ЕМКОСТЬ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ, ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ Российский патент 1994 года по МПК B65D88/74 

Изобретение относится к таре и может быть использовано для охлаждения, нагрева, хранения и транспортировки жидких продуктов, квашеных, моченых и соленых плодов и овощей.

Известен резервуар-охладитель молока стационарный, предназначенный для охлаждения и хранения молока. Основные узлы - каркас, ванна, мешалка, промывочное устройство [1].

Недостатками этого устройства являются плохая транспортабельность, высокая удельная материалоемкость;
большие теплопотери и высокий теплообмен хранимой продукции с окружающей средой при отсутствии теплорегулирующего узла в момент транспортировки;
затруднена эксплуатация, промывка и т.д. в условиях транспортировки.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является резервуар-охладитель молока ТОВ-1 СМФ. Резервуар-охладитель представляет собой емкость в виде ванны с двойными стенками, пространство между которыми заполнено хладонакопителем, снаружи стены обклеены пенополиуретаном. Емкость снабжена люком с затвором и трубкой для подвода и отвода молока. Пространство для хладонакопителя сообщено с водоохлаждающим агрегатом соединительными трубопроводами. Емкость снабжена мешалкой, приводимой электронасосом, и установлена на жесткие опоры [1].

Недостатками этого устройства являются большие удельная масса и материалоемкость, связанная с практически прямоугольной формой емкости, двойными стенками;
плохая устойчивость емкости к вибрациям, транспортировке, ударам;
относительно медленное охлаждение продукции;
большие теплопотери, что связано с большой удельной поверхностью емкости и отсутствием зеркального отражающего теплопокрытия;
емкостью очень трудно манипулировать, ее невозможно отодвигать, перемещать, наклонять, транспоpтировать на большие расстояния и т.д.;
емкость практически невозможно использовать для хранения других продуктов.

Цель изобретения - улучшение транспоpтабельности и других эксплуатационных параметров.

Это достигается тем, что в емкости для охлаждения, хранения и транспортировки жидких продуктов, включающей наружное ограждение, состоящее из внутренней и наружной стенки, пенопластового слоя, опоры, люка с затвором и трубкой для подвода жидкости, теплообменника с подводящим и отводящими трубопроводами, мешалку, стенки выполнены в виде сфер, наружная из которых покрыта зеркальной пленкой и снабжена эластичным кольцом, установленным в диаметральной плоскости с возможностью изменения положения, а теплообменник представлен расположенными снаружи на внутренней поверхности стенки, соединенными между собой в нижней точке сферы трубчатыми дугами, верхние торцы которых зафиксированы на горизонтальном трубчатом кольце, размещенном по кромке люка, разделенном перегородками на две половины, одна из которых сообщена с подводящим трубопроводом, а другая - с отводящим, при этом трубка для подвода жидкости в емкость оснащена разбрызгивателем, кроме того, наружное ограждение установлено на тележку с возможностью шарнирного вращения, снабжено опорами-подшипниками и фиксаторами своего собственного положения и емкости, а опоры изготовлены с возможностью изменения их длины.

Кроме того, верхняя поверхность тележки выполнена вогнутой и сферической, при этом опоры-подшипники снабжены корпусом и стойками, которые закреплены на тележке с возможностью поворота в вертикальной плоскости и фиксации их в верхнем и нижнем положении, а фиксаторы тележки наружного ограждения изготовлены в виде расположенных на верхней и нижней поверхностях тележки демпфирующих прокладок с присосками-углублениями и сквозными каналами, заполненными электропроводящим материалом, причем опоры емкости выполнены в виде полых съемных трубок, размещенных в гнездах, которые изготовлены в наружном ограждении, и оснащенных демпфирующими прокладками-присосками и обечайками с фиксаторами.

При этом дно внутренней полости снабжено приливом-противовесом из материала с высокой теплоемкостью, при этом мешалка зафиксирована неподвижно на приливе-противовесе.

