Термоэлектрический охладитель жидкости Российский патент 2024 года по МПК F25B21/02 F28D21/00 

Изобретение предназначено для охлаждения жидких сред в химической, металлургической, пищевой и других отраслей промышленности.

Известен термоэлектрический охладитель жидкости, содержащий корпус с установленными в нем баком с заливным и сливным патрубками, термоэлементами с горячими и холодными спаями и системой охлаждения горячих спаев термоэлементов, снабженный установленными оппозитно на двух стенках бака держателями термоэлементов, выполненными в виде пластин, например, резиновых, со сквозными ячейками, в которых размещены термоэлементы, обращенные холодными спаями к внешним сторонам стенок бака, а система охлаждения горячих спаев термоэлемента выполнена в виде теплоотводящих радиаторов, содержащих ребра с основаниями, установленными вплотную к горячим спаям термоэлементов, а также размещенных в корпусе напротив свободной стенки бака электровентиляторов, при этом каждый термоэлемент снабжен расположенными с двух его рабочих сторон тонкопленочными уплотнителями, а теплоотводящие радиаторы установлены на подпружиненных элементах [Патент РФ на ПМ №11524, МПК B61D 27/00, опубл. 16.10.1999]

Недостатком данного термоэлектрического охладителя жидкости является относительно не высокая степень охлаждения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является термоэлектрический охладитель жидкости, содержащий корпус с установленным в нем баком с заливными и сливными патрубками и термоэлементами, прижатыми холодными спаями к одной или нескольким поверхностям бака, а горячими спаями - к теплоотводящим радиаторам. На внутренней поверхности бака дополнительно установлены радиаторы с вертикальными теплообменными ребрами, а теплоотводящие радиаторы горячих спаев термоэлементов с вертикально расположенными ребрами связаны с вентилятором, установленным в верхней части корпуса бака [Патент РФ на ПМ №19876, F01P 3/00, опубл. 10.10.2021, БИ №28].

Недостатком термоэлектрического охладителя жидкости является относительно не высокая степень охлаждения.

Техническим результатом данного изобретения является создание термоэлектрического охладителя жидкости, имеющего высокую степень охлаждения.

Технический результат достигается тем, что предлагается термоэлектрический охладитель жидкости, содержащий корпус с заливными и сливными патрубками и термоэлементами, холодными спаями присоединенными к поверхностям корпуса, а горячими спаями - к теплоотводящим радиаторам, на внутренней поверхности корпуса установлены вертикальные теплообменные ребра, а теплоотводящие радиаторы горячих спаев термоэлементов связаны с вентиляторами, установленными в верхней части корпуса.

Отличительными конструктивными элементами изобретения является то, что под термоэлементами на верхней внутренней поверхности корпуса коаксиально установлены цилиндрические выступы с отверстиями, причем высота цилиндрических выступов уменьшается от внутреннего цилиндрического выступа к внешнему, а размер отверстий - от внешнего к внутреннему, между вертикальными теплообменными ребрами установлены наклонные прямоугольные перегородки с окнами треугольной формы в нижней части и горизонтально расположенными цилиндрическими выступами в верхней части в зоне цилиндрических выступов.

На фиг. 1 показана схема термоэлектрического охладителя жидкости.

На фиг. 2 изображен вид А.

На фиг. 3 представлен вид Б.

На фиг. 4 представлен вид В.

Термоэлектрический охладитель жидкости содержит корпус 1 с заливными 2 и сливными 3 патрубками и термоэлементами 4, холодными спаями присоединенными к поверхностям корпуса 1, а горячими спаями - к теплоотводящим радиаторам 5, на внутренней поверхности корпуса 1 установлены вертикальные теплообменные ребра 6, а теплоотводящие радиаторы 5 горячих спаев термоэлементов 4 связаны с вентиляторами 7, установленными в верхней части корпуса 1. Под термоэлементами 4, на верхней внутренней поверхности корпуса 1, коаксиально установлены цилиндрические выступы 8, с отверстиями 9, причем высота цилиндрических выступов 8 уменьшается от внутреннего цилиндрического выступа 8 к внешнему, а размер отверстий 9 от внешнего к внутреннему, между вертикальными теплообменными ребрами 6, установлены наклонные прямоугольные перегородки 10 с окнами 11 треугольной формы в нижней части и горизонтально расположенными цилиндрическими выступами 12 в верхней части, в зоне цилиндрических выступов 8.

