專利名稱：用于流體和顆粒物質(zhì)運(yùn)輸中的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在集裝箱(諸如可移動(dòng)的集裝箱、罐車、拖車、剛性有蓬貨車身或類似的集裝箱)中運(yùn)輸液體或顆粒物質(zhì)的裝置和方法。特別地但非排它地，本發(fā)明的裝置和方法可用于在ISO集裝箱中運(yùn)輸液體或顆粒物質(zhì)過程中。
US 5,824,995中披露了關(guān)于這個(gè)問題的一種解決方案，即，提供一種能夠用于在集裝箱中運(yùn)輸流體物質(zhì)或顆粒物質(zhì)的裝置并使該裝置與集裝箱操控設(shè)備結(jié)合使用。該裝置包括一個(gè)在集裝箱中并與其適合的可活動(dòng)的襯以形成用于盛裝流體物質(zhì)或顆粒物質(zhì)的空間。該襯包括一個(gè)底部以及沿著所述底部向上延伸的相對(duì)的端壁和相對(duì)的側(cè)壁。設(shè)置可調(diào)節(jié)的帶以使襯的容積能夠改變到一有限的擴(kuò)展，從而適應(yīng)所要運(yùn)輸液體中的相對(duì)密度差異。為了避免在集裝箱內(nèi)形成不能承受的動(dòng)力，必須使襯被完全充滿以防止液體以動(dòng)態(tài)的形式來回移動(dòng)。
這種裝置具有許多問題?？烧{(diào)節(jié)的帶僅能夠?qū)⒁r內(nèi)的容積調(diào)節(jié)到一有限的擴(kuò)展。因此，必需將液體或顆粒物質(zhì)完全充滿到襯中以便防止在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生動(dòng)力。這樣，為了防止產(chǎn)生不能承受的動(dòng)力，這種襯不適合用于在一個(gè)較大的集裝箱中運(yùn)輸容量較小的液體，例如一種處于半充滿狀態(tài)的裝載物。另一個(gè)問題是，這種可調(diào)節(jié)的帶的操作是很難的并且需要很大人力才能夠進(jìn)行。因此，這種裝置的使用仍然是低效率的并且浪費(fèi)勞動(dòng)力。
所述一個(gè)或多個(gè)可膨脹腔室最好位于所述外部主體的上部并且當(dāng)將所述襯安裝在所述外部主體內(nèi)時(shí)所述一個(gè)或多個(gè)可膨脹腔室所處位置在所述襯所處位置的上方。
所述外部主體最好包括沿著每一個(gè)相對(duì)的側(cè)壁上邊緣延伸的可膨脹腔室。
所述外部主體最好包括沿著至少一個(gè)所述相對(duì)的端壁的上邊緣延伸的可膨脹腔室。
另外，所述相連的蓋可包括可膨脹腔室。
所述至少一個(gè)可膨脹腔室最好是一個(gè)設(shè)有一能夠利用泵進(jìn)行充氣的閥的氣袋。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述至少有一個(gè)可膨脹腔室包括一減壓閥。
所述外部主體是利用聚氯乙烯或者一種由聚氯乙烯和聚氨酯構(gòu)成的混合物制成。所述襯是由聚乙烯或類似材料制成。所述襯最好設(shè)有水分和/或氧阻擋層。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述裝置還包括一個(gè)或多個(gè)在使用時(shí)可位于所述外部主體和集裝箱之間的可膨脹腔室。
本發(fā)明還提供一種用于在一個(gè)集裝箱中運(yùn)輸流體或顆粒物質(zhì)的方法，所述方法包括下列步驟將一個(gè)外部主體安裝在所述集裝箱中；將一個(gè)襯安裝在所述外部主體內(nèi)；通過在所述襯中的閥將所述流體或顆粒物質(zhì)充填到所述襯中；以及使一個(gè)或多個(gè)可膨脹腔室膨脹以減小在所述外部主體和襯之間的內(nèi)部空隙空間的體積。
