声音和热量散发益处。如果模块与过滤器壁之间的连接是特别设计的并且由诸如橡胶或任何其他吸音材料或弹簧组件制成,那么就大大地减少了从过滤器模块传递的声音。许多行业都在改进其声音散发指南,并力求低于在1米处为83DBA这一新的水平以及在1米处为80DBA的长远目标,能够实现该目标的任何根本设计改进都会在行业中得到广泛采用。图48(1)图示了波状壁,(2)图示了可拆卸外部面板,(3)图示了内部模块,(4)图示了将面板连接至集装箱的消音系统,(5)图示了将面板连接至集装箱的消音系统,(6)图示了用于可拆卸集装箱端部壁以允许模块插入/移除的螺栓,(7)图示了可用于电缆线、绝缘热量和声音的腔区域,(8)图示了可用于电缆线、绝缘热量和声音的腔区域。
[0114] 为了执行这样的解决方案并且使集装箱仍能用于海运,集装箱壁需要在集装箱内进一步移动并且需要作出相应的结构改进,作出这些变化是为了满足所要求的ISO海运规则。
[0115] 本发明的另一个实施例包括加强集装箱的壁、顶板和地板,这是因为标准海运集装箱设计不是设计用于承受置于集装箱上的真空负载的。
[0116] 本发明的另一个实施例是添加自动地板清洁/扫除装置。如本专利中之前所讨论的,在集装箱壳体内添加模块会带来安装假地板的新机会,这使随后可选择安装新范围的地板扫除技术,地板扫除技术可安装在所有模块中,但通常安装在阶段1和2之间以及阶段2和3之间。通常,在阶段4不要求地板扫除技术,这是因为过滤工艺中该阶段几乎不存在气载灰尘。
[0117] 地板扫除发明的属性包括完全平坦的气密壁和图49所示出现灰尘/气流的模块的地板表面,其中(1)是空气过滤阶段出现的大致附近位置,(2)是(在地板上)通常收集来自空气过滤工艺的灰尘的大致附近位置,(3)是可容置用于地板清洁装置的驱动系统的位置,在该位置中,位于2和3之间的地板在关键驱动元件上方具有假地板或部分假地板以允许在需要时进入驱动系统。
[0118] 图50更加详细地图示了驱动区域,其中(1)是空气过滤阶段出现的大致附近位置,(2)是放置脚底座的位置,在该位置中,模块的重量被转移至集装箱地板,(3)是用于清洁装置的驱动机构区域,(4)是清洁装置,其通常具有扫除整个地板的能力,(5)是真空区域,收集的灰尘从该真空区域处被移除。
[0119] 图51更加详细地图示了驱动和真空区域,其中(1)是扫除装置,其以设计为三角形形式的连续摆动来左右移动以便消除可出现灰尘的表面,(2)是安装在地板扫除器(1)内的磁装置,(3)是连接至驱动机构的磁装置,(4)是保持和驱动下部驱动磁的驱动机构托架,(5)是放置脚底座的位置,在该位置中,模块的重量被转移至集装箱地板,(6)是有角的角落部分,其防止灰尘积累在扫除器不能到达的地板边缘并且将落在该部分上的灰尘导向真空区域,(7)是可拆卸地板条中的狭缝,灰尘被抽吸穿过该狭缝,(8)是侧面可拆卸地板条,(9)是真空歧管挡板,从其中间移除孔或圆锥体部段,其插入模块壳体中,可轻易地更换,(10)是将灰尘从狭缝传送至模块外部的真空孔,(11)是模块壁,(12)是模块地板,其可包括额外的可拆卸地板条(13)以便在需要时可进入到驱动元件。
[0120] 图52至图56更加详细地图示了地板清洁装置。在这些实施例中,可拆卸地板面板安装在CD方向,驱动磁铁在其下前后摆动。地板面板一旦安装就与主地板完全齐平以消除灰尘积累风险,在模块壳体与地板面板之间安装了密封件以消除灰尘迁移至驱动区域。地板面板由低摩擦涂层制成以减少摩擦,从而有助于磁铁的连续运动。移除这些面板不仅可进入驱动系统而且可进入其上放置有下部驱动磁铁的铁轨。为了维护的目的,可轻易地移除通条,因为通条与模块之间的唯一物理连接是经由磁铁连接。
[0121] 本发明的另一个添加是使通条和簧片开关包括附加的磁铁,簧片开关随着连接至驱动机构的通条的运动而运动。不管由于什么原因造成通条脱离时,簧片开关都会激活通条已经脱离的信号
[0122] 随着通条在一个方向上移动,污染物会积累在通条的前缘上。本发明实施例包括2个真空系统,其安装在前缘的行进位置的端部,如图51(10)所示,当通条已经停靠在行进的端部时该真空系统会立即启动。通条本身为三角形形式,如图51(1)所示,因为这种形式在设计上不会允许表面上沉淀灰尘。如图51(6)所示,地板与壁之间也存在类似的三角形形式以确保过滤器上不会积累灰尘并且所有污染物可经由如图51(7)概述的狭缝存在。
[0123] 系统的运动频率可以调节,但周期时间范围可从1秒至10000小时不等,但通常会设定在1至60分钟,最终取决于污染物负载。另一种配置是在计划生产停止和/或生产故障停机时间时致动地板清洁装置。
[0124] 由于清洁周期只有在通条已经到达行进的端部时才会发生,所以不断地从系统移除空气基本上是在浪费能量。只在需要时才使用能量将是有利的。空气通条工艺的实施例是在诸如风扇等真空源与如图51(10)所示的清洁工艺真空进口区域之间附接真空储存室。该室作为储存缓冲并且经由小管子连接至真空源,真空源通常可以是喷嘴清洁风扇。该管子的直径可在0.001毫米与1000毫米之间,但更优选可为2-5毫米。由于进入该室中的气流极其少,所以该管子不需要有较大直径。该室在周期时期在室内积累的真空可在几秒钟内被释放,从而从清洁装置抽吸灰尘,这也解释了为什么该室的进口管道与真空源相比具有更大的直径。该室具有位于该室的底部的阀门,在发生了每个周期后阀门释放灰尘,但阀门可调整为具有更低的打开频率。图57概述了此安装的工艺概念,其中(1)是真空储存室,(2)是释放阀门的位置,在此收集的灰尘通过(3)释放,(4)是真空储存室的进口,真空储存室经由阀门连接至如图51(10)概述的地板扫除系统的抽吸位置,(5)是喷嘴风扇电机,(6)是喷嘴风扇,(7)是喷嘴风扇叶轮,(8)是来自喷嘴风扇的进口管道,(9)是喷嘴风扇的出口,(10)是连接至喷嘴风扇的连接,(11)是从(8)连接至(1)的额外小直径管子,如本专利中之前描述的,其连续地向真空储存室供应少量的真空供应。
