CN102470981A - 具有与货箱集成的制冷单元的制冷集装箱 - Google Patents

Abstract

一种制冷集装箱包括：箱状结构，所述箱状结构具有底板、一对相对的侧壁、后壁以及顶面板，其限定了具有开放前端的内部容积；和制冷单元，所述制冷单元布置在所述箱状结构的前端中并且被集成到所述箱状结构中。

Description

具有与货箱集成的制冷单元的制冷集装箱

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年7月31日提交的名称为“Refrigerated Container Having Refrigeration Unit Integrated with Cargo Box”的美国临时专利申请第61/230,269号的优先权。该申请的内容通过引用整体合并于此。

技术领域

本发明一般地涉及制冷集装箱，并且更具体地涉及将自备式制冷剂单元与制冷集装箱的结构集成。

背景技术

制冷集装箱通常用于运输易腐货物，例如新鲜产品、海鲜、冷冻产品以及必须在运输期间保持于特定温度范围内的温度的其他食品。这种类型的集装箱通常设计成适应于通过拖车由陆地运输，通过集装箱船由海路运输，通过平板列车由铁路运输甚至通过货机由航空运输。这种多功能集装箱通常被称为联运集装箱。

为了有助于放置在船上的标准集装箱内并且与ISO标准相符，这种类型的货物集装箱通常具有大约二十或四十英尺（约6.12至12.2米）的长度、约九英尺半（约2.9米）的高度以及约八英尺（约2.44米）的宽度。典型的集装箱包括箱状结构，其具有前壁、支撑一组铰接门的后壁、一对相对的侧壁、顶面板和底板，由此限定了箱状结构中的货物空间。货物被堆积在货物空间中，通常位于货盘上，布置在集装箱的底板的顶上。

运输业中的许多商用制冷集装箱配备有自备式制冷单元，其固定到集装箱的前壁。制冷单元包括压缩机、压缩机马达、以及与货物空间隔离的冷凝器单元、以及与限定在集装箱内的货物空间操作关联的蒸发器单元。冷凝器单元包括制冷剂排热换热器和冷凝器风扇，冷凝器风扇抽吸外界室外空气通过冷凝器换热器并且将该空气排放回室外环境。蒸发器单元包括制冷剂吸热换热器以及一个或多个（通常两个）蒸发器风扇，蒸发器风扇从限定在集装箱内的货物空间抽吸空气通过蒸发器换热器用于温度调节并且将经调节的供应空气输送回限定在集装箱内的货物空间中。虽然制冷单元通常以冷却模式操作以降低返回空气的温度，但制冷单元也可配备有辅助空气加热装置，用于当集装箱在运输中所处区域的环境的外界室外温度低于运输中的货物必须保持的期望温度范围时加热返回空气。

在常规实践中，自备式制冷单元形成为预组装单元，其平装到集装箱的前壁。集装箱的前壁设置有被凸缘围绕的孔口，该凸缘从前壁的矩形结构框架绕孔口的周边向内延伸。自备式制冷单元具有矩形的铝挤压部（extrusion），其带有从制冷单元的壳体向外延伸的凸缘。为了将制冷单元安装到集装箱，将制冷单元插入集装箱的前壁中的孔口中，直到绕制冷单元的周边延伸的凸缘接触围绕集装箱前壁中的孔口的结构框架的凸缘。各自的凸缘均设置有螺栓孔，所述螺栓孔在制冷单元适当地插入孔口中时匹配。为了将制冷单元固定就位，将螺栓插入螺栓孔并且以常规方式固定。例如，欧洲专利申请公开No. EP-0060724-A2中描述了一种货物集装箱，预组装的自备式制冷单元通过螺栓连接到集装箱的前壁。

在上述常规的现有技术集装箱中，围绕集装箱前壁中的孔口的结构框架形成了集装箱的总体支撑结构的一部分。除了提供悬挂制冷单元的表面之外，该结构框架还提供结构支撑，用于当集装箱堆积在彼此顶上时吸收施加到集装箱的搁架载荷（rack loading），如在船上运输时通常发生的那样。围绕常规现有技术制冷单元的周边的铝挤压部类似地提供了结构支撑，用于当集装箱堆积在彼此顶上时吸收施加到集装箱的搁架载荷。

发明内容

一种制冷集装箱包括：箱状结构，该箱状结构具有底板、一对相对的侧壁、后壁以及顶面板，其限定了具有开放前端的内部容积；和制冷单元，该制冷单元布置在箱状结构的前端中并且被集成到箱状结构中。

在一个实施例中，制冷单元可被焊接到箱状结构。制冷单元可包括支撑框架，该支撑框架可被焊接到集装箱的箱状结构。制冷单元可包括绕制冷单元的支撑框架的周边建造的隔板并且制冷单元的隔板可被焊接到箱状结构。

