專利名稱：用于超低溫冷柜的模塊化柜體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及超低溫冷柜，且更具體地涉及一種用于超低溫冷柜的模塊化存儲柜的構(gòu)造。
背景技術(shù)：
對于可獲得十分低的溫度范圍的制冷系統(tǒng)的需求快速增長?？蛇_到這種溫度的一種系統(tǒng)已知為超低溫冷柜(ULT)，其可維持十分低的溫度范圍。ULT可用于存儲并保護各種物體，例如包括重要生物樣品，使得它們能在ULT的存儲柜或隔間內(nèi)在期望溫度下安全且牢固地存儲延長的時間段。然而，由于包括低存儲溫度，且需要定期地放入和從存儲柜的內(nèi)部空間移除具體樣品。可出現(xiàn)各種問題。通常而言，在制冷系統(tǒng)中，制冷劑氣體在壓縮機單元中被壓縮。于是，通過將壓縮氣體傳送通過水或空氣冷卻冷凝器油，壓縮所產(chǎn)生的熱量大體上被移除。于是，冷卻、冷凝氣體被允許快速膨脹到蒸發(fā)盤管中，所述蒸發(fā)盤管與冷藏室或冷柜隔間流體連通，其中空氣在該冷藏室或冷柜隔間變得冷得多，因而冷卻盤管和與盤管流體連通的制冷系統(tǒng)或冷柜的隔間。在制冷系統(tǒng)中實現(xiàn)從大約_95°C至_150°C變化的超低溫和低溫。能夠得到這種溫度的超低溫冷柜的示例在名為 “Ultra-low Temperature Freezer Cabinet Utilizing Vacuum Insulated Panels”的美國專利6，397，620中示出，所述文獻以引用的方式全文明確地結(jié)合到本文中。用于構(gòu)造常規(guī)ULT的方法可包括形成外部片材金屬柜體和內(nèi)部金屬柜體并接著施加膨脹聚氨酯泡沫以將外部和內(nèi)部柜體彼此結(jié)合到一起。該過程是耗時的、混亂的且具有固有差異。例如，兩個片材金屬柜體可必須放置在大發(fā)泡固定機構(gòu)中且聚氨酯泡沫可噴灑在兩個柜體之間。于是，泡沫被允許固化，其中典型需要固化時間在從大約4至48小時的范圍內(nèi)，這取決于兩個柜體的尺寸和形狀。聚氨酯泡沫向冷柜提供絕緣。因此，需要一種解決常規(guī)ULT和制造這種冷柜的常規(guī)構(gòu)造方法中的問題和低效率的構(gòu)造方法和結(jié)構(gòu)，所述構(gòu)造方法和結(jié)構(gòu)仍可支持ULT所實現(xiàn)的低溫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了超低溫冷柜的構(gòu)造的前述以及其它缺陷。雖然本發(fā)明關(guān)于一些實施例進行描述，應(yīng)當理解的是，本發(fā)明并不局限于這些實施例。相反，本發(fā)明包括可被包括在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有替代方式、修改和等同物。在一個實施例中，提供用于超低溫冷柜的存儲柜。柜體包括底部平臺；多個側(cè)部結(jié)構(gòu)化絕緣面板，所述多個側(cè)部結(jié)構(gòu)化絕緣面板中的每個限定存儲柜的側(cè)壁；以及從底部平臺延伸的多個大致豎直定向的柱。所述多個大致豎直定向的柱中的至少一個具有槽，所述槽用于沿其接收一個側(cè)部絕緣面板的邊緣部分。所述槽具有大致U形型面，所述大致U形型面圍繞一個側(cè)部絕緣面板的邊緣部分。所述槽道可配置成接收從其穿過的冷柜的絕緣體、 管線或布線中的一種。外表層可圍繞絕緣面板并且限定冷柜的外表面，所述外表層與絕緣面板之間的容積不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣體。在具體實施例中，柜體包括吹脹式蒸發(fā)器，所述吹脹式蒸發(fā)器鄰近一個絕緣面板并且配置成與冷柜的制冷系統(tǒng)流體連通，用于冷卻存儲柜的內(nèi)部空間。所述吹脹式蒸發(fā)器聯(lián)接到所述大致豎直定向的柱中的一個或多個。所述吹脹式蒸發(fā)器和相鄰側(cè)部絕緣面板之間的容積實質(zhì)上不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣體。替代性地或附加地，吹脹式蒸發(fā)器可包括多個蒸發(fā)器面板，每個蒸發(fā)器面板定向成大致平行于所述絕緣面板的對應(yīng)一個。在具體實施例中，所述存儲柜包括多個吹脹式蒸發(fā)器面板，所述多個吹脹式蒸發(fā)器面板中的每個鄰近于所述絕緣面板中的對應(yīng)一個；以及多個毛細管線，所述多個毛細管線中的每個與一個吹脹式蒸發(fā)器面板流體連通。在該實施例中，所述毛細管線中的每個配置成與冷柜的制冷系統(tǒng)流體連通，用于冷卻存儲柜的內(nèi)部空間。吹脹式蒸發(fā)器面板與相應(yīng)相鄰側(cè)部絕緣面板之間的相應(yīng)容積實質(zhì)上不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣體。在另一具體實施例中，柜體包括蒸發(fā)器盤管，所述蒸發(fā)器盤管緊固到所述大致豎直定向的柱中的一個，所述蒸發(fā)器盤管配置成與冷柜的制冷系統(tǒng)流體連通，用于冷卻存儲柜的內(nèi)部空間。