專利名稱：冷藏設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷藏設(shè)備。特別地，本發(fā)明涉及的冷藏設(shè)備通過(guò)使用一個(gè)或多個(gè)熱管把熱從下層土等處輸走，以此產(chǎn)生制冷介質(zhì)為在每年的暖季把冷藏設(shè)備內(nèi)的物質(zhì)冷卻。
為了冷藏食品等物，貯存環(huán)境必須處在恒定的低溫和低濕度狀況下。由于這個(gè)原因，人們使用了冷凍箱和電冰箱，但其所需開(kāi)辦費(fèi)和維持費(fèi)很高。由于這類設(shè)備必須被制造得很大，因此成本也會(huì)顯著地提高。
根據(jù)本發(fā)明的研究，在冬季可以產(chǎn)生一種用于冷卻貯藏物品的冷凍介質(zhì)作為散熱物質(zhì)。這種冷凍介質(zhì)可在隨后的相對(duì)較熱的季節(jié)里用來(lái)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(shè)備。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，熱管2可在冬季冷凍下層土，而由此產(chǎn)生的制冷介質(zhì)可在暖季冷卻冷藏設(shè)備內(nèi)部和貯藏在內(nèi)的物品。該結(jié)構(gòu)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(gè)熱管2是由在一長(zhǎng)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并通過(guò)該冷卻劑的相變熱傳導(dǎo)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(guò)這種結(jié)構(gòu)，在冬季，熱管2的位于地層G以上的部分被流過(guò)其上的冷空氣冷卻。此時(shí)，當(dāng)周圍空氣的溫度低于冷卻劑的臨界溫度時(shí)，處在套管4內(nèi)的氣相冷卻劑在套管4的暴露部分會(huì)冷凝成液相，并通過(guò)重力的作用沿套管4內(nèi)表面向下流動(dòng)，其結(jié)果是把埋入地層下的套管4內(nèi)的熱量帶走。當(dāng)冷卻劑向下流到套管4的下部時(shí)，馬上就與套管4下部周圍的物質(zhì)(如水份和土壤)發(fā)生熱交換而產(chǎn)生蒸發(fā)。在此時(shí)，冷卻劑再移走從周圍的物質(zhì)蒸發(fā)出的熱量，從而冷卻周圍的物質(zhì)。隨后，被蒸發(fā)成氣體的冷卻劑通過(guò)對(duì)流作用上升到套管4的上部，并通過(guò)流過(guò)該上部的冷空氣冷卻。這個(gè)循環(huán)連續(xù)地進(jìn)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(zhì)被進(jìn)一步冷卻為止。
其結(jié)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(duì)較溫暖的季節(jié)里，該下層土中的冷凍物質(zhì)可冷卻貯藏在冷藏空間3之內(nèi)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(shuō)，當(dāng)大氣溫度在春季和夏季升高時(shí)，空芯型熱管表現(xiàn)為兩極熱特性(不定向熱傳導(dǎo)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(huì)從環(huán)境大氣傳向地層中。這樣，冷藏設(shè)備能在一相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)保持恒定的低溫。
然而，因?yàn)樯鲜隼洳卦O(shè)備是特殊的地下型，也就是說(shuō)，上述冷藏設(shè)備是通過(guò)向地下挖掘而構(gòu)筑的，這就需要研究地基的形式、穩(wěn)定性、承壓力和其它特性，而地層壓力也必須計(jì)算并考慮在內(nèi)。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(jié)構(gòu)加強(qiáng)構(gòu)件(如支柱和水泥基礎(chǔ))，這樣就增加了建筑的費(fèi)用。
本發(fā)明的目的是提供一種耐用且運(yùn)行費(fèi)用相當(dāng)?shù)睦洳卦O(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方向，冷藏設(shè)備具有一夯實(shí)土層，該土層包括許多堆積層并且限定一具有內(nèi)壁面的空間。許多由“土建織物”制成的加強(qiáng)保持片被插入到夯實(shí)土層之間。把內(nèi)部充有冷卻劑的熱管的一部分埋入到冷藏空間鄰近區(qū)域的夯實(shí)土層中，而熱管的其它部分則從夯實(shí)土層中向上突出伸展。
通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，夯實(shí)土層構(gòu)成了冷藏空間的壁面，并被加強(qiáng)保持片強(qiáng)化。這樣就可使得冷藏設(shè)備的穩(wěn)定性增加。
本文所公開(kāi)的術(shù)語(yǔ)“土建織物”包括任何具有高強(qiáng)度和耐磨性的紡織布料或毛氈，所以適于在民用工程項(xiàng)目的地層中填放?！巴两椢铩卑ㄍ两ú剂?、土建織網(wǎng)(纖維網(wǎng))、土建網(wǎng)格(纖維網(wǎng)格)等諸如此類的物品。


