Устройство для поддержания низких температур

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР(71) Заявитель Учреждение образования Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого(72) Автор Шабловский Ярослав Олегович(73) Патентообладатель Учреждение образования Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого(57) Устройство для поддержания низких температур, содержащее двухстеночный корпус,герметичную рабочую камеру и наполнитель, отличающееся тем, что поверхность внутренней стенки корпуса, обращенная к его наружной стенке, покрыта амальгамой, а пространство между внутренней стенкой корпуса и рабочей камерой заполнено наполнителем, в качестве которого использовано низкомолекулярное органическое вещество,испытывающее при температуре в окрестности 0 С плавление или полиморфное превращение.(56) 1. Контейнер многоразовый медицинского назначения КТМ-60-2 с охлаждающими элементами МХ-0,35. Руководство по эксплуатации Паспорт. Изготовитель ООО ТЕРМО-ВФ, г. Москва. 2. Устройство для поддержания заданной температуры пищевых продуктов Пат.2371644 2, МПК 25 3/12,25 11/02 // Бюл.36. - 20.12.1997. 3. Устройство для хранения продуктов при низких температурах Пат.2186715 2,МПК 765 81/18, 81/38,25 3/10 // Бюл.17. - 10.08.2002. 83482012.06.30 Полезная модель относится к холодильной технике, а именно к устройствам поддержания низких температур, применяемым в медицине, пищевой и химической промышленности (хранение и транспортировка термолабильных биоматериалов, реагентов,охлажденных и замороженных пищевых продуктов и т.п.). Известно устройство 1, содержащее корпус, рабочую камеру и наполнитель, помещенный в охлаждающие элементы, вкладываемые в рабочую камеру. Для поддержания низкой температуры в рабочей камере охлаждающие элементы выдерживают не менее 24 часов при температуре не выше -20 С, а затем 40 минут при комнатной температуре,после чего укладывают в рабочую камеру, предварительно выдержанную открытой не менее 10 часов при температуре не выше 8 С. Недостатками данного устройства являются невозможность длительного хранения охлажденных продуктов и нестабильность температуры в рабочей камере, обусловленные неэффективной тепловой изоляцией, а также сложность эксплуатации. Известно устройство 2, содержащее корпус, рабочую камеру и наполнитель, заправленный в холодильный модуль, который сообщается с рабочей камерой по меньшей мере в одной ее стенке, имеющей сквозные отверстия для прохода внутрь рабочей камеры газообразного хладоносителя (продуктов испарения сжиженного либо твердого углекислого газа). Недостатками данного устройства являются невозможность длительного хранения охлажденных продуктов и нестабильность температуры в рабочей камере, обусловленные отсутствием тепловой изоляции рабочей камеры и использованием газообразного хладоносителя, применение которого также затрудняет эксплуатацию устройства. Наиболее близким к заявляемому является устройство 3, содержащее корпус, двухстенную рабочую камеру и наполнитель, размещенный в пустотелых панелях, сообщающихся с межстенной полостью рабочей камеры. При этом в качестве наполнителя используется поглотитель, адсорбирующий газы из межстенной области и тем самым поддерживающий теплоизолирующее вакуумирование. Недостатками прототипа являются невозможность длительного хранения охлажденных продуктов и нестабильность температуры в рабочей камере, обусловленные неэффективной тепловой изоляцией последней. Задачей предлагаемого технического решения является увеличение длительности сохранения охлаждения при поддержании стабильных значений низкой температуры. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для поддержания низких температур, содержащем двухстеночный корпус, герметичную рабочую камеру и наполнитель,согласно предлагаемому техническому решению, поверхность внутренней стенки корпуса, обращенная к его наружной стенке, покрыта амальгамой, а пространство между внутренней стенкой корпуса и рабочей камерой заполнено наполнителем, в качестве которого использовано низкомолекулярное органическое вещество, испытывающее при температуре в окрестности 0 С плавление или полиморфное превращение. Амальгамирование внутренней стенки корпуса в сочетании с вакуумированием его межстеночного пространства позволяет существенно снизить теплоприток внутрь рабочей камеры. Эффективность криостатирования рабочей камеры повышается применением в качестве наполнителя низкомолекулярных органических веществ, испытывающих при температуре 0 в окрестности 0 С плавление либо полиморфное превращение. Наполнитель не только дополняет действие основной теплоизоляции благодаря низкой теплопроводности указанных веществ, но и обладает способностью поглощать теплоту, если температура в рабочей камере достигнет порогового значения 0, т.к. при этой температуре наполнитель плавится либо претерпевает полиморфный переход в высокотемпературную модификацию. Представлен чертеж, поясняющий предлагаемое устройство. Устройство состоит из выполненных из нержавеющей стали внешней и внутренней корпусных стенок 1, 2, разделенных вакуумом либо порошково-вакуумной теплоизоляци 2 83482012.06.30 ей 3, наполнителя 4 и герметичной рабочей камеры 5, снабженной теплоизолирующей крышкой 6. При этом поверхность внутренней стенки 2, обращенная к наружной стенке 1,покрыта амальгамой, а в качестве наполнителя 4 использовано низкомолекулярное органическое вещество, испытывающее плавление либо полиморфное превращение при температуре 0, соответствующей верхней температурной границе поддерживаемого охлаждения (таблица). Теплота фазового превращения, кДж/кг 3 (формамид) 2,5 187,6 49 (морфолин)-14,6 133,8 Устройство, поддерживающее температуру 0, работает следующим образом. Вначале рабочую камеру 5 наполняют измельченным льдом либо иным хладоносителем, имеющим температуру 0, тем самым переводя наполнитель 4 в низкотемпературное фазовое состояние (затвердевание плавкого вещества, переход в низкотемпературную модификацию полиморфного вещества). После этого охлажденный объект,температуру которого требуется поддерживать на уровне 0, помещают в освобожденную от хладоносителя камеру 5 и герметично закрывают ее крышкой 6. Безопасность длительного хранения объекта в рабочей камере при повышенных значениях температуры окружающей среды обеспечивается тем, что если температура в рабочей камере достигнет порогового значения 0, то слой 4 расплавится либо испытает полиморфный переход в высокотемпературную модификацию, поглощая при этом теплоту и тем самым обеспечивая поддержание требуемого низкотемпературного уровня в сосуде. Таким образом, заявленная конструкция позволяет обеспечить длительное автономное сохранение биологических, химических и пищевых продуктов при стабильном значении низкой температуры. Вещество Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3