RU2495339C1 - Storage reservoir for food products with cold accumulation - Google Patents
Storage reservoir for food products with cold accumulation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2495339C1 RU2495339C1 RU2012123433/13A RU2012123433A RU2495339C1 RU 2495339 C1 RU2495339 C1 RU 2495339C1 RU 2012123433/13 A RU2012123433/13 A RU 2012123433/13A RU 2012123433 A RU2012123433 A RU 2012123433A RU 2495339 C1 RU2495339 C1 RU 2495339C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- chamber
- zone
- storage
- container
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам для охлаждения или замораживания, более конкретно - к указанным средствам с аккумулированием холода, а именно - к хранилищу пищевых продуктов для использования преимущественно в бытовых условиях.The invention relates to means for cooling or freezing, and more particularly, to said means with accumulation of cold, namely, to a food storage facility for use mainly in domestic conditions.
Известно хранилище для продуктов по патенту СССР на изобретение №1566178, опубл. 23.05.1990 [1], при эксплуатации которого имеет место аккумулирование холода. Оно содержит размещенную в грунте камеру, снабженную в нижней части средством для охлаждения. Последнее представляет собой концевые участки расположенных с небольшим наклоном к горизонту частей нескольких L-образных тепловых труб. Каждая их этих частей, расположенных с небольшим наклоном к горизонту, соединена изогнутой частью трубы с вертикальной частью. Труба заправлена хладагентом. Упомянутая часть, имеющая небольшой наклон к горизонту, является зоной испарения тепловой трубы. В этой части теплоноситель испаряется, отбирая тепло у прилегающего грунта. Изогнутая часть и нижний участок вертикальной части трубы являются транспортной зоной. По ней испарившийся теплоноситель поднимается к верхнему участку вертикальной части трубы, расположенному на воздухе выше поверхности грунта. Здесь пар, взаимодействуя со стенкой трубы, охлаждается и переходит в жидкую фазу. Последняя стекает по стенке транспортной зоны в зону испарения, и цикл повторяется. Согласно современной терминологии такая труба относится к гравитационным тепловым трубам, потому что обратное (из зоны конденсации в зону испарения) движение теплоносителя обеспечивается под действием гравитации (см., например: А. Абросимов, С. Залетаев. Охладители грунта. Конструкции и методы расчета. Изд. Palmarium Academic Publishing, 2012 [2]). Гравитационные тепловые трубы работают при условии, что окружающая температура в зоне испарения выше, чем в зоне конденсации. Это условие соблюдается в зимний период. В течение этого периода происходит охлаждение грунта и аккумулирование им холода. За счет этого холода обеспечивается пониженная температура в указанной камере в теплое время года.Known storage for products according to the patent of the USSR for the invention No. 1566178, publ. 05/23/1990 [1], during the operation of which accumulation of cold takes place. It contains a chamber located in the ground, provided at the bottom with cooling means. The latter is the end sections located with a slight slope to the horizon of the parts of several L-shaped heat pipes. Each of these parts, located with a slight inclination to the horizon, is connected by a curved part of the pipe to the vertical part. The pipe is charged with refrigerant. The mentioned part, having a slight inclination to the horizon, is the evaporation zone of the heat pipe. In this part, the coolant evaporates, taking away heat from the adjacent soil. The curved part and the lower section of the vertical part of the pipe are the transport zone. On it, the evaporated coolant rises to the upper section of the vertical part of the pipe, located in the air above the soil surface. Here, the steam, interacting with the pipe wall, cools and passes into the liquid phase. The latter flows down the wall of the transport zone to the evaporation zone, and the cycle repeats. According to modern terminology, such a pipe refers to gravitational heat pipes, because the reverse (from the condensation zone to the evaporation zone) motion of the coolant is ensured by gravity (see, for example: A. Abrosimov, S. Zaletaev. Soil coolers. Designs and calculation methods. Palmarium Academic Publishing, 2012 [2]). Gravity heat pipes work under the condition that the ambient temperature in the evaporation zone is higher than in the condensation zone. This condition is observed in the winter. During this period, the soil cools and accumulates cold. Due to this cold, a lower temperature is provided in the specified chamber in the warm season.
Однако удельная теплоемкость грунта невысока, что обусловливает недостаточное повышение эффективности хранилища в теплый период года данного типа по сравнению с простым находящимся ниже поверхности грунта погребом. Кроме того, описанное в патенте [1] выполнение труб в зоне конденсации предусматривает лишь увеличение их диаметра без дополнительных мер для увеличения теплоотдачи.However, the specific heat capacity of the soil is low, which leads to an insufficient increase in the efficiency of the storage in the warm season of this type compared to a simple cellar located below the surface of the soil. In addition, the implementation of pipes in the condensation zone described in the patent [1] provides only an increase in their diameter without additional measures to increase heat transfer.
