RU2052021C1

RU2052021C1 - Underground structure - cooler

Info

Publication number: RU2052021C1
Authority: RU
Inventors: И.Л. Гаранин; Е.Л. Гаранин; М.Л. Гаранин; Л.И. Гаранин
Original assignee: Научно-внедренческая фирма "Эко Патент"
Priority date: 1991-09-04
Filing date: 1991-09-04
Publication date: 1996-01-10

Abstract

FIELD: civil engineering. SUBSTANCE: underground cooler has ceiling, floor, walls and cooling devices which are located over perimeter of structure in antifreeze - clay solution; each of them is made in form of reservoir filled with cooling agent and thermosiphon of frame-type construction; upper horizontal pipe is located above surface of ground and lower pipe is located in reservoir; inner guard is provided with recesses. EFFECT: enhanced reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, в частности к строительству подземных сооружений холодильников, имеет отношение к холодильной технике и может найти применение при возведении холодильников, в том числе бытовых, хранилищ в условиях холодного и умеренного климата. The invention relates to the construction, in particular the construction of underground structures of refrigerators, relates to refrigeration and can be used in the construction of refrigerators, including domestic, storage in cold and temperate climates.

Известно подземное сооружение-холодильник, включающее перекрытие, пол, стены, состоящие из внешних и внутренних ограждающих конструкций, установленных с зазором, заполненным незамерзающей жидкостью, и охлаждающие устройства. An underground refrigerator structure is known, including a ceiling, floor, walls, consisting of external and internal walling, installed with a gap filled with non-freezing liquid, and cooling devices.

Недостатками холодильника являются необходимость использования электрической энергии и невозможность использования конструкции в фермерских хозяйствах дачных участках. The disadvantages of the refrigerator are the need to use electric energy and the inability to use the design in farms summer cottages.

Цель изобретения исключение затрат электроэнергии, упрощение конструкции и расширение области применения. The purpose of the invention is the elimination of energy costs, simplifying the design and expanding the scope.

Это достигается тем, что охлаждающие устройства расположены по периметру сооружений в незамерзающей жидкости глинистом растворе, а каждое из них выполнено в виде заполненной хладагентом емкости и термосифона рамной конструкции, причем верхняя горизонтальная труба расположена над поверхностью грунта, а нижняя в емкости, при этом внутреннее ограждение на уровне емкостей выполнено с нишами. This is achieved by the fact that the cooling devices are located along the perimeter of the structures in a non-freezing fluid of a clay solution, and each of them is made in the form of a tank filled with refrigerant and a thermosiphon frame, with the upper horizontal pipe located above the ground surface and the lower one in the tank, with an internal enclosure at the level of capacities it is executed with niches.

На фиг. 1 в плане и фиг.2, 3 в разрезе показано подземное сооружение-холодильник. In FIG. 1 in plan and figure 2, 3 in section shows an underground refrigerator structure.

Подземное сооружение-холодильник включает теплоизолирующий экран 1, горизонтальные автономные емкости 2, перекрытие, покрытие 4, нижнюю и верхнюю горизонтальные трубы 5, 6, вертикальные трубы 7,8, теплоизоляционное покрытие 9 незамерзающий раствор 10. The underground refrigerator structure includes a heat-insulating screen 1, horizontal autonomous containers 2, overlap, coating 4, lower and upper horizontal pipes 5, 6, vertical pipes 7.8, thermal insulation coating 9 non-freezing solution 10.

Подземное сооружение выполняют следующим образом. В грунте разрабатывают механическим способом или вручную котлован. Underground construction is as follows. In the soil they develop mechanically or manually excavate.

В котловане возводят ограждающие несущие конструкции по периметру холодильника, выполняющего одновременно роль теплоизолирующего экрана 1, и укладывают на него плиты перекрытия 3. Пространство между экраном 1 и стенкой котлована заполняют раствором 10, который приготавливают из глины и дизельного топлива в определенном процентном отношении. В верхней части по периметру холодильника в раствор 10 погружают в сборе охлаждающие устройства в сборе. Enclosing load-bearing structures are erected in the pit along the perimeter of the refrigerator, which simultaneously serves as the heat-insulating screen 1, and floor slabs 3 are laid on it. The space between the screen 1 and the pit wall is filled with a solution 10, which is prepared from clay and diesel fuel in a certain percentage. In the upper part around the perimeter of the refrigerator, the complete assembly of the cooling devices is immersed in the solution 10.

