RU2399848C1

RU2399848C1 - Object thermostatting method

Info

Publication number: RU2399848C1
Application number: RU2009111298/21A
Authority: RU
Inventors: Денис Анатольевич Савельев (RU); Денис Анатольевич Савельев; Дмитрий Анатольевич Мишин (RU); Дмитрий Анатольевич Мишин; Виктор Николаевич Сюткин (RU); Виктор Николаевич Сюткин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии"
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2010-09-20

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: object thermostatting method involves heat exchange between heat accumulators and walls of thermal container by means of circulation of heat carrier between them; at that, heat carrier circulation is performed along surfaces of thermal container, thermal accumulators and object so that two opposite directed flows separated with heat insulating partition are formed. Heat carrier circulation is performed along closed circuit subsequently along all the thermal container surfaces, thermal accumulators and object of thermostatting. Its transition from thermal accumulators to the objects is provided without intermediate contact with inner surface of thermal container by arranging thermal accumulators between horizontal surface of thermal container and object.

EFFECT: use of this invention allows improving the reliability of thermostatting process at simplifying its storage and transportation process, as well as reducing the container cost.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области термостатирования объектов и может быть использовано в биотехнологической и медицинской промышленности для хранения и транспортирования биологических объектов и медицинских препаратов с сохранением их свойств.The invention relates to the field of temperature control of objects and can be used in the biotechnological and medical industries for the storage and transportation of biological objects and medical preparations while maintaining their properties.

Известен термостат для биологических объектов, в котором термостатирование производится путем теплообмена между стенками термоконтейнера и тепловыми аккумуляторами и создания встречных потоков теплообменника, разделенных термоизолированной перегородкой (авт. свид. № 1807301 F25D 3/00).Known thermostat for biological objects, in which thermostating is carried out by heat exchange between the walls of the thermal container and the heat accumulators and creating counter flows of the heat exchanger separated by a thermally insulated partition (author certificate. No. 1807301 F25D 3/00).

Недостатком данного способа является то, что температура теплоносителя, проходящего вдоль объекта термостатирования зависит от температуры окружающей среды, так как после контакта его с тепловым аккумулятором он проходит вдоль стенок термоконтейнера и только после этого проходит вдоль объекта. Кроме того теплоноситель не защищает пространство под крышкой и тепло может достигать объекта и приводить к его местному нагреву. Это снижает надежность процесса термостатирования и вынуждает организовывать систему контроля, что усложняет процесс хранения и транспортирования и повышает их стоимость.The disadvantage of this method is that the temperature of the coolant passing along the thermostating object depends on the ambient temperature, since after contacting it with a heat accumulator it passes along the walls of the thermal container and only after that passes along the object. In addition, the coolant does not protect the space under the lid and heat can reach the object and lead to local heating. This reduces the reliability of the temperature control process and forces the organization of a control system, which complicates the storage and transportation process and increases their cost.

Проблемами, решаемыми данным изобретением, являются повышение надежности процесса термостатирования, упрощение процесса хранения и транспортирования и понижение их стоимости.The problems solved by this invention are to increase the reliability of the thermostating process, simplifying the process of storage and transportation and lowering their cost.

Указанные технические проблемы решаются способом термостатирования объектов, включающим теплообмен между тепловыми аккумуляторами и стенками термоконтейнера путем циркуляции между ними теплоносителя, причем циркуляцию теплоносителя производят вдоль поверхностей термоконтейнера, тепловых аккумуляторов и объекта с образованием двух противоположно направленных потоков, разделенных теплоизолированной перегородкой, в котором циркуляцию теплоносителя производят по замкнутому контуру последовательно вдоль всех поверхностей термоконтейнера, тепловых аккумуляторов и объекта термостатирования, причем обеспечивают его переход от тепловых аккумуляторов к объекту без промежуточного контакта с внутренней поверхностью термоконтейнера путем размещения тепловых аккумуляторов между горизонтальной поверхностью термоконтейнера и объектом. Кроме того, тепловые аккумуляторы размещают, по меньшей мере, в два горизонтальных слоя, а при переходе теплоносителя от поверхности термоконтейнера к объекту обеспечивают его последовательное прохождение вдоль горизонтальных поверхностей каждого слоя тепловых аккумуляторов.These technical problems are solved by the method of temperature control of objects, including heat exchange between the heat accumulators and the walls of the thermocontainer by circulating the coolant between them, and the circulation of the coolant is carried out along the surfaces of the thermocontainer, heat accumulators and the object with the formation of two oppositely directed flows separated by a thermally insulated partition in which the coolant is circulated in a closed loop sequentially along all surfaces of the thermals nteynera, thermal accumulators and the object temperature control, and provide for its transition from the heat accumulators to an object without an intervening contact with the inner surface of cold box by placing between the horizontal heat accumulators cold box and the object's surface. In addition, heat accumulators are placed in at least two horizontal layers, and when the coolant moves from the surface of the thermal container to the object, it is ensured that it passes along the horizontal surfaces of each layer of thermal batteries.

Изобретение поясняется графическим материалом, где на фиг.1 изображена схема размещения тепловых аккумуляторов и циркуляции теплоносителя при нагреве термоконтейнера, на фиг.2 изображена схема размещения тепловых аккумуляторов и циркуляции теплоносителя при охлаждении термоконтейнера.The invention is illustrated by graphic material, in which Fig. 1 shows a layout of thermal batteries and coolant circulation during heating of a thermal container, Fig. 2 shows a layout of thermal batteries and coolant circulation during cooling of a thermal container.