[0125] 如本专利申请中之前所讨论的,过滤器系统的尺寸通常设置为与转换器相配合。如果空气速度太高,那么灰尘颗粒会穿过过滤介质,如果速度太低,那么灰尘会被收集在过滤器内,因为空气速度不够高而不能气载污染物以进行后者经由介质清洁喷嘴的移除,。现有的过滤系统通常从过滤器的进口区域接收空气,而在更近的几代过滤器系统中,空气可沿着过滤器鼓的侧面(通常穿过弯曲地板)被供应至过滤器,这可促进自动的地板清洁(在美国专利5679136中概述),其优势在于,不仅减少了手动清洁工作而且减少了爆炸风险。图
58图示了现有的通常的过滤器工艺,其中污染的空气在点(1)处供应至过滤器,在点(2)处进入过滤器,并且围绕区域(3)中的弯曲地板突出。图59图示了该工艺的顶视图,其中(1)是鼓式过滤器的宽度,(2)是进口区域的宽度。为了确保这一概念起作用,环绕鼓式过滤器的整个地板必须保持清洁,这需要喷嘴进口的全部宽度都在过滤器中。
[0126] 本发明的过滤器工艺的关键实施例是在过滤器的进口处创建空气漩涡(也称为打旋或旋风或旋转空气条件或旋转空气环境),这在图60中示出,其中(1)图示了进口空气流入,(2)图示了使空气转向限定方向的鳍板,(3)是顺时针旋转创建漩涡的气流,(4)是灰尘和其他污染物通常会积累但由于该区域中的高速度流而被消除的位置。
[0127] 漩涡创建于过滤器前面,如图61所示,该图是图60的侧视图,其中(1)图示了进口空气流入,(3)是顺时针旋转创建漩涡的气流并且在该侧视图中该气流正向左移动,(4)是灰尘和其他污染物通常会积累但由于该区域中的高速度流而被消除的位置,(5)是过滤器内的区域,空气通过该区域从该房间中移除,(6)是用于操作员进入的进口门,(7)是漩涡/打旋区域的宽度,操作员可轻易地进入该宽度,(8)是过滤器的宽度,(9)示出了标准设计的变形,其中空气可经由(9)而不是(1)进入,其中(10)代表诸如鳍板等装置,该装置在空气从(9)进入过滤器时用于创建漩涡。现有的许多过滤器设计都没有创建足够的内部空气速度来清洁地板以及/或者过滤器的内部壳体没有空气动力学设计并且在过滤器内积累了对清洁不利的大量湍流。某些过滤器设计还具有较大地板区域,因此为了清洁该区域就需要较高的空气容积以确保空气速度高于最低水平从而允许进行地板清洁工艺。图62示出了与图60相同的概念,但以逆时针形式进行。通常只存在一个主要漩涡(由涡流创建的漩涡不计),但可存在1-10000000之间的任何数量的主漩涡,但更加通常的是存在1-2个主漩涡,如图63所示。
[0128] 如果空气速度太低,那么由于没有实现足够的空气速度来将污染物运输至过滤介质上,污染物就会保持在过滤器地板上。现有的现代鼓式过滤器通过良好设计的地板成功地实现了足够的地板清洁度,良好设计的地板以空气动力学的设计来减少湍流,并且在设计上平缓以便减少可积累污染物的位置。此外,空气进口的宽度跨过鼓式过滤器的全部宽度以确保整个地板区域都保持清洁。空气进口喷嘴也设计为确保空气进口无湍流,其概念在图58和图59中示出。这种设计十分实用,该设计的唯一缺点是由于地板宽度非常宽所以需要较高的空气容积来保持污染物气载。
[0129] 假设图58和图59示出当前鼓式过滤器概念,且假设例如此次计算时鼓式过滤器只有3米长,这进而要求空气进口也为3米,而且假设喷嘴进口高度为100毫米并且鼓式地板与鼓式过滤器之间的缝隙为100毫米(在图39中区域(1)、(2)、(3)中示出),那么这就意味着会需要10800立方米的空气来使该地板区域中达到每秒10米的空气速度。通过设计进口区域更窄(如图61(7)所示)的新的过滤器壳体概念,则会需要更少的空气量来确保达到足够的空气速度以促进足够的地板清洁。如图61(7)所示的空气进口宽度可在1毫米至1000000毫米之间,但通常可在100毫米至2000毫米之间,更加通常的是在300毫米(以允许人进入)至1000毫米(以促进高空气速度)之间。假设例如进口宽度为550毫米,那么为了实现如之前示例中的每秒10米的空气速度,假设进口管道高度也为100毫米,那么就只需要1980立方米的空气,这只是参照现有的技术的示例的18%。
[0130] 这种最低空气要求的减少大大地打开了现有地工艺窗口,过滤器可在该工艺窗口中操作,从而允许在需要极为不同的空气容积的多个应用中使用更常见的过滤器设备SKU。
[0131] 如图64所示,进入漩涡区域的空气进口可来自上方(1)(假设过滤器集装箱在上方),或者来自左侧(4)(假设过滤器集装箱在左侧),或者来自右侧(2)(假设过滤器集装箱在右侧),或者来自下方(3)(假设过滤器集装箱在下方),然而,空气进口可呈任何角度(0-360度)。如图61(9)所示,气流也可来自相对壁并且通过二次工艺(通常由弯曲鳍板或静止涡轮(10)组成),这可在其进入过滤介质通道(5)之前在指定的漩涡区域创建漩涡。
[0132] 图65示出了本发明的另一个实施例,其中空气通过喷嘴导向为接近地板区域(4),这确保从喷嘴(5)排出的空气定位于最有效的点。这种设计可进一步增加过滤器的操作工艺窗口。
[0133] 在本发明的另一实施例中,该漩涡区域可用于让操作员进入,因为其提供了操作员可站立的区域并且能够理想地进入过滤介质。如果介质是悬臂式的(如本专利在后文将谈到的),那么这种情景是精致设计、操作员进入和工艺之间组合的最佳布局。
[0134] 在本发明的另一个实施例中,进入门的形状也可设置为有助于漩涡并且不会创建任何不希望的湍流。图66图示了这种概念,其中(1)是门的枢轴点,(2)是形成于内部的、形状与漩涡气流相似以避免额外的湍流的门(单个或两个),(3)是当过滤器没有运行时操作员可进入漩涡区域内的过滤器的位置,(4)图示了需要关闭门的手柄,因为门是平衡配重的以避免额外的支撑系统和伤害操作员的风险。
