專利名稱：隔熱的運輸容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及運輸容器，更具體地涉及隔熱的運輸容器，其用于以預(yù)定的關(guān)系保持對溫度敏感的貨物和冷卻劑，從而能在延長的時間內(nèi)維持冷卻或冷凍狀態(tài)。例如，這類容器可由硬質(zhì)聚氨酯泡沫或其它材料模制而成，用于運輸或運送需要保持在2℃-8℃或冷凍狀態(tài)下的諸如生物制品的貨物和類似貨物。
背景技術(shù)：
目前已經(jīng)研制出各種運輸容器，其包括其中具有隔熱材料的傳統(tǒng)紙板箱，其可形成為所需的形狀，或者包括面板等。冷卻劑如密封的冰、凝膠體或松散的干冰等通常放置在內(nèi)腔中的貨物附近，以便在運輸期間冷凍貨物。
對于運輸尤其對溫度敏感的貨物如某些醫(yī)學(xué)或藥物貨物來說，由于其優(yōu)越的熱學(xué)特性而通常使用硬質(zhì)聚氨酯容器。傳統(tǒng)的隔熱運輸容器具有許多問題，尤其是在延長的時間內(nèi)運輸對溫度敏感的貨物時，例如當(dāng)在國際間運輸貨物時。這些容器尤其是模塊化襯板系統(tǒng)通常在隔熱材料中包括許多接縫，空氣可能通過這些接縫進入并加熱紙板箱的內(nèi)腔。另外，內(nèi)腔通常包括貨物和冷卻劑周圍的空氣空間，其會促進而不是控制對流，在隔熱材料包括漏縫時尤其如此。遺憾的是，這樣會產(chǎn)生溫度梯度或區(qū)域。這些條件會加速冷卻劑的融化，因而縮短了容器保持冷卻狀態(tài)的時間。另外，蓋子可由不同的材料如聚酯泡沫構(gòu)成，其具有明顯低于本體自身的熱阻，并因而降低了容器的性能。
此外，貨物和冷卻劑通常一起放置在紙板箱的內(nèi)腔內(nèi)，這可能具有負面影響。當(dāng)運輸某些貨物時，可能需要冷卻而非冷凍貨物。將冷卻劑如松散的干冰塊放在內(nèi)腔內(nèi)而靠在貨物上會無意中冷凍并損壞了貨物。即使保持遠離貨物，冷卻劑也可能會在運輸期間移動而無意中接觸到貨物，在冷卻劑融化且尺寸縮小時尤其如此。另外，融化的冷卻劑可能從其容器中泄漏出來，可能弄臟內(nèi)腔或甚至污染所運輸?shù)呢浳铩?br> 在過去已經(jīng)研發(fā)出某些解決前述問題的合適方法，例如美國專利No.5924302中所顯示并介紹的方法。然而，仍然存在著對尤其用于長時間運輸大量貨物的容器的需求。
發(fā)明概要本發(fā)明的概念涉及新穎的改進容器，其用于在延長的時間內(nèi)在冷卻和/或冷凍狀態(tài)下運輸對溫度敏感的貨物。
根據(jù)本發(fā)明，本文顯示并介紹了幾個例如由硬質(zhì)聚氨酯泡沫構(gòu)成的容器的實施例，其尤其用于小型和大型運輸如通過空運，包括通過LD3集裝箱。重要的是，根據(jù)本發(fā)明的容器基本上包括優(yōu)選帶有用于固定貨物的托盤的底部、四個側(cè)部和蓋子，并且優(yōu)選帶有冷卻劑托盤。此外，底部、側(cè)部和蓋子設(shè)計成是互鎖的(側(cè)部和底座優(yōu)選是滑動式鎖定的，或者帶有榫槽，這與并不鎖定在一起或“夾緊”在一起的典型45°角部結(jié)構(gòu)不同)，從而減少熱對流。另外，不同于使用尤其是在空運環(huán)境中可能會引起白蟻問題的木材，優(yōu)選對硬質(zhì)聚氨酯泡沫進行模制以形成容器的底部，并使其具有“墊板”槽。冷卻劑托盤優(yōu)選是滑入式托盤，其包含有合適的冷卻劑如干冰或凝膠體，并且優(yōu)選由硬質(zhì)聚氨酯泡沫制成，以保持冷卻劑不與貨物直接接觸。另外，可將容器的內(nèi)壁和底部構(gòu)造成提供對流設(shè)計，以便在貨物艙室內(nèi)形成受控的氣流，這種氣流可降低貨物艙室內(nèi)的溫度梯度，從而在運輸生物制品和其它貨物時提供更好的均勻溫度控制。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的概念，容器尤其是大型容器可具有夾緊壁，以降低外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境之間的熱對流。