Холодильное устройство для охлаждения контейнеров и пищевых продуктов

 

Изобретение относится к компактному холодильному оборудованию, используемому для охлаждения контейнеров с напитками или пищевых продуктов. Целью изобретения является возможность охлаждения в космосе. Контейнеры с напитками помещают в отсек 7 на металлическую пластину 11, форма которой соответствует участкам наружных боковых стенок контейнеров и которая имеет заполненный металлом слой силиконовой резины для прочного сцепления. Продукты помещают в отсек 9 на пластину 12, связанную с пластиной 11. Закрывают крышку. Температурный переключатель включает термоэлектрические элементы 21 и вентилятор охладительного блока 3 для охлаждения продуктов в отсеках 7, 9. Продукты в морозильном отсеке 10 размещают на пластине 13. Термоэлектрические элементы 34 охладительного блока 16, периодически включаясь и выключаясь, поддерживают температуру морозильного отсека примерно минус 18°С. Данное устройство обеспечивает отвод тепла в условиях космоса посредством теплопередачи за счет проводимости и обладает малым потреблением энергии. 8 з.п.ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4028335/40-13 (22) 17.10.86 (31) 855912 (32) 25.04.86 (33) US (46) 15.09.89. Бюп. N - 34 (71) Дзе Кока-Кола Компани (US) (72) Артур Дж. Рудик (US) (53) 621.565(088.8) (56) Патент США N - 3257820, кл. 62-223, 28.06.66. (54) ХОЛОДИЛЬНОЕ .УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ОХЛАЖДЕНИЯ КОНТЕЙНЕРОВ И ПИЩЕВЫХ ,ПРОДУКТОВ (57) Изобретение относится к компактному холодильному оборудованию, используемому для охлаждения контейнеров с напитками или пищевых продуктов. Целью изобретения является возможность охлаждения в космосе. .Контейнеры с напитками помещают в отсек 7 на металлическую пластину (su 4 F 25 О 9/00 В 64 С 9/00

11, форма которой соответствует участкам наружных боковых стенок контейнеров и которая имеет заполненный металлом слой силиконовой резины для прочного сцепления. Продукты по-. мещают в отсек 9 на. пластину 12, связанную с пластиной 11. Закрывают крышку. Температурный переключатель включает термоэлектрические элементы

21 и вентилятор охладительного блока 3 для охлаждения продуктов в от секах ?, 9. Продукты в морозильном отсеке 10 размещают на пласт ине 13, Термоэлектрические элементы 34 охладительного блока 16,,периодически включаясь и выключаясь, поддерживают температуру морозильного отсео ка примерно -18 С. Данное устройство обеспечивает отвод тепла в условиях космоса посредством теплопередачи за счет проводимости и обладает малым потреблением энергии. 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

3 1508973

Изобретение относится к компактному холодильному оборудованию, в частности к термоэлектрическим холодильным устройствам, связанным с корпусом холодильника и используемым для охлаждения контейнеров с напитками или пищевых продуктов в космосе, т.е. в условиях, при которых отсутствует конвенция и тепло должно отводиться теплопередачей за счет проводимости.

Дель изобретения — обеспечение возможности охлаждения в космосе.

На фиг.1 изображено предлагаемое 15 холодильное устройство с сосудами для напитков в нем, аксонометрия; на фиг.2 —;на фиг.3- то же, продольный разрез, с корпусом изготовленным из пенистого изолиру- gp ющего материала: на фиг.4 — то же, продольный разрез, с корпусом, изготовленным из тонкого металла; на фиг.5 — схема цепи терморегулирования и система питания холодильного 25 устройства; на фиг.б — низкотемпературное отделение холодильного устройства, вид сверху, без крышки; на фиг.7 — разрез А-А на фиг.б, вирант выполнения морозильного отсека и 30 охладительного блока; .на фиг.8 узел охладительного блока с термоэлектрическими элементами, аксонометрия; на фиг .9 — часть металлической пластины, распространяемой в отсек хранения пищевых продуктов, аксонометрия.

