Погреб-ледник
Полезная модель относится к области строительства, а точнее к подземным сооружениям для круглогодичного хранения продуктов питания. Предложен погреб-ледник, содержащий в себе средства приточной вентиляции, средства вытяжной вентиляции и герметичный корпус, снабженный сквозным окном для входа/выхода, имеющий гидроизолирующую, теплоизолирующую и герметичную металлическую оболочку, и резервуар для льда, выполненный за одно целое с металлической оболочкой, снабженный окном для засыпки льда, в котором упомянутые оболочки вложены друг в друга в порядке упоминания. Технический результат - возможность транспортировки, установки и эксплуатации полностью готового погреба-ледника без монтажа/демонтажа корпуса, а также в предотвращении деформаций твердой оболочки замерзающим грунтом, что обеспечивает срок службы изделия свыше 10 лет без нарушения гидроизоляции.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Полезная модель относится к области строительства, а точнее к подземным сооружениям для круглогодичного хранения продуктов питания.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Широко известны подземные резервуары для хранения жидкостей (обычно - нефтепродуктов, см. монографию Gangadharan A.C. «Leak Prevention and Corrective Action Technology for Underground Storage Tanks», Foster-Wheeler Corporation, USA, 1988, ISBN-10: 0-8155-1163-9; см. статью Fawcett H.H. в сборнике «A Guide to Underground Storage Tanks. Evaluation, Site Assessment, and Remediation» ed. by Cheremisinoff P.N., Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NY, 1992, ISBN 0-13-369976-5; см. on-line публикацию http://www.polexgroup.ru/emkosti/). Известны транспортные изотермические контейнеры с вентиляцией (см. ГОСТ Р 52202-2004 и ИСО 830-99). Известны стационарные подземные сооружения (земляные погреба) для хранения продуктов питания, монтируемые в котловане из отдельных элементов (см. книгу «Устройство погребов и лабазов» Горбов A.M., Москва, «ACT», 2007, ISBN 978-5-17-020985-9).
Однако до настоящего времени не были известны готовые к использованию легко монтируемые транспортабельные изотермические вентилируемые резервуары, обеспечивающие круглогодичное хранение продуктов питания под землей и совмещающее в себе преимущества вышеупомянутых резервуаров, контейнеров и сооружений.
Главная задача настоящей полезной модели состоит в создании такого изделия.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Для определенности терминам и выражениям, используемым в настоящем контексте, а также их словообразовательным и грамматическим эквивалентам придают следующие значения. Оболочка - конструктивно обособленное тонкостенное изделие с внутренней полостью или слой тонкостенного изделия с внутренней полостью. Погреб-ледник, или ледник (в том же значении) - складское подземное помещение, охлаждаемое естественным льдом, характеризующийся признаками обычно присущими сооружениям такого назначения, в частности, температурно-влажностным режимом, необходимым для круглогодичного хранения продуктов питания. Полимер - любой известный полимер, по совокупности технологических, химических, физических и физико-механических свойств являющийся пригодным для изготовления и погреба или его части и вместе с остальными элементами обеспечивающий эксплуатационные характеристики адекватные цели использования. Остальные термины и выражения имеют обычный смысл, известный специалистам.
Вышеупомянутая задача решена благодаря тому, что погреб-ледник согласно полезной модели (далее - «ледник») содержит в себе средства приточной вентиляции, средства вытяжной вентиляции и герметичный корпус, снабженный сквозным окном для входа/выхода, имеющий гидроизолирующую, теплоизолирующую и герметичную металлическую оболочку, и резервуар для льда, выполненный за одно целое с металлической оболочкой, снабженный окном для засыпки льда, в котором упомянутые оболочки вложены друг в друга в порядке упоминания.
Необходимо понимать, что ледник охарактеризован только такими признаками, которые достаточны для достижения технического результата; специального упоминания всех без исключения признаков погреба не требуется, если специалистам известно, что изделия того же рода должны обладать такими признаками и без них не реализуется основное назначение, тем более не требуется ограничивать обобщенные признаки какими-то конкретными вариантами, если таковые известны специалистам, могут быть подобраны без изобретательской деятельности и (или) раскрыты в настоящем тексте.
Технический результат состоит в возможности транспортировки, установки и эксплуатации полностью готового погреба-ледника без монтажа/демонтажа корпуса, а также в предотвращении деформаций твердой оболочки замерзающим грунтом, что обеспечивает срок службы изделия свыше 10 лет без нарушения гидроизоляции.
Согласно полезной модели металлическая оболочка служит силовым каркасом, обеспечивает возможность транспортировки погреба без монтажа/демонтажа. Металлическая оболочка предпочтительно выполнена герметичной во избежание попадания влаги во внутреннюю полость даже в случае нарушения целостности гидроизоляции.