滑動式冷卻劑托盤可采用任何形式和/或形狀，并用于調(diào)節(jié)冷卻劑和貨物之間的溫度。側(cè)部的內(nèi)壁、底部和頂部優(yōu)選設(shè)計成可提供對流，從而在貨物艙室內(nèi)創(chuàng)造受控的氣流，以便控制和降低貨物艙室內(nèi)的溫度梯度，從而在運輸生物制品和其它貨物時提供更好的控制。例如，壁、底部和/或頂部具有模制在其內(nèi)的某些形狀如凹槽和/或突起以提供對流，并因此提供圍繞著貨物負荷的冷卻劑氣流。另外，側(cè)壁可具有諸如V形或U形或其一些變型的形狀，以便在兩個側(cè)部上提供“對流壁”，并在其它兩個側(cè)部上提供冷卻劑。此外，冷卻劑托盤可包括模制在托盤內(nèi)的中央柱體，從而保持控制在貨物負荷中心的冷卻劑的冷卻效果。這樣，根據(jù)本發(fā)明的容器通過由側(cè)部、凹槽等設(shè)計的預(yù)定設(shè)計氣流而提供了熱對流的控制，從而最大限度地降低了貨物負荷中的溫度梯度，并試圖在貨物負荷的邊角、中間以及全部區(qū)域內(nèi)維持相同的溫度。側(cè)部和底座之間的夾緊連接有助于控制從容器外部至內(nèi)部的熱傳導(dǎo)和對流。底座設(shè)計成可保持貨物負荷偏離容器的實際底部，并設(shè)有空氣通道以允許內(nèi)部空氣在負荷的四周循環(huán)。用于大型容器的底座優(yōu)選設(shè)計成可運輸墊板式的貨物，例如生物制品。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的大型隔熱容器的視圖；圖2是圖1所示容器的分解視圖；圖3a是部分裝配的圖1所示容器的分解視圖，圖3b-3d是其部件的詳圖；
圖4是顯示了容器的敞開頂部以及具有傳導(dǎo)阻滯件和凝膠體的冷卻劑托盤的視圖；圖5a至5e進一步顯示了類似于圖1的容器裝配，其用于將容器裝配在低溫柜的周圍；圖6a至6c顯示了具有一對V形側(cè)部和凹槽的備選容器，其可促進處在放置于容器中間的貨物負荷四周的冷空氣的循環(huán)；和圖7是另一實施例的透視圖。
本發(fā)明的詳細介紹現(xiàn)在來看附圖，圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的隔熱容器10的一個實施例。其優(yōu)選由水基硬質(zhì)聚氨酯泡沫構(gòu)造而成，并且包括側(cè)部12，正面部和背面部13、底部14和蓋子或頂部15，所有這些都帶有易于存儲和裝配并可減少對流的互鎖設(shè)計。
來看圖2的分解視圖，通過使用上部冰托盤16來為容器中的貨物負荷18保持必需的冷卻劑17，就可維持例如0℃至10℃的溫度范圍。托盤16優(yōu)選能在貨物18的上方滑動?？稍O(shè)置帶有豎直側(cè)部20a的內(nèi)部貨物托盤20，用于將貨物負荷18的下部與底部或底座14隔離開，并降低容器中的溫度梯度。容器的底部14可包括模制在其底部內(nèi)的叉車用凹槽，這樣就不需要單獨的木制墊板。不需要使用木制墊板和其它木制部件是所希望的，因為這涉及到空運或其它運輸中的白蟻問題。圖1所示容器可具有任何所需的尺寸，并可加工成適合標準的LD3集裝箱，以便優(yōu)化有效負荷。
現(xiàn)在來看該容器10的特殊的互鎖結(jié)構(gòu)，圖2和3a-3d尤其顯示了側(cè)部、背面部、正面部、頂部和底部的互鎖結(jié)構(gòu)。側(cè)部12具有位于其頂端的凸榫12a、位于內(nèi)部的外邊緣處的垂直狹長槽口12b，以及如優(yōu)選在圖2和3a-3b中所示的位于底部的槽口12c。另一方面，如優(yōu)選在圖2中所示，背面部和正面部具有上、下凸榫13a和側(cè)凸榫13b。通過使背面部和正面部的凸榫13b滑入到側(cè)部12的相應(yīng)狹長槽口12b中，就可將背面部和正面部13與側(cè)部12裝配起來。