在該具體實施例中，間隔器元件設(shè)置在蒸發(fā)器盤管與所述一個大致豎直定向的柱之間。蒸發(fā)器盤管的側(cè)壁部分與相應(yīng)相鄰側(cè)部絕緣面板之間的容積實質(zhì)上不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣體。附加地或替代性地，柜體可包括多個大致水平定向的框構(gòu)件，所述多個大致水平定向的框構(gòu)件聯(lián)接到一個或多個所述大致豎直定向的柱；以及頂部結(jié)構(gòu)化絕緣面板，所述頂部結(jié)構(gòu)化絕緣面板在所述大致水平定向的框構(gòu)件之間延伸。一個或多個所述大致水平定向的框構(gòu)件可包括彈性折板，所述彈性折板配置成迫使頂部絕緣面板在朝向一個側(cè)部結(jié)構(gòu)化絕緣面板的方向上，以便在不使用緊固件的情況下將所述頂部結(jié)構(gòu)化絕緣面板和所述一個側(cè)部結(jié)構(gòu)化絕緣面板彼此緊固。在具體實施例中，所述大致豎直定向的柱中的至少一個具有沿著其縱向尺寸延伸的槽道。所述柜體包括多個T形托架，所述T形托架分別限定多個柜體的角部，所述T形托架的至少一個具有腿部，所述腿部定形狀成插入到所述至少一個大致豎直定向的柱的一個的槽道中。所述T形托架的一個或多個可配置成使得其腿部由柔性材料制成，所述柔性材料配置成在將所述腿部插入到所述一個大致豎直定向的柱的一個的槽道中時彎曲。柜體可包括多個T形托架，所述T形托架相應(yīng)地限定多個存儲柜的角部，至少一個 T形托架具有大致豎直定向的腿部，用于與一個大致豎直定向的柱聯(lián)接；以及一對大致水平定向的臂，每個臂配置用于與一個大致水平定向的框構(gòu)件聯(lián)接。在另一實施例中，提供超低溫冷柜。冷柜包括甲板，所述 甲板在其中支承制冷系統(tǒng)；以及存儲柜，所述存儲柜被支承在甲板上方。所述柜體具有由制冷系統(tǒng)冷卻的內(nèi)部空間。所述柜體包括多個側(cè)部結(jié)構(gòu)化絕緣面板，所述多個側(cè)部結(jié)構(gòu)化絕緣面板中的每個限定存儲柜的側(cè)壁；以及多個大致豎直定向的柱，所述大致豎直定向的柱從所述甲板延伸。所述多個大致豎直定向的柱中的至少一個具有槽，用于沿其接收一個絕緣面板的邊緣部分。例如，制冷系統(tǒng)可以是兩級制冷系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)包括被支承在甲板內(nèi)的熱交換器。所述存儲柜可包括外表層，所述外表層圍繞絕緣面板并且限定冷柜的外表面，所述外表層與絕緣面板之間的容積實質(zhì)上不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣體。 在另一實施例中，提供一種構(gòu)造超低溫冷柜的方法。所述方法包括得到底部平臺以及設(shè)置多個側(cè)部結(jié)構(gòu)化絕緣面板，以便限定冷柜的存儲柜的相應(yīng)側(cè)壁。所述方法包括用底部平臺支承所述多個大致豎直定向的柱；以及將一個面板的邊緣部分接收在一個大致豎直定向的柱的槽內(nèi)。所述方法可包括將冷柜的絕緣體、管線或布線中的一種接收到槽道中， 所述槽道沿著一個大致豎直定向的柱的縱向尺寸延伸。所述方法可包括將吸脹式蒸發(fā)器放置成鄰近于一個面板；以及將吸脹式蒸發(fā)器放置成與冷柜的制冷系統(tǒng)流體連通。替代性地或附加地，所述方法可包括將外表層圍繞絕緣面板設(shè)置，以藉此限定冷柜的外表面；以及在外表層與相鄰側(cè)部絕緣面板之間留有容積，實質(zhì)上不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣體。所述方法還可包括得到頂部絕緣面板以及具有彈性部分的大致水平定向桿；以及設(shè)置頂部結(jié)構(gòu)化絕緣面板和側(cè)部結(jié)構(gòu)化絕緣面板，使得彈性部分迫使頂部絕緣面板在朝向一個側(cè)部絕緣面板的方向上。所述迫使動作可操作以將頂部結(jié)構(gòu)化絕緣面板和側(cè)部結(jié)構(gòu)化絕緣面板相對于彼此緊固而不使用緊固件。 所述方法可包括得到托架以及將托架的腿部彎曲以利于將其插入到槽道中，所述槽道沿著一個大致豎直定向的柱的縱向尺寸延伸。替代性地或附加地，所述方法可包括將所述托架聯(lián)接到一個大致豎直定向的柱以及聯(lián)接到一對大致水平定向的框構(gòu)件，以藉此限定冷柜的角部。


附圖被包括在申請文件中并構(gòu)成申請文件的一部分，附圖描述了本發(fā)明的實施例，并且連同上述本發(fā)明的一般描述以及下文給出的具體實施方式
