專(zhuān)利名稱(chēng)：貨運(yùn)集裝箱查詢(xún)裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種貨運(yùn)集裝箱查詢(xún)裝置和方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，具有多種不同的貨運(yùn)集裝箱查詢(xún)裝置和方法，其中，樣本空氣在貨運(yùn)集裝箱 內(nèi)循環(huán)，然后被抽出用以通過(guò)任何合適的檢測(cè)裝置進(jìn)行后續(xù)的分析，所述檢測(cè)裝置能夠檢 測(cè)樣本空氣中所關(guān)心的特定目標(biāo)物質(zhì)(例如，炸藥或生物制劑)。美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. US2010/0050750公開(kāi)了一種貨運(yùn)集裝箱查詢(xún)裝置和方法， 其中對(duì)貨運(yùn)集裝箱進(jìn)行了改動(dòng)，從而包括位于貨運(yùn)集裝箱一端的門(mén)中的入口和出口空氣導(dǎo) 管。外部風(fēng)扇使樣本空氣在貨運(yùn)集裝箱內(nèi)循環(huán)，移走樣本空氣用于分析，然后使空氣返回到 貨運(yùn)集裝箱?？稍O(shè)置用于使貨運(yùn)集裝箱及其內(nèi)容物振動(dòng)的裝置以幫助將可能存在于貨運(yùn)集 裝箱的內(nèi)部上或其內(nèi)容物的外部上的目標(biāo)物質(zhì)移到樣本空氣中。美國(guó)專(zhuān)利No. 4，580，440公開(kāi)了一種貨運(yùn)集裝箱查詢(xún)裝置和方法，其中貨運(yùn)集裝 箱包括位于貨運(yùn)集裝箱的頂部中的入口 /出口端口，壓縮空氣通過(guò)所述端口被臨時(shí)注入到 貨運(yùn)集裝箱中，以攪動(dòng)貨運(yùn)集裝箱內(nèi)可能含有樣品物質(zhì)的灰塵。然后，可將取樣管連接于所 述端口以從貨運(yùn)集裝箱中抽取樣本空氣?？稍O(shè)置用于使貨運(yùn)集裝箱及其內(nèi)容物振動(dòng)的裝置 以幫助將可能存在于貨運(yùn)集裝箱的內(nèi)部上或其內(nèi)容物的外部上的目標(biāo)物質(zhì)移到樣本空氣 中。美國(guó)專(zhuān)利No. 6，823，714公開(kāi)了一種貨運(yùn)集裝箱查詢(xún)裝置和方法，其中對(duì)貨運(yùn)集 裝箱的底部進(jìn)行了改動(dòng)，從而包括形成貨運(yùn)集裝箱的底部中的氣室的空氣分配板。外部風(fēng) 扇使樣本空氣在貨運(yùn)集裝箱內(nèi)循環(huán)，移走樣本空氣用于分析，然后使樣本空氣返回到貨運(yùn) 集裝箱。美國(guó)專(zhuān)利No. 5，347，845公開(kāi)了一種貨運(yùn)集裝箱查詢(xún)裝置和方法，其中對(duì)貨運(yùn)集 裝箱的側(cè)部進(jìn)行了改動(dòng)，從而包括被薄膜片密封覆蓋的開(kāi)口，所述薄膜片可以被氣體分析 器探針刺破，用于檢測(cè)貨運(yùn)集裝箱內(nèi)的空氣中的目標(biāo)物質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，貨運(yùn)集裝箱查詢(xún)裝置可包括貨運(yùn)集裝箱，其中貨運(yùn)集裝箱可包括空 氣輸送管狀框架構(gòu)件，所述空氣輸送管狀框架構(gòu)件能夠操作以接收輸入空氣并將輸入空氣 傳輸?shù)剿鲐涍\(yùn)集裝箱的內(nèi)部，或者能夠操作以從貨運(yùn)集裝箱的內(nèi)部接收樣本空氣。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述空氣輸送管狀框架構(gòu)件可以包括具有空氣輸入外部端 口和空氣輸入內(nèi)部端口的空氣輸入管狀框架構(gòu)件，所述空氣輸入外部端口能夠操作以接收輸入空氣，所述空氣輸入內(nèi)部端口能夠操作以輸送輸入空氣到貨運(yùn)集裝箱的內(nèi)部。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述空氣輸送管狀框架構(gòu)件可以包括具有樣本空氣輸出內(nèi)部端口和樣本空氣輸出外部端口的樣本空氣出口管狀框架構(gòu)件，所述樣本空氣輸出內(nèi)部端 口能夠操作以從集裝箱的內(nèi)部接收樣本空氣，所述樣本空氣輸出外部端口能夠操作以從樣 本空氣出口管狀框架構(gòu)件接收樣本空氣。在另一個(gè)實(shí)施方式中，貨運(yùn)集裝箱可包括空氣輸入管狀框架構(gòu)件和樣本空氣出口 管狀框架構(gòu)件；這兩個(gè)管狀框架構(gòu)件可以包括貨運(yùn)集裝箱的公共壁的一部分；或者所述管 狀框架構(gòu)件可以包括貨運(yùn)集裝箱的相應(yīng)不同壁的一部分。在另一個(gè)實(shí)施方式中，查詢(xún)裝置可包括振動(dòng)裝置，所述振動(dòng)裝置能夠操作以對(duì)頂 壁關(guān)于該頂壁的縱向中線(xiàn)施加周期性側(cè)向搖動(dòng)，其中所述側(cè)向搖動(dòng)用來(lái)在貨運(yùn)集裝箱的頂 壁中在與所述縱向中線(xiàn)至少大體成大約直角的方向上激發(fā)出偶次諧波。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明可包括利用一個(gè)或多個(gè)上述查詢(xún)裝置查詢(xún)貨運(yùn)集裝 箱的內(nèi)部的方法。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的上述概要不是要闡述所有其目的、特征、優(yōu)點(diǎn)、特性、結(jié)構(gòu)、材 料、方法和過(guò)程；因?yàn)橛需b于這里的公開(kāi)內(nèi)容，在下附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明的這些和 進(jìn)一步的目的、特征、優(yōu)點(diǎn)、特性、結(jié)構(gòu)、材料、方法和過(guò)程對(duì)本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員是直接或本質(zhì)上公開(kāi)的


圖1是貨運(yùn)集裝箱10的外部的透視圖，示出了安裝在其中的外部端口 28 ；圖2是沿圖1的線(xiàn)2-2所取的集裝箱10的透視橫截面圖；圖3是圖2的圓圈部分的放大視圖；圖4是圖1的圓圈部分的放大視圖；圖5是與圖4相似的視圖，示出了外部端口 28的另一實(shí)施方式；圖6是集裝箱10移除了其頂壁13時(shí)的俯視正視圖，示出了集裝箱10內(nèi)的空氣流 57，并且還示出了在通過(guò)兩個(gè)管狀框架構(gòu)件21a、21b查詢(xún)集裝箱10的過(guò)程中所使用的各種 輔助裝置；圖7是集裝箱10移除了其頂部時(shí)的俯視正視圖，示出了集裝箱10內(nèi)的空氣流58， 并且還示出了在通過(guò)一個(gè)管狀框架構(gòu)件21b查詢(xún)集裝箱10的過(guò)程中所使用的各種輔助裝 置，其中所述一個(gè)管狀框架構(gòu)件21b被分隔器56分為空氣輸入管狀框架構(gòu)件60和樣本空 氣輸出管狀框架構(gòu)件61 ；圖8是示出了下沉的湍流空氣射流的形狀對(duì)其速度的影響與距離之間關(guān)系的曲 線(xiàn)圖；圖9A-9D是對(duì)于頂壁13的基頻諧振和前三次諧波(N = 2、3、4)，集裝箱10的頂壁 13的豎直運(yùn)動(dòng)的特性范圍的示意性圖示；圖10是振動(dòng)裝置75的示意性透視圖；圖11是在其壁13-15中具有端口 85_92的集裝箱10的透視圖；以及圖12是沿圖11的線(xiàn)12-12所取的集裝箱10的透視圖。