Каждое устройство состоит из горизонтальной трубчатой емкости 2, которую предварительно заполняют незамерзающей жидкостью 11, например керосином, дизельным топливом и термосифона. Термосифон в свою очередь выполняют в виде замкнутой трубы рамной конструкции. Термосифон состоит из нижней и верхней горизонтальных труб 5, 6, вертикальных труб 7, 8 и расширительных патрубков 12. Заполнен также незамерзающей жидкостью, в качестве которой используют топливо. Вертикальную трубу 7 выполняют несколько большего диаметра. После монтажа охлаждающих устройств пространство между экраном 1 и грунтом заполняют до верха незамерзающим раствором 10, укладывает плиты перекрытия 3, на котором располагают теплоизоляционное покрытие 9. Вертикальную трубу 7 в надземной части покрывают тонким слоем тепловой изоляции 13. Холодильник оборудуют естественной вентиляцией, состоящей из приточной и вытяжной труб 14, 15. В ограждении 1 предусматривают ниши 16, которые располагают внутри холодильника на уровне емкостей 2. Each device consists of a horizontal tubular container 2, which is pre-filled with non-freezing liquid 11, for example kerosene, diesel fuel and a thermosiphon. Thermosiphon, in turn, is performed in the form of a closed tube of a frame structure. The thermosiphon consists of lower and upper horizontal pipes 5, 6, vertical pipes 7, 8 and expansion pipes 12. It is also filled with non-freezing liquid, which is used as fuel. Vertical pipe 7 perform a slightly larger diameter. After installation of the cooling devices, the space between the screen 1 and the ground is filled to the top with a non-freezing solution 10, the floor slabs 3 are laid, on which the heat-insulating coating 9 is placed. The vertical pipe 7 in the above-ground part is covered with a thin layer of thermal insulation 13. The refrigerator is equipped with natural ventilation, which consists of a supply and exhaust pipes 14, 15. In the enclosure 1 provide niches 16, which are located inside the refrigerator at the level of containers 2.

В каждой нише устанавливают панель 17, имеющую возможность поворота и отделяющую емкость 2 от помещения холодильника. In each niche, a panel 17 is installed that can be rotated and separates the container 2 from the refrigerator room.

Работа автономных охлаждающих устройств осуществляется естественным путем в автоматическом режиме. Autonomous cooling devices operate naturally in automatic mode.

С наступлением отрицательных температур атмосферного воздуха хладагента 11 охлаждается в наземной части термосифона, в трубах 6, 7, 8 и приобретает большую плотность. В первую очередь хладагент охлаждается в неизолированных трубах меньшего диаметра, поэтому циркуляция хладагента начинается из верхней горизонтальной трубы 6 в трубу 8. Охлажденный хладагент опускается в трубу 5, отнимает тепло от незамерзающей жидкости 11, нагревается и с более высокой температурой и меньшей плотностью поступает в трубу 7. Затем в трубах 6-8-5-7 устанавливается постоянный естественный циркуляционный режим. Охлажденный в емкостях 2 хладагент до низкой отрицательной температуры отнимает тепло в грунтовом незамерзающем растворе 10, охлаждает и аккумулирует в нем большое количество холода. Незамерзающий глинистый раствор 10 при отрицательной температуре остается в пластичном состоянии и поэтому не увеличивается в объеме. Это свойство незамерзающего грунтового раствора позволяет использовать в качестве ограждающих несущих конструкций 1 теплоизоляционные панели. Одновременно с этим раствор 10 выполняет роль гидроизолирующего экрана и материала, аккумулирующего холод. Поскольку температура раствора 10 в холодный период года всегда ниже температуры грунта, поэтому по периметру холодильника образуется и сохраняется в течение длительного времени ледогрунтовая оболочка. С наступлением положительных температур атмосферного воздуха термосифоны автоматически прекращают работу. Изменение температуры атмосферного воздуха и соответственно хладагента в термосифонах вызывает изменение объема незамерзающей жидкости. Это изменение объема компенсируется с помощью расширительных патрубков 12. With the onset of negative atmospheric air temperatures, the refrigerant 11 is cooled in the surface part of the thermosiphon, in pipes 6, 7, 8 and acquires a higher density. First of all, the refrigerant is cooled in non-insulated pipes of smaller diameter, therefore, the circulation of the refrigerant begins from the upper horizontal pipe 6 into the pipe 8. The cooled refrigerant is lowered into the pipe 5, removes heat from the non-freezing liquid 11, heats up and enters the pipe with a higher temperature and lower density 7. Then, in the pipes 6-8-5-7, a constant natural circulation mode is established. The refrigerant cooled in the tanks 2 to a low negative temperature takes away heat in the soil non-freezing solution 10, cools and accumulates a large amount of cold in it. Non-freezing clay solution 10 at a negative temperature remains in a plastic state and therefore does not increase in volume. This property of non-freezing soil mortar allows using 1 heat-insulating panels as enclosing load-bearing structures. At the same time, the solution 10 acts as a waterproofing screen and a cold storage material. Since the temperature of the solution 10 in the cold season is always lower than the temperature of the soil, therefore, along the perimeter of the refrigerator an ice-soil shell is formed and stored for a long time. With the onset of positive temperatures, the thermosiphons automatically stop working. A change in the temperature of atmospheric air and, accordingly, refrigerant in thermosiphons causes a change in the volume of non-freezing liquid. This change in volume is compensated by the expansion pipes 12.