По названным причинам с данным хранилищем вполне может конкурировать традиционный погреб-ледник (см., например: А.М. Горбов. Устройство погребов и лабазов. Москва, Изд. "ACT", 2007 [3]). Такой погреб представляет собой подземное сооружение, содержащее камеру, снабженную для входа и выхода из нее вертикальным или наклонным тамбуром и лестницей. Указанная камера на части площади пола имеет углубление, предназначенное для заполнения льдом в зимний период. Благодаря тому, что камера погреба находится под землей, в ней в теплый период года сохраняется температура ниже температуры воздуха над поверхностью грунта, а в холодный период - выше. При этом наличие льда в указанном углублении позволяет дополнительно снизить температуру в помещении погреба в летний период, поскольку запасенный лед в данном случае выполняет функцию аккумулятора холода. В теплое время года нагрев льда до температуры таяния, его расплавление, а также происходящее после этого испарение воды производят существенно больший отбор теплоты у окружающей среды, чем нагревание охлажденного зимой грунта в хранилище по патенту [1]. При этом имеется возможность хранить продукты, требующие особых условий, осуществляя их размещение, называемое в быту хранением на льду. Однако эксплуатация погреба [3], как указано выше, связана с необходимостью запасать лед в зимний период и загружать его в упомянутое углубление. Кроме того, необходимо удалять воду, образовавшуюся при таянии льда, или обеспечивать ее отток, если это позволяет рельеф местности. Все это усложняет пользование погребом и делает его трудоемким.For the above reasons, a traditional glacier cellar may well compete with this storage facility (see, for example: AM Gorbov. Arrangement of cellars and storehouses. Moscow, Publishing House "ACT", 2007 [3]). Such a cellar is an underground structure containing a chamber equipped for entry and exit from it with a vertical or inclined vestibule and stairs. The specified chamber on part of the floor area has a recess designed to fill with ice in the winter. Due to the fact that the cellar’s chamber is underground, in it in the warm season, the temperature remains below the temperature of the air above the soil surface, and in the cold period it is higher. At the same time, the presence of ice in the indicated recess allows you to further reduce the temperature in the cellar during the summer period, since the stored ice in this case acts as a cold accumulator. In the warm season, heating the ice to the melting temperature, its melting, as well as the subsequent evaporation of water produce a significantly greater selection of heat from the environment than heating the soil cooled in winter in the storage according to the patent [1]. At the same time, it is possible to store products that require special conditions, placing them, called household storage on ice. However, the operation of the cellar [3], as indicated above, is associated with the need to store ice in the winter and load it into the aforementioned cavity. In addition, it is necessary to remove the water formed during the melting of the ice, or to ensure its outflow, if the terrain allows this. All this complicates the use of the cellar and makes it time-consuming.
Погреб-ледник по патенту РФ на полезную модель №101479, опубл. 20.01.2011 [4], обладает по сравнению с погребом [3] преимуществом, заключающимся в том, что его конструкция предусматривает возможность транспортировки и установки готового к эксплуатации хранилища без монтажа корпуса. Однако он сохраняет недостатки погреба [3], связанные с необходимостью заготовки льда и загрузки его в предназначенный для этого отсек погреба. Этот отсек расположен между одной из внутренних вертикальных стен погреба и его наружной стенкой. Вертикальная ориентация охлаждаемой льдом стены погреба не позволяет осуществлять хранение продуктов, размещая их на льду.Glacier cellar according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 101479, publ. 01/20/2011 [4], in comparison with the cellar [3], has the advantage that its design provides for the possibility of transportation and installation of storage ready for operation without mounting the case. However, it retains the disadvantages of the cellar [3] associated with the need to prepare ice and load it into the compartment of the cellar intended for this purpose. This compartment is located between one of the internal vertical walls of the cellar and its outer wall. The vertical orientation of the cellar walls cooled by ice does not allow storage of products by placing them on ice.
Известно также хранилище для пищевых продуктов по патенту РФ на изобретение №2023384, опубл. 30.11.1994 [5]. Оно представляет собой подземное сооружение, имеющее камеру для размещения продуктов, окруженную по периметру расположенными в грунте герметичными заполненными жидкостью для аккумулирования холода емкостями с погруженными в них частями корпуса вертикальных тепловых труб, являющимися зонами испарения. Эта часть корпуса каждой тепловой трубы соединена через часть, являющуюся транспортной зоной, с частью, являющейся зоной конденсации. Последняя находится полностью над поверхностью грунта и снабжена оребрением. Элементы данного хранилища, названные в [5] тепловыми трубами, как следует из описания их работы, тоже являются гравитационными тепловыми трубами, подробно исследованными в монографии [2]. Аналогичное [5] выполнение хранилища описано в патенте РФ на изобретение №2023383, опубл. 30.11.1994 [6]. По сравнению с патентом [5], трубы по патенту [6] имеют более сложную форму, и емкости с жидкостью для аккумулирования холода, в которых находятся части корпуса труб, являющиеся зонами испарения, установлены внутри камеры для размещения продуктов, причем не только по периметру камеры, но также в ее верхней и нижней частях. В конце зимы внутреннее пространство камеры отделяют от упомянутых емкостей съемной теплоизоляцией. В хранилищах по патентам [5] и [6] обеспечивается более эффективное, чем в хранилище по патенту [1], аккумулирование холода, так как оно осуществляется не грунтом, а замораживаемой жидкостью (пресной или подсоленной водой), имеющей высокую удельную теплоемкость. При этом зоны конденсации тепловых труб имеют радиаторы в виде упомянутого оребрения, способствующие увеличению теплоотдачи. По сравнению же с традиционным погребом-ледником и погребом по патенту [4] хранилища по патентам [5] и [6] более удобны в обслуживании, не требуя заготовки льда и загрузки его в предназначенную для этого часть хранилища.It is also known storage for food products according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2023384, publ. 11/30/1994 [5]. It is an underground structure with a chamber for placing products, surrounded by perimeter sealed in the ground hermetically filled with liquid for