最好將所述空隙空間基本上減小至零。
最好利用壓縮空氣對(duì)所述可膨脹腔室進(jìn)行充氣。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括將一個(gè)或多個(gè)可膨脹腔室設(shè)置在所述外部主體和集裝箱之間的步驟。


圖1是表示本發(fā)明所涉及裝置的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)示意性透視圖；圖2是與圖1中所示裝置結(jié)合使用的一個(gè)蓋的一個(gè)示意性透視圖；圖3是表示在圖1和圖2中所示裝置在準(zhǔn)備充填時(shí)的一個(gè)示意性透視圖；圖4是表示在圖1和圖2中所示裝置在被安裝到一個(gè)ISO集裝箱中時(shí)的一個(gè)示意性透視圖；以及圖5是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)示意性側(cè)視圖。
襯10的形狀通常為平行六面體，襯10包括底部12、頂壁15、相對(duì)的端壁13以及相對(duì)的側(cè)壁14。襯10由聚乙烯或類似材料制成，這樣的材料是可變形的并且對(duì)于需要運(yùn)輸?shù)囊后w是不可滲透的。另外，襯10可在其內(nèi)表面或外表面上具有一種氧和/或水分阻擋層。
根據(jù)所要求的被運(yùn)輸液體或顆粒物質(zhì)的最大容量以及用于運(yùn)送所述裝置1的集裝箱的容積，可使用容積不同的襯10。襯10的最大容積通常在1000升至27000升的范圍內(nèi)。(如后面將要描述的，根據(jù)本發(fā)明，不必使襯10的最大容積與需要運(yùn)輸?shù)囊后w或顆粒物質(zhì)的容量完全匹配。)在襯10中設(shè)置閥11以使液體或顆粒物質(zhì)能夠被充填到襯10中或者從襯10中排空液體或顆粒物質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1中所示，閥11位于襯10的頂壁15中?；蛘?，如圖4中所示，閥11可位于其中一個(gè)端壁13的上端、中心區(qū)域或下端以便當(dāng)打開集裝箱端門時(shí)更易于接近閥11。
襯10可設(shè)有一個(gè)減壓閥(未示出)，利用管線使該減壓閥與一個(gè)手動(dòng)排放龍頭相連。減壓閥可用于防止由于被運(yùn)輸液體的性質(zhì)緣故而在襯10中形成危險(xiǎn)壓力。
外部主體20的形狀通常也為平行六面體，外部主體20具有底壁31、相對(duì)的端壁32以及相對(duì)的側(cè)壁33。
外部主體20由諸如聚氯乙烯(PVC)或者PVC和聚氨酯或類似材料的混合物的材料制成。
外部主體20的一個(gè)與底壁31相對(duì)的水平頂壁35包括多個(gè)可膨脹的氣室21。這些氣室是與側(cè)壁33的材料整體形成的。氣室21可在一個(gè)襯里中包括一個(gè)或多個(gè)可更換的或可拆卸的氣囊。使用氣囊的好處在于，能夠容易且快速地對(duì)出現(xiàn)在氣室21中的任何泄氣部分進(jìn)行修復(fù)。
如圖4中所示，在氣室21之間限定了一個(gè)開口34，利用蓋23封閉開口34。利用縫合的接縫29使蓋23的一個(gè)邊緣與其中一個(gè)氣室相連。利用閉合裝置22使蓋23的其它邊緣能夠與其余的氣室21相連。在一個(gè)實(shí)施例中，所述閉合裝置22是一種拉鏈?zhǔn)介]合裝置。在另一個(gè)實(shí)施例中，閉合裝置22包括能夠與氣室21的材料接合的環(huán)圈以及形成在蓋23的材料中的孔眼。利用一個(gè)或多個(gè)穿過鉤和孔眼結(jié)構(gòu)的繩來封閉開口34。
