溫控的鐵路貨運車廂中的氣流導向結構的製作方法
2023-08-10 14:15:06
專利名稱：溫控的鐵路貨運車廂中的氣流導向結構的製作方法
技術領域：
本申請涉及溫控的鐵路貨運車廂，並且尤其涉及結合有通風裝置的鐵路貨運車廂結構，所述通風裝置用於在最大化可用貨艙的同時將空氣從致冷或加熱單元向車廂內的各個位置循環。
背景技術：
溫控的鐵路貨運車廂是公知的，並且具有已經長期使用的安裝在端壁上的機械式致冷和加熱單元，主要用來將冷空氣傳送到車廂內。為了簡單起見，本文中將使用詞語「致冷單元」來指代致冷單元、加熱單元、或者既能加熱又能冷卻的單元。來自致冷單元的空氣通常被迫進入在車廂頂部附近的、在高處縱向延伸的上部壓力通風系統的一端，以將調節的空氣傳送通過車廂從而將車廂內的整個貨艙維持在期望的溫度。過去，這種壓力通風系統已經超出期望地向下侵佔可用貨艙，以確保足夠的空氣流過全部車廂。這種向下突出也使得壓力通風系統易於由於起重車移動該車廂內的貨物而受到損傷。
通常，這種溫控車廂內的空氣循環模式包括空氣從上部壓力通風系統向下流動到貨物的側面和車廂遠離致冷和加熱單元的端壁上並沿著它們流動。空氣沿著地板返回到迴風進入壓力通風系統，該迴風進入壓力通風系統沿著近端壁向上返回到致冷單元。
由於鐵路車廂尺寸增大，逐漸變得難以確保空氣在全部鐵路貨運車廂內的均勻分布，而這卻是避免不均勻冷卻所需要的，不均勻的冷卻會損壞敏感貨物的部件。加重這種困難的一個因素是，希望在車廂內提供儘可能多的可用貨艙，然而車廂的尺寸受限於該車廂所要使用的場合的通行權的許可。
設計這種鐵路車廂中的另一因素是，需要避免額外的車廂重量，額外的車廂重量將會限制所能運載的貨物重量並且增加了拖拉車廂時所使用的燃料的成本。
考慮到這些因素，就希望通過上部通風系統提供所需的空氣循環流動和分布，其不大於所需要的程度，以使得其在致冷的車廂內佔據儘可能少的潛在的貨物空間、不阻礙起重車升降等動作、並且不會不必要地沉重。
隨著車廂逐漸增大，也期望使用較大的起重車來快速地裝卸這種車廂。現在在這種情況下起重車已經高達每軸60,000磅(27240千克)。因此也希望為這種車廂提供一種提供足夠的強度且有助於向/從貨物的充分空氣循環和熱傳導但是卻不會導致車廂額外重量的地板結構。
發明內容
本發明為改進溫控的鐵路貨運車廂的貨艙內調節空氣的分布的前述需求提供了如下面的權利要求所限定的解決方案。
具體地，在本發明的一個優選實施例中，致冷單元的出氣口在頂板高度下面的一個距離處延伸貫穿鐵路貨運車廂的一個端壁中的開口，並且與貼緊地沿著頂板朝著車廂的相對端壁延伸的上部壓力通風系統的流入端互連。一個轉向器向上傾斜地延伸，從致冷單元的出氣口下側附近的位置處，進入壓力通風系統的流入端，將氣流從致冷單元的出氣口平穩地導入上部壓力通風系統的流入端。轉向器優選地包括位於上部壓力通風系統流入端處的上臺肩，其限定了來自致冷單元的氣流的路徑中最受限的部分，並且轉向器的內緣部分在稍微傾斜的角度遠離臺肩地延伸，以允許氣流在其進入壓力通風系統的流入端時稍微擴展。
在本發明的一個優選實施例中，上部偏轉器也包括在內並且提供了限定氣流部分路徑的平滑曲線形凹形表面。上部偏轉器從車廂鄰近進氣口的一個端壁延伸到上部壓力通風系統的上部內表面，並且還有助於從致冷單元到壓力通風系統的平穩氣流。
從致冷單元到上部壓力通風系統的平穩氣流與上部壓力通風系統平穩的基本上不受阻礙的內部形狀一起有助於在溫控車廂的長度上穿過上部壓力通風系統的持續平穩氣流，即使是在比以前已知的冷藏車廂顯著要長的車廂內。
在考慮本發明下面結合附圖的詳細描述之上，本發明的前述和其它特點將更易於理解。
圖1是包括本發明一個優選實施例的溫控鐵路貨運車廂的側視圖。
圖2是圖1所示車廂第一端附近的局部側視圖，並且近側被切除以顯示車廂的內部，其中示出了空氣從致冷單元向車廂內的貨艙流動並返回到致冷單元的模式的一部分。
圖3是圖1所示車廂另一端附近的局部側視圖，並且近側被切除以顯示車廂的內部，其中示出了空氣從致冷單元向車廂內的貨艙流動並返回到致冷單元的模式的另一部分。
