RU2189547C2

RU2189547C2 - Apparatus for storing products

Info

Publication number: RU2189547C2
Application number: RU2000124138/13A
Authority: RU
Inventors: В.И. Гореликов
Original assignee: Открытое акционерное общество Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П.Королева
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2002-09-20

Abstract

FIELD: equipment for storing cryogenic, food and biological products at low temperatures. SUBSTANCE: apparatus includes heat insulated vessel and tanks removably mounted inside it. Vessel has inner departments whose internal profile is identical or it coincides with outer profile of tanks. Height of walls of departments is equal to tank height or it is more than it. Walls of departments are fastened to bottom of vessel and they are made of capillary porous material. EFFECT: possibility for long time period storage of products at low temperatures due to stable cooling. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области холодильной и криогенной техники и касается конструкции и эксплуатации устройств для хранения криогенных, пищевых и биологических продуктов при низких температурах. The invention relates to the field of refrigeration and cryogenic technology and relates to the design and operation of devices for storing cryogenic, food and biological products at low temperatures.

Известно устройство для хранения продуктов при низких температурах (см. Е.И.Микулин. Криогенная техника. Машиностроение, 1969, стр. 227). A device for storing products at low temperatures (see E.I. Mikulin. Cryogenic technology. Engineering, 1969, p. 227).

Устройство для хранения продуктов содержит двухстенную емкость с многослойно-вакуумной теплоизоляцией, размещенной в межстенной полости и закрепленной на внутренней стенке емкости. Продукты хранятся во внутренней полости емкости в среде криогенного продукта, например жидкого азота, и длительность хранения продуктов зависит от эффективности работы теплоизоляции. The device for storing products contains a double-walled container with a multi-layer vacuum insulation, placed in the inter-wall cavity and mounted on the inner wall of the container. The products are stored in the internal cavity of the container in the environment of a cryogenic product, for example liquid nitrogen, and the shelf life of the products depends on the efficiency of the thermal insulation.

Недостатком такого устройства для хранения продуктов является невозможность обеспечить длительное хранение продуктов при низкой температуре из-за малоэффективной работы теплоизоляции. The disadvantage of such a device for storing products is the inability to provide long-term storage of products at low temperature due to the ineffective operation of thermal insulation.

Известно также устройство для хранения продуктов при низких температурах (см., например, патент США 3303667, кл. 62-457, от 1967), выбранный в качестве прототипа. Also known is a device for storing products at low temperatures (see, for example, US patent 3303667, CL 62-457, from 1967), selected as a prototype.

Устройство для хранения продуктов содержит теплоизолированную емкость с установленными в ней съемными канистрами. Продукты хранятся в среде хладагента, например жидкого азота, в канистрах, погруженных в жидкий азот. Емкость с заправленным в нее жидким азотом обеспечивает хранение продуктов при низких температурах вплоть до полного испарения азота. Однако по мере испарения жидкого азота уровень жидкой фазы азота в емкости понижается, канистры оголяются, и продукты, оказавшись в газовой фазе азота, имеющей более высокую температуру по сравнению с жидкой фазой азота, начинают подвергаться температурным колебаниям, что неизбежно приводит к сокращению времени хранения или порче продуктов. A food storage device comprises a thermally insulated container with removable canisters installed therein. Products are stored in a refrigerant medium, such as liquid nitrogen, in cans immersed in liquid nitrogen. A tank filled with liquid nitrogen provides storage of products at low temperatures up to the complete evaporation of nitrogen. However, as liquid nitrogen evaporates, the level of the liquid nitrogen phase in the tank decreases, the canisters become exposed, and the products, which are in the nitrogen gas phase, which has a higher temperature than the liquid nitrogen phase, begin to undergo temperature fluctuations, which inevitably leads to a reduction in storage time or spoilage of products.

Недостатками устройства являются невозможность обеспечить длительное хранение продуктов при сохранении их качества из-за отсутствия стабилизации охлаждения. The disadvantages of the device are the inability to provide long-term storage of products while maintaining their quality due to the lack of stabilization of cooling.

Задачей настоящего изобретения является устройство для хранения продуктов при низких температурах, которое обеспечивало бы длительное хранение продуктов за счет обеспечения стабилизации охлаждения. The present invention is a device for storing products at low temperatures, which would ensure long-term storage of products by providing stabilization of cooling.

Это достигается тем, что устройство содержит отсеки, выполненные из капиллярно-пористого материала и предназначенные для установки канистр с продуктом, который имеет стабильное охлаждение при температуре жидкого хладагента, например жидкого азота. This is achieved by the fact that the device contains compartments made of capillary-porous material and designed to install canisters with a product that has stable cooling at the temperature of a liquid refrigerant, for example liquid nitrogen.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для хранения продуктов, содержащем теплоизолированную емкость с установленными в ней съемными канистрами, внутри емкости выполнены отсеки, имеющие в поперечном сечении внутренний профиль, идентичный и равный наружному профилю канистр, а высота их равна или больше высоты канистр, при этом стенки отсеков скреплены с днищем емкости и выполнены из капиллярно-пористого материала. The essence of the invention lies in the fact that in the device for storing products containing a thermally insulated container with removable canisters installed in it, compartments are made inside the container having a cross section in the cross section of the inner profile identical to and equal to the outer profile of the canisters, and their height is equal to or greater than the height of the canisters while the walls of the compartments are fastened to the bottom of the tank and are made of capillary-porous material.

