Способ нестационарного термоэлектрического охлаждения объекта Советский патент 1980 года по МПК F25B21/02 H01L35/28 

1

Изобретение относится к способам охлаждения различных объектов с помощью термоэлектрическо1о эффекта и может быть использовано b холодильной технике.

Известны термоэлектрические холодильники, содержащие теплоизолированную камеру, зак.шоченную в кожух с ручкой для переноса, термобатарею и устройство для отжима батареи от стенок камеры с образованием воздушного зазора 1.

Несмотря на преимущество, присущее дан.ным термоэлектрическим холодильникам, заключающееся в кинематическом разобщении тепловой связи термобатареи с охлаждаемым объектом, в частности со стенкамя каме(}ы, с образованием воздушного зазора заданной величины, обладающего значительным тепловым сопротивлением, препятствующим перетоку тепла от нагретого радиатора горячих спаев в камеру при нерабочем режиме холодильника, последним присущ недостаток - невозможность обеспечения охлаждения объекта в них на температурном уровне, более tmsKOM чем оптимальный (расчетный), вследствие стационарного пропускания электрического тока через термоэлектрическую батарею.

Известны способытермоэлектрического охлаждения объекта путем импульсного пропускания электрического тока через термоэлемент 2.

Охлаждение объекта по этому способу возможно обеспечить на более низком температурном уровне по сравнению с оптимальным,

10 на который расчитывается термоэлектрическая батарея. Однако после прохождения импульса тока через термоэлемент при нестационарном охлаждении большая часть объема термобатареи оказывается нагретой до относительно вы15сокой температуры, вследствие выделения джоулева тепла, которое может мигрировать от горячих спаев к холодным спаям термобатареи и в итоге нагреть охлаждаемый объект, в случае постоянного теплового контакта

20 холодных спаев с охлаждаемым объектом.

Цель изобретения - повышение степени охлаждения при нестационарном охлаждении объекта. .)то достигается тем, ч го после ио.гпи имiij.ibcn )лектричсскиг() гока, при достижении хололиыми сплями температуры, гревьппаюпюй температуру объекта, произволят те1глоной раз pi,п) между TCpMOjneMeiiTOM и объектом с одновременным прекращением подачи импульса, и тепловой контакт между термоэлементом и объектом восстанавливают после достижения горячими спаями температуры, равной темпера окружающей среды, после чего импульс подают вновь. Способ осуществляют следующим образом. Через ветви р и ti типа термоэлементов термоэлектрической батареи пропускают импул электрического тока вепттюн большей номинала, на который рассчитана работа термоэлектрической батареи. Происходит резкое охлаждение холодных спаев термоэлементов, имеющих тепловой контакт с объектом, который в результате также охлаждается, и выделение джоулева тепла в объеме ветвей, которое начнет мигрировать к холодным спаям. Как только температура холодных спаев превысит температуру охлаждаемого объекта, тепловой контакт (тепловую связь) между ними прерывают с целью создания теплового сопротивления, которым является в данном случае воздушный зазор, препятствующий пере току джоулева тепла к объекту. Одновременно при кинематическом разобщении тепловой связи обеспечивают отвод тепла от горячих спаев термоэлементов, т.е. охлаждение последних любым охлаждаюишм источником. После достижения горячими спаями температуры окружающей среды (источника охлаждения) тепловой контакт между термоэлементом и объектом восстанавливают, импульс электриГ14чсскчл о тока гюлзюг гиюш,. ООьект, к()то().й полпс 1гпется ох;1ажлсиию, находится в адиабатных условиях. Прс;и1агасмый способ позволит достичь более глубокого охлаждения объекта, тем самы.м повысить экономичность работы термоэлектрических устройств, в которых будет реализовано изобретение. Формула изобретения Способ нестационарного термоэлектрического охлаждения объекта путем импульсного пропускания электрического тока через термоэлемент с горячими и холодными спаями, имеющими тепловой контакт с объектом, отличающийся тем, что, с делыа повышения степени охлаждения, после подачи импульса электрического тока, при достижении холодными спаями температуры, превышающей температуру объекта, производят тепловой разрыв между термоэлементом и объектом с одновременным прекращением подачи импульса, и тепловой контакт между термоэлементом и объектом восстанав.гшвают после достижения горячими спаями температуры, равной температуре окружающей средаг, после чего импульс подают вновь. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 512346, кл. F 25 В 2.1/02, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 545836, кл. F 25 В 21/02, 1974.