CN1010212B - 控温罐集装箱 - Google Patents

Abstract

在一种控温罐集装箱中，由隔热套(23)将圆柱形罐壳(10)包围在一均匀密封空间，其中利用隔带(20，21)把罐表面与隔热套(23)之间的空间分隔成螺旋线形的流动通道，该隔带沿螺旋线路径延伸并具有增强罐壳(10)的作用，否则需提供增强环，该流动通道与设置在一个端面上的进口和出口开孔(31，32)相连通，以使温度控制介质围绕整个罐表面流动。

Description

本发明涉及一种食品运输中用的控温罐集装箱。

由DE-A-2，917，364号专利所公知的一种温度控制罐（下称控温罐）的集装箱，该集装箱有一个装在两框式端面构件之间的罐，并且该罐由一个圆柱外壳和两个罐底构成。用一隔热套将罐表的所有侧面围住，在其一个端面上配置两个开孔用于流入和放出温度控制介质，此开孔中一个开孔位于另一个上方。罐表与隔热套之间设有隔带，用于造成温度控制介质沿罐表受迫流动。

上述文件中强调了隔热套被设置在一种平行管状的集装箱框的平壁面上。在平壁面和圆柱形集装箱之间存在很多三角形流动截面，因而大部分温度控制介质可以不接触集装箱面流动;更甚之，用于介质流动的通孔开设在横切罐的纵轴设置的支承壁上，并且离集装箱面有相当大的距离。

另外，已公知的集装箱面与隔热套之间的空间由隔带以这样的方式隔开，即温度控制介质大体上沿罐轴向流动，因此在很大距离上会出现层流。根据设置隔带这一方案，所形成的流路相当于小于罐长度的二到四倍。鉴于这些长度原因，既可用来使罐冷却又可使罐加热的温度控制介质的利用范围便受到了限制。此外，就隔热和覆盖材料而言在集装箱框的平壁面上配置隔热套，需要相当可观的耗资，而且附带有使整个罐集装箱的包装重量大大增加的问题。最后，这种已知的罐集装箱需要箱式的集装箱框架;缺此框架，这种已知设计便不配套。

涉及上述的DE-A-2，917，364号专利中简要地描述了另一种设计，其中所设置的螺旋隔带，在外壳和内壳之间隔出空间以形成用于一种温度控制介质的流动通道。然而，该文件中没有公开任何要求获得沿进口开孔到出口开孔的封闭路径受迫流动的温度控制介质的详细方案。

从DE-U-1，851，590号专利可知，一种双壁贮罐采用螺旋地设置金属丝以便使罐外壳部分与内壳隔开。且不管实际上这种已知罐的内壳和外壳仅被部分地互相分隔开，其中所用的金属丝既没有打算也不适于形成用于温度控制介质流动的连续并相互隔开的通路。除此差别之外，借助加工成分段的隔带，与通常圆环形增强环相似，本发明的隔带增大了圆筒状罐外壳的压缩强度。

从US-A-3，335，904号专利可知，另一种罐，其中在罐壳的内表层与外表层之间设置了一种结构强度相对低些的填充材料和一螺旋增强肋。然而，这种已知的集装箱是用玻璃纤维增强塑料制作的，罐壳内层与外层之间的空间完全被填住，而且该增强肋不能用来提供使温度控制介质流动的通道。

同样，US-A-4，548，335号专利公开了液化气容器，其外罐与内罐间的空间填充有隔热材料。一根螺旋地配置在隔热材料中的管子用来排放液化气并被设置成紧靠外罐以增加由液态向气态转变的热传递。另外，该螺旋结构不能用来隔开外罐与内罐间的空间以形成温度控制介质的流动通路。

从SU，1，174344号专利中公开了一种铁路运输油罐车，其罐外围绕罐壳以螺旋线延伸的隔带，但该隔带不是用来作连续的冷却剂流动通道，而且需要框架来支承罐体。

与上述先有技术的罐集装箱相反，本发明不需要封闭的箱式集装箱框架。而本发明的结构适用于罐集装箱，其中框架恰恰被减化为两个端部构件，此两个端部构件被连接到一个自备罐的底部。

在船运食品时特别需要控温罐，这种罐一般用特种钢制作，出于经济上的原因该罐被加工成具有尽量薄的罐壁。因此，通常这种类型的罐集装箱需要在罐外表面焊接增强环以便得到罐体所需的强度。

本发明的一个目的是提出一种控温罐集装箱，该集装箱不需要完整的集装箱框架，却具有简单的结构和最轻的包装重量，还具有充分利用温度差使围绕罐流动的温度控制介质与罐表面均匀接触，而且即使在减少罐壳材料的厚度情况下也具有足够的强度。