在圖1中所示實(shí)施例中，水平頂壁包括兩個(gè)基本上沿著側(cè)壁33的整個(gè)長度延伸的氣室21和一個(gè)沿著其中一個(gè)端壁32延伸的氣室21。蓋23包括另外一個(gè)氣室35，氣室35沿著蓋23的長度方向延伸。當(dāng)蓋23關(guān)閉時(shí)，與側(cè)壁33成為一體的氣室23和在蓋23中的氣室35基本上覆蓋了外部主體20的整個(gè)水平頂壁。蓋23能夠封閉和保護(hù)襯10的頂壁15，從而提高了裝置1的結(jié)構(gòu)完整性。蓋23還可被設(shè)計(jì)成當(dāng)關(guān)閉時(shí)能夠覆蓋閥11的形式，或者蓋23可設(shè)有一個(gè)開口，閥11能夠通過所述開口伸出以便當(dāng)關(guān)閉蓋23時(shí)也能夠接觸到閥11。
外部主體20可設(shè)有一系列鉤，該鉤沿著每一個(gè)側(cè)壁31安裝在外部主體20的外表面上。
每一個(gè)氣室21、35都包括一個(gè)充氣閥28。
如果裝載物的性質(zhì)要求對(duì)裝置1進(jìn)行特別加強(qiáng)，氣室21、35和/或外部主體20可設(shè)有由聚丙烯和/或尼龍制成的加強(qiáng)帶27、30。
如圖3中所示，外部主體20的在外表面設(shè)有一系列沿著每一個(gè)側(cè)壁33整體安裝的支承鉤24。
在使用時(shí)，如圖4中所示，外部主體20被安裝在集裝箱(諸如ISO集裝箱)40中。利用彈性支承繩25支承外部主體20并使之定位，彈性支承繩25的一端與外部主體20的支承鉤24相連，另一端與集裝箱40中的適合的錨固點(diǎn)相連。
如圖3中所示，打開閉合裝置22并且卷起外部主體20的蓋23以能夠接近外部主體20的內(nèi)部。接著將襯10放入到外部主體20中。
然后利用已知的方式通過閥11裝入液體或顆粒物質(zhì)。當(dāng)充填步驟完成后，使外部主體20的蓋23卷回到適當(dāng)位置并關(guān)閉閉合裝置22。根據(jù)裝入到襯10中的液體或顆粒物質(zhì)的量以及外部主體20的尺寸，在裝置1內(nèi)可能會(huì)存在一個(gè)在襯10和外部主體20之間的空隙空間。利用充氣閥28對(duì)氣室21、35進(jìn)行充氣以減小所述空隙空間。對(duì)氣室21、35充氣后，其中的壓力在1至50psi范圍內(nèi)。充氣能夠使氣室21、35膨脹以占用在襯10和外部主體20之間的剩余容積。最好將空隙空間減小至零。可利用任何適合的氣體、蒸氣-液體混合物或液體使氣室21膨脹。最好利用空氣對(duì)氣室21、35進(jìn)行充氣?？梢允謩?dòng)操作的方式進(jìn)行充氣，但最好利用一個(gè)或多個(gè)自動(dòng)泵進(jìn)行充氣。在裝置1用于一種拖車上的情況下，可利用拖車上的壓縮空氣源進(jìn)行充氣。
利用氣室21、35可為襯10提供過壓以便將一種附加的減振力施加到儲(chǔ)放在襯10中的液體或顆粒物質(zhì)上并且能夠提高裝置1的整體剛性。
接著將裝置1運(yùn)送至其目的地。利用氣室21、35能夠消除在襯10和外部主體20之間的空隙空間以及為襯10提供壓力能夠防止在集裝箱40內(nèi)形成過大的動(dòng)力。
為了對(duì)液體或顆粒物質(zhì)進(jìn)行卸載，如果需要的話，可打開閉合裝置22并卷起蓋23以露出襯10的閥11。接著可利用已知的方式將液體或顆粒物質(zhì)用泵排出。在蓋23包括一個(gè)用于閥11的開口的情況下，不用首先打開閉合裝置2即可對(duì)襯10進(jìn)行卸載。
