专利名称：冷藏设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷藏设备。特别地，本发明涉及的冷藏设备通过使用一个或多个热管把热从下层土等处输走，以此产生制冷介质为在每年的暖季把冷藏设备内的物质冷却。
为了冷藏食品等物，贮存环境必须处在恒定的低温和低湿度状况下。由于这个原因，人们使用了冷冻箱和电冰箱，但其所需开办费和维持费很高。由于这类设备必须被制造得很大，因此成本也会显著地提高。
根据本发明的研究，在冬季可以产生一种用于冷却贮藏物品的冷冻介质作为散热物质。这种冷冻介质可在随后的相对较热的季节里用来冷却贮藏的物品。图3表示一种使用热管2冷冻周围下层土的冷藏设备。通过这种结构，热管2可在冬季冷冻下层土，而由此产生的制冷介质可在暖季冷却冷藏设备内部和贮藏在内的物品。该结构是这样形成的，即，从地层G的水平表面向下挖掘，形成一冷藏空间3，在地层G中排列许多围绕着冷藏空间3的热管2，每个热管2是由在一长圆筒形真空气密性套管4中充入诸如一氯二氟甲烷的冷却剂并通过该冷却剂的相变热传导而形成的。此外，在热管2的暴露部分具有许多从套管4向外突出的散热片5以把热管中的热传递送到周围的大气中去。
通过这种结构，在冬季，热管2的位于地层G以上的部分被流过其上的冷空气冷却。此时，当周围空气的温度低于冷却剂的临界温度时，处在套管4内的气相冷却剂在套管4的暴露部分会冷凝成液相，并通过重力的作用沿套管4内表面向下流动，其结果是把埋入地层下的套管4内的热量带走。当冷却剂向下流到套管4的下部时，马上就与套管4下部周围的物质(如水份和土壤)发生热交换而产生蒸发。在此时，冷却剂再移走从周围的物质蒸发出的热量，从而冷却周围的物质。随后，被蒸发成气体的冷却剂通过对流作用上升到套管4的上部，并通过流过该上部的冷空气冷却。这个循环连续地进行，不断地使套管4周围的空气降低，直到使热管2下部周围的物质被进一步冷却为止。
其结果，使围绕套管4的地下部分一定体积的土壤被冷冻，而在另一方面，在相对较温暖的季节里，该下层土中的冷冻物质可冷却贮藏在冷藏空间3之内的物品。解冻下层土则需要外加热量(潜热)熔化其中的冰。换句话说，当大气温度在春季和夏季升高时，空芯型热管表现为两极热特性(不定向热传导特性热只被从底部传到顶部，而不从顶部传到底部)，因此，热不会从环境大气传向地层中。这样，冷藏设备能在一相当长的时期内保持恒定的低温。
然而，因为上述冷藏设备是特殊的地下型，也就是说，上述冷藏设备是通过向地下挖掘而构筑的，这就需要研究地基的形式、稳定性、承压力和其它特性，而地层压力也必须计算并考虑在内。如果地基有塌陷的倾向，则必需沿冷藏空间的纵向和横向排列许多结构加强构件(如支柱和水泥基础)，这样就增加了建筑的费用。
本发明的目的是提供一种耐用且运行费用相当的冷藏设备。
根据本发明的一个方向，冷藏设备具有一夯实土层，该土层包括许多堆积层并且限定一具有内壁面的空间。许多由“土建织物”制成的加强保持片被插入到夯实土层之间。把内部充有冷却剂的热管的一部分埋入到冷藏空间邻近区域的夯实土层中，而热管的其它部分则从夯实土层中向上突出伸展。
通过这种结构，夯实土层构成了冷藏空间的壁面，并被加强保持片强化。这样就可使得冷藏设备的稳定性增加。
本文所公开的术语“土建织物”包括任何具有高强度和耐磨性的纺织布料或毛毡，所以适于在民用工程项目的地层中填放。“土建织物”包括土建布料、土建织网(纤维网)、土建网格(纤维网格)等诸如此类的物品。
图1是本发明冷藏设备的实施例的侧剖视图;
图2是本发明冷藏设备另一实施例的侧剖视图;
