CN1005833B - 真空绝热运输用集装箱 - Google Patents

Abstract

一绝热真空集装箱，它包括有内、外壁板结构，每一壁板结构是由一框架，以及包覆在各框架上的膜片组成。外壁板结构上的膜片向内弯曲，而内壁板结构上的膜片则向外弯曲。作用在膜片上的压力，将使框架基本上全部承受的是张力。

Description

真空绝热运输用集装箱

本发明涉及真空绝热集装箱，更具体地说，本发明涉及适于装运这类货物，如须在长时间内保持很低温度的货物的集装箱。

绝热船运集装箱的通常用途之一是装运冷冻食物。这类集装箱常设计成可产生低于0°F的温度。然而，由于老化，最常见的是绝热性下降，以及冷冻设备的质量下降。这些便造成了这类设备冷藏能力的降低。如果使用这些绝热装货集装箱的操作者，试图保持它们的优质服务能力，那么这样做的成本就会逐年增大。还有，在许多情况下，将货物的温度保持在0°F，对保持食品的质量并不理想。

多年以来，人们已知，速冻食物，如水果，蔬菜，鱼和其他货物，使用致冷剂，如液氮速冻后，就会变成优良的市场货。一方面。这些技术得到了应用，进行冷冻的自动设备也已研制出来，另一方面，在很低的温度下（例如，近于-80°F）运输就变为一个待解决的困难问题。所以，既便在0°F左右运输货物，对保持食品的质量并不理想，但在大多数情况下，在0°F左右进行运输却是集装箱目前能够实现的。这是目前的技术状况。

人们早已知道，在二物件之间形成真空，便形成了良好的绝热能力。利用这个原理的常见器具是暖水瓶。暖水瓶是由彼此隔开的内外二层壁面构成的。在二壁面之间抽成真空。最常见的是，二壁面呈同心的圆柱形，圆柱体的二端为同心的半球形体。瓶口位于一半球形体上。

然而，暖水瓶的壁面承受有很大的力。由于在海平面上，大气压力大约为每平方英寸15磅（psi），对3英寸外径，12英寸长的标准暖水瓶胆而言，它将承受高达540磅的总侧面力。瓶胆的内壁面不要求很厚，因为内部力是沿其径向向外的，所以内壁承受的是张力，因而不会被压凹。然而，外壁却承受着可称为可使之破碎的力，因此外壁在结构上必须坚固些，以能承受住能压凹外壁的力。

由于制造真空绝热集装箱存在有结构方面的问题，在多数情况下，不得不抛弃采用真空绝热的想法，而采用了厚的高质量绝热层的方法。然而，既便采用了很厚的高质量绝热层的方法，以在长时间中能保持低温，也是令人不满意的。

另一种考虑是，对任何一种运输集装箱而言，体积是一个重要问题。理想的是，集装箱的总体积不要大于内装货物的体积很多。还有，理想的是，运输集装箱的外形应该使得集装箱能方便地装上卡车或货车，并能充分利用空间。

在查阅专利文献的过程中，发现了许多专利，如下述。

美国4，343，413（查特齐普特罗斯等）提出了呈圆柱形的双壁集装箱。在双壁之间安装了一些隔开件。

美国3，370，470（安德逊）提出了一种所谓的“真空套连接结构”。这是一种加强装置，由于可承受对壁的压力，从而可隔开双壁。基本情况是，利用柱形部件垂直地支承壁件，并以张力索拉紧柱状件。这些张力索用于使壁件不被压凹。

美国2，633，264（丁斯莫尔等）提出了具有箱子外形的双壁集装箱，其中说：“外壁和内壁16间的空间抽成真空，也可以使此空间残留一些空气，也可以将其中填以绝热材料”。

美国1，377，278（舒尔茨）提出了一种具有一般圆柱形的真空集装箱，在其内外壁之间填有隔离物。

本发明的目的是提出一种新型真空绝热集装箱，其体积比装货容积大不了多少，而且绝热性能及冷藏能力可保持长久不变。

本发明提出的真空绝热集装箱包括有一气密的外装货构件，它的第一壁板结构暴露在大气中。还包括一气密内装货构件，构成了装货区。还包括一第二内壁板结构，它位于第一壁板结构的内部。在第一和第二壁板结构之间为一基本上抽成真空的绝热区，以防止大气中的热传入到装货区。