圖4是沿著圖1中4-4線所截取的朝著車廂第一端或「A」端的截面圖。
圖5是沿著圖1中5-5線所截取的朝著車廂第二端或「B」端的截面圖。
圖6是圖1所示車廂一側從上面看下去且朝著車廂「A」端看過去的立體圖，其中示出了鄰近車廂頂板的壓力通風系統和用於承載在車廂「A」端上的致冷單元的排氣口的優選布置。
圖7是圖2的局部放大視圖，示出了上部壓力通風系統的流入端和相關結構的細節。
圖8是沿著圖1中8-8線所截取的局部切除截面圖，示出了車廂的一部分地板、底層地板和副架結構。
圖9是圖8一個細節的放大視圖，示出了端壁和側壁的結構。
圖10是沿著圖8中10-10線所截取的放大截面圖，示出了溫控車廂的底層地板和地板的一部分結構。
圖11a是沿著圖8中11-11線所截取的放大截面圖，示出了車廂地板和底層地板的結構。
圖11b是圖11a的局部放大細節圖，示出了車廂底層地板部分與側壁相交的區域。
圖12是圖11所示擠壓鋁製地板的局部放大分解圖。
圖13是車廂縱向中部局部切除的頂視圖，示出了獲得通向地板的管狀結構以便於清潔和修理的通路。
具體實施例方式
現在參照構成本文公開內容一部分的圖1-8，溫控的鐵路貨運車廂20具有底架結構22，該底架結構22可包括中梁24、一對側梁26、以及一對車廂承梁28，每個車廂承梁都由輪架(wheeledtruck)30所支撐。橫架32從中梁延伸到每個側梁26，並且較輕結構的橫杆34類似地在間隔開的位置處在這些車體承梁28和橫架32之間延伸。縱梁36在側梁26和中梁24之間間隔開並且由承梁28、橫架32和橫杆34承載，以幫助支撐底層地板38和擱在底層地板38上的地板40。端梁41位於車體的每端處，以使在端梁之間延伸過車廂整個長度的相對側梁26互連。
側壁42和端壁44，46由底架所支撐並且在地板40上向上延伸到頂部48。底層地板38、端壁44，46、側壁42以及頂部48為絕熱結構。地板40、側壁和端壁的內表面、頂板50、以及懸垂在頂板50下面的上部壓力通風系統52限定了封閉的貨艙53。門道開口54設在側壁42中，並且可以由常規的絕熱門56所封閉。側壁42和地板40的結構在很大程度上是與車廂20的一個方面相關的常規結構。
優選地，如同參照圖2、3、4和5中也能看出的，車廂的頂部48可以為複合結構，包括波紋狀薄鋼板的表面層57，例如壓製成期望形狀並焊接起來的13級鋼板，並且其優選地為拱形以促進析出物(precipitation)的流出。一層絕熱材料層58(比如閉孔塑料泡沫)緊固到表面層57並可具有大約6英寸(7.6cm)的深度60，其下布置有纖維增強塑料的平滑天花板62。
在溫控鐵路車廂20的一個優選實施例中，頂部48製造為能布置在頂上的複合材料的組件，並且在車廂20的裝配過程期間作為一單個模塊緊固至端壁44，46和側壁42。包括纖維增強塑料的大致平狀天花板62的纖維增強聚合體樹脂襯墊附著於表面層57，以在表面層57和襯墊之間形成封閉空間。這個空間填充有傾注就位的絕緣聚氨酯泡沫並且固化，同時頂部48組件被保持在適合的壓力機中以維持所需要的形狀。
致冷單元64在車廂的「A」端安裝在端壁44的外側，並且致冷單元64的燃料箱66可以由車廂的底架22支撐在致冷單元下面。
致冷單元開口68設在「A」端壁44中以容納致冷單元64的向內部分並且允許空氣從貨艙53內通過致冷單元開口68的下部進入致冷單元64，以便按照需要被致冷或加熱，並且允許致冷(或加熱)的空氣從致冷單元64傳送入車廂以便按照需要在貨艙53內分布。致冷單元開口68的頂部70在頂板50的高度下面向下間隔一個距離72，例如1英寸(2.5cm)。致冷單元開口68可具有例如46英寸(116.8cm)的高度74，以容納各種市售的致冷單元。
