冷藏設備的製作方法

2023-09-20 20:57:15 2

專利名稱：冷藏設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種冷藏設備。特別地，本發明涉及的冷藏設備通過使用一個或多個熱管把熱從下層土等處輸走，以此產生製冷介質為在每年的暖季把冷藏設備內的物質冷卻。
為了冷藏食品等物，貯存環境必須處在恆定的低溫和低溼度狀況下。由於這個原因，人們使用了冷凍箱和電冰箱，但其所需開辦費和維持費很高。由於這類設備必須被製造得很大，因此成本也會顯著地提高。
根據本發明的研究，在冬季可以產生一種用於冷卻貯藏物品的冷凍介質作為散熱物質。這種冷凍介質可在隨後的相對較熱的季節裡用來冷卻貯藏的物品。圖3表示一種使用熱管2冷凍周圍下層土的冷藏設備。通過這種結構，熱管2可在冬季冷凍下層土，而由此產生的製冷介質可在暖季冷卻冷藏設備內部和貯藏在內的物品。該結構是這樣形成的，即，從地層G的水平表面向下挖掘，形成一冷藏空間3，在地層G中排列許多圍繞著冷藏空間3的熱管2，每個熱管2是由在一長圓筒形真空氣密性套管4中充入諸如一氯二氟甲烷的冷卻劑並通過該冷卻劑的相變熱傳導而形成的。此外，在熱管2的暴露部分具有許多從套管4向外突出的散熱片5以把熱管中的熱傳遞送到周圍的大氣中去。
通過這種結構，在冬季，熱管2的位於地層G以上的部分被流過其上的冷空氣冷卻。此時，當周圍空氣的溫度低於冷卻劑的臨界溫度時，處在套管4內的氣相冷卻劑在套管4的暴露部分會冷凝成液相，並通過重力的作用沿套管4內表面向下流動，其結果是把埋入地層下的套管4內的熱量帶走。當冷卻劑向下流到套管4的下部時，馬上就與套管4下部周圍的物質(如水份和土壤)發生熱交換而產生蒸發。在此時，冷卻劑再移走從周圍的物質蒸發出的熱量，從而冷卻周圍的物質。隨後，被蒸發成氣體的冷卻劑通過對流作用上升到套管4的上部，並通過流過該上部的冷空氣冷卻。這個循環連續地進行，不斷地使套管4周圍的空氣降低，直到使熱管2下部周圍的物質被進一步冷卻為止。
其結果，使圍繞套管4的地下部分一定體積的土壤被冷凍，而在另一方面，在相對較溫暖的季節裡，該下層土中的冷凍物質可冷卻貯藏在冷藏空間3之內的物品。解凍下層土則需要外加熱量(潛熱)熔化其中的冰。換句話說，當大氣溫度在春季和夏季升高時，空芯型熱管表現為兩極熱特性(不定向熱傳導特性熱只被從底部傳到頂部，而不從頂部傳到底部)，因此，熱不會從環境大氣傳向地層中。這樣，冷藏設備能在一相當長的時期內保持恆定的低溫。
然而，因為上述冷藏設備是特殊的地下型，也就是說，上述冷藏設備是通過向地下挖掘而構築的，這就需要研究地基的形式、穩定性、承壓力和其它特性，而地層壓力也必須計算並考慮在內。如果地基有塌陷的傾向，則必需沿冷藏空間的縱向和橫向排列許多結構加強構件(如支柱和水泥基礎)，這樣就增加了建築的費用。
本發明的目的是提供一種耐用且運行費用相當的冷藏設備。
根據本發明的一個方向，冷藏設備具有一夯實土層，該土層包括許多堆積層並且限定一具有內壁面的空間。許多由「土建織物」製成的加強保持片被插入到夯實土層之間。把內部充有冷卻劑的熱管的一部分埋入到冷藏空間鄰近區域的夯實土層中，而熱管的其它部分則從夯實土層中向上突出伸展。
通過這種結構，夯實土層構成了冷藏空間的壁面，並被加強保持片強化。這樣就可使得冷藏設備的穩定性增加。
本文所公開的術語「土建織物」包括任何具有高強度和耐磨性的紡織布料或毛氈，所以適於在民用工程項目的地層中填放。「土建織物」包括土建布料、土建織網(纖維網)、土建網格(纖維網格)等諸如此類的物品。


圖1是本發明冷藏設備的實施例的側剖視圖;