一起用于闡述本發(fā)明的原理。圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示例性超低溫冷柜(ULT)的前視圖。圖IA是圖1中的ULT的制冷系統(tǒng)的示意圖。圖2是圖1中的ULT的殼體或框架的透視圖。圖3是圖2中的殼體的存儲柜的透視分解圖。圖4是圖3和4的存儲柜的一部分的另一透視分解圖。圖5是圖2中的殼體的甲板的透視圖。圖6是圖3和4中的存儲柜的透視部分組裝的視圖。圖7是描述圖3、4和6中的存儲柜的各種部件的分解圖。圖8是描述圖3、4和6中的存儲柜的角塊構(gòu)造的透視圖。圖9是類似于圖8的透視圖，附加地描述了圖3、4和6中的存儲柜的多個絕緣面板。圖10是圖3、4和6中的存儲柜的透視圖，描述了限定存儲柜內(nèi)部空間的蒸發(fā)器。圖11是大致沿著圖10的線11-11截取的截面圖。圖12是類似于圖10的存儲柜的透視圖，描述了根據(jù)本發(fā)明不同實施例的蒸發(fā)器。
圖13是大致沿著圖12的線12-12截取的截面圖。圖14是類似于圖11和13的截面圖，描述了根據(jù)本發(fā)明又另一不同實施例的蒸發(fā)器。圖14A是大致沿著圖14的線14A-14A截取的截面圖。
具體實施例方式現(xiàn)將參考附圖來描述本發(fā)明，在附圖中相同的附圖標記指代相同的部件。參考附圖，且尤其參考圖1，描述了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的超低溫冷柜 (ULT) 10。ULT 10包括殼體或框架12，所述殼體或框架包括被支承在甲板18上方的存儲柜或隔間16。甲板18繼而支承制冷系統(tǒng)20的一個或多個部件(示意性地描述)，所述制冷系統(tǒng)配置成冷卻柜體16的內(nèi)部空間16a。由此，甲板18可支承例如單個制冷系統(tǒng)的一個或多個壓縮機或者兩級制冷系統(tǒng)的一個或多個壓縮機。系統(tǒng)20例如可包括熱交換器21 (示意性地描述)，所述熱交換器被支承在甲板18內(nèi)并且與系統(tǒng)20的蒸發(fā)器最終流體連通，如將在下文進一步詳細描述的。適用于本發(fā)明的示例性制冷系統(tǒng)及其部件例如在與本申請同時提交的分別名為〃 Refrigeration System Having A Variable Speed Compressor"和〃 Refrigeration System Mounted With A Deck"的共同轉(zhuǎn)讓美國專利申請 No. 12/570，348 (代理人案號:TFLED-226AUS)和 No. 12/570，480 (代理人案號: TFLED-227AUS)中進行了描述。這些美國專利申請中的每個的相應(yīng)內(nèi)容在此明確地以引用的方式全文結(jié)合到本文中。參考圖1A，描述了示例性制冷系統(tǒng)20的細節(jié)。系統(tǒng)20由第一級2M和第二級226 構(gòu)成，它們分別限定用于循環(huán)第一制冷劑234和第二制冷劑236的第一回路和第二回路。 設(shè)置多個傳感器S1-S18，以感測系統(tǒng)20的不同狀況和/或在系統(tǒng)20中的制冷劑234、236 的屬性，而可通過控制器界面332接近的控制器330允許控制系統(tǒng)20的操作。第一級2 將能量(即，熱量)從第一制冷劑234傳遞到周圍環(huán)境240中，而第二級226的第二制冷劑 236接收來自于柜體內(nèi)部空間16a的能量。熱量通過熱交換器21 (圖1)從第二制冷劑236 傳遞到第一制冷劑234，所述熱交換器與制冷系統(tǒng)20的第一和第二級224、2沈流體連通。第一級2M按順序包括第一壓縮機250、冷凝器邪4和第一膨脹裝置258。風(fēng)扇 262將環(huán)境空氣引導(dǎo)跨過冷凝器2M通過過濾器25 并且有利于熱量從第一制冷劑234傳遞到周圍環(huán)境MO中。第二級2 也按順序包括第二壓縮機270、第二膨脹裝置274和蒸發(fā)器278。蒸發(fā)器278與柜體16 (圖1)的內(nèi)部空間16a熱連通，使得熱量從內(nèi)部空間16a 傳遞到蒸發(fā)器278，藉此冷卻內(nèi)部空間16a。熱交換器21在第一膨脹裝置258和第一壓縮機250之間與第一級2M流體連通。此外，熱交換器21在第二壓縮機270和第二膨脹裝置 274之間與第二級2 流體連通。一般而言，第一制冷劑234在冷凝器2M中冷凝且保持在液相，直到其在熱交換器21內(nèi)的一些點處蒸發(fā)為止。第一制冷劑蒸汽在返回到冷凝器254 之前被第一壓縮機250壓縮。在操作中，第二制冷劑236通過蒸發(fā)器278接收來自內(nèi)部空間16a的熱量并且通過導(dǎo)管290從蒸發(fā)器278流動到第二壓縮機270中。蓄能器裝置292與導(dǎo)管290連通，以將氣態(tài)形式的第二制冷劑236傳送到第二壓縮機270，同時積蓄液態(tài)形式的過量第二制冷劑 236并以受控速率將其輸送到第二壓縮機270。通過第二壓縮機270，被壓縮的第二制冷劑236流動通過導(dǎo)管四6并進入到熱交換器21中，所述熱交換器將第一級2M和第二級2 彼此熱連通。第二制冷劑236以氣態(tài)形式進入到熱交換器21中并在冷凝成液態(tài)形式時將熱量傳遞到第一制冷劑234。由此，第一制冷劑234的流量例如可以是第二制冷劑236的逆流，以便使得熱傳遞速率最大化。