Устройство для местного охлаждения

Устройство относится к пищевой промышленности, в частности к устройствам для охлаждения продукта, который перед употреблением необходимо охладить до требуемой температуры. Для повышения эффекта охлаждения путем увеличения времени охлаждения и количества поглощаемого тепла, устройство для местного охлаждения, включает в себя герметичный полимерный каркас, выполненный в виде жесткого контейнера без дна, в котором по высоте последовательно сверху вниз размещены зафиксированный неподвижно пакет с водой из полимерной пленки, элемент его разрушения виде замкнутого контура с острыми выступами, между которыми размещен пружиняще-эжекторный материал высотой немного большей высоты острых выступов, несколько пакетов из водорастворимой полимерной пленки, содержащих необходимое количество термоактивного химического вещества для данного объема воды и имеющих возможность вертикального перемещения. Роль днища контейнера выполняет эластичная герметизирующая мембрана с жестким центром. В зависимости от типа термоактивного химического вещества, устройство может использоваться как для охлаждения, так и для нагревания.

Устройство относится к пищевой промышленности, в частности к устройствам для охлаждения продукта, который перед употреблением или использованием необходимо нагреть или охладить до требуемой температуры.

Из уровня техники известны известно устройство для местной контактной гипотермии, содержащее наружный герметичный пакет из прозрачной эластичной пленки, размещенные в пакете контейнер с водой с устройством для его разрушения и гранулированную неорганическую соль, включающую основную фракцию и дополнительную с более мелкими, чем у основной фракции частицами, при этом соотношение размеров частиц основной и дополнительной фракций находятся в пределах 4-10 (патент на изобретение RU 2029532 по кл. A61F 7/00, F25D 5/02, заявл. 15.10.1992, опубл. 27.02.1995 «Устройство для местной контактной гипотермии»).

Недостатками данного устройства являются кратковременность действия, а также возможность нарушения герметичности как наружного пакета, так и контейнера с водой, за счет незакрепленного разрушающего устройства.

Наиболее близкой по технической сущности является полевой медицинский криопакет с дозируемым гипотермическим эффектом, включающий герметичный полимерный пакет, в полости которого размещены термоактивное химическое вещество и вода в отдельных упаковках, элемент разрушения герметичности упаковок, и наружный пакет, содержащий теплоотражающий и термоизолирующие слои, причем несколько термоактивных химических веществ расфасованы на упаковки, часть которых имеет герметичную оболочку, а остальные выполнены из бумаги, элемент разрушения герметичности упаковок выполнен в виде заостренного ребристого стержня, при этом на одной из сторон наружного пакета размещены термоизолирующие слои и жидкокристаллический термоиндикатор, а на другой теплоотражающий слой [1].

Недостатками данного устройства являются возможность нарушения герметичности наружного полимерного пакета при разрушении герметичной оболочки с термоактивным химическим веществом, а также то, что данное устройство является не единой конструкцией. Другими недостатками известной конструкции являются трудоемкость ее изготовления и сложность утилизации данного устройства при использовании нескольких реагентов.

Цель предлагаемого технического решения - повышение эффекта охлаждения путем увеличения времени охлаждения и количества поглощаемого тепла в процессе растворения соли в воде, а также снижение трудоемкости ее изготовления.

Техническим результатом, позволяющим решить поставленную задачу, является оптимизация конструкции устройства для повышения эффекта охлаждения путем увеличения времени охлаждения и количества поглощаемого тепла, а также снижения трудоемкости изготовления.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

Фиг. 1 - схематичный вид варианта выполнения устройства для местного охлаждения в разрезе.

Фиг. 2 - схематичный вид варианта выполнения элемента разрушения.

Фиг. 3 - иллюстрация результатов испытаний варианта охлаждающего устройства при объеме воды 100 мл и использовании трех пакетов с термоактивным химическим веществом (нитрат аммония) по 20 г в каждом. Температура окружающей среды +25°С.