圖2是本發明冷藏設備另一實施例的側剖視圖;
圖3是現有技術冷藏設備的示意側剖視圖。
參照圖1，對本發明優選實施例說明如下。
一種實施本發明的冷藏設備10包括位於地層G中的夯實土層16。該夯實土層16中最好含有水份，以便產生製冷介質。因此，夯實土層16應選擇諸如壤土、泥土、粘土或者它們的混合土，而不能用砂礫或砂土。夯實土層16被夯實以在其中心部分形成並限定一開口的倒置截頭園錐形冷藏空間。冷藏空間12開口向上，並具有水平底面和內側壁。側壁相對於底面傾斜85°角。
冷藏空間12內側壁的陡峭傾斜表面由加強裝置強化。加強裝置包括許多由土建織物製成的彈性保持片20。通過保持片20，使處在冷藏空間12地層中的夯實土層16被分離成首尾堆垛的十層，夯實土層的每一層都具有一前面、一上面和一下面。每一層的前面構成了冷藏空間12的內側壁。每一層的上面基本上與其上那一層的下面呈一線(如圖所示)，所以上面和下面的一部分沒有表示。
土建織物的每個加強保持片20包括一前部和上、下水平延伸部。該前部覆蓋著相對於夯實土層的前面。每個保持片20的上、下水平延伸部分相對於前部上、下邊緣沿水平方向向後延伸。因此，每個保持片20保持著相應的夯實土層16的各個層。
在由夯實土層16限定的冷藏空間12的上開口蓋著一個頂蓋30。在實施例的說明中，頂蓋30的基座31安裝在夯實土層16的園頂部分上。然而，如果冷藏空間12的上開口較大，則基座31可以不用先對地基進行預整理就可以進行安裝。在這種情況下，頂蓋30最好擁有如美國專利U.S.Patent NO.4，697，397或U.S.Patent NO，947，599所公開的帶有預應力鋼纜的桁架梁。
此外，雖然冷藏設備10具有許多兩極熱管25(該熱管表現為不定向熱傳導特性熱只能從底部傳到頂部，而不能從頂部傳到底部)，但是附圖中只表示了眾多熱管中的一個。熱管25是由在一長園筒形真空氣密性套管26中充入諸如一氯二氟甲烷冷卻劑並通過該冷卻劑的相變傳導熱量而製成的。套管26的中部埋在冷藏空間鄰近的夯實土層16中。套管26為彎曲形，以便於能沿著冷藏空間12的底面和側面放置。套管26為彎曲形以便於能沿著冷藏空間12的底面和側面放置。套管26為彎曲形以便於能沿著冷藏空間12的底面和側面放置。套管26的兩個端部從夯實土層和頂蓋30上垂直向上突出伸展。為了增加熱交換效率，套管26的每個暴露的端部都具有許多向外突出的散熱片27，用於把熱管的熱量傳遞到周圍的大氣中去。
通過這種結構，當在寒冷季節時，即冬季，熱管25的暴露部分從地層G上向上突出並由流過其上的冷空氣冷卻。在此時，當周圍空氣的溫度低於冷卻劑的冷凝溫度時，套管26中的氣相冷卻劑就在套管26的暴露部分冷凝成液體，隨後，在重力的作用下該液體沿套管26的內表面向下流動。其結果是把套管26內部的熱量帶走。當冷卻劑向下流到套管26的下部時，馬上就與存在於套管26下部周圍物質(如水份和土壤)進行熱交換而發生蒸發。在此時，冷卻劑再次帶走由周圍蒸發而產生的熱量，由此冷卻周圍的下層土和水份。通過對流而向上移動到套管26的上部中的被蒸發了的冷卻劑則被周圍流過的冷空氣冷卻。該循環持續地進行，由此導致繼續不斷地進一步冷卻存在於熱管25下部周圍的物質。
其結果是使熱管25的地下部分周圍一定體積的下層土被冷凍。在另一方面，在下層土中產生的冷凍介質可用於在相對較暖的季節裡冷卻冷藏在冷藏空間12之內的冷藏物品。要想熔化下層土中的冰需要外加的熱量(潛熱)。換句話說，當春季和夏季大氣溫度上升時，該種空芯熱管表現為兩極熱特性(不定向熱傳導特性熱只能從底部傳到頂部，而不能從頂部傳到底部)，因此，熱不會從環境大氣傳向地層中。這樣，冷藏設備能在一個相當長的時期內保持恆定的低溫。