在一種具體但非限制性的示例中，熱交換器21是豎直定向在甲板18(圖1)中的分流釬焊板式熱交換器形式，且設(shè)計成使得在熱交換器21中的第一制冷劑234和第二制冷劑236的紊流的量最大化，繼而使得從第二制冷劑236至第一制冷劑234的熱傳遞最大化。其它類型或配置的熱交換器也是可能的。繼續(xù)參考圖1A，第二制冷劑236以液態(tài)形式離開熱交換器21、通過其出口 21a并且流動通過導(dǎo)管302、通過過濾器/干燥器單元303、接著通過第二膨脹裝置274、且然后回到第二級226的蒸發(fā)器278中，在該蒸發(fā)器中該第二制冷劑可蒸發(fā)成氣態(tài)形式同時從柜體內(nèi)部空間16a吸收能量。該示例性實施例的第二級2 還包括用于潤滑第二壓縮機270的油環(huán)路304。具體地，油環(huán)路包括與導(dǎo)管296流體連通的油分離器306和將油往回引導(dǎo)到第二壓縮機270中的油返回管線308。附加地或替代性地，第二級2 可包括減溫器裝置 310，以冷卻第二制冷劑236的排出流，所述減溫器裝置與熱交換器21上游的導(dǎo)管296流體連通。如上所述，第一制冷劑234流經(jīng)第一級224。具體地，第一制冷劑234接收來自流經(jīng)熱交換器21的第二制冷劑236的熱量，以氣態(tài)形式通過熱交換器21的出口 21b離開該熱交換器并且沿著一對導(dǎo)管314、315朝向第一壓縮機250流動。蓄能器裝置316設(shè)置在導(dǎo)管 314和315之間，以將氣態(tài)形式的第一制冷劑234傳送到第一壓縮機250，同時積蓄液態(tài)形式的過量第一制冷劑并將其以受控速率輸送到第一壓縮機250。從第一壓縮機250，被壓縮的第一制冷劑234流經(jīng)導(dǎo)管318并進入到冷凝器254中。冷凝器254中的第一制冷劑234 在其從氣態(tài)冷凝為液態(tài)時且在沿著導(dǎo)管322、323流動通過過濾器/干燥器單元3 并進入到第一膨脹裝置258之前將熱量傳遞到周圍環(huán)境240中，在所述第一膨脹裝置中第一制冷劑234經(jīng)歷壓降。從第一膨脹裝置258，第一制冷劑234流經(jīng)導(dǎo)管327并回到熱交換器21 中，從而進入其液態(tài)形式。柜體16的內(nèi)部空間16a配置成容納生物實驗室樣品或其它物品并將其冷卻和保持在期望低溫(例如，從大約-80°C至大約-160°C或者從大約95°C至大約150°C)。存儲柜16可細分成多個隔間(未示出)或者可替代性地具有單個隔間。冷柜10還包括門26， 所述門聯(lián)接到殼體12并且提供到柜體16的內(nèi)部空間16a的準入。外表層四圍繞殼體12 且限定冷柜10的外表面^a。具體地，在所述實施例中，表層四圍繞柜體16和甲板18，但是其可替代性地僅圍繞這些部件中的一個。參考圖2和3，描述了柜體16的示例性構(gòu)造。柜體16包括多個大致水平定向的框構(gòu)件30和多個大致豎直定向的支承件或柱40，其結(jié)合多個高性能結(jié)構(gòu)化絕緣面板來限定殼體12，如在下文將進一步詳細描述的?？驑?gòu)件30和柱40由一種或多種合適選擇的材料制成。例如但不施加限制，框構(gòu)件30和/或柱40中的一個或多個可由塑性材料或任何其它材料制成，只要它們向柜體16提供結(jié)構(gòu)整體性和絕緣即可。在所描述的實施例中，柜體16包括被支承在柱40之間的多個側(cè)面結(jié)構(gòu)化絕緣面板45、50、55，其向柜體16的內(nèi)部空間16a提供結(jié)構(gòu)整體性和絕緣，如將在下文進一步詳細描述的。附加地或替代性地，柜體 16可包括頂部絕緣面板57，其可由與構(gòu)成側(cè)面絕緣面板45、50、55的材料相同或不同的材料制成并且被支承在上部組的框構(gòu)件30之間。側(cè)面結(jié)構(gòu)化絕緣面板45、50、55例如可以是具有大約1英寸厚度的高性能真空絕緣面板的形式。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解的是，側(cè)面結(jié)構(gòu)化絕緣面板45、50、55可替代性地由任何其它合適選擇的絕緣材料(例如，泡沫)或具有絕緣屬性的任何其它材料制成。側(cè)面結(jié)構(gòu)化絕緣面板45、50、55的每個限定柜體16的側(cè)壁。顯然，柜體16的構(gòu)造使得在外表層四與側(cè)面結(jié)構(gòu)化絕緣面板45、50、55之間的容積58實際上不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣體(例如，膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡的泡沫)。一般而言，有效地不存在這種現(xiàn)場發(fā)泡絕緣體簡化并縮短了制造柜體16和冷柜10所需的時間。