ХОЛОДИЛЬНИК ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 2007 года по МПК F25D13/00 E04B1/74 

Изобретение относится к холодильной технике, используемой для хранения продуктов, а именно к холодильникам, и может быть использовано при строительстве и реконструкции холодильников для пищевых продуктов.

Известен холодильник для хранения пищевых продуктов, содержащий холодильные камеры, образованные наружными и внутренними ограждениями, снабженные съемными экранами из гибкого материала, размещенными вдоль внутренних поверхностей наружных ограждений, и приборы охлаждения [SU №579507, кл. F 25 D 13/00, 05.11.77].

Однако холодильник с такими съемными экранами из гибкого материала не обеспечивает достаточно эффективно снижение усушки пищевых продуктов из-за низкой отражающей способности гибкого материала.

Известен холодильник для пищевых продуктов, содержащий холодильные камеры, образованные наружными и внутренними ограждениями и снабженные экранами из гибкого материала, размещенными вдоль внутренних поверхностей наружных ограждений, при этом гибкий материал съемных экранов содержит скрепленные между собой слои волокнистой основы, слой металлизированной полимерной пленки, при этом экраны выполнены с возможностью прилегания к внутренней поверхности стен и дополнительно к потолку всех холодильных камер, и приборы охлаждения [RU №2149327, кл. F 25 D 13/00, 05.10.99].

Однако в процессе эксплуатации возможно увлажнение волокнистой основы из натуральных органических волокон, повышение теплопроводности, что ведет к снижению эффективности применения этих экранов.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является холодильник для хранения пищевых продуктов, содержащий холодильные камеры, образованные наружными и внутренними ограждениями, снабженными съемными экранами из гибкого материала, размещенными на внутренней поверхности стен и на потолке холодильных камер, и приборы охлаждения, при этом гибкий материал съемных экранов содержит прочно скрепленные между собой внутренний влагопроницаемый слой в виде полимерной пленки, промежуточный изоляционный армирующий слой, выполненный из полых или пористых волокон, и обращенный в камеру наружный теплоотражающий влагонепроницаемый слой в виде металлизированной полимерной пленки, причем все слои прочно скреплены между собой [RU №2160878, кл. F 25 D 13/00, 25.04.2000].

Однако при размещении теплоотражающего покрытия, обращенного в камеру, парциальное давление водяного пара () в теплоизоляционном слое становится выше давления насыщенного водяного пара (), в результате происходит конденсация водяного пара в ограждающей конструкции, включающей один или несколько слоев теплоизоляционного материала. Это приводит к повышению температуры в охлаждаемом помещении и нарушению относительной влажности воздуха, что вызывает возрастание усушки продукта и интенсивное инееобразование приборов охлаждения, а это, в свою очередь, приводит к увеличению термического сопротивления.

Предложенное изобретение направлено на решение технической задачи, заключающейся в создании условий для хранения пищевых продуктов в холодильниках, которые позволяют максимально снизить влияние потоков радиационной теплоты на продукт и практически исключить усушку замороженных продуктов (мяса).

Технический результат, заключающийся в устранении указанных недостатков в холодильнике для хранения пищевых продуктов, содержащем холодильные камеры, оборудованные наружными и внутренними ограждениями и снабженные съемными экранами, размещенными вдоль стен и потолка холодильных камер, и приборы охлаждения, достигается тем, что он снабжен теплоотражающим покрытием, размещенным по всей поверхности стен и потолка холодильной камеры, а экраны жестко установлены на некотором расстоянии от внутренней поверхности стен и потолка, закреплены с помощью деревянных брусов и представляют собой тонкостенные монтажные плиты, покрытые теплоотражающим покрытием со стороны внутренних поверхностей стен и потолка холодильника.

Холодильник дополнительно снабжен экранами, установленными с возможностью создания воздушной прослойки между экранами, а теплоотражающее покрытие обращено к наружному ограждению.

Обращение теплоотражающего покрытия в сторону наружного ограждения позволяет снизить лучистую составляющую конвективного теплообмена и вместе с ним устранить дозу конденсации влаги, т.е. исключить увлажнение теплопроекционного слоя.

Теплоотражающие экраны стен и потолков камер служат двойной защитой для неупакованных замороженных продуктов, например тушек мяса, от потоков теплового излучения, которое в основном способствует усушке продукта, за счет сокращения лучистой составляющей коэффициента теплоты отдачи от наружных и внутренних ограждений стен и потолка к воздуху камеры, которая складывается из теплоотдачи конвекции и теплоты излучения.

Лучистый теплообмен между поверхностями определяют по формуле

ε_n - приведенная степень черноты системы, состоящей их двух поверхностей;

С_о - коэффициент излучения;

T₁ и Т₂ - температуры ограждающей поверхности и поверхности продукта;

F - поверхность продукта.

