RU2188991C2 - Products storing device - Google Patents

Abstract

FIELD: refrigerating and cryogenic equipment. SUBSTANCE: invention relates to storing cryogenic, biological and other products at low temperatures. Proposed device has double-wall container with multiplayer vacuum heat insulation formed by alternating layers of reflecting and lining materials. Heat insulation has locks in form of bundless made of porous low heat conducting material with open pores. Locks are installed for intersecting all layers of heat insulation and are provided with outlet into vacuum space communicating with vacuum source. EFFECT: provision of long storage of products at low temperatures owing to improved evacuation of gases. 1 dwg

Description

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

Известно устройство для хранения продуктов при низких температурах (см. Е.И. Микулин "Криогенная техника", Машиностроение, 1969 г. стр. 227). A device for storing products at low temperatures is known (see EI Mikulin "Cryogenic Technique", Mechanical Engineering, 1969, p. 227).

Устройство для хранения продуктов содержит двустенную емкость с многослойно-вакуумной теплоизоляцией, размещенной в межстенной полости и закрепленной на внутренней стенке емкости. Продукты хранятся во внутренней полости 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 inner cavity in the inner cavity of the container in the environment of a cryogenic product, for example liquid nitrogen, and the storage duration of the products depends on the efficiency of the thermal insulation.

Недостатками таких устройств для хранения продуктов является невозможность обеспечить длительное хранение продуктов при низкой температуре из-за малоэффективной работы теплоизоляции. The disadvantages of such devices 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 г.), 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 двустенную емкость с многослойно-вакуумной теплоизоляцией, состоящей из чередующихся слоев отражающего и прокладочного материалов. Многослойно-вакуумная теплоизоляция обладает очень высокими теплоизолирующими свойствами при наличии в теплоизоляционной межстенной полости емкости высокого вакуума, порядка 1•10^-4 мм рт.ст. и выше. Однако в известном устройстве из-за большого сопротивления при откачке молекул газов из-под плотных слоев отражающего материала теплоизоляции между слоями теплоизоляции вакуум не достигает требуемого уровня, что ухудшает теплоизолирующие свойства теплоизоляции, при этом удлиняется процесс вакуумирования теплоизоляционной полости емкости.The device for storing products contains a double-walled container with multi-layer vacuum thermal insulation, consisting of alternating layers of reflective and cushioning materials. Multilayer-vacuum thermal insulation has very high heat-insulating properties when there is a high vacuum tank in the heat-insulating inter-wall cavity of the order of 1 • 10 ^-4 mm Hg. and higher. However, in the known device, due to the high resistance when evacuating gas molecules from under the dense layers of reflective insulation material between the insulation layers, the vacuum does not reach the required level, which degrades the heat-insulating properties of the heat insulation, while the process of evacuating the heat-insulating cavity of the vessel is lengthened.

Недостатком известного устройства для хранения продуктов при низких температурах является невозможность обеспечить длительное хранение продуктов из-за недостаточной откачки газов между слоями теплоизоляции. A disadvantage of the known device for storing products at low temperatures is the inability to provide long-term storage of products due to insufficient pumping of gases between the layers of thermal insulation.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства для хранения продуктов при низких температурах, которое обеспечивало бы длительное хранение продуктов за счет улучшения откачки газов из-под слоев многослойно-вакуумной теплоизоляции. The objective of the present invention is to provide a device for storing products at low temperatures, which would ensure long-term storage of products by improving the pumping of gases from under the layers of multilayer-vacuum thermal insulation.

Это достигается тем, что устройство содержит многослойно-вакуумную теплоизоляцию, снабженную шлюзами для откачки газов из-под плотных слоев отражающего материала. This is achieved by the fact that the device contains a multi-layer vacuum insulation, equipped with gateways for pumping gases from under the dense layers of reflective material.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для хранения продуктов, содержащем двустенную емкость с многослойно-вакуумной теплоизоляцией, состоящей из чередующихся слоев отражающего и прокладочного материалов, теплоизоляция снабжена шлюзами, выполненными из пористого низкотеплопроводного материала с открытыми порами и расположенными с пересечением всех слоев теплоизоляции, при этом шлюзы имеют выход в вакуумную полость, сообщенную с источником вакуума. The essence of the invention lies in the fact that in a device for storing products containing a double-walled container with multi-layer vacuum insulation, consisting of alternating layers of reflective and cushioning materials, the insulation is provided with gateways made of porous low-heat-conducting material with open pores and located at the intersection of all layers of insulation while the locks have access to a vacuum cavity in communication with a vacuum source.