致冷單元開口68的上部，或者進氣開口部分76向下延伸到迴風壓力通風系統80的頂部78的、從地板40沿著端壁44的內部向上延伸的結構。空氣能通過迴風壓力通風系統80返回到供氣開口82或者致冷單元64的進氣口。致冷單元開68的上部或進氣開口部分76，在迴風壓力通風系統80的頂部78之上，接收致冷單元的出氣口84，由此氣流朝著車體20內的貨艙53的內部行進。出氣口84由致冷單元64限定並且在從Carrier Corporation可購得的致冷單元中可具有例如 英寸(11.9cm)的高度86以及 英寸(78.1cm)的寬度88。
空氣循環的總體模式在圖2、3、6和7中由箭頭89示出。上部壓力通風系統52沿著頂板50的下側從鄰近車廂「A」端壁44的位置朝著車廂的相對或「B」端壁46延伸。上部壓力通風系統52的底板90和側板92具有穿孔，從距「A」端壁預定距離94(比如8英尺)的點開始並由此沿著上部壓力通風系統52的長度96延伸到「B」端壁46附近的位置。在一個優選實施例中，如圖2所示，穿孔可以是在側板92中沿直線布置的中心間距99為6英寸(15.2cm)的、直徑為1英寸(2.5cm)的圓孔。在壓力通風系統的底板90中，孔97可以布置為以交錯方式橫向延伸的排，並且同一排中的孔間隔開約 英寸(37.5cm)的距離99`，並且各排之間間隔開約18英寸(45.7cm)的距離99``，如圖6所示，以允許空氣以均勻分布的方式離開上部壓力通風系統52。
管道98沿著「B」端壁46的內側朝著地板40向下延伸，並且通道100限定為在可擱在地板40上的貨物(未示出)下面朝著「A」端縱向地延伸通過地板40，以完成空氣的循環路線，在空氣已經從貨物和頂板50、壁42，44，46以及地板40吸熱之後，收集空氣並將氣流朝著車廂的「A」端導向返回。通過地板40的返回氣流使得在車廂20的「A」端附近可用的氣體被拉入致冷單元64並再次被致冷從而再次在貨艙內循環。已經通過上述穿孔離開上部壓力通風系統52的空氣在上部表面之上和沿著包含在貨艙53中的貨物的側面流動，並且隨後在車廂內沿著地板40以及至少部分地通過空氣通道100朝著「A」端向前導向。迴風壓力通風系統80從通道100，或者通過迴風壓力通風系統80的側面中的開口101，接收向前流動的空氣，並且將其導向入致冷單元的供氣或進氣開口82。
頂板5O優選地膠粘地附著至頂部48的下側，作為其一個整體部件，並且優選地由可充分地剛性的纖維增強聚合樹脂的大致平狀水平板62構成，比以前使用的金屬頂板質量更輕，並且能以平滑的接頭互連，從而提供通常平滑且平狀的頂板表面作為上部壓力通風系統52的上部內表面。
上部壓力通風系統52的底板90類似地為平狀並且與天花板62平行地定位，從而提供內表面平滑並且高度比以前已知車廂中類似定位的壓力通風系統更小的寬壓力通風系統。上部壓力通風系統52的高度102優選地小於4英寸(10.2cm)並且更優選地約為 英寸(10.0cm)，而上部壓力通風系統52的寬度104優選地相對較大，以將氣流在貨艙的寬度上散布，並且例如可約為 英寸(225.6cm)。
在上部壓力通風系統52的一個優選實施例中，壓力通風系統的底板90為標稱厚度為0.075英寸(0.19cm)的剛性纖維增強樹脂板材料，而上部壓力通風系統52的側面92為膠粘地附著至頂板50和壓力通風系統底板90的、容易彎曲的聚氨酯樹脂板材料。儘管壓力通風系統底板90優選地足夠地剛性以致於很大程度上自支撐並且仍然基本上平狀且平行於頂板50，類似柔性材料的一個中央支撐腹板或多個小支撐帶106可用來支撐壓力通風系統底板90的中間部分。壓力通風系統側面92和支撐帶106的柔性允許如果在車廂的裝卸期間被起重機或貨物撞擊，底板90隻是向上移動，並且在撞擊物體已經移走之後完好無損地向下返回就位。車廂20可以構造為在地板40和上部壓力通風系統52之間提供11英尺9英寸(3.58m)的內部高度，同時仍然在AAR Plate F的限制內並且提供了可接受的絕熱。