accumulating cold containers with immersed parts of the casing of vertical heat pipes, which are evaporation zones. This part of the casing of each heat pipe is connected through a part, which is a transport zone, to a part, which is a condensation zone. The latter is completely above the surface of the soil and is equipped with fins. The elements of this storage, called heat pipes in [5], as follows from the description of their work, are also gravitational heat pipes, studied in detail in the monograph [2]. A similar [5] implementation of the storage is described in the patent of the Russian Federation for the invention No. 2023383, publ. 11/30/1994 [6]. Compared with the patent [5], the pipes of the patent [6] have a more complex shape, and containers with liquid for accumulating cold, in which there are parts of the pipe body, which are evaporation zones, are installed inside the chamber for placing products, and not only around the perimeter cameras, but also in its upper and lower parts. At the end of winter, the inner space of the chamber is separated from the mentioned containers by removable thermal insulation. In the storages according to patents [5] and [6], the accumulation of cold is more efficient than in the storages according to the patent [1], since it is carried out not by soil, but by a frozen liquid (fresh or salted water) having a high specific heat. Moreover, the condensation zones of the heat pipes have radiators in the form of the above-mentioned fins, which contribute to an increase in heat transfer. Compared with the traditional glacier cellar and the cellar according to the patent [4], the storages according to the patents [5] and [6] are more convenient to maintain, without requiring ice storage and loading it into the designated part of the storage.
Однако эти хранилища, требующие большого количества тепловых труб, сложны и применимы скорее для хранения продуктов в промышленных масштабах, чем в бытовых условиях. Над поверхностью грунта должно быть достаточно свободного места для размещения частокола из зон конденсации тепловых труб (в особенности это касается хранилища по патенту [6]). Имея указанную преимущественную область применения, хранилища по патентам [5] и [6] обеспечивают излишне низкую и равномерно распределенную по объему камеры температуру по сравнению с той, которая достаточна для бытовых целей. Указанные емкости с водой, в которых образуется лед, аккумулирующий холод, изолированы от пространства камеры ее стенами либо теплоизоляцией, что затрудняет применение для размещения некоторых продуктов, называемого хранением на льду. При этом зона испарения каждой тепловой трубы, находящаяся внутри емкости и окруженная водой, изолирована последней от окружающего грунта (а в хранилище по патенту [6] вообще изолирована от грунта, так как вместе с упомянутой емкостью находится внутри камеры). Вода же в жидком состоянии имеет значительно более низкую теплопроводность, и слой ее между зоной испарения и стенкой емкости, за которой находится грунт, являющийся источником тепла, представляет собой дополнительное тепловое сопротивление (а в хранилище по патенту [6] фактически используется только тепло внутреннего пространства камеры). Это обстоятельство влияет в сторону снижения эффективности действия трубы, которая тем выше, чем больше разница окружающих температур в зонах испарения и конденсации. Герметичность каждой из емкостей с жидкостью для аккумулирования холода должна быть обеспечена в условиях, когда через ее горловину проходят тепловые трубы, и во всем диапазоне рабочих температур, изменение которых вызывает изменение объема среды, заполняющей емкости. Это приводит к тому, что при выходе из строя трубы либо емкости замена любой из них требует одновременного извлечения на поверхность их обеих (а при нахождении в одной и той же емкости зон испарения сразу нескольких тепловых труб, как это показано на иллюстрациях к патентам [5], [6], - извлечения емкости вместе с несколькими такими трубами), причем извлечение емкостей, находящихся под толщей грунта, требует предварительного удаления последнего. Сами емкости имеют непростую конструкцию, в частности, их стенки снабжены мембранами для компенсации изменения объема жидкости при ее замерзании.However, these storages, requiring a large number of heat pipes, are complex and applicable for storage of products on an industrial scale rather than in domestic conditions. Above the surface of the soil there should be enough free space to accommodate the stockade from the zones of condensation of the heat pipes (in particular this relates to the storage according to the patent [6]). Having the indicated predominant scope, the storages according to the patents [5] and [6] provide an unnecessarily low and evenly distributed temperature throughout the chamber in comparison with that which is sufficient for domestic purposes. The indicated containers with water, in which ice forms, accumulating cold, are isolated from the chamber space by its walls or thermal insulation, which makes it difficult to use certain products for storage, called ice storage. In this case, the evaporation zone of each heat pipe inside the tank and surrounded by water is isolated last from the surrounding soil (and in the storage according to the patent [6] it is generally isolated from soil, since together with the said tank it is inside the chamber). Water in the liquid state has significantly lower thermal conductivity, and its layer between the evaporation zone and the wall of the tank, behind which there is soil, which is a heat source, represents additional thermal resistance (and in the storage according to the patent [6] only the heat of the internal space is used cameras). This circumstance affects in the direction of reducing the efficiency of the pipe, which is higher, the greater the difference in ambient temperatures in the zones of evaporation and condensation. The tightness of each of the containers with liquid for accumulating cold should be ensured under conditions when heat pipes pass through its neck and in the entire range of operating temperatures, the change of which causes a change in the volume of the medium filling the container. This leads to the fact that when a pipe or tank fails, replacing either of them requires the simultaneous removal of both of them on the surface (and if there are several heat pipes at once in the same evaporation tank, as shown in the illustrations for patents [5 ], [6], - removing the tank together with several such pipes), and the removal of tanks under the thickness of the soil requires the prior removal of the latter. The containers themselves have a complicated structure, in particular, their walls are equipped with membranes to compensate for changes in the volume of liquid during its freezing.
