Балконный термостат для хранения продуктов при отрицательной наружной температуре

 

Использование: в устройствах для защиты продуктов от переохлаждения при открывании дверцы. Сущность изобретения: балконный термостат содержит теплоизолированный корпус 1 и внутреннюю камеру с клапаном 2 естественной вентиляции. Основная дверца 3 корпуса 1 имеет теплоизоляцию и снабжена магнитной резиной. Дополнительные дверцы 4, 5 и 6, не теплоизолированы . Каждая из них закрывает одно отделение внутренней камеры и открывается в том же направлении, что и основная дверца. В донной части камеры имеются отверстия 7 для выхода теплого воздуха вверх из нагреваемого объема. Основной 8 и дополнительный 9 термодатчики обеспечивают подключение питания соответственно к основному 10 и резервному 11 нагревательным элементам. Разница температур , при которых происходит включение основного 10 и резервного 11 2 ё Ч VJ сл о ю V4 СО

нагревательных элементов, превосходит точность поддержания заданного температурного режима. Этим исключается несанкционированное включение резервного нагревательного элемента 11. Кабель управления 12 связывает термодатчики и нагревательные элементы, расположенные в камере, с двухканальным (состоящим из основного и дополнительного каналов) электронным регулятором 13, который находится в жилом помещении. Дополнительный канал в регуляторе термостата предназначен для подключения резервного нагревательного элемента 11, когда температура в камере станет ниже заданной, Кабель питания 14 подключает терморегулятор 13 к электросети.2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 25 0 13/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

r К ПАТЕНТУ .

4 3

Ql

О

ЬЭ

Фиг f (21) 4907289/13 (22) 31.01.91. (46) 07.11.92. Бюл. N 41 (71) Центральный научно-исследовательский институт Гидроприбор" (72) П.Е.Голобородов, Л.M,Çàêàøàíñêèé и

Ю.В.Саунин (73) Л.М.Закашанский (56)1Авторское свидетельство СССР

М 391367, кл. F 25 0 11/00, 1972, 2.Авторское свидетельство СССР

М 981784, кл. F 25 0 13/00. 1981.

3.Изобретатель и рационализатор. ст, Овощехранилище на балконе, М 7, 1990, (54) БАЛКОННЫЙ ТЕРМОСТАТ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ПРОДУКТОВ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ НАРУЖНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ (57) Использование: в устройствах для защиты продуктов от переохлаждения при откры„„543 1775027 АЗ вании дверцы. Сущность изобретения: балконный термостат содержит теплоизолированный корпус 1 и внутреннюю камеру с клапаном 2 естественной вентиляции, Основная дверца 3 корпуса 1 имеет теплоизоляцию и снабжена магнитной резиной.

Дополнительные дверцы 4, 5 и 6, не теплоизолированы. Каждая из них закрывает одно отделение внутренней камеры и открывается в том же направлении, что и основная дверца. В донной части камеры имеются отверстия 7 для выхода теплого воздуха вверх из нагреваемого объема. Основной 8 и дополнительный 9 термодатчики обеспечивают подключение питания соответственно к основному 10 и резервному 11 нагревательным элементам. Разница температур, при которых происходит включение основного 10 и резервного 11

1775027 дверцы, открывающиеся в том же направлении, что и основная дверь, он снабжен подключенным к резервному нагревательному элементу дополнительным терморегулятором, настроенным на температуру ниже заданной в камере, причем каждый терморегулятор состоит из термодатчика, размещенного в камере, и автоматического электронного регулятора, вынесенного в жилое помещение.

Отличительными признаками предлагаемого устройства является введение в него дополнительных дверок по числу отделений внутренней камеры, открывающихся в Т0М же направлении, что и основная дверь., подключение к резервному нагревательному элементу дополнительного терморегулятора, настроенного на температуру ниже заданной в камере, выполнение терморегуляторов составными изтермодатчика, размещенного в камере, и автоматического электронного регулятора, вынесенного в жилое помещение.

Доступ к нужным продуктам в предлага5 емом устройстве осуществляется через одну из дополнительных дверок, Закрытые при этом другие дополнительные дверки ограничивают проникновение холодного воздуха в камеру, Открывание дополнительных дверок в том же направлении, что и основная дверь, способствует беспрепятственному закрытию основной двери, сокращая время удержания камеры открытой. Настройка дополнительного терморегулятора (подключенного к резервному нагревательному элементу) на температуру ниже заданной в камере, определяет предел температуры, при достижении которого начинается ускоренное восстановление заданного температурного режима за счет автоматического включения резервного нагревательного элемента в дополнение к основному. Все это служит достижению поставленной цели — защите продуктов от переохлаждения.