[0135] 本发明的另一个实施例是重新设计过滤器鼓,以允许在海运集装箱的更加受限的空间内安装更高更大的介质区域。现有的典型的鼓式过滤器由旋转鼓组成,其中在这种设计中,旋转鼓的内部区域没有得到有效的利用。为了在集装箱的空间中实现更高的空气过滤容积,需要发现新的方法来在较小空间中安装更大量的介质区域。理想的是需要将20-25SQM的过滤介质安装在集装箱内的阶段1过滤器模块内。
[0136] 通过在鼓内安装更多的鼓,这允许更加有效地使用空间。图67和图68概述的概念中,多个鼓1、2、3、4、5和6(也称为圆锥体)放置在彼此内部。在该实施例中,圆锥体旋转并且存在剥离/移除喷嘴以从介质表面移除污染物。
[0137] 如图69和图70所示,另一个实施例不是旋转圆锥体,而是喷嘴旋转而圆锥体保持静止。在这里,喷嘴旋转并且能够在MD方向上前后摆动运动。本发明的另一实施例是如图(71)所示那样放置轴承组件。这种轴承使用压缩空气来极大地减少轴承摩擦并且极大地增加轴承的预期寿命。轴承具有位于轴承内的整体中空区域,其用于从喷嘴清洁系统运输空气。由于有连续不断的压缩气体流离开轴承从而减少轴承内包含污染物的可能性,所以这种轴承是希望的。减少和/或消除污染进入轴承的风险的下一步骤是将轴承容置于单独通风的腔内,如图(72)所示,其中(1)该区域中的空气正进入过滤器,(2)该区域中的空气已经从过滤器出去,(3)喷嘴进料空气,(4)空气通过喷嘴从轴承出去,(5)旋转地和线性地驱动喷嘴,(6)内部伸缩滑梯,(7)外部伸缩滑梯,(8)如图71概述的空气轴承,(9)腔,空气轴承位于该腔中,(10)和(11)通向腔的通风口)。使放置有空气轴承的腔(9)通向比过滤器气压(1)和(2)高的压力,这促进形成一种环境,在该环境中,来自放置有轴承的腔的气流流过伸缩滑梯。伸缩滑梯内空气的迁移提供了另一个屏障以防止污染物进入空气轴承。
[0138] 在本实施例中,旋转喷嘴图73(A)附接至旋转空气轴承,旋转空气轴承能够清洁圆锥体的所有表面。在这种设计下,圆锥体保持静止并且固定至背板,背板是多孔的和/或具有孔腔以允许过滤的空气迁移至下一个过滤阶段。在图74和图75中示出圆锥体和背板的示例,如现在使用标准鼓式过滤器那样,该设计假设过滤介质施加至圆锥体的外部,且这种多孔的金属网只放置在圆锥体的外表面上。
[0139] 然而,在该设计中,这种过滤装置在默认情况下需要类似的区域作为过滤器深度以便允许过滤器喷嘴横贯需要清洁整个介质区域的整个运动范围。图76和图77图示了本发明的另一个实施例,该实施例使用双重真空喷嘴概念,其中使用2个喷嘴来清洁单个圆锥体,从而与标准喷嘴设计相比喷嘴的运动范围就减少了50%。
[0140] 更加有效的利用空间也允许圆锥体的深度增加,从而也允许将圆锥体的数量从6个减少至5个,这又增加了圆锥体之间的缝隙以便促进喷嘴和操作员的进入。其优点在图78中示出,其中(1)是单个喷嘴设计,(2)是双重喷嘴设计,其中双重喷嘴在图73(B)中示出。
[0141] 然而,上文提到的所有实施例都需要5-6个圆锥体来实现希望的介质区域目标,这样,圆锥体之间的空间在某种程度上受到了限制。圆锥体之间的受限空间是不可取的,因为这限制了机器操作员的进入,然而,更加重要的是,从喷嘴移除的空气不得不在圆锥体中弯曲着旋转90度,因而圆锥体之间的宽度越小,需要的半径就越小。半径越小通常意味着会损失更多能量和产生更多湍流。
[0142] 具有将过滤介质附接至圆锥体的内表面的方法是可取的,因为这可将圆锥体的数量减少约50%,从而使圆锥体之间的距离增加约2倍。这种设计的示例在图79和图80中示出。
[0143] 图78(3)给出了上文提到的过滤器发明的概况,其中可容易地看出将介质施加至鼓/圆锥体的内表面和外表面的益处。
[0144] 然而,仅将介质施加至圆锥体/鼓的内部防止了重大的技术挑战,本发明的另一个实施例解决了这些技术挑战。
[0145] 在现有的典型鼓式过滤器上,鼓在MD轴线上旋转,过滤介质围绕鼓的外部放置并且通过拉锁或类似装置以足够的力量固定以便确保积累足够的张力,该张力可施加至介质以确保介质固定在鼓上。在介质清洁工艺期间,喷嘴反向拉动介质,基本上是试图以与施加至介质衬背的力相等而相反的力来拉动介质远离鼓,这最终防止过滤介质被抽吸到喷嘴中。在向真空施加了过度力和/或真空喷嘴离介质太近的情况下,介质实际上可离开鼓并且被卷入喷嘴中。
[0146] 如果将介质放置在鼓的内部,那么向喷嘴施加真空只会使介质从鼓上离开,因为没有使介质保持抵靠着鼓的反向力。
[0147] 反向于介质应用金属网是不可取的,因为在发生介质变化时介质这会需要额外的工作,并且由于网的尺寸和形式,网会改变纤维的位置从而允许更高比例的灰尘迁移通过介质。使介质保持靠着鼓的另一个方法是在鼓的内表面上在MD方向上创建半径,并且接着向介质施加MD张力。在该实施例中,CD张力会与MD张力相对,因此CD张力会较低或者不存在。这种概念的介质设计的更详细示例在图81中示出。
[0148] 在MD方向上向介质施加较大力也防止挑战出现,因为通常过滤介质没有设计用于承受高张力并且与介质的结合(诸如胶水结合、焊接结合、缝纫结合)就张力而言提供了薄弱点。本发明的另一个实施例是将过滤介质层压至二次材料,该二次材料是透气的并且具有足够的张力特点,这防止了介质远离圆锥体。这种设计在图82中概述,其中(1)是介质过滤器桩,污染物通常陷入该桩中,(2)是介质衬背,(3)是二次衬背材料,其层压至(2)上,以及(4)是示出可能的衬背的底部视图。在该情景中,(2)与(3)之间必须存在连接,这可通过焊接、缝制、粘合或其他结合方法实现。
