Термостат для хранения продуктов при отрицательной наружной температуре

 

Использование: для хранения продуктов при отрицательной температуре. Сущность изобретения: теплоизолированный корпус 1 термостата подвижно установлен в нишу стены дома. Полость ниши связана отверстиями с окружающим пространством. Через них в нишу поступает наружный воздух и охлаждает корпус 1. На выходящей в отапливаемое помещение стенке корпуса 1 имеется сквозное отверстие, в котором установлен вентилятор 3, подключенный цепью 4 к выходу терморегулятора 5. Вентилятор 3 обеспечивает приток теплого воздуха из отапливаемого помещения в емкость для продуктов, находящуюся внутри теплоизоляционного корпуса 1. Теплый воздух поддерживает в емкости для продуктов заданную температуру. Запуск вентилятора 3 осуществляется терморегулятором 5 по сигналу термодатчика, размещенного в емкости для продуктов. Со стороны отапливаемого помещения полость ниши укупорена уплотнителем 8, который прижат фланцем 7 к плоскости стены вокруг ниши при помощи замков. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим автоматическое поддержание заданного температурного режима, и предназначено для длительного индивидуального хранения плодоовощной продукции в домашних условиях при отрицательной наружной температуре.

Известны устройства для хранения продуктов, обязательной составной частью которых является теплоизолированный корпус, внутри которого находится емкость для продуктов и нагревательный элемент, включающийся при помощи терморегулятора, когда температура в емкости для продуктов опускается ниже заданного порога. Характерным свойством таких устройств является наличие градиентов температуры в емкости для продуктов как по горизонтали, так и по вертикали, что создает неодинаковые условия хранения продуктов в различных местах емкости для продуктов.

Общеизвестны также встроенные в ниши стен домов шкафы без теплоизолированного корпуса. Теплообмен в емкостях для продуктов этих устройств происходит только за счет конвекции, вследствие чего температурные перепады в емкостях для продуктов оказываются весьма значительными. В условиях сурового климата температура имеет отрицательное значение вблизи задней стенки шкафа (при промерзании утонченной в этом месте стены дома) и положительное у дверцы шкафа. В условиях умеренного климата температура внутри таких шкафов может долго держаться положительной, значительно превосходя оптимальную, близкую к 0^оС. Это снижает эффективность длительного хранения продуктов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является выбранное в качестве прототипа устройство с теплоизолированной дверцей и теплоизолированным корпусом, содержащее емкость для продуктов и имеющее клапан естественной вентиляции. Внутри корпуса располагаются нагревательные элементы и терморегулятор с датчиком температуры.

Недостатком известного устройства является то, что для его работы необходим нагревательный элемент, занимающий полезный объем и усложняющий устройство. Кроме того, оно предназначено для использования, главным образом, на балконе (лоджии). Если такое устройство поместить в квартиру, то придется принять меры по охлаждению емкости для продуктов. С этой целью можно, например, подавать в нее холодный наружный воздух по теплоизолированному воздухопроводу, снабженному очистительным фильтром. Устройство при этом становится громоздким и сложным. Цель изобретения упрощение конструкции и увеличение полезного объема емкости для продуктов.

Для этого в термостате, содержащем размещенную в теплоизолированном корпусе емкость для продуктов, выполненную с вентиляционными отверстиями и снабженную датчиком температуры и терморегулятором, имеется подключенный к выходу терморегулятора вентилятор, установленный в вентиляционном отверстии емкости для продуктов, связанном с отапливаемым помещением, а корпус с емкостью для продуктов подвижно установлен в нише стены дома, выполненной с отверстием, связанным с окружающим пространством. Выдвинув корпус с емкостью для продуктов из ниши, можно очистить отверстия в стене, загрязняемые наружным воздухом.

Для исключения возможности проникновения холодного воздуха из ниши в отапливаемое помещение корпус с емкостью для продуктов снабжен фланцем и уплотнителем, контактирующим с плоскостью стены дома.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается тем, что к выходу терморегулятора подключен вентилятор, установленный в вентиляционном отверстии емкости для продуктов, связанном с отапливаемым помещением, корпус с емкостью для продуктов подвижно установлен в нише стены дома, выполненной с отверстием, связанным с окружающим пространством. Кроме того, корпус с емкостью для продуктов снабжен фланцем и уплотнителем, контактирующим с плоскостью стены дома.

Сравнение предлагаемого устройства с другими техническими решениями показывает, что использование стенной ниши в устройстве известно. Однако, наличие в наружной стене сквозных отверстий приводит к тому, что холодный воздух, проникая через них в полость ниши, охлаждает помимо задней стенки корпуса, как, например, в известных встроенных в нишу шкафах, также боковые, верхнюю и нижнюю стенки, что особенно важно при использовании термостата в условиях умеренного климата. Кроме того, через отверстия в наружной стене производится вентиляции емкости для продуктов. Установка вентилятора в отверстии стенки корпуса с емкостью для продуктов, связанном с отапливаемым помещением, способствует быстрому достижению заданного температурного режима в емкости для продуктов и устранению в ней значительных градиентов температуры.

Все это приводит к повышению эффективности длительного хранения продуктов.

На фиг.1 и 2 показано предлагаемое устройство; на фиг.3 блок-схема устройства; на фиг.4 принципиальная электрическая схема устройства.