圖1是本發(fā)明冷藏設(shè)備的實(shí)施例的側(cè)剖視圖;
圖2是本發(fā)明冷藏設(shè)備另一實(shí)施例的側(cè)剖視圖;
圖3是現(xiàn)有技術(shù)冷藏設(shè)備的示意側(cè)剖視圖。
參照?qǐng)D1，對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明如下。
一種實(shí)施本發(fā)明的冷藏設(shè)備10包括位于地層G中的夯實(shí)土層16。該夯實(shí)土層16中最好含有水份，以便產(chǎn)生制冷介質(zhì)。因此，夯實(shí)土層16應(yīng)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(shí)土層16被夯實(shí)以在其中心部分形成并限定一開(kāi)口的倒置截頭園錐形冷藏空間。冷藏空間12開(kāi)口向上，并具有水平底面和內(nèi)側(cè)壁。側(cè)壁相對(duì)于底面傾斜85°角。
冷藏空間12內(nèi)側(cè)壁的陡峭傾斜表面由加強(qiáng)裝置強(qiáng)化。加強(qiáng)裝置包括許多由土建織物制成的彈性保持片20。通過(guò)保持片20，使處在冷藏空間12地層中的夯實(shí)土層16被分離成首尾堆垛的十層，夯實(shí)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(gòu)成了冷藏空間12的內(nèi)側(cè)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(méi)有表示。
土建織物的每個(gè)加強(qiáng)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(duì)于夯實(shí)土層的前面。每個(gè)保持片20的上、下水平延伸部分相對(duì)于前部上、下邊緣沿水平方向向后延伸。因此，每個(gè)保持片20保持著相應(yīng)的夯實(shí)土層16的各個(gè)層。
在由夯實(shí)土層16限定的冷藏空間12的上開(kāi)口蓋著一個(gè)頂蓋30。在實(shí)施例的說(shuō)明中，頂蓋30的基座31安裝在夯實(shí)土層16的園頂部分上。然而，如果冷藏空間12的上開(kāi)口較大，則基座31可以不用先對(duì)地基進(jìn)行預(yù)整理就可以進(jìn)行安裝。在這種情況下，頂蓋30最好擁有如美國(guó)專利U.S.Patent NO.4，697，397或U.S.Patent NO，947，599所公開(kāi)的帶有預(yù)應(yīng)力鋼纜的桁架梁。
此外，雖然冷藏設(shè)備10具有許多兩極熱管25(該熱管表現(xiàn)為不定向熱傳導(dǎo)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(gè)。熱管25是由在一長(zhǎng)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并通過(guò)該冷卻劑的相變傳導(dǎo)熱量而制成的。套管26的中部埋在冷藏空間鄰近的夯實(shí)土層16中。套管26為彎曲形，以便于能沿著冷藏空間12的底面和側(cè)面放置。套管26為彎曲形以便于能沿著冷藏空間12的底面和側(cè)面放置。套管26為彎曲形以便于能沿著冷藏空間12的底面和側(cè)面放置。套管26的兩個(gè)端部從夯實(shí)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(gè)暴露的端部都具有許多向外突出的散熱片27，用于把熱管的熱量傳遞到周圍的大氣中去。
通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)在寒冷季節(jié)時(shí)，即冬季，熱管25的暴露部分從地層G上向上突出并由流過(guò)其上的冷空氣冷卻。在此時(shí)，當(dāng)周圍空氣的溫度低于冷卻劑的冷凝溫度時(shí)，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，隨后，在重力的作用下該液體沿套管26的內(nèi)表面向下流動(dòng)。其結(jié)果是把套管26內(nèi)部的熱量帶走。當(dāng)冷卻劑向下流到套管26的下部時(shí)，馬上就與存在于套管26下部周圍物質(zhì)(如水份和土壤)進(jìn)行熱交換而發(fā)生蒸發(fā)。在此時(shí)，冷卻劑再次帶走由周圍蒸發(fā)而產(chǎn)生的熱量，由此冷卻周圍的下層土和水份。通過(guò)對(duì)流而向上移動(dòng)到套管26的上部中的被蒸發(fā)了的冷卻劑則被周圍流過(guò)的冷空氣冷卻。該循環(huán)持續(xù)地進(jìn)行，由此導(dǎo)致繼續(xù)不斷地進(jìn)一步冷卻存在于熱管25下部周圍的物質(zhì)。
其結(jié)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(chǎn)生的冷凍介質(zhì)可用于在相對(duì)較暖的季節(jié)里冷卻冷藏在冷藏空間12之內(nèi)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(shuō)，當(dāng)春季和夏季大氣溫度上升時(shí)，該種空芯熱管表現(xiàn)為兩極熱特性(不定向熱傳導(dǎo)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(huì)從環(huán)境大氣傳向地層中。這樣，冷藏設(shè)備能在一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)保持恒定的低溫。
