CN107820475A - 冷藏船隔热装置 - Google Patents

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CN107820475A
CN107820475A CN201680029514.7A CN201680029514A CN107820475A CN 107820475 A CN107820475 A CN 107820475A CN 201680029514 A CN201680029514 A CN 201680029514A CN 107820475 A CN107820475 A CN 107820475A
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Abstract

本发明涉及一种冷藏船(1)隔热布置，其中，该冷藏船包括多个货物接纳舱(5a‑5d、H1‑H3)，其中每个货物接纳舱由大体垂直于船只的纵向轴线的第一对相对的隔板壁(11A、11F)和与船只的纵向轴线大体平行的第二对相对的隔板壁(12S、12P)限定。

Description

冷藏船隔热装置
本发明涉及在本领域中被称为冷藏船(Reefer)的冷藏船只的特定类型。冷藏船最常用于运输冷藏或冷冻食品，包括但不限于肉、水果、蔬菜等。
术语“冷藏船”在本文中用于表示这样的冷藏船只。
货物被保存在船只的船体内的多个冷藏货舱中。需要隔热以维持冷藏的条件，同时使冷藏系统的电力消耗最小化。
冷藏船只的隔热通过将船体的内表面衬有诸如玻璃棉的隔热材料来实现。将玻璃棉施加到船体的内部，由此将货舱隔热。
用叉车或类似物将货物装载并且在货舱内移动。因与货箱或叉车碰撞而导致隔热层损坏是常见的。由此，持续地监控冷藏船只上的隔热装置(insulation)的完整性并根据需要修复隔热装置是必需的。
冷藏船舶成功地用于在安全和冷藏条件下在世界各地运输数百万吨的货物。然而，运输大量货物的成本是高昂的，特别是隔热层未能有效地运行的情况增加了冷藏设备的电力消耗。成本的升高已经导致了冷藏船舶的尺寸的增大，试图提高规模经济。这些发展并没有解决现有冷藏船隔热系统中潜在的效率低的问题。
然而，本技术的发明人对冷藏船设计提出了新颖且非常规的方法。该方法增加了货物承载能力并且同时提升了隔热系统的效率。这又减小了操作成本。
发明内容
根据第一方面，提供了一种冷藏船只，该冷藏船只包括外部面向水的船体和与所述船体隔开的内部货物壁，并且在船体与货物壁之间限定空隙，其中，货物壁限定多个货舱的外表面，所述多个货舱中的每一个包括成对横向隔板和成对纵向隔板，并且其中，横向隔板还包括位于隔板的面向内部的表面上的隔热层，而纵向隔板还包括位于隔板的面向空隙的表面上的隔热层。
根据本发明，以非常规并且反直觉的方式在冷藏船内施加隔离层。特别地，每个货舱在舱的两侧上的内表面上和在剩余的两侧上的外表面上隔热。通常，仅仅船体的内表面是隔热的。
根据本发明，从每个货舱的两个侧壁(隔板)移除隔热装置减小了隔热装置损坏的可能性。货物可放置为紧邻那些壁而不担心损坏隔热层。这也增加了舱的底面积，增加了容量。这对于具有在多个甲板层处的多个货舱的大型冷藏船尤其如此。
根据本发明的船只包括成对横向隔板(限定两个货舱壁)，横向隔板大体垂直于成对纵向隔板(限定具有四个侧面的货舱的另外两个壁)。
隔热层有利地仅仅施加到横向隔板。有利地，横向隔板的整个表面设有位于面向内部的表面上的隔热层。由此可优化隔热。