Одновременно с охлаждающими устройствами в зимний период работает система естественной вентиляции, которая необходима для охлаждения помещения холодильника, а также для охлаждения емкостей 2, незамерзающего раствора 10 и окружающего сооружение грунта. Simultaneously with cooling devices in winter, a natural ventilation system is operating, which is necessary for cooling the refrigerator room, as well as for cooling containers 2, non-freezing solution 10 and the surrounding soil structure.

Холодный (морозный) воздух поступает в приточную трубу 14, нагреваясь, выходит в атмосферу через вытяжную трубу 15. В период работы вентиляции помещения ниши 16 открывают. Холодный воздух поступает в нишу, охлаждает поверхность емкости и незамерзающую жидкость 11. К концу зимнего периода приточную трубу 14 и ниши 16 закрывают. Cold (frosty) air enters the intake pipe 14, heating up, enters the atmosphere through the exhaust pipe 15. During the ventilation period, the niches 16 open. Cold air enters the niche, cools the surface of the tank and non-freezing liquid 11. By the end of the winter period, the supply pipe 14 and niches 16 are closed.

Отрицательную температуру в помещении холодильника создают в летний период путем передачи холода через открытые ниши 16. Охлажденный до отрицательной температуры воздух от емкостей 2 опускается по стенкам холодильника к покрытию 4, нагревается от размещенных продуктов и поднимается в центре помещения. Затем воздух с более высокой температурой движется к стенкам, где в нишах размещены емкости 2, охлаждается и снова опускается. A negative temperature in the refrigerator room is created in the summer period by transferring cold through open niches 16. The air cooled from the containers 2 to a negative temperature falls along the walls of the refrigerator to the coating 4, heats up from the placed products and rises in the center of the room. Then the air with a higher temperature moves to the walls where the containers 2 are located in the niches, is cooled and lowered again.

Поскольку холодильник работает от естественного источника холода атмосферного воздуха, поэтому эффективность его работы зависит от температуры атмосферного воздуха в зимний период и, следовательно, от расположения сооружения в том или ином регионе. Since the refrigerator works from a natural source of cold air, therefore, its effectiveness depends on the temperature of the air in winter and, therefore, on the location of the structure in a particular region.

Предлагаемая конструкция холодильника позволяет без затрат электрической энергии создавать постоянную отрицательную температуру в помещении и может найти широкое применение в народном хозяйстве. The proposed design of the refrigerator allows you to create a constant negative temperature in the room without the cost of electrical energy and can be widely used in the national economy.

Claims

UNDERGROUND CONSTRUCTION-REFRIGERATOR, including ceiling, floor, walls, consisting of external and internal enclosing structures installed with a gap filled with non-freezing liquid, and cooling devices, characterized in that the cooling devices are located around the perimeter of the structure in a non-freezing liquid - clay solution, and each of them is made in the form of a tank filled with refrigerant and a thermosiphon frame design, with the upper horizontal pipe located above the soil surface, and the lower one in the tank, etc. and this internal fencing at the level of capacities is made with niches.