Аккумулятор холода Советский патент 1991 года по МПК F25D3/00 

I /J

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано как аккумулятор искусственного и естественного холода в устройствах для охлаждения воздуха в системах кондиционирования, первичного охлаждения и хранения продуктов без применения холодильных машин. Целью изобретения является ускорение процесса аккумулирования и повышение надежности. В незаряженном состоянии охлаждающие элементы 3 в виде герметичных сильфонов имеют форму, соответствующую минимальным размерам. При подаче внутрь корпуса 1 хладагента происходит процесс гидра- тообразования в сильфоне, в результате чего выделяется теплота, отводимая хладагентом. По мере поглощения газообразного гидра- тообразователя водой и накопления газ- гидратной суспензии температура внутри охлаждающего элемента 3 будет снижаться. При достижении определенной температуры произойдет распрямление сильфона под действием сил температурной памяти формы до максимального размера и внутри охлаждающего элемента 3 установится низкое давление. Температура плавления газового гидрата примет минимальное значение. Внутри охлаждающего элемента будет находиться запас холода. 3 ил.

J

оъ

00 05

to J

so

Фие.1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для аккумулирования искусственного и естественного холода путем образования газовых гидратов в устройствах для охлаждения воздуха в системах кондиционирования, первичного охлаждения и хранения продуктов без применения холодильных машин, а именно к аккумуляторам холода.

Цель изобретения - ускорение процесса аккумулирования и повышение надежности.

На фиг. 1 схематично изображен аккумулятор холода, продольное сечение; на фиг. 2 и 3 - охлаждающие элементы в незаряженном и заряженном состояниях, продольное сечение.

Аккумулятор холода содержит теплоизолированный корпус 1 с патрубками 2 для подачи хладагента с размещенными в нем охлаждающими элементами 3. Последние выполнены в виде герметичных емкостей, установлены в корпусе 1 с образованием свободно подвешенных гирлянд и заполнены теплоаккумулирующей средой. Теплоизолированный корпус 1 разделен на секции при помощи вертикальных перегородок 4, обеспечивающих вертикальное движение хладагента вдоль теплообменных поверхностей охлаждающих элементов 3. В качестве теплоаккумулирующей среды использованы вода 5 и газообразный гидратообразова- тель 6, а герметичные емкости выполнены в виде сильфонов из материала, обладающего температурной памятью формы. Силь- фоны заполнены водой на некоторую его часть, а остальная часть объема заполнена газообразным гидратообразователем 6. В качестве газообразного гидратообразователя 6 могут использоваться природный газ, углеводороды, фтор-хлор углеводороды. Силь- фоны проходят предварительную термообработку, в результате которой им задается свойство принятия минимального размера при температуре выше заданной и максимального - при температуре ниже заданной.

Аккумулятор холода работает следующим образом.

В незаряженном состоянии температура теплоаккумулирующей среды выше заданной, герметичные сильфоны имеют форму, соответствующую минимальным размерам и сжимают над поверхностью воды газообразный гидратообразователь 6. При подаче внутрь корпуса 1 хладагента (воздуха), имеющего температуру ниже заданной, внутри герметичных сильфонов происходит процесс гидратообразования, в результате которого выделяется теплота, отводимая воздухом. По мере поглощения газообразного гидратообразователя 6 водой 5 и накопления газгидратной суспензии внутри охлаждающего элемента 3 будет снижаться температура теплоаккумулирующей среды. При снижении температуры теплоаккумулирующей среды ниже заданной произойдет распрямление сильфона под действием сил температурной памяти формы до максимального размера и внутри герметичной емкости охлаждающего элемента 3 установится низкое давление, и температура плавления газового гидрата 6 примет минимальное, близкое к 0°С, значение. Таким образом, внутри охлаждающего элемента 3 будет находиться запас холода, аккумулированный, например, из атмосферного воздуха

в форме теплоты, необходимой для разложения химического соединения клатратного типа - газового гидрата 7, которое находится в его нижней части. После зарядки аккумулятора холода патрубки 2 могут быть перекоммутированы и холод, аккумулирован0 ный в герметичных сильфонах, может использоваться для охлаждения хладоносите- ля, например воздуха, в системах кондиционирования. Далее процесс может повторяться.

Использование в предлагаемом аккумуляторе холода в качестве теплоаккумулирующей среды воды 5 и газообразного гидратообразователя 6 требует большего количества тепла для плавления аккумулирующей среды, что обеспечит достижение запаса холоо да при меньших размерах и массе аккумулятора и приведет к ускорению процесса аккумулирования.

Использование для изготовления герметичных охлаждающих элементов 3 материалов, обладающих свойством температур5 ной памяти формы, вследствие их высокой прочности и коррозионной стойкости позволит повысить надежность аккумулятора холода.

5

40

Формула изобретения

Аккумулятор холода, содержащий теплоизолированный корпус с патрубками для подачи хладагента, разделенный на секции с размещенными в них охлаждающими эле5 ментами, выполненными в виде герметичных емкостей, установленными в корпусе с образованием свободно подвешенных гирлянд и заполненными теплоаккумулирующей средой, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса аккумулирования и повыше0 ния надежности, в качестве теплоаккумулирующей среды использованы вода и газообразный гидратообразователъ, а герметичные емкости выполнены в виде сильфонов из материала, обладающего температурной памятью формы.

///////А//////// с////////S///////

О

Фиг. 2

6

Фиг.З