外装货构件包括有许多壁板件。它们是由周边框决定其面积的。基本上是平的膜片安装在壁板件上。每一个膜片包括有一主要的中间部，和固定在周边框上的周边部。膜片件的主要中间部的形状是，相对于周边框的向内弯曲面，这种形状可使作用于膜片件外表面上的大气压力，在膜片中仅引起张力，以便能承受住大气压力。

在一优选的方案中，外装货构件至少包括4个沿纵向伸展的角形梁，它们中的每一个至少与2个有关的膜片件相连接。每一个膜片件都有一相应的定位面，即膜片件的周边部位。将二个有关系的膜片件，连接到与它们相对应的梁上的定位面之间的夹角小于180°。这样使二个有关的膜片件中的每一个，都以张力作用于与它们有关的梁上。它们还将对与它们有关的梁产生一向内的合力，此力的方向是沿一分力作用线的方向。此方向指向内，并在二定位面之间。

每一对有关的角形梁，由横向梁连接在一起。这些横向梁横向地安装在有关的角形梁对之间。每一个角形梁都将承受存在于有关的角形梁对之间的压缩力。每一邻近的横向梁对，都将与有关的角形梁的有关部位，构成周边框中的有关的一个。

在优选的方案中，内装货构件的组成，与外装货构件的是相似的，它包括许多个第二壁板件。每一个第二壁板件包括一个第二周边框，它决定了第二壁板件的面积。如同外装货构件，有一平的第二膜片件，它连接到与它有关的周边框上。第二膜片件是向外弯曲的。这样便可使从集装箱内部，作用了该膜片件的内表面上的压力，在膜片件中仅引起张力，以便能承受住集装箱内部的压力。

在优选方案中，真空集装箱的外形为一矩形棱柱体。它的第一角形梁至少包括有二上角形梁，和二第一下角形梁。第二角形梁至少包括二个第二上角形梁，和二个第二个角形梁。第二角形梁位于第一角形梁的内侧。

在优选方案中，有许多个框架内连件。用它们可将第一和第二框架内连起来，并将第一和第二框架彼此间隔开一些。可以将内连件安装在邻近的第一和第二横向梁对之间，至少是部分地这样布置。这样便可使膜片件中的张力，作用到横向梁上。而在内连件中将产生压缩力。

另外，本发明还包括一绝热结构，它有一第一和第二周边框，在所述周边框之间安装有作用有张力的膜片。

还有，本发明包括一盖，它用于封住所述集装箱的端口。所述盖包括有第一和第二周边密封件。所述第一密封件借助一弹簧，使盖与集装箱内壁构件的边缘部位密封接触。

每一膜片件都有一宽度尺寸，还有一弯曲距离，即其要装平面与膜片件主要中间部位最大弯曲点间的距离。膜片件有一弯曲量相对于宽度的值，即弯曲尺寸除以宽度的值。在优选方案中，该值至少不小于0.02，最好至少不小于0.04。还有，该值应该不大于0.1左右，最好不大于0.07左右。

本发明的其他特点，可以从下面的详细说明中了解到。

图1A所示为实现本发明的集装箱的侧视图;

图1B示意地示出了压力作用于本发明提出的集装箱的膜片和框架部分的状况;

图2示出了图1所示集装箱的，取自箱端部封闭屉的端视图;

图3所示为沿图1中的3-3线所取的横断面图;

图4所示为沿图1中的4-4线所取的断面图;

图5所示为沿图1中的5-5线所取的断面图，表示了端盖的结构;

图6所示为本发明提出的第二个实施例的等角视图;

图7所示为沿一平面（该平面与图6所示集装箱的垂直中心线重合）所取的断面图;

图8所示为固定在一对梁间的弯曲膜层的示意略图，还示出了某些尺寸关系，可用于分析变化膜片件的弯曲量导致的效果;

图9所示为一曲线，它表示出由于变化膜片件的弯曲量导出的某些关系;

图10所示为第二个实施例的盖的端视图，此盍用于封住本发明提出的集装箱;