具體實(shí)施例方式貨運(yùn)集裝箱10現(xiàn)在參照附圖，在港口、機(jī)場(chǎng)以及其他貨運(yùn)設(shè)施存在的世界性的嚴(yán)重問(wèn)題是，貨運(yùn) 集裝箱10可能含有不許可的物質(zhì)，如違禁物、毒品、炸藥、生物武器物質(zhì)或放射性物質(zhì)。因此，需要將有效地對(duì)來(lái)自集裝箱10的樣本空氣進(jìn)行任何不許可物質(zhì)查詢(xún)的裝 置和方法。所謂查詢(xún)，指的是來(lái)自集裝箱10內(nèi)的樣本空氣可以從集裝箱10接收，使得來(lái)自 樣本空氣中的不許可物質(zhì)的任何氣體或任何空載微粒均可通過(guò)任何合適的檢測(cè)裝置53進(jìn) 行收集、觀測(cè)、識(shí)別、檢查、測(cè)試或分析。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)說(shuō)到檢測(cè)裝置53可操作用以檢測(cè)樣本空氣中的任何不許可物質(zhì)時(shí)， 指的是檢測(cè)裝置可操作以收集任何這種不許可物質(zhì)，并且可操作以觀測(cè)、識(shí)別、檢查、測(cè)試 或分析任何這種不許可物質(zhì)。來(lái)自不許可物質(zhì)的這些空載微粒可稱(chēng)作“含有目標(biāo)物質(zhì)的空載微?！?，并且可以是 任何液體、固體、有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、生物材料或非生物材料或其混合物。含有目標(biāo)物質(zhì)的空載 微粒可以包括或者不包括除了目標(biāo)物質(zhì)之外的物質(zhì)。術(shù)語(yǔ)“空氣”是廣義使用的，因此其可以是除空氣之外的任何氣體或氣體混合物。在下面的描述中，通過(guò)非限制性示例，本發(fā)明的裝置和方法將被公開(kāi)成與典型的 遠(yuǎn)洋貨運(yùn)集裝箱10 —起使用。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的裝置和方法可與任何類(lèi)型的 貨運(yùn)集裝箱10 —起使用，遠(yuǎn)洋的或者非遠(yuǎn)洋的，大的或小的，并且該貨運(yùn)集裝箱10具有至 少部分地包括管狀框架構(gòu)件19-23的框架18。管狀框架構(gòu)件19-23可具有任何幾何或非幾何的橫截面構(gòu)造，如正方形、矩形或 圓形。如從圖1中看到的，集裝箱10可包括底部12、頂壁13、一對(duì)側(cè)壁14、后壁15、前壁 16以及框架18，前壁16可配備有一個(gè)或多個(gè)門(mén)17。集裝箱10的結(jié)構(gòu)剛性和形狀可以至少部分地通過(guò)其框架18來(lái)提供。其框架18 可以具有任何適當(dāng)?shù)某叽?、形狀和?gòu)造，并可包括例如周邊的左側(cè)、后側(cè)、前側(cè)以及后側(cè)底 部框架構(gòu)件19 ；位于集裝箱10的四個(gè)拐角中的每一個(gè)處的拐角框架構(gòu)件20 ；左側(cè)和右側(cè) 頂部的側(cè)部框架構(gòu)件21a、21b，前側(cè)頂部框架構(gòu)件22，以及后側(cè)頂部框架構(gòu)件23?？蚣軜?gòu) 件19-23可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞竭B接在一起，例如通過(guò)焊接或通過(guò)使用緊固件。頂部的側(cè) 部框架構(gòu)件21a、21b可包括其相應(yīng)的集裝箱10的側(cè)壁14的一部分。任何或所有框架構(gòu)件19-23可由管狀材料制成，例如管狀框架構(gòu)件21a、21b。雖然 底部框架構(gòu)件19示出為包括I形梁，但底部框架構(gòu)件19可由管狀材料制成。集裝箱10的壁13-15典型地可包括波紋材料24，該波紋材料24可以任何適當(dāng)?shù)?方式緊固于框架18，例如通過(guò)焊接或通過(guò)使用緊固件。集裝箱10典型地可包括位于貨物26的頂部與集裝箱10的頂壁13的內(nèi)側(cè)之間的 未使用頂部空間25。頂部空間25的尺寸是可以改變的，這取決于貨物26在集裝箱10內(nèi)堆 疊得多高。然而，即便當(dāng)集裝箱10名義上裝滿(mǎn)了貨物26，頂部空間25 —般也將是存在的， 因?yàn)榧b箱10中的貨物26將集裝箱10完全充滿(mǎn)到其頂壁13的情況可能是較少見(jiàn)的。集裝箱10典型地還可包括位于貨物26與集裝箱10的側(cè)壁14、后壁15或前壁16 中的一個(gè)或多個(gè)之間的一個(gè)或多個(gè)側(cè)部空間27。此外，如果壁14-16中的一個(gè)或多個(gè)包括波紋材料24，那么即使貨物26延伸到壁14-16中的一個(gè)或多個(gè)，也可通過(guò)波紋材料24的凹 入部分在貨物26與相鄰的壁14-16之間提供側(cè)部空間27。將理解，如果有辦法接收來(lái)自集裝箱10的頂部空間25或側(cè)部空間27的樣本空 氣，那么將使得來(lái)自集裝箱10中的任何不許可物質(zhì)的樣本空氣中的任何氣體或任何空載 微粒都可以通過(guò)任何適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置53進(jìn)行收集、觀測(cè)、識(shí)別、檢查、測(cè)試或分析。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果框架構(gòu)件19-23中的任何一個(gè)是管狀的，那么一個(gè)或多個(gè)這種框 架構(gòu)件19-23可用作空氣輸送管狀框架構(gòu)件19-23或空氣導(dǎo)管19-23，用以(a)接收來(lái)自 集裝箱10的頂部空間25或側(cè)部空間27內(nèi)的樣本空氣，用于通過(guò)任何適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置53 進(jìn)行收集、觀測(cè)、識(shí)別、檢查、測(cè)試或分析；(b)將新鮮空氣傳送到集裝箱10的內(nèi)部66 ；或者 (c)將之前從集裝箱10接收的樣本空氣傳送到集裝箱10的內(nèi)部66 ( S卩，使這種樣本空氣循 環(huán)回到集裝箱10中)，從而幫助防止集裝箱10周?chē)沫h(huán)境被來(lái)自集裝箱10的內(nèi)部66內(nèi)、 可由樣本空氣攜載的任何不許可物質(zhì)的任何危險(xiǎn)物質(zhì)污染。在下面的討論中，通過(guò)非限制性示例，假定框架構(gòu)件21a、21b是可用作空氣導(dǎo)管 的管狀框架構(gòu)件21a、21b。然而將理解，這里關(guān)于管狀框架構(gòu)件21a和21b、關(guān)于它們的外 部和內(nèi)部端口 28和47以及關(guān)于使用構(gòu)件21a和21b及端口 28和47作為集裝箱查詢(xún)裝置 的一部分所進(jìn)行的所有相同或相似的論述，均可等同地應(yīng)用于可以是管狀的以及可用作空 氣導(dǎo)管的任何其他框架構(gòu)件19-20和22-23。每個(gè)管狀框架構(gòu)件21a、21b可具有頂側(cè)部20、底側(cè)部30、外側(cè)部31以及內(nèi)側(cè)部
32 ；并可限定有空氣腔41。典型的遠(yuǎn)洋貨運(yùn)集裝箱10的管狀框架構(gòu)件21a、21b的內(nèi)部尺寸在高度和/或?qū)?度上可以是大約5至7cm。結(jié)果，這種管狀框架構(gòu)件21a、21b可用作空氣導(dǎo)管，其可以能夠 將空氣每分鐘數(shù)千升的空氣沿其長(zhǎng)度軸向地輸送數(shù)米，并且僅具有適度的壓降。例如，如果管狀框架構(gòu)件21a、21b具有面積為大約49cm2的正方形內(nèi)部橫截面構(gòu) 造，那么可容易地計(jì)算出這樣的管狀框架構(gòu)件21a、21b將能夠?qū)⒋蠹s2，000升/分鐘的氣 流輸送6米的長(zhǎng)度，同時(shí)該長(zhǎng)度上的壓差僅為約0. 5mmHg。這種大小的空氣壓力差可以利用 加熱和通風(fēng)應(yīng)用中使用的類(lèi)型的傳統(tǒng)離心送風(fēng)機(jī)容易地產(chǎn)生。由于典型的遠(yuǎn)洋集裝箱10可具有大約50，000升這一量級(jí)的容量，所以很顯然，通 過(guò)使用管狀框架構(gòu)件21a、21b作為空氣導(dǎo)管可以在非常短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)來(lái)自集裝箱10 的非常大體積的樣本空氣的查詢(xún)。例如，如果樣本空氣的氣流以大約8，000升/分鐘的速 率由管狀框架構(gòu)件21a、21b傳輸?shù)綑z測(cè)裝置53，那么大約8，000升至大約24，000升體積的 樣本空氣可在大約1至3分鐘這樣短的時(shí)間內(nèi)被傳輸?shù)綑z測(cè)裝置。在每天可能處理數(shù)百件或甚至數(shù)千個(gè)集裝箱10的現(xiàn)代港口中，很顯然，在合理地 盡可能短的時(shí)間內(nèi)獲得大體積的來(lái)自每個(gè)集裝箱10的樣本空氣可能是重要的，以便增加 對(duì)每個(gè)集裝箱10進(jìn)行的針對(duì)不許可物質(zhì)的查詢(xún)的速度、靈敏度或精度，并增加在任意給定 時(shí)間內(nèi)可查詢(xún)的集裝箱10的數(shù)量。