К предлагаемому изобретению наиболее близко известное хранилищеThe closest known storage facility to the present invention
по патенту [5].according to the patent [5].
Предлагаемое изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в упрощении конструкции хранилища пищевых продуктов за счет использования единственной емкости с жидкостью для аккумулирования холода и единственной гравитационной тепловой трубы, а также в повышении эффективности аккумулирования холода. В предлагаемом хранилище при охлаждении жидкости, аккумулирующей холод, отбор тепла происходит не "изнутри" - по поверхности зоны испарения относительно тонкой тепловой трубы, проходящей вдоль оси емкости с такой жидкостью, а "снаружи" - по многократно большей боковой поверхности этой емкости. Кроме того, обеспечиваются более высокая надежность и лучшая ремонтопригодность хранилища благодаря выполнению зоны испарения гравитационной тепловой трубы гибкой и размещению ее вне емкости с жидкостью для аккумулирования холода и использованию простейшей конструкции этой емкости. Ниже при раскрытии сущности изобретения и рассмотрении его конкретного выполнения могут быть названы и другие виды достигаемого технического результата.The present invention is aimed at achieving a technical result, which consists in simplifying the design of a food storage facility by using a single container with liquid for accumulating cold and a single gravitational heat pipe, as well as in improving the efficiency of cold storage. In the proposed storage facility, when cooling a liquid that accumulates cold, the heat is not removed “from the inside” - along the surface of the evaporation zone of a relatively thin heat pipe passing along the axis of the tank with such a liquid, but “outside” - along the many times larger side surface of this tank. In addition, higher reliability and better maintainability of the storage are ensured due to the flexible evaporation zone of the gravitational heat pipe being arranged and its placement outside the liquid storage tank for accumulating cold and using the simplest design of this storage tank. Below, when disclosing the essence of the invention and considering its specific implementation, other types of achieved technical result can be named.
Предлагаемое хранилище для пищевых продуктов (далее - хранилище), как и наиболее близкое к нему известное по патенту [5], выполнено в виде подземного сооружения, имеющего камеру для размещения продуктов, и содержит емкость с жидкостью для аккумулирования холода, а также средство для охлаждения этой жидкости в виде гравитационной тепловой трубы. Последняя имеет заправленный хладагентом герметичный корпус, содержащий последовательно соединенные части, являющиеся зоной испарения, транспортной зоной и зоной конденсации, находящейся над поверхностью грунта.The proposed food storage (hereinafter - the storage), as well as closest to it known by the patent [5], is made in the form of an underground structure having a chamber for placing products, and contains a container with liquid for accumulating cold, as well as a means for cooling this fluid in the form of a gravitational heat pipe. The latter has a sealed housing filled with a refrigerant, containing serially connected parts, which are the evaporation zone, the transport zone, and the condensation zone located above the soil surface.
Для достижения названного технического результата в хранилище по предлагаемому изобретению, в отличие от указанного наиболее близкого к нему известного, пол указанной камеры на части его площади имеет углубление, в котором размещена указанная емкость с жидкостью для аккумулирования холода. Эта емкость выполнена из эластичного материала с запасом по объему для расширения указанной жидкости при переходе ее из жидкой фазы в твердую и заключена в открытый сверху жесткий защитный кожух с возможностью прилегания к его внутренней поверхности. Корпус гравитационной тепловой трубы в зоне испарения выполнен из легкодеформируемого металла и изогнут по винтовой линии, охватывающей указанную емкость с защитным кожухом, в который она заключена, по его периметру и высоте. При этом часть гравитационной тепловой трубы, являющаяся ее транспортной зоной, проходит вертикально через камеру для размещения продуктов и находящийся над нею слой грунта до соединения с частью, являющейся зоной конденсации гравитационной тепловой трубы.To achieve the aforementioned technical result in the storage according to the invention, in contrast to the specified closest to it, the floor of the specified chamber on a part of its area has a recess in which the indicated container with liquid for accumulating cold is placed. This container is made of elastic material with a volume reserve for expansion of the specified liquid when it passes from the liquid phase to the solid phase and is enclosed in a hard protective casing that is open from above and can fit to its inner surface. The body of the gravitational heat pipe in the evaporation zone is made of easily deformable metal and is curved along a helical line covering the indicated container with a protective casing in which it is enclosed, along its perimeter and height. Moreover, part of the gravitational heat pipe, which is its transport zone, passes vertically through the chamber for placing products and the soil layer above it until it connects to the part that is the condensation zone of the gravitational heat pipe.