可选地，在相邻的舱在相同温度的情况下，可无需相邻的横向壁即舱之间的横向壁的隔热。在这种布置中，仅在纵向壁上需要隔热。然而，横向壁会在船只的端部处(在那里成排舱终止)或，如上所述，在相邻的舱以不同的温度保持处需要隔热。
隔热层自身可以是用于特定的应用场合的任何合适的材料。然而，隔热层可有利地是一个或多个隔热的聚氨酯泡沫层。这种材料能够例如以喷涂的泡沫的方式或作为板片(板)或其组合来简单和安全地施加。
隔热层可例如是具有由船的具体运行温度限定的最小厚度的喷涂泡沫层和/或隔热板片层。这有利地优化了系统的隔热特性，同时使材料使用和安装时间以及复杂度最小化。
该船只还可设置为使得横向隔板还设有大体平行于横向隔板的分隔壁，并且在它们之间限定了设置为接纳冷却设备以将舱冷却的室。可在一个或两个相对的横向隔板壁上设置分隔件。
由此，每个货舱分成两个或三个室或腔：中央货物储存腔和由(一个或多个)分隔壁限定的相对的一个或两个冷却器室。由此，可保护冷却设备免受叉车设备影响，而冷却设备同时定位为靠近货物以使冷却效果最大化。
为了允许中央腔被冷却，由分隔壁形成的室和舱相互气体连通。由此在舱内的气体(通常是空气或富含氮气的空气：受控的大气)可绕货物循环并且通过冷却器。
有利地，货舱的相对的其它端(即，那些大体垂直于横向隔板和分隔壁的)没有任何隔热材料。这使得空间最大化并且允许货物在舱内移动，而不损坏隔热层并且不损坏冷却设备。
在船体内的货舱可以是在多层(甲板)上的并且沿着基本上船只的整个长度延伸。
为了提供结构支承给货舱，在外部面向海的船体与货物壁(货物壁限定货舱的外周缘)之间的空隙设有在船体与货物壁之间延伸的多根支承梁。支承梁可沿着船只均匀地隔开，以便在船体与货舱之间提供均匀支承。
有利地为优化船只的刚度，支承梁可与用于每个货舱的甲板层大致对齐。实际上，载荷路径从每个甲板层水平地延伸外到船体。
支承梁可在第一端处焊接到货物壁而在第二相反端处焊接到船体。因为货舱是冷藏的，支承梁会用作货舱与船体之间的热桥。为了避免任何船体可能被冷却或船体可能加热货舱的风险，可在支承梁上和梁与货物壁之间的焊接上施加隔热层。进一步的，通常更重要的考量是冷凝和/或冰可能形成。
为了优化支承梁的隔热，隔热层可有利地沿船体的方向沿着支承梁延伸并且包围支承梁，即，各支承梁接近货舱的端部设有隔热层。
支承梁隔热层可从空隙侧货物壁表面朝向船体表面延伸预定的距离。该距离由具体的船舶的运行温度确定。该距离可例如在750毫米至1000毫米或更大之间。它也可能是更少的，并且取决于具体的温度可沿着船只的长度调整。
实际上，围绕每根支承梁设置隔热“外套”以防止每根梁用作热桥。
如上所述，根据本发明，每个货舱的四个内侧壁中仅有两个是隔热的，而不是将每个货舱的内部隔热。为了将剩余的两个壁隔热，面向空隙的货物壁的纵向隔板表面设有隔热层。
位于空隙内的隔热层可以是在至少75毫米厚度中的聚氨酯泡沫层。这样的层可被适宜地喷涂到纵向隔板的金属表面上。当然，可根据船只的具体温度要求选择厚度，并且根据那些要求厚度可小于或大于75毫米。
为了优化隔热层的热特性和机械特性，该层可形成为独立的多个隔热层，一层施加到下一层上。此外，为了防止任何水分达到形成货物壁和/或支承梁的金属，隔热层可有利地设有另一多组分聚合物涂层，以形成不透(impervious)水的表面。
这样的表面可有利地是足够地牢固的，以允许作业人员在表面上行走，以便于从空隙内检查隔热层。
有利地，不透水的涂层可与周围的钢表面交叠，形成安全的密封，以防止水进入隔热层下面。
从另一方面看，提供了一种船只，包括多个货物接纳舱，其中，每个货物接纳舱由大体垂直于船只的纵向轴线的第一对相对的隔板壁和与船只的纵向轴线大体平行的第二对相对的隔板壁限定，其中，仅仅第一对相对的隔板壁设有在货物接纳舱的内表面上的隔热层。