Холодильное устройство для охлаж- дения контейнеров и пищевых продуктов содержит низкотемпературное от- 40 деление 1 и примыкающий к корпусу 2 охладительный блок 3. Имеется съемная крышка 4, которая крепится к боковым стенкам корпуса 2 на крепежных приспособлениях (защелках, петлях, 45 винтах и т.п., не показаны). Низкотемпературное отделение 1 имеет (фиг.б) отделенные перегородками 5 и 6 отсек 7 для контейнеров 8, отсек

9 для хранения пищевых пРодуктов без контейнеров и морозильный отсек 10.

Во всех отсеках 7, 9 и 10 размещены сообщенные с охладительным блоком 3 металлические пластины 11-13 соответственно для охлаждения контейнеров 8, для охлаждения продуктов, для хранения морозильника. При этом пластина 11 в отсеке 7 для контейнеров

8 связана с пластиной 12 в отсеке 9 для продуктов (фиг . 9 }, Поскольку пластина 12 является продолжением пластины 11, пищевые продукты в зоне хранения охлаждаются от того же охладительного блока 3, что и контейнеры 8. Морозильный отсек 10 отделен от отсека 9 для хранения пищевых продуктов изолированной перегородкой б и имеет отдельную крьппку 14 (фиг.7), закрепленную на петле 15 на стенке корпуса 2, противоположной дополнительному охладительному блоку

16 морозильного отсека 10.

Поскольку в космосе нет конвективной теплопередачи, пластина 11 в отсеке 7 для контейнеров 8 сконструирована так, чтобы обеспечить эффективную теплопередачу за счет прово" димости с участками боковых стенок контейнеров 8. Для этого пластина 11 имеет форму, соответствующую участкам наружных боковых стенок контейнеров 8 (фиг.3 и 4), и на ней смежно с участками боковых стенок контейнеров 8 размещен тонкий слой

17 из податливого теплопроводного материала, такого как заполненная металлом силиконовая резина. Пластина 11 лежит на днище корпуса 2 (фиг.3), а на внутренней поверхности съемной крышки 4 под отсеком 7 с контейнерами 8 размещены прокладки 18 из пенистого материала для плотного прижатия контейнеров 8 к слою силиконовой резины. Таким образом, когда крышка 4 полностью закрыта, контейнеры 8 плотно зажаты между прокладками 18 и слоем 17 теплопроводного материала и отсек 7 уплотнен..Согласно фиг.3 корпус 2 изготовлен иэ пенистого изолирующего материала. Корпус может быть также выполнен из тонкого металла, такого как алюминий (фиг.4) .. В этом случае на днище корпуса 2 под пластиной 11 в отсеке 7 для контейнеров

8 установлены упругие прокладки 19, например резиновые стойки. При этом контейнеры 8 почти полностью окружены воздушным пространством, которое в ответствии конвекции представляет отличный изолятор. Все прочие элементы на фиг.4 аналогичны элементам на фиг.3.

Охладительный блок 3 содержит закрепленный на корпусе 2 кожух 20, укрепленный в нем термоэлектрический элемент 21, сообщенный с приспособ8973

5 150 лением 22 для отвода тепла и через блок 23 теплопередачи с пластиной

11 в отсеке 7 для контейнеров 8. Приспособление 22 для отвода тепла имеет оребренную поверхность и закреплено внутри кожуха 20 вблизи защитной пластины 24 посредством болтов 25, проходящих через боковую стенку корпуса 2 холодильного устройства. Охладительный блок 3 снабжен вентилятором 26, всасывающая сторона которого обращена в сторону полости камеры 27 внутри кожуха 20.

При этом в стенке кожуха 20 напротив приспособления 22 для отвода тепла выполнено отверстие 28 для забора газа из окружающего пространства, которое позволяет вентилятору 26 прогонять воздух, охлаждающий ребра приспособления 22, для отвода тепла через это отверстие и полость камеры 27 наружу. Вентилятор 26 закреплен на стенке кожуха 20 болтами 29, а защитная пластина 24 теплоотвода привинчена к боковой стенке корпу.са 2 болтами 30. Питание к охладительному блоку 3 подается по силовому кабелю 31.

