Термоэлектрический проницаемый модуль Советский патент 1986 года по МПК F25B21/02 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к термоэлектрическим охлаждающим устройствам.

Цель изобретения - повышение термодинамической эффективности и эксплуатационной надежности.

На фиг.1 представлен термоэлектрический проницаемый модуль, общий вид; на фиг.2 - термоэлемент; на фиг.З - электрическая схема включения термоэлементов. ; Термоэлектрический проницаемый модуль содержит батарею 1 термоэлементов с холодными спаями 2 и горячими спаями 3. На холодных спаях 2 через керамические теп- лопереходы 4 установлен змеевик 5. В зазоре между ветвями каждого термоэлемента расположена гофрированная прокладка 6 из оксидированного металла. Батарея помещена в кожух 7 с перегородкой и теплоизо- лятором.

Устройство работает следующим образом.

Криоагент прямого потока высокого давления Gnp подается от источника пневмо- питания через змеевик 5 к дроссельному микроохладителю. Хороший тепловой контакт змеевика 5 через теплопереходы 4 с холодными спаями модуля, охлаждаемыми за счет эффекта Пельтье, обеспечивает охлаждение криоагента прямого потока, поступающего в дроссельный микроохладитель. В дроссельном микроохладителе криоагент расширяется в процессе дросселирования и охлаждается до криогенных температур. Расширенный газ низкого давления частично нагревается в дроссельном охладителе за счет теплообмена с прямым потоком и направляется обратным потоком из

дроссельного микроохладителя в проницаемый термоэлектрический модуль, где продувается в направлении от холодных спаев 2 к горячим спаям 3 по каналам, образо- ванным гофрированными прокладками 6 и боковой поверхностью ветвей термоэлементов. Поскольку начальная температура криоагента в обратном потоке ниже температуры холодной части модуля (за счет недо- рекуперации холода обратного потока в дроссельном микроохладителе), криоагент в процессе теплообмена с боковой поверхностью термоэлементов модуля, усиленного турбули- зацией потока газа, с помощью гофрированных оксидированных металлических прокладок 6 охлаждается. За счет гофрирования прокладок 6 возрастает также поверхность теплообмена с обратным потоком, содействуя этому охлаждению.

Рост эффективной площади теплообмена и коэффициент теплоотдачи газа из-за турбулизации приводит к росту КПД теплообмена проницаемого модуля, который выполняет фактически роль термически активного теплообменника - рекуператора.

Газ обратного потока криоагента отводит джоулевую теплоту и теплоту, поступающую за счет перепада температур между спаями 2 и 3, и увеличивает тем самым холодопроизводительность термоэлементов на величину этих теплот. Дополнительный холод Пельтье, полученный за счет

компенсации недокуперационных потерь в объеме термоэлементов указанным способом, используется для отвода теплоты от криоагента прямого , потока и содействует его более глубокому охлаждению.

I .

tn у i Y Y

(риг. 2

фиг.З