Мобільна холодильна камера

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в холодильных камерах наказе легковых автомашин или прицепа к ним. Известен автомобиль-рефрижератор, содержащий установленную на платформе теплоизоляционную камеру, стенки которой состоят из наружной и внутренней оболочек и слоя теплоизоляции между ними, и охлаждающее устройство, включающее компрессионный агрегат и контур охлаждения, состоящий из последовательно соединенных по ходу хладагента конденсатора, дроссельного устройства и испарителя. Охлаждающее устройство выполнено в виде установленного на камере в ее верхней части компрессионного моноблока с принудительной циркуляцией воздуха как в контуре охлаждения конденсатора, так и в контуре охлаждения испарителя [2]. Конденсатор при этом выполнен мелкими ребрами, вследствие чего происходит быстрое загрязнение его поверхности, забивание пылью при движении. Это приводит к существенному снижению теплоэнергетических характеристик требует тщательной очистки конденсатора на стоянках. Без этого холодильная система может оказаться неработоспособной. Из этого следует, что для низкосидящих компрессионных моноблоков система принудительного охлаждения неэффективна. Использование системы охлаждения путем естественной конвекции позволило б исключить указанные недостатки прототипа. Однако, конструктивные особенности принудительной системы охлаждения прототипа, а именно, небольшие поверхности теплообмена не позволяют организовать необходимый теплообмен между испарителем-конденсатором и окружающей средой путем естественной конвекции. Простое увеличение теплообменных поверхностей в холодильных камерах большой "емкости, к разряду которых относятся рассматриваемые объекты, технически неоправданно, т.е. при больших тепловых нагрузках развивается гидравлическое сопротивление большой величины, что резко снижает эффективность работы холодильной системы. В основу изобретения положена задача создания мобильной холодильной камеры, в которой двухконтурная система охлаждения с уменьшением гидравлическим сопротивлением обеспечивает теплообмен между теплообменными поверхностями испарителя-конденсатора и окружающей средой путем естественной конвекции при больших тепловых нагрузках и за счет этого достигается возможность пассивного поддержания заданного температурного режима в пределах определенного промежутка времени при транспортировке скоропортящихся продуктов. Поставленная задача решается тем, что мобильная холодильная камера, размещенная на платформе и содержащая теплоизолированную емкость, стенки которой состоят из наружной и внутренней оболочек и слоя теплоизоляции между ними, компрессионный агрегати контур охлаждения, включающий последовательно соединенные конденсатор, дроссельное устройство и испаритель, согласно изобретению, дополнительно содержит, по меньшей мере, один контур охлаждения, причем контуры соединены между собой параллельно, при этом каждый из контуров выполнен как составная часть стенки теплоизолированной емкости таким образом, что конденсатор и испаритель находятся в тепловом контакте с наружной и внутренней оболочками стенки емкости соответственно. Использование1 двухконтурной системы охлаждения с параллельным соединением контуров, каждый из которых включает последовательно соединенные конденсатор, дроссель и испаритель, позволяет получить достаточно развитую поверхность теплообмена с уменьшенным сопротивлением в гидравлической сети, что обеспечивает необходимый теплосъем с теплообменных поверхностей холодильной камеры при больших тепловых нагрузках путем естественной конвекции. Следует также отметить, что при параллельном соединении контуров охлаждения каждый из них является самостоятельным и выход из строя одного из них не влечет за собой остановки всей системы, следовательно, имеет место повышение надежности конструкции. Следующим преимуществом параллельного соединения самостоятельных контуров охлаждения является саморегулирование системы на влияние солнечного нагрева. Перегрев с одной стороны вызывает некоторое увеличение давления в освещаемом солнцем контуре и хладагент перераспределяется в другой контур, находящийся в тени, следовательно отклонения в работе холодильной установки незначительны. Следующим отличительным признаком является выполнение каждого из контуров охлаждения как составной части теплоизолированной стенки емкости таким образом, что конденсатор и испаритель находятся в непосредственном тепловом контакте с наружной и внутренней оболочками стенки емкости. Для обеспечения наиболее оптимальных условий работы параллельных ветвей-контуров элементы контуров испарители и конденсаторы, должны находиться в наиболее сопоставимых (одинаковых) условиях по теплообмену, т.