這可允許以簡單的方式使背面部和正面部13滑入到側(cè)部12的槽口12b中，從而提供一種非常緊密且剛性的正面、背面和側(cè)部的結(jié)構(gòu)，在圖3a中顯示了互鎖在一起的其中三個部件(未加上正面部)。底部14具有用于容納正面部和背面部13的下凸榫13a的狹長槽口14a，還具有用于與側(cè)部12的底部槽口12c相配合的狹長凸榫14b。蓋子或頂部15具有狹長槽口15a(見圖3d)，其用于容納側(cè)部12的凸榫12a以及背面部和正面部13的凸榫13a。這種榫槽結(jié)構(gòu)對于提供“夾緊壁”以降低容器10的外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境之間的熱對流來說尤其重要。它們提供了四個側(cè)部與底座和蓋子的確定互鎖關(guān)系以實現(xiàn)該目的。
冷卻劑17不能與貨物負荷18直接接觸是很重要的?；瑒邮嚼鋮s劑托盤16提供了這種隔離或緩沖作用，而側(cè)部中的凹槽12d以及背面部和正面部13中的凹槽13d通過熱對流提供了在側(cè)部凹槽中環(huán)繞貨物負荷的預(yù)設(shè)計的向下氣流，從而最大限度地降低了貨物負荷中的溫度梯度。關(guān)于這一點，冷卻劑托盤16中的類似凹槽16b會起協(xié)同作用。同樣，如果需要的話，可在底座14或貨物托盤20中提供類似的凹槽。
重要的是，優(yōu)選在滑動托盤16的中心提供柱體16a，其如優(yōu)選在圖2和4中所示地垂直向上延伸，并且從熱傳導(dǎo)的觀點來看，尤其重要的是降低冷卻劑至貨物負荷18中心的向下傳導(dǎo)，這種情況發(fā)生在將冷卻劑17置于柱體16a的位置中時。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在沒有柱體16a的條件下，貨物負荷18的中心變得太冷，而這種泡沫柱體16a可減緩負荷的通常非常冷的中心部分的溫度，從而有助于維持貨物的溫度并使之均勻化。在干冰托盤16中優(yōu)選設(shè)有隔離件16c，以便有助于將冰袋17固定在合適的位置。此外，這些隔離件16c可具有貫通孔，從而可使氣流在冰袋17中自由流動。這種設(shè)計和構(gòu)造提高了冰袋的熱效率。
圖5a至5e顯示了由底座42開始的備選容器的裝配，貨物罐40如圖5a所示地加載在底座42上。四個內(nèi)壁46插入到底座42中，之后將側(cè)部陰式外壁48a插入到底座中(圖5b)，隨后插入一對陽式外壁48b(圖5c)。如先前附圖中所示，外壁、底座和頂部可具有榫槽結(jié)構(gòu)。內(nèi)壁46和外壁48之間的間隙44填充有干冰丸(未示出)。還可使用類似于上面所討論的榫槽結(jié)構(gòu)。之后，將例如四英寸厚的沖切泡沫墊50插入到貨物腔的外壁48中(圖5d)，以降低較高貨物“傾斜”和翻倒的傾向，隨后加上貼切配合的蓋子52(圖5e)。這樣構(gòu)成的容器優(yōu)選插入到瓦愣紙盒中，并用膠帶封閉。
現(xiàn)在來看圖6a至6c，其同樣顯示了硬質(zhì)聚氨酯泡沫的另一容器實施例，并且該容器設(shè)計成可在貨物艙室內(nèi)產(chǎn)生氣流，用于降低貨物艙室內(nèi)的溫度梯度，從而在運輸生物制品時提供更好的控制。如圖6所示，這個實施例包括右側(cè)和左側(cè)80以及正面和背面82，還有底座或底部83。這一容器設(shè)計中尤其重要的是左、右內(nèi)壁86，在該實施例中它們?yōu)閂形，但也可以是U形、溝槽形或另一合適的彎曲結(jié)構(gòu)。其目的是在這些內(nèi)側(cè)壁86和一堆貨物(未示出)之間提供空氣空間，其中這些貨物放在形成于內(nèi)壁86和豎直隔墻88之間的空腔內(nèi)，隔墻88產(chǎn)生了氣流。正面和背面壁82的內(nèi)側(cè)與隔墻88的外側(cè)形成了用于通常是凝膠體的冷卻劑的冷卻劑空腔90。隔墻88可如圖所示地間隔開，或者各隔墻可以是實心壁。底座83具有凸起區(qū)域84a，在區(qū)域84a之間形成了凹槽84b，從而在底部處提供了一些空氣空間。V形內(nèi)壁86、底部中的凹槽84b以及根據(jù)需要而設(shè)在蓋子中的類似凹槽(未示出)允許冷卻空氣通過對流而在貨物艙室92中流動。如同其它實施例中一樣，圖6所示的容器優(yōu)選由硬質(zhì)聚氨酯泡沫制成。