外部端口 28管狀框架構(gòu)件21a、21b可設(shè)有具有任何大小、形狀、尺寸、構(gòu)造和位置的任何適當(dāng) 的空氣輸送外部端口 28，用于提供管狀框架構(gòu)件21a、21b的空氣腔41與集裝箱10的外部 之間的流體連通。這里描述或示出的外部端口 28的所有各種實(shí)施方式都是非限制性的示例。任何特定的外部端口 28都可用來(lái)接收來(lái)自管狀框架構(gòu)件21a、21b的樣本空氣；用 來(lái)將新鮮空氣傳輸?shù)焦軤羁蚣軜?gòu)件21a、21b中；或者用來(lái)將之前從集裝箱10接收的樣本空 氣傳輸?shù)焦軤羁蚣軜?gòu)件21a、21b。應(yīng)當(dāng)理解，如果特定的外部端口 28是關(guān)于特定的管狀框架構(gòu)件(如管狀框架構(gòu)件 21a)描述或示出的，那么關(guān)于該外部端口 28的相同的論述和圖示將等同地適用于關(guān)于管 狀框架構(gòu)件21b的情況，反之亦然。外部端口 28可通過(guò)管狀框架構(gòu)件2la、2Ib的側(cè)部29_32中的任一個(gè)來(lái)接入管狀 框架構(gòu)件21a、21b的空氣腔41。當(dāng)特定的外部端口 28描述或示出為通過(guò)管狀框架構(gòu)件 21a、21b的側(cè)部29-92中特定的一個(gè)接入空氣腔41時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解該特定的外部端口 28如果 需要可以容易地修改為通過(guò)管狀框架構(gòu)件21a、21b的其他側(cè)部29-32中的任一個(gè)來(lái)接入空 氣腔41。盡管對(duì)兩個(gè)管狀框架構(gòu)件2la、2Ib中的每一個(gè)僅示出了一個(gè)外部端口 28，但是管 狀框架構(gòu)件21a、21b中的一個(gè)或多個(gè)可具有多于一個(gè)的外部端口 28。每個(gè)外部端口 28可位于沿著其相應(yīng)的管狀框架構(gòu)件21a、21b的長(zhǎng)度的任何適當(dāng) 的位置。如果管狀框架構(gòu)件21a、21b僅僅具有一個(gè)外部端口 28，那么如果期望使沿著管狀 框架構(gòu)件21a、21b的長(zhǎng)度的壓降最小化，將該外部端口 28沿著管狀框架構(gòu)件21a、21b的長(zhǎng) 度居中設(shè)置則可能是有利的。另一方面，如果特定的管狀框架構(gòu)件21a、21b具有多于一個(gè)的外部端口 28，那么 這些外部端口 28可以沿著管狀框架構(gòu)件21a、21b的長(zhǎng)度以任何期望的規(guī)則或不規(guī)則的間 隔設(shè)置，并可沿著管狀框架構(gòu)件21a、21b的長(zhǎng)度設(shè)置在任何適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｌ囟ü軤羁蚣軜?gòu) 件21a、21b的外部端口 28的數(shù)量、間隔以及位置可以根據(jù)適用的變量來(lái)選擇，適用的變量 例如集裝箱10和管狀框架構(gòu)件21a、21b的相應(yīng)的長(zhǎng)度和容量、期望多快地接收來(lái)自集裝箱 10的樣本空氣、以及可用的連接到外部端口 28的氣泵49、51的數(shù)量和尺寸。如圖4所示，最簡(jiǎn)單類(lèi)型的外部端口 28可包括位于管狀框架構(gòu)件21a的側(cè)部 29-32中的任一個(gè)中的端口孔42，例如在其外側(cè)部31中。端口孔42可包括任何合適的可 選的墊圈，用于提供與任何可與其相連的物體的密封，并且端口孔42可進(jìn)一步包括任何合 適的可選的可移除或不可移除的蓋子，用于防止雨水或外界物質(zhì)進(jìn)入到端口孔42中。外部端口 28的另一個(gè)實(shí)施方式在圖1-3中關(guān)于管狀框架構(gòu)件21b示出，并在圖4 中關(guān)于管狀框架構(gòu)件21a示出。這種外部端口 28可包括例如頂板33和底板34，該頂板33 和底板34可通過(guò)諸如焊接、粘結(jié)劑或緊固件的任何適當(dāng)?shù)姆绞骄o固于集裝箱10。頂板33的頂邊緣可緊固于管狀框架構(gòu)件21b的底側(cè)部30或外側(cè)部31 ；并且頂板 33的側(cè)邊緣可緊固于集裝箱10的側(cè)壁14的波紋材料24的相應(yīng)的相鄰波紋側(cè)部35或波紋 外部36。底板34的頂邊緣可緊固于頂板33的底邊緣；底板34的側(cè)邊緣可緊固于波紋材料 24的相應(yīng)的相鄰波紋側(cè)部35或波紋外部36 ；并且底板34的底邊緣可緊固于波紋材料24 的波紋內(nèi)部37。底板34可定位成使得其頂邊緣比其底邊緣進(jìn)一步遠(yuǎn)離波紋材料24的波紋 內(nèi)部37。頂板33和底板34以及波紋材料24的波紋側(cè)部35、波紋外部36和波紋內(nèi)部37的相鄰部分可形成外部空氣輸入/樣本空氣輸出空氣室40。從圖3中能夠最好地看到，空氣 室40的上端可通過(guò)在管狀框架構(gòu)件21b的底側(cè)部30中的端口 63而與管狀框架構(gòu)件21b 的空氣腔41流體連通。外部端口 28還可包括端口孔38，端口孔38可位于底板34中?？商娲?，端口孔 38可位于頂板33中。端口孔38可包括任何合適的可選墊圈39，用于幫助與任何可與其相連的物體形 成密封，并且可進(jìn)一步包括任何合適的可選的可移除或不可移除的蓋子，用于防止雨水或 外界物質(zhì)進(jìn)入到端口孔38中。如從圖4中最好看到的，底板34的向內(nèi)傾斜及其位于波紋材料24的一對(duì)相鄰的 波紋外部36之間的位置使得頂板33以及波紋材料24的所述一對(duì)相鄰的波紋外部36能夠 幫助防止雨水或外界物質(zhì)進(jìn)入到端口孔38中?，F(xiàn)在參照?qǐng)D5，示出了外部端口 28的另一種替代形式，其可包括可緊固在管狀框 架構(gòu)件21a的底側(cè)部30中的端口 64上的任何合適的管狀元件44，使得管狀元件44與管狀 框架構(gòu)件21a的空氣腔41流體連通。管狀元件44可具有任何適當(dāng)?shù)拇笮　⑿螤?、尺寸、橫 截面構(gòu)造、結(jié)構(gòu)和位置。管狀元件44可位于波紋材料24的一對(duì)相鄰的波紋外部36之間。管狀元件44的底部可以敞開(kāi)，從而形成經(jīng)由管狀元件44與管狀框架構(gòu)件21a的 空氣腔41流體連通的端口孔59?？商娲?，管狀元件44的底端可封閉，并且端口孔59可 位于在管狀元件44的側(cè)部中的一個(gè)中。端口孔59可包括任何合適的可選墊圈，用于幫助 與任何可與其相連的物體形成密封，并且可進(jìn)一步包括任何合適的可選的可移除或不可移 除的蓋子，用于防止雨水或外界物質(zhì)進(jìn)入到端口孔59中。內(nèi)部端口 47管狀框架構(gòu)件21a、21b可設(shè)有一個(gè)或多于一個(gè)的具有任何合適的大小、形狀、尺 寸、構(gòu)造和位置的任何合適的空氣輸送內(nèi)部端口 47，用于提供管狀框架構(gòu)件21a、21b的空 氣腔41與集裝箱10的內(nèi)部66之間的流體連通。這里描述或示出的內(nèi)部端口 47的所有各 種實(shí)施方式都是非限制性的示例。任何特定的內(nèi)部端口 47都可用來(lái)接收來(lái)自集裝箱10內(nèi)部66的樣本空氣，用來(lái)將 新鮮空氣傳輸?shù)郊b箱10的內(nèi)部66，或者用來(lái)將之前從集裝箱10接收的樣本空氣傳輸?shù)?集裝箱10的內(nèi)部66。應(yīng)當(dāng)理解，如果特定的內(nèi)部端口 47是關(guān)于特定的管狀框架構(gòu)件(如管狀框架構(gòu)件 21a)描述或示出的，那么關(guān)于該內(nèi)部端口 47的相同的論述和圖示將等同地適用于關(guān)于管 狀框架構(gòu)件21b的情況，反之亦然。內(nèi)部端口 47可通過(guò)管狀框架構(gòu)件2la、2Ib的側(cè)部29_32中的任一個(gè)來(lái)接入管狀 框架構(gòu)件21a、21b的空氣腔41。當(dāng)特定的內(nèi)部端口 47描述或示出為通過(guò)管狀框架構(gòu)件 21a、21b的側(cè)部29-32中特定的一個(gè)接入空氣腔41時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解該特定的內(nèi)部端口 47如果 需要可以容易地改變成通過(guò)管狀框架構(gòu)件21a、21b的其他側(cè)部29-32中的任一個(gè)接入空氣 腔41。每個(gè)內(nèi)部端口 47可位于沿著管狀框架構(gòu)件21a、21b的長(zhǎng)度的任何適當(dāng)?shù)奈恢?。?果管狀框架構(gòu)件2la、2Ib僅僅具有一個(gè)內(nèi)部端口 47，那么該內(nèi)部端口 47沿著管狀框架構(gòu)件 21a、21b的長(zhǎng)度居中設(shè)置可能是有利的，以使到內(nèi)部空間66的側(cè)向接入最大化。