Технический результат заключается в том, что по сравнению с известными техническими решениями вновь созданное устройство для хранения продуктов обеспечивает длительное хранение продуктов за счет стабилизации охлаждения. The technical result consists in the fact that, compared with the known technical solutions, the newly created device for storing products provides long-term storage of products due to stabilization of cooling.

Техническое решение в части выполнения внутри емкости отсеков из капиллярно-пористого материала, имеющих высоту, равную или большую высоты канистр, и скрепленных с днищем емкости, а также взаимная конструктивная связь всех основных элементов устройства обеспечивают длительное хранение продуктов за счет обеспечения стабилизации охлаждения, что подтверждено испытаниями опытных образцов, изготовленных с использованием предлагаемого технического решения. The technical solution in terms of the execution inside the tank of compartments of capillary-porous material having a height equal to or greater than the height of the canisters and fastened to the bottom of the tank, as well as the mutual structural connection of all the main elements of the device provide long-term storage of products by ensuring stabilization of cooling, which is confirmed tests of prototypes made using the proposed technical solution.

Суть изобретения поясняется фигурами 1, 2. The essence of the invention is illustrated by figures 1, 2.

Устройство состоит из теплоизолированной емкости 1 с установленными в ней съемными канистрами 2. Внутри емкости 1 выполнены отсеки 3, имеющие в поперечном сечении (см. сечение А-А) внутренний профиль 4, идентичный и равный наружному профилю 5 канистр 2, а высота 6 отсеков 3 равна или больше высоты 7 канистр 2. Стенки 8 отсеков 3 скреплены с днищем 9 емкости 1 и выполнены из капиллярно-пористого материала, например из пористого титана, пористого никеля и т.п. Емкость 1 имеет теплоизоляцию 10, горловину 11 для загрузки канистр 2 и заправки хладагентом, теплоизолирующую пробку 12, в которой выполнены пазы 13 для установки и крепления стержней 14, предназначенных для загрузки и установки канистр 2 в отсеках 3. Пазы 13 также служат для дренажа испаряющегося из внутренней полости 15 емкости 1 хладагента, например паров жидкого азота. The device consists of a thermally insulated container 1 with removable canisters 2 installed in it. Inside the container 1, compartments 3 are made, having in cross section (see section AA) an inner profile 4 identical and equal to the outer profile 5 of canisters 2, and a height of 6 compartments 3 is equal to or greater than the height of 7 canisters 2. The walls of the 8 compartments 3 are fastened to the bottom 9 of the container 1 and are made of capillary-porous material, for example, of porous titanium, porous nickel, etc. The tank 1 has thermal insulation 10, a neck 11 for loading canisters 2 and refrigerant charge, a heat-insulating plug 12, in which grooves 13 are made for installing and fixing rods 14 for loading and installing canisters 2 in compartments 3. The grooves 13 also serve for drainage of the evaporating from the internal cavity 15 of the tank 1 of the refrigerant, for example vapor of liquid nitrogen.

Работает устройство для хранения продуктов следующим образом. A device for storing products as follows.

Хладагент, например жидкий азот, заливают в полость 15 емкости 1 через горловину 11 и загружают канистры 2 с размещенным в них продуктом. Канистры 2 посредством стержней 14 устанавливают в отсеки 3 и закрепляют стержни 14 теплоизолирующей пробкой 12 в горловине 11. A refrigerant, for example liquid nitrogen, is poured into the cavity 15 of the container 1 through the neck 11 and the canisters 2 with the product placed in them are loaded. The canisters 2 by means of the rods 14 are installed in the compartments 3 and the rods 14 are fixed with a heat-insulating plug 12 in the neck 11.

Испаряющийся за счет теплопритоков жидкий азот отводится из внутренней полости 15 емкости 1 через пазы 13 пробки 12, при этом отходящие пары азота при прохождении через пазы 13 снимают часть теплопритоков, поступающих через горловину 11. По мере испарения жидкого азота уровень жидкой фазы азота в емкости 1 постепенно снижается, уступая место более теплой газовой фазе азота. Однако за счет капиллярных свойств пористого материала, из которого выполнены отсеки 3, обеспечивается насыщение стенок 8 отсеков 3 на всю их высоту 6 жидкой фазой азота вплоть до полного испарения жидкого азота из внутренней полости 15 емкости 1, что позволяет поддерживать стабильную температуру в канистрах 2 и стабильное охлаждение продуктов, размещенных в них на длительное хранение, а это позволяет обеспечить выполнение поставленной задачи. Evaporating due to heat influx, liquid nitrogen is removed from the internal cavity 15 of the container 1 through the grooves 13 of the plug 12, while the exhaust nitrogen vapors, when passing through the grooves 13, remove some of the heat influx entering through the neck 11. As the liquid nitrogen evaporates, the level of the liquid nitrogen phase in the container 1 gradually decreases, giving way to a warmer gaseous phase of nitrogen. However, due to the capillary properties of the porous material from which the compartments 3 are made, the walls of 8 compartments 3 are saturated with their entire height 6 by the liquid nitrogen phase until the liquid nitrogen completely evaporates from the internal cavity 15 of the container 1, which allows maintaining a stable temperature in the canisters 2 and stable cooling of products placed in them for long-term storage, and this allows us to ensure the fulfillment of the task.

Claims

A device for storing products containing a thermally insulated container with removable canisters installed in it, characterized in that compartments are made inside the container having a cross section in the cross section of the inner profile that is identical and equal to the outer profile of the canisters, and their height is equal to or greater than the height of the canisters, while the walls the compartments are fastened to the bottom of the tank and are made of capillary-porous material.