RU162101U1 - COLD AND / OR HEAT CARTRIDGE BATTERY - Google Patents

COLD AND / OR HEAT CARTRIDGE BATTERY Download PDF

Info

Publication number
RU162101U1
RU162101U1 RU2015109245/15U RU2015109245U RU162101U1 RU 162101 U1 RU162101 U1 RU 162101U1 RU 2015109245/15 U RU2015109245/15 U RU 2015109245/15U RU 2015109245 U RU2015109245 U RU 2015109245U RU 162101 U1 RU162101 U1 RU 162101U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reagents
neck
chamber
cold
heat
Prior art date
Application number
RU2015109245/15U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Владимирович Кемаев
Алексей Александрович Коробков
Александр Янович Лапковский
Денис Сергеевич Руднев
Original Assignee
Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" filed Critical Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики"
Priority to RU2015109245/15U priority Critical patent/RU162101U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU162101U1 publication Critical patent/RU162101U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H7/00Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

Abstract

Картридж-аккумулятор холода и/или тепла для использования в термоконтейнере, содержащий корпус с горловиной (3), отличающийся тем, что корпус выполнен в виде параллелепипеда с камерой (2), содержащей реагенты - стабилизаторы рабочей температуры, а также с камерой (1) для реагентов экзо- и/или эндотермической реакции и воды, причем горловина (3) выполнена с возможностью засыпать через нее реагенты экзо- и/или эндотермической реакции и заливать воду в указанную камеру (1), а картридж-аккумулятор выполнен с возможностью расположения его в термоконтейнере таким образом, чтобы наружная поверхность камеры (2) была обращена в сторону рабочего объема термоконтейнера.Cartridge-accumulator of cold and / or heat for use in a thermal container containing a body with a neck (3), characterized in that the body is made in the form of a parallelepiped with a camera (2) containing reagents - stabilizers of the operating temperature, as well as with the camera (1) for reagents of the exothermic and / or endothermic reaction and water, wherein the neck (3) is made with the possibility of filling reagents of the exo- and / or endothermic reaction through it and pouring water into the indicated chamber (1), and the cartridge battery is arranged to arrange it in thermal control it in such a way that the outer surface of the chamber (2) is turned towards the working volume of the thermal container.

Description

Полезная модель относится к области теплотехники и может быть использована в мобильных теплоизолированных термоконтейнерах для перемещения и оперативного хранения медико-биологических материалов.The utility model relates to the field of heat engineering and can be used in mobile thermally insulated thermal containers for moving and operative storage of biomedical materials.

Из уровня техники известен аккумулятор холода и/или тепла, содержащий первый и второй теплообменники змеевидной формы (Патент RU 2392557, МПК F28D 20/02, F25D 3/00, F24H 7/00, 2006). Через первый теплообменник проходит хладагент, через второй теплообменник протекает рассол. Теплообменники соединены между собой графитовыми элементами с возможностью тепло обмена с аккумулирующим тепло и/или холод водой или парафином, что обеспечивает хорошую теплопроводность, короткое время зарядки и высокую холодильную (нагревательную) мощность.A cold and / or heat accumulator is known from the prior art, containing the first and second coil-shaped heat exchangers (Patent RU 2392557, IPC F28D 20/02, F25D 3/00, F24H 7/00, 2006). Refrigerant passes through the first heat exchanger, brine flows through the second heat exchanger. Heat exchangers are interconnected by graphite elements with the possibility of heat exchange with heat and / or cold storage water or paraffin, which provides good thermal conductivity, short charging time and high refrigeration (heating) power.

Недостаток известного устройства состоит в том, что аккумулирующий объект должен иметь два агрегатных состояния, что ограничивает эксплуатационные возможности этого известного технического решения.A disadvantage of the known device is that the storage object must have two state of aggregation, which limits the operational capabilities of this known technical solution.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению в качестве прототипа является аккумулятор тепловой энергии, содержащий корпус с горловиной, рабочее тело, элемент запуска (управляющий элемент), выполненный с возможностью активизации фазового перехода рабочего тела (патент RU 2516080, МПК F24H 7/02, 2010). В качестве рабочего тела использованы аморфные частицы вольфрама, рения, тантала, молибдена и ниобия. Управляющий элемент содержит электрод, установленный в горловине корпуса, с помощью которого электрическим импульсом запускают экзотермический процесс активизации фазового перехода рабочего тела, что обеспечивает повышенную энергоемкость аккумулятора тепла.Closest to the proposed technical solution as a prototype is a thermal energy accumulator containing a body with a neck, a working fluid, a start-up element (control element) configured to activate a phase transition of the working fluid (patent RU 2516080, IPC F24H 7/02, 2010) . Amorphous particles of tungsten, rhenium, tantalum, molybdenum and niobium were used as a working fluid. The control element contains an electrode mounted in the neck of the housing, with the help of which an electric pulse initiates the exothermic process of activating the phase transition of the working fluid, which provides increased energy consumption of the heat accumulator.

