罐式集装箱的制作方法

本实用新型涉及集装箱领域，特别涉及一种罐式集装箱。

背景技术：

随着现代物流行业发展，罐式集装箱在食品、化工行业应用逐步增多，部分装载货物对温度要求高，而罐式集装箱在全球化运输时，环境温度变化大，这就需要罐箱自身带有温度管理系统。例如在跨海长途运输中，当运输距离跨越南北半球时，由于气温变化较大，且对于温度变化敏感的易变性和危险品运输却在不断增多与发展。为了控制罐式集装箱内的温度，现有技术中，都是通过对罐式集装箱搭配制冷和制热系统。

现有技术中将制冷和制热系统安装与同一机壳内，由于机壳内的部件较多，机壳必然需要足够大的安装体积，导致机壳的尺寸较大，安装机壳时，需要占据很大安装空间。在现有技术中罐式集装箱的框架的尺寸是标准尺寸，为了安装制冷制热系统的机壳，需要牺牲罐体的尺寸，从而减小了标准罐式集装箱的装载空间。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种具有制冷和制热功能的罐式集装箱，在保证罐式集装箱的制冷和制热的功能的基础上，使集装箱内具有更大的装载空间。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种罐式集装箱，包括框架、固定于框架内的罐体以及用于与罐体内盛装的介质进行热量交换的温控系统，所述框架包括平行设置且固定于罐体两端的端框，以及平行于罐体的长度方向且固定于两个端框之间的侧梁，所述温控系统包括热交换管路、第一模块以及第三模块。

热交换管路内填充导热介质，通过导热介质与罐体内盛装的介质进行热量交换，所述热交换管路固定于罐体的外壁上；第一模块设置有用于导热介质流经的导热通道,所述导热通道通过管道连接于热交换管路的两个自由端，所述第一模块还设置有冷媒通道,所述冷媒通道中填充有冷媒，所述第一模块通过冷媒吸收热交换管路内的导热介质中的热量；第二模块通过管道连接于第一模块的冷媒通道，所述第二模块用于对冷媒冷却散热；第三模块串接于热交换管路中，用于驱动导热介质流动以及对导热介质加热；所述第一模块、第二模块以及第三模块分别安装于不同的壳体内，所述第一模块、第二模块以及第三模块通过各自壳体分散布置于罐体的外部、且位于框架的围合范围内。

可选地，所述第一模块的壳体固定于端框上且靠近端框边缘处的位置。

可选地，所述第二模块的壳体安装于端框顶部的侧梁上。

可选地，所述第三模块的壳体和第二模块的壳体固定于不同的侧梁上。

可选地，所述第一模块、第二模块以及第三模块通过各自壳体固定于罐体的同一端。

可选地，所述温控系统还包括用于控制第一模块、第二模块以及第三模块工作的第四模块，所述第四模块的外侧设置有用于固定和安装第四模块的机箱，所述第四模块通过机箱固定于端框上且靠近端框边缘处的位置。

可选地，所述第四模块包括中央控制单元、接触器、gps定位模块以及设置于罐体内的温度检测模块，所述接触器、无线模块以及温度检测模块均与中央控制单元电连接，所述第一模块、第二模块以及第三模块均连接于中央控制单元。

可选地，所述第一模块包括压缩机、膨胀阀以及换热器，所述换热器具有用于冷媒流经的冷端以及用于导热介质流经的热端；所述冷端的出口连接压缩机的进口，所述冷端的进口连接膨胀阀的出口；所述压缩机的出口连接第二模块的进口，所述膨胀阀的进口连接第二模块的出口，所述热端与所述热交换管路的两个自由端连通而供导热介质循环流通。

可选地，所述第二模块包括用于对冷媒冷却的风冷冷凝器以及冷凝调节阀，所述冷凝调节阀用于调节第二模块输出的冷媒的温度，以适应全球运输多变的冷凝环境，所述冷凝调节阀具有两个进口和一个出口；所述冷凝调节阀的一个进口连接于风冷冷凝器的出口；所述冷凝调节阀的另一个进口连接于第一模块的冷媒通道的出口，所述冷凝调节阀的出口连接于第一模块的冷媒通道的进口，所述风冷冷凝器的进口连接于第一模块的冷媒通道的出口。