图11为沿图10的11-11线所取的断面图。

本发明提出的第一个实施例示于图1-5，所示的集装箱10为一具有方形断面的矩形棱柱体。在构形方面，集装箱10包括一顶壁12，一底壁14，二侧壁16，一端壁18和一安置于集装箱10一端部的可移动端盖20，它位于端壁18的另一端。靠近盖20的集装箱端部可称为集装箱的前端，而端壁18的附近部位，可称为集装箱10的后端。

在结构方面，集装箱10有一内结构件22，一外结构件24，后者基本上包围住前者，并向外稍离开一间距。二者构成一真空绝热区，以26表示。

外结构件24包括一框架28，上覆有多个板件或膜片件30。在此处所示的具体构形方面，框架28包括有二个上纵向梁32，它位于侧壁16和顶壁12的相交线上。还包括二个下纵向梁34，它位于二侧壁16和底壁14的相交线上。另外，有4个端梁36，位于端壁18的棱处。第二组端梁38，在盖20处构成一方形，这样，第二组端梁38中的二个位于侧壁16的前棱处，而另外二个则位于顶壁12的前棱处，和底壁14的前棱处。

在上纵向梁32和相关的下纵向梁34之间，均匀分布有多个垂直中间梁40。同样地，在上梁32之间。水平地装有多个上中间梁42，而在二下纵向梁34之间，水平地装有多个下中间梁44。

这样，可以看出，由梁32-44为主构成了多个矩形框架。例如，一对邻近的垂直中间梁40和在它们之间经过该部位的上、下纵向梁32、34构成了一矩形框架。同样，由第一个端梁36构成了一方形框架，第二端梁38也如此。由邻近的一对中间梁40、42或44构成的框架将被称为中间件，并以46表示。由第一端梁36构成的框架，将以第一端件48表示。而由第二端梁38构成的构件，则以第二端件50表示。

每一个框架46和48都装有一膜片件30，它有二连接边52，以它们连接到纵向梁32和（或）34上，还装有二个第二边54，它们被连接到中间梁46上，膜片件30是气密的，因而将阻止空气通过，而膜片边52和54被连接到与它们对应的梁上，以形成气密连接。

正如前面已提出的，在内外构件22和24之间的区26将被抽成真空。每个膜片件30的外表面56暴露在大气中，而内表面58的一侧则是一真空，很容易理解，由于大气压力作用在膜片件30上，从而形成一个将膜片向里推向集装箱10的内部的力量。正如后面将要更详尽讨论的那样，每一个膜片件对应很大的力产生的仅作用力基本上为纯张力，其作用线平行于膜片30的曲面。这将使每个膜片30的外表面56形成一适当的下凹曲面。

为易于说明，膜片30可认为有一安装平面，也即膜片的周边（即52和54）。膜片30或30a以此面与有关的周边框架连接。然后，可认为膜片实际上已被安装成一曲面，并在安装边52和54处，与安装平面相接，然后自该安装平面处，弯曲出安装平面。

我们相信，对作用在各膜片30上的张力负荷的性质和结果，做一简单分析，将会使人们更好地理解本说明。从图1B可以看出，这是一个十分简化的图，它表示了在理论上是无限长的二梁60，在二梁60之间有一膜片62，它也是无限长的。在此实例中，假定在负荷作用下，梁60不变形，以及在张力作用下，膜片62不会变长。

在此例中，膜片的宽度（即二梁60之间的距离）以“W”表示。作用于膜片62外表面上的大气压力，以多个小箭头“P”表示，其合力以“Fr”表示。假定膜片62在梁60的中间部位已安装好，则膜片62的中间部位，将向膜片62的连接点处延伸，并在梁60之间构成的假想平面处，弯曲一距离“d”。

力Fr使整个膜片62中承受的是张力。为计算作用在膜片62上的张力，现从膜片62与梁60的连接点66处，引一条与膜层62相切的线，以68表示。线68与线或平面64之间的夹角，以θ表示，在相切点66处作用的张力，以“Ft”表示。力Ft可分解为二分力，即“Fa”与力Fr的方向相反，第二个分力以“Fb”表示，与分力Fa垂直。很容易理解，当角θ减小时，则作用于膜片62的合张力将增大。举例来说，现假定θ为10°。张力Ft将等于CSCθ的Fa（等于Fr）倍。CSC10°约等于5.7，张力Ft将等于合力Fr的5.7倍。