Недостаток прототипа заключается в его ограниченных функциональных возможность аккумулировать только тепловую энергию и только в однократном режиме фазового перехода из дефектно-насыщенного неупорядоченного конденсированного состояния в состояние кристаллической упорядоченности.The disadvantage of the prototype is its limited functional ability to accumulate only thermal energy and only in a single phase transition from a defect-saturated disordered condensed state to a state of crystalline ordering.

Технической задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей аккумулятора накапливать не только тепловую энергии, но и аккумулировать холод для использования аккумуляторов в термоконтейнере с медико-биологическим материалом.The technical task of the utility model is to expand the functionality of the battery to accumulate not only thermal energy, but also to accumulate cold for the use of batteries in a thermocontainer with biomedical material.

Технический результат полезной модели состоит в том, что расширяется диапазон стабилизируемой внутри термоконтейнера заданной необходимой температуры в широком пределе.The technical result of the utility model consists in expanding the range of the set required temperature stabilized inside the thermal container in a wide range.

Сущность полезной модели заключается в том, что, кроме известных и общих существенных отличительных признаков, а именно: корпуса с горловиной и рабочего тела, в предлагаемом картридж-аккумуляторе холода и/или тепла горловина выполнена с возможностью засыпать реагенты и заливать воду, входящей в состав рабочего тела, корпус выполнен в виде параллелепипеда с камерой для хранения воды и реагентов рабочего тела экзо или эндотермической реакции и с камерой для размещения реагентов-стабилизаторов рабочей температуры, наружная поверхность которой обращена в сторону рабочего объема термоконтейнера.The essence of the utility model lies in the fact that, in addition to the well-known and general essential distinguishing features, namely: the case with a neck and a working fluid, in the proposed cartridge-accumulator of cold and / or heat the neck is made with the ability to fill in reagents and fill in the water included in the composition working fluid, the casing is made in the form of a parallelepiped with a chamber for storing water and reagents of the working fluid of an exo or endothermic reaction and with a chamber for accommodating reagents-stabilizers of the working temperature, the outer surface of Ora faces towards the working volume cold box.

Новизна полезной модели состоит в том, что в предлагаемом картридж-аккумуляторе холода и/или тепла горловина выполнена с возможностью засыпать реагенты и заливать воду, входящей в состав рабочего тела, корпус выполнен в виде параллелепипеда с камерой для хранения воды и реагентов рабочего тела экзо или эндотермической реакции и с камерой для размещения реагентов-стабилизаторов рабочей температуры, наружная поверхность которой обращена в сторону рабочего объема термоконтейнера, что обеспечивает расширение диапазона стабилизируемой внутри термоконтейнера заданной необходимой температуры в широком пределе.The novelty of the utility model consists in the fact that in the proposed cartridge-accumulator of cold and / or heat the neck is made with the ability to fill in the reagents and fill in the water included in the working fluid, the housing is made in the form of a parallelepiped with a chamber for storing water and reagents of the working fluid exo or endothermic reaction and with a chamber for placement of stabilizers of working temperature stabilizers, the outer surface of which is facing the working volume of the thermal container, which ensures the expansion of the range of stabilized in utri cold box predetermined desired temperature over a wide range.

Внешний вид картридж-аккумулятора тепла и/или холода представлен на фиг. 1 и на фиг. 2 приведен вариант расположения картридж-аккумуляторов тепла и/или холода в термоконтейнере.The appearance of the cartridge battery for heat and / or cold is shown in FIG. 1 and in FIG. Figure 2 shows an arrangement of cartridge-accumulators of heat and / or cold in a thermal container.

На фиг. 1 и 2 обозначено: 1 - корпус картридж-аккумулятора в виде параллелепипеда с камерой для реагентов и воды (корпус); 2 - камера для стабилизирующего реагента (камера); 3 - горловина для загрузки реагентов и залива воды (горловина); 4 - термоизоляция термоконтейнера; 5 - рабочий объем термоконтейнера, сформированный наружными поверхностями камер для стабилизирующего реагента (рабочий объем); 6 - крышка горловины.In FIG. 1 and 2 are indicated: 1 - a cartridge-battery case in the form of a parallelepiped with a chamber for reagents and water (case); 2 - chamber for stabilizing reagent (chamber); 3 - a neck for loading reagents and a gulf of water (neck); 4 - thermal insulation of the thermal container; 5 - the working volume of the thermal container formed by the outer surfaces of the chambers for the stabilizing reagent (working volume); 6 - neck cover.

В исходном положении корпус картридж-аккумулятора 1 в виде параллелепипеда с камерами для реагентов и воды и камерой 2 для хранения стабилизирующего реагента через горловину 3 загружены реагентами экзо или эндотермических реакций и залиты водой. Стенки термоконтейнера выполнены из термоизоляционного материала 4. Наружные поверхности камер 2 картридж-аккумулятора формируют рабочий (внутренний) объем 5 термоконтейнера. Горловина 3 закрыта крышкой 6.In the initial position, the housing of the cartridge battery 1 in the form of a parallelepiped with chambers for reagents and water and a chamber 2 for storing the stabilizing reagent through the neck 3 is loaded with exo or endothermic reaction reagents and filled with water. The walls of the thermal container are made of thermally insulating material 4. The outer surfaces of the chambers 2 of the cartridge battery form the working (internal) volume 5 of the thermal container. The neck 3 is closed by a cover 6.

Предлагаемый картридж-аккумулятор тепла и/или холода работает следующим образом.The proposed cartridge battery of heat and / or cold works as follows.

Через горловину 3, открыв вначале ее крышку 6, закладывают (засыпают) реагенты экзо или эндотермических реакций в камеру корпуса 1 картридж-аккумулятора. Реагенты экзотермических реакций выделяют тепло, а реагенты эндотермических реакций поглощают тепло, что обеспечивает при их раздельном применении в качестве картриджа широкий диапазон стабилизируемой температуры в термоконтейнере с медико-биологическим материалом. В камере 2 хранится заранее в заводских условиях загруженный стабилизирующий реагент, который в термоконтейнере находится в жидком или в твердом агрегатном состоянии. Через горловину 3, открыв вначале ее крышку 6, заливают воду. После заполнения реагентов и воды в камеру корпуса 1 горловину 3 закрывают крышкой 5.Through the neck 3, first opening its cover 6, reagents of exo or endothermic reactions are laid (filled in) into the chamber of the housing 1 of the cartridge battery. The reagents of exothermic reactions generate heat, and the reagents of endothermic reactions absorb heat, which ensures that, when used separately as a cartridge, a wide range of stabilized temperature in the thermocontainer with biomedical material is provided. In chamber 2, a stabilizing reagent is loaded in advance in the factory, which is in a liquid or solid state in the thermal container. Through the neck 3, first opening its cover 6, pour water. After filling the reagents and water into the chamber of the housing 1, the neck 3 is closed with a cover 5.

Эндотермический или экзотермический эффект, возникающий в камере корпуса 1, воздействует на параллелепипед (камеру) 2. Экзотермический эффект расплавляет стабилизирующий реагент в камере 2. Затем это вещество остывает, достигает своей фиксированной температуры фазового перехода. За счет теплоты фазового перехода данный материал поддерживает температуру внешней (рабочей) стенки 4 картридж-аккумулятора на уровне температуры фазового перехода, необходимого заданного времени температурной стабилизации медико-биологического материала в термоконтейнере. Аналогичная ситуация наблюдается при работе с эндотермическим картридж-аккумулятором. Разница состоит лишь в том, что реагент в камере 2, стабилизирующий рабочую температуру в термоконтейнере, при его резком охлаждении переходит из жидкого состояния в твердое.The endothermic or exothermic effect that occurs in the chamber of the housing 1 acts on the box (chamber) 2. The exothermic effect melts the stabilizing reagent in chamber 2. Then this substance cools, reaches its fixed phase transition temperature. Due to the heat of the phase transition, this material maintains the temperature of the outer (working) wall 4 of the cartridge battery at the level of the phase transition temperature, the required predetermined time for the temperature stabilization of the biomedical material in the thermal container. A similar situation is observed when working with an endothermic cartridge battery. The only difference is that the reagent in chamber 2, which stabilizes the operating temperature in the thermocontainer, when it is rapidly cooled, passes from a liquid to a solid state.

Промышленная осуществимость заявленной полезной модели обосновывается тем, что в ней использованы известные в аналоге и прототипе узды и элементы по своему прямому функциональному назначению. В организации-заявителе изготовлен опытный образец картридж-аккумулятор тепла или холода в 2015 году.The industrial feasibility of the claimed utility model is justified by the fact that it uses the bridles and elements known in the analogue and prototype for their intended purpose. The applicant organization made a prototype cartridge-accumulator of heat or cold in 2015.

