Термоэлектрический охладитель Советский патент 1984 года по МПК F25B21/02 H01L35/28 

Изобретение относится к холодильной технике, а конкретнее к устройству каскадных термоэлектрических охладителей с жидкостным сопряжением каскадов, и может быть использовано для охлаждения и термостабилиаации различных миниатюрных объектов, в частности радиоэлектронной аппаратуры.

Известен термоэлектрический охладитель, содержащий две сопряженные оребренные плиты, при этом ребра одной плиты входят в межреберное герметизированное пространство другой плиты, которое заполнено теплопроводной невысыхающей и незамерзаклцей вязкой жидкостью - промежуточным теплоносителем Г 1.

Недостаток охладителя - слабая устойчивость к механическим ударным и вибрационным нагрузкам.

Известен термоэлектрический охладитель, содержа1 зий корпус, коаксиа„льно установленные в нем камеру и термоэлектрические каскадные батареи с коммутационными шинами, имеющими тепловой контакт посредством штыревых ребер направленных встречно и расположенных в зазоре между батареями, и крьмку, общую для камеры батарей и корпуса, Теплосъем с горячик спаев термобатарей данного охладителя осуществляется проточной водой, проходящей в каналах, выполненных в дюралюминиевых панелях, на ко торых смонтированы термобатареи. Сопряжение каскадов осугцествляется через твердые теплопереходы. При ком-плексиом рассмотрении всех термобатарей каскадов (4 стенки+дно) взаимное рас/галожение каскадов по типу матрешки (один в другом) обеспечивает минимальные теплопритоки хак к камеоб. так н к отдельным каскадам 2 .Однако охладитель не лишеь недос та.псов, заключающихся в сложности моктажно-демонтажных работ, а именяс; надё)1а;Ость работы и энергетическая 3jK ;ei;THBtjocTb охладителя в гихельной мере зависят от качесгва со.пряжег- ия теплопереходов с каскадами, о()еспечение которого тргзбуст в свою очередь тзысокой квалификац:;п рабочих-изготовителей и тщательного контроля.

Цель изобретения - повышение нагнести работы охладителя в условиviexciHi-iqecKHx нагтлузок и сопут|уюш,ее yrrpoiueime сборки и коммутакаскаидов.

11,ель достигается тем, что в терэлектрическом охладителе, содержа.1 корпус, коаксиальг о установлен2 в нем камеру и термоэлектричес1 ьгаскадныо батаоеи с коммутаци;ым;.; ити.чам-, кмеюпи-дми тепловой

контакт посредством штыревых ребер, направленных встречно и расположенных в зазоре между батареями, и крышку, общую для камеры, б атарей и корпуса, в крышке выполнены пазы под торцы каскадов и сквозные отверстия, расположенные над зазорами между батареями, в которых дополнительно установлены крепежные болты со стержнями, снабженными на торце токопрозодящим насадком с пружиной и дистанционирующим элементом, расположенными между ребрами шин с возможностью осевого перемещения.

На фиг.1 схематично изображен темоэлектрический охладитель, на фиг.2 - узел I на фиг.1.

Охладитель содержит корпус 1, камеру 2, термоэлектрические батареи 3 и 4 с шинами 5-8 соответственно снабженными ребрами 9-12 соответственно, крышку 13 с пазами 14 и сквозными отверстиями 15, в которых установлены коепежные болты 16 со стержнями 17, снабженными на торце токопроводящим насадком 18 с пружиной 19 и дистанционирующим элементом 20, Зазор меж;ду батареями заполнен промежуточным незамерзающим теплоносителем 21, корпус снабжен патрубками 22 и 23 соответственно для подвода и отвода охлаждающей среды - водЕл. а крышка 13 может быт выполнена составной.

Охладитель работает следующим образом.

При подключении охладителя к источнику постоянного тока за счет эффекта Пельтье происходит охлаждение теплопоглошающих спаев каскадов, примыкающих к шинам 7 и 5 и камере 2, Тепло, выделяющееся на горячих спаях, через жидкий теплоноситель 21 передается холодным спаям предшествуюш.его каскада и в итоге оводится проточной водой, которой заполнен корпус 1. Плита-крьпика 13 выполнена из твердого теплоизолятора (оргстекла, текстолита, что обеспечивает мкнимальные теплопритоки к кам€;ре 2.

Выполнение крепления и коммутаци каскадов с помощью специальных крепежно-коммутирующих болтов, связанных с формой выполнения плиты-крышки и взаимным расположением и сопряжением элементов охладителя обеспечивает преимущество данного охладителя перед известным. В условиях механических и вибрационных нагрузок все усилия воспринимает на себя система камера-плита-корпус в то время, как каскады полужестко подвешены в жидкой среде к плитекрышке и не восприимчивы к нагрузке. Многофункциональность плитыкрышки и бол-пв оРоспшгивает минимальное число э 1ементов в охлгщителе и простоту его сборки, Охладитель| не требует дополнительной теплоизоляции и отличается надежностью ра-. боты и высокой ремонтопригодностью, т. е, простотой разборки с возбыстрой замень элеменможностьютон.

Межремонтный период у охладителя по сравнению с известными каскадными охладителями,в частности с твердыми теплопереходами,составляет 25-40%.

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОХЛАДИТЕЛЬ, содержащий корпус, коаксиально установленные в нем камеру и термоэлектрические каскадные батареи с коммутационными шинами, имеющими тепловой контакт посредством штыревых ребер, направленных встречно и расположенных в зазоре между батареями и крышку, общую для камеры, батарей и корпуса, отличающийся тем, что, с повьяшения надежности, в крышке выполнены пазы под торцы каскадов и сквозные отверстия, расположенные над зазорами между батареями, в которых дополнительно установлены крепежные болты со стержнями, снабженными на торце, токопроводящим насадком с пружиной и дистанционирующим элементом, расположенным между ребрами шин с возможностью осевого перемещения. С Г

11

20