Способ термоэлектрического охлаждения Советский патент 1985 года по МПК F25B21/02 

Изобретение относится к области холодильной техники, в частности к способам охлаждения с помощью термоэлектрических тепловых насосов, и может быть использовано для охлаждения и термостатирования различных миниатюрных объектов с нестационарной выделяемой тепловой мощностью.

Цель изобретения - повыщение экономичности охлаждения в режиме термостатирования охлаждаемого объекта с переменным во времени тепловыделением.

На чертеже Представлено устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит объект 1 охлаждения с переменным во времени тепловыделением, сопряженный с термобатареей 2, горячие спаи которой термостатируются при помощи проточного теплообменника 3. Термобатарея размещена в зазоре магнитной системы, представляющей собой полюсные наконечники 4 с обмотками и магнитопроводом 5. Обмотки подключены к блоку 6 питания электромагнитов, включение которого управляется сигналом, поступающим от цепи 7 термопары (или другого термочувствительного элемента), установленной на холодной стороне термобатареи 2. Термобатарея 2 питается постоянным током от источника 8. Оба источника 6 и 8 - с плавной регулировкой выходного тока.

Устройство работает следующим образом.

Включают объект 1 охлаждения с определенным тепловыделением. Одновременно включают термобатарею 2 и регулировкой тока ее источника 8 питания устанавливают необходимую разность температур между ее спаями. При термостатировании горячих спаев термобатареи это соответствует определенному температурному уровню объекта охлаждения и определен5 ному уровню тепловой нагрузки. При увеличении тепловой нагрузки, т. е. при росте тепловыделения объекта 1 охлаждения, с целью соответствующего увеличения холодопроизводительности термобатареи 2 увеличивают ток ее питания до тех пор, пока этот ток не достигнет максимального значения, при котором наблюдается максимальная холодопроизводительность термобатареи 2 при данном перепаде температур на ее спаях. При дальнейшем росте тепловой

5 нагрузки ток питания термобатареи 2 оставляют неизменным и включают магнитную систему, подав на нее ток питания от блока 6, и регулировкой этого тока соответственно росту тепловой нагрузки увеличивают напряженность магнитного поля,

0 воздействующего на термобатарею 2. При этом увеличивается ее термоэлектрическая добротность, что обусловлено подавлением теплопроводности и увеличением коэффициента термо-ЭДС полупроводникового вещества в магнитном поле, что в конечном счете обеспечивает рост холодопроизводительности термобатареи при постоянном значении температуры объекта 1 охлаждения. Таким образом, на втором этапе охлаждения термостати рование достигается регулировкой напряженности магнитного поля вплоть до его максимального значения, при котором рост холодопроизводительности термобатареи перестает наблюдаться. При уменьщении тепловыделения объекта 1 охлаждения операции осуществляются в

обратной последовательности.

СПОСОБ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОХЛАЖДЕНИЯ путем регулирования температуры охлаждаемого объекта изменением величины тока питания термоэлектрической батареи и воздействием на батарею магнитным полем с регулируемой напряженностью, отличающийся тем, что, с повышения экономичности о.хлаждения в режиме термостатирования охлаждаемого объекта с переменным во времени тепловыделением, сначала включают ток питания термоэлектрической батареи и устанавливают его величину на максимальном уровне, соответствующем максимальной холодопроизводительности баггареи, а магнитное поле включают при превышении температуры охлаждаемого объекта над заданным значением и затем поддерживают ее на этом уровне только изменением напряженности магнитного поля. (Л О5 сл ьо