Ограждающая конструкция имеет степень черноты ε=0,8, а каждое теплоотражающее покрытие ε=0,06.

При установке экранов между наружными ограждениями и продуктом теплообмен уменьшается в два раза, а при установке двух параллельных экранов - в три раза, а при установке трех экранов - в четыре раза по сравнению с неэкранированной камерой. Увеличивать количество экранов более нецелесообразно из-за уменьшения объема камеры холодильника и возрастания дополнительных затрат на их установку, включая стоимость теплоотражающих экранов.

Воздушные прослойки, образованные экранами, следует рассматривать как дополнительное термическое сопротивление

С учетом наличия воздушных прослоек термическое сопротивление стен увеличивается до 3,05-3,15 (м²K)/Вт, тогда как термическое сопротивление стен существующих холодильников по СНиП (строительные нормы и правила) равно:

Rcm=2,95 (м²K)/Вт.

На фиг.1 представлен разрез камеры холодильника;

на фиг.2, 3 показан разрез стены холодильника с экранами.

Предлагаемый холодильник содержит холодильные камеры 1, оборудованные типовыми наружными и внутренними ограждениями 2, 3, внутренние поверхности стен 4 и потолка 5 покрыты теплоотражающим покрытием 6 и снабжены экранами 7, размещенными и закрепленными на некотором расстоянии (около 50 мм) от внутренних поверхностей 4, 5 и закрепленных с помощью деревянных брусов 8, при этом экраны 7 выполнены из тонкостенных монтажных плит 9 с теплоотражающим покрытием, обращенным в сторону внутренних поверхностей 4, 5, и охлаждающие приборы 10.

При работе холодильника теплопритоки, поступающие в объем камеры 1 холодильника, частично локализуются теплоизолированными наружными и внутренними ограждениями 2, 3 и теплоотражающим покрытием 6. Теплоотражающее покрытие 6 лишь частично отражает теплоизлучение. Основная же часть лучистой теплоты (50%) направляется на экран 7, оснащенный также теплоотражающим покрытием, и, преображаясь, доходит до продуктов, размещенных внутри камеры 1. Так как теплота непосредственно не падает на продукт, что снижает ее влияние, и температура продукта не повышается, то усушка уменьшается. Тепловой баланс в холодильнике поддерживается охлаждающими приборами 10.

В качестве конкретного примера применения теплоотражающего покрытия 6 может быть использован рулонный материал ДМПХТ (дублированная металлизированная пленка хлопчатобумажных тканей). Покрытие 6 размещают вдоль стен и потолка камеры с возможностью прилегания, а экраны 7, состоящие из тонких монтажных плит 8 с закрепленным на них ДМПХТ, устанавливают на некотором расстоянии от стен и потолков, покрытых ДМПХТ.

В данном изобретении за счет выполнения трех теплоотражающих экранов поток радиационной теплоты, падающий на продукт, сокращается минимум в два раза. Это позволяет снизить расход энергии на охлаждение на 20-25% и сократить усушку на 0,3-0,5%.

Таким образом, применение экранов позволяет сократить теплопоступление в камеру на 30-40%, а экономия от сокращения усушки продукта (мяса) для камеры вместимостью 500 т составит 2,5-2,7 т/год.

Холодильник для хранения пищевых продуктов содержит холодильные камеры, оборудованные наружными и внутренними ограждениями и снабженные съемными экранами, размещенными вдоль стен и потолка холодильных камер, и приборы охлаждения, он снабжен теплоотражающим покрытием, размещенным по всей поверхности стен и потолка холодильной камеры, а экраны жестко установлены на некотором расстоянии от внутренней поверхности стен и потолка, закреплены с помощью деревянных брусов и представляют собой тонкостенные монтажные плиты, покрытые теплоотражающим покрытием со стороны внутренних поверхностей стен и потолка холодильника. Данная конструкция холодильника позволяет максимально снизить влияние потоков радиационной теплоты на продукт и практически исключить усушку замороженных продуктов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Холодильник для хранения пищевых продуктов, содержащий холодильные камеры, оборудованные наружными и внутренними ограждениями и снабженные съемными экранами, размещенными вдоль внутренних поверхностей стен и потолка холодильных камер, и приборы охлаждения, отличающийся тем, что он снабжен теплоотражающим покрытием, размещенным по всей поверхности стен и потолка холодильной камеры, а экраны жестко установлены на некотором расстоянии от внутренней поверхности стен и потолка, закреплены с помощью деревянных брусов и представляют собой тонкостенные монтажные плиты, покрытые теплоотражающим покрытием со стороны внутренних стен и потолка холодильника.2. Холодильник по п.1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен экранами, установленными с возможностью создания воздушной прослойки между экранами, а теплоотражающее покрытие экрана обращено к наружному ограждению.