Кольцевой термоэлектрический охладитель жидкости Советский патент 1983 года по МПК H01L35/02 F25B21/02 

(54) КОЛЬЦЕВОЙ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОХЛАДИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ

1

Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к устройству термоэлектрических охладителей жаякости, в может быть использовано для оклаждения и термостабилвзации любых неэлектропроводных жидкостей в потоке либо в стационарном режиме.

Известны конструкции термоэлектрических охладителей, в которых сопряжение термобатарей (модулей) с объектом охлаждения или системой теплосъема с горячих спаев осуществляется через паяные теплопереходы Cl

Наличие паяных теплопереходов ухудшает энергетические характеристики устройств, усложняет технологию их изготовления и сборки,снижает надея ность работы. Такие конструкции практинески неремонтопригодны.

. Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор температуры фотораствора. состоящий из двух термобатарей, теплообменника холодных спаев и двух теплообменников горячих спаев.

(Дветермобатареи расположёнымежду . двумя теплообменниками для фотораствора с центральным теплообменником горячих спаев термобатарей). Термобатареи сопрягаются со стенками теплообменников ч&рез теплопереходы t2.1 .

Однако термические сопротивления ма териала теплоперехода и контактные термические сопротивления снижают энергетическую эффективность термобатарей за

10 счет ухудшения условий теплообмена на спаях.

Цель изобретения - повышение энерге тической эффективности устройства.

Указанная цель достигается тем, что

15 в термоэлектрическом охладителе, состоящем из двух термобатарей, теплообменника горячих спаев и двух теплообменников холодных спаев, теплообменник

20 холодных спаев вьшолнен из двух пар внутренних и наружных концентрично расположенных колец, между которыми , размещены термобатареи, образующие торцевые х;тенки теплообменника холодных спаев, а теплообменники горячих спаев соединены с наружными кольцами.

На чертеже представлен охладитель в двух проекци;1х, общий вид.

Охладитель включает в себя теплоо&менник холодных спаев, состоящий из наружных 1, 2 и внутренних 3, 4 tfonen две термобатареи,. состоящие из полу- проводникового вещества 5 р- п - п типа проводимости и коммутационных пластин горячих 6 и холодных 7 спаев, залитые эпоксидным заполнителем 8, и теплоо&менники горячих спаев 9 и 10. Теплообменник холодных спаев снабжен пер&городкЬй 11 и штуцерами 12 для входа и выхода охлаждаемой жидкости, Токо- подводящие провода 13 подпа5пп 1 к токоподводам 14 и вьтедены наружу через центральное отверстие в одном из теплообменников горячих спаев, которое в целях герметичности также залито эпоксидным заполнителем.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При подключении токоподводов 14 к источнику постоянного тока холодные спаи 7 верхней инижней термобатарей охлаждаются за счет поглощения теплоты Пельтье и охлаждают прокачиваемую через теплообменник холодных спаев

жидкость. Тепло, выделяющееся на горячих спаях, снимается жидкостью, протекающей через теплообменники 9 и 10, Подключение теплообменников 9 и 1О к гидравлической схеме и термобатарей к источнику питания может быть как последовательным, так и параллельным. С целью исключения теплоперетоков от горячих спаев термобатарей к холодным кольца 1-4 изготавливаются из нетеплопроводного материала (например, текстота, оргстекла), а с целью обеспечения герметичности внутренних объемов кольц 1-4 и теплообменники 9 и 1О при сборк соединяются друг с другом резьбовым соединением либо приклеиваются.

Унифицированность конструкции позволяет значительно расширить область ее применения, В частности, охладитель предусматривает установку в качестве охлаждающих элементов как индивидуальных термобатарей кольцевой формы, так и стандартных термоэлектрических

модулей- (например, Селен С5), скоммутированных между собой, а в качест-ве теплообменников горячих спаев могут быть использованы как жидкостные теплообменники, так и ребристые радиаторы с тем же способом присоединения.

Энергетическая эффективность охладителя повьш1аетх;я благодаря отсутствию паразитных термических сопротивлений на теплопереходах и уменьшению контактных сопротивлений, что обеспечивается конструктивными призййками охладителя. Тик, например, улучшение условий теплопередачи только на одной стороне термобатареи повышает холодильный коэффициент охладителя на 15-20%,

Достоинством предлагаемого охлад теля является его высокая технологичность, т.е, отсутствие операций изготовления теплопереходов, их пайки, лужения, что сокращает время и трудоемкост изготовления охладителя, уменьшает его себестоимость, улучшает условия труда Ввиду высокой стоимости и токсичности применяемых в настоящее время теплопереходов из окиси бериллия.

Форм у л а и 3 о б ре т е н и я

Кольцевой термоэлектрический охладитель жидкости, состо5пдий из двух термобатарей, теплообменника холодных спаев и двух теплообменников горячих спаев, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетической эффективности, теплообменник холодных спаев выполнен из двух пар внутренних и наружных концентрично расположенных колец, между которыми размещены термобатареи, образующие торцовые стенки теплообменника холодных спаев, а теплообменники горячих спаев соединены с наружными кольцами.

I Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР NO 352602, кл, Н О1 U 35/О2, 1972.

2.Анатычук Л. И, Термоэлементы и термоэлектрические устройства. Справочник. Киев, Наукова думка, 1979.

с. 454 (прототип).