Внешняя гидроизолирующая оболочка полностью защищает внутренние оболочки от вредного воздействия воды, в частности, предотвращает коррозию металлической оболочки.
Промежуточная теплоизолирующая оболочка обеспечивает необходимый температурный режим внутри полости и, как было неожиданно обнаружено, вместе с гидроизолирующей оболочкой защищает металлическую оболочку от деформаций замерзающим грунтом.
Для обеспечения необходимой степени теплоизоляции пригодны известные вспененные полимерные материалы. В частном варианте воплощения упомянутый теплоизолирующий слой выполнен из пенополиуретана или из вспененного полиэтилена.
При прочих равных эксплуатационных характеристиках предложенный погреб-ледник дешевле кирпичных и бетонных аналогов, не требует устройства водоотвода. Погреб-ледник может быть установлен в любые грунты, как внутри дома, так и снаружи, на открытых участках.
В частной форме выполнения упомянутый резервуар снабжен герметично закрывающимся люком, расположенным с возможностью доступа изнутри упомянутой металлической оболочки и с внутренней стороны обработан герметизирующими и/или гидрофобизирующими составами. Люк позволяет легко и без применения специальной техники наносить упомянутые составы на внутреннюю поверхность резервуара.
В предпочтительной форме выполнения отношение объемов упомянутого резервуара и внутренней полости упомянутой металлической оболочки составляет, по меньшей мере, 0,086.
В частной форме выполнения упомянутая теплоизолирующая оболочка выполнена из пенополимерного материала. Плотность пенополимерного материала может состалять 15÷80 кг/м3, предпочтительно 15÷60 кг/м3 , особенно предпочтительно 15÷25 кг/м3.
В еще одной частной форме выполнения упомянутый пенополимерный материал выбран из группы, состоящей из пенополиуретана, пенополиэтилена и пенополипропилена.
В другой частной форме выполнения упомянутая теплоизолирующая оболочка имеет толщину 50÷250 мм. Выбор толщины теплоизолирующей оболочки зависит от материала и климатических условий, в которых планируется эксплуатация изделия.
В частной форме выполнения упомянутая гидроизолирующая оболочка выполнена из полимера с низким водопоглощением, армированного стекловолокном. Стекловолокно придает полимерному связующему необходимую прочность и теплопроводность.
В одной частной форме выполнения упомянутая гидроизолирующая оболочка имеет толщину 3÷17 мм.
В еще одной частной форме выполнения, упомянутые гидроизолирующие и теплоизолирующие оболочки выполнены за одно целое. Иными словами оболочка выполнена сплошной и состоит из несколько слоев, один из которых наполнен газом, а другой состоит из сплошного материала, причем материал армирован стекловолокном по всей толщине оболочки, либо только частично.
В другой частной форме выполнения упомянутые оболочки, выполнены за одно целое, армированы стекловолокном а, по меньшей мере, один из слоев материала, из которого они состоят, является вспененным.
В частной форме выполнения упомянутая металлическая оболочка выполнена из высокоуглеродистой стали. Такая сталь обладает необходимыми механическими свойствами и хорошо сваривается.
В одной частной форме выполнения упомянутая металлическая оболочка выполнена из нержавеющей стали.
В еще одной частной форме выполнения упомянутая металлическая оболочка выполнена из алюминия или алюминиевого сплава.
В другой частной форме выполнения упомянутая металлическая оболочка состоит из цилиндрической обечайки с приваренными к ее концам выпуклыми заглушками.
В частной форме выполнения упомянутые заглушки имеют форму усеченного конуса.
В одной частной форме выполнения упомянутые заглушки имеют округлую форму.
В еще одной частной форме выполнения внутренняя камера имеет объем, по меньшей мере, 10 м3.
В другой частной форме выполнения упомянутая металлическая оболочка имеет толщину 3÷7 мм.
В частной форме выполнения погреб-ледник дополнительно содержит опоры для установки настила и/или опоры для полок, приваренные с внутренней стороны упомянутой металлической оболочки.
В одной частной форме выполнения погреб-ледник дополнительно содержит продольные и/или поперечные ребра жесткости, приваренные с внутренней стороны упомянутой металлической оболочки.
В еще одной частной форме выполнения упомянутая металлическая оболочка изнутри покрыта эмалью.
В другой частной форме выполнения наружная поверхность упомянутой металлической оболочки дополнительно покрыта герметичной полиэтиленовой оболочкой.
В частной форме выполнения погреб-ледник дополнительно снабжен полками для хранения продуктов питания, деревянной обшивкой и/или настилом из деревянных досок.
