Термоэлектрический льдогенератор Советский патент 1981 года по МПК F25C1/12 F25B21/02 

1

Изобретение относится к холодш1Ь ной технике, а именно к термоэлектрическим льдогенераторам.

Известен термоэлектрическийльдогенератор, включающий термобат.прею,. теплоизолированную ванну для воды с крьшжой, примыкающую к холодньм спаям термобатареи, оребренную металлическую цластину для намораживания льда и теплообменник горячих спаев Гтермобатареи с вентиляторами

Однако в указанной конструкции льдогенератора не обеспечивается достаточно эффективное охлаждение горячих спаев термобатареи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является термоэлектрический льдогенератор, содержащий термобатареи с холодными и горячими спаями, льдоформы, примыкающие к коммутационным пластинам холодных спаев термобатарей и водяные теплообменники, сопряженные с коммутационными

пластинами горячих спаев термобатарей и образующие посредством внешних трубопроводов последовательную цепь с патрубками подачи и слива охлаждающей воды 2.

.К недостаткам данного льдогенератора относятся неравномерность температуры горячих спаев термобатареи по длине тракта.водяного охлаждения и, как результат, непрод5жтйвное ис10пользование холодопроизводительности первых по ходу охлаждающей воды тер-г моэлементов.

Цель изобретения - повышение производительности льдогенератора и

15 уменьшение расхода охлаждающей воды.

Достигается это тем, что льдогенератор снабжен гидравлическим мостом, составленшм четырехплечевьм мостом, составленньм из командоуправляемых

30 вентилей, подключеншлх к источнику управляющих импульсов Для обеспечения- периодического поочередного включения пар вентилей, установленных на 3 противоположных плечах моста, при этом водяные теплообменники включены в одну из диагоналей моста, и патруб ки подачи и слива охлаждающей воды в другую диагональ. На чертеже схематически изображен предлагаемый термоэлектрический льдо . генератор, общий вид. Термоэлектрический льдогенератор состоит из термобатарей 1, которые солодными спаями сопряжены с льдоформами 2, а горячими - с водяными теплообменниками 3, вьшолненными либо в виде трубчатых секций, совмещен ных с перемычками горячих спаев и соединенных изоляционными элементами в продольном направлении в единый ка нал, либо в виде цельных пластин с каналами внутри для прохода воды. Посредством внешних трубопроводов 4 теплообменники соединены в последова тельную цепь, выключенную в диагональ гидравлического моста 5, состоящего , из четырех командоуправляемых запорных вентилей 6 и 7, например соленоидных. Вентили, находящиеся в противоположных плечах моста, подключены попарно Тс источнику 8 управляющих импульсов электромеханического или электронного типа. Патрубки 9 и 10 подачи и слива охлаждающей воды вклю чены во вторзпо диагональ моста 5. Устройство работает следующим об разом. При подаче управляющих импульсов с источника 8 на соленоидные вентили Тб и 7 последние периодически откры ваются и закрьшаются, при этом во время включения, например, вентилей 6 вентили 7 выключены, и наоборот. Охлаждающая вода по патрубку 9 поступает на мост 5 и через трубопроводы 4 поступает в теплообменники 3, причем направление прохода воды через теплообменники периодически меняется в зависимости от того, какая пара вентилей включена в данный момент. Например, при включении вентилей 7 направление воды соответствует указанному на чертеже. Частота след вания управляющих импульсов выбирается такой, чтобы на протяжении одно го цикла замораживания направлен:ие тока охлаждающей воды изменялось хр тя бы один раз. Температура горячих спаев за время цикла замораживания стремится к среднему ее значению те .больше, чем чаще происходит переклю чение пар вентилей, т.е. чем чаще м 8 няется направление тока воды в теп.чс;обменниках 3. Верхним пределом частоты переключения является значение, при котором длительность управляющих импульсов равна отношению вместимости каналов водяных теплообменников 3 к объемному расходу охлаждающей воды. При большей частоте переключения вода не успевает полностью опорожнять теплообменники 3 при каждом из направлений тока и перегревается. Таким образом, длительность управляющих импульсов (величина обратная частоте переключения должна находиться в пределахдлительность импульсов, с; время цикла льдообразования, с; V - общая вместимость каналов водяиых теплообменников, м/с. V - объемный расход охлаждающей воды, . В предлагаемом льдогенераторе холодопроизводительность всех льдоформ выравнена за счет того, что температура горячих спаев стремится к среднему значению, а вследствие этого и температура холодных спаев также стремится к среднему значению, при этом время замораживания в предлагаемом устройстве уменьшается, а производительность льдогенератора возрастает. При сохранении прежнего значения времени замораживания оказывается возможность уменьшить расход охлаждающей воды в такой мере, чтобы средняя температура холодных спаев несколько возросла. Если понизить расходы воды в меньшей степени, получим промежуточные режимы работы льдогенератора, характеризирующиеся по сравнению с известным некоторым увеличением производительности при меньшем расходе охлаждающей воды. Экономический эффект, полученный от внедрения предлагаемого устройства, определяется экономией от уменьшения расхода охлаждающей воды и увеличения производительности. Испытания подтвердили работоспособность и экономический эффект данного льдогенератора. При сохранении прежнего времени цикла замораживания экономия охлаждающей воды составила от 35 до 40%, а при прежнем расходе охлаждающей воды выигрыш времени замораживания составил не менее 24%. В промежуточных режимах получено уменьшение времени замораживания на 10-12% при сокращении расхода охлаждающей воды на 20%.

Формула изобретения

Термоэлектрический льдогенератор,, содержащий термобатареи с холодным и горячим спаями, льдоформы, примыкающие к холодным спаям термобатарей, и водяные теплообменники, сопряженные с горячими спаями термобатарей и образующие посредством внещних трубопроводов последовательную гидравлическую цепь с патрубками подачи и слива охлаждающей воды,.отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения расхода охлаждающей воды, он снабжен гидравлическим четырехплечевым мостом, составленным из командоуправляемых вентилей, подключенных к источнику управляющих импульсов для обеспечения периодического поочер1едного включения пар вентилей, установленных на противоположных плечах моста, при этом водяные теплообменники включены в одну из диагоналей моста, а патрубки подачи и слива охлаждающей воды - в другую диагональ.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 182745, кл. F 25 С 1/12, 1966.

2.Патент Великобритании № 1107611, кл. Н 1 К, опублик. 1968.

tjnununbsiJiiinijrib dimnijja: