Устройство для термоэлектрическогоОХлАждЕНия Советский патент 1981 года по МПК F25B21/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

1

Изобретение относится к устройствам для термоэлектрического охлаждения и может быть использовано в холодильной технике в качестве как кондиционеров воздуха, так и генераторов холода, используемых в быту, в кабинах строительных машин и механизмов и пультах управления металлургических станков.

Известны способы получения холода с помощью термоэлектрического охлаждения при циркуляции хладоносителя по замкнутому контуру с отводом тепла на холодных спаях, подводом тепла к хладоносителю на горячих спаях и охлаждением хладоносителя путем эжекции окружающего воздуха отработанным газом при его выделении из хладоносителя, реализованный в установке содержащей баллон сжатого воздуха, эжектор, теплообменник, полупроводниковую батарею с холодными спаями, примыкаю щими к спускной ветви, присоединенной к зарубашечному пространству холодильной камеры, присоединенному также и кТюдъемной ветви, примыкающей к горячим спаям батареи и присоединенной к разделительному сосуду, подключенному к эжектору с образованием замкнутого циркуляционного контура 1.

Известны устройства для термоэлектрического охлаждения, содержащие термобатарею с горячими спаями, примыкающими к подъемной линии ветки замкнутого контура циркуляции хладоносителя, опуская ветвь которого присоединена к резервуару, разД еленному церегородкой на верхней и нижней отсеки, и отделитель жидкости 2.

Известным установке и устройству для

to термоэлектрического охлаждения присущи, недостатки, заключающиеся, несмотря на интенсификацию теплообмена в них и их экономичность, в том, что они неудобны при эксплуатации их в кондиционирующих уст. ррйствах.

Ввиду сравнительно невысокой термодинамической эффективности полупроводникового вещества термобатарей, охлаж-дение горячих спаев и вышеуказанных устройств ведется принудительно с помощью воздуха или воды (проточной или рецирку20ляционной). Использование для отвода тепла жидкостной системы создает неудобства при эксплуатации кондиционирующих

устройств, особенно на транспортных средствах, где необходимо иметь насос, вентилятор, водовоздушный теплообменник и т.п.. Это ведет к удорожанию конструкции и ненадежной работе всего устройства в условиях тряски и вибраций.

К тому же в известных устройствах отвод тепла от горячих спаев недостаточно эффективен, что приводит к снижению холодильного коэффициента до 0,,5 вследствие термосифонной циркуляции хладоно,сителя.

Цель изобретения - устранение недостатков, присущих известным устройствам и регулирование отвода тепла от горячих спаев.

Цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит регулятор уровня жидкости, установленный над перегородкой в верхнем отсеке, и вакуум-насос, подключенный к данному отсеку через отделитель жидкости, размешенной за пределами резервуара.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит термобатарею 1, с холодными спаями 2, обращенными в охлаждаемый объем 3 и снабженными ребрами 4 и горячими спаями 5, подъемную линию 6, опускную ветвь 7, резервуар 8, перегородку 9, отсеки 10 и 11, отделитель 12 жидкости, регулятор 13 уровня жидкости, вакуум-насос 14, теплоизоляционную перегородку 15, наружную стенку спускной ветви, снабженную ребрами 16.

Устройство работает следующим образом.

Работа устройства, возможна при поддержании необходимого уровня жидкости в резервуаре 8, включенном вакуум-насосе 14 и наличии тепла в цепи термобатареи 1.

В результате разрежения, создаваемого вакуум-насосом 14, во внутренней полости канала подъемной линии 6, на нагретых горячими спаями 5 термобатарей 1 поверхностях происходит кипение жидкости с образованием облегчающих подачу пузырьков нагретой парожидкостной смеси в резервуаре 8, откуда хладонбситель поступает в опускную ветвь 7, где часть тепла отводится в окружающую среду. Интенсификация данного процесса обеспечивается ребрами 16. Поступающий в отсек 11 резервуара 8 пар проходит через отделитель 12, конденсируется в нем, а часть его выбрасывается с помощью вакуум-насоса, 14 в атмосферу. Сконденсированный в отделителе пар в виде жидкости вновь подается в резервуар 8- Таким образом, в подъемной линии 6 тепло горячих спаев термобатареи 1 отводится с помощью конвективного теплообмена и кипения движущейся по подъемной линии 6 парожидкостной смеси, а в опускной ветви 7 отвод тепла осуществляется естественный конвекцией и излучением.

Создание вакуума в резервуаре 8 обеспечивает низкотемпературное кипение жидкости в зоне теплового контакта горячих спаев термобатарей с подъемной линией 6 И ее циркуляцию по замкнутому контуру термосифона. Это обеспечивает эффективный- съем тепла с термобатареи, что повыщает эффективность работы устройства, холодопроизводительность при снижении расхода полупроводникового вещества и потребляемой электроэнергии.

Кроме того, в предлагаемом устройстве осуществляется авторегулирование его работы, которое заключается в перераспределении баланса теплопередачи горячих спаев термобатарей кипением жидкости в подъемной линии 6 и конвективно-радиационного теплообмена в канале опускной ветви 7 с окружающей средой. Это происходит при снижении величины тока через термобатареи и параметров окружающей среды.

Предлагаемое устройство позволяет повысить в 25-30 раз по сравнению с известными коэффициент теплоотдачи горячих спаев термобатареи, а следовательно повысить холодильный коэффициент до 1,5 в отличие от 0,4-0,5 и снизить температуру холодных спаев до -12 -15°С.

Формула изобретения

Устройство для термоэлектрического охлаждения, содержащее термобатарею с горячими спаями, примыкающими к подъемной линиии ветви замкнутого контура циркуляции хладоносителя, опускная ветвь которого присоединена к резервуару, разделенному перегородкой на верхний и нижний отсеки, и отделить жидкости, отличающееся тем, что, с целью регулирования отвода тепла от горячих спаев, устройство дополнительно содержит регулятор уровня жидкости, установленный над перегородкой в верхнем отсеке, и вакуум-насос, подключенный к данному отсеку через отделитель жидкости, размещенный за пределами резервуара. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 552479, кл. F 25 В 21/02, 1975.