В одной частной форме выполнения погреб-ледник дополнительно снабжен петлями для подвешивания к монтажным устройствам, установленными снаружи корпуса.
В еще одной частной форме выполнения длина корпуса больше его диаметра, а высота внутренней полости составляет, по меньшей мере, 2000 мм.
В другой частной форме выполнения упомянутое сквозное окно расположено с возможностью входа/выхода при установке погреба в вертикальном положении.
Следует понимать, что полезная модель может обладать всеми или только некоторыми из признаков вышеописанных частных и предпочтительных форм выполнения, при условии, что такие признаки совместимы друг с другом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фигуре 1 показано расположение слоев (оболочек) корпуса. Позициями 1-9 обозначены следующие элементы: слой краски ПФ-115 1, гидроизолирующая оболочка (стеклопластик) 2, теплоизолирующая оболочка (пенополиуретан) 3, металлическая оболочка 4, грунтовка 6, слой краски ПФ-115 5, слой стеклопластика 7, слой пенополиуретана 8, слой стали 9.
На фигуре 2 показан общий вид металлической оболочки. Позициями 10-25 обозначены следующие элементы: крышка люка для загрузки льда 10, обрамление люка для загрузки льда 11, крышка люка-лаза 13, окно люка для загрузки льда 14, крышка досмотрового люка 15, патрубок для приточного воздуха 16, патрубок для вытяжного воздуха 17, крышки 18 и 19, обечайка 20, плита фундамента 21, установочная лапа 22, хомут 23, опора для настила 24, опора для полок 25 и монтажная петля 26.
На фигуре 3 показан общий вид гидро- и теплоизолирующей оболочки, в которой обе оболочки выполнены за одно целое. Позицией 27 обозначен передний сегмент гидроизолирующей оболочки, а позицией 28 - полость теплоизолирующей оболочки.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Нижеследующие примеры даются только для иллюстрации идеи. Ничто в настоящем разделе описания не должно быть истолковано как ограничение объема притязаний. Должно быть понятно, что средний специалист, знакомый с идеями настоящей полезной модели, может использовать его главные отличительные особенности и (или) внести эквивалентные замены с достижением поставленной задачи и без отклонения от духа и области настоящей полезной модели.
Обечайку металлической оболочки 20 сваривают из спиральновитого, либо гнутого стального листа марки Ст3 толщиной 3÷6 мм, вырезают окна (для люка-лаза 13 и вентиляционных отверстий 16 и 17) и приваривают борта обрамления 12 люка-лаза 13. С внутренней стороны приваривают опоры 24 для настила, заваривают один из просветов по периметру выпуклой заглушкой 19, а другой просвет - стенкой резервуара для льда с прорезанным в нем окном и крышкой досмотрового люка 15, после чего приваривают заглушку 18 с вырезанным в ней сверху окном 14, обрамлением люка для загрузки льда 11 и крышкой 10, после чего к обечайке 20 приваривают монтажные петли 26. Герметичность швов проверяют на керосин. Швы обечайки располагают ниже уровня опор 24. Внутреннюю поверхность покрывают грунтовкой ГФ-021 в один слой, а затем - эмалью ПФ-115 в два слоя. Внутреннюю поверхность резервуара, образованного заглушкой 18 обрабатывают герметизирующими составами и гидрофобизирующим составом через досмотровый люк 15.
Сегменты (предпочтительно, не более двух) гидроизолирующей оболочки формуют из смолы с низким водопоглощением, армированной стекловолокном. Предпочтительная толщина оболочки 4÷6 мм. В готовых сегментах выполняют отверстия, соединяют их между собой вокруг металлической оболочки, герметизируют швы и через отверстия закачивают пенополиуретан в пространство между оболочками, после отверждения ППУ отверстия герметизируют и покрывают слоем краски. Получают слой ППУ толщиной 100 мм плотностью 15-30 кг/м3.
Готовое изделие транспортируют, подвешивают за петли к крановому оборудованию, устанавливают в котлован на лапы 22 плиты фундамента 21, соединяют с вентиляционными коробами, крепят к петлям упомянутых плит металлическими хомутами 23 и засыпают грунтом с удельным весом не менее 1,5 тонн/м 3 с послойным трамбованием. Для освещения предпочтительно используют светильники с напряжением в сети 12 В, соответствующие нормам безопасности в сырых и заглубленных помещениях.
В зимний период куски льда и снег засыпают в резервуар через люк 10, 11 и 14, а в осенний период (или по мере необходимости) откачивают талую воду посредством насоса.