从还有一方面看，提供了一种冷藏船隔热布置，所述冷藏船包括多个货物接纳舱，其中，每个货物接纳舱由大体垂直于船只的纵向轴线的第一对相对的隔板壁和与船只的纵向轴线大体平行的第二对相对的隔板壁限定，并且其中，仅仅第一对相对的隔板壁设有在货物接纳舱的内表面上的隔热层。
从还有一方面看，提供了一种将船只隔热的方法，所述船只包括多个货物接纳舱，其中，每个货物接纳舱由大体垂直于船只的纵向轴线的第一对相对的隔板壁和与船只的纵向轴线大体平行的第二对相对的隔板壁限定，
所示方法包括如下步骤
(A)将隔热层施加到大体垂直于船只的轴线的第一对相对的隔板壁的内表面；以及
(B)将隔热层施加到与船只的纵向轴线大体平行的隔板壁的外表面。
从另一方面看，提供了一种冷藏船隔热布置，其中，冷藏船包括外部船体和内部货舱壁，在它们之间限定了空隙，其中，隔热层施加到面向货舱壁的表面的空隙。
从另一方面看，提供了一种冷藏船只，包括外部面向水的船体和与所述船体隔开的内部货物壁，并且在船体与货物壁之间限定空隙，其中，货物壁限定多个货舱的外表面，所述多个货舱中的每一个包括成对横向隔板和成对纵向隔板，并且其中，纵向隔板还包括在隔板的面向空隙的表面上的隔热层。
可选地，横向隔板可还包括在隔板的面向内部的表面上的隔热层。还有，仅仅在成排的货舱的任一端处的横向隔板可设有在其上的隔热层。
读者将会理解的是，在文中所述的独立的整体、实施例和方面可以任何合适的组合使用，并且范围不限于在文中所述的排他性的实施例。
附图说明
现将参照附图仅通过示例的方式描述本发明，在附图中：
图1示出了根据本发明的船只的示意图，并且示出了在下文中讨论的横截面位置；
图2A和2B是穿过图1中A-A’的横截面，其中，相同的附图标记表示相同的整体；
图3是通过图1中B-B’的横截面；
图4是图3所示C部段的俯视图；
图5是通过货舱甲板、支承梁和空隙的横截面；以及
图6是纵向隔板隔热的放大图。
尽管本发明易于各种改型和替代形式，但是具体的实施例通过示例的方式在附图中示出并且在本文中详细描述。然而，应理解的是，本文中所附的附图和具体描述不是用于将本发明限制为所公开的特定形式，而是本发明要覆盖落入所要求保护的发明的精神和范围中的所有改型、等同和替代。
此外，会理解的是，每个实施例的各种特征可相互组合使用，而每个实施例的特征、以及各实施例之间的特征和最佳方式不受限于或限制于以某一给定的实施例来使用。
具体实施方式
图1是根据本发明的冷藏船1的前部的立体图。和任意船只一样，该冷藏船包括包含海水的外部船体2。货物进入端口3仅示例性地示出。如将会在本领域中理解的，在冷藏船设计中提供了装载和卸载货物的多种方式。
包含在船体2内的是多个甲板，每个甲板包括多个独立的货舱。
图2A和2B示出了通过图1中的截面A-A’的横截面。
船体2限定船只的外边界。在船体内是多个甲板4a-4d。每个甲板沿着船只的长度延伸。各甲板包括多个货舱5a-5d。取决于具体的船只，每个货舱的尺寸会变化。
如在本文中所述的，冷藏船是冷藏船舶，并且每个货舱使用常规的冷藏设备(未示出)冷藏到预定的温度。可用同一设备冷藏(或冷却)多个货舱，或每个货舱可包括它自己的“局部”冷却器。
取决于货物，每个货舱可充填用于航程的、诸如氮气的惰性气体。
根据本发明的冷藏船，设有限定货舱5a-5d的外部的货物壁6。在船体2的内表面与货舱壁6的外表面之间设置空隙或空间7。该空隙可在宽度方面最多达1000毫米，并且可取决于船只设计而变化。应理解的是，舱壁与船体隔开显著地提升了船只的结构强度。取决于船只的设计，该空隙可以是从600毫米到1200毫米中的任何宽度。