Технический результат заключается в том, что по сравнению с известными техническими решениями предлагаемое устройство для хранения продуктов обеспечивает длительное хранение продуктов за счет улучшения откачки газов из-под слоев теплоизоляции. The technical result consists in the fact that, compared with the known technical solutions, the proposed device for storing products provides long-term storage of products by improving the pumping of gases from under the layers of thermal insulation.

Техническое решение в части снабжения теплоизоляции шлюзами, выполненными из пористого низкотеплопроводного материала с открытыми порами и расположенными с пересечением всех слоев теплоизоляции, имеющими выход в вакуумную полость, сообщенную с источником вакуума, а также взаимная конструктивная связь всех элементов устройства обеспечивает длительное хранение продуктов за счет улучшения откачки газов, что подтверждено испытаниями опытных образцов, изготовленных с использованием предлагаемого технического решения. The technical solution in terms of supplying thermal insulation with gateways made of porous low-heat-conducting material with open pores and located at the intersection of all layers of insulation with access to the vacuum cavity in communication with the vacuum source, as well as the mutual structural connection of all elements of the device ensures long-term storage of products due to improvement gas evacuation, which is confirmed by tests of prototypes made using the proposed technical solution.

Сущность изобретения поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

Устройство состоит из двустенной емкости 1 с многослойно-вакуумной теплоизоляцией 2, состоящей из чередующихся слоев отражающего материала 3 и слоев прокладочного материала 4. The device consists of a double-walled tank 1 with multilayer-vacuum thermal insulation 2, consisting of alternating layers of reflective material 3 and layers of cushioning material 4.

В качестве отражающего материала 3 применяют, например, полиэтилентерефталатную пленку, алюминизированную с двух сторон, а в качестве прокладочного материала 4 применяют, например, стекловуаль или стеклоткань. Теплоизоляция 2 снабжена шлюзами 5, выполненными из пористого низкотеплопроводного материала с открытыми порами, например, из стекловуали в виде жгутов, расположенных с пересечением всех слоев 3 и 4 теплоизоляции 2. Шлюзы 5 имеют выход 6 в вакуумную полость 7, сообщенную с источником вакуума 8, например с вакуумным насосом. Двустенная емкость 1 содержит внутреннюю стенку 9 и наружную стенку 17, между которыми образована теплоизоляционная полость 11. Продукты размещают и хранят в среде, например, жидкого азота во внутренней полости 12. На внутренней стенке 9 закреплен адсорбент 13. As a reflecting material 3, for example, a polyethylene terephthalate film aluminized on both sides is used, and as a cushioning material 4, for example, glass veil or fiberglass is used. Thermal insulation 2 is equipped with locks 5 made of porous low-heat-conducting material with open pores, for example, from a glass veil in the form of bundles located at the intersection of all layers 3 and 4 of thermal insulation 2. Gateways 5 have an outlet 6 into the vacuum cavity 7 in communication with the vacuum source 8, for example with a vacuum pump. The double-walled container 1 contains an inner wall 9 and an outer wall 17, between which a heat-insulating cavity 11 is formed. The products are placed and stored in, for example, liquid nitrogen in the inner cavity 12. An adsorbent 13 is fixed on the inner wall 9.

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

Хладагент, например, жидкий азот заливают внутрь емкости 1 в полость 12, где размещают продукты для хранения при низких температурах. Теплозащиту от внешних теплопритоков обеспечивает многослойно-вакуумная теплоизоляция 2, размещенная в теплоизоляционной полости 11, в которой постоянно поддерживается вакуум порядка 1•10^-4 мм рт.ст. и выше посредством источника вакуума 8, например вакуумного насоса или адсорбента 13, размещенного на поверхности внутренней стенки 9 с обеспечением теплового контакта, необходимого для охлаждения адсорбента и эффективного поглощения молекул газа адсорбентом 13 из теплоизоляционной полости 11. В качестве адсорбента 13 применяют, например, активированный древесный уголь или цеолит СаЕ.Refrigerant, for example, liquid nitrogen, is poured inside the tank 1 into the cavity 12, where products for storage at low temperatures are placed. Thermal protection from external heat inflows is provided by a multilayer-vacuum thermal insulation 2 located in the heat-insulating cavity 11, in which a vacuum of about 1 • 10 ^-4 mm Hg is constantly maintained. and higher by means of a vacuum source 8, for example, a vacuum pump or adsorbent 13, placed on the surface of the inner wall 9 to provide the thermal contact necessary for cooling the adsorbent and efficient absorption of gas molecules by the adsorbent 13 from the heat-insulating cavity 11. As an adsorbent 13, for example, activated charcoal or zeolite CaE.