е. максимально равномерно распределены по объему емкости. Это достигается только в том случае, когда испаритель и конденсатор находятся в непосредственном тепловом контакте с внутренней и наружной оболочками теплообменной стенки соответственно. Равномерное распределение ветвей-испарителей позволяет более эффективно использовать собственную теплоемкость конструкционных материалов испарителя для создания пассивного поддержания температуры заданного диапазона при отключении компрессора от сети. Ветви-конденсаторы в основном расположены на боковых поверхностях емкости в виде параллельных частей. В этом случае не происходит забивка пылью во время движения, что существенно влияет на надежность холодильной системы и улучшает условия технического обслуживания. Выполнение контуров охлаждения, как составной части стенки теплоизолированной емкости и равномерное размещение их позволили перераспределить вес теплообменной аппаратуры по всему объему холодильной камеры, и снизить этим центр тяжести масс. При таком конструктивном решении появилась возможность, в отличие от прототипа, опустить компрессор на автоплатформу, что обусловило увеличение устойчивости мобильной холодильной камеры, а следовательно обеспечило повышение безопасности. Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена схема мобильной холодильной камеры. Мобильная холодильная камера 1 содержит теплоизолированную емкость 2, например, цистерну, состоящую из наружной оболочки 3, внутренней оболочки 4, слоя теплоизоляции 5, компрессорный агрегат б, конденсаторы 7, испарители 8, дроссельные устройства 9. Холодильная установка размещена на мобильной платформе 10. Холодильная установка работает следующим образом. На стоянке, т.е. в месте включения электролитания, компрессор 6 работает. Сжатые пары хладагента поступают по параллельным ветвям в отдельные охлаждающие контуры (на рис.1 показаны два контура) холодильной машины, каждый из которых является самостоятельным, т.е. пары поступают вначале в конденсаторы 7, размещенные в непосредственном контакте с наружной оболочкой 3, где пары, отдавая тепло окружающей среде, конденсируются и затем поступают в дроссельные устройства 9, после которых поступают в испарители 8, которые находятся в непосредственном контакте с внутренней оболочкой 4, где жидкий хладагент испаряется и отводит тепло от теплоизолированной емкости 2. Количество охлаждающих контуров зависит от теплопритоков камеры и может быть различным. Таким образом, холодильная машина охладив емкость, охлаждает помещенный в ней продукт, например молоко. Охладив продукт до определенны температуры, холодильная машина автоматически переходит на автоматический режим работы и до момента отключения от сети работает в режиме поддержания заданной температуры. В случае транспортировки камеру отключают от сети, соединительный кабель сматывают. Далее либо в составе машины, либо на отдельном прицепе камеру можно транспортировать. Длительность поддержания температуры в заданном диапазоне, например, от 0°С до 8°С определяется в основном качеством теплоизоляции, т.е. теплопритоками и объемом охлажденного во время от стоянки продукта. Приблизительный расчет длительности поддержания температуры продукта в диапазоне 0-8°С при температуре окружающей среды 30°С при объеме холодильной камеры, равной 300 литров. Величина массовой теплоемкости продукта (в случае охлаждения воды) равна: Сж - теплоемкость жидкости (для воды равна 419 Дж/кг °С); mж - масса жидкости (в данном случае равна 300 кг); Dt - перепад температур жидкости. Следовательно: Массовая теплоемкость цистерны Qц определяется массой цистерны равной приблизительно 60 кг при емкости 300 л и теплоемкостью металла (нержавеющая сталь) равной 450 Дж/кг°С Общая теплоемкость охлажденного продукта и цистерны равна: Расчетная величина теплопритока для холодильной камеры объемом 300 л при температуре окружающей среды 30°С и температуре охлаждающего продукта 0°С составляет около 100 Вт. Разделив общую теплоемкость Qобщ на величину теплопритока определим длительность поддержания температуры продукта в заданном диапазоне температур. При величине теплопритока 100 Вт общей теплоемкости охлажденной цистерны с продуктом хватит приблизительно на 30 часов, пока охлажденный продукт не нагреется до 8°С, или Т5 часов при нагревании продукта до 5°С. Расчетного промежутка времени достаточно фермеру для сбора молока и отправки его на продажу или переработку. Изготовление мобильной холодильной камеры на базе легкового автомобиля типа Л УАЗ, ВАЗ и др. или прицепа к нему, работающей от электросети на стоянках и обеспечивающей пассивное поддержание заданного температурного режима в пределах определенного промежутка времени при транспортировке скоропортящихся продуктов, может найти самое широкое применение в сельской местности, например, при перевозке молока с ферм на молокозаводы, либо при доставке молока и молочных продуктов в населенные пункты для продажи и др. Холодильная машина имеет следующие преимущества: - проста и надежна в эксплуатации; - компактна; - отвечает требованиям безопасности; - не требует расхода энергии (горючего) при транспортировке; - относительно невысокая стоимость по сравнению с авторефрижератором с принудительной системой обдува. Все перечисленные достоинства делают мобильную холодильную камеру незаменимой в фермерских хозяйствах.