Кроме того, трубка подвода жидкости перфорирована и снабжена упором, а разбрызгиватель выполнен в виде корпуса, размещенного на перфорированном конце подводящей трубки с возможностью вращения, и прикрепленных к нему трубок, концы которых изогнуты в горизонтальном и вертикальном направлениях, при этом выход трубок направлен под углом вверх на верхнюю часть внутренней стенки.

При этом затвор люка выполнен в виде эластичной пробки, размещенной в последнем между верхним и нижним дисками, которые соединены между собой винтами и снабжены зеркальными пленками, при этом на верхнем диске с помощью кронштейнов закреплен диск с перфорированным бортиком по кромке.

Кроме того, пенопластовый слой расположен между стенками, а трубчатые дуги теплообменников поверхностью, обращенной к наружной стенке, погружены в пенопласт.

Отличительные признаки предлагаемого технического решения в совокупности с известными обеспечивают достижение положительного эффекта, заключающегося в повышении транспортабельности емкости и улучшении ее эксплуатационных свойств, т. е. в снижении массы, удельной металлоемкости, повышении прочности, снижении теплопотерь, в облегчении манипуляций с емкостью, ее мойки, загрузки и опорожнения, обеспечении стабильности режима хранения жидкости. Это достигнуто благодаря предложенному выполнению наружного ограждения, теплообменника, тележки, опор, мешалки, затвора, разбрызгивателя жидкости. Благодаря предложенной совокупности признаков емкость обладает свойствами неопрокидывающегося герметичного передвижного термоса, являющегося одновременно градильней (охладителем), мешалкой, которые к тому же снабжены автоматическими фиксаторами на мягкой подушке.

Наиболее полно преимущества предлагаемого технического решения приведены при описании устройства в статике и работе.

На фиг. 1 представлена емкость вертикальный разрез; на фиг. 2 - опора в виде подшипника; на фиг. 3 - кинематическая схема вращения емкости на опорах-подшипниках тележки, когда стойки подшипников подняты вверх и подшипники взаимодействуют с наружным ограждением емкости; на фиг. 4 и 5 - схема фиксации емкости и тележки, а также принципиальная конструкция демпфирующих прокладок; на фиг. 6 - схема размещения теплообменников в виде вертикальных трубчатых дуг, соединения их с горизонтальным трубчатым кольцом, вид сверху, частичный разрез; на фиг. 7 - то же, вертикальный разрез; на фиг. 8 - то же, в аксонометрической проекции; на фиг. 9 - схема разбрызгивателя, частичный продольный вертикальный разрез; на фиг. 10 - то же, вид сверху; на фиг. 11 - изогнутый конец трубчатого элемента разбрызгивателя.

Емкость состоит из наружного ограждения, которое для уменьшения теплообмена и удельной металлоемкости (отношение массы к полезному объему) выполнено в виде внутренней 1 и наружной 2 стенок, которые изготовлены в виде сфер, и пространство между которыми заполнено пенопластом 3. При этом наружная стенка покрыта зеркальной пленкой 4 (например, из полиэтилена, ПВХ с зеркальным слоем или фольги). Для обеспечения уменьшения толщины стенок 1 и 2 и предотвращения их повреждения, а также зеркальной пленки 4 на последней снаружи в диаметральной плоскости установлено с возможностью перемещения по сферической поверхности эластичное кольцо 5.

Емкость снабжена теплообменниками, которые для снижения ее массы выполнены в виде трубчатых вертикальных дуг 6, соединенных между собой внизу сферы, и закреплены на внутренней стенке 2 под пенопластом 3. При этом верхние торцы этих трубчатых дуг 6 соединены с трубчатым кольцом 7, которое сообщено с трубопроводами 8 и 9 для подвода и отвода хладагента или теплоносителя, снабженными кранами 10 и 11.

Емкость снабжена люком с затвором, который для упрощения герметизации и снижения теплообмена выполнен в виде эластичной пробки 12, размещенной в люке между нижним 13 и верхним 14 дисками, которые соединены между собой винтами 15. При этом между пробкой 12 и верхним диском 14, а также на последнем закреплены зеркальные пленки 16 и 17.