沿著「B」端壁46限定的用於空氣向下流動的管道98具有比上部壓力通風系統的內部小的橫截面積。在管道98(如圖5所示)延伸跨過「B」端壁46的大部分寬度148時，垂直管道壁107與車廂的絕熱「B」端壁的內表面間隔開一個距離108，例如僅為 英寸(38mm)，這約為前述上部壓力通風系統52的高度102的1/3。沿著「B」端壁46的內表面向下通過管道98的氣流因而相對地受限，產生與穿過上部壓力通風系統52的氣流相反的某一背壓並且要求一些進入上部壓力通風系統52的氣流通過上部壓力通風系統52的側板92和底板90中的穿孔流出上部壓力通風系統52。
儘管如此，為了讓空氣按需在車廂20的貨艙53的整個內部均勻地分布，期望通過上部壓力通風系統52的氣流朝著車廂的「B」端不受阻礙且平穩地行進。
因為致冷單元64中出氣口84的位置，出氣口84的頂部向下與車體「A」端壁44中的致冷單元開口68的頂部70間隔開一個約英寸(5.1cm)的距離109。因為致冷單元64的出氣口84的高度86大於上部壓力通風系統52的高度102，出氣口84的底部110因而就位於頂板50下面一定距離，並且也處於壓力通風系統底板90之下。為了促進通過上部壓力通風系統52的希望平穩流動，在車廂20的「A」端處從出氣口84通過端壁44的氣流必須向上轉向到上部壓力通風系統52的流入端112，但是轉向必須在不引起湍流之下實現，湍流會干擾通過上部壓力通風系統52朝向車廂20相對或「B」端的氣流。於是，如圖4、6和7所示，在橫向結構件116的上面安裝轉向器114，該橫向結構件在「A」端處在迴風壓力通風系統80的頂面處延伸跨過車廂內部的寬度。
轉向器114的一個優選實施例包括窄基部凸緣118，其安裝並附著至橫向結構件116上，並且從「A」端壁44延伸開。向上傾斜的前表面部分120從基部凸緣118朝著頂板50延伸並在「A」端處從端壁44的內表面離開，其相對於壓力通風系統底板90的角度121優選地在40°-60°的範圍內，並且最優選地等於約45°。轉向器114在前表面部分120頂部處的最上部分限定了臺肩122，並且在臺肩122之上，內緣部分124再遠離「A」端壁44延伸入上部壓力通風系統52的流入端112，以稍微向下的斜面延伸遠離臺階122，比如角度125相對於壓力通風系統底板90在3°-6°範圍內並且優選地約為4°。臺肩122和內緣部分124可以視為轉向器114的流動漸變部分。
來自致冷單元64的出口84的氣流被迫遵循轉向器114的傾斜前表面120向上，並通過在臺肩122位置處上部壓力通風系統52的流入端112附近的最受限的區域，或者喉道。供氣流進入上部壓力通風系統52的可用面積然後沿著稍微傾斜的內緣部分124朝著上部壓力通風系統52和車廂20的「B」端逐漸擴展。與每個側板92對齊的擋板123在每側處將轉向器114之上的空間密封至上部壓力通風系統52。
優選地，除了轉向器114之外，還提供了上部偏轉器板126，其從「A」端壁的內表面朝著「B」端壁大致水平地延伸，從限定穿過「A」端壁44的致冷單元開口68的頂部(因此在頂板50下面一個小的距離處)到一個大致在致冷單元64的內表面和轉向器114的下部前緣128之上的位置處。從該位置處，上部偏轉器126從「A」端壁44朝著位於上部壓力通風系統52的流入端112處頂板50上的一個位置處遠離且向上地弓形延伸，形狀為面朝下的凹形，在圖2和7的側視圖中顯示為部分圓柱。因而上部偏轉器126有助於將氣流從致冷單元64的出口84平穩地導向入上部壓力通風系統的流入端112，以及有助於將氣流可用的空間逐漸減少到大致位於臺肩122位置處的最小值。
轉向器114和上部偏轉器126都可以為纖維增強的塑料樹脂板材料，以最小化車廂20的重量。
由於轉向器114和上部偏轉器126的布置，原來從出口84大致水平地流出的、來自致冷單元64的空氣被轉向器114的傾斜前表面120向上轉向。氣流還被上部偏轉器126的凹形下表面所成形，並且然後被重定向為進入上部壓力通風系統的流入端112的水平氣流。氣流在轉向器114的前表面的頂部處被臺肩122稍微限制，並且此後允許其在沿著轉向器114稍微傾斜的內緣部分124加速和行進時(如箭頭127所示)逐漸擴展。因而空氣在離開轉向器114時，在大致水平的方向上以約束的湍流狀態朝著車體的「B」端平穩地運動通過上部壓力通風系統52。這種結構允許貨艙53介於「B」處的管道98和「A」端處的迴風壓力通風系統80之間的內部長度達到72英尺3英寸(22.02米)。
