УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ПРОДУКТОВ

Полезная модель относится к холодильным устройствам для хранения и транспортировки продуктов питания, лекарственных препаратов, крови и др. в охлажденном состоянии, а именно к переносным холодильным контейнерам.
Известны множество холодильных устройств, отличающихся принципом действия: компрессионного, сорбционного, обляционного типов, термоэлектрические холодильники и т.д.
Автономные холодильники либо имеют автономный источник энергии и генератор холода, либо термостатическую емкость и аккумулятор холода, которые могут быть основаны на различных принципах, таких как фазовые переходы. Физические реакции, либо просто теплоемкости материала, как правило, не подключены к источникам электроэнергии и требуют использования в них дополнительных элементов - аккумуляторов холода.
Известно и широко используется устройство, представляющее собой емкость с теплоизолирующим слоем, куда помещаются более мелкие емкости со льдом, замороженные в стационарных холодильниках. По мере таяния льда температура в емкости понижается и помещенные туда скоропортящиеся продукты
сохраняют свои свойства. Известно также использование «сухого льда - твердой углекислоты.
Наиболее близким к заявляемому устройству и выбранным в качестве прототипа является «Гипотермический пакет «Морозко (ТУ 9464-003-34917365-97). Гипотермический пакет представляет собой емкость, состоящую из герметической оболочки, выполненной из эластичного материала, и размещенных в ней выполненного из водонепроницаемого материала пакета, содержащего неорганическую соль, растворяющуюся с гипотермическим эффектом, и пакета с водой или смесью воды со спиртом. Описанный пакет используют для местной контактной медицины: компрессов при травмах, переломах и т.п.
Задачей, стоящей перед авторами было создание простого в исполнении и эксплуатации, надежного и недорогого контейнера для охлаждения и/или кратковременного хранения скоропортящихся продуктов.
Указанная задача решена созданием устройства, содержащего по меньшей мере один Гипотермический пакет, представляющий собой заключенную в герметическую оболочку неорганическую соль, растворяющуюся с гипотермическим эффектом, и контейнер или контейнеры с растворителем. Гипотермический пакет при этом помещен в контейнер. Контейнер может быть снабжен теплоизолирующим слоем.
Устройство может содержать по меньшей мере два гипотермических пакета, последовательно соединенных клапанами.
Клапаны могут быть выполнены из термосвариваемого материала и заполнены твердым или пластичным веществом, растворимым в солевом растворе.
Контейнер может быть выполнен в виде сумки, пакета или короба.
Вариант устройства, содержащего один или несколько гипотермических пакетов, не соединенных между собой клапанами, представлен на фиг.1, где показаны следующие элементы:
1.Внешняя оболочка контейнера, изготовленная из тканного или нетканого материала, полиэтилена, полипропилена, фольги или других материалов, используемых для производства сумок или пакетов, картона и других материалов.
2.Гипотермические пакеты - охлаждающие элементы.
из другого материала, обладающего хорошими теплоизоляционными
свойствами.
4. Защитный изолирующий пакет из термосвариваемого
непромокаемого материала. Служит, для защиты продуктов от
случайного нарушения герметичности охлаждающих элементов.
Устройство, содержащее один или несколько гипотермических пакетов, не соединенных между собой клапанами, работает следующим образом: для начала - «запуска действия гипотермических пакетов (охлаждающих элементов) следует положить контейнер на плоскую поверхность и раздавить внутренние пакеты с растворителем; несколько раз встряхнуть контейнер; сложить продукты в контейнер и закрыть теплоизоляционной крышкой.
Охлаждающий эффект основан на том, что происходят физикохимические реакции, а именно. При раздавливании внутреннего пакета с растворителем (например, водой) вся находящаяся во внешнем, герметичном пакете охлаждающего элемента соль (аммиачная селитра или кальций хлористый или натрий хлористый или магний хлористый или смесь солей) начинает растворяться с гипотермическим эффектом (с поглощением тепла). При этом теплоизоляционный слой препятствует поступлению тепла извне. За счет гипотермического эффекта происходит охлаждение внутренней полости контейнера и, соответственно, продуктов, находящихся в ней.
На фиг.2 схематично изображена часть устройства, содержащего по меньшей мере два гипотермических пакета, последовательно соединенных между собой клапанами, где:
1- Внешний, герметичный пакет;
2- Герметичный пакет с растворителем;
3- Соль, растворяющаяся с гипотермическим эффектом; 4- Клапан.