[0149] 这种介质设计的另一个实施例是在具有高张力特性的介质的桩侧上添加二次张绳,如图83所示,其中(1)是介质过滤器桩,污染物通常陷入该桩中,(2)是介质衬背,(3)是施加在介质中的额外的张绳。放置的张绳可在1至1000000000微米之间,但通常在10000微米至50000微米之间。本专利中提及的张绳(3)通常可由尼龙、聚偏二氟乙烯(PVDF)(氟化合物)、聚乙烯、涤纶纤维(UHMWPE)制成,但也可由金属线、电缆线、绳索、张绳或通过所需张力特性的任何其他材料制成。
[0150] 如图79和图80示出的上文提到的设计,其中介质仅在图84中概述,其中(1)是内表面,数量叠加至(4)外表面上,表面(4)上的介质在CD上具有较大半径如(3),(3)在CD上具有较大半径如(2),(2)在CD上具有较大半径如(1)。由于半径的减小,位于介质上表面(1)上的纤维与表面(2)上的纤维相比分开更远。通过远离循环形式并且移动至八边形(或者具有1-10000个边的任何形状),这意味着介质的曲率的半径保持相同,诸如图85示出的设计。采用这种形状意味着施加至介质的唯一半径在MD中,其在所有表面(1)、(2)、(3)和(4)上是恒定的。对于这种发明,组装的介质如图86中所概述,其与低成本制造的嵌套设计很好的配合,如图87所示。
[0151] 本发明的另一个实施例是添加新的模块,在该模块中使用波浪形式来给介质定轮廓。本实施例具有在MD上的波谷方向,而清洁喷嘴在MD方向上移动,如图88和图89所示。该设计示出了定出轮廓的介质与之前描述的漩涡工艺串联链接。在该情景中,漩涡区域也允许存在用于操作员进入过滤器中的理想空间,然而,如果需要的话,两个工艺可以或者相互接合或者完全分开。
[0152] 本发明的另一个实施例是在CD方向上给介质定轮廓并且使清洁喷嘴在MD方向上以定轮廓的轴线运动形式移动以便沿着介质,如图90、图91、图92、图93所示,其中(1)是喷嘴,空气从这里进入喷嘴,(2)是喷嘴上的主回转接头,(3)是主壁旋转接头,(4)是进口壁部分,(5)是来自喷嘴的空气出口。
[0153] 模块中包括的许多过滤器系统需要过滤器密封件,因为圆锥体/鼓在旋转时在移动与非移动接口之间需要密封件。这种密封件的数量通常相当于现有的过滤器技术中鼓旋转处的所有鼓。鼓式密封件通常安装在过滤器壳体与旋转过滤器鼓之间并且允许鼓旋转从而防止污染物穿过密封件进入随后的过滤器阶段。现有的鼓式过滤器技术中使用的典型密封件设计在图94中概述。密封件通常是大多数过滤器系统的“薄弱”部分并且测试显示行进到下游过滤器阶段中的大量比例的灰尘都迁移通过了密封件。
[0154] 过滤器密封件通常也是磨损元件,这是因为密封件的一部分是静止的而另一部分在旋转并且高真空压力在2个密封基座之间导致较大压缩力。密封件设计中的最近改进是应用装置,该装置分送低摩擦粉(诸如石墨粉/滑石粉)以便减少密封件的摩擦和磨损。
[0155] 其他更近的改进是增强密封件的材料成分以便出现的摩擦量减少。通常,减少摩擦和增强2个密封件表面之间的干涉配合,这会减少迁移通过密封件的灰尘以及通过鼓的粉末需求量。
[0156] 然而,所有这些设计都允许灰尘迁移通过密封件以在随后的过滤工艺中迁移并且依赖2个密封件部分之间的某种干涉,这在默认情况下回创建摩擦并且摩擦密封件。
[0157] 在双重密封件概念中,密封件之间的腔保持的压力比密封件之前和/或之后的空气压力都大,因此具有双重密封件概念具有工艺益处,在设计概念上有根本变化,这防止灰尘迁移通过密封件进入随后的过滤工艺,由于随后的过滤器阶段的过滤器寿命得到极大增强,所以这是有利的。这种设计还提供了安装非接触密封件的选择,其中(1)就消除密封件摩擦而言,会消除摩擦并且不会消耗能量,(2)密封件不再是摩擦元件,从而减少诸如维护和维修成本等操作损失。
[0158] 过滤器发明的另一个实施例是用于实现上述目标的新的密封件设计,如图95所示,其中(1)是空穴区域,空气从该空穴区域进入过滤器工艺,(2)是空穴区域,在其中空气已经存在该过滤器工艺,(3)是过滤器工艺外部的空穴区域,其通常是大气压力,(4)是2个密封件之间的空穴区域,(5)是旋转圆锥体/鼓组件,(6)是内密封件组件,(7)是外密封件组件,(8)是密封件的接触区域/非接触区域。然而,图76示出了非接触设计,如图75所示的密封件设计也可用于如图76所示的实施例中,在其中会使用2个密封件。该设计的关键实施例是包括2个非接触密封件并且在2个非接触密封件(4)之间具有自然通风的腔。由于这种过滤器通常在负压力下操作(空穴区域(2)的压力通常比(3)的压力低以及空穴区域(1)的压力通常比(2)的压力低)并且如果空穴(4)的压力比空穴(1)和空穴(2)高并且通常连接至通向大气的空穴(3),那么气流在默认情况下需要从自然通风的区域迁移到过滤器工艺中。因此,这不仅不可能使灰尘在默认情况下进入中央腔,而且也不可能使灰尘颗粒穿过前期过滤器阶段到达随后的过滤器阶段。
[0159] 图95(8)图示了新的密封件的静止部分和旋转部分之间的缝隙。该缝隙可在0.0001微米至100000微米之间,但更优选的在1至200微米之间。有了例如10微米的较小缝隙,那么例如1600毫米直径的鼓上的实际总空穴区域仅为0.5平方厘米或者等于8毫米直径的孔,从而通过密封件损失的能量会更少并且在任何情况下都会小于通过减少密封件摩擦而获得的能量。
[0160] 该设计的另一个实施例是安装二次过滤器系统,用于防止污染物进入如图95(4)所示的腔区域。该过滤器系统通常是非活跃过滤器系统,与安装在家庭轿车上的空气过滤器系统相似,具有限定的定期更换的维护计划。
[0161] 该设计的另一个实施例是为如图95(4)所示的腔区域安装自动清洁系统。通常该腔是永不会包括任何污染物的,因为进入该腔的空气会经过过滤,并且由于过滤器中的负压力,所以空气总是从该腔流动到过滤器中,然而,可能存在过滤系统没有正确安装,和或腔的进口处的过滤器受到损害因而污染物会位于腔中的情景。移除密封件以可进入其中进行清洁会消耗时间并且可能导致长时间的故障停机时间。因此安装了使用空气的清洁系统,其中使空气穿过腔来清洁腔内的任何污染物。然而,清洁系统在需要时可手动地转换为活跃,可安装自动系统,在其中,在给定时间间隔清洁或启动和/或关闭礼仪,从而清洁腔。