由於上部壓力通風系統52在流入端112附近以及朝著車廂「B」端一段距離基本上氣密，直到遇到穿孔圖案，距車廂20「A」端處的端壁44的距離94為約8英尺，氣流在上部壓力通風系統52內朝著一個朝著「B」端延伸的壓力逐漸降低的區域繼續，在空氣從上部壓力通風系統52通過沿著上部壓力通風系統52的側板92和底板90的穿孔排出從而在貨物上面和周圍朝著地板40流動而形成。因為壓力通風系統52的內表面通常為平狀且平滑，而非像以前使用的天花板和壓力通風系統板中那樣被橫向延伸跨過上部壓力通風系統52以提供剛度的升高接頭或肋所阻礙，平穩的氣流從車體的「A」端持續到「B」端而相對地沒有湍流。
參照圖8和9，每個側壁42擱置在相應側梁26的頂部上並由此向上延伸，並且具有由多個在角柱134之間間隔開的豎直側壁柱132所支撐的鋼板外表面層131。結合有門道框架136，並且側壁柱132、角柱134和門道框架136被緊緊地緊固到外表面層131，例如通過焊接。端壁44和46還包括鋼表面層131並且向上延伸以在車廂20的每個端部處接合頂部48。對於每個側壁42的內表面，波紋狀纖維增強塑料板138例如通過適合的膠粘劑或釘子緊固到非金屬材料的釘條140，該釘條140通過螺栓或其它適合的緊固件緊固到每個側壁柱132。平狀內板137安裝在端壁44和46中。在表面層131和板138之間，側壁42內的空間優選地填充有現場發泡的絕熱泡沫樹脂139，比如閉孔聚氨酯泡沫，並且端壁44和46的表面層131和內板137之間的空間優選地填充有泡沫塑料塊料。
具有鋼板外部結構層144的頂弦組件142位於每個側壁42的頂部處並沿著車廂20的整個長度141縱向地延伸，該外部結構層144具有水平腿部、向下傾斜的對角腿部、小的向內突出的L形部分、以及與側壁的外層131相配合且平行的向下延伸的腿部。頂部組件48安裝在頂弦142之間，並且頂部的鋼表面層57的邊緣在頂弦組件142的水平部分之上沿著該水平部分延伸。弓形的封閉壁板146在車廂的內部上從壁42、44、46的頂部延伸到限定頂部結構48底面的天花板62，並且封閉壁板146和頂弦的外結構件144之間的空間填充有絕熱的閉孔泡沫，優選地現場發泡。
上部壓力通風系統52以一致的內部高度102延伸到車廂的「B」端壁46，並且在該處與垂直管道98互連，垂直管道98在車廂的「B」端處將剩餘的氣流從壓力通風系統52向下並沿著端壁46的內表面運載，並且將上部壓力通風系統52的近端連接到地板40的端部。
還如圖10和11所示，地板40由複合底層地板38所支撐，並且包括擱置並緊固至底層地板38並且限定出縱向延伸的平行空氣通道100的承重管狀支撐結構150。管狀支撐結構150是統一的並由一組墊板152所覆蓋，墊板152連接至裝配的管狀支撐結構150並在其全部長度和寬度上延伸。
如上簡單地提及，車身的底架優選地為焊接的鋼結構。可以為工字鋼梁的縱梁36擱置在橫向延伸的橫架32和橫杆34的上面，並且在車廂承梁28之間以及每個車廂承梁28和附近的端梁41之間彼此間間隔開，且與側梁26和中梁24平行地縱向延伸。優選地，縱梁36、車廂承梁28和中梁24都包括基本上共面的大致水平頂面，並且，優選為複合結構的底層地板38擱置在這些共面的表面上。
在車廂的一個優選結構中，複合底層地板38包括例如厚度為0.1英寸(2.5mm)的纖維增強塑料樹脂頂板156，並且水平地延伸且擱置在縱梁36和中梁24的頂面上，由適合的膠粘劑(比如Normount V2800膠帶)附著至它們共面的水平頂面。