在一个实施例中，公共结构构件提供用于箱状结构和制冷单元的搁架载荷的结构支撑。制冷单元可被焊接到公共结构构件。

附图说明

为了进一步理解本公开，将会参考以下详细描述，所述详细描述应当结合附图进行阅读，附图中：

图1是根据本发明的制冷集装箱的示例性实施例的透视图，该制冷集装箱具有与集装箱集成的制冷单元；

图2是从常规现有技术制冷单元的支撑框架的背面看的透视图；

图3是分解立面图，示出了预组装制冷单元集成到根据本发明示例性实施例的集装箱的前壁；

图4是图3所示制冷单元安装到集装箱中的立面图；

图5是图3所示制冷单元的支撑结构的立面图；

图6是图5所示制冷单元的支撑结构的立面图，其准备好运输；

图7是分解立面图，示出了预组装制冷单元集成到根据本发明示例性实施例的集装箱的前壁；

图8是图7所示制冷单元安装到集装箱中的立面图。

具体实施方式

初始地参见图1，示出了制冷运输集装箱的示例性实施例，一般地用附图标记10表示，具有与集装箱10的结构框架集成的制冷单元20。货物集装箱10具有箱状结构，其由前壁12、背壁或后壁14、一对相对的侧壁13和15、顶面板16和底板18形成，侧壁13和15在前壁12和后壁14之间纵向地延伸，顶面板16在前壁12的上区域和后壁14的上区域之间纵向地延伸并且在各自相对的侧壁13、15的上区域之间横向地延伸，底板18在前壁12的最下区域和后壁14的最下区域之间纵向地延伸并且在各自相对的侧壁13、15的最下区域之间横向地延伸。

箱状结构限定了货物空间11，在货物空间11中，所运输的货物100的料箱、纸箱或货盘堆积在底板18上。后壁14设置有一个或多个门（未示出），可通过所述一个或多个门通达货物空间，以便将货物18装载到集装箱10中。当门关闭时，在集装箱10中建立了基本不透空气的密封货物空间，其防止内部空气逸出货物空间11。

制冷单元20被集成到集装箱10的前壁12中，用于调节集装箱10的货物空间11中的空气。制冷单元20包括用于支撑压缩机（未示出）以及与压缩机操作关联的相关联压缩机驱动马达（未示出）的支撑结构，其安装在制冷单元20的前区段26中，并包括与货物空间11隔离的冷凝器模块（未示出）以及与限定在集装箱10内的货物空间11操作关联的蒸发器模块30。冷凝器模块包括安装到制冷单元20的支撑结构并且位于面板23后面的制冷剂排热换热器（未示出），面板23覆盖制冷单元20的前侧，并包括一个或多个冷凝器风扇（未示出）和相关联的风扇马达（未示出），冷凝器风扇抽吸外界室外空气通过冷凝器换热器并且将该空气排放回室外环境。

蒸发器模块39安装到制冷单元20的支撑结构的背侧，并且包括制冷剂吸热换热器（未示出）以及一个或多个（通常两个）蒸发器风扇（未示出）和相关联的风扇马达（未示出），蒸发器风扇从货物空间11抽吸返回空气并且传送返回空气以及任何新鲜的室外空气（该新鲜空气通过新鲜空气入口被吸入并且与返回空气混合，如常规实践中那样）经过蒸发器换热器用于温度调节并且将经调节的空气作为供应空气输送回限定在集装箱10内的货物空间11中。虽然制冷单元20通常以冷却模式操作以降低返回空气的温度，但制冷单元20也可配备有辅助空气加热装置（未示出），用于当集装箱10在运输中所处区域的环境的外界室外温度低于运输中的货物必须保持的期望温度范围时加热返回空气。

现在参见图2，其中示出了常规现有技术制冷单元的典型支撑框架101。支撑框架101包括前述带凸缘的铝挤压部121，其具有凸缘中的多个螺栓孔123以有助于将经组装的制冷单元安装到集装箱的前壁的支撑框架，如常规现有技术实践那样。本文所公开的制冷单元20没有带螺栓连接凸缘的铝挤压部，该凸缘形成了常规现有技术制冷单元的支撑框架的周边，并且常规现有技术制冷单元通过该凸缘螺栓连接到集装箱的前壁。与被螺栓连接到集装箱10的前壁12不同，制冷单元20通过共享公共的结构构件而被集成到集装箱10的结构，该公共的结构构件提供不仅用于箱状结构而且用于制冷单元的搁架载荷的支撑。在图3-6所示的示例性实施例中，制冷单元20被焊接到公共的结构构件。

现在参见图3和图4，在其中所示的实施例中，箱状集装箱10的结构的前壁隔板框架40充当公共壁，用于提供制冷单元20的搁架载荷支撑。集装箱所有者简单地将制冷单元20插入集装箱10的开放前端中并且将制冷单元20的结构构件焊接到前壁隔板框架40，前壁隔板框架40围绕并限定集装箱10的开放前端。不同于现有技术的螺栓连接组件，集装箱10的制冷单元20和隔板框架40均没有周边螺栓连接的凸缘。