[0162] 本发明的另一个实施例是将图92(4)所示的清洁系统也连接至图57(1)所示的缓冲器清洁系统,即,当移除了地板扫除缓冲器的内容时,也完成了密封件清洁周期。
[0163] 本发明的另一个实施例是添加新的污染物捕获系统,用于捕获进入过滤器的较大污染物。图96概述了通常在风扇入口之前用于捕获较大污染物的现有的典型系统,其中(1)图示了空气和颗粒进入系统的入口,(2)图示了网,(3)图示了系统的出口管道,(4)图示了入舱口,操作员通过该入舱口进入网以移除污染物。该系统通常由固定的网组成,该固定的网通常捕获较大污染物并且防止其进入过滤器系统。这些系统通常安装进入过滤器的各个风扇进口上。污染物一旦被阻挡就需要通过手移除。如图60和图61概述的漩涡和操作员进入区域的组合这个一般概念还具有安装中央捕获系统的额外的布置益处。所有风扇出口都进入过滤器集装箱中直接靠近固定有操作员进入点的地方或安装有自动污染物移除系统的地方。
[0164] 将污染物收集点集中在单个区域对于监控目的也有益处,因为可放置视频摄像机来监控阶段1过滤器工艺,从而可观察污染物收集点。
[0165] 图97A(4)概述了空气入口点,其中(8)概述了网的可能位置。图97B概述了自动解决方案的概念,其中污染物可在不需要手动接入的情况下从进入的空气流中移除,其中(1)和(2)概述了输送带驱动点,(3)概述了输送带,其可是直的或弯曲的并且可或者固定在靠着真空板的位置或者自由悬垂,以及收集点(5)(过滤器内部)和收集点(6)(过滤器外部),污染物从空气流(4)运输至收集点(5)和收集点(6)处,空气流(4)降落在输送带(3)上并且在(7)处保存在输送带(3)上,接着被运输至或者点(5)或者点(6)。
[0166] 过滤器系统中另一个关键元件是标准过滤器系统的升级包,其允许移除旋风器系统。当过滤诸如滑石粉、石墨粉等细小灰尘或者存在较高比例的细小低密度灰尘颗粒的卫生产品时,可能出现这种灰尘颗粒直接穿过旋风器的情景。这转而使得灰尘再次沉积回阶段1过滤器工艺中并且更多细小灰尘会进料到过滤器工艺中,有时可在过滤器内积累大量灰尘,这不仅需要手动清洁而且会增加爆炸和/或火灾的风险。
[0167] 解决该问题的一个解决方案是将清洁喷嘴出口空气进料至盒式过滤器和/或袋室或类似过滤系统中,这在图98中概述,其中(1)是从生产系统进入的入口点,(2)是鼓式过滤器,(3)是从鼓出去的灰尘移除点,(4)是盒式过滤器/袋室过滤器。这种工艺布置消除了对旋风器系统的需要并且从而消除了将喷嘴空气再次进料至过滤系统中。然而,较大的缺点是如图98(4)所示的该过滤器系统的物理尺寸以及连续的维护和维修成本带来的额外资本成本。添加额外的袋室过滤系统还对本专利中概述的海运集装箱即插即用概念不利。
[0168] 本发明的另一实施例是串联连接多个阶段1过滤器工艺,从而主过滤工艺出来的喷嘴输出进料至第二阶段1过滤器工艺,第二过滤工艺出来的喷嘴输出进料至第三阶段1过滤器工艺,第三过滤工艺出来的喷嘴输出进料至第四阶段1过滤器工艺并且以此类推。从过滤器工艺到过滤器工艺的每次过渡,空气容积都减少,这样,整个过滤器尺寸和相应介质尺寸都减小。如图99示出了工艺流程图,其中(1)是进入过滤器的主空气,(2)是存在过滤器的清洁空气,(3)是过滤介质,(4)是由真空喷嘴移除的受污染的空气,(5)是进入喷嘴风扇的受污染的气流流,其中(6)是喷嘴风扇,其中(7)是最后的喷嘴风扇输出,其会进料至盒式过滤器/袋室过滤器系统中,(A)图示了第一过滤阶段,(B)图示了第二过滤阶段,(C)图示了第三过滤阶段。
[0169] 图99中图示了工艺布置是一般工艺概念并且可在多个配置上执行。此外,由于在每个步骤中喷嘴气流大大地减少,所以图99(C)中的介质尺寸会比图99(B)和图99(A)中的介质尺寸小很多。可存在鼓式过滤器至鼓式过滤器的情景,如图100所示,其中(A)是第一过滤阶段,(B)是第二过滤阶段,(C)是第三过滤阶段。由于图67(7)中概述的圆锥体情景的内空间没有得到利用,所以这可以是用于放置二次喷嘴空气过滤系统的完美位置。图101概述了旋转多阶段过滤概念,其中(1)是来自喷嘴的进入空气流,其中(2)连接至喷嘴风扇,其中(3)施加至清洁喷嘴的下侧以增加喷嘴清洁效率的通风空气,其中(4)是最终过滤工艺的出口点,其中(5)是第一喷嘴阶段过滤介质,其中(6)是第二喷嘴阶段过滤介质。在本实施例中,物件1、3和4旋转而物件2、5和6保持固定。
[0170] 该情景图示了完整过滤器概念,其中存在2个额外的过滤阶段以用于喷嘴受污染的空气流,然而,也可以存在1-1000个阶段。
[0171] 本发明的另一个实施例是使用组合驱动,其中只需要一个驱动系统来驱动喷嘴清洁仪器和/或为所有过滤器阶段排气。该设计的其他概述在图102和图103中示出。
[0172] 本发明的另一个实施例(通常用于阶段2或3或4过滤器工艺)是使用专用移动过滤器清洁装置,其可用在不存在过滤器清洁装置的通常称为“被动”的过滤器阶段中以及/或者在压缩空气用于清洁过滤介质的情况下用于复制工艺。
[0173] 现有的许多阶段2和过滤工艺通常依靠压缩空气来清洁(由于这会引起过滤器环境内的灰尘排放所以是不可取的)或者允许灰尘沉淀在介质内并且在更换过滤介质时被移除(由于成本原因所以不可取)。能够清洁阶段2、3和4介质是有利的,然而,由于受限空间,所以介质插入需要尽可能的相互接近,这样,为了清洁介质和实现恰当的空气速度而获得进入就会有问题。图104、图105、图106、图107、图108、图109、图110、图111、图112概述了移动清洁装置,其从过滤器插入移动至过滤器插入并且间断地清洁每个过滤器插入。