底層地板38的底板156擱置在向上偏移地向外延伸的鋼板邊緣固定件157上，邊緣固定件157擱置在側梁26的上凸緣的頂面上，如圖11所示。優選地約為5英寸(12.7cm)高和4英寸(10.2cm)厚並且管的側壁厚度160為3/8英寸(9.5mm)、頂壁和底壁厚度162為1/4英寸(6.4mm)的纖維增強塑料的矩形支撐管158橫向地延伸跨過車廂的寬度148，在底板156和類似纖維增強塑料樹脂材料的頂板166之間形成垂直間距。管158沿著車廂內部長度彼此間均勻地間隔開，中心之間的規則間距164例如為18英寸(45.7cm)。管158優選地填充有閉孔聚合樹脂泡沫，例如密度為1.16×10-3磅/英寸3(0.032g/cm3)的聚氨酯泡沫。管158之間的空間由具有類似密度且優選地以聚氨酯泡沫塊料167的形式安裝的閉孔樹脂泡沫絕熱材料佔據。
纖維增強的塑料頂板166擱置在矩形管158和泡沫塊料167的頂面上，並且藉助於膠粘的膠帶(比如Ashland Chemical8000/6660)緊固至矩形管。每個頂板166優選地延伸車廂內部的全部寬度148，並且縱向地延伸一個與橫向延伸的支撐管158的間隔164的倍數相等的距離，車廂每端處的較小板除外，在該處，地板40和底層地板38受到的重量載荷不會大到起重車能位於車廂20內之處的載荷。在每個側壁92的基部處，柔性的彈性填料和密封元件168，如圖11b中最佳地示出，設在側壁42的基部處的塑料樹脂間隔件169和底層地板38的相鄰邊緣之間。
從圖11a和12中能看出，擱置在底層地板38頂面上的地板40包括擱置在承重支撐元件的管狀支撐結構150上的頂板152，承重支撐元件限定了平行管172，平行管172沿著底層地板38縱向地延伸並且用作氣流從車廂20的「B」端向「A」端流動的通路100。
窄溝槽174在鄰近側壁42的基部處沿著地板40的每個側面縱向地延伸，並且地板40包括成組的孔176，這些孔彼此對齊，並且朝著車廂的中心縱軸向內橫向地延伸約地板40的1/3寬度，並且在相鄰通路100之間相通。成組的孔176沿著車廂的長度141以例如1英尺(30.5cm)的規則間距178間隔開，以允許已經從上部壓力通風系統52在貨艙53內向下流入溝槽174以便橫向向內地通入平行管172的空氣在車廂的縱向上從車廂的「B」端朝著「A」端運載走。
致冷單元迴風進入壓力通風系統80在車廂的「A」端處連接至地板40以將空氣從地板40向上運載並且從而返回致冷單元64中的進氣口82。地板40因而在形成空氣循環路徑中起著主要作用以維持貨艙53內的期望溫度並且因而保護在車廂內運載的貨物。
地板40的管狀支撐結構150優選地構造為一組擠壓鋁合金段180，每個段優選地包括一對完整的管182、184以及一對從管184橫向延伸的水平臂186、188，一個在擠壓段180的頂部而另一個在其底部。段180也可以設計為具有在相反方向上遠離管182、184地延伸的臂，或者僅具有一個完整的管，或者不止如這裡所示的段180的兩個完整的管182、184。
因而每個段180包括三個豎直且平行的載荷支承側壁元件190、192、194，它們在大致平狀的底部元件196和與底部元件平行的大致平狀頂部元件198之間延伸並將它們互連。對於設計來承載每起重車軸60,000磅的載荷的地板40而言，每個段180可具有約3英寸(76cm)的高度，並且每個壁元件190、192、194的厚度為3/16英寸(0.48cm)，並且頂部和底部元件的厚度都約為1/8英寸(0.32cm)。管側壁元件190、192、194在平滑輻射的連接區域中與頂部和底部元件196、198互連，使得每個平行管段具有剛性的堅固結構，其中每個豎直的側壁元件190、192、194是承重元件，其能在頂部和底部元件196、198之間傳遞力並且能承受作用在地板結構40上的力的橫向分量。
段180被設計為在彼此並排地正確布置時互鎖，以使得彼此平行地布置的段180能緊緊地集成為單個的統一地板40。這優選地通過沿著每個段180的上臺肩並鄰近外管側壁190形成凹槽200以及通過提供從同一管側壁190的底部延伸出去的具有傾斜外表面的凸緣202來實現。在相對側處，圖12中示出為每個段的左側，與頂部元件198平行地延伸並作為其延伸部分的上部水平臂186包括互鎖地裝配入凹槽200的向下突出肋204。