在常规的船舶中，隔离层会直接施加到船体2的内表面上。实际上，在常规的船舶中，货舱壁6是冗余的，并且每个甲板的地板外延伸到船体壁。
然而，根据本发明，使用了双壁或双层壁布置，即，船体2自身和第二货物壁6及其它们之间的空隙7。
为了在船只内支承货柜并且为了增加它的刚度，设置了多根支承梁或杆8a-8d。支承梁在一端处焊接到船体并且在另一端处焊接到货物壁6。有利地，支承梁与每个层面4a-4d对准。
船只可构造为使得替代支承梁或除了支承梁，甲板(形成每个舱的底部)可外延伸到船体。在这种布置中，能够沿着甲板表面在空隙内行走。在这种布置中，在舱内的甲板可以与支承梁隔热的方式相同的方式隔热。
货舱的表面6设有隔热层9。该层是喷涂的聚氨酯泡沫层，其施加到多个层中。在一个实例中，可使用两个子层。喷涂工艺是施加聚氨酯泡沫的简单方便的方法。取决于船只的具体要求，泡沫可施加到预定的厚度。在一个实例中，层至少75毫米厚。由此，货舱的外表面6是隔热的。
图3是通过图1中的截面B-B’的横截面。
这里示出了冷藏船的前部。该横截面是通过各甲板地板中的一个的截面，并且示出了在冷藏船单个甲板上的多个舱(H1、H2、H3)。
各货舱中的每一个由四个壁限定。
第一是一对相对的横向隔板壁：第一向前隔板壁11F和第二近船尾(后方)隔板11A。这些隔板壁穿过船只并且在各端部处与货物壁6连接。
第二是一对相对的纵向隔板壁：第一右侧(右舷)隔板12S和第二左侧(左舷)隔板12P。这些隔板壁沿船只的纵向轴线的方向延伸。
在图3所示的实施例中，舱H1、H2、H3中的每一个还设有在货舱的相对侧上的一对冷却器或冷藏室10(选择性地可仅采用一个冷却器室)。这些室10由与横向隔板壁11F、11A平行的一对分隔壁13、14形成。冷却或冷藏设备15被接纳在每个室中并且与舱H1气体连通，使得冷却气体能以所预期的预定的温度流通。
重要地，隔热层16施加到横向隔板11F、11A的表面。这是以可被喷涂到隔板壁上的或安装为板的(或其组合的)聚氨酯层的形式。在还有一种布置中可使用常规隔热层，其使用覆盖有衬里(lining)的玻璃棉和木制支承件。
由此，每个货舱的四壁中仅有两个壁在内表面上是隔热的。
位于舱内的货物可紧邻纵向壁12S、12P放置，而不担心损坏任何隔热装置。这意味着减少了的对损坏的隔热装置的维护和在货舱内增加了的表面积。
图3也示出外部船体2和在船体2与货物壁6之间限定的空隙。图3附加地示出了支承梁8。这些梁可以是如图3所示的分离的梁或附加地可以是沿着船只延伸和用作检查平台的连续的层。
如上所述，支承梁8将货舱连接到船体。
图4是图3所示C部段的放大图。这里以俯视图示出通过横向隔板的横截面。隔板位于相邻的两个舱H1、H2之间。如所示的，隔板壁11A和分隔壁13限定冷却器室15。如上所述，在货舱H1的内表面上设置隔热聚氨酯层16。
图4也是出纵向隔板壁隔热层17，其被施加到纵向隔板面向空隙的表面。
由此，根据该构造，每个货舱在所有四个侧面上都是隔热的，但是非常规地，两个侧面在舱内隔热，而两个表面在舱的外部上隔热(在限定在舱和船体之间的空隙空间中)。
根据本发明，提供了多个技术和经济优势，包括：
-每个货舱允许货物紧邻纵向隔板壁放置
-可能会被装载设备和/或货物损坏的隔热材料不暴露
-可使得每个货舱的建坪(floor-space)最大化
-可以从空隙内检查(并且维护)隔板隔热装置的完整性
-隔热装置可快速和适宜地施加到在空隙内的隔板
-需要的隔热材料更少；以及
-可以较低的成本安装隔热系统。