图3是现有技术冷藏设备的示意侧剖视图。
参照图1，对本发明优选实施例说明如下。
一种实施本发明的冷藏设备10包括位于地层G中的夯实土层16。该夯实土层16中最好含有水份，以便产生制冷介质。因此，夯实土层16应选择诸如壤土、泥土、粘土或者它们的混合土，而不能用砂砾或砂土。夯实土层16被夯实以在其中心部分形成并限定一开口的倒置截头园锥形冷藏空间。冷藏空间12开口向上，并具有水平底面和内侧壁。侧壁相对于底面倾斜85°角。
冷藏空间12内侧壁的陡峭倾斜表面由加强装置强化。加强装置包括许多由土建织物制成的弹性保持片20。通过保持片20，使处在冷藏空间12地层中的夯实土层16被分离成首尾堆垛的十层，夯实土层的每一层都具有一前面、一上面和一下面。每一层的前面构成了冷藏空间12的内侧壁。每一层的上面基本上与其上那一层的下面呈一线(如图所示)，所以上面和下面的一部分没有表示。
土建织物的每个加强保持片20包括一前部和上、下水平延伸部。该前部覆盖着相对于夯实土层的前面。每个保持片20的上、下水平延伸部分相对于前部上、下边缘沿水平方向向后延伸。因此，每个保持片20保持着相应的夯实土层16的各个层。
在由夯实土层16限定的冷藏空间12的上开口盖着一个顶盖30。在实施例的说明中，顶盖30的基座31安装在夯实土层16的园顶部分上。然而，如果冷藏空间12的上开口较大，则基座31可以不用先对地基进行预整理就可以进行安装。在这种情况下，顶盖30最好拥有如美国专利U.S.Patent NO.4，697，397或U.S.Patent NO，947，599所公开的带有预应力钢缆的桁架梁。
此外，虽然冷藏设备10具有许多两极热管25(该热管表现为不定向热传导特性热只能从底部传到顶部，而不能从顶部传到底部)，但是附图中只表示了众多热管中的一个。热管25是由在一长园筒形真空气密性套管26中充入诸如一氯二氟甲烷冷却剂并通过该冷却剂的相变传导热量而制成的。套管26的中部埋在冷藏空间邻近的夯实土层16中。套管26为弯曲形，以便于能沿着冷藏空间12的底面和侧面放置。套管26为弯曲形以便于能沿着冷藏空间12的底面和侧面放置。套管26为弯曲形以便于能沿着冷藏空间12的底面和侧面放置。套管26的两个端部从夯实土层和顶盖30上垂直向上突出伸展。为了增加热交换效率，套管26的每个暴露的端部都具有许多向外突出的散热片27，用于把热管的热量传递到周围的大气中去。
通过这种结构，当在寒冷季节时，即冬季，热管25的暴露部分从地层G上向上突出并由流过其上的冷空气冷却。在此时，当周围空气的温度低于冷却剂的冷凝温度时，套管26中的气相冷却剂就在套管26的暴露部分冷凝成液体，随后，在重力的作用下该液体沿套管26的内表面向下流动。其结果是把套管26内部的热量带走。当冷却剂向下流到套管26的下部时，马上就与存在于套管26下部周围物质(如水份和土壤)进行热交换而发生蒸发。在此时，冷却剂再次带走由周围蒸发而产生的热量，由此冷却周围的下层土和水份。通过对流而向上移动到套管26的上部中的被蒸发了的冷却剂则被周围流过的冷空气冷却。该循环持续地进行，由此导致继续不断地进一步冷却存在于热管25下部周围的物质。
其结果是使热管25的地下部分周围一定体积的下层土被冷冻。在另一方面，在下层土中产生的冷冻介质可用于在相对较暖的季节里冷却冷藏在冷藏空间12之内的冷藏物品。要想熔化下层土中的冰需要外加的热量(潜热)。换句话说，当春季和夏季大气温度上升时，该种空芯热管表现为两极热特性(不定向热传导特性热只能从底部传到顶部，而不能从顶部传到底部)，因此，热不会从环境大气传向地层中。这样，冷藏设备能在一个相当长的时期内保持恒定的低温。