下部水平臂188遠離鄰近管側壁194地延伸一個稍小於上部水平臂186的距離，並且向上傾斜的唇緣206作為下部水平臂188的外緣。當肋與鄰近段180的凹槽相嚙合時，唇緣206相對於該鄰近段180的凸緣202的傾斜外表面貼合地裝配，並且兩個鄰近段都支撐於一個平面上，比如底層地板38的頂面166。如圖11所示，多個(例如四個)具有貫穿它們管側壁190、192、194的孔176的平行地板段180優選地彼此對齊，並且孔176沿著地板的每個側面彼此對齊。朝著「A」端流過這些端180的管172的空氣能藉助於文丘裡作用沿著地板40的側面將更多的空氣從溝槽174拉入管172。
其它段180，例如地板寬度中間的六個段，是封閉的；也就是說，它們沒有貫穿管側壁元件190、192、194的孔176，並且這些平行段180的每個管172形成從車廂20「B」段處的管道98延伸到「A」段並且因而進入迴風壓力通風系統80的封閉路徑，迴風壓力通風系統80通向致冷單元64的供氣入口82。
沿著地板40的每個縱向延伸側緣沿著最外細長段180延伸的是相應突起的壓邊元件208或210，其也可以是擠壓鋁材質。第一，或右側壓邊元件208相應於管狀段180封閉側上的管側壁190並與之相配合，而另一壓邊元件210為不同形式，以在地板40的相對或左側處與兩個從段180的側面橫向延伸的水平臂186、188適合地配合，如圖11和12所示。第一，或右側壓邊元件208因而包括橫向延伸很短的臂212，其具有向下延伸的肋214，以及在其豎直部分的底端附近的、向下朝向的斜面216，該斜面在管側壁190的底部處相對於凸緣202的傾斜外表面配合地裝配。鄰近的向外水平延伸的緊固凸緣218能利用沿著地板40的長度適當地間隔開並且延伸貫穿凸緣218、頂板166和鄰近支撐溝槽221的頂部凸緣的適合機械緊固件(比如封閉HuckTM緊固件220)緊固到支撐地板的底層地板38上，如圖11a和11b所示。溝槽221可以是用絕熱泡沫填充的纖維增強塑料並封閉橫向管158的外側端部。
在如圖12所示地板40的相對側或左側，第二側或左側擠壓壓邊元件210用作壓邊和用作該壓邊元件210沿著其定位的段180的承重封閉元件。壓邊元件210在一個優選實施例中包括一對平行的豎直元件，每個豎直元件在厚度上都類似於管側壁190、192、194中的一個。在左側壓邊元件210的頂端處包括凹槽220，其用來容納鄰近管狀地板段180的頂部水平臂186的面朝下的肋204。壓邊元件210的基部內側具有位於內凸緣224之上的橫向延伸肋222，其具有與每個段180上凸緣202的表面類似的傾斜外表面。肋222和內凸緣224的傾斜表面一起限定了槽，所述槽用來容納鄰近管狀地板段180的底部水平臂188的面朝上的傾斜唇緣206。較寬的向外延伸的緊固凸緣226橫向地延伸遠離基部並用來接收緊固件220從而優選以與緊固凸緣218相同的方式將左側壓邊單元210附著至底層地板。壓邊元件208、210中的孔176`與鄰近地板段180的管側壁190、192、194中的孔176對齊。
在管狀段180的裝配組的頂部上並且優選位於壓邊元件208、210的上緣中的切口228中的是一列頂板元件152，它們優選為金屬，比如隆起或壓制有適合的防滑表面的鋁板。可選地，具有適合的防滑表面的不鏽鋼頂板152儘管較重，也可以使用，如果由於其耐用性更好而更適宜的話。頂板152也通過延伸貫穿地板頂板152和段180的頂部元件198中的相應開口的適合緊固件(比如封閉HuckTM緊固件220)緊固至管狀支撐結構150的數個段180中的每個，從而將地板40的相鄰管狀段180緊固為一個統一結構。