Затвор снабжен трубкой 18 для подвода и отвода хранимой жидкости. Трубка снабжена краном 19 и манометром 20. Для обеспечения быстрого охлаждения жидкости трубка 18 снабжена разбрызгивателем 21 для распыления ее на внутреннюю стенку.

С целью обеспечения возможности надежного крепления емкостей друг на друге без дополнительного крепежа на верхнем диске 14 затвора с помощью кронштейнов 22 закреплен диск 23 с бортиком 24. В последнем для выпуска осадков выполнены отверстия 25.

Емкость снабжена мешалкой 26 и опорами 27.

Для упрощения эксплуатации, облегчения и крепления ее на площадке или в транспоpтном средстве, перемешивания жидкости, мойки и т.д. емкость установлена на тележку 28, верхняя поверхность которой выполнена вогнутой и сферической, а нижняя - плоской, причем на верхней и нижней поверхностях закреплены фильтрующие прокладки 29 и 30. Тележка 28 снабжена опорами, которые выполнены в виде сферических подшипников 31. При этом опоры 27 изготовлены в виде полых трубчатых элементов, размещенных в гнездах, выполненных в наружном ограждении емкости с возможностью продольного перемещения на опорах 27, на которых с возможностью перемещения по их поверхности закреплены демпфирующие прокладки-присоски 32 и обечайки 33 с фиксаторами 34 в виде винтов. Для повышения устойчивости емкости, а также для замедления изменения температуры жидкости, обеспечения ее перемешивания на дне емкости выполнен прилив 35 в виде тела с плоской верхней поверхностью, причем прилив 35 выполнен из материала, обладающего высокой теплоемкостью и удельной массой (чугун, керамика, сталь и т.д.). Опоры-подшипники 31 размещены в корпусах 36 на стойках 37, которые закреплены с помощью осей 38 в кронштейнах 39, снабженных фиксаторами 40 и зафиксированных на тележке 28. При этом стойки 37 закреплены с возможностью поворота в вертикальной плоскости и снабжены головками-упорами 41 для ключа 42 (фиг. 1-4). При этом для упрощения перемешивания жидкости и мойки емкости мешалка 26 выполнена в виде жестко зафиксированного винта-пропеллера (фиг. 1, 3, 7 и 8).

Для обеспечения автоматической фиксации емкости или тележки 28 на площадке или в транспортном средстве в эластичных демпфирующих прокладках 29 и 30 выполнены углубления-присоски. Кроме того, для автоматического заземления емкости с целью предотвращения образования статического электрозаряда в ней в прокладках 29 и 30 выполнены каналы 45 и 46, заполненные электропроводящим материалом, например пористым поролоном, смоченным электролитом, металлизированной резиной и т.д. (фиг. 5).

Для обеспечения быстрого нагрева или охлаждения жидкости и эффективного использования теплоносителями хладагента трубчатое кольцо 7, к которому подсоединены вертикальные трубчатые дуги 6 и трубопроводы 8 и 9 с кранами 10 и 11, размещено в самой верхней части наружного ограждения, т.е. коаксиально люку, и разделено на две половины двумя перегородками 47 и 48, расположенными между подводящим 8 и отводящим 9 трубопроводами (фиг. 6, 7 и 8).

Для ускорения охлаждения или нагрева жидкости, подаваемой в емкость, разбрызгиватель 21 выполнен в виде размещенного на трубке 18 с возможностью вращения корпуса 49 с уплотнительными внутренними выступами 50, закрепленного на торцевом упоре 51 трубки 18, причем в последней выполнены отверстия 51, выходящие в полость корпуса 49. На корпусе 49 в горизонтальной плоскости размещены трубки 52 и 53, концы которых изогнуты в горизонтальном и вертикальном направлениях, т.е. направлены под углом к горизонтальной плоскости с выходом в сторону верхней части внутренней стенки 1 емкости. Разбрызгиватель 21 может быть выполнен из пластмассы, нержавеющей стали, алюминия и т.д. (фиг. 1, 9, 10 и 11).

Работает устройство следующим образом.