另一方面，如果管狀框架構(gòu)件21a、21b具有多于一個(gè)的內(nèi)部端口 47，那么這些內(nèi) 部端口 47可以沿著管狀框架構(gòu)件21a、21b的長(zhǎng)度以任何期望的規(guī)則或不規(guī)則的間隔設(shè)置， 并可沿著管狀框架構(gòu)件21a、21b的長(zhǎng)度設(shè)置在任何適當(dāng)?shù)奈恢谩?nèi)部端口 47的數(shù)量、間隔 以及位置可以根據(jù)適用的變量來(lái)選擇，所述適用的變量如集裝箱10和管狀框架構(gòu)件21a、 21b的長(zhǎng)度和容量、期望多快地接收來(lái)自集裝箱10的樣本空氣、以及期望傳輸至集裝箱10 的輸入空氣在什么方向上和以什么方式掃過(guò)集裝箱10的內(nèi)部66。如圖3所示，最簡(jiǎn)單類(lèi)型的內(nèi)部端口 47可包括位于管狀框架構(gòu)件21b的側(cè)部 29-32中的任一個(gè)中的端口孔43，例如位于底側(cè)部30或內(nèi)側(cè)部31中。端口孔43可包括任 何合適的可選的墊圈，用于幫助形成與可與其相連的任何物體的密封，并且可進(jìn)一步包括 任何合適的可選的可移除或不可移除的蓋子，用于防止外界物質(zhì)進(jìn)入到端口孔43中。如圖3所示，內(nèi)部端口 47可進(jìn)一步包括具有任何合適的大小、形狀和構(gòu)造的可選 的被動(dòng)或主動(dòng)噴嘴48。如果內(nèi)部端口 47用來(lái)將新鮮空氣或者循環(huán)的樣本空氣傳輸?shù)郊b 箱10的內(nèi)部66，那么噴嘴48可以是空氣輸入噴嘴48，并且可用于例如以任何期望的預(yù)定 流動(dòng)方向或預(yù)定的流動(dòng)方式在集裝箱10內(nèi)(例如在集裝箱10的頂部空間25內(nèi)或者在其 一個(gè)或多個(gè)側(cè)部空間27內(nèi))引導(dǎo)任何從噴嘴48傳輸來(lái)的輸入空氣。為了更徹底的查詢(xún)集 裝箱10，噴嘴48還可用來(lái)例如給予它傳輸?shù)郊b箱10的內(nèi)部66的空氣以任何期望的預(yù)定 湍流特性。這種湍流空氣可有利于例如幫助集裝箱10的內(nèi)部66上的或貨物26的外部上 的任何不許可物質(zhì)的任何微粒被帶起在隨后從集裝箱10的內(nèi)部66接收的樣本空氣中；以 及幫助來(lái)自集裝箱10的內(nèi)部66中的任何不許可物質(zhì)的任何氣體與隨后從集裝箱10的內(nèi) 部66接收的樣本空氣混合。另一方面，如果內(nèi)部端口 47用來(lái)從集裝箱10的內(nèi)部66接收樣本空氣，那么噴嘴 48可以是樣本空氣輸出噴嘴48，并且可以用來(lái)例如從任何期望的流動(dòng)方向接收樣本空氣。 可替代地，這種內(nèi)部端口 47可以不具有噴嘴48。為了更徹底的查詢(xún)集裝箱10，噴嘴48可以構(gòu)造并設(shè)置成使得由它們傳輸?shù)郊b 箱10的內(nèi)部66的進(jìn)入空氣根據(jù)相關(guān)的因素而在可合理實(shí)現(xiàn)的程度上相對(duì)均勻地掃過(guò)集裝 箱10中的所有貨物26，所述因素例如為集裝箱10中的貨物26的屬性、量、形狀、包裝密度 和體積。每個(gè)噴嘴48可與一個(gè)或多個(gè)其他的噴嘴48具有或者不具有相同或相似的構(gòu)造； 排出空氣的每個(gè)噴嘴48可與一個(gè)或多個(gè)其他的噴嘴48在集裝箱10的內(nèi)部66內(nèi)以相同或 不同的流動(dòng)方向或流動(dòng)方式引導(dǎo)其輸送的空氣；并且從集裝箱10的內(nèi)部66接收樣本空氣 的每個(gè)噴嘴48可以不從與一個(gè)或多個(gè)其他的噴嘴48相同的流動(dòng)方向上接收樣本空氣。在圖2-3中示出了被動(dòng)噴嘴48。然而，也可以使用主動(dòng)噴嘴48，主動(dòng)噴嘴48具有 用于以任何期望的方向或方式主動(dòng)地移動(dòng)噴嘴48的任何合適的控制和構(gòu)造，使其可在集 裝箱10的內(nèi)部66內(nèi)(例如在其頂部空間25或側(cè)部空間27內(nèi))以任何期望的流動(dòng)方向或 流動(dòng)方式引導(dǎo)任何其傳輸?shù)目諝猓换蛘呤蛊淇蓮娜魏纹谕囊粋€(gè)或多個(gè)流動(dòng)方向從集裝箱 10的內(nèi)部66接收任何樣本空氣。利用兩個(gè)管狀框架構(gòu)件21a、21b進(jìn)行查詢(xún)現(xiàn)在參照?qǐng)D6，將描述通過(guò)使用兩個(gè)管狀框架構(gòu)件21a、21b進(jìn)行集裝箱10的查詢(xún)。 每個(gè)管狀框架構(gòu)件21a、21b可用作空氣輸入管狀框架構(gòu)件21a、21b或樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件21a、21b。示例而言，假定管狀框架構(gòu)件21a是空氣輸入管狀框架構(gòu)件21a，其可以用來(lái)將新 鮮空氣或之前已經(jīng)從集裝箱10接收的樣本空氣(即，循環(huán)的樣本空氣)傳輸?shù)郊b箱10 的內(nèi)部66。進(jìn)一步假定管狀框架構(gòu)件21b是樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件21b，其可以用來(lái)從 集裝箱10的內(nèi)部66接收樣本空氣；并且假定空氣輸入管狀框架構(gòu)件21a和樣本空氣輸出 管狀框架構(gòu)件21b都具有外部端口 28和內(nèi)部端口 47。任何合適數(shù)量的任何合適的氣泵49、51均可以任何適當(dāng)?shù)姆绞揭匀魏芜m當(dāng)?shù)慕M 合連接到空氣輸入管狀框架構(gòu)件21a和樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件21b的外部端口 28，以 將輸入空氣傳輸?shù)郊b箱10的內(nèi)部66，并從集裝箱10的內(nèi)部66接收樣本空氣。示例而言，圖6示出了一種集裝箱10，其中，空氣輸入管狀框架構(gòu)件21a具有一個(gè) 居中設(shè)置的空氣輸入外部端口 28和九個(gè)空氣輸入內(nèi)部端口 47。樣本空氣輸出管狀框架構(gòu) 件21b具有八個(gè)樣本空氣輸出內(nèi)部端口 47和一個(gè)居中設(shè)置的樣本空氣輸出外部端口 28。盡管在圖6中僅示出了一種形式的外部端口 28和內(nèi)部端口 47，但外部端口 28和 內(nèi)部端口 47可包括這里描述的任何一種實(shí)施方式的外部端口 28和內(nèi)部端口 47?？赡芷谕?的是將樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件21b的至少一些樣本空氣輸出內(nèi)部端口 47沿空氣輸出 管狀框架構(gòu)件21b的長(zhǎng)度定位成處于空氣輸入內(nèi)部端口 47沿著空氣輸入管狀框架構(gòu)件21a 長(zhǎng)度的位置中間的位置處，以便在貨物26上建立起更均勻的輸入空氣流，用于更有效地查 詢(xún)集裝箱10的內(nèi)部66。任何合適的輸入氣泵49均可向空氣輸入管狀框架構(gòu)件21a的空氣輸入外部端口 28提供正壓的輸入空氣。輸入氣泵49可包括可將輸入氣泵49的輸出端連接到空氣輸入外 部端口 28的任何合適的空氣輸入導(dǎo)管50。輸入空氣將通過(guò)空氣輸入管狀框架構(gòu)件21a的 空氣輸入內(nèi)部端口 47從空氣輸入管狀框架構(gòu)件21a傳輸?shù)截涍\(yùn)集裝箱的內(nèi)部66。樣本空氣通過(guò)樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件21b的樣本空氣輸出內(nèi)部端口 47從集 裝箱10的內(nèi)部66接收。