根據本發明，構成冷藏空間12壁面的夯實土層16是由加強保持片20加固的。由此加強冷藏設備10的穩定性。因此，由周圍土層產生的地層壓力被加強保持片20支承。如果還在冷藏空間12中建成建築物，則該建築物不必承受夯實土層的載荷，因此可以簡單地構築並使操作費用相當。
此外，不需安置任何附加結構用以加強冷藏空間12中的構件，比如支柱或混凝土基礎。相應地，冷藏空間12可以被有效地使用，並且構築冷藏設備的最初費用很低。
況且，因為加強保持徵20是用土建織物等在酸性環境中具有防腐和耐久性的物質製成，所以保持片20在使用中足夠結實且可以延長使用壽命。這樣，冷藏工作的費用就能降低。此外，在本發明中，因為土建織物作為保持片用於加強夯實土層比其它任何結構件都輕，這將使得構築冷藏設備非常容易。
圖2表示的是本發明的另一個實施例。在下面，與上述實施例相同的構件用相同的標號表示，並省略對該相同的構件的詳細描述。這種結構是在封閉的倒置截頭園錐形空間40上建築而成的。所述倒置截頭園錐形空間是從地層G水平表面向下挖掘形成的。夯實土層16是沿封閉空間40的周邊夯實而形成的，並且在其中間部分限定一個倒置截頭園錐形冷藏空間12。在冷藏空間12內部與周圍環境大氣絕熱。冷藏空間12的內側壁表面用加強保持片20以與前述實施例相同的方式加強。此外，冷藏設備10具有許多兩極熱管25，每個熱管25都形成曲線形以便能夠沿著冷藏空間12底面和側面放置。熱管25的大部分被埋入到冷藏空間12周圍鄰近的夯實土層16中。套管26的一端置於冷藏空間的夯實土層之下，而其另一端則從夯實土層16向上突出伸展。在這張圖中，標號44指的是冷藏在冷藏空間12中的食品。
通過這種結構，再加上以上所述優點，因每個熱管25不必跨越整個冷藏空間12，所以相對於前述實施例而言，本實施例的熱管25可以容易地被新熱管替換。
雖然，為說明的目的，公開了本發明的優選實施例，但本領域的技術人員仍然可以在不背離本發明及附後權利要求所限定的原理的情況下，對本發明進行各種各樣的修改、補充和替換。例如，在上述結構中，不必為兩極熱管25內提供管芯，但是，也可根據情況需要而為其提供管芯。
權利要求
1.一種冷藏設備，其特徵包括一夯實土層，具有許多堆積層並限定一帶有內壁面的冷藏空間；一土建織物加強裝置，包括許多保持片，該保持片被插入夯實土層的各層之間；和至少一個充填有冷卻劑的熱管，該熱管的至少一部分被埋入到所述冷藏空間周圍鄰近的夯實土層中，而熱管的其它部分則從夯實土層中向上突出伸展。
2.如權利要求1所述的冷藏設備，其特徵是，加強裝置的保持片保持著夯實土層的相應各層，每個保持片包括前部和上、下水平延伸部，保持片的前部具有上、下邊緣，該前部還覆蓋著相應那層的內側面，上、下水平延伸部則以前部的上、下邊緣向後延伸，因此，上、下水平延伸部插入夯實土層的相鄰各層之間。
3.如權利要求1所述的冷藏設備，其特徵是，夯實土層由能保持水份的土壤構成。
全文摘要
冷藏設備具有包括許多相互重疊的堆積層並限定一冷藏空間的夯實土層，許多由土建織物製成的加強保持片插入夯實土層的各層之間以保持夯實土層的穩定。充有冷卻劑的熱管的一部分埋入到冷藏空間周圍相鄰的夯實土層中，熱管的另一部分從夯實土層向上突出伸展。
文檔編號F25D3/00GK1055235SQ9110180
公開日1991年10月9日 申請日期1991年3月23日 優先權日1990年3月23日
發明者町文治, 原田徹, 了戒公利, 望月正孝, 益子耕一 申請人:清水建設株式會社, 藤倉電線株式會社