Положительный эффект от использования полезной модели состоит в том, что расширяется не менее чем на 20-30% рабочий диапазон температурной стабилизации внутри термоконтейнера для хранения и транспортировки медико-биологического материала.The positive effect of using the utility model is that the working range of temperature stabilization inside the thermal container for storing and transporting biomedical material is expanded by at least 20-30%.

Claims (1)

Картридж-аккумулятор холода и/или тепла для использования в термоконтейнере, содержащий корпус с горловиной (3), отличающийся тем, что корпус выполнен в виде параллелепипеда с камерой (2), содержащей реагенты - стабилизаторы рабочей температуры, а также с камерой (1) для реагентов экзо- и/или эндотермической реакции и воды, причем горловина (3) выполнена с возможностью засыпать через нее реагенты экзо- и/или эндотермической реакции и заливать воду в указанную камеру (1), а картридж-аккумулятор выполнен с возможностью расположения его в термоконтейнере таким образом, чтобы наружная поверхность камеры (2) была обращена в сторону рабочего объема термоконтейнера.
Figure 00000001
Cartridge-accumulator of cold and / or heat for use in a thermal container containing a body with a neck (3), characterized in that the body is made in the form of a parallelepiped with a camera (2) containing reagents - stabilizers of the operating temperature, as well as with the camera (1) for reagents of the exothermic and / or endothermic reaction and water, wherein the neck (3) is made with the possibility of filling reagents of the exo- and / or endothermic reaction through it and pouring water into the indicated chamber (1), and the cartridge battery is arranged to arrange it in thermal control it in such a way that the outer surface of the chamber (2) is turned towards the working volume of the thermal container.
Figure 00000001
RU2015109245/15U 2015-03-17 2015-03-17 COLD AND / OR HEAT CARTRIDGE BATTERY RU162101U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015109245/15U RU162101U1 (en) 2015-03-17 2015-03-17 COLD AND / OR HEAT CARTRIDGE BATTERY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015109245/15U RU162101U1 (en) 2015-03-17 2015-03-17 COLD AND / OR HEAT CARTRIDGE BATTERY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU162101U1 true RU162101U1 (en) 2016-05-27

Family

ID=56096263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015109245/15U RU162101U1 (en) 2015-03-17 2015-03-17 COLD AND / OR HEAT CARTRIDGE BATTERY

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU162101U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Experimental investigation on copper foam/hydrated salt composite phase change material for thermal energy storage
Ianniciello et al. Electric vehicles batteries thermal management systems employing phase change materials
Wang et al. Thermal performance of phase change material/oscillating heat pipe-based battery thermal management system
CN101827509B (en) Phase-change energy accumulation and temperature control device of sealing equipment
Dannemand et al. Laboratory test of a prototype heat storage module based on stable supercooling of sodium acetate trihydrate
WO2012176708A1 (en) Heat storage member and heat storage container
JP7459442B2 (en) Solid phase transition material (PCM)
JP6134273B2 (en) Latent heat storage material and latent heat storage tank
JP2017037743A (en) Power storage system
RU162101U1 (en) COLD AND / OR HEAT CARTRIDGE BATTERY
JP7448158B2 (en) Metal nitrate-based compositions for use as phase change materials
CN201388357Y (en) Phase-change energy-storage temperature control apparatus of sealing equipment
US20180132383A1 (en) Dual-mode passive thermal management system and method
JP6434867B2 (en) Heat storage material filling container and heat storage tank
WO2017135231A2 (en) Heat storage material, heat pack using same, constant-temperature container, and transport container
JP3873229B2 (en) Thermal storage device
JP2015151454A (en) Latent-heat heat-storage material and latent-heat heat-storage tank
RU167781U1 (en) METAL HYDROGEN BATTERY OF HYDROGEN REPEATED ACTION WITH IMPROVED HEAT EXCHANGE
El Idi et al. Passive thermal management systems for e-mobility using PCM composites
KR102606036B1 (en) Active crystallization control in phase change material thermal storage system
JP2018025363A (en) Heat storage container
JP2013253212A (en) Molded article of chemical heat storage material and method for producing the same, and chemical heat storage apparatus
RU2753067C1 (en) Heat storage device
Li et al. Numerical Simulation of Rapid Heat Storage in Plate-Fin Phase Change Heat Exchanger
PL234838B1 (en) Accumulator with phase-change bed

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170318