根据本发明，构成冷藏空间12壁面的夯实土层16是由加强保持片20加固的。由此加强冷藏设备10的稳定性。因此，由周围土层产生的地层压力被加强保持片20支承。如果还在冷藏空间12中建成建筑物，则该建筑物不必承受夯实土层的载荷，因此可以简单地构筑并使操作费用相当。
此外，不需安置任何附加结构用以加强冷藏空间12中的构件，比如支柱或混凝土基础。相应地，冷藏空间12可以被有效地使用，并且构筑冷藏设备的最初费用很低。
况且，因为加强保持征20是用土建织物等在酸性环境中具有防腐和耐久性的物质制成，所以保持片20在使用中足够结实且可以延长使用寿命。这样，冷藏工作的费用就能降低。此外，在本发明中，因为土建织物作为保持片用于加强夯实土层比其它任何结构件都轻，这将使得构筑冷藏设备非常容易。
图2表示的是本发明的另一个实施例。在下面，与上述实施例相同的构件用相同的标号表示，并省略对该相同的构件的详细描述。这种结构是在封闭的倒置截头园锥形空间40上建筑而成的。所述倒置截头园锥形空间是从地层G水平表面向下挖掘形成的。夯实土层16是沿封闭空间40的周边夯实而形成的，并且在其中间部分限定一个倒置截头园锥形冷藏空间12。在冷藏空间12内部与周围环境大气绝热。冷藏空间12的内侧壁表面用加强保持片20以与前述实施例相同的方式加强。此外，冷藏设备10具有许多两极热管25，每个热管25都形成曲线形以便能够沿着冷藏空间12底面和侧面放置。热管25的大部分被埋入到冷藏空间12周围邻近的夯实土层16中。套管26的一端置于冷藏空间的夯实土层之下，而其另一端则从夯实土层16向上突出伸展。在这张图中，标号44指的是冷藏在冷藏空间12中的食品。
通过这种结构，再加上以上所述优点，因每个热管25不必跨越整个冷藏空间12，所以相对于前述实施例而言，本实施例的热管25可以容易地被新热管替换。
虽然，为说明的目的，公开了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员仍然可以在不背离本发明及附后权利要求所限定的原理的情况下，对本发明进行各种各样的修改、补充和替换。例如，在上述结构中，不必为两极热管25内提供管芯，但是，也可根据情况需要而为其提供管芯。
权利要求
1.一种冷藏设备，其特征包括一夯实土层，具有许多堆积层并限定一带有内壁面的冷藏空间；一土建织物加强装置，包括许多保持片，该保持片被插入夯实土层的各层之间；和至少一个充填有冷却剂的热管，该热管的至少一部分被埋入到所述冷藏空间周围邻近的夯实土层中，而热管的其它部分则从夯实土层中向上突出伸展。
2.如权利要求1所述的冷藏设备，其特征是，加强装置的保持片保持着夯实土层的相应各层，每个保持片包括前部和上、下水平延伸部，保持片的前部具有上、下边缘，该前部还覆盖着相应那层的内侧面，上、下水平延伸部则以前部的上、下边缘向后延伸，因此，上、下水平延伸部插入夯实土层的相邻各层之间。
3.如权利要求1所述的冷藏设备，其特征是，夯实土层由能保持水份的土壤构成。
全文摘要
冷藏设备具有包括许多相互重叠的堆积层并限定一冷藏空间的夯实土层，许多由土建织物制成的加强保持片插入夯实土层的各层之间以保持夯实土层的稳定。充有冷却剂的热管的一部分埋入到冷藏空间周围相邻的夯实土层中，热管的另一部分从夯实土层向上突出伸展。
文档编号F25D3/00GK1055235SQ9110180
公开日1991年10月9日 申请日期1991年3月23日 优先权日1990年3月23日
发明者町文治, 原田彻, 了戒公利, 望月正孝, 益子耕一 申请人:清水建设株式会社, 藤仓电线株式会社