由于隔板框架40没有从其向内延伸的凸缘，集装箱10的开放前端（制冷单元被插入该开放前端）在宽度和高度上比典型常规的符合ISO要求的集装箱的前壁中的孔口大6至12英寸（15.24至30.48厘米）。额外可用的空间可根据需要用于扩大制冷单元20的蒸发器和/或冷凝器。此外，将制冷单元20直接焊接到集装箱10的结构隔板框架40提供了集装箱10的更好的结构强度并且降低了空气绕制冷单元20泄漏的可能性，因为消除了与常规现有技术制冷集装箱相关联的螺栓连接凸缘之间的密封构件。

如前面指出的，在图3和图4所示的实施例中，制冷单元20没有绕单元的周边延伸的铝挤压部结构构件。冷凝器模块和蒸发器模块以及其他部件安装到各种支撑构件。然而，如图5所示，各种支撑构件50以及安装到其上的片状金属面板23未连接到周围的结构性周边构件，例如常规现有技术单元上的铝挤压部。由于制冷单元20焊接到集装箱结构的隔板框架40，现有技术单元中常见的该结构性周边构件现在是多余的并且可被去除，由此降低制冷单元的重量和成本。如图6所示，为了保护，固定装置24可在运输之前应用在自备式制冷单元20的周边周围。

现在参见图7和图8，在所示实施例中，在运输制冷单元以便组装到集装箱10之前，围绕制冷单元20建造隔板28。在这种情况下，集装箱10在没有前端隔板框架40的情况下被预建造。制冷剂单元隔板28取代集装箱10的前壁隔板框架40。集装箱制造商简单地将制冷单元20与其周围的隔板28组件一起插入集装箱10的开放前端中并且将隔板28焊接到侧壁14，15、底板18以及顶面板16。因此，制冷单元隔板28成为集装箱10的支撑结构的集成部分。

如果需要，制冷单元20可以以部分组装状态而非完全组装状态安装在集装箱10中。例如，制冷单元20可以以前文描述的方式安装在集装箱10中，使得蒸发器模块30安装到支撑构件50的后侧，但冷凝器模块或压缩机或其他部件没有通常安装到支撑构件50的前侧包括。在部分组装的制冷单元已安装到集装箱中并焊接就位之后，通常安装到支撑构件50的前侧的冷凝器模块、压缩机或其他部件可容易地从集装箱10的外面进行安装。在一些情况下，以部分组装状态而非完全组装状态将制冷单元20安装到集装箱20中可能是所期望的，以有助于焊接过程。

在前面讨论的任一实施例中，通过将制冷单元20集成到集装箱10的结构而非如常规实践那样通过简单地将制冷单元螺栓连接到集装箱的前壁，使得制冷集装箱10的结构完整性得以改善。

本文所使用的术语是为了说明而非限制的目的。本文所公开的特定结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅作为教导本领域技术人员以实施本发明的基础。虽然已经参照如附图中所示的示例性实施例具体地示出和描述了本发明，但本领域技术人员将会意识到的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下可作出各种修改。本领域技术人员还将意识到的是，在不偏离本发明的范围的情况下，可以用等同物来替代参照本文公开的示例性实施例描述的元件。

因此，所意图的是，本公开不限于所公开的（一个或多个）具体实施例，而是本公开将会包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (9)

1.一种制冷集装箱，包括：

箱状结构，所述箱状结构具有底板、一对相对的侧壁、后壁以及顶面板，其限定了具有开放前端的内部容积；和

制冷单元，所述制冷单元布置在所述箱状结构的前端中并且被焊接到所述箱状结构。

2.如权利要求1所述的制冷集装箱，其中，所述制冷单元包括支撑结构，所述支撑结构被焊接到所述箱状结构。

3.如权利要求2所述的制冷集装箱，其中，所述支撑结构包括绕支撑框架的周边建造的隔板。

4.如权利要求3所述的制冷集装箱，其中，所述制冷单元的隔板被焊接到所述箱状结构。

5.一种制冷集装箱，包括：

箱状结构，所述箱状结构具有底板、一对相对的侧壁、后壁以及顶面板，其限定了具有开放前端的内部容积；

制冷单元，所述制冷单元布置在所述箱状结构的前端中；和

公共结构构件，所述公共结构构件提供用于所述箱状结构和所述制冷单元的搁架载荷的结构支撑。

6.如权利要求5所述的制冷集装箱，其中，所述制冷单元被焊接到所述公共结构构件。

7.一种将制冷单元组装到运输制冷集装箱的方法，包括步骤：

提供用于提供对制冷单元和集装箱的结构支撑的公共结构构件。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述提供用于提供对制冷单元和集装箱的结构支撑的公共结构构件的步骤包括：将所述制冷单元直接焊接到所述集装箱的支撑结构。

9.如权利要求7所述的方法，其中，所述提供用于提供对制冷单元和集装箱的结构支撑的公共结构构件的步骤包括：提供绕所述制冷单元的周边的隔板框架，将制冷单元和隔板框架组件插入所述集装箱中的开口中，并且将所述隔板框架和所述集装箱焊接到一起。

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