樣本空氣從樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件21b的樣本空氣輸出外部 端口 28接收在集裝箱10的外部上。任何合適的輸出氣泵51均可連接到樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件21b的樣本空氣 輸出外部端口 28。輸出氣泵51可包括可將氣泵51的輸入段端連接到樣本空氣輸出管狀框 架構(gòu)件21b的樣本空氣輸出外部端口 28的任何合適的樣本空氣輸出導(dǎo)管50。來(lái)自輸出氣泵51的樣本空氣可通過(guò)任何合適的檢測(cè)裝置空氣導(dǎo)管54傳送到任何 合適的檢測(cè)裝置53。樣本空氣在集裝箱10內(nèi)的空氣流由氣流圖案57示出。檢測(cè)裝置53可包括輸出氣泵51、樣本空氣輸出導(dǎo)管52、檢測(cè)裝置導(dǎo)管54以及樣 本空氣循環(huán)導(dǎo)管55中的一個(gè)或多個(gè)。如果希望使來(lái)自檢測(cè)裝置53的樣本空氣循環(huán)回到集裝箱10中，那么可以設(shè)置從 檢測(cè)裝置53的輸出端到輸入氣泵49的輸入端的任何合適的樣本空氣循環(huán)導(dǎo)管55。如果樣 本空氣中存在來(lái)自貨物26的任何危險(xiǎn)的物質(zhì)，那么使樣本空氣循環(huán)回到集裝箱10中可能 是有利的。另一方面，如果不希望使樣本空氣循環(huán)回到集裝箱10中，那么可以除去樣本空 氣循環(huán)導(dǎo)管55，并且可將輸入氣泵49附近的新鮮環(huán)境空氣泵送到空氣輸入管狀框架構(gòu)件 21a 中。
如果樣本空氣不循環(huán)，那么檢測(cè)裝置53或輸出氣泵51的樣本空氣輸出可以排回 到大氣中，優(yōu)選地通過(guò)一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器，該過(guò)濾器去除可能存在于樣本空氣中的任何危 險(xiǎn)氣體、蒸汽或微粒。作為替代形式，可以除去輸入氣泵49和空氣輸入導(dǎo)管50，在這種情況下，可以?xún)H 僅通過(guò)輸出氣泵51來(lái)提供穿過(guò)集裝箱10的樣本空氣流。在這種情況下，如果希望樣本空 氣循環(huán)，那么可將樣本空氣循環(huán)導(dǎo)管55直接連接到空氣輸入管狀框架構(gòu)件21a的空氣輸入 外部端口 28。作為另一種替代形式，可以除去輸出氣泵51及其樣本空氣輸出導(dǎo)管52，在這種情 況下，可以?xún)H僅通過(guò)輸入氣泵49來(lái)提供穿過(guò)集裝箱10的樣本空氣流，并且可以將用于檢測(cè) 裝置53的檢測(cè)裝置導(dǎo)管54直接連接于樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件21b的樣本空氣輸出外 部端口 28。作為另一種替代形式，圖6和圖7的輸出氣泵51和檢測(cè)裝置53的位置可以互換， 使得檢測(cè)裝置53通過(guò)導(dǎo)管52連接于樣本空氣輸出外部端口 28，并且輸出氣泵51連接于 導(dǎo)管54、55。這種互換在例如下面的情況下可能是期望的，其中在樣本空氣中可能存在不 許可物質(zhì)的空載微粒，并且輸出氣泵51的構(gòu)造使得空載微?？赡軙?huì)撞擊并附著于輸出氣 泵51的旋轉(zhuǎn)部分，從而不期望地將空載微粒從樣本空氣中除去。這種互換在例如下面的情 況下也可能是期望的，其中被帶起在樣本空氣中的不許可物質(zhì)的任何空載微粒是微小的 (例如當(dāng)空載微粒是被帶起的微生物時(shí))，并且輸出氣泵51的構(gòu)造使得微小的空載微粒在 它們被輸出氣泵51的旋轉(zhuǎn)部分沖撞時(shí)會(huì)被破壞。因此，當(dāng)檢測(cè)裝置53從樣本空氣輸出外部端口 28接收樣本空氣時(shí)，檢測(cè)裝置可直 接從樣本空氣輸出外部端口 28接收樣本空氣，或者間接地從樣本空氣輸出外部端口 28接 收樣本空氣(例如，可以從其輸入端連接于樣本空氣輸出外部端口 28的氣泵51的輸出端 接收樣本空氣)。類(lèi)似地，當(dāng)輸出氣泵51從樣本空氣輸出外部端口 28接收樣本空氣時(shí)，輸出氣泵51 可直接從樣本空氣輸出外部端口 28接收樣本空氣，或者間接地從樣本空氣輸出外部端口 28接收樣本空氣(例如，可以從其輸入端連接于樣本空氣輸出外部端口 28的檢測(cè)裝置53 的輸出端接收樣本空氣)。利用一個(gè)管狀框架構(gòu)件2la、2Ib進(jìn)行查詢(xún)現(xiàn)在參照?qǐng)D7，將描述利用一個(gè)管狀框架構(gòu)件21a、21b進(jìn)行集裝箱10的查詢(xún)。任 一個(gè)管狀框架構(gòu)件21a、21b自身可用來(lái)對(duì)集裝箱10進(jìn)行查詢(xún)。示例而言，假定將僅使用管狀框架構(gòu)件21b來(lái)對(duì)集裝箱10進(jìn)行查詢(xún)?？梢钥吹?， 任何合適的分隔器56可以任何適當(dāng)?shù)姆绞桨惭b在管狀框架構(gòu)件21b的空氣腔41中任何合 適的位置，以將管狀框架構(gòu)件21b分隔成空氣輸入管狀框架構(gòu)件60和樣本空氣輸出管狀框 架構(gòu)件61。分隔器56可以具有任何合適的尺寸、形狀和物理構(gòu)造，并且可以與管狀框架構(gòu) 件21b的內(nèi)表面形成氣密密封。僅僅利用管狀框架構(gòu)件21a、21b中的一個(gè)進(jìn)行集裝箱10的查詢(xún)的好處在于，由于 與使用兩個(gè)全長(zhǎng)的管狀框架構(gòu)件21a、21b進(jìn)行集裝箱10的查詢(xún)相比，減小了其管狀框架構(gòu) 件60、61的軸向流動(dòng)長(zhǎng)度，因此沿著所使用的管狀框架構(gòu)件21a、21b的長(zhǎng)度的總的軸向壓 降可以最小化。
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此外，與使用兩個(gè)全長(zhǎng)的管狀框架構(gòu)件21a、21b進(jìn)行集裝箱10的查詢(xún)時(shí)相比，對(duì) 于任何給定的輸入或輸出氣壓，由于較短的管狀框架構(gòu)件60、61提供的流動(dòng)阻力較低，所 以穿過(guò)管狀框架構(gòu)件60、61的輸入空氣或樣本空氣的流動(dòng)速度可能期望地增加，從而如期 望地縮短了完全查詢(xún)集裝箱10的內(nèi)部66所需的時(shí)間。盡管分隔器56示出為將管狀框架構(gòu)件21b分成等長(zhǎng)的管狀框架構(gòu)件60、61，但是 分隔器在管狀框架構(gòu)件21b中可以設(shè)置在使得管狀框架構(gòu)件60、61不等長(zhǎng)的位置處。如圖7所示，空氣輸入管狀框架構(gòu)件61具有一個(gè)居中設(shè)置的空氣輸入外部端口 28 和四個(gè)空氣輸入內(nèi)部端口 47。樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件61具有四個(gè)樣本空氣輸出內(nèi)部 端口 47和一個(gè)居中設(shè)置的樣本空氣輸出外部端口 28。作為替代形式，每個(gè)外部端口 28可以不是居中設(shè)置在其相應(yīng)的管狀框架構(gòu)件60、 61中，并且對(duì)于管狀框架構(gòu)件60、61中的一個(gè)或兩個(gè)可以具有多于一個(gè)的外部端口 28。作 為另一種替代形式，管狀框架構(gòu)件60、61中的一個(gè)或兩個(gè)可以具有更少的或更多的內(nèi)部端 口 47，所述內(nèi)部端口 47可以沿著它們的相應(yīng)管狀框架構(gòu)件60、61的長(zhǎng)度彼此等距或不等距 地間隔開(kāi)。盡管在圖7中僅僅示出了一種形式的外部端口 28和內(nèi)部端口 47，但是外部端口 28和內(nèi)部端口 47可以包括這里描述的外部端口 28和內(nèi)部端口 47的任何實(shí)施方式。任何合適的輸入氣泵49均可通過(guò)任何合適的輸入導(dǎo)管50連接到輸入管狀框架構(gòu) 件60的輸入外部端口 28，以在其輸入外部端口 28處提供正的輸入氣壓。任何合適的輸出 氣泵51均可通過(guò)任何合適的輸出導(dǎo)管52連接到輸出管狀框架構(gòu)件61的輸出外部端口 28， 以在其樣本空氣輸出外部端口 28處提供負(fù)的輸出氣壓。用于來(lái)自集裝箱10的樣本空氣的 任何合適的檢測(cè)裝置53均可通過(guò)任何合適的取樣導(dǎo)管54連接于輸出氣泵51的輸出端。集 裝箱10內(nèi)的氣流由氣流圖案58表示。