專利名稱：真空絕熱運(yùn)輸用集裝箱和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于真空絕熱集裝箱，更具體說是關(guān)于這類集裝箱，即可用來裝運(yùn)須在長時(shí)間內(nèi)保持低溫的產(chǎn)品，如食品。
絕熱船運(yùn)集裝箱的通常用處之一是裝運(yùn)冷凍食品。這類集裝箱可設(shè)計(jì)成產(chǎn)生低于0°F的溫度。然而，由于老化，最常見的是隔熱性下降，以及冷凍設(shè)備的質(zhì)量下降，這樣就導(dǎo)致了這類設(shè)備的冷藏能力的下降。即使使用這類絕熱裝貨集裝箱的操作者試圖保持它們的優(yōu)質(zhì)服務(wù)能力，這樣做的成本也會逐年增加。此外，在許多情況下，將食品溫度保持在接近0°F，對保持食品質(zhì)量也不理想。
多年來，人們已知道速凍食品，如水果，蔬菜等，魚和其它貨物，使用致冷劑，如液氨速凍后，會變成優(yōu)良的市場商品。由于已經(jīng)采用了這些技術(shù)，也發(fā)展了多種自動設(shè)備完成冷凍工作，在相當(dāng)?shù)偷臏囟认?即接近-80°F)運(yùn)輸?shù)膯栴}就急待解決。這樣，雖然在0°F左右的運(yùn)輸溫度對維持食品質(zhì)量并不理想，但在大多數(shù)情況下，在0°F左右進(jìn)行運(yùn)輸是現(xiàn)有集裝箱能夠?qū)崿F(xiàn)的。
人們早已知道，在二物件之間形成真空，可以獲得良好的絕熱能力，利用這個(gè)原理的常見裝置是熱水瓶。熱水瓶是由彼此隔開一定距離的內(nèi)、外壁構(gòu)成的，使兩個(gè)壁之間的空間形成真空。最常見的是兩壁為同心的圓柱體形側(cè)壁，圓柱體的端部由同心的半球狀部分封閉。瓶口位于其中一個(gè)半球部分上。
然而，暖水瓶的壁承受相當(dāng)大的力。在海平面，大氣壓力接近每平方英寸15磅，外壁直徑為3英寸，長度為12英寸的標(biāo)準(zhǔn)熱水瓶要承受高達(dá)540磅的總側(cè)面力。熱水瓶的內(nèi)壁不須要很厚，因?yàn)閮?nèi)力是徑向向外的，所以形成內(nèi)壁的材料承受張力，不會有壓曲的傾向。然而，外壁卻承受著可稱為使之破碎的力，因此外壁在結(jié)構(gòu)上必須更堅(jiān)固以承受可壓曲外壁的力。
由于制造真空絕熱集裝箱的結(jié)構(gòu)問題，在許多情況下，不得不放棄使用真空區(qū)的想法，而采用了高質(zhì)量的厚的絕熱層。然而，為了在較長時(shí)間內(nèi)維持很低的溫度，即使使用特別厚的高質(zhì)量絕熱層也不能令人滿意。
另一個(gè)考慮是，在任何運(yùn)輸集裝箱中，集裝箱所占體積是一重要問題。理想情況是集裝箱的總體積不要大于內(nèi)裝貨物的體積很多。另外，理想的是運(yùn)輸集裝箱的外形應(yīng)該使集裝箱能方便地裝上卡車或貨車，并能充分利用空間。
本發(fā)明與美國專利申請S.N.06/821,381有密切聯(lián)系，該專利是在1986年1月21申請的，名稱為“真空絕熱運(yùn)輸用集裝箱和方法”，發(fā)明人與本發(fā)明的發(fā)明人是同一人。
在早些的專利申請中，描述了一個(gè)包括不透流體的外集裝箱結(jié)構(gòu)的集裝箱，該外集裝箱結(jié)構(gòu)包括暴露在外界大氣壓下的第一外壁，集裝箱還包括一個(gè)不透流體的內(nèi)集裝箱結(jié)構(gòu)，它限定了容納食品的區(qū)域，并有與第一外壁向內(nèi)隔開的第二壁，在第一和第二壁之間限定了一個(gè)基本抽成真空的絕熱區(qū)，以把裝貨區(qū)域與外界隔熱。每個(gè)壁都包括一個(gè)框架，其上安裝有板件。
在早些的專利申請中，已經(jīng)知道，內(nèi)、外壁之間的變化的溫差，將由于熱膨脹和收縮而在它們之間造成相對運(yùn)動。為了補(bǔ)償熱膨脹和收縮，集裝箱的前端被設(shè)計(jì)成允許在內(nèi)、外壁的前周邊框架之間有相對縱向運(yùn)動。雖然該早些的專利描述的結(jié)構(gòu)完全可以獲得該發(fā)明的目的，該原始申請的發(fā)明人進(jìn)徊椒⒄沽私峁溝牟季忠暈展辜娜擾 脹和收縮。本發(fā)明的目的就在于此。
在本發(fā)明中，有一個(gè)真空絕熱集裝箱，它限定了一個(gè)裝貨區(qū)域，并有一個(gè)縱向軸，一個(gè)前端和一個(gè)后端。該集裝箱包括一個(gè)暴露在外界大氣層下的第一不透流體的外側(cè)壁結(jié)構(gòu)。有一個(gè)與外側(cè)壁結(jié)構(gòu)向內(nèi)隔開的第二不透流體的內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)，它限定了裝貨區(qū)域。在第一和第二側(cè)壁結(jié)構(gòu)之間限定了一個(gè)基本上被抽成真空的絕熱區(qū)，以便使裝貨區(qū)域與外界隔熱。
有一個(gè)不透流體的后端壁部分，它包括一個(gè)后部外壁部分和一個(gè)后部內(nèi)壁部分，在它們之間限定了一個(gè)第二抽成真空的區(qū)域。至少后部內(nèi)壁部分連接在第二內(nèi)壁結(jié)構(gòu)的后端從而可與其一起運(yùn)動。第二內(nèi)壁結(jié)構(gòu)的后端和后部內(nèi)壁部分被安裝成可相對于外側(cè)壁結(jié)構(gòu)沿縱向運(yùn)動，這樣通過第二側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端和后部內(nèi)側(cè)壁部分相對于第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的運(yùn)動，而允許第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)和第二內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)的不同的熱膨脹和收縮。
在一個(gè)最佳實(shí)施例中，后部外壁部分也被連接在第二內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)后端，從而與其一起運(yùn)動。另外，在這個(gè)最佳實(shí)施例中，后部外壁部分包括一個(gè)后部外周邊框架，它被安裝在第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的一個(gè)后部周邊框架上，并通過不透流體的密封件連接于第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的周邊框架上，該密封件允許后部外壁部分的后部外周邊框架相對于第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后部周邊框架運(yùn)動。更具體些，在這個(gè)最佳實(shí)施例中，后部外壁部分包括一個(gè)限定一個(gè)后部外壁部分區(qū)域的一個(gè)后部外周邊框架。有一個(gè)通常為平的后部外板件跨過所述后部外壁部分區(qū)域延伸，并有一主中心部分和一個(gè)附裝在后部外周邊框架的周邊部分。后部外板件的主中心部分相對于后部外周邊框架有一向內(nèi)凹的曲面形狀，這樣作用于所述后部外板件的外表面的大氣壓力，使得所述后部外板件基本上完全處于受張力狀態(tài)，以承受大氣壓力。
此外，在最佳實(shí)施例中，后部內(nèi)壁部分包括一個(gè)限定一后部內(nèi)壁部分區(qū)域的后部內(nèi)周邊框架。一通常為平的后部內(nèi)板件以類似于后部外板件的方式安裝在后部內(nèi)周邊框架上，除了后部內(nèi)板件在其上的張力作用下是向外彎曲。