Описанное выполнение зоны испарения и расположение ее с охватом емкости с жидкостью для аккумулирования холода снаружи обеспечивают эффективное охлаждение указанной жидкости. При этом изогнутый в виде винтовой линии (спиралевидный) корпус гравитационной трубы в зоне испарения одной частью своей поверхности обращен в сторону указанной емкости и контактирует с ее защитным кожухом, а остальной частью своей поверхности контактирует непосредственно с грунтом, являющимся источником тепла. Благодаря этому обеспечивается наибольший перепад температур между зонами испарения и конденсации и повышается эффективность теплопереноса. Заполнение указанной емкости жидкостью для аккумулирования холода может быть осуществлено после завершения строительства хранилища. Замена этой жидкости или ее удаление и последующее удаление самой емкости для ее замены могут быть осуществлены без проведения каких-либо земляных работ непосредственно через камеру хранилища и вход в нее. Жидкость может быть легко откачана или закачана в емкость, а емкость без жидкости представляет собой просто мешок, который может быть легко вынут или, наоборот, помещен в защитный кожух, находящийся в предназначенном для него углублении камеры. В процессе эксплуатации хранилища емкость, находящаяся в защитном кожухе, доступна сверху, и на нее непосредственно или на устанавливаемый над нею решетчатый настил могут быть помещены продукты, предназначенные для хранения на льду. Использование единственной тепловой трубы свидетельствует о простоте конструкции хранилища. При этом единственная находящаяся над поверхностью грунта ее часть - зона конденсации лишь незначительно ограничивает возможность использования территории над хранилищем по сравнению с минимумом такого ограничения, обусловленным обычно предусматриваемыми в конструкции хранилища трубами приточной и вытяжной вентиляции, тоже выходящими на поверхность. Ко всем частям гравитационной тепловой трубы, за исключением небольшого участка транспортной зоны, проходящего через слой грунта над камерой для размещения продуктов, имеется свободный доступ. Поэтому, с учетом выполнения наиболее сложной и ответственной ее части -зоны испарения - из легкодеформируемого металла, облегчены ремонт и замена гравитационной тепловой трубы.The described implementation of the evaporation zone and its location with the coverage of the tank with liquid for accumulating cold outside provide effective cooling of the specified liquid. In this case, the gravitational tube body curved in the form of a helix (spiral) in the evaporation zone, with one part of its surface facing the specified container and in contact with its protective casing, and the rest of its surface in direct contact with the soil, which is a heat source. This ensures the greatest temperature difference between the zones of evaporation and condensation and increases the efficiency of heat transfer. Filling the specified capacity with liquid for accumulating cold can be carried out after completion of the construction of the storage. The replacement of this liquid or its removal and the subsequent removal of the tank itself for its replacement can be carried out without any excavation work directly through the storage chamber and the entrance to it. The liquid can be easily pumped out or pumped into the container, and the container without liquid is just a bag that can be easily removed or, conversely, placed in a protective casing located in the chamber recess intended for it. During storage operation, the container located in the protective casing is accessible from above, and products intended for storage on ice can be placed on it directly or on the grating installed above it. The use of a single heat pipe indicates the simplicity of the storage design. Moreover, the only part of it located above the ground surface - the condensation zone only slightly limits the possibility of using the area above the storehouse in comparison with the minimum of such a restriction due to the supply and exhaust ventilation pipes usually provided for in the storehouse design, which also come to the surface. All parts of the gravitational heat pipe, with the exception of a small portion of the transport zone passing through a layer of soil above the chamber for placing products, are freely accessible. Therefore, taking into account the fulfillment of its most complex and critical part — the evaporation zone — from easily deformable metal, the repair and replacement of the gravitational heat pipe are facilitated.
Перечисленные факторы подтверждают достижение названного выше технического результата.These factors confirm the achievement of the above technical result.
В предпочтительном частном случае выполнения хранилища камера для размещения продуктов снабжена приточной и вытяжной вентиляцией. Кроме того, она может быть тепло- и гидроизолирована. В том числе, она может иметь гидроизоляцию по границе контакта жесткого защитного кожуха с полом этой камеры в верхней части указанного углубления, в котором размещена емкость с жидкостью для аккумулирования холода, заключенная в указанный кожух.In a preferred particular case of the storage, the food storage chamber is equipped with supply and exhaust ventilation. In addition, it can be thermally and waterproofed. Including, it can be waterproofed at the boundary of the contact of the hard protective casing with the floor of this chamber in the upper part of the specified recess, which houses a container with a liquid for accumulating cold, enclosed in the specified casing.
Хранилище может быть также снабжено решетчатым настилом, выполненным съемным с возможностью размещения над емкостью с жидкостью для аккумулирования холода. Данный настил может быть использован для размещения на нем продуктов, требующих особых условий хранения и поэтому располагаемых в максимальной близости к источнику холода. Настил может быть снят, и в этом случае продукты могут быть размешены непосредственно на поверхности емкости с жидкостью для аккумулирования холода, т.е. фактически на льду.The storage can also be equipped with a grating made removable with the possibility of placement above the tank with liquid to accumulate cold. This flooring can be used to place products on it that require special storage conditions and therefore are located in the closest proximity to the source of cold. The flooring can be removed, in which case the products can be placed directly on the surface of the liquid storage tank, i.e. actually on ice.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, на которых показаны:The invention is illustrated by drawings, which show:
- на фиг.1 - общий вид хранилища,- figure 1 is a General view of the storage,
- на фиг.2 - вид сверху емкости с жидкостью для аккумулирования холода, заключенной в защитный кожух и охватываемой вместе с ним спиралевидной зоной испарения гравитационной тепловой трубы,- figure 2 is a top view of a container with a liquid for accumulating cold, enclosed in a protective casing and covered with it by a spiral zone of evaporation of the gravitational heat pipe,
- на фиг.3 - поперечное сечение корпуса гравитационной тепловой трубы в зоне испарения.- figure 3 is a cross section of the body of a gravitational heat pipe in the evaporation zone.
Предлагаемое хранилище представляет собой (фиг.1) подземное сооружение, содержащее гидро- и теплоизолированную камеру 1 для размещения продуктов, имеющую контактирующие с грунтом 2 стены 3, пол и потолочное перекрытие с люком 4. Доступ к люку 4 в показанном на фиг.1 частном случае выполнения хранилища осуществляется через наклонный тамбур 5 с дверью 6 и лестницей 7, которая продолжается до пола камеры 1. Вместо наклонного тамбура с дверью может быть использована вертикальная шахта, имеющая вместо двери 6 горизонтальный люк на уровне поверхности грунта или пола того помещения, в подполье которого может быть размещено хранилище. Камера 1 снабжена приточной и вытяжной вентиляцией, обеспечиваемой, соответственно трубами 8 и 9, первая из которых немного не доходит до уровня пола камеры 1, а вторая опущена несколько ниже потолка.The proposed storage is (Fig. 1) an underground structure containing a hydro- and thermally insulated
Камера 1 на части площади пола (на фиг.1 - справа) имеет углубление, в котором установлен открытый сверху жесткий защитный кожух 10 с размещенной в нем емкостью 11 с жидкостью для аккумулирования холода. Жесткий защитный кожух 10 может быть выполнен из металла или прочной пластмассы. Емкость 11 может быть изготовлена из эластичного материала, например, из резины или пластика, позволяющего этой емкости при заполнении ее жидкостью для аккумулирования холода (обычной пресной водой или раствором соли, например поваренной, в воде) принимать форму, соответствующую форме защитного кожуха 10, плотно прилегая к его внутренней поверхности. При замерзании жидкости в емкости 11 эта емкость предохраняется от разрыва стенками жесткого защитного кожуха 10. Жесткий защитный кожух одновременно играет роль гидроизоляции, препятствующей проникновению влаги из грунта внутрь камеры 1. При сооружении хранилища выполняют также гидроизоляцию по границе 17 контакта жесткого защитного кожуха 10 с полом камеры для хранения продуктов в верхней части углубления, в котором размещена емкость с жидкостью для аккумулирования холода, заключенная в указанный кожух. Емкость 11 имеет горловину с герметично закрывающейся крышкой 12 (см. также фиг.2, на которой показан в укрупненном масштабе разрез секущей плоскостью A-A, показанной на фиг.1; позицией 18 на фиг.2 показаны складки "мешка" из эластичного материала, используемого в иллюстрируемом этой фигурой случае в качестве емкости 11 для аккумулирующей холод жидкости). Над емкостью 11 может быть установлен съемный решетчатый настил 13.The
Жесткий защитный кожух 10 с размещенной в нем емкостью 11 с жидкостью для аккумулирования холода охвачен по его периметру и высоте (по меньшей мере, до верхнего уровня жидкости в емкости 11) витками спиралевидного испарителя 14. Последний представляет собой трубку, выполненную из легкодеформируемого металла (например, алюминиевого сплава АД-00) с заглушенным нижним концом, продольная ось которой изогнута во винтовой линии. Эта трубка соединена (или выполнена как одно целое) с вертикальной трубой 15, переходящей в расположенную над поверхностью грунта и заглушенную сверху оребренную трубу 16. Названные герметично соединенные друг с другом части (испаритель 14, вертикальная труба 15 и продолжающая ее оребренная труба 16) образуют корпус гравитационной тепловой трубы, содержащий, соответственно, зону испарения, транспортную зону и зону конденсации. Корпус, имеющий указанные зоны, герметичен и в рабочем состоянии заправлен (частично заполнен) хладагентом (элементы, необходимые для заправки, на чертежах не показаны). В качестве хладагента предпочтительно использование одного из фреонов. Заправка хладагентом может осуществляться как на предприятии-изготовителе гравитационной тепловой трубы, так и непосредственно при строительстве хранилища. Выполнение зоны испарения или всей гравитационной тепловой трубы из легкодеформируемого металла позволяет транспортировать ее в компактно свернутом виде и придавать требуемую форму в процессе строительства хранилища, а также при ее замене и ремонте хранилища.A rigid
В процессе работы гравитационной тепловой трубы в составе конструкции предлагаемого хранилища в холодное время года, когда температура воздуха в зоне 16 конденсации ниже температуры грунта в зоне 14 испарения, в последней происходит испарение хладагента. На фиг.3, изображающей в укрупненном масштабе вертикальный разрез фрагмента / зоны испарения, показанного на фиг.1, видно, что в этой зоне жидкая фаза 19 хладагента занимает нижнюю часть просвета изогнутой по винтовой линии трубки 14, являющейся зоной испарения. Пар, образующийся в зоне испарения, показанный на фиг.3 изогнутыми стрелками, движется в верхней части 20 просвета трубки 14 по спиралевидной траектории, определяемой формой этой трубки, к транспортной зоне 15 и далее - в зону 16 конденсации. В этой зоне пары хладагента переходят в жидкую фазу. Жидкая фаза под действием силы тяжести стекает по вертикальной трубе 15, являющейся транспортной зоной, в зону испарения, после чего цикл повторяется.During the operation of the gravitational heat pipe as part of the design of the proposed storage facility in the cold season, when the air temperature in the