Термоэлектрический охладитель жидкости работает следующим образом.

Требующая охлаждения жидкость поступает во внутренний объем корпуса 1 через заливной патрубок 2 и направляется к сливному патрубку 3 при этом происходит ее охлаждение за счет подвода холода от термоэлементов 4, холодными спаями присоединенными к поверхностям корпуса 1.

Для интенсификации процесса охлаждения под термоэлементами 4, на верхней внутренней поверхности корпуса 1, коаксиально установлены цилиндрические выступы 8, с отверстиями 9, обтекая которые, жидкость охлаждается. Кроме того, наличие коаксиально установленных цилиндрических выступов 8, с отверстиями 9, увеличивает поверхность теплоотдачи и увеличивает время охлаждения, что способствует повышению степени охлаждения.

За счет того, что высота цилиндрических выступов 8 уменьшается от внутреннего цилиндрического выступа 8 к внешнему, происходит более длительный контакт охлаждаемой жидкости с центральными, наиболее охлаждаемыми цилиндрическими выступами 8 и организуется течение в зазорах между цилиндрическими выступами 8, что приводит к интенсификации охлаждения.

Благодаря тому, что размер отверстий 9 уменьшается от внешнего цилиндрического выступа 8 к внутреннему организуются перетоки охлаждаемой жидкости между зазорами и деление потоков на струи разного диаметра, что дополнительно турбулизирует охлаждаемую жидкость и интенсифицирует ее охлаждение.

Размещение между вертикальными теплообменными ребрами 6, наклонных прямоугольных перегородок 10, в зоне цилиндрических выступов 8, позволяет изменить направление течения охлаждаемой жидкости и турбулизировать поток и повысить интенсивность охлаждения.

Выполнение окон 11 треугольной формы в нижней части позволяет организовать разбиение потока охлаждаемой жидкости на струи сложной формы, которые, смешиваясь с остальной жидкостью, приводят к турбулизации, что предотвращает возникновение застойных зон в нижней части и повышает степень охлаждения.

Предлагаемая конструкция термоэлектрического охладителя жидкости позволяет эффективно охлаждать жидкие среды.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для охлаждения жидких сред в химической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности.

Термоэлектрический охладитель жидкости, содержащий корпус с заливными и сливными патрубками и термоэлементами, холодными спаями присоединенными к поверхностям корпуса, а горячими спаями - к теплоотводящим радиаторам, на внутренней поверхности корпуса установлены вертикальные теплообменные ребра, а теплоотводящие радиаторы горячих спаев термоэлементов связаны с вентиляторами, установленными в верхней части корпуса. Под термоэлементами на верхней внутренней поверхности корпуса коаксиально установлены цилиндрические выступы с отверстиями, причем высота цилиндрических выступов уменьшается от внутреннего цилиндрического выступа к внешнему, а размер отверстий - от внешнего к внутреннему, между вертикальными теплообменными ребрами установлены наклонные прямоугольные перегородки с окнами треугольной формы в нижней части и горизонтально расположенными цилиндрическими выступами в верхней части в зоне цилиндрических выступов. Технический результат – повышение эффективности охлаждения жидкости. 4 ил.

Термоэлектрический охладитель жидкости, содержащий корпус с заливными и сливными патрубками и термоэлементами, холодными спаями присоединенными к поверхностям корпуса, а горячими спаями - к теплоотводящим радиаторам, на внутренней поверхности корпуса установлены вертикальные теплообменные ребра, а теплоотводящие радиаторы горячих спаев термоэлементов связаны с вентиляторами, установленными в верхней части корпуса, отличающийся тем, что под термоэлементами на верхней внутренней поверхности корпуса коаксиально установлены цилиндрические выступы с отверстиями, причем высота цилиндрических выступов уменьшается от внутреннего цилиндрического выступа к внешнему, а размер отверстий - от внешнего к внутреннему, между вертикальными теплообменными ребрами установлены наклонные прямоугольные перегородки с окнами треугольной формы в нижней части и горизонтально расположенными цилиндрическими выступами в верхней части в зоне цилиндрических выступов.