[0174] 由于过滤器插入具有非常大的表面区域,所以即使是从整个插入移除大量的空气也只有有限的清洁潜力。本发明的关键实施例是在清洁装置内的导向装置,其允许气流被引向过滤介质上的特定点,以允许随时清洁过滤器插入的较小部分。该装置由驱动车辆组成,驱动车辆连续地行驶通过过滤介质壁,在每个介质插入处停止。介质插入在图104中示出,其被分为多个部分,在本示例中为7个部分,然而,可以在1至100个之间。
[0175] 将整体介质分为较小部分允许在介质上实现更高的空气速度,与试图在一个清洁周期中清洁整个介质相比,这使得每个部分的单独清洁得以极大改进。图105图示了并排组装的多个介质插入,这会形成介质壁。图106示出了结合在一起的多个壁,其具有狭槽以允许进入进行清洁和介质更换,并且在该情景中,狭槽(1)是连续的狭槽,即,结合在一起的。图107示出了整体过滤器壁的3D图像,其也示出了(1)在狭缝中行进以清洁介质插入的车辆,和(2)连接至车辆的真空源。图108示出了具有放置在中央的真空管道的组件的侧面,图
109图示了过滤器壁的正面端视图,图110图示了过滤器壁的后侧视图。
[0176] 车辆在图111中示出,其中(1)是真空进口区域,(2)是受驱动的驱动轮,其在本示例中经由2个轴(5)连接,(3)是受驱动阀门带,其使真空转向至特定区域,(4)是当前正打开以进行清洁的真空区域,以及(5)是驱动轴。图112图示了车辆(1)就位并装上齿轮的轮廓(2)。车辆一旦放置在过滤器插入上方,就通过使用压缩力将其自身固定夹在介质上,接着将真空引向介质内的单个室并且一旦清洁,然后将真空引向另一个室以进行随后的清洁。车辆在通道内移动,由于通道直接链接,所以整个工艺是连续的工艺,可花费1分钟至10000分钟之间的时间来完成整个周期,但通常可花费100-200分钟来完成发送的清洁周期。
[0177] 本发明的另一个实施例是额外的设备选项,其可在主风扇工艺的出口之后安装并且是为FMCG制造商特别设计的,这些FMCG制造商希望通过利用地热源来减少HVAC能量要求从而减少其电力成本和相应的二碳足迹。该系统由连接至地热源的空气冷却器组成,其基本上类似于家用地热加热系统,但相反的是用于冷却离开实用系统的空气。
[0178] 对于HVAC系统已经安装在该系统中的FMCG制造场所,其可与现有的HVAC系统一同工作。对于还没有HVAC能力并且工厂经理希望符合更严格的QA标准(主要涉及昆虫和害虫污染风险)以及在闭门政策下操作其生产设施的场所,该系统为这些场所提供低成本环保的整个HVAC解决方案,其完全利用四段式HEPA过滤技术。系统控制接口连续地监测内部和外部空气温度以及湿度水平并且连续地调节地热能源环路与外部和内部空气恢复系统之间的流率以确保最低可能的能源使用量以及基本上允许公司在不考虑外部天气条件的情况下连续地实现高达100%的空气循环。提供无灰尘生产环境不仅为与员工创建健康的环境而且也证明大大地减少了员工流失率并且增加了员工生产率。对于在其生产工艺中使用SAP的FMCG公司,在受控制的湿度环境下运行转换器还会提高生产效率,大大地减少清洁工作量需要。
[0179] 该系统基于ISO 6346海运集装箱标准是形成模块化过滤器即插即用平台技术的一部分。对于具有现有过滤装备的客户,该系统技术也可取决于装备规格与现有工厂一起安装,而不需要升级到下一代过滤器装备平台。
[0180] 使用HEPA空气过滤系统并且在闭门政策下操作的所有现代FMCG制造场所都将已调节处理的空气循环回到工厂中。通常,在生产区域与外部环境之间总会有2组门,具有多个昆虫和害虫陷阱以便减少生产污染风险。尿布转换器通常从生产区域移除30-40000CMH,这些空气需要由“新”空气代替。为了避免外部空气在送进工厂中之前的处理费用,通常,已经从生产区域移除的已调节处理的空气会再次使用以便减少空气调节能源要求。在这种情况下,从转换器工艺移除的空气穿过由HEPA过滤技术组成的四段式过滤器系统,其移除99.999%的灰尘颗粒至0.3微米,接着再将空气送回至工厂中。从生产区域带走的空气在
40-45%的相对湿度下通常约为24摄氏度。
[0181] 然而,如图113所示,在空气已经穿过尿布转换器和风扇时,排出的空气通常超过35℃,并且在某些情况下,还记录过超过60℃的温度。对于需要加热的制造场所,这是理想的,因为这节约或者甚至消除了额外的加热成本。然而,在夏季期间,以及对于位于接近赤道的工厂来说,在全年,这种较高空气温度不幸的是在再次进入回到生产区域之前需要额外的能量来冷却。通常,HVAC控制系统会监测内部和外部空气温度以及湿度水平并且计算减少过滤器出口的温度的成本,与对外部空气除湿和相应地调节空气容量的成本做比较,以便获得最佳能源使用量。图114图示了一种情景,其中(1)是连接至卫生转换器的过滤器,(2)是主系统风扇,(3)是主系统风扇的出口点,其被引向制冷装置,(4)是制冷装置,类似于轿车或HVAC系统中使用的标准散热器,(5)是从系统排出的空气,其直接被进料回工厂中或者经由二次HVAC系统进料回工厂中,(6)是地热系统的输出回路,(7)是系统和热交换器,(8)是地热管道结构,其通常安装为:或者A、通过使用钻探方法安装在较低深度处,或者B、通过移除表层土、添加管道结构并且代替表层土或者通过使用挖沟方法安装,或者C、安装在诸如湖泊、河流或池塘等现有水系中。
[0182] 如果过滤器出口空气可在被送回到HVAC系统之前通过使用地热源冷却,那么可节约大量能源成本并且从而减少二氧化碳排放。图116和图117概述了全球的地面温度。可清楚的看到,即使是接近赤道(赤道通常具有约为25-29℃的地面下地热源)的生产场所也可有利地使用系统接口来减少较大比例的HVAC成本。