如果希望使來(lái)自檢測(cè)裝置53的樣本空氣循環(huán)回到集裝箱10中，那么可以設(shè)置從 檢測(cè)裝置53的輸出端到輸入氣泵49的輸入端的任何合適的循環(huán)導(dǎo)管55。如果樣本空氣中 存在來(lái)自貨物26的任何危險(xiǎn)的物質(zhì)，那么使樣本空氣循環(huán)回到集裝箱中可能是有利的。另 一方面，如果不希望使樣本空氣循環(huán)回到集裝箱10中，那么可以除去循環(huán)導(dǎo)管55，并且可 將輸入氣泵49附近的新鮮環(huán)境空氣泵送到輸入管狀框架構(gòu)件61中。如果樣本空氣不循環(huán)，那么檢測(cè)裝置53或輸出氣泵51可將樣本空氣排回到大氣 中，優(yōu)選通過(guò)一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器，所述過(guò)濾器去除可能存在于樣本空氣中的任何危險(xiǎn)氣體、 蒸汽或微粒。作為替代形式，可以除去輸入氣泵49和輸入導(dǎo)管50，在這種情況下，可以?xún)H僅通 過(guò)輸出氣泵51來(lái)提供穿過(guò)集裝箱10的樣本空氣流。在這種情況下，如果希望樣本空氣循 環(huán)，那么可將循環(huán)導(dǎo)管55直接連接到輸入管狀框架構(gòu)件60的輸入外部端口 28。作為另一種替代形式，可以除去輸出氣泵51及其輸出導(dǎo)管52，在這種情況下，可 以?xún)H僅通過(guò)輸入氣泵49來(lái)提供穿過(guò)集裝箱10的樣本空氣流，并且可以將用于檢測(cè)裝置53 的取樣導(dǎo)管54直接連接于輸出管狀框架構(gòu)件61的外部端口 28?？諝廨斎雰?nèi)部端口 47和空氣輸入噴嘴48的排放開(kāi)口 68的形狀現(xiàn)在將論述沒(méi)有噴嘴48的空氣輸入內(nèi)部端口 47中的排放開(kāi)口 68的形狀以及空 氣輸入噴嘴48中的排放開(kāi)口 68的形狀。示例性地，將在下面對(duì)沒(méi)有噴嘴48的空氣輸入內(nèi) 部端口 47中的排放開(kāi)口 68的形狀進(jìn)行討論，應(yīng)當(dāng)理解，相同的論述可以等同地適用于空氣輸入噴嘴48中的排放開(kāi)口 68的形狀?？諝廨斎雰?nèi)部端口 47的排放開(kāi)口 68可以具有任何合適的尺寸和形狀。例如，已 經(jīng)發(fā)現(xiàn)可能期望的是將輸入空氣射流從排放開(kāi)口 68傳輸?shù)郊b箱10的內(nèi)部66中，使得輸 入空氣射流行進(jìn)到內(nèi)部66中盡可能最長(zhǎng)的距離。這可能是期望的，因?yàn)檫@可以使充分地查 詢(xún)?nèi)魏谓o定集裝箱10的內(nèi)部66可能所需的空氣輸入內(nèi)部端口 47的數(shù)量最小化。此外，這 還可以增加內(nèi)部66內(nèi)可被任何給定的空氣輸入內(nèi)部端口 47所傳輸?shù)妮斎肟諝馍淞鞒浞謹(jǐn)?動(dòng)的面積，從而更好地查詢(xún)集裝箱10。通常，對(duì)來(lái)自集裝箱10的內(nèi)部66的樣本空氣進(jìn)行查詢(xún)的質(zhì)量和速度將作為輸入 空氣射流覆蓋內(nèi)部66的徹底程度的函數(shù)而增加；其中當(dāng)輸入空氣射流覆蓋內(nèi)部66的徹底 程度增大時(shí)，查詢(xún)的質(zhì)量和速度增加。這是因?yàn)椋绻斎肟諝馍淞鞑粡氐椎馗采w內(nèi)部66 的任何部分，那么來(lái)自?xún)?nèi)部66的樣本空氣可從集裝箱10中的所有不許可物質(zhì)中拾取任何 氣體或任何空載微粒的可能性將降低，反之亦然。此外，對(duì)來(lái)自?xún)?nèi)部66的樣本空氣進(jìn)行查詢(xún)的質(zhì)量和速度將作為輸入空氣射流在 內(nèi)部66內(nèi)攪動(dòng)空氣的徹底程度的函數(shù)而增加。這種攪動(dòng)可能是有利的，因?yàn)樵摂噭?dòng)使得輸 入空氣射流能夠與集裝箱13暴露的內(nèi)表面以及貨物26暴露的外表面相互作用，并且使得 輸入空氣射流能夠從它們上移開(kāi)并帶起至少一些可能存在于它們上的任何不許可物質(zhì)微 粒。因此，查詢(xún)的質(zhì)量和速度可隨著輸入空氣射流在內(nèi)部66內(nèi)攪動(dòng)空氣的徹底程度增大而 增加，反之亦然?？赡苷J(rèn)為從具有圓形排放開(kāi)口 68的空氣輸入內(nèi)部端口 47傳輸?shù)耐牧餍问降妮斎?空氣射流在這方面將是最佳的。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在大部分情況下，與由圓形排放開(kāi)口 68傳 輸?shù)耐牧餍问降妮斎肟諝馍淞飨啾?，由矩形排放開(kāi)口 69輸送的湍流形式的輸入空氣射流 將能夠行進(jìn)到集裝箱10的內(nèi)部66中更多，并且更充分地?cái)噭?dòng)內(nèi)部66內(nèi)的空氣。這是因?yàn)椋缢?，?lái)自圓形排放開(kāi)口 68的圓形橫截面下沉(submerged)湍 流空氣射流的中線(xiàn)速度Vca可近似地由下面的等式來(lái)給定
權(quán)利要求
一種貨運(yùn)集裝箱查詢(xún)裝置，其中所述查詢(xún)裝置包括貨運(yùn)集裝箱，并且所述貨運(yùn)集裝箱包括內(nèi)部；以及空氣輸送管狀框架構(gòu)件，其中所述空氣輸送管狀框架構(gòu)件能夠操作以接收輸入空氣并將所述輸入空氣傳輸?shù)剿鲐涍\(yùn)集裝箱的內(nèi)部，或者能夠操作以從所述貨運(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部接收樣本空氣。
2.如權(quán)利要求1所述的查詢(xún)裝置，其中所述貨運(yùn)集裝箱管狀框架構(gòu)件包括空氣輸入管 狀框架構(gòu)件，并且其中所述空氣輸入管狀框架構(gòu)件包括能夠操作以接收所述輸入空氣的空 氣輸入外部端口，并且所述空氣輸入管狀框架構(gòu)件還包括空氣輸入內(nèi)部端口，所述空氣輸 入內(nèi)部端口能夠操作以將來(lái)自所述空氣輸入管狀框架構(gòu)件的所述輸入空氣傳輸?shù)剿鲐?運(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部。
3.如權(quán)利要求2所述的查詢(xún)裝置，其中所述查詢(xún)裝置還包括空氣輸入泵，所述空氣輸 入泵能夠操作以將輸入空氣傳輸?shù)剿隹諝廨斎牍軤羁蚣軜?gòu)件。
4.如權(quán)利要求2所述的查詢(xún)裝置，其中所述貨運(yùn)集裝箱還包括貨運(yùn)集裝箱頂壁，其中 所述空氣輸入內(nèi)部端口包括具有頂部和高度的排放開(kāi)口，并且其中所述排放開(kāi)口的所述頂 部位于所述貨運(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部?jī)?nèi)與所述貨運(yùn)集裝箱的頂壁相距不大于所述排放開(kāi)口 的所述高度的大約10倍的豎直距離處。
5.如權(quán)利要求2所述的查詢(xún)裝置，其中所述空氣輸入內(nèi)部端口包括具有寬度和高度 的排放開(kāi)口，其中所述排放開(kāi)口包括至少大體為矩形的形狀，并且所述形狀具有至少為約 3 1的寬高比。
6.如權(quán)利要求2所述的查詢(xún)裝置，其中所述空氣輸入內(nèi)部端口包括噴嘴，所述噴嘴能 夠操作以在所述集裝箱的所述內(nèi)部?jī)?nèi)按照預(yù)定流動(dòng)方向、預(yù)定流動(dòng)方式以及預(yù)定湍流流動(dòng) 特性中的至少一個(gè)對(duì)輸送到所述集裝箱的所述內(nèi)部的所述輸入空氣的至少一部分進(jìn)行引導(dǎo)。
7.如權(quán)利要求2所述的查詢(xún)裝置，其中所述貨運(yùn)集裝箱還包括貨運(yùn)集裝箱頂壁，其中 所述空氣輸入內(nèi)部端口包括噴嘴，其中所述噴嘴包括具有頂部和高度的排放開(kāi)口，并且其 中所述排放開(kāi)口的所述頂部位于所述貨運(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部?jī)?nèi)與所述貨運(yùn)集裝箱頂壁相 距不大于所述排放開(kāi)口的所述高度的大約10倍的豎直距離處。
8.如權(quán)利要求2所述的查詢(xún)裝置，其中所述空氣輸入內(nèi)部端口包括噴嘴，其中所述噴 嘴包括具有寬度和高度的排放開(kāi)口，其中所述排放開(kāi)口包括至少大體為矩形的形狀，并且 其中所述形狀具有至少為約31的寬高比。