还需考虑的是膜片产生的弯曲值。对一给定的宽度ω而言，可按下式计算弯曲值：

d＝ω/2（CSCθ-Cotθ）

若θ为10°，则d约等于0.09ω。

若θ较小（例如10°或更小）则作用于膜片62的张力，与θ角的大小几乎成反比。换句话说，膜片62的弯曲值d基本上与θ角成正比。自然，人们希望d值越小越好，以使集装箱10的装物容积，相对于集装箱10的总体积，具有尽可能大的值。另一方面，d有一个实际可行的下限，d可以减少至此下限，再减少将使膜片62和梁60上的应力过大，从而使梁60和膜片62的体积和重量过大。

下面继续对集装箱的构造进行说明。内部构件的框架构造，与外部构件几乎完全一样。因此，为易于说明，与外构件中的梁相对应的内构件中的梁，皆以同样的数字表示，仅加一注脚“a”于内构件梁的数字上，以示区别。所以，内构件22有一框架28a，它是由上下纵向梁32a和34a，梁36a和38a，以及中间梁40a-44a组成的。

同样，有许多膜片件30a，安装在框件46a-50a之间，它们是由框架28a构成的。内膜片件30a也承受张力，压力是从集装箱内部对膜片件30a起作用的，这将使膜片件30a向外弯向与它的各自对应的外膜片件30。

在内外框架28和28a之间，需要安装一些内连的支承件。然而，这些内连支承件应有最少量的热传导途径。有三种方法。第一，内连构件应由低导热性的材料制成。第二，构件的布置应使导热途径尽可能地长。第三，导热途径上的内连构件的断面积应尽可能小。还有，应知道，由于框架28和28a承受着由大气压力，以及集装箱10内的气体或液体的压力产生的巨大负荷，因而在框架28和28a之间安装的内连构件应有足够的强度，以支承内构件24a和内装物的重量，还能经受住对集装箱10作用的冲击力。

内连件仅在图中示意示出，并简单地以70代表。内连件可采用已知先有技术的构件。这些内连件70，应沿各对相邻梁40-40a，42-42a和44-44a的长度安装，彼此间有一定距离。因为内外二侧的梁承受着使它们靠拢的弯矩，构件70将承受这些弯矩。

在本文所示的具体结构中，上下纵向梁32和34，基本上是相同的，它们包括一对板72，它们构成一直角形构件74。它的二端部向内弯曲，以76表示，可以安装加强筋78。可以使用普通的连接技术，将膜片件30连接到梁32和34上，而膜片件30的边缘52，可在曲面76处连接到梁32或34上，以减少局部应力。

很明显，集装箱10应装有内外面板和（或）壁构件。图3中的79即表示这种内壁构件。在梁38和38a之间应装有适宜的压力密封件81。

盖20应按照主集装箱10的内外结构件22和24的结构形式制造。如图所示，盖20有一外框架82，呈方形，用以支承膜片件84，如前所述，此膜片件受张力作用，所以有一种通常的内凹形状。内框86也安装有膜片件88。盖20和集装箱10的前端部位，应装有适宜的密封件，这些密封件可采用现有的密封件。因此，这里以示意方式，并以数字90简单地代表这种密封件。另外，当盖20已被推至集装箱10的端部时，可用适宜的紧固装置（如图1中的92）将盖20固定在该处。外部压力密封件以93表示。

为了说明本发明的使用情况，可假设集装箱10准备用于装运冷冻食物（例如，-80°F的低温）。可以采用普通的方法，例如用冷冻液，将货物冷至需要的温度，然后将货物放入集装箱10中。在某些情况下，可以将一定量的冷冻液（例如液氮）放入到集装箱10中，以保持低温状态，同时需随时将蒸发了的气体排走，以防止内部压力增高。

如前所述，向外构件22和24之间的部位已抽成真空，而外膜片件30则承受大气压（14＊7psi，在海平面处）。内膜片件30a所承受的，至少为大气压，如果集装箱10内部的冷冻液蒸发时，其中的压力可能稍大于大气压。