[0183] 图115概述了位于接近赤道的生产场所中的常见情景。在该情景中,该场所还未安装空气循环,因此安装HVAC系统的成本是不合理的,结果就是因素温度通常很高。在这种情景下工厂工人希望打开工厂门,然而,响应于由于成品中昆虫污染而导致的越来越多的客户抱怨,工厂经理又希望保持工厂门关闭。图115概述了在24小时期间的温度分析,其中X轴线图示了根据24小时时钟的小时,而Y轴线图示了摄氏温度。(1)表示当工厂经理在现场并且确保所有门都保持关闭时一天中的工厂温度变化。(2)表示当工厂经理不在现场并且工厂工人打开所有门允许空气在工厂中自然通风时,一天中的工厂温度变化。(3)图示了当地池塘的温度,池塘有3米深,位于距离工厂50米的地点,包含平均约10500吨水,(4)图示了当地河流的温度,河流位于距离工厂550米的地点,2米深,(5)图示了测试洞的温度,测试洞的深度保持为36.5米。
[0184] 过滤器系统的另一个实施例是安装包括数据收集系统的新的控制和监控技术,数据收集系统具有来自多个工艺的进料和视频摄像机监控系统。数据管理在多种系统上执行,即,(1)经由互联网直接远程进入,(2)经由类似于Drop-box(下拉框)的系统在本地储存系统与互联网储存系统之间自动同步,(3)本地储存能够经由远程进入提取特定数据段,(4)本地储存能够经由远程进入提取特定数据段,其中数据一旦变为预定的年龄或者数据储存能力变得有限时储存的数据就会被删除。数据可被分析并且进料回去修改过滤器工艺,进料回去的位置可以在实用系统的位置,或者在与实用系统连接的生产线上,或者在其它位置(例如维护经理办公室)但仍在同一现场、非现场或甚至是离岸。
[0185] 总系统在图118和图119中概述,其中(1)是阶段1过滤器工艺,(2)是阶段2过滤器工艺,(3)是阶段3过滤器工艺,(4)是阶段4过滤器工艺,(5)是辅助区域,旋风器和阀门位于辅助区域,(6)是电力和控制房间,(7)是进入第二水平的进口区域,(8)是风扇集装箱,(9)是OEM集装箱,(10)是视频监控摄像机,(11)是数据接口位置,(12)是压力传感器位置,(13)是温度传感器位置,(14)是真空传感器位置,(15)是可能的湿度传感器位置。图119中图示的是(1)连接至互联网的计算机终端,其连接至过滤器监控网站,实时过滤器数据输入过滤器监控网站中,这通常具有进入通行码、VPN、pin(个人识别号码)生成器保护或类似物,其中(2)是连接至互联网的计算机终端,其连接至实用系统监控网站,历史过滤器数据输入过滤器监控网站中,这通常具有进入通行码、VPN、pin生成器保护或类似物,其中(3)是连接至互联网的计算机终端,其连接至过滤器监控网站,实时过滤器数据输入过滤器监控网站中并且摄像机图像和控制信号被给回至过滤器,这通常具有进入通行码、VPN、pin生成器保护或类似物,其中(4)是互联网,也称为万维网WWW,其中(5)是经由互联网的数据交换连接,本地数据在这里与储存在另一个位置(22)的数据同步,这可例如由诸如drop-box等服务提供商来执行,其中(6)是从本地实用计算机系统至互联网的数据交换连接,其中(7)是本地实用计算机系统/PLC,其中(8)是数据储存系统,通常是具有大容量的硬盘驱动器或类似物,容量的范围可以是1GB至1000TB,但通常可为约5TB,在这里记录来自多个摄像机的视频图像,并且在这里视频图像在超过特定年龄后就被删除或者当储存容量变满时图像就被删除,其中(9)是数据储存系统,通常是硬盘驱动器或类似物,其局部地储存工艺数据,诸如振动、温度、湿度水平、RPM(每分钟转数)水平、振动水平、周期频率、E-Stop交换、门的打开、压缩空气中的压力水平、真空水平,其中(10)是来自多个摄像机系统的进料,其中(11)是来自多个真空传感器的进料,其中(12)是来自多个压力传感器的进料,(26)是来自振动传感器的进料,其中(13)是来自多个温度传感器的进料,其中(14)是来自诸如VFD RPM控制等多个数据流的进料,其中(15)是来自多个湿度传感器的进料,其中(16)是温度接口,其中(17)是压力接口,其中(18)是振动接口,其中(19)是湿度接口,其中(20)是二次数据接口,其中(21)是真空接口,其中(22)是储存系统,其中该储存系统通常经由互联网与储存在实用系统的另一个位置的数据连接并且具有同步能力,这可例如由诸如drop-box等服务提供商执行,(23)是视频接口至互联网的直接链接,以允许实时视频监控,其中(24)是观察和控制方法,诸如位于或接近实用系统的触屏显示器,其中(25)是观察和控制方法,诸如位于或接近生产系统的触屏显示器,实用系统连接至该生产系统并且可集成到生产系统电力和控制架构中。
[0186] 如果出现火灾或类似事件,那么也可在实用系统内的或接近实用系统的另一个位置添加和储存额外的储存系统(8)和(9),以提供数据存取。相似地,对于数据飞行记录器,数据储存装置可安装在壳体内,其具有防火性质。
[0187] 上文提到的系统是十分独特的,这是因为如果实用系统不连接至互联网,那么数据将仍储存在本地并且当再次连接至互联网时,还可自动地进行数据同步。储存的数据对于本地操作和过滤器制造商具有很大的价值,作为对根本框架的更好的工艺理解以便作出恰当的工艺决定。直接存取当前和历史数据并且使其呈现为容易理解的形式(诸如图形表示法)以便理解工艺趋势,这允许作出明智建议以促进工艺配置和设置,以及对过滤介质更换的建议。可添加额外的SPC(统计工艺控制)包来分析收到的工艺数据。
[0188] 这种接口还可与非现场和/或离岸位置一起使用,这不仅可监测实用工艺还可监测控制器
[0189] 过滤器系统的另一个实施例是通过VPN或其它类似装置来限制进入系统。
