ПЕРЕНОСНОЙ ХОЛОДИЛЬНИК И СПОСОБ ЕГО РАБОТЫ Российский патент 1995 года по МПК F25D3/08 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к переносным холодильникам, используемым для охлаждения, хранения и транспортировки скоропортящихся продуктов и медицинских препаратов.

Известен переносной холодильник [1] содержащий теплоизолированный корпус и крышку, в которой размещены вентилятор и термоэлектрическая батарея. При включении такого холодильника в электрическую сеть на одном из спаев термоэлектрической батареи вырабатывается холод, который переносится в холодильную камеру путем принудительной циркуляции воздуха, осуществляемой встроенным вентилятором.

Недостаток известного переносного холодильника заключается в отсутствии стабильной температуры охлажденных продуктов при отключении холодильника от электрической сети.

Этот недостаток частично устранен в переносном холодильнике [2] содержащем теплоизолированный корпус с крышкой, внутри которого предусмотрены ложементы и место для размещения емкости с отвержденным хладагентом, имеющей тепловой контакт с транспортируемыми продуктами. Поддержание заданного температурного уровня в процессе транспортирования охлажденных продуктов осуществляется за счет плавления ранее запасенного хладагента. После использования запасенного в переносном холодильнике отвержденного хладагента емкость с хладагентом извлекают из переносного холодильника и помещают в специальный холодильник, где проводят отверждение хладагента, после чего емкость с отвержденным хладагентом вновь устанавливают в переносной холодильник.

Эта конструкция наиболее близка к предлагаемому изобретению и поэтому принята за прототип.

Недостатком известного переносного холодильника являются его низкие эксплуатационные качества, проявляющиеся в необходимости иметь дополнительное холодильное оборудование для отверждения хладагента в емкостях перед установкой их в переносной холодильник, а также в нерациональной потере отвержденного хладагента в процессе доставки переносного холодильника к пункту загрузки его продуктами, не оборудованному холодильной установкой для отверждения хладагента.

Известен способ работы переносного холодильника [1] заключающийся в том, что холод вырабатывают на одном из спаев термоэлектрической батареи при ее включении в электрическую сеть, а охлаждение транспортируемых продуктов осуществляют путем принудительной циркуляции воздуха между холодным спаем термоэлектрической батареи и транспортируемыми продуктами, организуемой с помощью встроенного вентилятора.

Недостаток известного способа работы переносного холодильника заключается в нестабильности температуры охлаждения продуктов, что приводит к потере их качества при отключении холодильника от электрической сети.

Известен способ работы переносного холодильника [2] принятый за прототип, включающий подготовку холодильника к работе, заключающуюся в резеpвировании холода путем размещения емкости с отвержденным хладагентом во внутренней полости холодильника с продуктами и поддержания заданного температурного уровня в процессе транспортировки охлажденных продуктов за счет плавления хладагента. По завершении плавления хладагента емкость с хладагентом извлекают из переносного холодильника и производят ее перезарядку путем размещения ее в специальном холодильном оборудовании и выдержки в течение определенного времени при заданной температуре до полного отверждения хладагента, находящегося в емкости, после чего емкость с отвержденным хладагентом вновь устанавливают в переносной холодильник.

Недостатком известного способа является сложность и дороговизна технологического оборудования, необходимого для отверждения хладагента, что ограничивает возможность его установки в местах сбора и загрузки скоропортящихся продуктов. Кроме того, возникают неизбежные потери отвержденного хладагента в процессе доставки переносного холодильника к пункту загрузки его продуктами.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание переносного холодильника с улучшенными эксплуатационными качествами путем исключения потерь хладагента в процессе доставки холодильника к пункту загрузки его продуктами, исключения технологического оборудования, используемого для отверждения резервируемого хладагента, обеспечение эффективного расходования хладагента в процессе работы холодильника.

Для решения поставленной задачи известный переносной холодильник, содержащий теплоизолированный корпус с крышкой и отсеками для продуктов, емкость с хладагентом, дополнительно снабжен термосорбционным компрессором, сообщенным с емкостью трубопроводом с запорно-регулирующим клапаном, термометром для контроля температуры емкости с хладагентом.