在另一個(gè)實(shí)施例中，外壁結(jié)構(gòu)的后端包括一個(gè)后部周邊框架，外板件通常以上述的方式安裝在其上。后部內(nèi)壁部分如上所述的一樣，其中后部內(nèi)壁部分連接于內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后部，以便與其一起運(yùn)動。然而，它可以相對于后部外壁部分運(yùn)動。
在最佳形式中，至少外側(cè)壁結(jié)構(gòu)包括一組側(cè)壁部分，每個(gè)側(cè)壁部分有至少一個(gè)周邊框架，一個(gè)板件如上所述安裝在其上。在最佳形式中，內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)也類似這樣地構(gòu)成，但每個(gè)板件向外彎曲。
另外，在最佳實(shí)施例中，外側(cè)壁結(jié)構(gòu)包括一個(gè)支承框架，它有一組縱向延伸的角梁和一組橫梁。在更佳的實(shí)施例中，內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)也類似這樣地構(gòu)成。內(nèi)、外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的內(nèi)、外框架的前端是被剛性連接的，內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后部相對于外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后部的運(yùn)動允許產(chǎn)生熱膨脹。
從下面的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其它特征將更明顯。


圖1是實(shí)施本發(fā)明集裝箱的第一實(shí)施例的側(cè)視圖1A示意性地示出了壓力作用于本發(fā)明的集裝箱的板件和框架部分的狀況；圖2是從集裝箱的封閉后部所見的圖1的集裝箱的端視圖。
圖3為沿圖1中的3-3線所取的橫斷面圖；圖4是沿圖1的4-4線所取的斷面圖；圖5是沿圖1的5-5線所取的斷面圖，示出了前端蓋的形狀；圖6示意性地示出了一個(gè)安裝在一對梁上的彎曲板件，示出了一定的尺寸關(guān)系，以分析板件變形量的變化造成的效果；圖7示出了一曲線，示出了板件變形量的變化導(dǎo)出的某些關(guān)系；圖8是類似于圖5的視圖，示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例。
申請人的1986年1月21日申請的美國待批專利No.821,381中已公開了本發(fā)明的大部分基本結(jié)構(gòu)，并對該申請中的主題要求了優(yōu)先權(quán)日，在本文的第一部分，將描述本發(fā)明中與美國專利No.821,381中所述的相同或相類似的部分，然后，對本發(fā)明新公開的特征進(jìn)行討論。
本發(fā)明提出的第一個(gè)實(shí)施例示于圖1-5，所示的集裝箱10為一具有方形斷面的矩形棱柱體，并具有一縱向的中心軸11。在構(gòu)成方面，集裝箱10包括一頂壁12，一底壁14，兩個(gè)側(cè)壁16，一端壁18，和一個(gè)位于集裝箱10的一端，并與端壁18相對的可移動端蓋20。集裝箱10靠近端蓋20的端部可稱為集裝箱10的前端，而端壁18附近的部分可稱為集裝箱10的后端。
在結(jié)構(gòu)方面，集裝箱10可以被認(rèn)為有一內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)22和一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)24，外側(cè)壁結(jié)構(gòu)24基本上包圍內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)22，并與其隔開一短距離從而與內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)22一起限定一個(gè)真空絕熱區(qū)，以26表示。
外側(cè)壁結(jié)構(gòu)24包括一個(gè)框架28，其上覆有多個(gè)板件或隔板件30。在這里所示的具體結(jié)構(gòu)中，框架28包括兩個(gè)上縱向梁32，它們位于側(cè)壁16和頂壁12的相交線上，還包括兩個(gè)下縱向梁33，它們位于兩個(gè)側(cè)壁16和底壁14的相交線上。此外，還有四個(gè)位于端壁18的邊緣附近的后端梁36，和在端蓋20的位置處構(gòu)成一正方形的第二組前端梁38，這樣，第二組端梁38中的兩個(gè)位于側(cè)壁16的前邊緣處，而另外兩個(gè)端梁18則分別位于頂壁12和底壁14的前邊緣處。
在每個(gè)上縱向梁32和位于其下方的相關(guān)的下縱向梁34之間，有一組均勻隔開的垂直中間梁40。同樣地，有一組上中間梁42在兩個(gè)上縱向梁32之間水平地延伸，及一組下中間梁44在兩個(gè)下縱向梁34之間水平地延伸。
這樣，可以看出梁32-44一起構(gòu)成了一組連接成矩形的框架部分46，例如一對相鄰的垂直中間梁40與在它們之間延伸的上、下縱向梁32和34的這部分一起形成一個(gè)矩形框架部分。
每個(gè)框架部分46有一個(gè)相關(guān)的板件30，板件30的兩個(gè)邊緣52連接于縱向梁32和/或34，板件30的兩個(gè)第二邊緣54連接于中間梁40或梁36或38。板件30被制成不透流體，故可防止空氣通過，板件邊緣52和54被連接在相應(yīng)的梁上，而形成不透流體的連接。
如前面已指出的，在內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)22和外側(cè)壁結(jié)構(gòu)24之間的區(qū)域26被抽成真空。由于每個(gè)板件30的外表面56暴露在大氣中，而每個(gè)板件30的內(nèi)表面58面對真空，所以很明顯，作用于板件30的大氣壓力形成一個(gè)相當(dāng)大的力總是把板件30向集裝箱10的內(nèi)部推。如后面將要更詳細(xì)地討論的那樣，每個(gè)板件30上的該相當(dāng)大的力受到平行于板件30的曲面的張力的反作用。這就使得每個(gè)板件30的外表面56形成一個(gè)適當(dāng)?shù)南掳记妗?br> 為易于說明，每個(gè)板件30可被認(rèn)為有一個(gè)與板件的周邊(即邊緣52和54)重合的定位平面，在該平面，板件30與相關(guān)的周邊框架連接。然后，板件可被認(rèn)為被定位在一曲面內(nèi)，其周邊位置與定位平面吻合，而該曲面彎曲出該定位平面。
可以認(rèn)為，此時(shí)對作用在各板件30上的張力負(fù)荷的性質(zhì)和結(jié)果做一簡單的分析，可對下面的描述有更好的理解，現(xiàn)在參照圖1A，這是一個(gè)相當(dāng)簡化的圖，該圖示出了理論上是無限長的兩個(gè)梁60，一個(gè)板件62在兩個(gè)梁60之間延伸，這個(gè)板件60也是無限長的。在這個(gè)例子中，我們假定梁60在載荷作用下不變形，及板件62在張力載荷作用下不會延長。
在這個(gè)例子中，板件的寬度尺寸(即兩個(gè)梁60之間的距離)由W表示。作用于板件62外表面上的大氣壓力，以多個(gè)小箭頭“P”表示，該壓力的合力由“Fr”表示。假定板件62相對于梁60的間距而鋪設(shè)，所以板件62的中間部分將從在梁60與板件62的連接點(diǎn)處延伸的平面偏離一距離“d”。
該力Fr使整個(gè)板件62承受的是張力。為了計(jì)算作用于板件62上的張力，在板件62與梁60的連接處引一條切于板件62的切線，以68表示。由切線68與線或平面64形成的角由“0”表示，在切點(diǎn)66處的張力以“Ft”表示。力Ft可以被分解成兩個(gè)分力，即指向與力Fr相反的力Fa和第二分力“Fb”，該分力垂直于分力Fa。很容易理解，隨著角θ的減小，作用于板件62上的合張力就增大。作為一個(gè)例子，假設(shè)角θ為10°。張力Ft將等于Fa(它等于Fr)乘上cscθ。csc10°等于約5.7，張力Ft就等于5.7乘以合力Fr。