Порожняя емкость снимается с транспортного средства и устанавливается на площадку так, чтобы тележка 28 опиралась на подшипники 31. После этого емкость перемещается на тележке 28 к источнику хладагента или теплоносителя (вода или воздух, охлажденные или нагретые), который подается в трубопровод 8. Хладагент или теплоноситель поступает на первую половину трубчатого кольца 7. Поскольку последнее разделено перегородками 47 и 48, то хладагент или теплоноситель поступает в вертикальные трубчатые дуги 6 и проходит не напрямую к отводящему трубопроводу 9, а вокруг внутренней стенки 1, охлаждая или нагревая ее при этом. Отработанный хладагент или теплоноситель отводится через трубопровод 9 к его источнику (фиг. 1, 6, 7, 8).

В трубку 18 подается хранимый жидкий продукт (молоко, вода, напиток и т. д. ), который вытекает из трубки 18 через отверстие 51 в ней, попадает в полость корпуса 49 разбрызгивателя 21 и выбрасывается из трубок 52 и 53. Поскольку концы 54 изогнуты и направлены в сторону и вверх, то создается реактивная сила, в результате корпус 49 с трубками 52 и 53 вращаются, а жидкий продукт разбрызгивается по внутренней холодной (или нагретой) стенке 1, причем этот жидкий продукт напыляется на верхнюю часть внутренней стенки 1, стекая по последней вниз, он охлаждается или нагревается (фиг. 1, 9, 10, 11).

После заполнения емкость на тележке 28 перемещается в место хранения или транспортное средство, при этом стойки 37 с корпусами 36 и подшипниками 31 поворачиваются в горизонтальное положение (фиг. 4). В результате тележка 28 опускается демпфирующей прокладкой 30 на поверхность транспортного средства или площадки. Поскольку прокладка 30 снабжена углублениями-присосками 44, то она надежно фиксирует тележку в неподвижном положении. В свою очередь таким же образом фиксируется емкость на тележке 28 с помощью сферической демпфирующей прокладки 29 с углублениями-присосками 43. Одновременно с этим опускаются опоры 27, на которых обечайки 33 и демпфирующие прокладки-присоски 32 подняты так, чтобы они были прижаты к зеркальной пленке емкости. В таком положении обечайки 33 и прокладки-присоски 32 фиксируются фиксаторами 34.

Следует отметить, что наружное ограждение во всех случаях надежно заземлено, что предотвращает накапливание в нем электростатического заряда. Это обеспечивается тем, что емкость контактирует с металлической тележкой и площадкой транспортного средства или хранилища через электропроводящий материал, помещенный в каналы 45 и 46 прокладок 29 и 30 (фиг. 4, 5). Дополнительно заземление проходит через опоры 27, т.к. верхние их концы касаются стенок гнезд, выполненных в наружном ограждении (фиг. 4).

При транспортировке вибрации и удары хорошо поглощаются демпфирующими прокладками 29, 30 и прокладками-присосками 32. При этом амортизирующий эффект демпфирующих прокладок увеличивается благодаря наличию углублений-присосок 43 и 44, которые одновременно предотвращают самопроизвольные перемещения емкости по транспортному средству.

Прилив - противовес 35 улучшает фиксацию емкости в вертикальном положении, этому же способствует и установка ее на сферическую поверхность прокладки 29.

Наличие демпфирующего эластичного кольца 5, перемещаемого по поверхности зеркальной пленки 4, позволяет изолировать емкости одна от другой, т. е. полностью исключить их повреждение даже при выполнении наружной стенки 2 из тонкой пластмассы.

Все сказанное выше позволяет уменьшить толщину стенок 1 и 2, снизить массу емкости без ухудшения ее прочностных эксплуатационных свойств. Снижение массы облегчает манипулирование емкостью. Прочность емкости повышается благодаря сферической форме наружного ограждения, а также благодаря тому, что трубчатые дуги 6 и кольцо 7 образуют жесткий каркас, что позволяет уменьшить толщину стенки. Последнее одновременно способствует более быстрому охлаждению или нагреву заливаемой жидкости.

