ITTE20080011A1 - Raffreddatore rapido - Google Patents

Description

DESCRIZIONE di INVENZIONE

Descrizione di invenzione avente per titolo : RAFFREDDATORE RAPIDO

RAFREDDATORE RAPIDO

Il Raffreddatore Rapido e' un apparecchio in grado di produrre FREDDO e CALDO in tempi brevi,

E' composto essenzialmente da due piastre accoppiate e tra di esse e’ posta una o piu celle di Peltier. Come noto la cella di Peltier, quando viene alimentata dalla opportuna corrente elettrica, genera un differenziale termico alle due facce nell ordine dei 40 C. Ora se poniamo delle piastre per esempio dì alluminio, appoggiate rispettivamente sulle due facce delia cella, secondo la polarità' della corrente fornita alla cella avremo su una faccia un aumento di temperatura e sulla faccia opposta una diminuzione equivalente, Se la differenza tra le due facce tende ad essere di 40 C. con piu’ bassa e’ la temperatura della parte calda, piu’ bassa sara' anche la arte fredda. In alili termini se la parte calda la manteniamo a 30 C, la parte fredda arriva a -10 C.

La figura 1 rappresenta schematicamente la composizione di un raffreddatore,

A, Piastra calda

B, Piastra fredda

C, Cella di Peltier

Per mantenere la temperatura della parte calda minore possibile, procediamo con il raffreddamento della stessa favorendone la dissipazione per esempio con uno scambiatore ad aria o ad acqua. Con il sistema ad alla poniamo un ventilatore orientato verso la parte calda, il flusso d'aria generato investe ia faccia calda, che adeguatamente atettata per il massimo scambio termico, tenderà' ad eguagliare la stessa alla temperatura ambiente, invece il sistema ad acqua, ottiene il controllo della faccia calda cedendo calore all'acqua che passa proprio dentro la piastra stessa.

sistema ad aria e’ direttamente influenzato dalla temperatura ambiente quindi piuttosto fluttuante, mentre il sistema ad acqua e' piu’ stabile grazie alla temperatura piu regolare della stessa.

La rapidità’ di raffreddamento e’ direttamente proporzionale alla potenza della cella utilizzata, e la temperatura della piastra fredda e' proporzionale alla temperatura della piastra calda meno il delta termico caratteristico della cella singola o multipla utilizzata. (Esistono celle multiple accoppiate che possono arrivare a un delta termico tra faccia calda e fredda di oltre 100 C.)

Qualsiasi elemento, solido o liquido che mettiamo a contatto con la parte fredda dell’apparecchiatura avra’ con la stessa uno scambio termico e la temperatura finale sara' la media ponderata tra temperatura e massa delle due parti messe a contatto.

Un alimentatore di energia elettrica fornisce alla cella la potenza necessaria per il funzionamento, e una centralina elettronica, con l'ausilio di sensori di temperatura, gestisce e ottimizza l’erogazione della stessa per la massima efficienza del raffreddatore stesso.

li controllo della temperatura della cella si ottiene variando la potenza elettrica fornita alla cella stessa, fa variazione della temperatura e’ proporzionale alla erogazione dei Watts forniti. Il tempo di raggiungimento della temperatura desiderata e’ inversamente proporzionale alia quantità' di energia fornita, ed e’ proporzionale alla massa della parte da raffreddare, nell unita’ di tempo.

Il ciclo termico e’ reversibile, per cui invertendo la polarità’ della corrente fornita, con lo stesso princìpio otteniamo calore dalla piastra prima fredda, ed eliminiamo il freddo dalla parte prima calda. Il limite di calore erogato e’ dato dalle caratteristiche della cella, e sempre dalia potenza applicata.

In sintesi, la materia, attraversando un condotto opportunamente studiato al caso ed a contatto con la zona fredda o calda, creata dalle cellule di PELTIER otterrà lo scambio termico.

A questo sistema si potrà aggiungere per esaltare le doti refrigeranti dovuto all’uso frequente un aiuto dato da gas quali azoto o similari.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI di INVENZIONE Rivendicazione dell'invenzione avente per titolo RAFFREDDATORE RAPIDO RIVENDICAZIONI t ) Generatore di Freddo con cella di Peltier 2} dì cella sìngola 3) Utilizzo di cella multipla in serie 4} Utilizzo di cella multipla in parallelo 5) Controllo parie calda con scambiatore ad aria 6) Controllo parte calda con scambiatore ad acqua , liquido o gas 7) Controllo erogazione potenza elettrica con controllore elettronico 8} Algoritmo di controllo erogazione polenza PID (Proporzionale, Integrale, Derivativo) 9) Sensori di temperatura per il controllo e gestione parte calda e porte fredda 10) Reversibilità del ciclo termico {funzionamento come riscaldatore rapido)