На представленном рисунке обозначено N секций. Этот вариант выполнения заявляемого устройстваза счет
последовательного «включения входящих в устройство гипотермических пакетов позволяет снизить температуру в контейнере существенно больше, чем в устройстве без последовательного соединения гипотермических пакетов с использованием клапанов. В случае выполнения устройства с последовательно соединенными клапанами секциями происходит последовательное «включение охлаждающих элементов. Подбором количества соединенных последовательно гипотермических пакетов
с использованием соединительных клапанов варьируется температура внутри контейнера и скорость достижения необходимой температуры. Устройство работает следующим образом. При разрыве пакета с растворителем в первом гипотермическом пакете (первом охлаждающем элементе) он попадает во внутреннюю ёмкость первой секции внешнего пакета. Соль (например, аммиачная селитра или кальций хлористый, или магний хлористый и т.д.) в первой секции внешнего пакета растворяется с гипотермическим эффектом, что вызывает охлаждение окружающей среды в том числе и самого растворителя. Одновременно - под действием растворителя (солевого раствора) - начинает растворяться твердый или пластичный материал, находящийся внутри клапанной трубки. Через расчитаное время твердый или пластичный материал, находящийся внутри клапанной трубки, соль растворяется полностью и охлажденный раствор под действием силы тяжести или за счет текучести из первой секции внешнего пакета попадает во вторую секцию, растворяя находящуюся в ней соль с гипотермическим эффектом и при наличии следующей секции растворяя твердый или пластичный материал, находящийся внутри следующей клапанной трубки.
При наличии третьей и более секций у внешнего пакета происходит последовательное через заданный промежуток времени включение очередной секции. Количество растворителя, находящегося во внутреннем, герметическом пакете первой секции внешнего пакета рассчитывается по выработанной авторами методике. Время «включения очередной секции задается исходя из скорости растворения и массы твердого или пластичного материала, находящегося внутри клапанной трубки. При действии данной конструкции устройства достигается снижение максимальной температуры охлаждения стенок охлаждающего элемента в 1,5 - 3 и более раз. Это связано с тем, что максимальный диапазон снижения температуры при растворении солей достигает 24°С (при использовании в качестве соли в гипотермическом пакете аммиачной селитры). Таким образом, при температуре окружающей среды + 24°С при «запуске охлаждающего элемента в варианте А, температура на его стенках может снизиться максимально до +5 °С +6 °С (т.е. на 19 -20 °С с учетом потерь). В тоже время, за счет последовательного включения секций и использования в качестве растворяемой соли вместо аммиачной селитры кальция хлористого
(кальций хлористый позволяет достичь перепада температур до 50°С при начальной температуре О °С ). В описываемой конструкции при рассматриваемых начальных условиях на стенках охлаждающего элемента можно достичь температуры до -50°С (т.е. на 74°С ниже начальной). Это связано с тем, что каждая следующая секция охлаждающего элемента начинает работать с более низкой начальной температуры окружающей среды. Например. При запуске охлаждающего элемента при температуре окружающей среды + 24°С через 5 минут температура растворителя, за счет гипотермического эффекта возникающего при растворении аммиачной селитры в первой секции, достигнет + 6°С. За это время растворится запорный материал в клапане, соединяющем первую и вторую секцию и раствор попадет во вторую секцию. При этом начальная температура при которой будет происходит растворение с гипотермическим эффектом аммиачной селитры во второй секции составит около + 10°С (6°С - растворитель и около 18° С сама соль, за счет её частичного охлаждения в течении пятиминутной  работы первой секции.Через пять минут температура внутри второй секции
достигнет -5°С. После чего начнет работать третья секция с начальной температурой окружающей среда около О °С и через пять минут, если в качестве растворяемой соли будет использован кальций хлористый в ней установится температура около -50 °С. Увеличение длительности поддержания заданного диапазона температур достигается за счет:
достижения более низкой температуры охлаждения на стенках охлаждающего элемента и, следовательно, времени нагревания после окончания его работы за счет поступления теплоты из окружающей внешней среды;
задания времени включения  очередной секции, позволяющей запустить процесс охлаждения при повышении температуры за счет поступления теплоты из окружающей внешней среды.
Устройство легко в применении, хорошо хранится и транспортируется, незаменимо в походных условиях, автомобильных путешествиях. Выпуск устройства налажен «НПК Версия в 2000 году.