Транспортировочный контейнер

Полезная модель относится к термостатируемым транспортировочным контейнерам с поддержанием заданного давления и температуры газовой среды в них для транспортировки различных грузов, в том числе космических аппаратов. Задача полезной модели - повышение точности поддержания минимального избыточного давления однородной газовой среды в герметичном транспортировочном контейнере в заданном диапазоне температур, снижение расхода по наддуву газовой среды из автономного источника газопотребления, снижение энергопотребления системы кондиционирования, расширение возможностей применения. Транспортировочный герметичный термостатируемый контейнер, содержащий теплоизолированный корпус с системой кондиционирования газовой среды, включающей температурные датчики, сплошные и с выполненными проходными отверстиями газонаправляющие оболочки, автономный источник со сжатой газовой средой с установленным на его выходном трубопроводе электромагнитным клапаном, управляемым по сигналу от датчика контроля перепада давления между газовой средой контейнера и наружным окружающим воздухом, баллон со сжатой газовой средой, электромагнитный клапан и датчик перепада давления установлены внутри теплоизолированного корпуса контейнера и связаны в тепловом отношении непосредственно с его газовой средой, выход указанного электромагнитного клапана снабжен регулируемым дросселем, контроль за процессом осуществляется по показаниям блока управления, находящегося вне контейнера, причем контроль и регулирование подачи и расхода подаваемого из автономного источника в контейнер газа осуществляется автоматически через блок управления по радиосигналу с помощью интеллектуального контроллера на базе микропроцессора, корпус контейнера выполнен с предохранительным клапаном критичного давления; в качестве газовой среды используют дыхательную смесь, например, смесь кислорода с гелием или воздух, а в качестве средства герметизации разъемного стыка крышки и основания контейнера применяют твердую деформируемую прокладку и жидкий полимеризирующийся герметик. Технический эффект - повышение точности регулирования минимального избыточного давления однородной газовой среды в герметичном транспортировочном контейнере в заданном диапазоне температур, снижение расхода по наддуву газовой среды из автономного источника, снижение энергопотребления кондиционера, расширение возможностей применения. Иллюстраций: 1 лист.

Полезная модель относится к термостатируемым транспортировочным контейнерам с поддержанием заданного давления и температуры газовой среды в них для транспортировки различных грузов, в том числе космических аппаратов (КА).

Исходя из необходимости транспортировать КА к месту запуска в специальной пылевлагонепроницаемой упаковке с задаваемым микроклиматом, с ограничениями по минимальному избыточному давлению внутри упаковки, в качестве аналогов устройства рассматривались варианты конструкций, обеспечивающих защиту грузов от запыленности окружающей среды и от вредно воздействующих климатических факторов: повышенных, пониженных температуры и давления, повышенной влажности.

Известен рефрижераторный вагон, замкнутый объем которого состоит из помещения с холодильными установками, приточно-вытяжной вентиляцией, электронагревательными установками (Кржимовский В.Е., Скрипкин В.В., Филюхин Г.И. Рефрижераторные секции отечественной постройки. М; Транспорт; 1983; авт.С.5-12)

Недостатком известного устройства является то, что при повышенных температурах их наружных стенок в летний период в южных областях России, электрохолодильное отделение подвержено значительному увеличению теплопритока, что приводит к увеличенному энергопотреблению системы кондиционирования при снижении надежности обеспечения заданного температурного режима объекта терморегулирования, и вопросы границ давлений газовых сред в указанном устройстве автором не рассматриваются.

В качестве прототипа устройства выбран «Изотермический контейнер», патент RU 2 263 619, содержащий герметичный теплоизолированный корпус, внутри которого расположен испарительно-нагревательный блок кондиционера с вентилятором и воздуховодом, расположенным по периметру контейнера, ограниченным сплошной горизонтальной и перфорированной торцевой стенками и имеющим раструб в верхней части, направленный на торцевую стенку. Контейнер снабжен блоком наддува, содержащим баллон сжатого воздуха с электромагнитным клапаном и датчиком перепада давления для поддержания внутри контейнера избыточного давления и автономным устройством - предохранительным клапаном.

С точки зрения заявляемого устройства прототип не обеспечивает достаточной точности регулирования давления и температуры однородной газовой среды в герметичном изотермическом контейнере, вследствие чего имеется повышенный расход газовой среды из баллона с высоким давлением, а также повышенное энергопотребление системы кондиционирования.

Кроме того прототип ограничен в возможностях его применения при резком понижении температуры окружающего контейнер воздуха (например: при вывозе контейнера в зимнее время на улицу из теплого помещения).

Задача полезной модели - повышение точности поддержания минимального избыточного давления однородной газовой среды в герметичном транспортировочном контейнере в заданном диапазоне температур, снижение расхода по наддуву газовой среды из автономного источника газопотребления, снижение энергопотребления системы кондиционирования, расширение возможностей применения.

Суть технического решения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид транспортировочного контейнера.

Транспортировочный контейнер содержит теплоизолированный корпус, состоящий из крышки 1 и основания 15 с системой кондиционирования 2 газовой среды, включающей температурные датчики 3, 4 и сплошную и с выполненными проходными отверстиями газонаправляющие оболочки соответственно 5 и 6, баллон 7 со сжатой газовой средой, соединенный трубопроводом 8 с управляемыми по показаниям высокоточного датчика контроля перепада давления 10 между газовой средой контейнера и наружным окружающим воздухом электромагнитным клапаном 9 и регулируемым дросселем 11, предохранительный клапан критичного давления 12, для сброса избыточного давления газовой смеси, превышающего максимально допустимое значение. Транспортируемое изделие 13, например, космический аппарат. Вне контейнера предусмотрен температурный датчик 18, измеряющий температуру окружающего контейнер воздуха, блок для автоматического управления задаваемым температурным режимом и режимом давления 14. В стыке крышки 1 и основания 15 контейнера расположена твердая деформируемая прокладка 16, а наружный край стыка контейнера залит жидким полимеризующимся герметиком 17.