为满足这一目的，将偶数个隔带绕罐的圆周大体上等角度分布并形成一条从进口开孔到出口开孔的连续循环通道。同时，该隔带可被加工成分段隔带以增强罐壳，并因此而代替了另外加设增强环。

实用中，温度控制介质仅是一层以几公分均匀厚度，沿着与罐表面紧密接触的圆柱形圆周上的螺旋路径流过的介质，在任何方向上至少流过一次。隔热套的均匀而狭小的间隔由罐壳与螺旋形流动通路相配合得到连续旋转的温度控制介质，因此整个流动体积均被用来扩大罐表面的热交换。

由于实际上罐是被密闭封装的，因此隔热套所用的隔热和覆盖材料量比较小，而且罐集装箱的包装重量也减至最小值。螺旋状延伸的隔带容易安装，对隔热套来说，这种隔带能得到比沿通常圆周延伸的环更稳定地支承，这是由于前者在不断改变轴向的位置上提供了负载转移。

本发明提供的一种控温罐集装箱，包括一个圆柱形外壳制成的罐， 一对罐底被装到两个端部构件之间，一个包围罐表所有侧面的隔热套，两个用于流入和放出温度控制介质的开孔呈上下关系成形于隔热套的一个端面上，以及配置在罐和隔热套之间螺旋地围绕罐外壳的偶数个隔带，该隔带绕罐的圆周等角分布，以形成一个连续通道，使温度控制介质从进口开孔流到出口开孔。本发明的特征及优点将在下文的实施例中详述。

现参照附图详细叙述本发明的最佳实施例，其中，

图1是一个控温罐集装箱的侧视简图;

图2是该罐集装箱的端部视图，其中，图2的左半部是从图1的罐集装箱左侧看过去形成的左端部视图，而右半部则是从图1的罐集装箱右侧看过去形成的右端部视图;

图3A和图3B图解示出了该罐集装箱的不同实施例的两个端面。

如图1和图2中所示，罐表面是由一个圆柱形壳体10和连接在圆柱壳两端的罐底11、12组成，上述罐底分别经端环13与框式端部构件15的对角拉条14相连接。DE-C-3，212，696号专利公开了这种从两个端部构件15纯粹朝上悬吊的圆柱形罐。图1中示出的端部构件15另外还由下部的纵长轨16连接起来。如图1中所看出，右侧的罐底12设有一个探孔17和一个排放配件18。在圆柱形罐壳10的最高线上靠近左侧罐底11处表示出一个填料接头19（如图1中所示）围绕罐表面的圆柱形壳体10设置着两条沿两相对位置差180度的螺旋线延伸的隔带20，21。假定图1中每条隔带20，21绕罐表面两次，则该隔带的全部四个相交成角点

在图1的例示中处于包括罐的轴线的水平面上。两条隔带20，21可以是矩形截面的板条，比如，8mm×30mm的板条，其较 窄边缘焊到罐面上。这样就充分起了通常设置在圆柱罐上的增强环的作用。为了避免在隔带20，21的端点处的峰值应力，隔带扩延成管段22，每一管段22以封闭圆形焊缝被焊到罐表面。

隔带20，21把隔热套23与罐表面间隔开。如图1的罐底的局部剖视图所示，隔热套23由内层24，外层25和三明治式地夹在其间的隔热材料26组成。隔带20，21与隔热套23的内层间的区域可通过附加的间隔元件以垫圈或承窩形部分27的形式支撑在罐表面上。

隔热材料26最好用大块泡沫聚氨脂板制作，其正对内层24的面上预先开槽以便得到所要求的圆柱形。

隔热套23依隔带20，21所限定的圆柱形，沿罐集装箱全长延伸，直到端部构件15，收结于平面的或曲面的隔热板28，该板被插入上述端部构件15而且其设计与隔热套23相似。这样，罐的所有侧面均被隔离。

从图2的端部视图的左手部分明显看出，该罐的左侧罐底11（如图1中所见），设有两个开孔31，32用于连接温度控制介质的供应系统。这种供应系统在集装箱运输船中特别普遍，其温度控制介质主要是通用的以小压力差大流量的冷却空气。类似的供应系统还设置在港口的集装箱停放场。

在这样的冷却系统中，罐集装箱的开口31，32还被称为“开孔”，下开口31形成进口开孔，而上开口32则构成出口开孔。通过在进口开孔31具有的超压和在出口开孔32的相应的负压造成冷却剂的流动。

从图1和2进而明显看出由左侧罐底11、隔热套23和端部构 件15所封闭的空间（该空间收结于隔热板28）通过在水平的中心平面上延伸的分隔板33，该空间在端环13的内侧和外侧，被分隔开。隔板33起始于两个管段22处，在该处隔带20，21收结于该罐表面的两个相对的侧面。端环13设有位于隔板33上方和下方的通孔34。相应的通孔可另外设置于对角拉条14的凸缘中，该凸缘向罐的纵长方向延伸。另一个可能的变型归结为，使冷却介质围绕对角拉条14流过;在上述拉条和隔热板28之间，以及在该拉条与隔热套23之间保持足够的距离。

