NO124333B - - Google Patents

Description

Termoelektrisk varmepumpe.

Det er kjent å anvende Peltier-elementer som varmepumper til oppvarming eller kjoling. Slike Peltier-elementer er i regelen opp-bygget på den måte at skiftevis p- og n-ledende paralleltliggende ben av halvledermateriale er forbundet med hverandre til meanderform ved hjelp av metalliske kontaktbroer. Anordningen har som helhet form av en flat blokk, som i det folgende vil bli betegnet som Peltier-kjoleblokk. På begge sider av blokken er der plasert varmevekslere, som kan være forbundet med Peltier-kjoleblokken, f.eks. ved klebning. Men det er også vanlig å innspenne Peltier-kjoleblokken mellom to konstruktivt selvstendige varmevekslere ved hjelp av mekaniske midler. Varmevek-sleren kan f.eks. bestå av en massiv metallblokk, fortrinnsvis aluminium, med ribber på utsiden.

Den foreliggende oppfinnelse angår en termoelektrisk varmepumpe med en Peltier-kjSleblokk som er innspent mellom to konstruktivt

selvstendige varmevekslere som hver består av en massiv metallblokk fov synt med ribber. Oppfinnelsens oppgave er med enkle formidlelsesmidler å skaffe en rask og driftsikker trykkforbindelse av varmeveksler-metalLblokkene med Peltier-kjSleblokken. For lesning av denne oppgave gir

oppfinnelsen anvisning på at hver metallblokk har et spor på hver av to motstående sider og at der på hver side av Peltier-kjoleblokken er anordnet en U-formet bladfjær som med sine ben griper inn i sporene i metallblokkene. Oppfinnelsen gjSr det mulig å skaffe en trykkforbindelse av varmevekslerne med Peltier-kjoleblokken rett og slett ved å smekke inn bladfjærene i sporene i metallblokkene.

Fordelaktig er metallblokkenes tverrsnitt i en retning stort sett trapesformet med trapeset divergerende fra Peltier-kjoleblokken mot ribbene og rektangulært i en retning loddrett på den forste. Metallblokkene kan da fremstilles billig ved ekstrudering av en streng og påfSlgende oppsagning av strengen. Sporene som bladfjærene skal gripe inn i, kan isåfall utformes ved ekstruderingsprosessen, og det samme gjelder ytterligere parallelle spor, som ribbene såt kan festes i ved klebning.

Oppfinnelsen vil bli belyst nærmere ved utfSrelseseksempler under henvisning til tegningen. Fig. 1 og 2 viser et utforelseseksempel på en termoelektrisk varmepumpe i henhold til oppfinnelsen i to på hinannen loddrette snitt. Fig. 3 er et oppriss av et annet utforelseseksempel på varmepumpen .

På fig. 1 og 2 er Peltier-kjSleblokken betegnet med 1. Den er innspent mellom to varmevekslere 2 og 3 som består av et godt varme-ledende materiale, f.eks. aluminium eller kobber. Hver varmeveksler består av en ralativt tykk, massiv metallblokk 2a resp. 3a og et stort antall ribber 2b resp. 3b. Mellom Peltier-kjQleblokken 1 og varmevekslerne 2 og 3 er der innlagt isolasjonsfoller henholdsvis 4 og 5.

Hver metallblokk 2a resp. 3a er på to motstående sider forsynt med spor 6, 7 resp. 8,9, som strekker seg loddrett på bildeplanet på fig. 1. I disse spor griper der inn U-formede bladfjærer 10, 11 hvis ben er forspent innover og derved skaffer et kontakttrykk mellom metallblokkene 2a, 3a °6 Peltier-kjSleblokken 1.

Metallblokkene 2a og 3a har til oppgave å fordele den av Peltier-kj61eblokken 1 opptatte resp. avgitte varmestr6m på ribbene henholdsvis 2b og 3b med minst mulig varmemotstand. I snittplanet for fig. 1 har de trapesformet tverrsnitt som tiltar i bredde mot ribbene så der på deres utside kan anbringes et stort antall ribber 2b resp. 3b. I snittet på fig. 2 loddrett på det fOrste er tverrsnittet av metallblokkene 2a og Ja. rektangulært så disse kan fremstilles ved ekstrudering og påfolgende oppsaging i parallelle plan.