9.如權(quán)利要求1所述的查詢(xún)裝置，其中所述貨運(yùn)集裝箱管狀框架構(gòu)件包括樣本空氣輸 出管狀框架構(gòu)件，其中所述空氣輸送管狀框架構(gòu)件包括能夠操作以從所述貨運(yùn)集裝箱的所 述內(nèi)部接收樣本空氣的樣本空氣輸出內(nèi)部端口，并且其中所述樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件 還包括能夠操作以從所述樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件接收所述樣本空氣的樣本空氣輸出 外部端口。
10.如權(quán)利要求9所述的查詢(xún)裝置，其中所述查詢(xún)裝置還包括能夠操作以從所述樣本 空氣輸出外部端口接收樣本空氣的樣本空氣輸出泵。
11.如權(quán)利要求9所述的查詢(xún)裝置，其中所述查詢(xún)裝置包括能夠操作以從所述樣本空 氣輸出外部端口接收樣本空氣的檢測(cè)裝置。
12.如權(quán)利要求1所述的查詢(xún)裝置，其中所述貨運(yùn)集裝箱包括第一和第二所述貨運(yùn)集 裝箱管狀框架構(gòu)件，其中所述第一貨運(yùn)集裝箱管狀框架構(gòu)件包括空氣輸入管狀框架構(gòu)件， 其中所述空氣輸入管狀框架構(gòu)件包括能夠操作以接收所述輸入空氣的空氣輸入外部端口， 其中所述空氣輸入管狀框架構(gòu)件還包括能夠操作以將所述輸入空氣從所述空氣輸入管狀 框架構(gòu)件傳輸?shù)剿鲐涍\(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部的空氣輸入內(nèi)部端口，其中所述第二貨運(yùn)集裝 箱管狀框架構(gòu)件包括樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件，其中所述樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件包 括能夠操作以從所述貨運(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部接收樣本空氣的樣本空氣輸出內(nèi)部端口，并且 其中所述樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件還包括能夠操作以從所述樣本空氣輸出管狀框架構(gòu) 件接收所述樣本空氣的樣本空氣輸出外部端口。
13.如權(quán)利要求12所述的查詢(xún)裝置，其中所述貨運(yùn)集裝箱還包括兩個(gè)壁，并且其中所 述第一和第二所述貨運(yùn)集裝箱管狀框架構(gòu)件都包括所述兩個(gè)壁中共同的一個(gè)的一部分。
14.如權(quán)利要求12所述的查詢(xún)裝置，其中所述貨運(yùn)集裝箱還包括兩個(gè)壁，并且其中所 述第一和第二管狀框架構(gòu)件每個(gè)均包括所述兩個(gè)壁中不同的一個(gè)的一部分。
15.如權(quán)利要求12所述的查詢(xún)裝置，其中所述查詢(xún)裝置還包括樣本空氣循環(huán)導(dǎo)管，所 述樣本空氣循環(huán)導(dǎo)管能夠操作以將所述樣本空氣從所述樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件傳送 到所述空氣輸入管狀框架構(gòu)件。
16.如權(quán)利要求1所述的查詢(xún)裝置，其中所述空氣輸送管狀框架構(gòu)件包括空氣腔和空 氣輸送外部端口，其中所述貨運(yùn)集裝箱還包括側(cè)壁，其中所述側(cè)壁包括波紋材料，所述波紋 材料包括重復(fù)的波紋外部和波紋內(nèi)部的陣列，其中相鄰的一對(duì)所述波紋外部和所述波浪內(nèi) 部通過(guò)相應(yīng)的波紋側(cè)部結(jié)合，其中所述空氣輸送外部端口位于相鄰的一對(duì)所述波紋外部之 間并且包括與所述空氣輸送管狀框架構(gòu)件的所述空氣腔流體連通的外部空氣室。
17.如權(quán)利要求1所述的查詢(xún)裝置，其中所述空氣輸送管狀框架構(gòu)件包括空氣腔和輸 送外部端口，其中所述貨運(yùn)集裝箱還包括側(cè)壁，其中所述側(cè)壁包括波紋材料，所述波紋材料 包括重復(fù)的波紋外部和波紋內(nèi)部的陣列，其中相鄰的一對(duì)所述波紋外部和所述波紋內(nèi)部通 過(guò)相應(yīng)的波紋側(cè)部結(jié)合，其中所述空氣輸送外部端口位于相鄰的一對(duì)所述波紋外部之間并 且包括與所述空氣輸送管狀框架構(gòu)件的所述空氣腔流體連通的管狀元件。
18.如權(quán)利要求1所述的查詢(xún)裝置，其中所述集裝箱還包括頂壁和一對(duì)側(cè)壁，其中所 述頂壁具有位于所述一對(duì)側(cè)壁的中間處的縱向中線(xiàn)，并且其中所述查詢(xún)裝置還包括振動(dòng)裝 置，所述振動(dòng)裝置能夠操作以對(duì)所述頂壁關(guān)于所述縱向中線(xiàn)施加周期性側(cè)向搖動(dòng)。
19.如權(quán)利要求18所述的查詢(xún)裝置，其中所述側(cè)向搖動(dòng)用來(lái)在與所述縱向中線(xiàn)至少大 體成大約直角的方向上激發(fā)出所述集裝箱的所述頂壁的偶次諧波。
20.如權(quán)利要求1所述的查詢(xún)裝置，其中所述集裝箱包括壁，并且其中所述查詢(xún)裝置還 包括在所述壁中的空氣輸送端口，所述空氣輸送端口能夠操作以接收所述輸入空氣并將所 述輸入空氣傳輸?shù)剿鲐涍\(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部，或者能夠操作以從所述貨運(yùn)集裝箱的所述 內(nèi)部接收所述樣本空氣。
21.—種查詢(xún)貨運(yùn)集裝箱的方法，其中所述貨運(yùn)集裝箱包括內(nèi)部以及空氣輸送管狀框 架構(gòu)件，并且其中所述方法包括下面的步驟利用所述空氣輸送管狀框架構(gòu)件用于將輸入 空氣傳輸?shù)剿鲐涍\(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部以及從所述貨運(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部接收樣本空氣 中的至少一個(gè)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述空氣輸送管狀框架構(gòu)件包括空氣輸入管狀框 架構(gòu)件，并且其中所述方法還包括下面的步驟利用所述空氣輸入管狀框架構(gòu)件來(lái)將所述 輸入空氣傳輸?shù)剿鲐涍\(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述空氣輸送管狀框架構(gòu)件包括樣本空氣輸出管 狀框架構(gòu)件，并且其中所述方法還包括下面的步驟利用所述樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件 從所述貨運(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部接收所述樣本空氣。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述貨運(yùn)集裝箱包括第一和第二所述空氣輸送管 狀框架構(gòu)件，其中所述第一所述空氣輸送管狀框架構(gòu)件包括空氣輸入管狀框架構(gòu)件，其中 所述第二所述空氣輸送管狀框架構(gòu)件包括樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件，并且其中所述方法 還包括下面的步驟利用所述空氣輸入管狀框架構(gòu)件將所述輸入空氣傳輸?shù)剿鲐涍\(yùn)集裝 箱的所述內(nèi)部的步驟、以及利用所述樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件從所述貨運(yùn)集裝箱的所述 內(nèi)部接收所述樣本空氣。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述方法還包括下面的步驟利用檢測(cè)裝置從所 述樣本空氣輸出管狀框架構(gòu)件接收所述樣本空氣并檢測(cè)所述樣本空氣中的不許可物質(zhì)。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述方法還包括將所述樣本空氣從所述樣本空氣 輸出管狀框架構(gòu)件傳送到所述空氣輸入管狀框架構(gòu)件的步驟。