Устройство работает следующим образом. В теплоизолированный корпус на основание 15 контейнера устанавливают транспортируемое изделие 13, герметично закрывают корпус крышкой 1 и включают посредством блока 14, управляемого радиосигналом интеллектуального контроллера на базе микропроцессора (на фиг.1 не показано) в автоматический цикл работы электромагнитный клапан 9 с регулируемым дросселем 11 и систему кондиционирования 2.

Электромагнитный клапан 9 по показаниям датчика контроля перепада давления 10 автоматически обеспечивает контролируемую подачу газовой смеси из баллона 7 со сжатой газовой средой по выходному трубопроводу 8 в теплоизолированный корпус с превышением перепада давления в нем по сравнению с давлением окружающей среды не более, чем, например, 0,014 кгс/см². При этом регулируемый дроссель 11, позволяющий изменять расход через него газа, обеспечивает сглаживание скачков давления в теплоизолированном корпусе и тем самым создает благоприятные демпфирующие условия для работы электромагнитного клапана 9, датчика контроля перепада давления 10 и предохранительного клапана критичного давления 12, который настроен на срабатывание при перепаде разницы давлений в теплоизолированном корпусе и снаружи его более, чем, например, на 0,02 кгс/см², что способствует сохранению запаса газа в баллонах.

Система кондиционирования 2 автоматически поддерживает контролируемую блоком 14 по показаниям температурных датчиков 3, 4 температуру газовой смеси внутри теплоизолированного корпуса 1 в диапазоне, например, (5,0-35,0)°С и измеряемую фактическую снаружи контейнера по температурному датчику 18 с обеспечением циркуляции газовой среды по всему объему корпуса и подогревом или охлаждением ее в зависимости от температуры наружной окружающей среды.

Наддув газовой смесью вышеуказанным образом контейнера до заданного минимального избыточного давления совместно с системой кондиционирования обеспечивает защиту груза от запыленности окружающей среды и от вредно воздействующих климатических факторов: повышенных, пониженных температуры и давления, повышенной влажности.

За счет того, что теплоизолированный корпус выполнен практически абсолютно герметичным (вследствие применения в качестве средства герметизации разъемного стыка крышки контейнера с основанием контейнера твердой деформируемой прокладки 16 и жидкого полимеризующегося герметика 17), снабжен предохранительным клапаном критичного давления 12, баллон 7 со сжатой газовой средой с установленным на его выходном трубопроводе 8 управляемым электромагнитным клапаном 9 с регулируемым дросселем 11 установлен внутри теплоизолированного корпуса, обеспечено повышение точности регулирования перепада давления и температуры при снижении расхода газовой смеси из баллона 7, снижение энергопотребления системы кондиционирования 2.

В случае расположения баллона 7 вне теплоизолированного корпуса (как в прототипе) в холодное время года из него подается холодная газовая смесь, на подогрев которой требуется дополнительная подогреваемая тепловая мощность от системы кондиционирования, а при высокой температуре наружной окружающей среды, например на уровне 40°С, из баллона 7 подается газовая смесь с температурой выше максимально допустимой в теплоизолированный корпус, что требует дополнительного расхода мощности системы кондиционирования на ее охлаждение.

Кроме того, указанные недостатки прототипа усиливаются неоправданно увеличенным расходом газовой смеси за счет преднамеренного снижения герметичности теплоизолированного корпуса для сброса избыточного давления из него через не плотности герметичного корпуса (см. 2-ой абзац под номером 5 на полях описания работы прототипа).

Предложенное устройство позволяет также применять целый ряд газовых смесей, что расширяет возможности его применения. Так, например, для перевозки овощей можно использовать азот в качестве газовой среды. Для транспортировки изделий в самолете в целях экологической безопасности рекомендуют использовать дыхательную газовую смесь, например, воздух или гелий с кислородом.

Таким образом, предложенное решение позволяет обеспечить поддержание минимального избыточного давления газовой среды в герметичном транспортировочном контейнере в заданном диапазоне температур, снизить расход по наддуву газовой среды из автономного источника, снизить энергопотребление кондиционера, а также позволяет расширить возможности его применения.

На предприятии изготовлен опытный образец предложенного решения, на котором подтверждено выполнение улучшенных характеристик данным решением.

Из известных авторам источников информации заявителю не известны транспортировочные контейнеры с совокупностью отличительных признаков заявленного объекта.

1. Транспортировочный контейнер, содержащий теплоизолированный корпус с системой кондиционирования газовой среды, включающей температурные датчики, сплошную и с выполненными проходными отверстиями газонаправляющие оболочки, баллон со сжатой газовой средой с установленным на его выходном трубопроводе управляемым электромагнитным клапаном, датчик контроля перепада давления между газовой средой контейнера и наружным окружающим воздухом, предохранительным клапаном критичного давления, отличающийся тем, что баллон со сжатой газовой средой и электромагнитный клапан установлены внутри теплоизолированного корпуса контейнера и связаны в тепловом отношении непосредственно с его газовой средой, причем выход указанного электромагнитного клапана снабжен регулируемым дросселем.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управление его работой автоматически осуществляет блок с интеллектуальным контроллером.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве газовой среды используют дыхательную смесь, например, смесь кислорода с гелием или воздух.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве средства герметизации разъемного стыка крышки и контейнера применяют твердую деформируемую прокладку и жидкий полимеризирующийся герметик.