Более подробно процессы, происходящие при функционировании гравитационной тепловой трубы данного типа, рассмотрены в патенте РФ на полезную модель №108581 [7]. В предлагаемом изобретении такая тепловая труба используется в иных условиях, находясь во взаимодействии с жидкостью для аккумулирования холода, заполняющей предназначенную для нее емкость, при описанном выше их специфическом взаимном расположении, и влияет на достижение названных выше видов технического результата только совместно с признаками, характеризующими наличие такой емкости, ее выполнение и упомянутое взаимное расположение.In more detail, the processes that occur during the functioning of a gravitational heat pipe of this type are considered in the patent of the Russian Federation for utility model No. 108581 [7]. In the present invention, such a heat pipe is used in other conditions, in interaction with a liquid for accumulating cold, filling the container intended for it, with their specific relative position described above, and affects the achievement of the above types of technical result only in conjunction with the features characterizing the presence of such a capacity, its implementation and the mentioned relative position.
Объем заправки хладагентом гравитационной тепловой трубы с зонами 14, 15, 16 подбирается так, чтобы не допустить пересыхания потока конденсата, движущегося из зоны конденсации 16 по транспортной зоне 15 в зону испарения 14. Возврат конденсата в зону испарения происходит во встречном потоке пара. При этом поток конденсата занимает небольшую часть поперечного сечения корпуса гравитационной тепловой трубы как в зоне испарения (это показано на фиг.3), так и в транспортной зоне и зоне конденсации. Поэтому поток пара практически беспрепятственно проходит из зоны испарения в зону конденсации через транспортную зону. Переносимое хладагентом из зоны испарения в зону конденсации тепло выделяется в окружающую среду радиатором, которым является оребрение трубы в зоне 16. Близкое расположение соседних витков спирали, образуемой изогнутой трубкой 14 в зоне испарения, окружающей находящуюся в кожухе 10 емкость 11, как показано на фиг.1, позволяет увеличить площадь теплообменной поверхности и получить большой теплосъем. В результате происходит охлаждение и замораживание жидкости в емкости 11. Охлажденная и замороженная жидкость в этой емкости становится аккумулятором холода, обеспечивающим в теплое время года дополнительное снижение температуры в камере 1, увеличивая разницу между нею и температурой воздуха над поверхностью грунта по сравнению с той разницей, которая имела бы место в силу естественных причин в подземном хранилище без применения гравитационной тепловой трубы. Охлаждающее действие жидкости, аккумулирующей холод, проявляется вследствие расходования тепла на плавление находящейся в твердой фазе жидкости (льда) и дальнейший подъем температуры растаявшего льда. Грунт, контактирующий с изогнутой трубкой 14 - зоной испарения гравитационной тепловой трубы, тоже охлаждается в холодный период года и играет роль дополнительного аккумулятора холода. Открытая сверху поверхность емкости 11 позволяет размещать требующие особых условий хранения продукты как непосредственно на этой поверхности (на льду), так и на съемном решетчатом настиле 13.The refrigerant charge volume of the gravitational heat pipe with
В теплое время года, когда температура воздуха над поверхностью грунта становится выше окружающей температуры в зоне испарения, циркуляция теплоносителя прекращается.In the warm season, when the air temperature above the soil surface becomes higher than the ambient temperature in the evaporation zone, the circulation of the coolant stops.
Эластичная емкость 11 легко может быть заменена в случае необходимости без каких-либо земляных работ непосредственно через люк 4. Аналогично может быть осуществлена замена наиболее ответственной - испарительной части 14 гравитационной тепловой трубы благодаря ее гибкости. Для этого достаточно отсоединить ее от вертикальной трубы 15, а после установки новой испарительной части - произвести герметичное соединение с трубой 15 и осуществить операции по заправке хладагентом.The
Предлагаемое хранилище может найти применение для хранения пищевых продуктов, преимущественно в бытовых условиях.The proposed storage may find application for the storage of food products, mainly in domestic conditions.
Источники информацииInformation sources
1. Патент СССР на изобретение №1566178, опубл. 23.05.1990.1. USSR patent for the invention No. 1566178, publ. 05/23/1990.
2. А. Абросимов, С. Залетаев. Охладители грунта. Конструкции и методы расчета. Изд. Palmarium Academic Publishing, 2012.2. A. Abrosimov, S. Zaletaev. Soil coolers. Designs and calculation methods. Ed. Palmarium Academic Publishing, 2012.
3. А.М. Горбов. Устройство погребов и лабазов. Москва, Изд. "ACT". 2007.3. A.M. Humps. The device of cellars and sheds. Moscow, ed. "ACT". 2007.