圖6a所示的實施例具有相對較大的貨物艙室92，而圖6b所示的實施例具有較小的貨物艙室92a，但V形壁和凹槽結(jié)構(gòu)是相似的。它具有類似圖6a中的可形成凹槽84b的凸起區(qū)域84a，圖6c的實施例類似于圖6a，但還包括有滑入式貨物托盤96。如果需要的話，圖6所示的實施例可使用帶有榫槽的壁、底座和頂部。
圖7顯示了尤其用于頂部具有蓋子的貨物容器的另一實施例。整個容器100類似于其它實施例，并包括下部襯墊102和蓋子106。泡沫的冰托盤104構(gòu)造成可裝配在貨物容器的蓋子上，以提供恒定的隔熱層。位于豎直中心部分104c兩側(cè)的側(cè)部區(qū)域104a和104b形成了用于冷卻劑(未示出)的托盤。托盤104還包括用于改善空氣流動的凹口104d。托盤104是類似于圖4中的部件16a的傳導(dǎo)阻滯件，用于控制中心區(qū)域的溫度。壁、底座和頂部也可以是榫槽結(jié)構(gòu)。
因此，在上文中已經(jīng)介紹了一種改進的運輸容器，其用于在延長的時間內(nèi)將包含在其中的貨物保持在冷卻或冷凍狀態(tài)。尤其重要的特征是滑入式冰托盤16(用于冷卻劑17)，一旦將貨物18放置在容器中即可將冰托盤16滑動到容器內(nèi)。另一尤其重要的特征是用于控制外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境之間的熱對流的互鎖的壁、蓋子和底座。還有一個重要的特征是遍及容器中的各種位置處的預(yù)設(shè)計的形狀、凹腔和通道，其利用熱對流來使能量在容器中更均勻地移動和擴散。該特征最大限度地釋放冷卻劑的能量，并且降低了容器內(nèi)部環(huán)境中的溫度梯度。此外，通過在容器中設(shè)置可減少溫度穴的預(yù)模制的傳導(dǎo)阻滯件，就可保護容器中的特定位置尤其是中心免于與冷卻劑直接接觸。在冷卻源的能量到達貨物負荷之前，該阻滯件使用熱傳導(dǎo)特性來消耗冷卻源的能量。阻滯件的預(yù)模制形狀和尺寸可設(shè)計成只允許所需量的能量通過，同時在整個運輸期間保持穩(wěn)定和恒定。
在參考本說明書、附圖以及權(quán)利要求書之后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚題述發(fā)明的各種變化、改型、變型以及其它用途和應(yīng)用。所有這些不脫離本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的變化、改型、變型以及其它用途和應(yīng)用都將被覆蓋在內(nèi)，并只受限于下述權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種用于以預(yù)定的關(guān)系保持對溫度敏感的貨物和冷卻劑，從而在延長的時間內(nèi)維持冷卻或冷凍狀態(tài)的運輸容器，包括具有底座、四壁和頂部的容器，所述底座能夠支撐對溫度敏感的貨物，和設(shè)置在所述容器內(nèi)、位于所述貨物的上方并可在其上接受冷卻劑包囊的可動冷卻劑托盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器，其特征在于，所述四壁互鎖在一起，并還與所述底座及頂部互鎖在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的容器，其特征在于，所述壁、底部和頂部通過榫槽構(gòu)造互鎖在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