另外還要考慮板件承受的變形量。對一個(gè)給定的寬度ω，變形量d的值可以根據(jù)下式計(jì)算d＝ω/2(csc0-cotθ)對于角θ為10°，該變形量約為0.09ω。
對于相對較小的角θ(即10°或更小)，作用于板件62上的張力與角θ的大小幾乎成反比。另一方面，板件62的變形量d基本上與角θ成正比。當(dāng)然，我們希望使變形量d的值盡可能地小，這樣相對于集裝箱10占有的總體積采說，可使得集裝箱10的裝物容積盡可能地大。另一方面，有一個(gè)變形量d可減小到的實(shí)際可行的下限，若再減小將使板件62和梁60上的應(yīng)力過大，從而使得梁60和板件62的體積和重量過大。
記住以上所述的內(nèi)容，現(xiàn)在我們繼續(xù)描述集裝箱10的結(jié)構(gòu)。內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框架與外部結(jié)構(gòu)的框架幾乎完全一樣。因此，為便于描述，與外部結(jié)構(gòu)中的梁相對應(yīng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的梁，皆以同樣的數(shù)字表示，僅用一注腳“a”區(qū)分出內(nèi)部結(jié)構(gòu)的梁。這樣，內(nèi)部結(jié)構(gòu)22就有一框架28a，它由上和下縱向梁32a和34a，梁36a和38a及中間梁40a-44a構(gòu)成。
同樣，有多個(gè)板件30a在內(nèi)部框架28a上的各種框架部分46a之間延伸。然而，內(nèi)部板件30a也承受張力，壓力從集裝箱10的內(nèi)部施加到板件30a上，這樣就使得板件30a朝著與它們對應(yīng)的外部板件30向外彎曲。前文給出的對板件30的分析也適用于板件30a。
在內(nèi)和外框架28a和28之間，有必要提供內(nèi)連接支承件。然而，應(yīng)當(dāng)以這種方式制造內(nèi)連接支承件，即使得這些內(nèi)連接結(jié)構(gòu)形成的傳熱途徑最少。有三種方法可達(dá)此目的，第一，內(nèi)連接結(jié)構(gòu)應(yīng)由低導(dǎo)熱性的材料制成。第二，該結(jié)構(gòu)的布置應(yīng)使導(dǎo)熱途徑盡可能地長。第三，導(dǎo)熱途徑上的內(nèi)連接結(jié)構(gòu)的斷面積盡可能地小。另外，應(yīng)當(dāng)知道由于每個(gè)框架28和28a承受著由外大氣層和集裝箱10內(nèi)的大氣或液體所施加的壓力產(chǎn)生的巨大負(fù)荷，所以框架28和28a之間的內(nèi)連接結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，以支承內(nèi)部結(jié)構(gòu)22加上所裝物品的重量，也要經(jīng)受住集裝箱10可能受到的沖擊負(fù)荷。此外，如此后要更詳細(xì)地討論的，內(nèi)連接結(jié)構(gòu)應(yīng)能允許在框架28和28a之間有有限的相對運(yùn)動，以允許熱膨脹和收縮，尤其是沿長度方向的軸11。
這里僅示意性地示出了內(nèi)連接件僅用數(shù)字70來表示它們，應(yīng)當(dāng)知道，內(nèi)連接結(jié)構(gòu)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已知的結(jié)構(gòu)元件。這些內(nèi)連接件70應(yīng)沿各對相鄰梁40-40a，42-42a和44-44a的長度定位，彼此隔開。困為內(nèi)外二側(cè)的梁承受著使它們靠攏的彎矩，內(nèi)連接件70將抵掉這些彎矩。由于熱膨脹和收縮，內(nèi)連接件70應(yīng)當(dāng)允許在框架28和28a之間有些相對的運(yùn)動。
在這里所示的具體結(jié)構(gòu)中，上和下縱向梁32和34是大致相同的，它們包括一對以直角74相交的板72，而板72的相對于直角的一端向內(nèi)彎曲，如76處所示?？梢园惭b加強(qiáng)筋78。采用傳統(tǒng)的連接技術(shù)將板件30連接到梁32和34上，并且，板件30的邊緣52可在彎曲處76連接在梁32或34上，以便將局部應(yīng)力減至最小。
很明顯，集裝箱10應(yīng)裝有內(nèi)外面板和/或壁構(gòu)件。圖3中的79即表示這種內(nèi)壁構(gòu)件。
以上所述的零部件相同于，或基本類似于上述美國專利No.821,381中所示的零部件。此后所描述的零部件將在各方面都不同于現(xiàn)有專利申請所示的相應(yīng)的零部件。
蓋20應(yīng)按照主集裝箱10的內(nèi)外結(jié)構(gòu)22和24的結(jié)構(gòu)原理制造。如圖所示，端蓋20有一個(gè)正方形的外框架82，它支承著承受張力的外板件84，故通常有內(nèi)凹形狀。還有一個(gè)支承內(nèi)板件88的內(nèi)框架86。蓋20和集裝箱10的前邊緣部分應(yīng)裝有適當(dāng)?shù)拿芊饧?，這些密封件是或可以是現(xiàn)有的密封件。所以，這里僅示意性地示出該密封結(jié)構(gòu)，并用90表示。另外，當(dāng)蓋20在集裝箱10的端部就位時(shí)，如圖1的92所示的鎖定裝置就可將蓋20保持在其位。兩個(gè)框架82和86通過一個(gè)不透流體的隔熱連接裝置剛性地連接在一起，該隔熱連接裝置示意性地以94表示。如前所述，應(yīng)當(dāng)知道連接裝置94可以有各種形式，可以類似于由70示意性地表示的連接裝置或隔離物。
就主集裝箱10的前邊緣部分而論，兩個(gè)前端框架部分38和38a借助于一個(gè)不透流體的隔熱連接裝置剛性地連接在一起，該隔熱連接裝置以96示意性地表示。隔熱連接裝置96的目的是將兩個(gè)前端框架部分剛性地內(nèi)連在一起。
后端壁18的結(jié)構(gòu)在本發(fā)明中可以被認(rèn)為有很大意義，這將參照圖4進(jìn)行描述。有一個(gè)呈正方形的外周邊框架98，和一個(gè)從框架98向內(nèi)隔開一短距離的內(nèi)周邊框架100。有一個(gè)適當(dāng)?shù)母魺徇B接裝置102，兩個(gè)框架93和100通過該隔熱連接裝置102固定地相互連接。如前所述，該隔熱連接裝置102這里僅示意性地示出，各種這類隔熱連接裝置都可以使用。
有外、內(nèi)板件104和106，它們分別與外、內(nèi)框架98和100連接。在外和內(nèi)結(jié)構(gòu)22和24中及在蓋20中使用的結(jié)構(gòu)原理與后壁18所采用的結(jié)構(gòu)原理一樣，其中板件104和106在它們之間限定了一個(gè)隔熱的真空區(qū)域，板件104和106基本上以承受張力的形式受到來自外大氣層及集裝箱內(nèi)的流體介質(zhì)的壓力(即空氣或其它介質(zhì))。
外框架98借助于一個(gè)不透流體的柔性密封件108連接在外結(jié)構(gòu)22的后端框架36上，柔性密封件108允許在后端壁18和框架36之間向前和向后的相對運(yùn)動。也應(yīng)當(dāng)知道，密封件108在框架36和98之間提供了足夠的結(jié)構(gòu)支承，使得后壁18相對于框架36適當(dāng)?shù)貙χ小３酥?，也可以將適當(dāng)?shù)母綦x物放在框架36和框架98、100中的一個(gè)之間?；蚴欠旁诳蚣?6和框架98、100兩者之間，而采用一個(gè)不承載密封件。為了描述本發(fā)明的原理，假定集裝箱10用來船運(yùn)一種產(chǎn)品，如一種溫度很低(如-80°F)的冷凍食品。采用傳統(tǒng)方法可將食品降到所述的低溫，例如使用冷凍液，然后將食品放入集裝箱10內(nèi)。在某些情況下，可將一定數(shù)量的冷凍液(如液氨)放入集裝箱10內(nèi)，以延長其低溫狀態(tài)，同時(shí)隨時(shí)將蒸發(fā)了的流體排走以防止壓力過高。