可选地，所述第三模块包括串接于热交换管路中用于驱动导热介质流动的水泵、以及对导热介质加热的电加热器。

由上述技术方案可知，本实用新型至少具有以下的有益效果为：

本实用新型通过温控系统的设置保证罐体具有制冷和加热两种温度模式，集装箱可以适应更加广泛的运输要求；将温控系统拆分为多个单独的模块，单独的模块的体积比整个温控系统的体积小，单独的模块的安装空间的要求小于整个温控系统一体安装所需的空间，多个模块单独安装于不同的位置时，可以充分利用罐体的外部和框架之间的空间，从而可将罐体的尺寸可以设计的更大，使集装箱具有更大的装载空间。

附图说明

图1是本实用新型的罐式集装箱实施例的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3为本实用新型的罐式集装箱实施例的控制原理图；

图4为本实用新型的温控系统实施例的控制原理图；

图5为本实用新型的温控系统实施例的连接结构图。

附图标记说明如下：11、压缩机；12、风冷冷凝器；13、冷凝调节阀；14、储液罐；15、干燥过滤器；16、视镜；17、膨胀阀；18、蒸发器；21、水泵；22、电加热器；23、手阀；24、膨胀箱；25、循环回路、26、靶式流量开关；3、框架；31，端框；32侧梁；4、罐体；5、热交换管路；a、第一模块；b、第二模块；c、第三模块；d、第四模块。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。

参阅图1至图5，本实施例提供了一种罐式集装箱，包括框架3、固定于框架3内的罐体4以及用于与罐体4内盛装的介质进行热量交换的温控系统。

框架3包括平行设置且固定于罐体4两端的端框31，以及平行于罐体4的长度方向且固定于两个端框31之间的侧梁32。

罐体4的主体部分为圆柱形，罐体内盛装的介质为液体介质。罐体4上设置有用于向罐体内注入液体的注液口、以及用于放液的排液口，罐体4的两端固定于框架的端框31上，罐体4处于框架3的围合范围内。

温控系统包括热交换管路5、第一模块a、第二模块b以及第三模块c。

热交换管路5内填充导热介质，通过导热介质与罐体4内盛装的介质进行热量交换，热交换管路5固定于罐体4的外壁上；导热介质可以为水溶液、导热油等介质，本实施例中的导热介质为乙二醇水溶液。通过导热介质与罐体4内的介质的热量交换实现对罐体4内盛装的介质的制冷。热交换管路5固定于罐体4的外周壁或内周壁上，热交换管路5设置于罐体的外周壁上时，不需要占用罐体4内的空间，使得罐体4具有更大的装载空间，同时便于对热交换管路5的安装和维护。本实施例的第一模块a、第二模块b以及第三模块c之间的外部连接和内部连接通过管道实现。

本实施例中热交换管路5沿罐体4的长度方向迂回设置，热交换管路5设置于罐体的底部。热交换管路5的外形长度方向与罐体4的长度方向一致。热交换管路5设置于罐体4的底部时，当罐体4内盛装的介质没有充满罐体4时，罐体4内的介质也是处于罐体4的底部，保证热交换管路5与罐体4内的介质的接触，保证对罐体4内介质温度的控制的敏感性。

可以理解的，热交换管路5也可以设置于罐体4的内周壁上，热交换管路5设置于罐体4的内周壁上保证热交换管路5可以直接和罐体4内盛装的介质进行热交换，使得热交换更加直接，温度控制更加的快速精准,保证罐体内温度控制的稳定性。同时由于罐体和框架外部尺寸是固定的，将热交换管路5固定于罐体4的内部，保证罐体4的外周和框架3之间具有更大的空间，便于在罐体4的外周和框架3之间安装温控系统。

第一模块a设置有用于导热介质流经的导热通道,导热通道通过管道连接于热交换管路5的两个自由端，第一模块a还设置有冷媒通道,冷媒通道中填充有冷媒，第一模块a通过冷媒吸收热交换管路5内的导热介质中的热量；第二模块b通过管道连接于第一模块a的冷媒通道，第二模块b用于对冷媒冷却散热；第三模块c串接于热交换管路中，用于驱动导热介质流动以及对导热介质加热；第一模块a、第二模块b以及第三模块c分别安装于不同的壳体内，第一模块a、第二模块b以及第三模块c通过各自壳体分散布置于罐体4的外部、且位于框架3的围合范围内。本实施例中的冷媒为氟利昂在现有技术中，罐式集装箱的罐体4的主体形状一般为圆柱形且两端为弧形，框架3的形状为长方体，标准的罐式集装箱的框架的大小和形状是固定的，长方体的外形便于相互堆叠和固定。当罐体4固定于框架3上时，罐体4的外部和框架3之间具有一定的空间，即框架3的两端以及框架3的上部边缘和底部边缘和罐体之间具有一定的空间。本申请将温控系统拆分为多个不同的模块，单个模块的尺寸必然小于温控系统整体安装为一体时的尺寸，单个模块的安装需要的空间较小，将第一模块a、第二模块b以及第三模块c安装于不同的位置时，可以充分利用罐体4的外部和框架3之间的空间，从而将罐体4的尺寸可以设计的更大，使集装箱具有更大的安装空间；在对温控系统检修和维护时，单个模块更加便于置换和维修。同时，第一模块a、第二模块b以及第三模块c的壳体可以为不规则的形状用于适应罐体外的安装空间。