器，其特征在于，一個或多個內(nèi)表面包括凹槽和/或突起，以便通過熱對流來在其中提供圍繞著所述貨物的預(yù)設(shè)計氣流，從而最大限度地降低所述貨物負荷中的溫度梯度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器，其特征在于，所述冷卻劑托盤包括位于中央的預(yù)模制的傳導(dǎo)阻滯件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器，其特征在于，所述壁、底部和頂部由硬質(zhì)聚氨酯泡沫模制而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器，其特征在于，所述容器還包括在所述容器內(nèi)隔開并圍繞著所述貨物的四個內(nèi)壁，其提供了位于所述容器壁和這些內(nèi)壁之間的空氣空間。
8.一種用于以預(yù)定的關(guān)系保持對溫度敏感的貨物和冷卻劑，從而在延長的時間內(nèi)維持冷卻或冷凍狀態(tài)的運輸容器，包括具有底座、四壁和頂部的容器，所述底座能夠支撐對溫度敏感的貨物，和所述四壁互鎖在一起，并還與所述底座及頂部互鎖在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的容器，其特征在于，所述壁、底部和頂部通過榫槽構(gòu)造而互鎖在一起。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的容器，其特征在于，所述容器包括設(shè)置在所述容器內(nèi)、位于所述貨物的上方并可在其上接受冷卻劑包囊的可動冷卻劑托盤。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的容器，其特征在于，一個或多個內(nèi)表面包括凹槽和/或突起，以便通過熱對流來在其中提供圍繞著所述貨物的預(yù)設(shè)計氣流，從而最大限度地降低所述貨物負荷中的溫度梯度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的容器，其特征在于，所述冷卻劑托盤包括位于中央的預(yù)模制的傳導(dǎo)阻滯件。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的容器，其特征在于，所述壁、底部和頂部由硬質(zhì)聚氨酯泡沫模制而成。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的容器，其特征在于，所述容器還包括在所述容器內(nèi)隔開并圍繞著所述貨物的四個內(nèi)壁，其提供了位于所述容器壁和這些內(nèi)壁之間的空氣空間。
15.一種用于以預(yù)定的關(guān)系保持對溫度敏感的貨物和冷卻劑，從而在延長的時間內(nèi)維持冷卻或冷凍狀態(tài)的運輸容器，包括具有底座、四壁和頂部的容器，所述底座能夠支撐對溫度敏感的貨物，和一個或多個內(nèi)表面包括凹槽和/或突起，以便通過熱對流來在其中提供圍繞著所述貨物的預(yù)設(shè)計氣流，從而最大限度地降低所述貨物負荷中的溫度梯度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的容器，其特征在于，所述四壁互鎖在一起，并還與所述底座及頂部互鎖在一起。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的容器，其特征在于，所述壁、底部和頂部通過榫槽構(gòu)造而互鎖在一起。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的容器，其特征在于，所述容器包括設(shè)置在所述容器內(nèi)、位于所述貨物的上方并可在其上接受冷卻劑包囊的可動冷卻劑托盤。