Для решения поставленной задачи в известном способе работы переносного холодильника, включающем этап подготовки холодильника к хранению охлаждаемых продуктов и этап охлаждения полости корпуса в процессе их транспортирования, на этапе подготовки осуществляют регенерацию сорбента термосорбционного компрессора, перенос паров при повышенном давлении в сообщенную с компрессором емкость, конденсацию их и накопление в ней жидкого хладагента при повышенном давлении, а на этапе охлаждения производят снижение давления пара над жидким хладагентом в емкости для его кипения с отводом тепла из корпуса и одновременное поглощение паров хладагента низкого давления в адсорбере термосорбционного компрессора, причем начало и окончание этапа охлаждения осуществляют путем подачи команды на открытие или закрытие клапана на трубопроводе, соединяющем емкость с компрессором, при этом заданный уровень охлаждения обеспечивают путем поддержания соответствующего давления паров над зарезервированным в емкости жидким хладагентом.

На фиг.1 представлен общий вид переносного холодильника; на фиг.2 положение компрессора и емкости в процессе подготовки холодильника к работе; на фиг.3 разрез А-А фиг.1 (устройство крышки переносного холодильника). Для лучшего понимания компрессор и емкость с хладагентом на фиг.2 условно разнесены.

Переносной холодильник содержит теплоизолированный корпус 1, отсеки 2 для размещения транспортируемых продуктов, теплоизолированную крышку 3 корпуса 1, ремень для переноски 4. На внутренней и наружных поверхностях крышки 3 предусмотрены защелки для закрепления емкости 5 с хладагентом и термосорбционного компрессора 6, соответственно. Кроме того, на наружной поверхности крышки 3 предусмотрено углубление 7 для укладки электропроводящего шнура 8 нагревательных элементов и размещения управляющего органа 9, дроссельного вентиля 10 и термометра 11, которое закрывается прозрачным колпаком 12.

Термосорбционный компрессор 6 выполнен в виде плоской кассеты, во внутренней полости которой размещены сорбент 13 и нагревательные элементы 14, и имеет гидравлическую связь с емкостью 5 посредством гибкого трубопровода 15, на котором установлен дроссельный вентиль 10. Емкость 5 с хладагентами выполнена также в виде плоской кассеты с развитой поверхностью теплообмена и имеет тепловой контакт с отсеками 2, изготовленными из материала с высоким коэффициентом теплопроводности.

Работа переносного холодильника, включающая подготовку холодильника к работе и охлаждение продуктов в процессе их транспортировки, осуществляется следующим образом.

Для подготовки переносного холодильника к работе открывают верхнюю крышку 3 вместе с расположенным на ней малогабаритным термосорбционным компрессором 6 и емкостью 5, соединительным трубопроводом 15, дроссельным вентилем 10 и термометром 11. Затем открывают вентиль 10 и производят разогрев сорбента 13 малогабаритного термосорбционного компрессора 6, например путем включения электропроводящего шнура 8 нагревательных элементов в сеть бытового электроснабжения. При необходимости переносной холодильник может быть закрыт в это время технологической крышкой. По мере разогрева сорбента термосорбционного компрессора пары хладагента, например аммиака, десорбируются из него и при повышенном давлении по соединительному трубопроводу при открытом вентиле 10 поступают в емкость 5, а тепло конденсации отводится в окружающую среду развитой поверхностью теплообмена емкости 5. Температуру хладагента в емкости 5 контролируют по термометру 11.

После завершения регенерации сорбента малогабаритного термосорбционного компрессора 6 поступление хладагента в емкость 5 прекращают, что приводит к выравниванию температуры хладагента в емкости 5 с температурой окружающей среды, закрывают вентиль 10 и прекращают нагрев сорбента. После охлаждения хладагента в емкость 5 до температуры окружающей среды верхнюю крышку 3 вместе с термосорбционным компрессором 6, емкостью 5, соединительным трубопроводом 15, дроссельным вентилем 10 и термометром 11 устанавливают на корпусе 1. На этом этап подготовки переносного холодильника к работе закончен. Следует отметить, что разогрев сорбента термосорбционного компрессора, помимо электронагрева, может быть произведен любым источником тепла, а для отвода тепла конденсирующего хладагента может быть использована, например, проточная вода.