可以理解的，将第一模块a、第二模块b以及第三模块c安装于不同的壳体上时，在每个壳体上设置有用于冷媒或导热介质进入和出去的连接口，在不同的连接口之间通过带有接头的管路连接。

本实施例中，第一模块a的壳体固定于端框31上且靠近端框31边缘处的位置。现有技术中的罐体4的两端一般为圆弧形，罐体4端部的圆弧形结构使得其与端框31之间具有一定的空间，且越靠近端框31的边缘处，端框31和罐体之间的空间越大。将第一模块a的壳体固定于端框31的边缘处，充分利用框架3和罐体4之间的空间。本实施例中，将第一模块a的壳体竖直放置，第一模块a的壳体固定安装于端框31的侧边和底面上、使得第一模块a的壳体的底部和侧边同时固定，固定更加的平稳可靠。

本实施例的第一模块a包括压缩机11、膨胀阀17以及换热器，换热器具有用于冷媒流经的冷端以及用于导热介质流经的热端；冷端的出口连接压缩机11的进口，冷端的进口连接膨胀阀17的出口；压缩机11的出口连接第二模块b的进口，膨胀阀17的进口连接第二模块b的出口，热端与热交换管路5的两个自由端连通而供导热介质循环流通。本实施例的换热器为蒸发器18。

在制冷的过程中，第一模块a中的冷媒在换热器中与热交换管路5中的导热介质进行热交换，导热介质中的热量被吸收，导热介质温度下降，温度下降后的导热介质移动到罐体4内吸收罐体4内的介质的热量，实现对罐体4内的介质的降温，然后温度升高的导热介质移动到换热器中再次降温，导热介质的循环流动实现对罐体内的介质的降温；同时，在换热器中的冷媒移动到压缩机11中，在压缩机11的中被压缩，然后移动的第二模块b中冷却，温度下降，经过降温的冷媒流经膨胀阀17后移动到换热器吸收导热介质内热量。

本实施例中，由于在实际使用过程中，压缩机11、膨胀阀17均需要和换热器连接，因此将压缩机11、膨胀阀17以及换热器固定于同一壳体上，避免了将压缩机11、膨胀阀17以及换热器拆分为多个时，需要较长的连接管路；同时由于压缩机11在工作过程中会产生振动，将第一模块a中的壳体的底部固定于框架上时，可以有效的抵消压缩机11的振动对第一模块a的壳体内的部件的冲击。

本其它实施例的中，压缩机11、膨胀阀17以及换热器均固定于罐体4外的不同位置。实际安装根据部件的大小和安装空间的大小进行合理的分布。

本实施例中，第二模块b的壳体安装于端框31顶部的侧梁32上。因框架3的长方体结构和罐体4的圆柱形结构，罐体4固定于框架3后，框架3的围合范围内的上部和底部具有更大的空间，但是罐式集装箱在运输的过程中，框架的底部固定于车架上的，车架的存在会影响底部的空气流动性，第二模块b的壳体安装于框架3的上部时，第二模块b的壳体与罐体之间的空间相对于将第二模块b的壳体安装于其他位置具有更大的空间，同时第二模块b的壳体的上部和背向罐体4的一侧为均没有遮挡物，使得该位置处的空气流动性更强，散热效率更高；同时，由于在空气中，热空气是上升的，第二模块b的壳体置于框架3上部时，热空气上升的过程中，不会接触到罐体3，避免对罐体3的加热。