如前所述，外和內(nèi)結(jié)構(gòu)22和24之間的區(qū)域26已被抽成真空，結(jié)果板件30被暴露于大氣壓下(14.7psi，在海平面處)，而內(nèi)板件30a所承受的壓力至少和外大氣壓力一樣高，并且如果在集裝箱10內(nèi)的冷凍液蒸發(fā)，壓力或許還要高一些。蓋20的板件84和88之間的區(qū)域及后壁18的板件104和106之間的區(qū)域也被同樣地抽成真空。
首先注意外板件30施加于外框架28上的力。首先，就上和下縱向梁32和34而論，側(cè)板件30總是施力于相關(guān)的上縱向梁32上，該梁32平行于板件的曲面在板件與梁32連接點(diǎn)處的那部分。該力總是有一向內(nèi)的合力，但主分力總是沿垂直方向的。同樣地，每個(gè)頂板件30也將施加一側(cè)向向內(nèi)的力于兩個(gè)梁32上。施加于每個(gè)上梁30上的總力是側(cè)和頂板件30施加的垂直和側(cè)向力的合力，并且由于頂板件32和側(cè)板件30的面積大致相同，因而合力是一個(gè)與水平面呈45°的向下并側(cè)向向內(nèi)的力。類似的力也作用于下縱向梁34上。這些力將由中間梁40、42和44承受，它們承受的是壓縮力。
板件30也將對每個(gè)中間梁40，42和44施加張力。然而，請注意兩個(gè)相鄰板件的側(cè)向分力基本上可彼此抵消，所以中間梁40，42和44將僅承受向內(nèi)的合力分力。然而，即使這個(gè)向內(nèi)的分力也可能是相當(dāng)大的。例如，如果一板件30的高度為4英尺，寬度為3英尺，海平面大氣壓力作用的總的向內(nèi)分力接近150,000磅。此負(fù)荷由一對相鄰的中間梁40、42或44及在它們之間延伸的縱向梁32和/或34的那部分分擔(dān)。還有，如上所述，隔離件70將在內(nèi)外梁40-44a，42-42a和44-44a之間提供支承。
作用于四個(gè)端梁36上的力有些不同于作用在縱向梁32上的力，其中這些端梁36將通過提供一個(gè)反向于相鄰板件30作用的張力的反力來承受板件30施加的力，該張力通常平行于板件的板件與梁36連接處的平面。
如前所述，從盡量提高集裝箱10內(nèi)的有效存放容積(相對于集裝箱所占的總?cè)莘e)的觀點(diǎn)來看，板件30-30a的變形(與曲率有關(guān))應(yīng)減至最小。然而，當(dāng)板件30-30a的曲率和變形量減小時(shí)，作用于板件30-30a和支承這些板件的梁上的應(yīng)力就增大。
為了說明這些關(guān)系，將參照圖6和圖7。圖6有些理想化地及示意性地示出了一個(gè)外框架部分的形狀?！唉亍笔羌b箱的側(cè)面總尺寸，假定為90英寸。假定角梁(如前所述的以32和34表示)占有一定的空間，并假定長度“RA”等于角梁的寬度，每根梁的該寬度假定為8英寸。這樣，板件的側(cè)面彎曲部分的尺寸(圖6中以L表示)就是74英寸。曲率半徑(由板件的“RM”表示)將隨板件的變形量(以“D”表示)變化。在此理想化了的例子中，假定變形量“D”在1到10英寸之間變化。對于這些變形量，計(jì)算出在板件的一英寸寬度上，由大氣壓力的作用所產(chǎn)生的張力。在本發(fā)明書的最后列出了一個(gè)表示各種情況及計(jì)算值的表。
為了說明這些關(guān)系，現(xiàn)在參照圖7。在水平軸上，以英寸為單位給出了變形量D及D/L的值。在垂直軸上，給出了對于各種變形量板件的每一英寸寬度上的張力，及集裝箱的外部體積與其內(nèi)部體積的比(Ao/Ai)，在此理想化了的例子中，假設(shè)板件的厚度為零，每對內(nèi)、外板件的間隔，在最大變形點(diǎn)處也為零。并假定集裝箱的長度是無限的，這樣不會有由于端壁的存在形成的間隙造成的容積損失，另外，為了簡化計(jì)算假定內(nèi)側(cè)表面是正方形的。
從圖7中可看出，在變形量很小時(shí)(在1～2英寸范圍，D/L在0.014～0.027之間)，作用于板件系牧 也是作用于框架結(jié)構(gòu)上的總力)急劇增大。另一方面，對于較大的變形量(從5～10英寸，D/L為0.068～0.135)，相對于變形量的增加作用于板件上的張力的減少是相當(dāng)小的)。此外，還可看出對于很小的變形量，Ao/Ai的值不會增大很多。然而，當(dāng)變形量增大，此面積比(由于該集裝箱理論上有無限的長度，該面積比直接與集裝箱的容積比有關(guān))對于變形量的每次增加都以更大的比率增大。
為了對這些關(guān)系與一圓柱形真空集裝箱進(jìn)行比較，假設(shè)有一無限長的圓柱形真空集裝箱，其厚度為零，壁間的間隔也為零。此外，由于大多數(shù)貨物是由方形集裝箱裝運(yùn)的，并且在圓柱形真空集裝箱內(nèi)必須有一地板面，所以我們假定裝貨面積是呈在圓柱形真空集裝箱限定的圓周范圍內(nèi)的方形。此外，由于各種圓柱形真空集裝箱必須裝入到一個(gè)矩形的大裝貨集裝箱(如一掛車或一個(gè)貨車)，故我們認(rèn)為圓柱形集裝箱的外側(cè)有效面積等于一方形表面，其中該方形各邊的長等于圓柱形集裝箱的直徑。在這些理想化的條件下，可以看出該理想化的圓柱形集裝箱的Ac/Ai值是2。這樣，將此值畫在圖7上，可以看出，在圖6例中的集裝箱的變形量是6英寸或更小時(shí)，本發(fā)明的集裝箱的Ao/Ai值就小于(即優(yōu)于)圓柱形集裝箱的該值。換句話說，對于7英寸或更大的變形量，本發(fā)明的集裝箱Ao/Ai值就大于(即劣于)圓柱形集裝箱的該值。
應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出，這些關(guān)系是以相當(dāng)理論化的方式給出的，主要是為了說明這些關(guān)系。在本發(fā)明的集裝箱的實(shí)際設(shè)計(jì)中，必須考慮到結(jié)構(gòu)件所占的體積，結(jié)構(gòu)件之間的間隔，板件厚度等。此外，對圓柱形真空集裝箱的分析是高度理想化的，沒有考慮結(jié)構(gòu)因素，尤其圓柱形集裝箱的外殼的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)必須有足夠的強(qiáng)度以避免它受到的隆起載荷。
為了討論本發(fā)明的其它方面，應(yīng)當(dāng)注意一對相關(guān)的角梁32-32a，34-34a相互排列成與垂直和水平線呈45°角，參照圖3。還應(yīng)注意，如前面已討論過的，作用于這些角梁32-32a，34-34a上的分力也是沿一條與垂直和水平線成45°角的直線。由于部件的對直線呈45°，外梁32和34的最外側(cè)點(diǎn)到內(nèi)梁32a或34a的最內(nèi)側(cè)點(diǎn)之間的距離最大。這樣，對于一對內(nèi)外壁板件的總厚度尺寸的每個(gè)單位長度而言，離相互隔開的梁表面的最大距離，約為它的接近1.4倍 。這樣就可以在最大力的作用方向上使這些梁32-32a，34-34a之間的距離最大，從而使這些梁的結(jié)構(gòu)最佳以承受這些力。
應(yīng)當(dāng)注意在每個(gè)板件30或30a連接到一個(gè)相關(guān)的梁上時(shí)，在連接點(diǎn)處板件30或30a是這樣對準(zhǔn)梁的，即梁的表面與板件的曲面相切，使得板件為一均勻的曲面。例如，可以看出在梁32與板件30的連接點(diǎn)處52(見圖3)梁32的曲面部分與板件30相切。從接觸點(diǎn)處引出的切線與壁板件所在平面形成一角度，該角度與圖1A所示的角θ相等。這樣，在板件與相關(guān)的梁的連接處就基本上不會有作用于板件30或30a上的彎曲力矩。