Поставленная техническая задача решается предлагаемым изобретением, которое представляет собой устройство для местного охлаждения, включающее герметичный полимерный каркас в полости которого размещены термоактивное химическое вещество и вода в отдельных упаковках и элемент разрушения герметичности упаковок. Каркас 1 (фиг. 1) выполнен в виде жесткого контейнера без дна, в котором по высоте последовательно сверху вниз размещены зафиксированный неподвижно пакет с водой 2 из полимерной пленки, элемент его разрушения 3 (фиг. 2) в виде замкнутого контура с острыми выступами, между которыми размещен пружиняще-эжекторный материал 4 высотой немного большей высоты острых выступов, несколько пакетов 5, 6, 7 из водорастворимой полимерной пленки, содержащих необходимое количество термоактивного химического вещества 8 для данного объема воды 9 и имеющих возможность вертикального перемещения. Роль днища контейнера выполняет эластичная герметизирующая мембрана 10 с жестким центром 11.

В зависимости от типа термоактивного химического вещества, устройство может использоваться как для охлаждения, так и для нагревания.

Устройство работает следующим образом (фиг. 1): при нажатии на эластичную герметизирующую мембрану 10 ее жесткий центр 11 перемещает вверх пакеты 5, 6, 7 с термоактивным химическим веществом 8, а также элемент разрушения герметичности 3 пакета с водой 9. За счет перемещения вверх элемент разрушения герметичности 3 прокалывает внутренний зафиксированный неподвижно пакет 2 с водой 9. Затем за счет пружиняще-эжекторного материала 4 пакеты 5, 6, 7 с термоактивным химическим веществом 8 и элемент разрушения герметичности 3 возвращаются в исходное положение, а вода 9 из внутреннего зафиксированного неподвижно пакета 2 выходит через отверстия, сделанные при помощи острых выступов разрушающего элемента 3, в общую полость устройства. Верхний пакет 5 из водорастворимой полимерной пленки, в котором содержится первая порция термоактивного химического вещества 8, от соприкосновения с водой 9 растворяется и в течение нескольких секунд начинается процесс растворения термоактивного химического вещества 8 в воде 9, в результате которого изменяется температура в устройстве. Последующие порции термоактивного химического вещества 8 растворяются последовательно после растворения водорастворимых пакетов 6 и 7, в которых они находятся. В результате достигается эффект понижения или повышения температуры (в зависимости от типа используемого термоактивного химического вещества 8) и поддержание ее в течение длительного времени.

На приведенных графиках 3.1 и 3.2 (фиг. 3) показан эффект увеличения продолжительности охлаждения при использовании нескольких пакетов с термоактивным химическим веществом 3.2 в сравнении с использованием одного пакета с тем же количеством термоактивного химического вещества 3.1. Разделение дозы термоактивного химического вещества на три порции дает синергитический эффект не только в увеличении времени охлаждения, но и в понижении средней температуры охлаждения жидкости с 10,5°С до 7,2°С.

Предлагаемое устройство для местного охлаждения может быть изготовлено на любом предприятии, специализирующемся в данной области, так как для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью. Таким образом, заявляемая конструкция устройства для местного охлаждения соответствует критерию «промышленная применимость».

Устройство для местного охлаждения, включающее герметичный полимерный каркас, в полости которого размещены термоактивное химическое вещество, и вода в отдельных упаковках, и элемент разрушения герметичности упаковок, отличающееся тем, что каркас выполнен в виде жесткого контейнера без дна, в котором по высоте последовательно сверху вниз размещены зафиксированный неподвижно пакет с водой из полимерной пленки, элемент его разрушения виде замкнутого контура с острыми выступами, между которыми размещен пружиняще-эжекторный материал высотой, немного большей высоты острых выступов, несколько пакетов из водорастворимой полимерной пленки, содержащих необходимое количество термоактивного химического вещества для данного объема воды и имеющих возможность вертикального перемещения, а роль днища контейнера выполняет эластичная герметизирующая мембрана с жестким центром.