根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)成冷藏空間12壁面的夯實(shí)土層16是由加強(qiáng)保持片20加固的。由此加強(qiáng)冷藏設(shè)備10的穩(wěn)定性。因此，由周圍土層產(chǎn)生的地層壓力被加強(qiáng)保持片20支承。如果還在冷藏空間12中建成建筑物，則該建筑物不必承受夯實(shí)土層的載荷，因此可以簡(jiǎn)單地構(gòu)筑并使操作費(fèi)用相當(dāng)。
此外，不需安置任何附加結(jié)構(gòu)用以加強(qiáng)冷藏空間12中的構(gòu)件，比如支柱或混凝土基礎(chǔ)。相應(yīng)地，冷藏空間12可以被有效地使用，并且構(gòu)筑冷藏設(shè)備的最初費(fèi)用很低。
況且，因?yàn)榧訌?qiáng)保持征20是用土建織物等在酸性環(huán)境中具有防腐和耐久性的物質(zhì)制成，所以保持片20在使用中足夠結(jié)實(shí)且可以延長(zhǎng)使用壽命。這樣，冷藏工作的費(fèi)用就能降低。此外，在本發(fā)明中，因?yàn)橥两椢镒鳛楸３制糜诩訌?qiáng)夯實(shí)土層比其它任何結(jié)構(gòu)件都輕，這將使得構(gòu)筑冷藏設(shè)備非常容易。
圖2表示的是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。在下面，與上述實(shí)施例相同的構(gòu)件用相同的標(biāo)號(hào)表示，并省略對(duì)該相同的構(gòu)件的詳細(xì)描述。這種結(jié)構(gòu)是在封閉的倒置截頭園錐形空間40上建筑而成的。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(shí)土層16是沿封閉空間40的周邊夯實(shí)而形成的，并且在其中間部分限定一個(gè)倒置截頭園錐形冷藏空間12。在冷藏空間12內(nèi)部與周圍環(huán)境大氣絕熱。冷藏空間12的內(nèi)側(cè)壁表面用加強(qiáng)保持片20以與前述實(shí)施例相同的方式加強(qiáng)。此外，冷藏設(shè)備10具有許多兩極熱管25，每個(gè)熱管25都形成曲線形以便能夠沿著冷藏空間12底面和側(cè)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(shí)土層16中。套管26的一端置于冷藏空間的夯實(shí)土層之下，而其另一端則從夯實(shí)土層16向上突出伸展。在這張圖中，標(biāo)號(hào)44指的是冷藏在冷藏空間12中的食品。
通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，再加上以上所述優(yōu)點(diǎn)，因每個(gè)熱管25不必跨越整個(gè)冷藏空間12，所以相對(duì)于前述實(shí)施例而言，本實(shí)施例的熱管25可以容易地被新熱管替換。
雖然，為說(shuō)明的目的，公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍然可以在不背離本發(fā)明及附后權(quán)利要求所限定的原理的情況下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種各樣的修改、補(bǔ)充和替換。例如，在上述結(jié)構(gòu)中，不必為兩極熱管25內(nèi)提供管芯，但是，也可根據(jù)情況需要而為其提供管芯。
權(quán)利要求
1.一種冷藏設(shè)備，其特征包括一夯實(shí)土層，具有許多堆積層并限定一帶有內(nèi)壁面的冷藏空間；一土建織物加強(qiáng)裝置，包括許多保持片，該保持片被插入夯實(shí)土層的各層之間；和至少一個(gè)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(shí)土層中，而熱管的其它部分則從夯實(shí)土層中向上突出伸展。
2.如權(quán)利要求1所述的冷藏設(shè)備，其特征是，加強(qiáng)裝置的保持片保持著夯實(shí)土層的相應(yīng)各層，每個(gè)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(yīng)那層的內(nèi)側(cè)面，上、下水平延伸部則以前部的上、下邊緣向后延伸，因此，上、下水平延伸部插入夯實(shí)土層的相鄰各層之間。
3.如權(quán)利要求1所述的冷藏設(shè)備，其特征是，夯實(shí)土層由能保持水份的土壤構(gòu)成。
全文摘要
冷藏設(shè)備具有包括許多相互重疊的堆積層并限定一冷藏空間的夯實(shí)土層，許多由土建織物制成的加強(qiáng)保持片插入夯實(shí)土層的各層之間以保持夯實(shí)土層的穩(wěn)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(shí)土層中，熱管的另一部分從夯實(shí)土層向上突出伸展。
文檔編號(hào)F25D3/00GK1055235SQ9110180
公開(kāi)日1991年10月9日 申請(qǐng)日期1991年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月23日
發(fā)明者町文治, 原田徹, 了戒公利, 望月正孝, 益子耕一 申請(qǐng)人:清水建設(shè)株式會(huì)社, 藤倉(cāng)電線株式會(huì)社