以上給出的各種分析一般適用于上述美國專利No.821,381以及本發(fā)明。下面的分析更具體地涉及到本發(fā)明的新技術(shù)特征。
在外界大氣層相當(dāng)溫暖，所裝運(yùn)的產(chǎn)品溫度很低的情況下(也存在與此相反的條件)，就存在熱膨脹的問題。參照圖4，可以看出柔性密封件108就是允許這種熱膨脹的。進(jìn)一步參照圖4，現(xiàn)在讓我們分析一下這種力負(fù)荷是如何作用于結(jié)構(gòu)上的。可以看出，在集裝箱10內(nèi)的氣態(tài)介質(zhì)的壓力作用在后部內(nèi)板件106上，而產(chǎn)生一個(gè)總的向后的力，該力又被作用到周邊框架100上。同樣地，作用于后部外板件104上的外界大氣壓產(chǎn)生一個(gè)與作用在板件106上的力相反的力，該力又作用在框架98上?？偟男Ч沁@兩個(gè)力相互抵消。
為了認(rèn)墩飧魴Ч囊庖?，请詢拔彰?a。前面已經(jīng)討論過作用在圖1a中的62表示的板件上的張力產(chǎn)生一個(gè)大致平行的力，這個(gè)力趨向于將兩個(gè)梁(圖1a中60所表示的)拉向一起。這個(gè)原理也同樣適于集裝箱10，在每組橫梁40-44之間的板件30將這些橫梁相互拉向一起。這些張力由縱向梁32和34及受壓縮力的梁32a和34a的部分抵消。
為了繼續(xù)進(jìn)一步分析，現(xiàn)在還是參照圖4。如上所述，作用于板件104和106上的氣體壓力相互抵消。外界大氣壓產(chǎn)生一個(gè)總的向前的力擠推沒有來自集裝箱10內(nèi)的反作用力的框架36的周邊部分，密封件108和框架98。實(shí)際上，有一個(gè)區(qū)域，這個(gè)區(qū)域與在這個(gè)區(qū)域的間隙大致成比例，這個(gè)區(qū)域是由框架36限定的，及由暴露于集裝箱10內(nèi)壓力下的框架100的內(nèi)部部分限定的，并且作用于該周邊區(qū)域的外界大氣壓力導(dǎo)致向前的力。這個(gè)總的向前的力由縱向梁32和34承受。
然而，即使作用于梁32，32a，34，34a上的總力很大，應(yīng)當(dāng)知道后壁18的這種具體布置不會產(chǎn)生作用于這些梁上的任何不希望的附加載荷。
圖8示出了本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例。第二個(gè)實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)大致與第一個(gè)實(shí)施例相同，除了集裝箱的后端部分被改變。與第一個(gè)實(shí)施例的部件類似或相應(yīng)的第二實(shí)施例的部件用相同的數(shù)字表示，只是加一個(gè)(，)來表示第二個(gè)實(shí)施例的部件。這樣，集裝箱10′有一個(gè)后端壁18′，包括一個(gè)外板件104′和一個(gè)內(nèi)板件106′。
有一個(gè)后部外周邊框架110，呈正方形狀，外板件104′以前文所述的方式安裝在框架110上。還有一個(gè)后部內(nèi)周邊框架112，也呈正方形狀，并裝在框架110內(nèi)?？蚣?10的橫斷面形狀有些類似于梁32和34，框架112的橫斷面形狀相當(dāng)類似于梁32a和34a的橫斷面形狀。當(dāng)然，這些梁的橫斷面形狀有變化。
絕熱的隔離件114將框架110和112分隔。這些隔離件被相當(dāng)示意性地示出，如果愿意，每個(gè)隔離件114可以類似于隔離件70。隔離件114是這樣，即允許內(nèi)部框架112可相對于外部框架110有向前或向后地有限的運(yùn)動。這樣就允許由于熱膨脹和收縮在內(nèi)、外構(gòu)件中產(chǎn)生的相對運(yùn)動。
就結(jié)構(gòu)載荷作用于框架上的方式而論，應(yīng)當(dāng)注意作用于外板件104的外界氣壓會產(chǎn)生一個(gè)作用在外梁110上的向前的合力。這個(gè)力就要作用到外部結(jié)構(gòu)24′的縱向梁上。這樣，與第一個(gè)實(shí)施例比較，對于一個(gè)類似尺寸的結(jié)構(gòu)，第二個(gè)實(shí)施例的外縱向梁(第一個(gè)實(shí)施例中的數(shù)字32和34表示，但第二個(gè)實(shí)施例未示出)將承受更大的壓縮力負(fù)荷。
另一方面，集裝箱10′內(nèi)的氣態(tài)介質(zhì)將推擠后部內(nèi)板件106′，產(chǎn)生一個(gè)作用于后部內(nèi)框架112上的向后的合力。這樣，該力作為張力負(fù)荷又作用到內(nèi)縱向梁上(第一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字32a和34a所示，但在第二個(gè)實(shí)施例中未示出)。這個(gè)張力負(fù)荷將趨向于反抗壓縮力負(fù)荷，這個(gè)壓縮力負(fù)荷是由內(nèi)板件30a′作用的張力造成的。這樣，與第一個(gè)實(shí)施例比較，第二個(gè)實(shí)施例對類似尺寸及形狀的集裝箱來說，在內(nèi)縱向梁32a和34a上造成較低的壓縮力負(fù)荷。
應(yīng)當(dāng)知道在不背離本發(fā)明基本特征的情況下，可以有各種變化。
板件的面積對變形量的比值表定義D 板件的變形量 英寸L 板件的弧長 英寸P 壓力 PsiPA角梁寬度 英寸THETA 傾斜角RM板件的曲率半徑 英寸F 張力磅/英寸(寬度)W 總寬度 英寸Ao外側(cè)面積 英寸2Ai內(nèi)側(cè)面積 英寸2Ao/Ai 比值D/L 比值A(chǔ)OC 外側(cè)面積圓 英寸2AIC 內(nèi)側(cè)面積圓 英寸2
D 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6.592L74 74 74 74 74 74 74 74 74 74 74 74P15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15RA8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8THETA (BASIN(L/(2*RM)))*180/PPI 3.096 6.188 9.271 12.340 15.392 19.422 21.426 24.401 27.343 30.248 20.204RM((4*D^2)+L^2)/(8*D) 685 343230 173 139 117 101 90 81 73 107F +P*RM 10275 5149 344525972091175615191343120811021607W +L+2*RA 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90AO +W^28100 8100 810081008100810081008100810081008100AI (W-4*D)^2 7396 6724 609454764900435638443364291625004049AO/AI +AO/AI 1.095 1.205 1.331 1.479 1.653 1.860 2.107 2.408 2.778 3.240 2.000D/L +D/L 0.014 0.027 0.041 0.054 0.068 0.081 0.095 0.108 0.122 0.135 0.089CIRCLEAOC/AIC +AOC/AIC 1.571AO/AIC +AO/AIC 2AOC @PI*(W/2)^26361.72AIC (W*PCOS(@PI/4))^2 4050
權(quán)利要求