以这样的方式限定了一条用于温度控制介质的流动通道，该通道从下部进口开孔31经过端环13的下部通孔34，及两隔带20，21间限定的两条螺旋线流动通道中的一条到达右侧罐底12的区域，然后，再经上述两螺旋形流动通道中的另一条和端环13的上部通孔34返回到出口开孔32。由于两条隔带20，21间的流动通道具有较小的均匀高度，因此温度控制介质与整个罐表面紧密接触地绕其流动。流动通道的螺旋形结构，同时会使温度控制介质不断旋转，从而防止了层流的产生，因为这种层流不利于热传导。

从图1和图2明显看出，将右侧罐底12连接到端部构件15的端环13是连续的，仅在邻近排放配件18处被中断。将此端环13连接到端部构件15的对角拉条14也开有小通孔。另一方面，两条隔带20，21的端头距端环13有一段距离以便留出温度控制介质通过的地方。本实施例中，温度控制介质不流过由端环13向内侧设置的罐底12部分。由于介质特别围绕整个圆柱壳体10大范围流动，所以通常不必提供对罐底11，12的内部的温度控制。当然，如果要求对该部分温度控制，隔带20，21可延伸到右侧端环13，而 且罐底12相应的对角拉条14上设置类似于图1的左手部所标示的通孔34。

图1中图示的实施例仅设置了两条互相偏离180度的螺旋形隔带20，21，基本上可以设置四条或更多偶数条隔带，使螺旋形流动通道相应地增加，以便沿罐表面延长温度控制介质的整个流动通路。

图3A图解示出设置着进口和出口开孔31，32的罐集装箱的端面，该罐集装箱装设有四条固定螺旋隔带35，36，37，38。图3B表示同一罐集装箱的相反的端面。沿图3A中表示的端面，隔带35至38一直延伸到端环13。每一开孔31，32还通到一条联系通道40，该通道由两条呈锐角延伸的限制带39限定，联系通道40经端环13中的通孔分别与各自的流动通道相连通，所述流动通道分别被限定在成对隔带35，36和37，38之间。在联系通道40外侧，端环13也被开设通孔，该通孔与限定在隔带36，37之间的流动通道连通，通过罐底的半球形部分到相反的限定在隔带35，38之间的流动通道。图3B中所示的另一种端面，隔带35，37一直延伸到设置在隔带内的端环13，而另两条隔带36，38的终止处与端环13隔开一段距离。根据本实施例，温度控制介质从进口开孔31沿着箭头A，B，C，D，E指示的路径向出口开孔32流动，该路径围着罐螺旋地绕四次。

Claims (6)

1、一种控温罐集装箱，包括一个圆柱形外壳(10)制成的罐，一对罐底(11、12)被装到两个端部构件(15)之间，一个包围罐表所有侧面的隔热套(23)，两个用于流入和放出温度控制介质的开孔(31、32)呈上下关系成形于隔热套(23)的一个端面上，以及配置在罐和隔热套(23)之间并螺旋地围绕罐外壳的偶数个隔带(20、21)，该隔带绕罐的圆周等角分布，以形成一个连续通道，使温度控制介质从进口开孔(31)流到出口开孔(32)，其特征在于：所述隔带(20、21)做成增强罐用的分段隔板，通过装在所述罐底(11、12)上的端环(13)将罐连接到所述端部构件(15)，至少有若干收结于端面的所述隔带(20、21)远离所述开孔(31、32)并与相关的端环(13)隔开一段距离。

2、一种权利要求1所述的罐集装箱，其特征在于：至少若干所述隔带（20、21）连到设有所述进口和出口开孔（31、32）的端面，其中限定在两条相关的隔带（20、21）间的流动通道，经过成形于相关端环（13）中的通孔和由限制带（39）在各自罐底上限定的联系通道（40），该流动通道与所述开孔（31、32）连通。

3、一种权利要求2所述的罐集装箱，其特征在于：所述限制带（39）从每一开孔（31、32）延伸到端环（13），并以一个锐角岔开延伸。

4、一种权利要求1所述的罐集装箱，其特征在于：所述隔热套（23）包括一内层（24），一外层（25）以及一种以三明治式夹在上述两层间的隔热材料（26）。

5、一种权利要求4所述的罐集装箱，其特征在于：所述内层（24）设置有成形部分（27），用于相对于罐表面附加地支撑所述隔热套（23）。

6、一种权利要求5所述的罐集装箱，其特征在于：所述隔热材料（26）采用泡沫板形式，该隔热材料对着所述内层（24）的表面预先被开槽。

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