При транспортировке и хранении жидкий продукт надежно теплоизолирован, что предотвращает изменение его температуры. Этому способствуют как наличие слоя пенопласта 3, так и зеркальные пленки 4, 16 и 17 на наружном ограждении и затворе люка, тем более что последний выполнен в виде эластичной резиновой пробки 12, плохо проводящей тепло. Кроме того, изменению температуры жидкости препятствует и наличие прилива - противовеса 35, который является накопителем тепла или холода. Накопление в нем тепла или холода ускоряется благодаря тому, что все трубчатые дуги 6 соединяются одна с другой в нижней части сферы, образуя под приливом - противовесом 35 густую теплообменную сеть. Следует отметить, что теплообмен с окружающей средой резко уменьшается благодаря тому, что трубчатые дуги одной стороной прилегают к охлаждаемой поверхности, а с другой теплоизолированы.

Для транспортировки или хранения емкости могут устанавливаться одна на другую, для этого тележка 28 вышеустанавливаемой емкости размещается на диске 23 с бортиком 24, который увеличивает надежность крепления. При этом наличие в бортиках 24 отверстий 25 способствует вытеснению воздуха и улучшает работу углублений-присосок 44 нижней прокладки 30 тележки 28. Кроме того, отверстия 25 предотвращают накопление осадков на диске 23 и образование на нем льда.

Поскольку диск 23 установлен на кронштейнах 22, то обеспечивает хороший доступ к манометру 20 и крану 19 подводящей трубки 18. Кронштейны 22 предотвращают также повреждение последних.

Перед опорожнением емкости открывается кран для выпуска паров, трубка 18 заглубляется в жидкость. В случае возможности образования осадка с помощью ключа 42, устанавливаемого на головке-упоре 41, стойка 37 с корпусом 36 и опорой-подшипником 31 поворачивается вверх на оси 38, закрепленной в кронштейнах 39, зафиксированных на тележке 28.

В таком верхнем положении стойки37 всех подшипников 31 фиксируются фиксаторами 40 (фиг. 2 ). При этом емкость опирается на подшипники 31, и тележка 28 фиксируется неподвижно углублениями-присосками 44 нижней прокладки 30. После этого опоры 27 заглубляются в гнезда и удерживаются в приподнятом положении прокладками-присосками 32, в результате опоры превращаются в ручки и ограничители опрокидывания емкости, с помощью которых обеспечивается вращение емкости на подшипниках 31 (фиг. 3). Поскольку мешалка 26 закреплена неподвижно, то она вращается вместе с емкостью, что обеспечивает перемешивание жидкого продукта. Таким же образом осуществляется мойка емкости. Указанные операции можно осуществить и покачиванием емкости в вертикальных плоскостях. Поскольку поверхность прилива - противовеса 35 выполнена плоской, то происходит перемешивание жидкости. Наличие прилива - противовеса 35 предотвращает самопроизвольное опрокидывание емкости (фиг. 3). После этого можно начать откачивание жидкого продукта через трубку 18, при этом жидкость поступает через разбрызгиватель 21, который частично вращается, что улучшает перемешивание продукта.

Для очистки емкости или слива загустевшего продукта открывается люк, для чего ослабляются винты 15, пробка 12 при этом сужается и вынимается вместе с дисками 13 и 14, трубкой 18 и разбрызгивателем 21. Затем емкость поднимается над прокладкой 29 тележки 28 с помощью подшипников 31. Одна или две опоры 27 снимаются. Опираясь на последние, емкость легко наклоняется, и продукт, находящийся в ней, удаляют через открытый люк. При этом также исключается опрокидывание емкости вниз люком, так как вес прилива - противовеса стремится вернуть емкость в положение вверх люком. Емкость благодаря наличию люка может быть использована для хранения квашеной капусты, соленых огурцов и т.д.

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемая емкость обладает лучшими эксплуатационными свойствами, т.е. обеспечивает более стабильный температурный режим хранения жидкости, быстрое ее охлаждение или нагрев; кроме того, емкость удобнее в нагрузке, разгрузке, транспортировке, заполнении, охлаждении, мойке, не требует специального крепежа.