1.一真空絕熱集裝箱，限定了一裝貨區(qū)并具有一縱軸，一前端和一后端，該集裝箱包括a.一個(gè)第一不透流體的外側(cè)壁結(jié)構(gòu)，外露于大氣中；b.一個(gè)第二不透流體的內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)，位于上述外側(cè)壁結(jié)構(gòu)內(nèi)并與其隔開，并限定了上述裝貨區(qū)；c.上述第一和第二側(cè)壁結(jié)構(gòu)之間，限定了一基本上抽成真空的絕熱區(qū)，以防止大氣中的熱傳入到所述的裝貨區(qū)d.上述外側(cè)壁結(jié)構(gòu)包括一組側(cè)壁部分，每一側(cè)壁部分包括1)一周邊框架，由它決定了側(cè)壁部分的面積；2)一安裝在所述側(cè)壁部分上的，一般說來是平的板件，它有一主中心部位和一附裝于所述周邊框架上的周邊部位3)板件的主中心部位的形狀，相對于所述周邊框架為向內(nèi)的彎曲面，這樣，當(dāng)大氣壓力作用于所述板件的外表面時(shí)，將使所述板件幾乎全部承受張力，從而經(jīng)受住所述的大氣壓力；e.一不透流體的后端壁部分包括一后部外壁部分和一后部內(nèi)壁部分，兩者之間限定了一基本上抽成真空的區(qū)，至少所述后部內(nèi)壁部分被連接到上述第二內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端，以便可與其一起運(yùn)動，上述第二內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端和后部內(nèi)壁部分安裝成可沿上述縱軸相對于上述外側(cè)壁結(jié)構(gòu)移動，通過上述第二側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端和后部內(nèi)壁部分相對第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的運(yùn)動，可允許第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)和第二內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)有不同的熱膨脹和收縮。
2.按照權(quán)利要求1的集裝箱，其中，上述后部外壁部分也連接到到上述第二內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端，以便與其一起移動。
3.按照權(quán)利要求2的集裝箱，其中，上述后部外壁部分包括一后部外周邊框架，它安裝在第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后部周邊框架附近并通過不透流體的密封件連接于第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的周邊框架上，該密封件可使得后部外壁部分的后部外周邊框架可相對第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后部周邊框架運(yùn)動。
4.按照權(quán)利要求1的集裝箱，其中，a.上述后部外壁部分包括1)一決定后部外壁部分面積的后部外周邊框架，2)一般說來是平的后部外板件，它在所述的后部外壁部分面積內(nèi)延伸并具有一主中心部分和一附裝在所述后部外周邊框架上的周邊部分；3)后部外板件主中心部分的形狀是，它相對于所述后部外周邊框架是一向內(nèi)的曲面，這樣，作用于上述后部外板件外表面的大氣壓力使后部外板件幾乎全部承受張力，以承受該大氣壓；b.上述后部內(nèi)壁部分包括1)一決定后部內(nèi)壁部分的面積的后部內(nèi)周邊框架；2)一般來說是平的后部內(nèi)板件，它在所齙暮蟛磕謚鼙嚦蚣苊 積內(nèi)延伸并具有一主中心部分和一附裝在所述后部內(nèi)周邊框架上的周邊部分；3)后部內(nèi)板件的主中心部分的形狀是，它相對于所述后部內(nèi)周邊框架是一向外的彎曲面，這樣，集裝箱內(nèi)的作用于上述后部內(nèi)框架的內(nèi)表面上的壓力使后部內(nèi)板件幾乎全部承受張方，以承受該壓力。
5.按照權(quán)利要求1的集裝箱，其中，外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端包括一后部周邊框架，上述后部外壁部分包括一后部外板件，它在由后部外周邊框架限定的后部外壁部分的面積內(nèi)延伸，后部外板件具有一主中心部分和一附裝在外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后部周邊框架上的周邊部分，上述主中心部分的形狀是，相對于上述后部周邊框架為向內(nèi)的彎曲面，這樣，作用于該后部外板件的外表面的大氣壓力使板件幾乎全部承受張力，以承受該氣壓，后部內(nèi)壁部分相對于后部外壁部分可活動地安裝。
6.按照權(quán)利要求5的集裝箱，其中，后部內(nèi)壁部分包括a.一決定后部內(nèi)壁部分的面積的后部內(nèi)周邊框架；b.一般來說是平的后部內(nèi)板件，它在后部內(nèi)壁部分的面積內(nèi)延伸并具有一主中心部和一附裝在后部內(nèi)周邊框架上的周邊部分；c.)后部內(nèi)板件的主中心部分的形狀是，相對于后部內(nèi)周邊框架為向外的彎曲面，這樣，集裝箱內(nèi)的作用于后部內(nèi)板件內(nèi)表面的壓力使后部內(nèi)板件幾乎全部承受張力，以承受集裝箱內(nèi)的壓力。
7.按照權(quán)利要求1的集裝箱，其中，上述內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)包括一組第二壁部分，每一第二壁部分包括a.一決定第二壁部分的面積的第二周邊框架；b.一般來說是平的第二板件，它在第二壁部分的面積內(nèi)延伸并具有一主中心部分和一附裝到第二周邊框架上的周邊部分；c.第二板件的主中心部分具有的形狀是，相對于所述周邊框架為向外的彎曲面，這樣，集裝箱內(nèi)的作用于板件內(nèi)表面上的壓力使板件幾乎全部承受張力，以承受集裝箱內(nèi)的壓力。
8.按照權(quán)利要求7的集裝箱，其中，上述后部外壁部分還連接到第二內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端，以便可與其一起移動。
9.按照權(quán)利要求8的集裝箱，其中，上述后部外壁部分包括一后部外周邊框架，它安裝在第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后部周邊框架附近并通過不透流體的密封件連接于第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的周邊框架上，該密封件使后部外壁部分的后部外周邊框架可相對于第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后部周邊框架運(yùn)動。
10.按照權(quán)利要求7的集裝箱，其中，a.上述后部外壁部分包括1)一決定后部外壁部分的面積的后部外周邊框架；2)一般來說為平的后部外板件，它在后部外壁部分的面積內(nèi)延伸并具有一主中心部分和一附裝到后部外周邊框架上的周邊部分；3)后部外板件的主中心部分的形狀是，相對于后部外周邊框架為向內(nèi)的彎曲面，這樣，作用于后部外板件外表面的外界大氣壓力使后部外板件幾乎全部承受張力，以承受該外界大氣壓力；b.上述后部內(nèi)壁部分包括1)一決定后部內(nèi)壁部分的面積的后部內(nèi)周邊框架；2)一般來說為平的后部內(nèi)板件，它在后部內(nèi)壁部分的面積內(nèi)延伸并具有一主中心部分和一附裝到后部內(nèi)周邊框架上的周邊部分；3)后部內(nèi)板件主中心部分的形狀是，相對于后部內(nèi)周邊框架為向外的彎曲面，這樣，集裝箱內(nèi)的作用于后部內(nèi)板件內(nèi)表面的壓力使后部內(nèi)板件幾乎全部承受張力，以承受該壓力。