Ribbene 2b og 3b» som likeledes kan bestå av koober eller aluminium, er innsatt i spor henholdsvis 12 og 13 anordnet på utsiden av metallblokkene 2a, 3a« Befestigelsen av ribbene 2b og 3b i sporene henholdsvis 12 og 13 kan i samsvar med et eldre forslag skje ved klebning, fortrinnsvis med et klebemiddel hvis varmeledningsevne er oket ved tilsetning av et metallpulver. Sporene 12 og 13 kan Inaformes med under ekstruderingen av metallblokkene 2a og 3a.

Bladf jærene 10 og 11 kan bestå av f jærstål, ,som i og for seg allerede har liten varmeledningsevne. For å nedsette tilbakestromningen av varme via bladfjærene 10 og 11 ytterligere kan man fore sporene 6 til 9 med skikt 14 av isolasjonsstoff som forhindrer en metallisk kon-takt av bladfjærene med metallblokkene. Videre kan man fylle ut de rom som inngrenses av de skrå sideflater av metallblokkene 2a, 3a, med fast skumplast 15 som forhindrer en tilbakestromning av varme mellom metallblokkene 2a og 3a ved stråling og luftkonveksjon.

Skal flere Peltier-kjoleblokker med tilhorende varmevekslere sammenfattes til enheter for storre effekt, er det gunstig på kjent måte å tildele den ene side av samtlige kjoleblokker en felles varmeveksler med gjennomgående skinneformet metallblokk og likeledes på kjent måte å tildele de motsatte sider av hver Peltier-kjoleblokk individuelle varmevekslere som sammenspennes med den felles varmeveksler ved hvert sitt par av U-formede bladfjærer. En slik anordning er vist på fig. 3 i oppriss, sett på tvers av sin lengderetning.

Varmepumpen på fig. 3 arbeider med syv Peltier-kjoleblokker 20. På oversiden av blokkene 20 er der plasert en felles varmeveksler 21 bestående av en skinneformet metallblokk 21a med påsatte ribber 21b.

På hver side av metallblokken 21a loper et langsgående spor 22.

På undersiden av Peltier-kjoleblokkene 20 er der plasert syv individuelle varmevekslere 23 hver bestående av en metallblokk 23a med påsatte ribber 23b. Hver av metallblokkene 23a har et spor 24 på hver side. Varmevekslerne 23 er sammenspent med en felles varmeveksler 21 ved hjelp av hvert sitt par av U-formede bladfjærer 25 som griper inn i sporene henholdsvis 22 og 24 og er inntegnet stiplet på fig. 3« Tverrsnittet av anordningen på fig. 3 stemmer i det vesentlige overens med fig. 1.

Claims (1)

1. Termoelektrisk varmepumpe med en Peltier-kjoleblokk innspent mellom to konstruktivt selvstendige varmevekslere hver bestående av en massiv metallblokk forsynt- med ribber, karakterisert ved at hver metallblokk (2a, Ja) på hver av to motstående sider er forsynt med et spor (6, 7» 8» 9) > °g <* der Pa hver side av Peltier-kjoleblokken (1) er anordnet en U-formet bladf jaer (10, 11) som med sine ben griper inn i sporene på den respektive side av metallblokkene.;2. Termoelektrisk varmepumpe som angitt i krav 1, karakterisert ved at metallbldkkenes tverrsnitt i en retning er hovedsakelig trapesformet og i en retning loddrett på den forste i det vesentlige er rektangulær.;3. Termoelektrisk varmepumpe som angitt i krav 2, karakterisert ved at det rom. på begge sider av kjoleblokken (1) som er inngrenset av metallblokkenes (2a, 3a) skrå sideflater, er utfylt med et fast skum-kunst stoff (15-) som også inneslutter de respektive bladf jærer (10, 11).-;4. Termoelektrisk varmepumpe som angitt i krav 1, karakterisert ved at sporene (6, 7» 8, 9) er foret med et isolasjonsskikt (14), for varmeisolåsjon mot bladfjærene (10, 11).;5. Termoelektrisk varmepumpe som angitt i krav 1, med flere ter-misk parallellkoblede Peltier-kjoleblokker (20), karakterisert ved at der på den ene side av samtlige PeltLer-kjoleblokker (20) på kjent måte er anordnet en felles varmeveksler (21) med gjennomgående skinneformede metallblokker (2ia) og på den annen side av hver Peltier-kjoleblokk på kjent måte er anordnet en individuell varmeveksler (23) separat sammenspent med den felles varmeveksler ved hjelp av et par U-formede bladfjærer (25).*