Термостат для хранения продуктов при отрицательной наружной температуре представляет из себя теплоизолированный корпус 1, встроенный в нишу стены дома. Верхняя стенка корпуса 1 содержит клапан естественной вентиляции 2 емкости для продуктов. В отверстии теплоизолированной стенки корпуса 1, выходящем в отапливаемое помещение, установлен вентилятор 3, подключенный цепью 4 к выходу терморегулятора 5 подключен выход термодатчика 6, находящегося в емкости для продуктов. Корпус 1 снабжен фланцем 7. Вдоль линии соединения фланца 7 с корпусом 1 уложен бесконечный уплотнитель 8. Корпус поставлен на колесики. Дно ниши выполнено с направляющими 9. В ее задней стенке имеются сквозные отверстия 10. Стена вокруг ниши со стороны отапливаемого помещения представляет собой плоскость 11 в местах примыкания к ней уплотнителя 8. Слева и справа от краев боковых стенок ниши установлены замки 12, при помощи которых фланец 7 прижимает уплотнитель 8 к плоскости 11, тем самым укупоривая плоскость ниши со стороны отапливаемого помещения.

Отверстия 10 в кирпичной стене дома образуются, например, путем выкладывания ее в этом месте из облегченного кирпича (с полостями), установленного на боковую грань. Так можно строить заднюю стенку ниши в условиях умеренного климата. В условиях сурового климата дома могут содержать в задних стенках ниш всего лишь одно-два отверстия, сделанные в стыке между кирпичами обычной кладки. Над нишей укладывается железобетонная балка, обеспечивающая необходимую крепость стены в целом.

Терморегулятор 5 состоит из блока питания 13, порогового устройства 14 и ключа 15. В качестве порогового устройства 14 может быть использован компаратор D₁, в качестве ключа 15 тиристор V8. Блок питания 13 может включать в себя, например, трансформатор Т_р, двухполупериодный выпрямитель, собранный на диодах V2, V3, фильтр С₁, R₄, C₂, стабилитрон V1 и диодный мост V4-V7. Блок питания 13 вырабатывает напряжение для запуска вентилятора 3 и напряжение питания порогового устройства 14 и термодатчика 6.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Часть корпуса 1, находящаяся в нише, охлаждается наружным морозным воздухом, проникающим в ее полость через отверстия 10. Из-за этого снижается температура в емкости для продуктов. Холодный воздух из ниши не проникает в отапливаемое помещение благодаря применению уплотнителя 8, равномерно прижатого фланцем 7 к плоскости 11 при помощи замков 12. Нагрев объема емкости для продуктов осуществляется теплым воздухом, поступающим из отапливаемого помещения при помощи вентилятора 3. Его включение происходит по команде терморегулятора 5, поступающей с него по одному из концов цепи 4. Происходит это так. Сигнал с выхода термодатчика 6 поступает на вход порогового устройства 14 первый вход компаратора D1. В качестве термодатчика 6 можно использовать, например, терморезистор, сопротивление которого возрастает при понижении температуры. При достижении сигналом порогового уровня, установленного на втором (опорном) входе D1, происходит срабатывание компаратора D1. Выходной сигнал порогового устройства поступает на вход ключа 15 (тиристор V8), который обеспечивает включение вентилятора 3. Когда в результате работы вентилятора 3 температура в емкости для продуктов становится выше заданной, сигнал на выходе термодатчика 6 оказывается ниже порога. Это приводит к возвращению компаратора D1 в исходное состояние, исчезновению сигнала на выходе порогового устройства 14 и выключению вентилятора 3.

Поддержание в емкости для продуктов заданного температурного режима, необходимого для обеспечения длительного хранения продуктов, происходит автоматически за счет периодического включения вентилятора 3 при срабатывании порогового устройства 14 и ключа 15 терморегулятора 5. Вентилирование емкости для продуктов осуществляется при помощи клапана естественной вентиляции 2. Теплый воздух выходит через него в нишу и оттуда через отверстия 10 в окружающее пространство.

Наличие термостата практически не приводит к снижению температуры в отапливаемом помещении благодаря принятым мерам по укупорке ниши и вследствие того, что теплый воздух, поступающий из отапливаемого помещения в емкость для продуктов для поддержания в ней заданной температуры, составляет лишь незначительную часть всего теплого воздуха отапливаемого помещения, так как его объем (десятки кубометров) значительно превосходит объем емкости для продуктов (0,5-1 м³).

Потребляемая мощность термостата в зависимости от климатических условий, толщины теплоизоляции корпуса и объема емкости для продуктов составляет 5-20 Вт.

Использование встроенных в ниши стен домов термостатов позволяет индивидуально сохранять сельскохозяйственную продукцию как в городских квартирах (в том числе не имеющих балконов, лоджий), так и в домах сельской местности, особенно, там, где из-за грунтовых вод затруднено строительство погребов.

Формула изобретения

1. ТЕРМОСТАТ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ПРОДУКТОВ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ НАРУЖНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ, содержащий размещенную в теплоизолированном корпусе емкость для продуктов, выполненную с вентиляционными отверстиями и снабженную датчиком температуры и терморегулятором, отличающийся тем, что он имеет подключенный к выходу терморегулятора вентилятор, установленный в вентиляционном отверстии емкости для продуктов, связанном с отапливаемым помещением, а корпус с емкостью для продуктов подвижно установлен в нише стены дома, выполненной с отверстием, связанным с окружающим пространством.

2. Термостат по п.1, отличающийся тем, что корпус с емкостью для продуктов снабжен фланцем и уплотнителем, контактирующим с плоскостью стены дома.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4