Дополнительный охладительный блок

16 морозильного отсека 10 размещен в отдельном корпусе 32 и содержит термоэлектрический генератор для ох лаждения пластины 13. Стенки корпуса

2 вокруг морозильного отсека 10 изолированы пенистой изоляцией 33. Термоэлектрический генератор блока 16 содержит множество каскадно соединенных термоэлектрических элементов

34, расположенных на противоположных сторонах межкаскадной пластины 35, которая соединяет теплоотвод 36 термоэлектрического генератора с пластиной 13 морозильного отсека ° 10 через одну боковую стенку корпуса 2.

Как покаэано на фиг.8, может быть предусмотрено девять каскадов термоэлектрических элементов 34: три на стороне пластины 13 охлаждения и шесть на стороне теплоотвода. Каскадное.соединение этих элементов позволяет им создать большую разность температур. Каскадный блок элементов

34 соединен с соответствующим источником питания посредством выводов

37 и 38, которые проходят через отверстия 39 в теплоотводе 36.

Дополнительный охладительный блок

16 снабжен парой вентиляторов 40.

4Î которые гонят -. ->IIóõ через теплоотводы 36 в напр-.= BJ»eEII»z» показанном стрелками на фиг,б. Вентилятор 41 вы-полняет ту же функцию, что и вентилятор 26 в охладительно»» блоке 3 (фиг. 1) .

Основным узлом схемы цепи терморегулирования и системы питания холодильного устройства является температурный переключатель 42, который соединен силовьп»и линиями 43 и 44 соотвественно с вентилятором 26 и термоэлектрическими элементами 21. При этом вентилятор 26 и элементы 21 соединены параллельно, так что они включаются и выключаются вместе. Температурный переключатель 42 также соединен линиями 45 и 46 с первым температурным датчиком 47 приспособления для отвода тепла и вторым температурным датчиком и8 в плас".I»Eie

11 в отсеке 7 для контейнеров, Питание холодильного устройства осуществляется поцключением источника тока (не показан Iiо силовому кабелю 31 через те,"»пературнь»й переклю1атель 42., В предпочтительном ва рианте. реализации питание осущест-вляется напряжением 28 В постоя.п,о- -. го тока, Чтобы периодически в"лючать II выключать охлад»лтельнь»е бло»а» 3 и 16 для поддержания соотве»»ствуюш»»х температур отсека 7 для кочтейнеров 8, отсека 9 для хранения пищевых про1 дуктов и морозильного отсека 10, пре дусмотрен электронный контролер 49.

При работе с устройством помещают контейнеры и продукты в соответствующие отсеки 7, 9 и 10, закрывают крышки 4 и 1и, обеспечивая плотнь»й контакт контейнеров 8 и продуктов с пластинами 11 — 13.

Температурный пе» еключател - 42 ге гулирует температуру плас: z»»bi I 1 охлажцения и предотвращает перегрев приспособления 22 для отвода тепла.

Кроме того, температурный Iiepet лючатель 42 включает устройство защиты от превьппения тока для за»ш»ть» электрической систем»:i холодпльни:..а.

В типичной рабочей ситуации температурный переключатель 42 включае: термоэлектрические элементы 21 и вентилятор 26, когда температура пластины 11 превышает 2,78 С, и выключает их, когда температура пластины

11 падает ниже 1,67 С. Гс»»»» ток

1508973 системы превышает 5 А или температура теплоотвода превышает 143,33 С, переключатель 42 отключает питание системы, чтобы .предотвратить аварию.

Предпочтительный вариант реализации холодильного устройства по изобретению включает охладительные блоки 3 и 16 с термоэлектрическими эле-ментами для охлаждения пластины 11.

Но могут быть использованы другие виды холодильных устройств. Так, типичная холодильная система, включающая компрессор, конденсатор и испарительную спираль, но больших, чем обычные, размеров, может быть использована для охлаждения пластины 11 путем помещения ее испарительной спирали в непосредственном тепловом контакте с пластиной 11. Возможно также использование в комбинации с пластиной 11 химического холодильника,обеспечивающего охлаждение за счет экзотермической реакции. Однако охлаждение блоков 3 и 16 термоэлектриче- 25 скими элементами является более предпочтительным потому, что такая конструкция компактна и блоки имеют . малое потребление энергии.