图5是分别与货舱甲板4C和4D对齐的一对相邻的支承梁8C和8D的剖视放大图。
图5更详细地示出面向隔热层17的空隙。注意到的是，图5不是按比例的而是放大以更清楚地示出相邻的支承梁的隔热层。
支承梁8C、8D中的每一个设有它们自己的隔热层18。在图6中详细示出了隔热层18，并且该隔热层示出了到支承梁隔热的两个构件。围绕在支承梁和货舱壁6(纵向隔板壁)之间的连结部延伸的第一隔热区域18a和沿着支承梁延伸(具体地包围支承梁)的第二隔热区域18b。隔热层18也是可适宜地围绕和沿着梁施加的聚氨酯泡沫。重要地，该层沿着支承梁延伸预定的距离x。在该示例中，距离空隙侧货物壁表面至少1000毫米。应理解的是，该距离将取决于具体船只设计和温度要求。
隔热层18防止每根支承梁用作货舱与船体之间的热桥，该船体自身与海水接触。
回到图7，纵向隔板表面的区域也用聚氨酯层17隔热，该纵向隔板表面垂直地在相邻的甲板之间延伸并且水平地在相邻的舱之间(沿着船只的长度)延伸。由此，朝向空隙的纵向隔板表面隔热。该隔热装置可简单地施加为跨过该表面的聚氨酯泡沫层，并且可例如被施加在一个或多个涂层中，以优化热隔离特性并且也优化机械特性。该隔热装置也可设有聚合物不透水层和/或蒸汽层(或其它特性)，以防止水和/或蒸汽进入。
对于聚氨酯泡沫和聚合物涂层合适的材料的示例如下示出：
聚氨酯泡沫:
聚合物涂层:
特性 单位 初始 陈化 试验方法
密度 g/m3 1.1±10％ - ASTM D1622
硬度 肖氏D 43 - DIN 53505
拉伸强度 Kg/cm3 ≥150 - ASTM E96
断裂延伸率 ％ ≥300 - ASTM D696
撕裂强度 Kg/cm3 ≥300 - DIN 53507
易燃性 - B2 - DIN 4102,部分1
该非常规的隔热型式提供了隔热给上述的每个货舱剩余的2个壁。其附加地不仅完全地将纵向隔板壁隔热，而且还解决了由在船体和隔板之间延伸的支承梁导致的热桥效应。

Claims (31)

1.一种冷藏船只，所述冷藏船只包括外部面向水的船体和与所述船体隔开的内部货物壁，并且在所述船体与所述货物壁之间限定空隙，其中，所述货物壁限定多个货舱的外表面，所述多个货舱中的每一个包括成对横向隔板和成对纵向隔板，并且其中，所述横向隔板还包括位于所述隔板的面向内部的表面上的隔热层，并且所述纵向隔板还包括位于所述隔板的面向所述空隙的表面上的隔热层。
2.如权利要求1所述的船只，其特征在于，所述成对横向隔板大体垂直于所述成对纵向隔板，并且限定独立的货物接纳室或舱。
3.如权利要求1或权利要求2所述的船只，其特征在于，所述横向隔板的整个表面设有位于面向内部的表面上的隔热层。
4.如权利要求3所述的船只，其特征在于，所述隔热层是隔热聚氨酯泡沫层或玻璃棉层。
5.如权利要求4所述的船只，其特征在于，所述隔热层是具有75毫米或更多的预定厚度的喷涂泡沫层和/或隔热板片层。
6.如任何前述权利要求所述的船只，其特征在于，所述横向隔板还设有大体平行于所述横向隔板的分隔壁，并且在它们之间限定设置为接纳冷却设备以冷却所述舱的室。
7.如权利要求6所述的船只，其特征在于，由所述分隔壁形成的室和所述舱相互气体连通。
8.如任何前述权利要求所述的船只，其特征在于，面向对应的舱的所述纵向隔板的各表面没有隔热层。
9.如任何前述权利要求所述的船只，其特征在于，位于所述船体与所述货物壁之间的所述空隙设有在所述船体与所述货物壁之间延伸的多根支承梁。
10.如权利要求9所述的船只，其特征在于，所述支承梁与用于每个货舱的甲板层大致对齐。
