Термоэлектрический холодильник Советский патент 1978 года по МПК F25B21/02 

1

Изобретение относится к области термоэлектрического охлаждения и может быть использовано в транспортных средствах, в машиностроении и в химическом производстве.

Известны термоэлектрические холоднльники, состоящие из термобатарей, радиаторной системы отвода тепла от горячих спаев термобатареи, выполненные в виде водяных медных теплообменников, радиаторной системы подвода тепла к холодным спаям термобатареи, выполнепной в виде оребренных воздушных теплообменников, причем радиаторные системы находятся в тепловом контакте с коммутационными пластинами через демпферный .

Недостатки указанных холодильников - низкая виброустойчивость, низкая эффективность теплоотвода и, следовательно, низкий холодильный коэффициент холодильника.

Известен также термоэлектрический холодильник, содержаш,ий термобатарею, холодные и горячие спаи которой снабжены индивидуальными тепловыми сифонами в виде холодного и горячего контзфов с испарителями и конденсаторами, и теплообменники, имеющие тепловой контакт с соответствующими сифонами 2.

Недостаток такого холодильника - ограниченный диапазон работы (только в качестве холодильника). Это обусловлено тем, что прн

2

реверсе тока термобатареи испарительные тепловые сифоны не работоспособны.

Цель изобретения - расширение рабочего диапазона холодильника.

Это достигается тем, что испаритель холодного п конденсатор горячего контуров с соответствуюшпмн тенлообменннками заключены в кожухи, образующие проточные воздушные каналы, сообщаюш,неся между собой на входе н выходе воздушной среды н снабженные на входе трехнозиционным, а на выходе - двухпознционным запорными нереключателямн, п на выходе канала дополнительно устаноплсн переключатель, сообщающий канал с окружающей средой.

На чертеже приведен предлагаемый термоэлектрпческий холодильник.

Он содержит термобатарею 1, холодные и горячие снаи которой снабжены индивидуальными тепловымп сифонами в виде холодного п горячего контуров 2 н 3 с испарителями 4 и 5 и конденсаторами 6 н 7, и тенлообменинкн 8 и 9. Испаритель 4 холодного воздд-ха и теплообменник 8 заключены в кожух 10, o6p;iзующий нроточиый воздушный канал. Конденсатор 6 горячего воздуха н тенлообменник 9 заключены в кожух П, образующий также проточный воздушный канал. На входе воздушной среды установлен трехпозицнонный запорный переключатель 12, а на выходе -два двухпознционных переключателя 13 и И-, сообщающие его с окружающей средой.

При работе холодильника по схеме теплоотвода «воздух-вода при охлаждеппи воздуха пс)еключатель 12 должен быть в иоложеиии а, 13 - в положении б и 14 - в положепии а, что обеспечивает прохождение нагпетаемого вентилятором воздуха по кожуху 10, где он охлаждается и поступает в помещение, а теплосъем осуществляется водой, проходящей по теплообменнику 9. При пагреве воздуха переключатели должны быть в следующих положениях: 12 - в б, 13 - в а и 14 - в б, что обеспечивает прохождение пагпетаемого вептилятором воздуха по кожуху 11, где он нагревается и поступает в помещение, по теплообменнику 8 пропускается вода.

При работе холодильника по схеме теплоотвода «воздух-воздух в режиме нагрева воздуха переключатели должны находиться в следующих положениях: 12 - в б, 13 - в а, 14 - в б. В этом случае нагретый воздух из кожуха 11 поступает в помещение. В режиме охлаждения переключатели находятся в следующих положениях: 12 - в б, 13 - в б, 14 - в а, что обеспечивает поступление через кожух 10 охлажденного воздуха в помещение.

При использовании холодильника по схеме теилоотвода «воздух-воздух в режиме нагрева воздух через переключатель 12, кожух 11 и переключатель 13 поступает в помещение в нагретом состоянии. При этом переключатель 13 закрывает вход в кожух 10. Р1аружный воздух, служащий для теплоподвода к холодным спаям термобатареи, через переключатель 12 входит в кожух 10 и через переключатель 14 выбрасывается на улицу. Переключатель 14 при этом закрывает выход из кожуха 11.

В режиме охлаждения воздух по кожуху 10 через переключатель 13 поступает в помещение. Переключатель 13 закрывает выход в кожух 11. Воздух, служащий для теплосъема с горячих спаев термобатареи, через кожух 11 и переключатель 14 выбрасывается наружу. Выход кожуха 10 перекрывается переключателем 14. В обоих этих режимах переключатель 12 находится в положении в, открывая вход наружному воздуху но обоим кожухам 10 и 11. При этом жидкостные теплообменники 9 и 8 работают как воздущные, так как по пим не проходит вода.

При использовании холодильника по схеме теилоотвода «воздух-вода в режиме охлаждения воздух по кожуху 10 через переключатель 13 поступает в помещение, а кожух II перекрывается соответственно переключателями 12 и 13. Переключатель 14 закрывает выход кожуха 10 с целью исключения выбрасываиия охлажденного воздуха на улицу. Теилосъем с горячих спаев термобатареи осуществляется мри полшщи воды, протекающей по теплообмеппику 9. В режиме нагрева воздух через переключатель 12 по кожуху 11 и

также через переключатель 13 поступает в помещение. Переключатель 13 перекрывает кожух 10, а переключатель 14 - кожух И во избежание выпуска нагретого воздуха на улицу. Для теплоиодвода к холодным спаям термобатареи служит вода, протекающая по жидкостиому теплообменнику 8.

При использовании холодильника но схеме теплоотвода «вода-вода охлаиадаемая вода пропускается по теалообменпику 9, а нагреваемая вода - но теплообменнику 8, кожухи 10 к 11 перекрывают нереключателями 12, 13 и 14 во избежание прохода воздуха по ним. Данные переключатели связаны с блоком управления, который обеспечивает автоматическое переключение режимов работы термоэлектрического холодильника в зависимости от схемы теплоотвода и теплоиодвода.

Формула изобретения

Термоэлектрический холодильник, содержащий термобатарею, холодные и горячие спаи которой снабжены индивидуальными тепловыми сифонами в виде холодного и горячего контуров с испарителями и конденсаторами, и

теплообменники, имеющие тепловой контакт с соответствующими сифонами, о т л и ч а ющийся тем, что, с целью расщирения рабочего диапазона холодильника, иснаритель холодного и конденсатор горячего контуров с

соответствующими теплообменниками заключены в кожухи, образующие проточные воздущные каналы, сообщающиеся между собой на входе и выходе воздущной среды и снабженные на входе трехнозиционным, а на выходе - двухнозиционным запорными переключателями, и на выходе канала дополнительно установлен переключатель, сообщаюи;ий канал с окружающей средой. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Покорный Е. Г. н др. Расчет полупроводниковых охлаждающих устройств. Л., «Паука, 1969, с. 160.

2.Авторское свидетельство СССР №463841, кл. F 25В 21/02, 1972.

,JAf