Снабжение теплоизоляции 2 шлюзами 5, выполненными, например, в виде жгутов из пористого теплопроводного материала с открытыми порами, проложенных с пересечением всех слоев теплоизоляции 2, и имеющими выход 6 в вакуумную полость 7, сообщенную с источником вакуума 8, обеспечивает улучшение откачки молекул газа из-под плотных слоев отражающего материала 3 и поддержание высокого вакуума между слоями теплоизоляции 2, что, в свою очередь, значительно повышает эффективность работы теплоизоляции 2, снижает теплопритоки и обеспечивает длительное хранение продуктов в среде жидкого азота, что позволяет выполнить поставленную задачу. Supply of thermal insulation 2 with locks 5, made, for example, in the form of bundles of porous heat-conducting material with open pores, laid with the intersection of all layers of thermal insulation 2, and having an exit 6 into the vacuum cavity 7, in communication with the vacuum source 8, improves the pumping of gas molecules from - under the dense layers of reflective material 3 and maintaining a high vacuum between the layers of thermal insulation 2, which, in turn, significantly increases the efficiency of thermal insulation 2, reduces heat inflows and provides long-term storage the variation of products in liquid nitrogen, which allows you to complete the task.

Технический результат заключается в том, что по сравнению с известными техническими решениями предлагаемое устройство для хранения продуктов обеспечивает длительное хранение продуктов за счет улучшения откачки газов из-под слоев теплоизоляции путем получения более эффективной теплозащиты шлюза за счет уменьшения теплопритоков при выполнении шлюзов в виде жгутов из пористого низкопроводного материала с открытыми порами типа стекловуали, проложенных через все слои многослойно-вакуумной теплоизоляции при нанесении ее на внутреннюю стенку емкости. The technical result consists in the fact that, in comparison with the known technical solutions, the proposed device for storing products provides long-term storage of products by improving the pumping of gases from under the insulation layers by obtaining more effective thermal protection of the gateway by reducing heat gain when performing gateways in the form of porous tows low-conductivity open-cell material such as glass veils laid through all layers of multilayer-vacuum thermal insulation when applied to the inner Tenko capacity.

Следует отметить также, что шлюзы, выполненные в виде жгутов из материала типа стекловуали, являются эластичными, что позволяет отслеживать форму изоляции, плотно располагаясь в ее слоях, при этом, не занимая и не уплотняя теплоизоляцию, что позволяет выполнить поставленную задачу при упрощении их изготовления и получить вышеуказанные преимущества заявленного устройства по сравнению с известным. It should also be noted that the locks made in the form of bundles of glass-like material are elastic, which allows you to track the shape of the insulation, tightly located in its layers, while not occupying and not sealing the insulation, which allows you to complete the task while simplifying their manufacture and get the above advantages of the claimed device in comparison with the known.

Claims (1)

Устройство для хранения продуктов, содержащее двухстенную емкость с многослойно-вакуумной теплоизоляцией из чередующихся слоев отражающего и прокладочного материала, снабженную шлюзами, имеющими выход в вакуумную полость, сообщенную с источником вакуума, и расположенную с пересечением всех слоев теплоизоляции, отличающееся тем, что шлюзы выполнены в виде жгутов из пористого низкотеплопроводного материала с открытыми порами. A device for storing products containing a double-walled container with multi-layer vacuum insulation from alternating layers of reflective and cushioning material, equipped with locks having access to a vacuum cavity in communication with a vacuum source, and located at the intersection of all insulation layers, characterized in that the locks are made in open-pore porous, low-heat-conducting harnesses.