4. Патент РФ на полезную модель №101479, опубл. 20.01.2011.4. RF patent for utility model No. 101479, publ. 01/20/2011.
5. Патент РФ на изобретение №2023384, опубл. 30.11.1994.5. RF patent for the invention No. 2023384, publ. 11/30/1994.
6. Патент РФ на изобретение №2023383, опубл. 30.11.1994.6. RF patent for the invention No. 2023383, publ. 11/30/1994.
7. Патент РФ на полезную модель №108581, опубл. 20.09.2011.7. RF patent for utility model No. 108581, publ. 09/20/2011.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012123433/13A RU2495339C1 (en) | 2012-06-07 | 2012-06-07 | Storage reservoir for food products with cold accumulation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012123433/13A RU2495339C1 (en) | 2012-06-07 | 2012-06-07 | Storage reservoir for food products with cold accumulation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2495339C1 true RU2495339C1 (en) | 2013-10-10 |
Family
ID=49303065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012123433/13A RU2495339C1 (en) | 2012-06-07 | 2012-06-07 | Storage reservoir for food products with cold accumulation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2495339C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561745C1 (en) * | 2014-04-15 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | Food product storage with accumulation of cold |
RU2573880C1 (en) * | 2014-11-10 | 2016-01-27 | Валентина Николаевна Шоромова | Method of construction of household cellar |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2023381C1 (en) * | 1990-12-27 | 1994-11-30 | Петринский Владимир Петрович | Home storage for agriculture products |
RU2023384C1 (en) * | 1991-07-22 | 1994-11-30 | Дагестанский Политехнический Институт | Farm produce store |
RU2023383C1 (en) * | 1991-07-22 | 1994-11-30 | Дагестанский Политехнический Институт | Device for storing farm products |
RU2098937C1 (en) * | 1996-01-04 | 1997-12-20 | Ирина Владимировна Демина | Agricultural product domestic storage |
US5953866A (en) * | 1995-12-29 | 1999-09-21 | Poole; James Riley | Storm shelter |
US6308471B1 (en) * | 2000-05-17 | 2001-10-30 | Earlston Raynor | Underground below building bunker |
RU2201565C2 (en) * | 2000-10-31 | 2003-03-27 | Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства СО РАСХН | Winter cold storage |
-
2012
- 2012-06-07 RU RU2012123433/13A patent/RU2495339C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2023381C1 (en) * | 1990-12-27 | 1994-11-30 | Петринский Владимир Петрович | Home storage for agriculture products |
RU2023384C1 (en) * | 1991-07-22 | 1994-11-30 | Дагестанский Политехнический Институт | Farm produce store |
RU2023383C1 (en) * | 1991-07-22 | 1994-11-30 | Дагестанский Политехнический Институт | Device for storing farm products |
US5953866A (en) * | 1995-12-29 | 1999-09-21 | Poole; James Riley | Storm shelter |
RU2098937C1 (en) * | 1996-01-04 | 1997-12-20 | Ирина Владимировна Демина | Agricultural product domestic storage |
US6308471B1 (en) * | 2000-05-17 | 2001-10-30 | Earlston Raynor | Underground below building bunker |
RU2201565C2 (en) * | 2000-10-31 | 2003-03-27 | Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства СО РАСХН | Winter cold storage |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561745C1 (en) * | 2014-04-15 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | Food product storage with accumulation of cold |
RU2573880C1 (en) * | 2014-11-10 | 2016-01-27 | Валентина Николаевна Шоромова | Method of construction of household cellar |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9618253B2 (en) | Refrigeration apparatus | |
KR102327894B1 (en) | Defrosting device and refrigerator having the same | |
CN107621114A (en) | A kind of wind cooling refrigerator | |
RU121351U1 (en) | FOOD STORAGE | |
CN107567571B (en) | Cooling device | |
RU2495339C1 (en) | Storage reservoir for food products with cold accumulation | |
CN102549354A (en) | Thermal storage device and air conditioner provided with thermal storage device | |
RU2494320C1 (en) | Cellar with cold accumulator | |
ES2768756T3 (en) | Refrigeration and / or freezing apparatus | |
RU2561745C1 (en) | Food product storage with accumulation of cold | |
RU121352U1 (en) | CELLAR GLACIER | |
US9506684B2 (en) | Refrigerator appliance | |
JP2018048798A (en) | refrigerator | |
US2262405A (en) | Portable refrigerator | |
US9903621B1 (en) | Cooling system with thermal battery | |
ES2965458T3 (en) | Ventilation device | |
KR101065388B1 (en) | A device to store ice and food with the aid of nature. | |
CN102753912A (en) | Heat storage device,and air-conditioner provided with same | |
RU2384672C1 (en) | Cooled pile support for structures erected on permanently frozen soil | |
CN102753909B (en) | Heat storage device, and air conditioner provided with said heat storage device | |
RU2574494C1 (en) | Energy saving storage unit of agricultural products | |
RU2731573C2 (en) | Refrigerator and/or freezer | |
RU2651817C1 (en) | Storage for foodstuffs with accumulation of cold | |
CA1115264A (en) | Method and system for the compact storage of heat and coolness by phase change materials | |
RU2585480C2 (en) | Fixed refrigerator operating on renewable natural cold source |