进一步的，第二模块b包括用于对冷媒冷却的风冷冷凝器12以及冷凝调节阀13，冷凝调节阀13用于调节第二模块b输出的冷媒的温度，冷凝调节阀13具有两个进口和一个出口；冷凝调节阀13的一个进口连接于风冷冷凝器12的出口；冷凝调节阀13的另一个进口连接于第一模块a的冷媒通道的出口，冷凝调节阀13的出口连接于第一模块a的冷媒通道的进口，风冷冷凝器12的进口连接于第一模块a的冷媒通道的出口。实际工作过程中，风冷冷凝器12和冷凝调节阀13需连接在一起工作，因此将风冷冷凝器12和冷凝调节阀13安装与同一壳体上，避免了管路连接过长或过于复杂的问题。在实际使用过程中，在第二模块b的壳体上设置一个冷媒进入的入口以及用于冷媒流出的出口，风冷冷凝器12以及冷凝调节阀13的入口同时连接于第二模块b的壳体上的入口，冷凝调节阀13的出口连接于第二模块b的壳体上的出口，同时第二模块b的壳体上的进口通过管道连接于第一模块a的冷媒通道的出口，第二模块b的壳体上的出口通过管道连接于第一模块a的冷媒通道的进口。

本实施例的风冷冷凝器12设置有多个风扇，多个风扇沿侧梁32的长度方向排布。因在侧梁32的长度方向上，侧梁32和罐体之间的距离是不变的，便于将风冷冷凝器12的多个风扇的安装排布。

本实施例的风冷冷凝器12以及冷凝调节阀13通过同一壳体固定于罐体4同一位置，可以理解的，可以根据安装过程中的空间的大小进行调整，固定于罐体4不同位置。

进一步的，第三模块c包括串接于热交换管路5中用于驱动导热介质流动的水泵21、以及对导热介质加热的电加热器22。

进一步的，本实施例中第一模块a、第二模块b以及第三模块c通过各自壳体固定于罐体4的同一端。由于第一模块a、第二模块b以及第三模块c之间是通过管道连接的，管道过长不仅不利于安装过程中的固定和缠绕，同时过长的管道容易晃动，导致管道容易损坏，不利于管理，过长管道的安装和更换成本高。将第一模块a、第二模块b以及第三模块c固定于罐体4的同一端可以有效的减少管道的长度，便于管理且可以节约成本。

本实施例中，第三模块c的壳体和第二模块b的壳体固定于不同的侧梁32上。将第三模块c的壳体和第二模块b的壳体固定于不同的侧梁32上，可以避免单个侧梁32的受力过于集中，避免侧梁32变形。本实施例将第三模块c的壳体固定于底部的侧梁32上，底部侧梁32在运输过程中底部始终会存在支撑，水泵21工作过程中产生的震动更容易被吸收，震动更小。

本实施例中，温控系统还包括用于控制第一模块a、第二模块b以及第三模块c工作的第四模块d，第四模块d的外侧设置有用于固定和安装第四模块d的机箱，第四模块d通过机箱固定于端框上且靠近端框边缘处的位置。同理第一模块a的安装,第四模块d通过机箱固定于端框31上且靠近端框31边缘处的位置,进一步的利用了罐体4和端框3之间的空间。在本实施例中，将第一模块a和第四模块d安装于端框的不同侧，避免了第一模块a和第四模块d安装位置的相互干涉，同时也是对罐体4和端框3之间的空间的进一步利用。本实施例的中将第四模块d安装于车架车尾的一端，便于操作。

进一步的，第四模块d包括中央控制单元、接触器、gps定位模块以及设置于罐体4内的温度检测模块，接触器、无线模块以及温度检测模块均与中央控制单元电连接，第一模块a、第二模块b以及第三模块c均连接于中央控制单元。中央控制单元连接于外部电源，第一模块a、第二模块b和第三模块c控制均连接于中央控制单元、用于控制第一模块a、第二模块b和第三模块c工作。

通过温度检测模块实时的检测罐体4内盛装的介质的温度，便于对罐体4内的介质的温度的检测和控制。通过gps定位模块实时定位和掌控罐体4的位置。同时，可在罐体4内还设置用于检测罐体内压力的压力检测计。利用接触器实现自动断电。第四模块中还包括压力计，压力计设置于罐体内，用于检测罐体的压力。第四模块内设置有备用电源，断电情况下，第四模块依然可以工作一段时间。

本实施中的热交换管路5设置为一组，第三模块c串接于热交换管路5内，且第一模块a和第二模块b通过换热器与热交换管路5连接，通过一组热交换管路5实现对冷却介质的制冷和加热。一组热交换管路5可以减小管道内的安装空间。