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的容器，其特征在于，所述冷卻劑托盤包括位于中央的預(yù)模制的傳導(dǎo)阻滯件。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的容器，其特征在于，所述壁、底部和頂部由硬質(zhì)聚氨酯泡沫模制而成。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的容器，其特征在于，所述容器還包括在所述容器內(nèi)隔開并圍繞著所述貨物的四個內(nèi)壁，其提供了位于所述容器壁和這些內(nèi)壁之間的空氣空間。
22.一種用于以預(yù)定的關(guān)系保持對溫度敏感的貨物和冷卻劑，從而在延長的時間內(nèi)維持冷卻或冷凍狀態(tài)的運輸容器，包括具有底座、四壁和頂部的容器，所述底座能夠支撐對溫度敏感的貨物，和用于控制所述容器的中心區(qū)域溫度的位于中央的模制的傳導(dǎo)阻滯件。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的容器，其特征在于，所述四壁通過榫槽構(gòu)造而互鎖在一起，并還與所述底部及頂部互鎖在一起。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的容器，其特征在于，所述容器包括設(shè)置在所述容器內(nèi)、位于所述貨物的上方并可在其上接受冷卻劑包囊的可動冷卻劑托盤。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的容器，其特征在于，一個或多個內(nèi)表面包括凹槽和/或突起，以便通過熱對流來在其中提供圍繞著所述貨物的預(yù)設(shè)計氣流，從而最大限度地降低所述貨物負荷中的溫度梯度。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的容器，其特征在于，所述壁、底部和頂部由硬質(zhì)聚氨酯泡沫模制而成。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的容器，其特征在于，所述容器還包括在所述容器內(nèi)隔開并圍繞著所述貨物的四個內(nèi)壁，其提供了位于所述容器壁和這些內(nèi)壁之間的空氣空間。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器，其特征在于，兩個相對的壁具有“V”形的內(nèi)部形狀，以促進所述容器內(nèi)和所述貨物周圍的熱對流。
29.根據(jù)權(quán)利要求8所述的容器，其特征在于，兩個相對的壁具有“V”形、“U”形或相似的內(nèi)部形狀，以促進所述容器內(nèi)和所述貨物周圍的熱對流。
30.根據(jù)權(quán)利要求15所述的容器，其特征在于，兩個相對的壁具有“V”形、“U”形或相似的內(nèi)部形狀，以促進所述容器內(nèi)和所述貨物周圍的熱對流。
31.根據(jù)權(quán)利要求22所述的容器，其特征在于，兩個相對的壁具有“V”形、“U”形或相似的內(nèi)部形狀，以促進所述容器內(nèi)和所述貨物周圍的熱對流。
全文摘要
一種運輸容器，更具體地為隔熱的運輸容器，其用于以預(yù)定的關(guān)系保持對溫度敏感的貨物和冷卻劑，從而能在延長的時間內(nèi)維持冷卻或冷凍狀態(tài)。這類容器可由硬質(zhì)聚氨酯泡沫或其它材料模制而成，從而用于運輸或運送需要保持在2℃至8℃或冷凍下的諸如生物制品等的類似貨物。本文顯示并介紹了其詳細的結(jié)構(gòu)。
文檔編號B65D81/38GK1836137SQ200480019195
公開日2006年9月20日 申請日期2004年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月7日
發(fā)明者羅德尼·M·德里菲爾德 申請人:羅德尼·M·德里菲爾德