繼續(xù)參考圖2和3，在容積58中有效地不存在這種現(xiàn)場發(fā)泡絕緣體部分地通過側(cè)面結(jié)構(gòu)化絕緣面板45、50、55和柱40之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系來實現(xiàn)的。更具體地，每個柱40具有沿著其長度延伸的一對槽40a，并且接收兩個相鄰絕緣面板45、50、55的邊緣部分45a、50a、 55a。槽40a合適地成形，以優(yōu)化柜體16在柜體16的側(cè)壁之間的接合處的絕緣性能。具體地，所述實施例的槽40a是大致U形的且設(shè)計成最大化空氣必須從冷柜10的內(nèi)部空間行進到柜體16的內(nèi)部空間16a中的路徑。柜體16的構(gòu)造可包括例如將面板滑動到柱40的槽 40a 中。繼續(xù)參考圖2和3以及還參考圖5、6、7，柱40大致從甲板18延伸、更具體地從冷柜10的甲板18附近的底部平臺延伸。具體地，每個柱40從相應(yīng)柱托架62的平坦水平表面6 限定的底部平臺延伸，所述托架繼而聯(lián)接到限定甲板18的框18a(圖幻，且所述柱由例如14-gaUge(l/8英寸厚)或更薄的冷軋鋼制成。柱托架62由合適選擇的材料制成，并且通過一個或多個緊固件(例如，承口頭或軟木螺釘64)緊固到框18a，所述材料例如但不局限于金屬(例如，鋁)和塑料。設(shè)置四個大致T形角塊托架80，以便限定柜體16的角部和藉此冷柜10的角部。T 形托架80向柜體16提供結(jié)構(gòu)整體性并且與框構(gòu)件30和柱40協(xié)作以進一步限定冷柜10的剛性框架12。更具體地，每個T形托架80構(gòu)造用于與一對相鄰的絕緣面板45、50、55聯(lián)接以及與一個柱40聯(lián)接。由此，每個T形托架80包括一對彼此大致垂直的大致水平定向的臂81，每個臂定形狀和尺寸以便接收在沿著每個框構(gòu)件30的縱向尺寸延伸的槽道30a內(nèi)。 類似地，每個T形托架80包括腿部82，其定尺寸和形狀成接收在沿著每個柱40的縱向尺寸延伸的槽道40c內(nèi)。一個或多個T形托架80的全部或至少一些部分由柔性材料制成，所述柔性材料例如能夠彎曲以便于將T形托架與框構(gòu)件30和/或柱40聯(lián)接。在所述的實施例中，例如，每個T形托架80的腿部82由塑性材料制成，其配置成在將腿部82插入到每個柱 40的槽道40c中時彎曲。此外，每個T形托架80可包括一個或多個凸片，其會設(shè)置成在合適地聯(lián)接框構(gòu)件30或柱40時咔嗒到位，通過這種咔嗒將框構(gòu)件30或柱40相對于T形托架80鎖定。繼續(xù)參考圖2-7以及還參考圖8和9，在所述實施例中絕緣面板45、50、55、框構(gòu)件 30和柱40之間的聯(lián)接不需要使用緊固件。由此，框構(gòu)件30設(shè)計成利于這種免受緊固件聯(lián)接。具體地，且尤其參考圖9，每個框構(gòu)件30包括彈性折板30b，其從每個框構(gòu)件30的主要部分30c延伸以便在折板30b與主要部分30c之間留有間隙。在組裝柜體16期間，可選的頂部絕緣面板57設(shè)置成相對于一個或多個彈性折板30b抵靠的關(guān)系，使得彈性折板30b迫使頂部面板57在朝向側(cè)部面板45、50、55的方向上。一旦組裝柜體16，每個彈性折板30b提供對于頂部面板57的持續(xù)壓力，這繼而向?qū)?yīng)側(cè)部面板45、50、55施加壓力。該持續(xù)壓力還提供在側(cè)部面板45、50、55與頂部面板57之間的相應(yīng)密封，從而防止或最小化在柜體 16的內(nèi)部空間16a與周圍環(huán)境之間的能量損失。還構(gòu)想的是，替代性地或附加地，絕緣面板 45、50、55、框構(gòu)件30和柱40之間的聯(lián)接可包括緊固件，例如螺釘或螺栓(未示出)。尤其參考圖6-7且如上所述，一個或多個柱40包括沿著其縱向尺寸延伸的槽道 40c。槽道40c可保持騰空或替代性地配置成沿其接收例如冷柜10的布線、絕緣體或管線。 例如，槽道40c可用于接收將支承在甲板18上的制冷系統(tǒng)20(圖1)連接到支承在柜體16 上的制冷系統(tǒng)20的部件的布線或管線。例如但不施加限制，槽道40c可接收將支承在下部甲板18上的部件連接到蒸發(fā)器的布線和/或管線，從而形成柜體16內(nèi)部空間16a的擱板部件或其它部分。尤其參考圖10-11，描述了適用于冷柜10的蒸發(fā)器的示例性配置。示例性蒸發(fā)器采用大致U形吹脹式蒸發(fā)器90的形式，具有3個蒸發(fā)器面板95、97、99，所述蒸發(fā)器面板設(shè)置成相對于每個側(cè)部絕緣面板45、50、55成相應(yīng)平行定向。諸如毛細管線100的導(dǎo)管在一個槽道40c中延伸并且將蒸發(fā)器90與甲板18中制冷系統(tǒng)20的其它部件連通。在所述的實施例中，每個蒸發(fā)器面板95、97、99經(jīng)由緊固件101 (例如，螺栓或螺釘)聯(lián)接到一個或多個柱 40。