Каскадный охладитель Советский патент 1985 года по МПК F25B25/00 

Z 6

5 3 Г

о ел I117 Изобретение относится к холодильно технике, а точнее - к устройству комбинированных каскадных компрессионнотермоэлектрических охлаждающих систе предназначенных для термостатирова, нйя различных объектов с нестационарным тепловьщелением. Цель изобретения - повышение энергетической эффективности и снижение инерционности охлаждения. На чертеже изображена схема предла гаемого устройства. Каскадный охладитель содержит низкотемпературную ступень, выполненную в виде термоэлектрической батареи 1, установленной на металлической плите теплообменника 2 через диэлектрический теплапереход 3. Теплообменник включает теплоаккумулятор и испаритель холодильной машины (не показана), которая является высокотемпературной ступенью каскадного охладителя. В плите теплообменника 2 выполнены чередующиеся параллельные каналй неПарителя 4 и теплоаккумулятора 5, разделенные ребрами 6. Каналы испарителя 4 сообщаются между собой через коллекторы в торцах теплообменника. Каналы теплоаккумулятора герметичны и полностью заполнены теплоакку- мулирукмцйм веществом, например вода, рассолi с фазовым переходом. Низко.2 температурная ступень охладителя заключена в теплоизоляцию 7. Устройство работает следующим образом. Термобатарея 1, питаемая постоянным током, отнимает тепло от объекта охлаждения и отдает его хладагенту, кипящему в щелях теплообменника 2. Хладагент циркулирует в контуре холодильной машины, через конденсатор которой тепло сбрасывают в окружающую среду. При фоновом уровне тепловьщеления теплоаккумулирующее вещество (TAB), например система вода - лед или рассол,, находится в твердой фазе и в процессе передачи тепла практически не участвует. При повышении (в частности импульсном) уровня тепловыделения температура горячих спаев и верхней стенки теплообменника 2 повьшается, что приводит к частичному подплавлению TAB в пристеночных областях. В течение процесса плавления дальнейшего повышения температуры стенки не происходит, т.е. осуществляется ее термостатирование при температуре фазового перехода. После окончания импульса и восстановления фонового уровня выделяемой мощности накопленная TAB теплота отдается хладагенту, и исходное кристаллическое состояние TAB восстанавливается.

1. КАСКАДНЫЙ ОХЛАДИТЕЛЬ, содержащий термоэлектрическую батарею и теплообменник, состоящий из испарителя и теплоаккумулятора, отличающийся тем, что, с целью повьшения энергетической эффективности и снижения инерционности охлаждения, теплообменник выполнен в- виде плиты с системой чередующихся параллельных каналов соответственно испарителя и теплоаккумулятора. 2. Охладитель по п. 1, о т л ичающийся тем, что чередующиеся параллельные каналы имеют щелевидную форму и ориентированы большей стороной перпендикулярно плоскости плиты теплообменника, а каждый канал теплоаккумулятора имеет площадь поперечно(Л го сечения, составляющую 1-10 площади поперечного сечения канала испарителя.