35

40 внутренней камеры имеют дополнительные 45 нагревательных элементов, превосходит точность поддержания заданного температурного режима, Этим исключается несанкционированное включение резервного нагревательного элемента 11. Кабель управления 12 связывает термодатчики и нагревательные элементы, расположенные в камере, с двухканальным (состоящим из основного и дополнительного каналов) электИзобретение относится к устройствам, обеспечивающим автоматическое поддержание заданного температурного режима, и предназначено для длительного индивидуального хранения плодоовощной продукции на балконах и лоджиях при отрицательной наружной температуре, Известны устройства для хранения продуктов, например теплоизолированный ящик, представляющий собой шкаф с дверцей и теплоизолированным корпусом, имеющим клапан естественной вентиляции, Во внутренней камере располагают рабочий (основной) и резервный электронагреватели, а также регулятор с датчиком температуры (1,2,3).

Такое устройство обеспечивает недостаточную защищенность сельскохозяйственных продуктов от переохлаждения, возникающего при вынужденном открывании дверцы в случае, когда наружная температура достигает (-20) — (-40) С. Дверцу термостата приходится открывать как для того, чтобы изъять или вложить продукты, так и для изменения температурного режима во внутренней полости термостата или для подключения резервного нагревательного элемента, Опыт показывает, например, что открывание дверцы термостата на 30 с при наружной температуре — 30 С приводит к понижению температуры во внутренней камере на 5 — 7 С. Восстановление заданного температурного режима (0-4 С) после за, крытия дверцы происходит за 10-20 мин в зависимости от загрузки камеры продуктами.

Целью изобретения является защита продуктов от переохлаждения при открываниидверцы корпуса.

Поставленная цель достигается тем, что в термостате, имеющем теплоизолированный корпус с дверцей и внутреннюю камеру с нагревательными основным и резервным элементами и терморегулятором, отделения ронным регулятором 13, который находится в жилом помещении. Дополнительный канал в регуляторе термостата предназначен для подключения резервного нагревательного элемента 11, когда температура в камере станет ниже заданной, Кабель питания 14 подключает терморегулятор 13 к электросети, 2 ил.

1775027

На фиг. 1 представлен термостат; на фиг, 2 — принципиальная электрическая схема термостата.

Термостат содержит теплоизолированный металлический корпус 1 и внутреннюю камеру. наверху которой имеется клапан 2 естественной вентиляции. Его выходное отверстие выведено на заднюю стенку корпуса 1, Клапан служит для снижения вертикального градиента внутренней температуры и поддержания в камере приемлемой влажности. Основная дверца 3 корпуса

1 имеет теплоизоляцию и снабжена магнитной резинОй, играющей роль укупорки. Дополнительные дверцы 4, 5, 6 не теплоизолированы.

Каждая из них закрывает одно отделение внутренней камеры и открывается в том же направлении, что и основная дверь, Они предназначены для ограничения потока холодного воздуха, проникающего в камеру при осуществлении доступа в нее через одну из дополнительных дверок. В донной части камеры имеются отверстия 7 для выхода теплого воздуха вверх из нагреваемого объема. Отверстия рассредоточены так, чтобы поток теплого воздуха был распределен равномерно по площади горизонтального сечения камеры. Основной 8 и дополнительный 9 термодатчики находятся рядом и размещены в области нагреваемого объема.

Термодатчик 8 обеспечивает подключение питания к основному нагревательному элементу 10 (расположенному под дном камеры s нагреваемом объеме), когда температура в точке нахождения термодатчика 8 опустится до заданной (например, 1 С). Дополнительный термодатчик 9 обеспечивает подключение питания к резервному на гревател ьному элементу 11, (расположенному возле основного нагревательного элемента 10), когда температура в точке нахождения термодатчика 9 окажется ниже заданной в камере (например, 0 С).

Разница температур, при которых происходит включение основного 10 и резервного

11 нагревательных элементов, превосходит точность поддержания заданного температурного режима (например, + 0,5 С). Этим исключается несанкционированное включение резервного нагревательного элемента 11, Кабель управления 12 связывает термодатчики и нагревательные элементы, расположенные в камере, с двухканальным электронным регулятором 13, который находится в жилом помещении. Кабель питания 14 подключает регулятор 13 к электросети 220 В 50 Гц.

Принципиальная электрическая схема устройства состоит из двух блоков. Блок I—

50 принципиальная электрическая схема двухканального электронного регулятора 13.

Блок !! — принципиальная электрическая схема камеры, где находятся основной 8 и резервный 9 термодатчики, например терморезисторы, основной 10 и резервный 11 нагревательные элементы, осветительная электролампа 15 и кнопка 16, через которую на лампу 15 подается электрическое напряжение при открытой дверце 3 корпуса 1, Подача питания 220 В на электросхему осуществляется через разъем 17. При стыковке разъемов 18 и 19 между собой резервный 9 и основной 8 термодатчики оказываются подключенными к входам компараторов 20 и 21 соответственно, а резервный 11 и основной 10 нагревательные элементы — к анодам тиристоров 22 и 23 соответственно. Светодиоды 24 и 25 сигнализируют о срабатывании компараторов 20 и 21 дополнительного и основного каналов регулятора соответственно. Диодный мост

26 совместно с конденсаторами 27-29 и стабилитроном вырабатывает напряжение питания для работы компараторов 20 и 21.

Диодный мост 30 вырабатывает напряжение питания для работы нагревательных элементов. Перемычка П служит для изменения температурного режима вка,мере,,через резисторы 31 и 32 происходит разряд конденсаторов 27 и 28 соответственно после отключения регулятора от сети. Резисторы 32 — 36 и 37 — 46 задают режим работы регулятора: делители 35 — 36, и 43 — 44 фиксируют уровень опорного напряжения компараторов; резисторы 37 и 45 играют роль нагрузки, 38 и 46 — сопротивления обратной связи, 36, 40, 41, 42 подбираются в зависимости от сопротивления основного 8 термодатчика при заданных значениях температуры (например, при 1 С, 2,5 С, 4 С), 32 и 33 подбираются исходя из значения сопротивления дополнительного (резервного) термодатчика 9 при температуре ниже заданной (например, при.0 С), Поддержание в закрытой камере заданного температурного режима (в пределах

1 — 4 С с точностью +. 0,5 С) происходит автоматически эа счет периодического пропускания электрического тока через нагревательный элемент 10 основной (НЭО), в результате срабатывания компаратора 21 (Логическая "1" с выхода компаратора 21 поступает через светодиод 25 на управляющий электрод тиристора 23 и включает его), Срабатывание компаратора происходит в момент, когда температура в точке расположения основного термодатчика 8 ТДО опускается ниже заданного порогового значения, например, IOÑ (за счет охлаждения

1775027 корпуса 1 наружным воздухом). При этом сопротивление ТДО 8 возрастает до величины, которая приводит к снижению напряжения на входе компаратора 21 до опорного уровня на его входе, При возрастании же 5 температуры выше 1 С (за счет излучения тепла НЭО 10) сопротивление ТДО 8 уменьшается, напряжение на входе компаратора

21 становится выше опорного. В результате этого на выходе 21 напряжение оказывается 10 равным логическому "0". Это способствует тому, что основной нагревательный элемент обесточивается (из-за выключения тиристора 23 в момент; когда напряжение на его аноде станет равным нулю), Очередное 15 включение нагревательного элемента 10 произойдет после появления логической "1" на выходе компаратора 21, когда температура вновь опустится до 1 С.

При открывании дверцы 3 корпуса 1 и 20 одной дополнительной дверцы температура в камере снижается скачкообразно, но незначительно; так как приток холодного воздуха в нее ограничен закрытыми дополнительными дверцами, Если все же температура опу- 25 стится до 0 С (ниже заданной температуры

1 С), то сработает компаратор 20 и за счет появления логической "1" на его выходе тиристор 22 начнет пропускать ток через нагревательный элемент 11 резервный (НЭР) 30 по аналогии с тем, как тиристор 23 пропускает ток через НЭО 10 при 1 С. С этого момента нагрев камеры производится обоими теплаизлучающими элементами одновременно. При нагреве воздуха в точке 35 расположения ТДР 9 до температуры выше

0 С НЭР 11 обесточится, тэк как нэ выходе компаратора 20 появится логический "0".

Дальнейшая терморегуляция s закрытой камере будет осуществляться только зэ счет периодического включения НЭО 10, Изобретение позволяет получить технический эффект. выражающийся в том, что становится допустимым открывание дверцы корпуса при низкой наружной температуре (ниже -20 С) и обеспечивается возможность подключения резервного нагревательного элемента и изменения температурного режима в камере без ее открывания.

Расчеты показывают, что экономический эффект от массового применения в больших городах (более 1 млн жителей) подобных устройств заключается в значительном сокращении бюджетных ассигнований на закупку сельскохозяйственной продукции, так как при этом резко сокращаются ее отходы по сравнению с хранением нэ городских овощебазах.

Формула изобретения

Балконный термастат для хранения продуктов при отрицательной наружной температуре, содержащий теплоизолированный корпус, в котором расположена камера с нагревательными рабочим и резервным элементами и терморегулятором, отличающийся тем, что, с целью защиты продуктов от переохлаждения, он снабжен дополнительным терморегулятором, подключенным к резервному нагревательному элементу и настроенным на температуру ниже заданной в камере, причем каждый терморегулятор состоит из термодатчика, размещенного в камере, и автоматического регулятора, установленного в жилом помещении.

1775027

Составитель Г.Богачева

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3947 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5