Предложенный способ подготовки переносного холодильника к работе и его устройство позволяют исключить дополнительное технологическое оборудование для отверждения резервируемого хладагента, исключить потери хладагента при транспортировке переносного холодильника к пункту загрузки его продуктами, обеспечить контроль этого процесса, существенно улучшая тем самым его эксплуатационные качества.

Работа переносного холодильника в режиме охлаждения и транспортировки продуктов осуществляется следующим образом.

После размещения продуктов в отсеках 2, закрывают верхнюю крышку 3 и открывают дроссельный вентиль 10 с помощью управляющего органа 9. Соединенный таким образом малогабаритный термосорбционный компрессор 6 с емкостью 5 начинает поглощать пары хладагента, что приводит к снижению давления пара над хладагентом и его кипению при пониженной температуре, значение которой контролируется по термометру 11. Благодаря наличию теплового контакта между емкостью 5 и отсеками 2, а также за счет развитой поверхности теплообмена обеспечивается эффективное охлаждение продуктов, размещенных в отсеках 2.

Изменяя проходное сечение дроссельного вентиля 10 с помощью управляющего органа 9, осуществляют изменение величины давления пара над хладагентом в емкости 5, обеспечивая тем самым достижение требуемого значения температуры охлаждения транспортируемых продуктов. Контроль за температурой в переносном холодильнике осуществляется визуально по термометру 11 через прозрачный колпак 12. Момент полного расходования хладагента в емкости 5, а следовательно, и прекращение холодильного действия отмечается по росту температуры внутри переносного холодильника и контролируется по термометру 11. Для возобновления охлаждения необходимо вновь снять крышку 3 и выполнить регенерацию сорбента малогабаритного термосорбционного компрессора 6.

Использование: в холодильной технике при охлаждении, хранении и транспортировке скоропортящихся продуктов в переносных холодильниках. Сущность: переносной холодильник содержит теплоизолированный корпус с крышкой и отсеками для продуктов, емкость с хладагентом, термосорбционный компрессор, сообщенный с емкостью трубопроводом с запорно-регулирующим клапаном и термометром. Способ работы холодильника предусматривает этап подготовки его к хранению охлажденных продуктов и этап охлаждения полости корпуса в процессе их транспортирования. На первом этапе регенерируют сорбент компрессора и переносят пары при повышенном давлении в емкость, конденсируют их и накапливают в ней жидкий хладагент при повышенном давлении. На втором этапе снижают давление пара над жидким хладагентом в емкость для его кипения с отводом тепла из корпуса и одновременно поглощают пары хладагента низкого давления в абсорбере компрессора. Заданный уровень охлаждения обеспечивают путем поддержания соответствующего давления паров над жидким хладагентом в емкости. 2 с. п. ф-лы, 3 ил.

1. Переносный холодильник, содержащий теплоизолированный корпус с крышкой и отсеками для продуктов, емкость с хладагентом, отличающийся тем, что он снабжен термосорбционным компрессором, сообщенным с емкостью трубопроводом с запорно-регулирующим клапаном и термометром для контроля температуры емкости с хладагентом. 2. Способ работы переносного холодильника, включающий этап подготовки холодильника к хранению охлажденных продуктов и этап охлаждения полости корпуса в процессе их транспортирования, отличающийся тем, что на этапе подготовки осуществляют регенерацию сорбента термосорбционного компрессора, перенос паров при повышении давлении в сообщенную с компрессором емкость, конденсацию их и накопление в ней жидкого хладагента при повышенном давлении, а на этапе охлаждения производят снижение давления пара над жидким хладагентом в емкости для его кипения с отводом тепла из корпуса и одновременное поглощение паров хладагента низкого давления в абсорбере термосорбционного компрессора, причем начало и окончание этапа охлаждения осуществляют путем подачи команды на открытие или закрытие клапана на трубопроводе, соединяющем емкость с компрессором, при этом заданный уровень охлаждения обеспечивают путем поддержания соответствующего давления паров над зарезервированным в емкости жидким хладагентом.