在所述實施例中，側(cè)部絕緣面板45、50、55和可選外表層四之間的相應(yīng)容積58a、58b、 58c實質(zhì)上不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣材料，側(cè)部絕緣面板45、50、55和蒸發(fā)器面板95、97、 99之間的相應(yīng)容積10加、102b、102c同樣如此。參考圖12-13，冷柜IOa的另一示例性實施例包括3個大致平面的吹脹式蒸發(fā)器 103、105、107，它們每個均相應(yīng)地定向成大致平行于絕緣面板45、50、55并且與甲板18中制冷系統(tǒng)20的其它部件流體連通。由此，每個吹脹式蒸發(fā)器103、105、107通過例如毛細管線 103a、105a、107a形式的相應(yīng)導(dǎo)管與這些其它部件中的每個連通，所述毛細管線每個均在相應(yīng)柱40的一個槽道40c內(nèi)延伸。該實施例的毛細管線103a、105a、107a在分配導(dǎo)管110 (示意性地描述)處結(jié)合到一起，該分配導(dǎo)管可在一個槽道40c中延伸或者可替代性地位于甲板18內(nèi)或在冷柜IOa的其它位置。每個蒸發(fā)器103、105、107經(jīng)由緊固件101(例如，螺栓或螺釘)聯(lián)接到一個或多個柱40。在所述實施例中，側(cè)部絕緣面板45、50、55和可選外表層四之間的相應(yīng)容積58a、58b、58c實質(zhì)上不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣材料，側(cè)部絕緣面板 45、50、55和蒸發(fā)器103、105、107之間的相應(yīng)容積102a、102b、102c同樣如此。參考圖14和14A，冷柜IOb的又另一示例性實施例包括以盤管120(例如，銅管) 形式的蒸發(fā)器。盤管120通過在一個槽道40c (圖6、8、9)內(nèi)延伸的導(dǎo)管與甲板18中制冷系統(tǒng)20的其它部件流體連通。盤管120設(shè)置成鄰近于側(cè)部絕緣面板45、50、55中的一個或多個并且聯(lián)接(例如，焊接或釬焊)到襯套元件128，從而限定柜體16的內(nèi)部空間16a。襯套元件1 經(jīng)由緊固件101(例如，螺栓或螺釘)聯(lián)接到一個或多個柱40。為此在該實施例中，將襯套元件1 聯(lián)接到一個或多個柱40包括將分離器或間隔器元件1 放置在盤管 120和每個柱40之間。更具體地，且尤其參考圖14A，盤管120沿著每個分離器元件1 的多個槽道126a被接收，使得盤管120被致密地緊固在間隔器元件1 和襯套元件1 之間。 在所述實施例的另一方面，側(cè)部絕緣面板45、50、55和可選外表層四之間的相應(yīng)容積58a、 58b,58c實質(zhì)上不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣材料，側(cè)部絕緣面板45、50、55和盤管120的相應(yīng)側(cè)壁部分之間的相應(yīng)容積10加、102b、102c同樣如此。
框構(gòu)件30、柱40、側(cè)部絕緣面板45、50、55和可選頂部絕緣面板57的預(yù)定長度允許在冷柜10的組裝過程中的可重復(fù)性。此外，這些部件中的數(shù)個可用于數(shù)個不同型號的冷柜，藉此減少了在制造工廠中留置和保存所需的庫存。具體地，例如，兩個或多個不同型號的冷柜可具有類似高度(見圖2中的箭頭13 的柜體16，且因此使用具有類似高度的柱 40。附加地或替代性地，兩個或多個不同型號的冷柜可具有相同深度(箭頭134)的柜體 16，且因此具有限定柜體16相同深度的兩個框構(gòu)件30。
權(quán)利要求
1.一種用于超低溫冷柜的存儲柜，包括底部平臺；多個側(cè)部結(jié)構(gòu)化絕緣面板，所述多個側(cè)部結(jié)構(gòu)化絕緣面板中的每個限定存儲柜的側(cè)壁；和從底部平臺延伸的多個大致豎直定向的柱，所述多個大致豎直定向的柱中的至少一個具有槽，所述槽用于沿其接收一個側(cè)部絕緣面板的邊緣部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲柜，其特征在于，所述槽具有大致U形型面，所述大致U 形型面圍繞一個側(cè)部絕緣面板的邊緣部分。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的存儲柜，還包括外表層，所述外表層圍繞絕緣面板并且限定冷柜的外表面，所述外表層與側(cè)部絕緣面板之間的容積實質(zhì)上不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣體。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的存儲柜，其特征在于，所述大致豎直定向的柱的至少一個具有沿著其縱向尺寸延伸的槽道，所述槽道配置成接收從其穿過的冷柜的絕緣體、管線或布線中的一種。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的存儲柜，還包括吹脹式蒸發(fā)器，所述吹脹式蒸發(fā)器鄰近一個側(cè)部絕緣面板并且配置成與冷柜的制冷系統(tǒng)流體連通，用于冷卻存儲柜的內(nèi)部空間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的存儲柜，其特征在于，所述吹脹式蒸發(fā)器聯(lián)接到所述大致豎直定向的柱中的一個。