首先注意一下外膜片件30对外框架28作用的力。先看一下上、下纵向梁32和34。侧面膜片件30在与梁32的连接处，对与它相关的上纵向梁32作用有力，此梁与该部位的弯曲面平行。此力有一向内的分力，但主要的分力是垂直方向的。同样，各顶膜片件30对二梁32，将产生一侧向的向内力。对上梁32作用的总力，是由侧和上膜片件30作用的，垂直和侧向力的合力。由于上膜片件和侧膜片件的面积基本相同，因而合力是一个与水平面呈45°角的，向下并自侧面向内的力。同样的力也将作用在下纵向梁34上。这些力将会附加在中间梁40、42和44上，这些力是压缩力。

膜片件30对各中间梁40、42和44还将作用有张力。然而，将要提及，二相邻膜片件产生的侧向分力，基本上可彼此抵消。这样，中间梁40、42和44将仅承受内向的合力分力。然而，即便这个向内的分力也可能是很大的。例如，如果一膜片件的高为4英尺，宽为3英尺，在承受海平面大气压的条件下，总的向内分力约等于150，000磅。此负荷将由一对相邻的中间梁40、42和43，以及在它们之间通过的纵向梁32和（或）34分担。还有，如上述，在内外梁40-40a，42-42a和44-44a之间的内连件70将起支承作用。

对4个端梁36作用的力，与作用在纵向梁32上的力是很相似的。这些端梁36将承受安装成直角的膜片件30的作用力。这样，合力是向内的，并与各相邻的膜片件30所在的平面约成45°角。

本发明的第二个实施例示于图6和7中。此集装箱100稍小，整个外形为一方形断面的矩形棱柱体。如同第一个实施例，它有内外构件102和104，各相关的框架和膜片件106和108构成。外组件106是由12个梁110（沿外构件104的有关边角安装）内框108也是以同样方式，由一组12根梁112组成。外内膜片件114和116的情况如同前一实施例，其作用也基本上与前一实施例相同。还有，第二实施例中的盖118与第一实施例中的盖20可以是相同的，或基本上是相同的。

第二实施例的工作方式也基本上与第一个实施例的相同。所以不再予以说明。

正如前面已指出的，从提高集装箱10内的有效存放容积（相对于集装箱的总容积）的观点看来，应使膜片30-30a的弯曲量（与曲率有关）最小。然而，当膜片30-30a的曲率和弯曲量减少时，膜片30-30a和支承这些膜片的梁中的应力却增大了。

为说明这些关系，可参见图8和9。

图8所示为一个外框件外形的简化示意图。“ω”表示集装箱的侧面总尺寸，假定为90英寸。由于角形梁（如前面所说明的，以32和34表示）将占有一定空间，现以“RA”表示与角形梁相当的宽度，现假设为8英寸。这样，膜层弯曲部分的侧面尺寸（以图8中的“L”表示）为74英寸。曲率半径（以“RM”表示）将随膜片的弯曲程度（以“D”表示）变化。在此理想化了的例子中，假设弯曲量“D”在1～10英寸间变化。对此计算出，在1英寸的膜片宽度上，由于大气压力的作用所产生的张力。在本说明书的后面部分，列出了一表示各种情况与计算值的对照表。

为说明这些关系，可参见图9。水平轴表示弯曲量“D”（英寸），还表示“D/L”。垂直轴则表示在各种弯曲量条件下，膜片每一英寸宽度上的张力，还表示集装箱外侧体积与其内侧体积的比率（Ao/Ai）。在此理想化了的例子中，假设膜片的厚度为零，每一对内、外膜片间的间隔，在最大弯曲点处也为零。还有，假设集装箱的长度是无限的，这样，便不存在由于有端壁造成的容积损失，并由此造成的误差。还有，为使计算简化，假设内侧表面是方形的。

从图9可以看出，当弯曲量很小时（在1～2英寸范围，D/L则在0.014～0.027之间），对膜片的作用力（因而是作用于框架构件上的总力）将急剧增大。但对较大弯曲量（5～10英寸，D/L：0.068～0.135）而言，由于弯曲量的增大所导致的作用于膜片上的张力的减小，是相当小的。还有，可以看出，在弯曲量很小的情况下，Ao/Ai增加的不多。然而，当弯曲量变大时，此面积比（对此无限长的理论性集装箱而言，面积比与集装箱的体积比成正比），较弯曲量的增量增大得多些。