11.按照權(quán)利要求7的集裝箱，其中，外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端包括一后部周邊框架，后部外壁部分包括一后部外板件。它在由后部周邊框架限定的后部外壁部分的面積內(nèi)延伸，后部外板件具有一主中心部分和一附裝在外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后部周邊框架上的周邊部分，后部外板件的主中心部分具有的形狀是，相對于后部周邊框架為向內(nèi)的彎曲面，這樣，作用于后部板件的外表面的大氣壓使板件幾乎全部承受張力，以承受該大氣壓，后部內(nèi)壁部分安裝成相對于后部外壁部分可活動。
12.按照權(quán)利要求11的集裝箱，其中，后部內(nèi)壁部分包括a.一決定后部內(nèi)壁部分的面積的后部內(nèi)周邊框架，b.一般來說是平的后部內(nèi)板件，它在后部內(nèi)壁部分的面積內(nèi)延伸，并具有一主中心部分和附裝在后部內(nèi)周邊框架上的周邊部分；c.后部內(nèi)板件的主中心部分的形狀是，相對于后部內(nèi)周邊框架為向外的彎曲面，這樣，集裝箱內(nèi)的作用于后部內(nèi)板件內(nèi)表面上的壓力使后部內(nèi)板件幾乎全部承受張力，以承受集裝箱內(nèi)的壓力。
13.一真空絕熱集裝箱，限定了一裝貨區(qū)并具有一前端、一后端、一縱軸、一垂直軸和一橫軸，該集裝箱包括a.一第一不透流體的外側(cè)壁結(jié)構(gòu)，外露于外界大氣中；b.一第二不透流體的內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)，位于上述外壁板內(nèi)并與其間隔開，并限定了上述裝貨區(qū)；c.上述第一和第二側(cè)壁結(jié)構(gòu)之間，限定了一基本上抽成真空的絕熱區(qū)，以防止大氣中的熱傳入到所述的裝貨區(qū)；d.上述外側(cè)壁結(jié)構(gòu)包括一第一支承框架，該框架包括1)一組第一縱向伸展的角梁，位于所述集裝箱的邊角位置上；2)一組第一橫向梁，它們橫向地安裝在鄰近的所述第一角梁對之間，一對相鄰的第一橫向梁，和與它們相關(guān)的所述角梁的部分構(gòu)成一個(gè)第一周邊框架；e.上述外側(cè)壁結(jié)構(gòu)還包括安裝于第一支承框架上的第一板件結(jié)構(gòu)，每一第一周邊框架限定了相關(guān)的第一壁部分的面積，所述板件結(jié)構(gòu)限定了多個(gè)一般來說是平的第一板件，它們分別在相關(guān)的一個(gè)第一壁部分的面積內(nèi)延伸，每一第一板件有一主中心部分和周邊部分，此周邊部分附裝到所述相關(guān)的第一周邊框架上，每一第一板件的主中心部分的形狀是，相對于與它相關(guān)的周邊框件，是一向內(nèi)的彎曲面，這樣，作用于第一板件外表嬪系拇篤沽κ溝諞話寮負(fù)躒砍惺苷 力，以承受該大氣壓；f.上述內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)包括一第二支承框架，該支承框架包括1)一組沿縱向延伸的第二角梁，位于所述集裝箱的邊角處；2)在相鄰的所述第二角梁對之間，橫向地安裝有一組第二橫向梁，每一對相鄰的第二橫向梁和與其相關(guān)的角梁部分構(gòu)成了一個(gè)第二周邊框架；g.上述內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)還包括安裝于所述第二支承框架上的第二板件結(jié)構(gòu)，每一第二周邊框架限定了相關(guān)的第二壁部分的面積，所述板件結(jié)構(gòu)限定了多個(gè)一般說來是平的第二板件，它們分別在相關(guān)的一個(gè)第二壁部分的面積內(nèi)延伸，每一個(gè)第二板件都有一主中心部分以及一附裝于相關(guān)的上述第二周邊框架的周邊部分，每一第二板件的主中心部分的形狀是一向外的彎曲面，這樣，集裝箱內(nèi)的壓力作用于第二板件的內(nèi)表面上使第二板件幾乎全部承受張力，以承受上述壓力；h.一不透流體的后端壁部分包括一后部外壁部分和一后部內(nèi)壁部分，它們之間限定了一大致抽成真空的第二區(qū)域，至少后部內(nèi)壁部分連接到第二內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端，以便可與其一起移動，第二內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端和后部內(nèi)壁部分安裝成可沿上述縱軸相對外側(cè)壁結(jié)構(gòu)運(yùn)動，這樣，通過第二側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端和后部內(nèi)壁部分相對第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的運(yùn)動，使得第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)和第二內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)的熱膨脹和收縮可以不同。
14.按照權(quán)利要求13的集裝箱，其中，每一上述第二角梁位于一個(gè)相關(guān)的第一角梁的內(nèi)側(cè)附近。
15.按照權(quán)利要求14的集裝箱，其中，上述后部外壁部分還連接到第二內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端，以便與其一起移動。
16.按照權(quán)利要求15的集裝箱，其中，后部外壁部分包括一后部外周邊框架，它安裝在第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后部周邊框架的附近并通過不透流體的密封件與第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的周邊框架連接，該密封件使后部外壁部分的后部外周邊框架可相對于第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后部周邊框架運(yùn)動。
17.按照權(quán)利要求14的集裝箱，其中，a.上述后部外壁部分包括1)一決定后部外壁部分的面積的后部外周邊框；2)一般說來是平的后部外板件，它在后部外壁部分的面積內(nèi)延伸并具有一主中心部分和一附裝到后部外周邊框架上的周邊部分；3)后部外板件的主中心部分的形狀是，相對于后部外周邊框架為向內(nèi)的彎曲面，這樣，作用于后部外板件外表面的大氣壓力使后部外板件幾乎全部承受張力，以承受上述大氣壓力。b.上述后部內(nèi)壁部分包括1)一限定后部內(nèi)壁部分面積的后部內(nèi)周邊框架；2)一般說來是平的后部內(nèi)板件，它在后部內(nèi)周邊框架的面積內(nèi)延伸并具有一主中心部分和一附裝到后部內(nèi)周邊框架上的周邊部分；3)后部內(nèi)板件的主中心部分的形狀是，相對于后部內(nèi)周邊框架為向外的彎曲面，這樣，集裝箱內(nèi)的壓力作用于后部內(nèi)板件的內(nèi)表面上使板件幾乎全部承受張力，以承受集裝箱內(nèi)的壓力。
18.按照權(quán)利要求14的集裝箱，其中，外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端包括一后周邊框架，上述后部外壁部分包括一后部外板件，它在由后部周邊框架限定的后部外壁部分的面積內(nèi)延伸，后部外板件具有一主中心部和一附裝到外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后周邊框架上的周邊部分，后部板件的主中心部分的形狀是，相對于后部周邊框架為向內(nèi)的彎曲面，這樣，作用于后部外板件外表面上的大氣壓力使得該板件大致全部承受張力，以承受該大氣壓力，后部內(nèi)壁部分相對于后部外壁部分可活動地安裝。