27.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述方法還包括下面的步驟在所述貨運(yùn)集裝箱 內(nèi)按照預(yù)定流動(dòng)方向、預(yù)定流動(dòng)方式以及預(yù)定湍流流動(dòng)特性中的至少一個(gè)將所述輸入空氣 的至少一部分傳輸?shù)剿鲐涍\(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部。
28.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述集裝箱還包括頂壁和一對(duì)側(cè)壁，其中所述頂 壁具有位于所述一對(duì)側(cè)壁的中間處的縱向中線(xiàn)，并且其中所述方法還包括對(duì)所述頂壁關(guān)于 所述縱向中線(xiàn)施加周期性側(cè)向搖動(dòng)的步驟。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述方法還包括在與所述縱向中線(xiàn)至少大體成大 約直角的方向上激發(fā)出所述集裝箱的所述頂壁的偶次諧波的步驟。
30.一種貨運(yùn)集裝箱查詢(xún)裝置，其中所述查詢(xún)裝置包括貨運(yùn)集裝箱，并且其中所述貨運(yùn) 集裝箱包括內(nèi)部、空氣輸入外部端口、樣本空氣輸出外部端口、檢測(cè)裝置以及氣泵；其中所述空氣輸入外部端口能夠操作以接收輸入空氣并將所述輸入空氣傳輸?shù)剿?貨運(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部，其中所述空氣輸入外部端口具有排放開(kāi)口，其中所述排放開(kāi)口具 有頂部、寬度以及高度，其中所述排放開(kāi)口的所述頂部位于所述貨運(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部?jī)?nèi) 與所述貨運(yùn)集裝箱頂壁相距不大于所述排放開(kāi)口的所述高度的大約10倍的豎直距離處；其中所述樣本空氣輸出外部端口能夠操作以從所述貨運(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部接收樣本 空氣，其中檢測(cè)裝置能夠操作以從所述樣本空氣輸出外部端口接收樣本空氣并檢測(cè)所述樣 本空氣中的不許可物質(zhì)；并且其中所述氣泵能夠操作以迫使所述輸入空氣進(jìn)入所述空氣輸入外部端口，迫使所述樣 本空氣離開(kāi)所述樣本空氣輸出外部端口，并且迫使所述樣本空氣穿過(guò)所述檢測(cè)裝置。
31.如權(quán)利要求30所述的查詢(xún)裝置，其中所述集裝箱還包括壁，并且其中所述查詢(xún)裝 置還包括空氣輸送管狀框架構(gòu)件，所述空氣輸送管狀框架構(gòu)件能夠操作以接收所述輸入空 氣并將所述輸入空氣傳輸?shù)剿鲐涍\(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部，或者能夠操作以從所述貨運(yùn)集裝 箱的所述內(nèi)部接收所述樣本空氣。4
32.如權(quán)利要求30所述的查詢(xún)裝置，其中所述貨運(yùn)集裝箱還包括兩個(gè)壁，并且其中所 述空氣輸入外部端口和所述樣本空氣輸出外部端口都包括所述兩個(gè)壁中共同的一個(gè)的一 部分。
33.如權(quán)利要求30所述的查詢(xún)裝置，其中所述貨運(yùn)集裝箱還包括兩個(gè)壁，并且其中所 述空氣輸入外部端口和所述樣本空氣輸出外部端口每個(gè)均包括所述兩個(gè)壁中不同的一個(gè) 的一部分。
34.如權(quán)利要求30所述的查詢(xún)裝置，其中所述查詢(xún)裝置還包括噴嘴，并且其中所述噴 嘴包括所述排放開(kāi)口。
35.如權(quán)利要求30所述的查詢(xún)裝置，其中所述排放開(kāi)口能夠操作以在所述貨運(yùn)集裝箱 內(nèi)按照預(yù)定流動(dòng)方向、預(yù)定流動(dòng)方式以及預(yù)定湍流流動(dòng)特性中的至少一個(gè)對(duì)輸送到所述集 裝箱的所述內(nèi)部的所述輸入空氣的至少一部分進(jìn)行引導(dǎo)。
36.如權(quán)利要求30所述的查詢(xún)裝置，其中所述空氣輸入外部端口包括噴嘴，其中所述 噴嘴包括所述排放開(kāi)口，并且其中所述噴嘴能夠操作以在所述貨運(yùn)集裝箱內(nèi)按照預(yù)定流動(dòng) 方向、預(yù)定流動(dòng)方式以及預(yù)定湍流流動(dòng)特性中的至少一個(gè)對(duì)輸送到所述集裝箱的所述內(nèi)部 的所述輸入空氣的至少一部分進(jìn)行引導(dǎo)。
37.如權(quán)利要求30所述的查詢(xún)裝置，其中所述貨運(yùn)集裝箱還包括貨運(yùn)集裝箱頂壁，其 中所述排放開(kāi)口包括至少大體為矩形的形狀，并且其中所述形狀具有至少為約3 1的寬t匕。
38.如權(quán)利要求37所述的查詢(xún)裝置，其中所述查詢(xún)裝置還包括噴嘴，并且其中所述噴 嘴包括所述排放開(kāi)口。
39.如權(quán)利要求30所述的查詢(xún)裝置，其中所述集裝箱還包括頂壁和一對(duì)側(cè)壁，其中所 述頂壁具有位于所述一對(duì)側(cè)壁的中間處的縱向中線(xiàn)，并且其中所述查詢(xún)裝置還包括能夠操 作以對(duì)所述頂壁關(guān)于所述縱向中線(xiàn)施加周期性側(cè)向搖動(dòng)的振動(dòng)裝置。
40.如權(quán)利要求39所述的查詢(xún)裝置，其中所述側(cè)向搖動(dòng)用來(lái)在與所述縱向中線(xiàn)至少大 體成大約直角的方向上激發(fā)出所述集裝箱的所述頂壁的偶次諧波。
41.一種用于查詢(xún)貨運(yùn)集裝箱的方法，其中所述貨運(yùn)集裝箱包括內(nèi)部、空氣輸入外部端 口以及樣本空氣輸出外部端口，并且其中所述方法包括以下步驟(a)利用所述空氣輸入外部端口將輸入空氣傳輸?shù)剿鲐涍\(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部；(b)利用所述樣本空氣輸出外部端口從所述貨運(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部接收樣本空氣；以及(c)利用檢測(cè)裝置從所述樣本空氣輸出外部端口接收所述樣本空氣并檢測(cè)所述樣本空 氣中的不許可物質(zhì)。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述方法的步驟(a)還包括下面的步驟在所述 集裝箱內(nèi)按預(yù)定流動(dòng)方向、預(yù)定流動(dòng)方式以及預(yù)定湍流流動(dòng)特性中的至少一個(gè)將所述輸入 空氣的至少一部分傳輸?shù)剿鲐涍\(yùn)集裝箱的所述內(nèi)部。
43.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述集裝箱還包括頂壁和一對(duì)側(cè)壁，其中所述頂 壁具有位于所述一對(duì)側(cè)壁的中間處的縱向中線(xiàn)，并且其中所述方法還包括對(duì)所述頂壁關(guān)于 所述縱向中線(xiàn)施加周期性側(cè)向搖動(dòng)的步驟。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其中所述方法還包括在與所述縱向中線(xiàn)至少大體成大 約直角的方向上激發(fā)出所述集裝箱的所述頂壁的偶數(shù)次諧波的步驟。
全文摘要
一種貨運(yùn)集裝箱查詢(xún)裝置和方法，其使用集裝箱的管狀框架構(gòu)件將輸入空氣輸送到集裝箱的內(nèi)部，并從集裝箱的內(nèi)部接收樣本空氣?？墒褂脵z測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)從集裝箱的內(nèi)部接收的樣本空氣中的不許可物質(zhì)。來(lái)自檢測(cè)裝置的樣本空氣可以利用集裝箱的管狀框架構(gòu)件循環(huán)回到集裝箱中。輸入空氣可以任何期望的方向或方式通過(guò)湍流輸送到集裝箱的內(nèi)部，用于更好地對(duì)集裝箱的內(nèi)部進(jìn)行查詢(xún)。
文檔編號(hào)G01N1/14GK101963551SQ20101015404
公開(kāi)日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者埃爾里克·W·塞斯基 申請(qǐng)人:國(guó)際研究有限公司