为了对这些关系与一圆柱形真空集装箱进行比较，假设有一无限长的圆柱形真空集装箱，其壁厚为零，壁间的间隔也为零。还有，因为大多数货物是用方形集装箱装运的，还因为在圆柱形真空集装箱中必须有一底面，因而假设装物面积是方形的，此方形是由圆柱形真空集装箱的圆形限定的。还有，因为各种圆柱形真空集装箱还必须装入到一矩形的大装货集装箱（例如，一挂车或一货车）中，可认为，圆柱形集装箱的外侧有效表面等于一方形表面，其各边长等于一圆柱形集装箱的直径。在此理想化了的条件下，可以看出，此理想化的圆柱形集装箱的Ao/Ai比率为2。这样，将此值画在图9中。可以看出，在图8例中所示集装箱的弯曲量等于6英寸或小于此值时，则本发明提出的集装箱的Ao/Ai值，将小于（也就是优于）圆柱形集装箱的该值。换句话说，当弯曲量达到7英寸或大时，本发明提出的集装箱的Ao/Ai值大于（即劣于）圆柱形集装箱的该值。

应强调指出，这些关系是理论上的，主要为了说明这些关系。在本发明的实际设计方案中，必须考虑进结构件所占的容积，间隔这些构件的容积，膜片的厚度等。还有，对圆柱形真空集装箱的分析是极理想化的，未考虑进结构因素，特别是圆柱形集装箱外壳的结构因素。它必须有足够的强度，以经受住使它变形的力。

为了讨论本发明的其他方面，应指出，一对有关的角形梁32-32a和34-34a，彼此排列的方向，相对于垂直和水平线呈45°角。还应指出，如前面已讨论过的，作用于这些角梁32-32a和34-34a上的分力，其方向也是沿一条与水平轴和垂直轴约呈45°角的线。因为安装的部件呈45°角，外梁32或34的最外侧点，与内梁32a或34a的最内点间的距离最大。这样，对内外一对壁板件的总厚度尺寸的每个单位长度而言，梁的最远表面间的最大距离，约为它的1.4倍。这样，便可以在最大力的作用方向上，使这些梁间（32-32a和34-34a）的距离最大，从而使这些梁构件能更好地经受住力的作用。

还应指出，对在连接点上与有关的梁连接的各个膜片30或30a而言，梁的表面与膜片的曲面是相切的，以使膜片有一均匀的曲面。例如，可以看出，在膜片30与梁32的连接点处52（见图3），梁的曲面部位与膜片30相切，自接触点处引出的切线，与壁板件所在平面成一角度，此角度等于图1B中所示的θ角。这样，在膜片与相关的梁的连接部位处，将基本上不会再有弯曲力矩作用在膜片30或30a上。

在图10和11中示出了一个盖构件（120）的具体外形，它适用于本发明，盖120的总外形与前述的盖20总外形是相同的，它有一由4个梁122连接成的方形外框件，4个内梁124也连接成一方形框。梁124的长度稍小于梁122，这样，由梁124构成的框件周边，便比由外梁122构成的框件周边靠里些。同前述的实施例一样，在梁122之间装有一外膜片126，在内梁124之间装有内膜片128，膜片126和128之间的空间将被抽空。

同前述的实施例一样，集装箱的端头构件包括4个外梁130和4个内梁132，每4个梁构成一方形框件。这些梁130和132的结构和作用基本上与前述实施例相同。然而，外梁130有一前延部分，由此构成一方形的外周构件134。当盖120位于它的关盖位置时，便将位于此构件之中。

盖120与构件134为铰链连接。盖120有一对从铰接部位136处延伸来的板状固定件138。在盖120的约中间部位，这些固定件138装有中间铰接件140，作用是使盖120能更好地与集装箱的端头部位的外形适配。

在盖120外周的不同部位处，有许多锁定杆或夹扣把手142。每一个都有一个主杆144，它以铰接方式固定在盖146处。每个杆或把手142还有一锁定销148，它将插入到外周构件134的有关的槽中，以锁定住盖。

每个夹扣把手142可通过一对带有斜凸轮表面的凸轮150起作用。借助凸轮150使把手142移向它的锁定位置时，凸轮即压紧一相对应的主压缩弹簧152，此弹簧即压紧盖120的主要构件，以使它与集装箱10的端头紧密接合。压缩弹簧152可安装在相对应的圆筒154中。