現(xiàn)在可利用裝置1在集裝箱的下一個(gè)運(yùn)程中運(yùn)輸其它的裝載物。如果需要運(yùn)輸?shù)氖窍嗤囊后w或顆粒物質(zhì)，可在采用其它操作或安裝一個(gè)新的襯10的情況下使用同一個(gè)襯10。如果需要運(yùn)輸不同的液體或顆粒物質(zhì)，那么可使用一個(gè)新的襯10，或者可在外部主體20內(nèi)就地對(duì)目前所用的襯10進(jìn)行清潔，或?qū)⒁r10從外部主體20中取出后對(duì)其進(jìn)行清潔。在這兩種情況下都無需將外部主體20從集裝箱中取出。因此，可在運(yùn)輸以后的裝載物前需要較短的時(shí)間。
如圖5中所示，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，裝置1還包括附加的氣室50，氣室50采用充氣袋的形式，氣室50外裝在外部主體20的蓋23頂部上，另外也可外裝在側(cè)壁33的外表面上?？蓪獯?0固定連接在外部主體20上或者利用帶、鉤或類似的裝置以可拆卸的方式將其連接在外部主體20上。氣袋50可由與外部主體20相同的材料制成。
本發(fā)明所涉及的實(shí)施例可用于在加大尺寸的或特殊的集裝箱(例如鐵路運(yùn)輸用集裝箱)中運(yùn)輸液體或顆粒物質(zhì)。鐵路運(yùn)輸用集裝箱通常比公路運(yùn)輸用ISO集裝箱高。附加的氣袋50用于占用外部主體20的蓋23與貨物集裝箱的頂部之間的額外空間。如圖5中所示，氣袋50可僅位于貨物集裝箱的每一個(gè)端部處或者可沿著貨物集裝箱的長度方向等間隔設(shè)置氣袋50。
對(duì)氣袋50充氣以達(dá)到一個(gè)范圍在2至50psi的安全初始?jí)毫Α?br> 當(dāng)在一個(gè)寬度大大超過外部主體20寬度的集裝箱中運(yùn)送裝置1的情況下，所用的氣袋也可安裝在外部主體20的側(cè)壁33上。
另外，外部主體20可設(shè)有由鋼、塑料、碳纖維或鋁制成的支承框架。使用支承框架有利于將外部主體20安裝到集裝箱40中。當(dāng)不使用裝置1時(shí)可將支承框架折疊起來。
權(quán)利要求
1.一種用于在一集裝箱(40)中運(yùn)輸流體或顆粒物質(zhì)的裝置(1)，所述裝置(1)包括一個(gè)在使用時(shí)可安裝到所述集裝箱(40)內(nèi)的外部主體(20)和一個(gè)安裝在所述外部主體(20)內(nèi)并與之適合的襯(10)，所述襯(10)設(shè)有用于加載和卸載所述流體或顆粒物質(zhì)的閥(11)，所述外部主體(20)設(shè)有一個(gè)或多個(gè)可膨脹腔室(21、35)，所述可膨脹腔室(21、35)可用于減小在所述外部主體(20)和襯(10)之間的內(nèi)部空隙空間的體積。
2.一種如權(quán)利要求1所述的裝置(1)，其特征在于，所述外部主體(20)包括相對(duì)的底部(31)和頂壁、相對(duì)的側(cè)壁(33)和相對(duì)的端壁(32)，所述頂壁設(shè)有一個(gè)開口(34)，可通過所述開口(34)插入所述襯(10)，利用一個(gè)相連的蓋(23)能夠在使用時(shí)關(guān)閉所述開口(34)。
3.一種如權(quán)利要求1或2所述的裝置(1)，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)可膨脹腔室(21、35)位于所述外部主體(20)的上部，并且當(dāng)將所述襯(10)安裝在所述外部主體(20)內(nèi)時(shí)，所述一個(gè)或多個(gè)可膨脹腔室(21、35)位于所述襯(10)所處位置的上方。
4.一種如權(quán)利要求3所述的裝置(1)，其特征在于，所述外部主體(20)包括沿著每一個(gè)相對(duì)的側(cè)壁(33)上邊緣延伸的可膨脹腔室(21)。
5.一種如權(quán)利要求3或4所述的裝置(1)，其特征在于，所述外部主體(20)包括沿著至少一個(gè)所述相對(duì)的端壁(32)的上邊緣延伸的可膨脹腔室(21)。