19.按照權(quán)利要求18的集裝箱，其中，后部內(nèi)壁部分包括a。一決定后部內(nèi)壁部分的面積的后部內(nèi)周邊框架；b。一般說來是平的后部內(nèi)板件，它在后部內(nèi)壁部分的面積內(nèi)延伸并具有一主中心部分和一附裝到后部內(nèi)周邊框架上的周邊部分；c.后部內(nèi)板件的主中心部分的形狀是，相對于后部內(nèi)周邊框架為向外的彎曲面，這樣，集裝箱內(nèi)的作用于后部內(nèi)板件內(nèi)表面上的壓力使后部內(nèi)板件大致全部承受張力，以承受集裝箱內(nèi)的壓力。
20.按照權(quán)利要求13的集裝箱，其中，后部外壁部分還與第二內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端連接，以便與其一起移動。
21.按照權(quán)利要求20的集裝箱，其中，后部外壁部分包括一后部外周邊框架，它安裝在第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后周邊框架附近，并通過一個(gè)不透流體的密封件與第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后周邊框架連接，該密封件使后部外壁部分的后部外周邊框架可相對于第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后部周邊框架運(yùn)動。
22.按照權(quán)利要求13的集裝箱，其中，a.后部外壁部分包括1)一限定后部外壁部分面積的后部外周邊框架，2)一般來說是平的后部外板件，它在后部外壁部分面積內(nèi)延伸并具有一主中心部分和一附裝到后部外周邊框架上的周邊部分，3)后部外板件的主中心部分的形狀是，相對于后部外周邊框架為向內(nèi)的彎曲面，這樣，作用于后部外板件外表面上的大氣壓使后部外板件幾乎全部承受張力，以承受該大氣壓；b.后部內(nèi)壁部分包括1)一限定后部內(nèi)壁部分面積的后部內(nèi)周邊框架，2)一般來說是平的后部內(nèi)板件，它在后部內(nèi)周邊框架的面積內(nèi)延伸并具有一主中心部分和一附裝到后部內(nèi)周邊框架上的周邊部分，3)后內(nèi)板件的主中心部分的形狀是，相對于后部內(nèi)周邊框架為向外的彎曲面，這樣，集裝箱內(nèi)的作用于后部內(nèi)板件內(nèi)表面的壓力使后部內(nèi)板件幾乎全部承受張力，以承受集裝箱內(nèi)的壓力。
23.按照權(quán)利要求13的集裝箱，其中，外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端包括一后部周邊框架，上述后部外壁部分包括一后部外板件，它在由后部外周邊框架限定的后部外壁部分面積內(nèi)延伸，后客獍寮哂幸恢 中心部分和一附裝到外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后部周邊框架上的周邊部分，后部外板件的主中心部分的形狀是，相對于后部周邊框架為向內(nèi)的彎曲面，這樣，作用于后部外板件外表面上的大氣壓使該板件幾乎全部承受張力，以承受該大氣壓，后部內(nèi)壁部分相對于后部外壁部分可活動地安裝。
24.按照權(quán)利要求23的集裝箱，其中，后部內(nèi)壁部分包括a.一限定后部內(nèi)壁部分面積的后部內(nèi)周邊框架；b.一般來說是平的后部內(nèi)板件，它在后部內(nèi)壁部分面積內(nèi)延伸并具有一主中心部分和一附裝到后部內(nèi)周邊框架上的周邊部分；c.后部內(nèi)板件的主中心部分的形狀是，相對于后部內(nèi)周邊框架為向外的彎曲面，這樣，集裝箱內(nèi)的作用于后部內(nèi)板件內(nèi)表面上的壓力使后部內(nèi)板件幾乎全部承受張力，以承受集裝箱內(nèi)的壓力。
25.一真空絕熱集裝箱，限定了一裝貨區(qū)并具有一縱軸、一前端和一后端，該集裝箱包括a.一第一不透流體的外側(cè)壁結(jié)構(gòu)，外露于大氣中；b.一第二不透流體的內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)，位于上述外側(cè)壁結(jié)構(gòu)內(nèi)并與其間隔開，并限定了上述裝貨區(qū)；c.上述第一和第二側(cè)壁結(jié)構(gòu)之間，限定了一基本上抽成真空的絕熱區(qū)，以防止大氣中的熱傳入到所述裝貨區(qū)；d.一不透流體的后端壁包括一后部外壁部分和一后部內(nèi)壁部分，兩者之間限定了第二個(gè)大致抽成真空的區(qū)，上述后部內(nèi)壁部分和后部外壁部分被連接到第二內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端，以便與其一起運(yùn)動，第二內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后端和后部內(nèi)、外壁部分安裝成可沿上述縱軸相對于外側(cè)壁結(jié)構(gòu)運(yùn)動，這樣，通過第二側(cè)壁結(jié)構(gòu)后端和后部內(nèi)，外壁部分相對于第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的運(yùn)動，使第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)和第二內(nèi)側(cè)壁結(jié)構(gòu)的熱膨脹和收縮可以不同。
26.按照權(quán)利要求25的集裝箱，其中，后部外壁部分包括一后部外周邊框架，它安裝到第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后部周邊框架上，是通過一不透流體的密封件連接于第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的周邊框架上，該密封件使后部外壁部分的后部外周邊框架可相對于第一外側(cè)壁結(jié)構(gòu)的后部周邊框架運(yùn)動。
27.按照權(quán)利要求25的集裝箱，其中，a.后部外壁部分包括1)一限定后部外壁部分面積的后部外周邊框架，2)一般來說是平的后部外板件，它在后部外壁部分面積內(nèi)延伸并具有一主中心部分和一附裝到后部外周邊框架上的周邊部分，3)后部外板件的主中心部分的形狀是，相對于后部外周邊框架為向內(nèi)的彎曲面，這樣，作用于后部外板件外表面的大氣壓使后部外板件幾乎全部承受張力，以承受該大氣壓。b.后部內(nèi)壁部分包括1)一限定后部內(nèi)壁部分面積的后部內(nèi)周邊框架，2)一般說來是平的后部內(nèi)板件，它在后部內(nèi)周邊框架面積內(nèi)延伸并具有一主中心部分和一附裝到后部內(nèi)周邊框架上的周邊部分，3)后部內(nèi)板件的主中心部分的形狀是，相對于后部內(nèi)周邊框架為向外的彎曲面，這樣，集裝箱內(nèi)的作用于后部內(nèi)板件內(nèi)表面上的壓力使后部內(nèi)板件幾乎全部承受張力，以承受集裝箱內(nèi)的壓力。
全文摘要
一真空絕熱集裝箱，它包括內(nèi)、外壁部分，每一壁部分是由一框架和包在框架上的板件組成。外壁部分上的板件向內(nèi)彎曲，而內(nèi)壁部分上的板件則向外彎曲。作用在板件上的壓力，使框架基本上全部承受張力。有一后端壁，安裝成可沿縱向軸相對外壁部分運(yùn)動，使得內(nèi)壁部分可相對外壁部分有不同的熱膨脹或收縮。
文檔編號B65D81/38GK1031059SQ88101088
公開日1989年2月15日 申請日期1988年3月2日 優(yōu)先權(quán)日1987年3月2日
發(fā)明者艾恩·R·姆科奧里斯特 申請人:丹彼開發(fā)公司