Сопротивление теплопередаче составляет свыше 4,55 м2·°С/Вт, что намного лучше требований СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для общественных, производственных и других зданий и помещений с влажным или мокрым режимом в климатических условиях Москвы (2,58 м2·°С/Вт). Погреб-ледник обеспечивает круглогодичный постоянный температурный режим 2÷8°С и относительную влажность воздуха 30÷60%. Срок службы составляет не менее 10 лет.
Любые изменения и (или) модификации полезной модели, связанные с дополнением вышеописанной совокупности ее существенных признаков без изменения достигаемого результата или с их заменой известными эквивалентами, а также любые дополнительные применения, подпадают под объем охраны, определяемый нижеприведенной формулой.
1. Погреб-ледник, содержащий в себе средства приточной вентиляции, средства вытяжной вентиляции и герметичный корпус, снабженный сквозным окном для входа/выхода, имеющий гидроизолирующую, теплоизолирующую и герметичную металлическую оболочку, и резервуар для льда, выполненный за одно целое с металлической оболочкой, снабженный окном для засыпки льда, в котором упомянутые оболочки вложены друг в друга в порядке упоминания.
2. Погреб-ледник по п.1, в котором упомянутый резервуар снабжен герметично закрывающимся люком, расположенным с возможностью доступа изнутри упомянутой металлической оболочки и с внутренней стороны обработан герметизирующими и/или гидрофобизирующими составами.
3. Погреб-ледник, в котором отношение объемов упомянутого резервуара и внутренней полости упомянутой металлической оболочки составляет, по меньшей мере, 0,086.
4. Погреб-ледник по п.1, в котором упомянутая теплоизолирующая оболочка выполнена из пенополимерного материала.
5. Погреб-ледник по п.4, в котором упомянутый пенополимерный материал выбран из группы, состоящей из пенополиуретана, пенополиэтилена и пенополипропилена.
6. Погреб-ледник по п.4, в котором плотность пенополимерного материала состаляет 15÷80 кг/м3, предпочтительно 15÷60 кг/м3, особенно предпочтительно 15÷25 кг/м3.
7. Погреб-ледник по любому из пп.1-7, в котором упомянутая теплоизолирующая оболочка имеет толщину 50÷250 мм.
8. Погреб-ледник по п.1, в котором упомянутая гидроизолирующая оболочка выполнена из полимера с низким водопоглощением, армированного стекловолокном.
9. Погреб-ледник по п.1, в котором упомянутая гидроизолирующая оболочка имеет толщину 3÷17 мм.
10. Погреб-ледник по п.1, в котором упомянутые гидроизолирующие и теплоизолирующие оболочки выполнены за одно целое.
11. Погреб-ледник по п.10, в котором упомянутые оболочки, выполненные за одно целое, армированы стекловолокном а, по меньшей мере, один из слоев материала, из которого они состоят, является вспененным.
12. Погреб-ледник по п.1, в котором упомянутая металлическая оболочка выполнена из высокоуглеродистой стали.
13. Погреб-ледник по п.1, в котором упомянутая металлическая оболочка выполнена из нержавеющей стали, алюминия или алюминиевого сплава.
14. Погреб-ледник по п.1, в котором упомянутая металлическая оболочка состоит из цилиндрической обечайки с приваренными к ее концам выпуклыми заглушками.
15. Погреб-ледник по п.1 или 14, в котором, по меньшей мере, одна из упомянутых заглушек имеют форму усеченного конуса или округлую форму.
16. Погреб-ледник по п.1, имеющий объем внутренней камеры, по меньшей мере, 10 м3.
17. Погреб-ледник по п.1, в котором упомянутая металлическая оболочка имеет толщину 3÷7 мм.
18. Погреб-ледник по п.1, дополнительно содержащий опоры для установки настила и/или опоры для полок, приваренные с внутренней стороны упомянутой металлической оболочки.
19. Погреб-ледник по п.1, дополнительно содержащий продольные и (или) поперечные ребра жесткости, приваренные с внутренней стороны упомянутой металлической оболочки.
20. Погреб-ледник по п.1, в котором упомянутая металлическая оболочка изнутри покрыта эмалью.
21. Погреб-ледник по п.1, в котором наружная поверхность упомянутой металлической оболочки дополнительно покрыта герметичной полиэтиленовой оболочкой.
22. Погреб-ледник по п.1, дополнительно снабженный полками для хранения продуктов питания, деревянной обшивкой и/или настилом из деревянных досок.
23. Погреб-ледник по п.1, дополнительно снабженный петлями для подвешивания к монтажным устройствам, установленными снаружи корпуса.
24. Погреб-ледник по п.1, в котором длина корпуса больше его диаметра, а высота внутренней полости составляет, по меньшей мере, 2000 мм.
25. Погреб-ледник по п.1, в котором упомянутое сквозное окно расположено с возможностью входа/выхода при установке в вертикальном положении.