Электронный контролер 43 включает двухканальный температурный переключатель (не показан). Температурный датчик первого канала переключателя относится к пластинам 11 и 12 холодильного устройства. Путем периодического включения и выключения

35 термоэлектрических элементов 21 охладительного блока 3 температура отсеков 7 и 9 поддерживается равной примерно 0 С. Второй температурный

40 датчик второго канала относится к пластине 13. Аналогичным образом тер1моэлектрические элементы 34 охладительного блока 16, периодически включаясь и выключаясь, поддерживают температуру морозильного отсека 10 45 примерно равной -!8 С.

Предлагаемое устройство компактно, характеризуется малым потреблением энергии и обеспечивает отвод тепла в условиях космоса посредством 5О теплопередачи за счет проводимости.

Фоомула изобретения

1 . Холодильное устройство для охлаждения контейнеров и пищевых продуктов, содержащее корпус с низкотемпературным отделением и примыкающий к корпусу охладительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью возможности охлаждения в космосе, ниэкотемпературное отделение имеет отделенные перегородками отсек для контейнеров, отсек для хранения пищевых продуктов без контейнеров и морозильный отсек, причем во всех отсеках размещены сообщенные с охладительным блоком металлические пластины для охпаждения контейнеров и продуктов, при этом пластина. в отсеке для контейнеров связана с пластиной в отсеке для продуктов и имеет форму, соответствующую участкам наружных боковых стенок контейнеров, и на ней размещен заполненный металлом слой силиконовой резины для прочного сцепления с участками боковых стенок контейнеров, причем охладительный блок содержит термоэлектрический элемент.

2 ° Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что на внутренней стороне крышки над .отсеком с контейнерами размещены прокладки из пенистого материала для прижатия контейнеров к слою силиконовой резины.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что корпус выполнен из пенистого изолирующего материала.

4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что корпус вы- полнен из тонкого металла, а на днище корпуса под пластиной в отсеке для контейнеров установлены упругие пр окладки.

5. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что охладительный блок содержит закрепленный на корпусе кожух, приспособление для отвода тепла и блок теплопередачи, при этом термоэлектрический эле-. мент укреплен в кожухе и сообщен с приспособлением для отвода тепла и через блок теплопередачи с пластиной в отсеке дпя контейнеров.

6. Устройство по п.5, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снаб.жено вентилятором, установленным в кбжухе, при этом в станке последнего напротив приспособления для отвода тепла выполнено отверстие для забора газа иэ окружающего пространства.

7 ° Устройство по п.6, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что приспособ15089 73 ление для отвода тепла содержит ор ебр е иную нов ер хн ос ть .

8. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что оно снабжено приспособлением для терморегулирования, включающим подключенный к источнику тока температурный переключатель, связанный параллельными линиями с вентилятором и термо- 1О электрическим элементом, приспособлением летпя отвода тепла и пластиной отсека для контейнеров.

9. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительным охладительным блоком, включающим термоэлектрический элемент для охлаждения пластины морозильного отделения.

1508973

Фиг.4

1508973

1508973

Фиг, У

Составитель И.Шабалина

Редактор А.Orap Техред А. Кравчук Корректор Т Лалед

Заказ 5556/59 Тираж 462

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101

Холодильное устройство для охлаждения контейнеров и пищевых продуктов Холодильное устройство для охлаждения контейнеров и пищевых продуктов Холодильное устройство для охлаждения контейнеров и пищевых продуктов Холодильное устройство для охлаждения контейнеров и пищевых продуктов Холодильное устройство для охлаждения контейнеров и пищевых продуктов Холодильное устройство для охлаждения контейнеров и пищевых продуктов Холодильное устройство для охлаждения контейнеров и пищевых продуктов Холодильное устройство для охлаждения контейнеров и пищевых продуктов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам отделения объектов, а именно, к датчикам для фиксации перемещения и определения скорости отделяемого объекта
Наверх