图10和11中所示的实施例的一个显著特点是，盖120和集装箱10之间是密封的。在集装箱的梁件132和盖的梁件124的相对应表面之间，安装有第一密封件156。然而，存在这样一个问题，即当集装箱10中装有很冷的货物时，内框件的温度将很接近于货物的温度。另一方面，外框件的温度则很接近于大气的温度。这样，内框件有从外框件处缩回的似向，因而有可能使内梁132与梁124离开，从而降低密封件156的密封能力。

为了防止这种情况发生，在盖120上还安装有第二密封件158，它被安装在梁124的外侧表面，和构件134后方部位的内向表面之间。密封件158可借助多个第二压缩弹簧160，向后移动并与外梁130的向前延伸的凸边表面接合。这些压缩弹簧可沿盖120的四周布置。这样，密封件158便能使外梁130的前表面，与梁124的外向侧表面接合，以构成适当的密封。

如同第一个实施例，安装有适宜的压力密封件162。

前面主要说明的是本发明用于装放冷冻货物的方面，很明显，本发明也可用于装放高于大气温度的货物。例如，在结冰的大气温度下，本发明可用于防止内装货物结冰。还有，由于集装箱是气密的，在装货区可以充入有助于保存货物的气体介质。

很明显，根据本发明的基本概念可设计出多种方案。

下面是有关图8和图9的计算结果表。

膜片面积对弯曲量的比值表

圆 定义

D 膜片的弯曲量-英寸

L 膜片的弧长-英寸

P 压力-psi

RA 角形梁宽度-英寸

THETA 倾斜角

RM 膜片曲率半径-英寸

F 张力-磅/英寸（宽度）

W 总宽度-英寸

Ao 外侧面积-平方英寸

Ai 内侧面积-平方英寸

Ao/Ai 比值

D/L 比值

AOC 外侧面积圆-平方英寸

AIC 内侧面积圆-平方英寸

膜片面积对弯曲量的比值表

Claims (21)

1、一种真空绝热集装箱10，它有一纵轴线，一垂直轴线和一横轴线，该集装箱包括有：

a.一外露于大气中的气密的外装货构件24;

b.一位于所述外装货构件24内部的气密的内装货构件22，它构成一装货区;

c.一位于所述内、外装货区之间的基本上抽成真空的绝热区26，以隔绝大气中的热传入所述的装货区;

d.所述的外装货构件24包括一第一支承框件28，该第一支承框件包括：

ⅰ）许多个第一纵向伸展的角形梁（32，34），它们位于所述集装箱10的边角位置上;

ⅱ）许多个第一横向梁（36，38，40，42，44），它们横向地安装在邻近的所述第一角形梁对（32，34）之间，相邻的每一对第一横向梁（36，38，40，42和44）与和它们有关的所述角形梁（32，34）的部位一起构成一第一周边框件（46，48，50）;

e.所述的内装货构件22包括一第二支承框件28a，该第二支承框件包括：

ⅰ）许多个沿纵向伸展的第二角形梁（32a，34a），它们位于所述集装箱10的边角处;

ⅱ）在相邻的所述第二角形梁对（32a，34a）之间，横向地安装有许多个第二横向梁（36a，38a，40a，42a和44a），每一相邻的第二横向梁对与和它们有关的角形梁部位构成一第二周边框件（46a，48a，50a）;

其特征在于：a）所述的集装箱外装货构件24包括安装于第一支承框件28上的第一膜片构件30，每一第一周边框件（46，48，50）决定了有关的第一壁部分的区域，所述膜片构件30包括有多个大至平坦的第一膜片件30，它们分别在每一第一壁的区域中延伸，每一第一膜片件30有一主要的中间部位，和有关的周边部位（52，54），并以此周边部位固定到所述有关的第一周边框件（46，48，50）上，每一第一膜片件30的中间部位从所述的第一周边框件（46，48，50）向内弯曲，形成一内凹的曲面，由此可使作用于第一膜片件外表面的大气压力几乎仅在所述膜片件中产生张力而反作用干大气压力;