7.根據(jù)權(quán)利要求5-6中任一項所述的存儲柜，其特征在于，所述吹脹式蒸發(fā)器包括多個蒸發(fā)器面板，每個蒸發(fā)器面板定向成大致平行于所述側(cè)部絕緣面板的對應(yīng)一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項所述的存儲柜，其特征在于，所述吹脹式蒸發(fā)器和相鄰側(cè)部絕緣面板之間的容積實質(zhì)上不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的存儲柜，還包括多個吹脹式蒸發(fā)器面板，所述多個吹脹式蒸發(fā)器面板中的每個鄰近于所述側(cè)部絕緣面板中的對應(yīng)一個；和多個毛細管線，所述多個毛細管線中的每個與一個吹脹式蒸發(fā)器面板流體連通，所述毛細管線中的每個配置成與冷柜的制冷系統(tǒng)流體連通，用于冷卻存儲柜的內(nèi)部空間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的存儲柜，其特征在于，吹脹式蒸發(fā)器面板與相應(yīng)相鄰側(cè)部絕緣面板之間的相應(yīng)容積實質(zhì)上不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣體。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的存儲柜，還包括蒸發(fā)器盤管，所述蒸發(fā)器盤管緊固到所述大致豎直定向的柱中的一個，所述蒸發(fā)器盤管配置成與冷柜的制冷系統(tǒng)流體連通，用于冷卻存儲柜的內(nèi)部空間；和間隔器元件，所述間隔器元件設(shè)置在蒸發(fā)器盤管與所述一個大致豎直定向的柱之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的存儲柜，其特征在于，蒸發(fā)器盤管與相鄰側(cè)部絕緣面板之間的容積實質(zhì)上不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣體。
13.根據(jù)權(quán)利要求11-12中任一項所述的存儲柜，其特征在于，所述間隔器元件包括多個槽道，用于沿其接收蒸發(fā)器盤管。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的存儲柜，還包括多個大致水平定向的框構(gòu)件，所述多個大致水平定向的框構(gòu)件聯(lián)接到一個或多個所述大致豎直定向的柱；和頂部結(jié)構(gòu)化絕緣面板，所述頂部結(jié)構(gòu)化絕緣面板在所述大致水平定向的框構(gòu)件之間延伸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的存儲柜，其特征在于，一個所述大致水平定向的框構(gòu)件包括彈性折板，所述彈性折板配置成迫使頂部絕緣面板在朝向一個側(cè)部絕緣面板的方向上， 以便在不使用緊固件的情況下將所述頂部絕緣面板和所述一個側(cè)部絕緣面板彼此緊固。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的存儲柜，其特征在于，所述大致豎直定向的柱中的至少一個具有沿著其縱向尺寸延伸的槽道，所述柜體還包括多個T形托架，所述T形托架分別限定多個柜體角部，所述T形托架的至少一個具有腿部，所述腿部定形狀成插入到所述至少一個大致豎直定向的柱的槽道中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的存儲柜，其特征在于，所述至少一個T形托架的至少一個的腿部由柔性材料制成，所述柔性材料配置成在將所述腿部插入到所述至少一個大致豎直定向的柱的槽道中期間彎曲。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項所述的存儲柜，還包括多個大致水平定向的框構(gòu)件；和多個T形托架，所述T形托架分別限定多個存儲柜的角部，至少一個T形托架具有大致豎直定向的腿部，用于與一個大致豎直定向的柱聯(lián)接；以及一對大致水平定向的臂，每個臂配置用于與一個大致水平定向的框構(gòu)件聯(lián)接。
