Термоэлектрический холодильник Советский патент 1957 года по МПК F25B21/02 

Известны холодильники, основанные на термоэлектрическом принципе использования свойства спая полупроводника с металлом охлаждаться при пропускании через него постоянного тока, направление которого не совпадает с направлением тсрмотока этой пары.

В таких холодильниках обычно возникает нагрев противоположных спаси те)змоэлементов, что вызывает необходимость вывода их за пределы холодильника и влечет потерю хо.чоди за счет теплоотдачи.

Опиеываемый термоэлектрический холодильник относится к такого же типа хололил1,)Никам, включающим в себя батарею из последовательно соединенных термоэлементов, через которые пропуш,еп постоянный ток, напряжение которого противоположно электродвижуихей силе батареи.

Особенностью этого холодильника является то, что элементы его бата)еи выполнены из металлических дисков с нанееенными на их поверхности полупроводниковыми материалами и размешены в залитой электролитом полости цилиндрического корпуса.

Такое устройство повышает холодильный эффект.

На фиг. 1 показан продольный разрез холодильника; на фиг. 2- .разрез его но линии А А на фиг. 1. :-В полый цилиндрический корпус /.вмонтированы пластинчатые термо электролитические элементы, представляющие собой угольные и. металлические пластины 2, на которые нанесен слой полупроводника 3 с большой термоэлектродвижущей силой. В качестве но; упроводника можно применить сяликокальций, кристаллический кремний и др.

Такой слой легко нанести с номошью направления порошка полупроводника на угольную или металлическую пластину токами высокой частоты.

Термоэлектролитические элементы насаживают на общий шток 4 последовательно с шайбами 5, образующими зазоры 6. Шток 4, шайбы 5 и цилиндрический корпус изготавливают из изоляционного химически стойкого материала, например фарфора. На конце корпуса герметически наклеивают угольные электроды 7 ц 8. В полоеть корпуса, через трубку 9, заливают электролит, который заполняет зазоры между элементами. В качестве электролита можно применить любой раствор кислоты, щелочи или соли. Целесообразность применения того или иного раствора в каждом отдельном случае определяют, исходя из материала термоэлектролитических элементов и проверяют практически.

Материал пластины и полупрово/дника необходимо подбирать таким образом, чтобы соблюдалось следуюпдее условие: если термоэлектродвижущая сила пластины меньще, чем у полупроводника, то электродный потенциал должен быть больиге, чем у полупроводника, и наоборот, т. е., чтобы направление термоэ./ектролвижущей силы пары пласти(а-нолупроводпик не совпадало с направлением электродного потенциала этой пары.

Такому -условию удовлетворяет, например, угольная пластина в паре с кристаллическим кремнием или силико-кальцием.

Постоянный электрический ток в этом случае подается от внешней цепи по клеммам .10 и // на угольные электроды 7 и 5, через электролит на термоэлектролитическую батарею, причем напряжение тока по направлению противоположно термоэлектродвижущей силе батареи. Это приводит к охлаждению хо-лодильника.

Термоэлектролитический холодильник может работать самопроизвольно без помощи постороннего электрического источника, для чего достаточно подобрать материал пластины и нолупроводника так, чтобы направление термоэлектродвижущей силы пары пластина-полупроводник совпадало с электродным потенциалом этой пары. В этом случае контакты 10 К 11 замыкаются накоротко или же через сопротивление, что приводит к расходу материала термоэлектрических элементов за счет электролиза.

Предмет изобретения

Термоэлектрический холодильник с батареей из последовательно соединенных термоэлементов, через которые пропущен постоянный ток, напряжение которого противоположно электродвижущей силе батарей, отличающийся тем, что, с целью повышения холодильного эффекта, элементы батареи выполнены из металлических дисков с нанесенными на их поверхности полупроводниковыми материалами и размещены в залитой электролитом полости цилиндрического корпуса.

tM

f

9