b）所述的内装货构件22还包括有：安装于所述第二支承框件28a上的第二膜片构件30a，每一第二周边框件（46a，48a，50a）决定了有关的第二壁部分的区域，所述膜片构件30a包括有多个大至平坦的第二膜片件30a，它们分别在每一第二壁的区域中延伸，每一第二膜片件30a有一主要的中间部位，和有关的周边部位（52a，54a），并以此周边部位固定到所述有关的第二周边框件（46a，48a，50a）上，每一第二膜片件30a的中间部位从所述的第二周边框件（46a，48a，50a）向外弯曲，形成一外凸的曲面，由此可使作用于第二膜片件内表面的大气压力几乎仅在所述膜片件中产生张力而反作用于大气压力;

c）包括设置在所述第一和第二支承框件（28，28a）之间的、用于连接二者的绝热区内连件20;

从而所述的集装箱的绝热特性得到了改进，并可充分利用该集装箱内部的空间装贮货物;由作用在内膜片件30a上的大气压力产生的负荷和由作用在外膜片件30上的大气压力产生的负荷几乎全部分别被第二支承框件28a和第一支承框件28承受，而这些负荷几乎全部是膜片件（30，30a）中的张力，在所述的内、外装货构件（22，24）之间几乎没有作用于大气压力的反作用力负荷。

2、根据权利要求1提出的集装箱，其特征是所述外装货构件24至少有4个沿纵向伸展的角形梁，它们中的每一个，都与至少2个有关的膜片连接，而其中的每一个都有一定位平面部分，也即该膜片的周边部分，二相对应的膜片的定位平面（借此使膜片连接到所述相对应的梁上）构成一小于180°的内角，由于此情况，所述二有关的膜片（每一个对与它有关的所述梁作用以张力）将对与它们有关的所述梁作用以合力，其方向向内，并沿一分力的作用线。此作用线指向内，并位于所述二定位平面之间。

3、根据权利要求2提出的集装箱，其特征是其中的每一对所述角形梁（32，34，32a，34a），彼此与横向梁（36，38，40，42，44，36a，38a，40a，42a，44a）连接起来，这些横向梁，一般说来，是在有关的所述角形梁对之间横向安装的，所述横向梁中的每一个，将承受存在于与它有关的角形梁对间的压缩力，每一对相邻的所述横向梁对，将与它们有关的所述角形梁的有关部位，构成所述周边框（46，48，50，46a，48a，50a）中的一个。

4、根据权利要求1提出的集装箱，其特征是每一个所述膜片件（30，30a），都有一有关的定位面，此定位面即该膜片件的周边部位，每一个膜片件都有一宽度尺寸，以及一弯曲距离，即定位平面与膜片件主要中间部位的最大弯曲点之间的距离，所述膜片件有一弯曲量相对于宽度的值，此值等于弯曲尺寸除以宽度，所述该值至少不小于0.02左右，但不大于0.1。

5、根据权利要求1提出的集装箱，其特征是每一个所述膜片件（30，30a）都有一有关的定位平面，即该膜片件的周边部位，每一个膜片件都有一宽度尺寸，还有一弯曲距离，即定位平面与膜片件主要中间部位的最大弯曲点之间的距离，所述膜片件有一弯曲量相对于宽度的值，此值等于弯曲尺寸除以宽度，所述该值至少不小于0.04左右，但不大于0.07。

6、根据权利要求1提出的集装箱，其特征是每一个所述第二角形梁，和第二横向梁设置在邻近所述第一角形梁中的其中之一和第一横向梁中的其中之一处，并靠里。

7、根据权利要求1提出的集装箱，其特征是所述集装箱的整个外形为一矩形棱柱体，所述第一角形梁组包括至少二个第一上角形梁，以及二个第一下角形梁，所述第二角形梁组包括至少二个第二上角形梁，和二个第二下角形梁，每一个所述第二上角形梁设置在所述第一上角形梁中有关一个的下面、侧向靠里处，每一个所述第二下角形梁，设置在所述第一下角形梁中有关的一个的上面，侧向靠里处。

8、根据权利要求1提出的集装箱，其特征是所述集装箱还包括有框件内连件70，内连所述第一和第二支承框件，以使所述第一和第二框件隔开一些，内连件设置在（至少部分如此）邻近的第一和第二横向梁之同，由此即可使所述膜片件中的有关一个中的张力，作用于所述第一和第二横向梁上，并在所述内连件间产生压缩力。

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