Способ термостатирования объектов осуществляется следующим образом.The method of temperature control of objects is as follows.

При подводе тепла к термоконтейнеру 1 повышается температура теплоносителя, которым в данном варианте реализации способа является воздух в канале 2 и он поднимается вверх. При прохождении воздуха вдоль поверхности тепловых аккумуляторов 4, его температура понижается до температуры, близкой к их температуре, и он начинает опускаться вниз по каналу 3, проходя вдоль поверхности объекта термостатирования 5.When heat is supplied to the thermal container 1, the temperature of the coolant rises, which in this embodiment of the method is the air in channel 2 and it rises. With the passage of air along the surface of the heat accumulators 4, its temperature drops to a temperature close to their temperature, and it begins to sink down the channel 3, passing along the surface of the thermostating object 5.

При охлаждении термоконтейнера 1 температура воздуха в канале 2 понижается и он начинает опускаться вниз. При прохождении воздуха вдоль тепловых аккумуляторов 4 его температура повышается до температуры, близкой к их температуре, и он начинает подниматься вверх по каналу 3, проходя вдоль объекта термостатирования 5.When cooling the thermal container 1, the air temperature in channel 2 decreases and it begins to fall down. With the passage of air along the thermal accumulators 4, its temperature rises to a temperature close to their temperature, and it begins to rise up the channel 3, passing along the thermostating object 5.

Таким образом, температура воздуха, проходящего вдоль поверхности объекта термостатирования 5, определяется температурой тепловых аккумуляторов 4.Thus, the temperature of the air passing along the surface of the thermostating object 5 is determined by the temperature of the heat accumulators 4.

Для теплообмена необходим перепад температур, соответствующий мощности теплового потока, проходящего через стенки термоконтейнера 1 и поверхности теплообмена тепловых аккумуляторов 4. Это необходимо учитывать при выборе аккумулирующего вещества, так как после прохождения воздуха вдоль тепловых аккумуляторов 4 при подводе к ним тепла температура воздуха остается выше температуры тепловых аккумуляторов 4, а при отводе тепла - ниже. В связи с этим, при использовании в качестве теплового аккумулятора 4 вещества дистиллированную воду при таянии льда получаем холодный воздух положительной температуры, а при замерзании получаем холодный воздух отрицательной температуры. Поэтому летом можно использовать скрытую теплоту плавления всех тепловых аккумуляторов 4. Для использования дистиллированной воды зимой необходимо укладывать тепловые аккумуляторы 4, по меньшей мере, в два слоя и не доводить до замерзания тепловых аккумуляторов 4, расположенных в слое, находящимся рядом с объектом термостатирования 5, чтобы не пропустить к нему холодного воздуха отрицательной температуры. Таким образом, в зимний период можно использовать только часть скрытой теплоты замерзания тепловых аккумуляторов 4.For heat exchange, a temperature difference is required that corresponds to the power of the heat flow passing through the walls of the thermal container 1 and the heat exchange surface of the heat accumulators 4. This must be taken into account when choosing an accumulating substance, since after passing air along the heat accumulators 4, when the heat is supplied to them, the air temperature remains above the temperature heat accumulators 4, and with heat dissipation - lower. In this regard, when using 4 substances as a heat accumulator, distilled water, when ice melts, we get cold air of positive temperature, and when freezing we get cold air of negative temperature. Therefore, in the summer you can use the latent heat of fusion of all heat accumulators 4. To use distilled water in the winter, it is necessary to lay the heat accumulators 4 in at least two layers and not freeze the heat accumulators 4 located in the layer next to the thermostatic object 5, so as not to let cold air of negative temperature reach him. Thus, in winter, you can use only part of the latent freezing heat of thermal batteries 4.

Все это значительно снижает влияние температуры воздуха, проходящего вдоль поверхности объекта термостатирования 5 от температуры окружающей среды, и, следовательно, повышает надежность процесса термостатирования, упрощает процесс хранения и транспортирования и понижает их стоимость.All this significantly reduces the influence of the temperature of the air passing along the surface of the thermostating object 5 from the ambient temperature, and, therefore, increases the reliability of the thermostating process, simplifies the storage and transportation process and lowers their cost.

Каналы 2 и 3 могут быть образованы за счет формы термоизолирующей перегородки 6 и тепловых аккумуляторов 4. Если объект термостатирования 5 размещается в специальной емкости, то часть каналов 2 и 3 может быть образовано за счет ее стенок.Channels 2 and 3 can be formed due to the shape of the thermally insulating partition 6 and heat accumulators 4. If the thermostating object 5 is placed in a special container, then some of the channels 2 and 3 can be formed due to its walls.

Claims

1. The method of temperature control of objects, including heat exchange between heat accumulators and the walls of the thermocontainer by circulating the coolant between them, and the coolant is circulated along the surfaces of the thermocontainer, heat accumulators and the object with the formation of two oppositely directed flows separated by a thermally insulated partition, characterized in that the coolant is circulated in a closed loop sequentially along all surfaces of the thermal container, heat accumulators trench and the object temperature control, and provide for its transition from the heat accumulators to an object without an intervening contact with the inner surface of cold box by placing between the horizontal heat accumulators cold box and the object's surface.

2. The method of temperature control of objects according to claim 1, characterized in that the heat accumulators are placed in at least two horizontal layers, and when the coolant moves from the surface of the thermal container to the object, it is provided that it passes sequentially along the horizontal surfaces of each layer of thermal batteries.