19.一種超低溫冷柜，包括甲板，所述甲板在其中支承制冷系統(tǒng)；和存儲柜，所述存儲柜被支承在甲板上方并且具有由制冷系統(tǒng)冷卻的內(nèi)部空間，所述存儲柜包括(a)多個側(cè)部結(jié)構(gòu)化絕緣面板，所述多個側(cè)部結(jié)構(gòu)化絕緣面板中的每個限定存儲柜的側(cè)壁；和(b)多個大致豎直定向的柱，所述大致豎直定向的柱從所述甲板延伸，所述多個大致豎直定向的柱中的至少一個具有槽，用于沿其接收一個絕緣面板的邊緣部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的冷柜，其特征在于，制冷系統(tǒng)是兩級制冷系統(tǒng)，所述兩級制冷系統(tǒng)配置成冷卻所述存儲柜的內(nèi)部空間，所述制冷系統(tǒng)包括被支承在甲板內(nèi)的熱交換器。
21.根據(jù)權(quán)利要求19-20中任一項所述的冷柜，其特征在于，所述存儲柜包括外表層， 所述外表層圍繞絕緣面板并且限定冷柜的外表面，所述外表層與絕緣面板之間的容積實質(zhì)上不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣體。
22.—種構(gòu)造超低溫冷柜的方法，包括得到底部平臺；設(shè)置多個側(cè)部結(jié)構(gòu)化絕緣面板，以便限定冷柜的存儲柜的相應(yīng)壁；用底部平臺支承所述多個大致豎直定向的柱；以及將一個側(cè)部結(jié)構(gòu)化絕緣面板的邊緣部分接收在槽內(nèi)，所述槽沿著一個大致豎直定向的柱的縱向尺寸延伸。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括將冷柜的絕緣體、管線或布線中的一種接收到槽道中，所述槽道沿著一個大致豎直定向的柱的縱向尺寸延伸。
24.根據(jù)權(quán)利要求22-23中任一項所述的方法，還包括 將吸脹式蒸發(fā)器放置成鄰近于一個側(cè)部絕緣面板；以及將吸脹式蒸發(fā)器放置成與冷柜的制冷系統(tǒng)流體連通。
25.根據(jù)權(quán)利要求22-24中任一項所述的方法，還包括將外表層圍繞絕緣面板設(shè)置，以藉此限定冷柜的外表面；以及在外表層與相鄰側(cè)部絕緣面板之間留有容積，實質(zhì)上不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣體。
26.根據(jù)權(quán)利要求22-25中任一項所述的方法，還包括 得到頂部絕緣面板；得到具有彈性部分的大致水平定向桿；以及設(shè)置頂部絕緣面板和側(cè)部絕緣面板，使得彈性部分迫使頂部絕緣面板在朝向一個側(cè)部絕緣面板的方向上，所述迫使動作可操作以在不使用緊固件的情況下將頂部絕緣面板和側(cè)部絕緣面板相對于彼此緊固。
27.根據(jù)權(quán)利要求22-26中任一項所述的方法，還包括 得到托架，以限定冷柜的角部；以及將托架的腿部彎曲以利于將其插入到槽道中，所述槽道沿著一個大致豎直定向的柱的縱向尺寸延伸。
28.根據(jù)權(quán)利要求22-27中任一項所述的方法，還包括 獲得托架；以及將所述托架聯(lián)接到一個大致豎直定向的柱以及聯(lián)接到一對大致水平定向的框構(gòu)件，以藉此限定冷柜的角部。
29.根據(jù)權(quán)利要求22-23或25-28中任一項所述的方法，還包括獲得襯套元件以限定冷柜的內(nèi)部空間以及獲得蒸發(fā)器盤管以冷卻冷柜的內(nèi)部空間； 將襯套元件聯(lián)接到至少一個大致豎直定向的柱上；以及將間隔器元件設(shè)置在所述至少一個大致豎直定向的柱與蒸發(fā)器盤管之間，以便將蒸發(fā)器盤管緊固到襯套。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，還包括 將蒸發(fā)器盤管接收在多個間隔器元件的槽道中。
31.根據(jù)權(quán)利要求22-23或25-28中任一項所述的方法，還包括獲得襯套元件以限定冷柜的內(nèi)部空間以及獲得蒸發(fā)器盤管以冷卻冷柜的內(nèi)部空間；以及留有襯套元件與蒸發(fā)器盤管之間的容積，實質(zhì)上不存在膨脹的現(xiàn)場發(fā)泡絕緣體。
全文摘要
提供一種用于超低溫冷柜(10)的存儲柜(16)。柜體(16)包括底部平臺(62a)；多個側(cè)部結(jié)構(gòu)化絕緣面板(45，50，55)，其每個限定存儲柜(16)的側(cè)壁；以及從底部平臺(62a)延伸的多個大致豎直定向的柱(40)。所述多個大致豎直定向的柱(40)中的每個具有槽(40a)，用于從其接收一個絕緣面板(45，50，55)的邊緣部分(45a，50a，55a)。槽(40a)具有大致U形型面，其圍繞一個絕緣面板(45，50，55)的邊緣部分(45a，50a，55a)。至少一個大致豎直定向的柱(40)具有沿著其縱向尺寸延伸的槽道(40c)，所述槽道(40c)配置成接收從其穿過的冷柜的絕緣體、管線或布線中的一種。
文檔編號F25D23/06GK102171523SQ200980138732
公開日2011年8月31日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
發(fā)明者D·H·史密斯, K·D·布拉姆萊特, S·內(nèi)魯爾, T·斯威夫特, W·J·蒂普頓, W·莫里斯 申請人:賽默飛世爾科技(阿什維爾)有限責任公司