6.一種如權(quán)利要求3至5中任何一項(xiàng)所述的裝置(1)，其特征在于，所述相連的蓋(23)包括可膨脹腔室(35)。
7.一種如上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置(1)，其特征在于，所述至少一個(gè)可膨脹腔室(21、35)是一個(gè)設(shè)有一個(gè)能利用泵進(jìn)行充氣的閥(28)的氣袋。
8.一種如權(quán)利要求7所述的裝置(1)，其特征在于，所述至少一個(gè)可膨脹腔室(21、35)包括一個(gè)減壓閥。
9.一種如上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置(1)，其特征在于，所述外部主體(20)是利用聚氯乙烯或者一種由聚氯乙烯和聚氨酯構(gòu)成的混合物制成。
10.一種如上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置(1)，其特征在于，所述襯(10)是由聚乙烯制成。
11.一種如上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置(1)，其特征在于，所述襯(10)設(shè)有一種水分和/或氧阻擋層。
12.一種如上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置(1)，其特征在于，所述裝置(1)還包括一個(gè)或多個(gè)在使用時(shí)可位于所述外部主體(20)和集裝箱(40)之間的可膨脹腔室(50)。
13.一種用于在集裝箱(40)中運(yùn)輸流體或顆粒物質(zhì)的方法，所述方法包括下列步驟將一個(gè)外部主體(20)安裝在所述集裝箱(40)中；將一個(gè)襯(10)安裝在所述外部主體(20)內(nèi)；通過在所述襯(10)中的閥(11)將所述流體或顆粒物質(zhì)充填到所述襯(10)中；以及使一個(gè)或多個(gè)可膨脹腔室(21、35)膨脹以減小在所述外部主體(20)和襯(10)之間的內(nèi)部空隙空間的體積。
14.一種如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，將所述空隙空間基本上減小至零。
15.一種如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，利用壓縮空氣對(duì)所述可膨脹腔室(21、35)進(jìn)行充氣。
16.一種如權(quán)利要求13至15中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將一個(gè)或多個(gè)可膨脹腔室(50)設(shè)置在所述外部主體(20)和集裝箱(40)之間的步驟。
全文摘要
一種用于在一集裝箱(40)中運(yùn)輸流體或顆粒物質(zhì)的裝置(1),所述裝置(1)包括一個(gè)在使用時(shí)可安裝到所述集裝箱(40)內(nèi)的外部主體(20)和一個(gè)安裝在所述外部主體(20)內(nèi)的襯(10)。所述襯(10)設(shè)有用于加載和卸載所述流體或顆粒物質(zhì)的閥(11),所述外部主體(20)設(shè)有一個(gè)或多個(gè)可膨脹腔室(21、35),所述可膨脹腔室(21、35)可用于減小在所述外部主體(20)和襯(10)之間的內(nèi)部空隙空間的體積。
文檔編號(hào)C08L27/06GK1352615SQ0080720
公開日2002年6月5日 申請(qǐng)日期2000年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月4日
發(fā)明者布蘭登·麥克肯納 申請(qǐng)人:布蘭登·麥克肯納