可以理解的，热交换管路5可以设置为两组，一组热交换管路5与第一模块a和第二模块b连接，另一组热交换管路与和第三模块c连接，控制更加的简单。

本实施例的罐式集装箱还包括用于向热交换管路5内补充导热介质的膨胀箱51，膨胀箱51通过管道与热交换管路5连通，膨胀箱51位于罐体的外部，所述膨胀箱51固定于框架3的上部且位于框架3的围合范围内。

本实施例的各部件之间通过柔性的软管连接。由于各部件的重量不一样，因此在运输过程中产生的震动的大小和频率也不一样，通过软管连接，可以有效的避免部件之间震动的影响，保证各个连接接头的稳固和可靠性。

进一步的，第一模块a和第二模块b的管道中还串接有用于盛装冷媒的储液罐14，储液罐14用于存储和补充第一模块a和第二模块b管道中，由于热胀冷缩引起的管道中的冷媒的变化。

为了进一步对本实施例说明，参照图3和图4，图3和图4中e为冷却介质的流向，f为冷媒的流向；制冷的过程中，第三模块中的电加热器22不工作，冷媒在蒸发器18中吸收热交换管路5中的导热介质的热量，导热介质的温度下降，冷媒的温度上升，然后冷媒在压缩机11中被压缩成高温高压的液体，压缩后的液体在风冷冷凝器12中散热，变成低温高压的液体，低温高压的液态冷媒在膨胀阀17内被节流成低温低压的液体，低温低压的液态冷媒在蒸发器18吸收热交换管路5中的导热介质的热量，冷媒的不断循环实现对导热介质的降温。

加热过程中，第一模块a和第二模块b不工作，电加热器22工作。同时在加热和制冷的过程中，为了保证导热介质的流动性，水泵21始终处于工作状态。

参阅图5，在罐体4上设置用于导热介质流经的热交换管路5，热交换管路5用于与罐体4内盛装的介质进行热交换。在制冷流程中，压缩机11工作，将低温低压冷媒的气体压缩成高温高压的气体，经过风冷冷凝器12冷却后获得低温高压液体，然后流动到膨胀阀17内节流成低温低压液体，后低温低压的冷媒液体在蒸发器18中与导热介质溶液换热形成低温低压气体，最后回到压缩机11内压缩成高温高压的气体，如此循环，通过冷媒将导热介质中的热量不断带走，形成对罐体的制冷，在此过程中，通过管道将各个机构连通形成用于冷媒流过的制冷管道。在制冷的过程中通过凝调节阀13调节经过冷却的冷媒和没有经过冷却的冷媒之间的比例控制从冷凝调节阀13流出的冷媒液体的温度。冷凝调节阀13用于适应环境温度的变化，防止在低温环境下，冷凝功率变大，在此段形成低温低压液体。为了在低温环境下储存制冷管道中多余的冷媒液体，在制冷管道上设置储液罐14。在制冷管道中还设置有用于干燥冷媒的干燥过滤器15以及观察管内干燥程度的视镜16。在热交换管路5中，设置有用于驱动导热介质流动的水泵21，同时，热交换管路5与罐体内盛装的介质直接接触进行热交换。制冷过程中，在蒸发器18内，高温导热介质溶液与冷媒换热后形成低温导热介质溶液，通过水泵21将低温导热介质溶液带至循环回路25处与罐内货物进行换热，以维持货物温度，同时水泵21将高温导热介质溶液带至蒸发器18内降温。在热交换管路5中还设置有用于检测导热介质流动情况的靶式流量开关26，避免热交换管路5中的导热介质水溶液不流动，压缩机无蒸发负载运行。

在加热过程中，电加热器22工作，压缩机、冷凝机不工作。电加热器22对热交换管路5内的导热介质加热，并通过水泵21将加热后的导热介质运输到循环回路25处，与罐内的介质进行换热，提高罐内的介质的温度。此过程中靶式流量开关26用于检测导热介质的流动情况，防止无导热介质流动，电加热器22局部高温。

同时，为了避免热交换管路5内导热介质热胀冷缩形成通道内压力过大，热交换管路5的上部设有膨胀箱24，膨胀箱24通过管道与热交换管路5相连用于补偿导热介质溶液在温度变化过程中的体积变化。

在热交换管路5中的还设置有手阀23，用于在维修等特殊情况下，阻断热交换管路5中导热介质的流动。

为了便于温控系统的安装，在实际使用过程中可以将温控系统拆分为更多的部件，拆分后的单个部件相对于整体，体积较小，单个部件安装需要的空间更小，更加便于在罐体4的外部和框架3之间安装。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。