在地板40的大部分中，鄰近頂板152沿著與鄰近管狀段180之間的互連間隔開的接合線相遇。較小的頂板區段152`位於車廂20的門道54附近，如圖13所示。每個頂板區段152`是可移走的，例如通過磨掉其緊固件220的頭部，並且下面的管狀段180布置為相應的端部沿著橫向延伸的線234和236以允許與門道54對齊的管狀段180`的移走和替換，以及便於管172的清理，在所述管狀段180`處最易於導致地板損壞。另外，在車廂20的每端處，較小的地板頂板230支撐於更寬間隔的下面溝槽238上並且由可移走的緊固件(比如螺栓232)保持，以便於在移走段180`之後清洗管狀段180的管172。
前述描述中使用的術語和表達在這裡用作描述性的術語而非限制性的，並且在使用這些術語和表示時也不是要排除所示和所述特點的等同物或其部分，要認識到，本發明的範圍僅有權利要求書定義和限制。
權利要求
1.一種溫控的鐵路貨運車廂所使用的車體，包括(a)一對相對的側壁；(b)一對相對的端壁，所述端壁限定所述車體的長度；(c)頂部，其與所述側壁和端壁相互連接；(d)與所述頂部相鄰的水平頂板，所述頂板大致水平延伸過所述車體的所述長度；(e)壓力通風系統的底板，其位於所述頂板下方預定距離處；(f)一對壓力通風系統的側面部件，它們從所述頂板向下延伸到所述壓力通風系統的底板，所述頂板、壓力通風系統的底板和壓力通風系統的側面部件限定了壓力通風系統，所述壓力通風系統具有位於與一個所述端壁距離較短處的流入端，並從所述流入端沿著所述車體縱向延伸；(g)限定在所述車體的一個所述端壁上的進氣開口，其與所述壓力通風系統的所述流入端相鄰，並且在所述流入端處比所述壓力通風系統的底板低地延伸；(h)轉向器，其在所述車體內、鄰近所述壓力通風系統的所述流入端橫向地延伸，並具有以向上傾斜面從所述進氣開口延伸到所述壓力通風系統的前表面，所述轉向器具有位於比所述壓力通風系統的底板高度低的位置處的下邊緣，並具有位於所述壓力通風系統的所述流入端附近的漸變部分，所述轉向器的所述漸變部分包括臺肩和從所述臺肩延伸到所述壓力通風系統中的內緣部分，所述內緣部分從所述臺肩稍稍向下傾斜以便將氣流從所述端壁中的所述進氣開口順利地引導進入所述壓力通風系統的所述流入端並沿著所述壓力通風系統順利地流動。
2.根據權利要求1所述的組合結構，其特徵在於，包括上部偏轉器板，所述上部偏轉器板具有面朝下並進入所述壓力通風系統的凹形表面。
3.根據權利要求2所述的組合結構，其特徵在於，在鄰近所述進氣開口、所述壓力通風系統的底板上方，所述上部偏轉器將所述端壁與所述頂板相互連接。
4.根據權利要求2所述的組合結構，其特徵在於，所述轉向器和上部偏轉器板形成會聚一發散噴管，所述噴管從鄰近所述進氣開口的位置延伸並導入所述壓力通風系統的所述流入端。
5.根據權利要求1所述的組合結構，其特徵在於，所述壓力通風系統的底板包括多個相互連接的底層板。
6.根據權利要求1所述的組合結構，其特徵在於，所述壓力通風系統的底板的、與所述流入端間隔開的一部分被穿孔，從而當氣流只通過其所述流入端引入所述壓力通風系統中時，氣體被從所述壓力通風系統沿著所述車體內的貨物空間的長度分配入所述貨物空間中。
7.根據權利要求1所述的組合結構，其特徵在於，所述貨運車廂包括位於向內與所述端壁相鄰的橫向水平支承件，所述轉向器包括緊固到所述水平支承件上的底部凸緣，所述底部凸緣在鄰近所述進氣開口處從所述端壁水平地延伸開。
全文摘要
一種氣流導管(98)和相關的壓力通風系統(80)，用於將被調節的空氣從鐵路貨運車廂(20)的一端(44)上的致冷和加熱單元(64)分配入車廂(20)內的貨物空間(53)。偏轉器將氣流向上導入壓力通風系統(80)的進氣端，並允許氣流在壓力通風系統內逐漸擴散，使氣流在壓力通風系統內通暢從而使其在車廂(20)的整個長度上以足夠的速度起作用。
文檔編號B61D17/04GK101018700SQ200480043571
公開日2007年8月15日 申請日期2004年5月13日 優先權日2004年5月13日
發明者布魯斯·D·貝克爾, 德博拉·V·彭斯 申請人:岡德森有限責任公司