Термоэлектрический холодильник Советский патент 1977 года по МПК F25B21/02 F25D11/02 F25D13/04 

(54) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ХОЛОДИЛЬНИК

Изобретение относится кхолодильным устройствам, работа которых основана на эффекте Пельтье, и быть использовано в холодильнойоехнике, например, для приготовления льда, замораживания и хранения -продуктов. Известна термоэлектрические холодильники/ содержащие теплоизолированны высокоте.мпературную и низкотемпературную холодильные камеры с индивидуальными термобатареями, горячие спаи которых снабжены теплообменниками {1). В этих холодильниках низкотемпературная и высокотемпературная камеры, расположенные соотвётственно одна над, другой, имеют внутренние стенки, в которых выполнены каналы для хладагента. Это обеспечивает отвод тёпЛа от горячих спаев термобатарей; йизкотер«1ёр;а1:ур ной камеры на .внутреййкз .стенку высокотемпературной, камера И подвод хлсщаген та по испаритёльно-конденсаторному кон туру к горячим спаям термобатареи, охлаждающей высокотемпературную камеру. Таким образом, термобатареи низкотемпературной камеры, являясь вторым (низкотемпературным) каскадом по отношению к термобатарее высокотемпературной камеры, работает при неболышэм перепаде температур с высоким холодильным коэффициентом. Однако для этих холодильников характерна малая скорость замораживания льда в-низкотемпературной камере и повышенный расход электроэнергии. Это является следствием того, что теплообменник горячих спаев термобатареи низкотемпературной камеры (льдогенератора) находится в тепловом контакте с внутренней стенкой высокотемпературной камеры и при отключении льдогенератора имеет место дополнительный теплоприток черех термобатарею из камеры льдогенератора в высокотемпературную (холодильную) камеру. Термобатареи л Цогенератора и холодильной камеры должны быть согласованы, как обычные каскады в каскадной, термоэлектрической батарее, т.е. холОдопроизводительность термобатареи хойбдИльной камеры должна быть достаточной ДЛЯ: отвода тепла, поступающего в х блодильную камеру через тепловую изоляцию, и тепла, вьаделяемого на горячих спаях термобатареи льдогенератора. Это препятствует увеличению мощности тер «эбатареи льдогенератора и, соответственно, не позволяет обеспечивать высокую скорость замораживания льда. В имеющемся промежуточном контуре обеспечивается циркуляция x.najiaresf та только при расположении иизкотемле.ратурного отделения под болея высокотемпературным. Это ограничивает возмож ности различного пространственного раз мещения льдогенератора и холодильной камеры. Целью изобретения является повышение экономичности холодильника. Это достигается тем, что в предложенном холодильнике высокотемпературная камера снабжена резервуаром, включенным с теплообменником i-орячих спаев термобатареи низкотемпературной ка меры в замкнутый контур принудительной циркуляции теплоносителя, неизменягоще го своего агрегатного состояния. . На чертеже изображен описываемый термоэлектрический холодильник. Он содержит холодильную высокотем пературную камеру 1, охлаждаемую с помощью термобатареи 2, тепловоды 3 которой находятся в тепловом контакте с теплообменником 4 горячих спаев и с теплообменником 5 холодных спаев - внутренней обшивкой холодильной камеры 1 , В тепловом контакте с внутренне обшивкой холодильной камеры находится резервуар 6,заполненный теплоносителем,например денатуратом,водным раствором спирта (в качестве резервуара может быть использована такжесама внутренняя обшивк.а, випод-ненная двухслойной) , соедине.ниый-с/помощью жидкостного насосаТ-.й-патрубков 8 с теп лообменником 9 го{эячих спаев термобатареи 10, на холодных спаях которой установлена низкотемпературная камера 1 1 (льдогенератор). Камера 1, резервуар 6 теплоносителя, жидкостной насос 7, и льдогенератор размещены в тепловой изоляции 12. При включении электропитания термобатареи 2 к ее холодным спаям через тепловод 3 и внутреннюю металлическую обшивку 5 (являющуюся пространственным ребром холодных спаев) подводится тепло, поступающее из окружающей среды в холодильную камеру 1 через тепловую изоляцию 12. Одновременно проис ходит охлаждение резервуара 6 с тепло носителем. Это тепло и количество теп ла, эквивалентное мощности, потребляемой термобатареей 2, рассеива;ется в окружающую среду с теплообменника 4 горячих спаев. В результате работы термобатареи в холодильной камере 1 устанавливаетс требуемая пониженная температура и охлаждается теплоноситель в резервуаре б. Если по условиям эксплуатации нет необходимости в приготовлении льд тер игобатарея Ю обесточена и жидкостн насос 7 отключен. Для приготовления льда включают жидкостной насос 7 ii подают электропитание на термобатарею 10,В этом случае теплоноситель из резервуара 6 поступает по одному из теплоизолированных патрубков 8 в теплообменник 9, где ОТБРОДИТ тепло от горячих спае.в термобатареи 10, после чего по другому теплоизолированному патрубку 8 поступает вновь в резервуар 6, Холодные спаи термобатареи 10 понижают температуру в льдогенераторе 11 до уровня замораживания льда. При постоянной эксплуатации холодильной камеры 1 и льдогенератора 11 холодопроизводительности и потребляемые мощности термобатарей могут быть согласованы аналогично обычной схеме двухкаскадного термоэлектрического охладителя. Если же термоэлектрический холодильник предназначен для эксплуатации в режиме постоянной работы только холодильной камеры и периодической работы льдогенератора (для осуществления цикла приготовления льда),тс термобатарея 10 может иметь холодопроиэводительность, существенно превьааающую холодопроизводительности термобатареи 2. В этом случае масса теплоносителя и собственно холодильной камеры с загрузкой является, тепловым аккур лятором. Тем:пература теплоносителя и температура в холодильной камере за короткий период работы термобатареи льдогенератора может незначительно повышаться, а затем за длительный период работы термобатареи холодильной камеры вновь понизиться до требуемого уровня. Термоэлектрический холодильник имеет следующие преимущества по срав-, нению с известным. При отключении электропитания термобатареи льдогенератора и, соответственно, при отключении жидкостного насоса, термобатарея не является источником теплопритоков в холодильную камеру, поэтому сокращается расход электроэнергии при работе термобатареи холодильной камеры. Существенно расширяются эксплуатационные характеристики холодильника, Так как льдогенератор может быть установлен отдельно от холодильной камеры на значительном расстоянии, что удобно, например, при встраивании в бары, мебель и т.д. Формула изобретения Термоэлектрический холодильник, содержащий теплоизолированные высокотемпературную и низкотемпературную камеры с индивидуальными термобатареями, горячие сваи которых снабжены теплообменниками, отличающийся тем, что, с целью повышения его экономичности, высокотемпературная камера снабжена резервуаром, включенным с теплообменником горячих