[0190] 过滤器系统的另一个实施例是安装摄像机镜头清洁系统,这通常是安装空气喷射系统,清洁空气在空气喷射系统处供应至摄像机镜头。从自然通风空气送到过滤器的空气进料穿过二次过滤器,然而,可安装额外的风扇来增加气流或可使用的压缩空气。还可使用其他清洁方法,诸如旋转镜头盖和/或诸如刷洗等机械清洁工艺。
[0191] 过滤器设计的关键实施例是称为“生态”接口的新集成呼叫系统。现在通常是如果出现了问题,实用系统仍继续运行至操作员可关闭电源的点。这就希望能减少任何的能源消耗并且随着过去30年转换器技术的发展,现在有了大量关于生产问题的“电气地”可用数据,“智能”接口能够理解生产区域的活动并且相应地管理实用系统以减少能源消耗。
[0192] 在实际物理生产工艺中,典型的卫生生产工艺会出现非常大比例的问题。这些问题中的许多都涉及胶水积累、原材料变异、原材料追踪问题,这最终导致原材料堵塞和/或原材料破损。当出现这种事件时,问题通常由电子传感器获得,随后就关闭生产工艺。每次关闭通常都有与解决问题和启动产品工艺相关的限定的工作量。
[0193] 与正面带工艺有关的问题通常在1-2分钟内解决,与腿袖工艺有关的问题通常在5-10分钟内解决,破坏诸如腿袖等二次原材料流的顶部薄板破损则可花费10-15分钟来解决。通过从生产设备接收关于生产停止原因的数据,可将该数据与维修数据的大概时间要求一起分析,并且可作出关于停机时常的时间预测。
[0194] 一旦计算出估计的启动时间,相应的实用系统就可关机。相应的实用系统可指整个系统,然而,关闭整个工艺可导致额外的工艺问题(诸如将材料保持在真空壳上的切割和滑动工艺),所以在某些示例中,仅关闭部分系统。
[0195] 实用系统在限定的时间再次启动,这可导致不希望的影响,因为工人们还在生产区域。为了抵消这个潜在的负面影响,可安装二次阀门系统以允许在生产开始时迅速启动。还可使用其他数据输入来理解生产工艺的实际状态,诸如安全门的关闭和防止在生产区域中的运动检测器。
[0196] 典型的情景是:
[0197] i.尿布腿袖网破坏。
[0198] ii.实用系统从实用系统的数据库中的数据知道核心风扇可在不经历任何工艺问题的情况下关闭。因此核心风扇被关闭。
[0199] iii.实用系统从实用系统的数据库中的数据知道输送带真空风扇可在当生产系统处于静止模式(气流为其通常气流的20%)时在没有任何明显负面影响的情况下关闭。因此输送带风扇关闭为其通常气流的20%。
[0200] iv.实用系统从实用系统的数据库中的数据知道工艺真空风扇可在静止模式(气流为其通常气流的65%)下在没有任何明显负面影响的情况下关闭。因此工艺真空风扇关闭为其通常气流的65%。
[0201] v.实用系统从数据库中的数据知道维修腿袖网要花费10-15分钟。在开始的9分钟,系统基本上保持睡眠模式。
[0202] vi.在11分钟之后,实用系统检测安全门处于被关闭的工艺中,这种信号表明生产线很可能在短时间内启动,因此,主风扇增加至80%的生产工艺值,等待进一步的信号,输送带真空和核心真空上升至其通常气流的50%(在运动检测器在维修工艺期间没有在转换器区域周围感测到活动的情景下,系统会假设员工已经去休息并且不会再次活跃该阶段直到员工回来为止。
[0203] vii.一旦所有门都关闭,运动检测器检测操作员正走向主控制面板,操作员通常在主控制面板处启动转换器。当操作员距离控制面板设定距离时,例如5米,系统使所有风扇回到通常的生产水平。
[0204] viii.一旦启动警报完成警报周期,所有脱机实用系统以恰当的速度运行并且气流得到平衡。
[0205] 随着对能源节约的继续关注,实用系统的另一个实施例是集成能源储存系统。随着能源成本上升并且VFD技术变得越来越常见,存在新的方法来使能源返回系统。
[0206] 当尿布转换器关闭时,通常实用系统内有多个旋转元件(诸如风扇)储存了相应的能量作为动能。此外,在流过实用系统的空气中也有动能。在现有的系统中,只要关闭电源,空气和风扇就会慢慢地停下来。
[0207] 本发明的一个实施例是回收这种能量并且当实用系统再次启动时再次使用该能量。该能量可储存在机械装置中,并且更优选地储存在电气装置中,并且更优选地储存在由电池组成的电气装置中,并且更优选地储存在由电容器组成的电气装置中。
[0208] 本发明的另一个实施例是使所有实用系统包括到海运集装箱概念中。图120图示了该概念的特定实施例,其中(1)是海运集装箱框架,(2)是打包机,但也可是聚热压实机、压球机或任何压紧装置,(3)是分离装置,其中(6)是空气/产品进料,(7)是产品出料,(4)是风扇从(3)移除的空气,(5)是具有进入空气(8)和出口空气(9)的过滤装置。所有系统都保持在具有模块化即插即用实用接口的海运集装箱形式内,其中用在海运行业中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、ISO 1496-1和ISO 55.180.10中的标准纲要的所有海运集装箱,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。
[0209] 其他实施例包括如上文所述的在海运集装箱概念中包括空气分离器(用于移除空气流中的颗粒),其中,此外空气分离器集装箱可放置在打包机上方并且集装箱框架可用作最终结构的集成部件,其中最终结构也包括夹层、走道和楼梯。
[0210] 其他实施例包括如上文所述的在海运集装箱概念中包括聚热压实机,其中,此外空气分离器集装箱可放置在打包机上方并且集装箱框架可用作最终结构的集成部件,其中最终结构也包括夹层、走道和楼梯。
[0211] 其他实施例包括如上文所述的在海运集装箱概念中包括压球机,其中,此外空气分离器集装箱可放置在打包机上方并且集装箱框架可用作最终结构的集成部件,其中最终结构也包括夹层、走道和楼梯。
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