ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ХОЛОДИЛЬНИК Российский патент 1997 года по МПК F25B21/02 F25D11/00 F25D3/08 

Изобретение относится к холодильной технике и может найти применение в автомобильных и стационарных термоэлектрических холодильниках, барах и др.

Известен термоэлектрический холодильник автомобиля, содержащий термоизолированную камеру, заключенную в кожух, с примыкающей к ней холодными спаями термоэлектрической батареей. Горячие спаи батареи помещены в воздуховод с принудительной циркуляцией воздуха (US, патент, 4759190, кл. F 25 B 21/02, 1988).

Известен также термоэлектрический холодильник, содержащий термоэлектрический агрегат с внутренним и внешним, по отношению к теплоизолированной камере, теплообменниками. Электрический вентилятор засасывает наружный относительно холодный воздух и нагнетает его между ребрами внешнего теплообменника (US, патент, 4297850, кл. F 25 B 21/02, 1981).

В качестве ближайшего аналога выбрана конструкция компактного термоэлектрического холодильника (US, патент, 4326383, кл. F 25 B 21/02, 1982).

Холодильник содержит охлаждаемую термоизолированную камеру, на стенке которой закреплены термобатареи. Горячие спаи батареи имеют теплообменник, помещенный в вентилируемую полость. Для обдува теплообменника использован электровентилятор.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в снижении энергозатрат. Важное значение имеет также улучшение потребительских свойств отвод конденсата снижает вероятность возникновения и размножения патогенных бактерий.

Для достижения результатов в термохолодильнике, содержащем кожух с крышкой и установленный в нем с образованием вентилируемой полости, охлаждаемой камерой, корпус которой имеет теплоизоляцию, и термоэлектрические батареи, теплообменники на горячих спаях которых размещены в вентилируемой полости, и вентилятор в нижней части камеры, выполнено отверстие, сообщающееся каналом с вентилируемой полостью. Кроме того, в вентилируемой полости установлен блок из пористого смачиваемого материала, например керамики, в одной из боковых стенок канала установлена емкость с водой, соединенная капиллярной трубкой с блоком.

Выполнение в нижней части охлаждаемой камеры канала, соединяющего плоскость, дна камеры с вентилируемой полостью дает возможность отводить конденсат, выпадающий на холодных стенках камеры, и случайно попавшую от хранимых продуктов влагу в вентилируемый канал. Испаряющаяся в вентилируемом канале влага снижает температуру воздуха в канале и, как следствие, при постоянном энергопотреблении снижается температура в камере или при заданной температуре в камере снижается энергопотребление. Отсутствие в камере капельной влаги снижает вероятность возникновения и развития патогенных бактерий, что улучшает потребительские свойства холодильника.

Установка смачиваемого пористого блока в вентилируемой полости дает возможность удерживать и распределять влагу, стекающую по каналу. Блок увеличивает поверхность испарения, что приводит к более глубокому охлаждению воздуха, омывающего теплообменник на горячих спаях, что также ведет к снижению энергозатрат.

Введение в одну из боковых стенок холодильника емкости с водой позволяет в экстремальных случаях при повышенной температуре окружающего воздуха расходовать воду на его адиабатное охлаждение, вплоть до температуры мокрого термометра. Снижение температуры воздуха, омывающего теплообменника на горячих спаях при расчетных режимах, снижает энергопотребление, а при повышенных температурах окружающего воздуха расширяет температурный диапазон нормального функционирования холодильника.

На чертеже представлен термоэлектрический холодильник.

Холодильник содержит кожух 1 с крышкой 2, внутри которой установлена камера 3 с изоляцией 4. В нижней части камеры установлены термоэлектрические батареи 5 с теплообменниками на горячих спаях 6. Между кожухом и камерой имеется вентилируемая полость 7 с вентилятором 8. В нижней части камеры выполнено отверстие, сообщающееся каналом 9 с вентилируемой полостью 7. Под каналом 9 установлен блок 10 из смачиваемого пористого материала. В боковой стенке между изоляцией и кожухом установлена емкость с водой 11, соединенная капиллярной трубкой 12 с блоком 10.

Работает термоэлектрический холодильник следующим образом.

Включая термоэлектрическую батарею 5 в цепь постоянного тока на горячих спаях, выделяется тепло, а на холодных тепло от охлаждаемой камеры 3 отводится. Вентилятор 8, перемещая окружающий воздух, охлаждает теплообменник 6 и отводит тепло от горячих спаев. При охлаждении камеры до температуры ниже температуры точки росы, при нахождении в камере фруктов она будет на 4-5^oC ниже температуры окружающего воздуха, на стенках камеры конденсируется водяной пар. Конденсат через отверстие и канал 9 попадает в полость 7, где, испаряясь, понижает температуру воздуха, проходящего через вентилируемую полость 7. Понизив температуру воздуха, омывающего теплообменник горячих спаев 6, снижаем энергопотребление холодильника при поддержании внутри охлаждаемой камеры заданной температуры.

Пористый смачиваемый блок 10 удерживает и распределяет конденсат или случайно пролитую воду, увеличивая площадь ее испарения. Определенную роль играют и его фильтрующие воздух свойства. Не загрязняются ребра теплообменника 6, что сохраняет его высокие теплопередающие способности. Запас воды, сохраняемый в емкости 11, позволяет обеспечить работоспособность холодильника при повышении температуры окружающего воздуха до 35-40^oC. Вода по капилляру 12 поступает из емкости 11 в толщу блока 10. Наличие капилляра не позволяет воде просто вытечь из емкости. Испаряясь в блоке, вода в адиабатном процессе, охлаждает воздух, что в результате снижает температуру горячих спаев и обеспечивает нормальную работу холодильника. При расчетных температурах наружного воздуха в 25-28^oC адиабатное охлаждение воздуха в полости 7 повышает экономичность холодильника.

Термоэлектрический холодильник без больших капитальных затрат может найти применение в качестве автомобильного холодильника, бара для офиса или кают-компании, термостата донорской крови в реанимационных автомобилях и др. Предлагаемое решение позволяет снизить энергопотребление, повысить потребительские свойства холодильника и расширить температурный диапазон его нормальной работы.

Изобретение может найти применение в качестве автомобильного холодильника, охлаждаемого бара в офисе, кают-компании. Сущность изобретения: корпус холодильника образует с охлаждаемой камерой вентилируемую полость. На нижней части камеры размещены термоэлектрические батареи, теплообменники горячих спаев которой помещены в вентилируемую полость. Камера в нижней части имеет отверстие, сообщающееся каналом с вентилируемой полостью. В полости установлен испарительный блок из пористого материала, например керамики. В стенке холодильника размещена емкость с водой, соединенная посредством капиллярной трубки с испарительным блоком. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Термоэлектрический холодильник, содержащий кожух с крышкой и установленной в нем с образованием вентилируемой полости охлаждаемой камерой, корпус которой имеет изоляцию, и термоэлектрические батареи, горячие спаи которых имеют теплообменники, размещенные в вентилируемой полости, и вентилятор, отличающийся тем, что в нижней части камеры выполнено отверстие, соединенное каналом с вентилируемой полостью. 2. Холодильник по п.1, отличающийся тем, что в вентилируемом канале установлен испарительный блок, выполненный из пористого смачиваемого материала, например керамики. 3. Холодильник по п.2, отличающийся тем, что в одной из стенок холодильника между кожухом и изоляцией установлена емкость с водой, соединенная капиллярной трубкой с испарительным блоком.