Рефрижератор Советский патент 1981 года по МПК F25B21/00 

(54) РЕФРИЖЕРАТОР

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к рефрижераторам с сегнетоэлектрическими элементами. Известен рефрижератор, содержащий замкяутый циркуляционный контур для теплоносителя, в который включены нагревательный блок, энерготрансформируюихий блок с сетнетоэлектрическими элементами и источником напряжения цпя создания периодического элек трического поля, охладительный блок и пор шиевое устройство для реверсивного прокачив ния теплоносителя через блоки .1. Недостатком известного рефрижератора является повышенная электроопасносгь. Цель изобретения - повыше1ше электробезопасности. Указанная цель достигается тем, что сегнетоэлектрические элементы выполнены в виде набора пластин, снабженных на противоположHbix концах электродами, с помощью которых пластины параллельно подключены к источнику напряжения, причем пластины установ лены с зазором для прохода теплоносителя.. Кроме того, при использовании центробежного нагнетателя, рефрижератор содержит дополнительные блок с сегнетоэпектрнческими элементами, подключенный к источнику напряжения и блок охладителя, установленные между нагревательным блоком и устройством для прокачивания теплоносителя, выполненного в виде центробежного нагнетателя, причем нагнетательная и всасьшаюшая стороны устройства для прокачивания теплоносителя подключены к входной стороне двух пар параллельно установленных соленоидных вентилей с автономным источником напряжения, выход которых соединен с блоками охладителя. Сегнетоэлектрические элементы рефрижератора могут выполняться также в виде труб. На фиг. 1 представлена схема рефрижератора с одним блоком; на фиг 2 - то же, с двумя блоками; на фиг. 3 - конструкция элементов блоков в виде пластин; на Лиг. 4 - конструкция элементов блоков в ввде. труб. Рефрижератор с одним блоком содержит нагревательный блок 1, энерготрансформиру38ющий блок 2 с сегнетоэлектрическими элементами 3 и источником напряжения 4, охладительный блок 5 и поршневое устройство 6.Сегнетоэлектрические элементы 3 снабжены на противоположных концах электродами 7.Поршиевое устройство 6 состоит из цилиндра 8, вытеснителя 9 и привода 10. При использовании центробежного нагнетателя 11 вместо поршневого устройства 6, рефриже ратор содержит дополнительные энерготрансформирующий блок 12 с сегнетозлектрическимн элементами 13, блок охладителя 14 и две пары соленоидных вентилей 15-18 с автономным источником напряжения 19. Рефрижератор с одним блоком работает следующим образом. При возвратно-поступательном движении .В;Ь1теснителя 9, обеспечиваемым приводом 10, тейлоноситель периодически переталкивается из полости над вытеснителем через охладительный блок 5 и нагревательный блок 1 в полость под вытеснителем 9 и наоборот. Источ ник напряжения 4 синхронизирован с приводом 10 таким образом, что при движении т;еш1оносителя в направлении от блока 5 к блоку 1 на электродах 7 элементов 3 напряжение отсутствует. При противоположном направлении потока теплоносителя, наоборот, элементы 3 находятся в электрическом поле В связи с этим при движении потока от бло ка 5 к блоку 1 он охлаждается в результате теплообмена с деполяризованными элементами 3 блока 2. Наличие узких шелей между элементами 3 обеспечивает; относительно .хорошие условия теплообмена. Охлажденный в блоке 2 поток проходит через блок I, отбирая тепло. При обратном направлении поток что осуществляется реверсом движения вытес нителя 9, теплоноситель проходит по зазорам между элементами 3, которые находятся теперь в электрическом поле, и отбирает тепло поляризации сегнетоэлектрического материала элементов. Проходя затем по теплообменнику 5, теплоноситель отдает тепло окружающей среде. Далее процессы повторяются. Рефрижератор с центробежным нагнетателем 11 работает следующим образом. Поток теплоносителя от нагнетателя 11 проходит блоки 2 и 12 в разной последовательности. В первый пол)атериод тдикла теплоноситель проходит через вентиль 15 и дале через блоки 5, 2, 1, 12 14 и вентиль 18 (нри этом вентили 16 и 17 закрьлы). В это полупериод напряжение от источника 4 подается только на элементы 13 блока 12. Поэтому элементы 13 блока 12 натреты (процес поляризации), а .в блоке 2 - охлаждены (де поляризация). В резулыяте теппоноситень, проходя через блок 2, охлаждается, затем в блоке 1 он отбирает тепло от термостатируемого объекта и, наконец, в блоке 12 снимает тепло поляризации. Нагретый теплоноситель в блоке 14 отдает тепло в окружающую среду и поступает в нагнетатель 11. Во второй полупериод цикла источник 19 открывает вентили 17, 16 и закрывает вентили 15, 18. Одновременно источник 4 снимает напряжение с блока 12 и подает его на блок 2 (работа источников 19 и 7 сблокирована). В результате направление потока теплоносителя меняется на противоположное. Теплоноситель идет от вентиля 17 через блоки 14, 12, 1, 2, 5 и вентиль 16 с одновременным изменением процессов в элементах 3 и 13 блоков 2 и 12. В блоке 2 теперь осуществляется поляризация и, следовательно, нагрев, а в блоке 12 - деполяризация и охлаждение. В результате теплоноситель в блоке 12 охлаждается, затем отбирает тепло от объекта и снова нагревается в блоке 2. Отвод тепла из цикла осуществляется в блоке 5. Далее полупериоды повторяются. По схеме фиг. 2 можно применять любое четное количество блоков 2 и 12 с сегнетоэлектрическими элементами. Изобретение позволяет существенно снизить напряжение, подаваемое на энерготрансормирующие блоки, что позволяет существенно упростить всю электрическую часть рефрижератора и прежде всего коммутационную часть истошика напряжения. Одновременно повышается электробезопасность установки. Формула изобретения 1.Рефрижератор, содержащий замкнутый циркуляционный контур для теплоносителя, в который включены нагревательный блок, энерготрансформирующий блок с сегнетоэлекгрическими элементами и источником напряжения для создания цериодического электрического поля, охладительный блок и поршневое устройство для реверсивного прокачивания теплоносителя через блоки, отличающийся тем, что, с целью цовыщення электробезопасности, Сегнетоэлектрические элементы выполнены в виде набора пластин, снабженных на противоположных ксжцах электродами, с помощью которых пластины параллельно, подключены к источнику напряжения, причем пластины установлены с зазором для прохода теплоносителя. 2.Рефрижератор по п. 1, о т л и ч а ющ и и ся тем, что он содержит дополнительньге блок с сегиетоэлектрическими элементами, подключенный к источнику напряжения 584062 и блок охладителя, установленные между нагревательным блоком и устройством для прокачивания теплоносителя, вьтолненного в виде центробежного нагнетателя, причем нагнетательная и всасывающая стороны устройства 5 для прокачивания теплоносителя подключены к входной стороне двух пар параллельно установленных соленоидных вентилей с автономным источником напряжения, выход которых соединен с блоками охладителя. 3. Рефрижератор по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что сегнетоэлектркческие элементы выполнены в виде труб. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США N 3413814, кл. 62-3, опублик. 1968.

fpuz.2