Использование: избретение к таре и может быть использовано для охлаждения, нагрева, хранения и транспортировки жидких продуктов. Сущность изобретения: емкость включает корпус с наружным ограждением опоры, люк с затвором и трубкой для подвода жидких продуктов, теплообменники с подводящими и отводящими трубопроводами. Она снабжена тележкой для установки на ней с возможностью вращения ограждения, стенки ограждения выполнены в виде сфер, наружная стенка покрыта зеркальной пленкой, ограждение снабжено эластичным кольцом, установленным на его наружной стенке в диаметральной плоскости с возможностью изменения положения кольца. Каждый теплообменник образован расположенными снаружи на внутренней стенке ограждения соединенными между собой в нижней точке сферы трубчатыми дугами, верхние торцы которых закреплены посредством горизонтального трубчатого кольца, размещенного по кромке люка, а люк разделен посредством перегородки на две полости, одна из которых сообщена с подводящим трубопроводом, а другая - с отводящим, трубка для подвода жидких продуктов снабжена разбрызгивателем. 5 з.п.ф-лы, 11 ил.

1. ЕМКОСТЬ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ, ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ, включающая корпус с наружным ограждением, состоящим из внутренней и наружной стенок и пенопластового слоя, опоры, люк с затвором и трубкой для подвода жидких продуктов, теплообменник с подводящим и отводящим трубопроводами и расположенную в корпусе мешалку, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных параметров, она снабжена тележкой для установки на ней с возможностью шарнирного вращения ограждения, имеющей опоры-подшипники и фиксаторы своего собственного положения и емкости, опоры выполнены с возможностью изменения их длины, стенки ограждения выполнены в виде сфер, наружная из которых покрыта зеркальной пленкой, ограждение снабжено эластичным кольцом, установленным на его наружной стенке в диаметральной плоскости с возможностью изменения положения кольца, а каждый теплообменник образован расположенными снаружи на внутренней стенке ограждения соединенными между собой в нижней точке сферы трубчатыми дугами, верхние торцы которых закреплены посредством горизонтального трубчатого кольца, размещенного по кромке люка, последний разделен посредством перегородки на две половины, одна из которых сообщена с подводящим трубопроводом, а другая - с отводящим, при этом трубка для подвода жидких продуктов снабжена разбрызгивателем. 2. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что верхняя поверхность тележки выполнена вогнутой и сферической, каждая опора-подшипник снабжена корпусом и стойками, закрепленными на тележке с возможностью поворота в вертикальной плоскости и фиксации их в верхнем и нижнем положениях, а каждый фиксатор тележки и наружного ограждения изготовлен в виде укрепленных на верхней и нижней поверхностях тележки демпфирующих прокладок с присосками, имеющими углубления и сквозные каналы, заполненные электропроводящим материалом, каждая опора емкости выполнена в виде полых съемных трубок, в наружном ограждении выполнены гнезда, оснащенные демпфирующими прокладками-присосками и обечайками с фиксаторами для размещения и крепления в них полых съемных трубок. 3. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена размещенным на днище внутренней полости приливом-противовесом из материала с высокой теплоемкостью, а мешалка зафиксирована неподвижно на приливе-противовесе. 4. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что концевой участок трубки подвода жидких продуктов выполнен перфорированным и снабжен упором, а разбрызгиватель представляет собой размещенный на перфорированном конце трубки подвода с возможностью вращения корпус с прикрепленными к нему трубками, концы которых выполнены изогнутыми в горизонтальном и вертикальном направлениях, при этом выходной участок каждой трубки направлен под углом вверх на верхнюю часть внутренней стенки. 5. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что затвор люка образован эластичной пробкой, размещенной между верхним и нижним дисками, соединенными между собой винтами и покрытыми зеркальными пленками, при этом на верхнем диске посредством кронштейнов закреплен дополнительный диск с перфорированным бортиком по его кромке. 6. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что пенопластовый слой расположен между стенками, а трубчатые дуги теплообменников поверхностью, обращенной к наружной стенке, размещены в пенопластовом слое.