11.如权利要求9或10所述的船只，其特征在于，所述支承梁在第一端处焊接到所述货物壁而在第二相反端处焊接到所述船体，并且其中，隔热层施加到梁上位于所述梁与所述货物壁之间的焊接处。
12.如权利要求11所述的船只，其特征在于，所述隔热层在所述船体的方向上沿着所述支承梁延伸并且包围所述支承梁。
13.如权利要求12所述的船只，其特征在于，所述隔热从所述空隙侧货物壁表面在600mm和至少1000mm之间延伸。
14.如任何前述权利要求所述的船只，其特征在于，面向所述空隙的所述货物的纵向隔板表面设有隔热层。
15.如权利要求14所述的船只，其特征在于，所述隔热层是在至少75毫米的预定厚度中的聚氨酯泡沫层。
16.如权利要求15所述的船只，其特征在于，所述隔热层由多个独立的隔热层形成，一层施加在下一层上。
17.如权利要求11至16中任何项所述的船只，其特征在于，所述隔热层设有另一多组分聚合物涂层，以形成不透水表面。
18.如权利要求17所述的船只，其特征在于，所述不透水涂层与周围的钢表面交叠。
19.一种船只，所述船只包括多个货物接纳舱，其中，每个所述货物接纳舱由大体垂直于所述船只的所述纵向轴线的第一对相对的隔板壁和与所述船只的所述纵向轴线大体平行的第二对相对的隔板壁限定，其中，仅仅第一对相对的隔板壁设有位于所述货物接纳舱的内表面上的隔热层。
20.如权利要求19所述的船只，其特征在于，还包括与货舱隔开的船体并且在它们之间限定空隙，所述空隙包括隔热层。
21.如权利要求20所述的船只，其特征在于，位于所述空隙内的隔热层施加到与所述船只的所述纵向轴线大体平行的所述隔板壁的面向所述空隙的表面。
22.一种将船只隔热的方法，所述船只包括多个货物接纳舱，其中，每个所述货物接纳舱由大体垂直于所述船只的纵向轴线的第一对相对的隔板壁和与所述船只的所述纵向轴线大体平行的第二对相对的隔板壁限定，
所示方法包括如下步骤
(A)将隔热层施加到大体垂直于所述船只的轴线的所述第一对相对的隔板壁的内表面；以及
(B)将隔热层施加到与所述船只的所述纵向轴线大体平行的所述隔板壁的外表面。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，多个货舱中的每一个是隔热的。
24.如权利要求1至21中任一项所述的船只，其特征在于，所述船只是冷藏船。
25.一种冷藏船隔热布置，所述冷藏船包括多个货物接纳舱，其中，每个所述货物接纳舱由大体垂直于船只的纵向轴线的第一对相对的隔板壁和与所述船只的所述纵向轴线大体平行的第二对相对的隔板壁限定，并且其中，仅仅所述第一对相对的隔板壁设有位于所述货物接纳舱的内表面上的隔热层。
26.一种冷藏船隔热布置，其中，所述冷藏船包括外部船体和内部货舱壁，在它们之间限定有空隙，其中，隔热层施加到所述货舱壁面向所述空隙的表面。
27.一种冷藏船只，所述冷藏船只包括外部面向水的船体和与所述船体隔开的内部货物壁，并且在所述船体与所述货物壁之间限定空隙，其中，所述货物壁限定多个货舱的外表面，所述多个货舱中的每一个包括成对横向隔板和成对纵向隔板，并且其中，所述纵向隔板还包括位于隔板的面向所述空隙的表面上的隔热层。
28.如权利要求17所述的冷藏船只，其特征在于，所述横向隔板还包括位于所述隔板的面向内部的表面上的隔热层。
29.如权利要求28所述的冷藏船只，其特征在于，仅仅在成排的舱的任一端处的横向隔板设有位于其上的隔热层。
30.一种参照附图、基本上如文中所述的船只。
31.一种基本上如文中所述的方法。
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