RU2008581C1 - Thermoelectric refrigerator for automotive vehicles - Google Patents
Thermoelectric refrigerator for automotive vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2008581C1 RU2008581C1 SU5000028A RU2008581C1 RU 2008581 C1 RU2008581 C1 RU 2008581C1 SU 5000028 A SU5000028 A SU 5000028A RU 2008581 C1 RU2008581 C1 RU 2008581C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- refrigerator
- thermal
- junctions
- cold
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B2321/02—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
- F25B2321/025—Removal of heat
Abstract
Description
Изобретение относится к термоэлектрическим охлаждающим устройствам, применяемым в качестве автомобильных, бытовых, переносных холодильников. The invention relates to thermoelectric cooling devices used as automobile, household, portable refrigerators.
Известны термоэлектрические автомобильные холодильники с естественным конвективным, а также принудительным воздушным и водяным охлаждением теплообменника "горячих" спаев термобатареи, термоэлектрические холодильники с использованием аккумулятора холода, имеющие дополнительную камеру или теплопроводящий мост. Known thermoelectric car refrigerators with natural convective, as well as forced air and water cooling of the heat exchanger of the "hot" junctions of the thermopile, thermoelectric refrigerators using a cold accumulator, having an additional chamber or heat-conducting bridge.
Известны холодильники, где охлаждение "горячих" спаев термобатареи осуществляется за счет изменения агрегатного состояния вещества хладоносителя. Refrigerators are known where the cooling of “hot” junctions of a thermopile is carried out by changing the state of aggregation of a coolant substance.
Наиболее близким к изобретению является термоэлектрический холодильник, имеющий термобатарею и тепловую трубу, укрепленную на "горячих" спаях термобатареи, заполненную промежуточным теплоносителем, изменяющим свое агрегатное состояние при циркуляции между зонами конденсации и испарения. Closest to the invention is a thermoelectric cooler having a thermopile and a heat pipe mounted on the "hot" junctions of the thermopile, filled with an intermediate heat carrier that changes its state of aggregation during circulation between the condensation and evaporation zones.
Однако в таком устройстве работа термобатарей холодильника в непрерывном режиме требует большого энергопотребления. При отключении холодильника температуры в холодильной камере сразу начинает повышаться за счет проникновения теплового потока через термобатарею. Это обусловлено тем, что на холодных спаях термобатареи отсутствуют тепловые затворы. На стоянках автомобиля, после отключения двигателя, включенный холодильник разряжает аккумулятор. However, in such a device, the operation of the thermal batteries of the refrigerator in continuous mode requires high power consumption. When the refrigerator is turned off, the temperature in the refrigerator immediately begins to increase due to the penetration of the heat flux through the thermal battery. This is due to the fact that there are no thermal gates on the cold junctions of the thermopile. In the car parks, after turning off the engine, the included refrigerator discharges the battery.
Целью изобретения является снижение энергопотребления, увеличение холодопроизводительности, скорости снижения температуры и повышение теплоизоляции. The aim of the invention is to reduce energy consumption, increase cooling capacity, rate of decrease in temperature and increase thermal insulation.
Указанная цель достигается тем, что автомобильный холодильник содержит от 2 до 10 термобатарей, работающих поочередно или попарно, расположенных на боковых стенках камеры. Использование менее двух термобатарей не позволит достичь необходимой холодопроизводительности в камере холодильника при периодическом включении батареи. Использование более десяти термобатарей увеличит стоимость, энергопотребление и массу устройства. This goal is achieved by the fact that the car refrigerator contains from 2 to 10 thermal batteries, working alternately or in pairs, located on the side walls of the camera. The use of less than two thermal batteries will not allow achieving the necessary cooling capacity in the refrigerator chamber when the battery is periodically turned on. Using more than ten thermal batteries will increase the cost, power consumption and weight of the device.
Поочередное (если в устройстве 2 или 3 термобатареи) и попарное (4; 6; 8; 10 термобатарей) включение термобатарей снижает энергопотребление и позволяет в течение длительного времени поддерживать в камере холодильника низкую температуру. Alternating (if the device has 2 or 3 thermal batteries) and pairwise (4; 6; 8; 10 thermal batteries) turning on the thermal batteries reduces power consumption and allows you to maintain a low temperature in the refrigerator chamber for a long time.
На "холодных" и "горячих" спаях каждой термобатареи закреплены тепловые трубы. Тепловая труба со стороны "горячих" спаев выполнена в виде металлического резервуара с оребрением наружной стенки, которая составляет часть стенки наружного корпуса холодильника. Тепловая труба заполнена промежуточным теплоносителем (например, водой, ацетоном, пентаном), изменяющим свое агрегатное состояние при циркуляции между зонами конденсации и испарения. Тепловая труба "холодных" спаев также представляет собой металлический резервуар с теплоносителем, усиливающим холодопроизводительность термобатарей и увеличивающим скорость снижения температуры за счет изменения агрегатного состояния теплоносителя. Кроме того, при периодическом выключении термобатарей тепловая труба "холодных" спаев служит тепловым затвором, препятствуя течению теплового потока от "горячих" спаев в рабочий объем холодильника. Это достигается тем, что теплопереход "холодных" спаев термобатареи крепится к верхней части тепловой трубы, где теплоноситель находится в парообразном состоянии. Теплопроводность пара на порядок меньше теплопроводности жидкости. При выключении термобатареи, когда происходит обратный ход тепла от "горячих" спаев к "холодным", пары теплоносителя препятствуют току этого тепла в камеру холодильника. Heat pipes are fixed on the “cold” and “hot” junctions of each thermopile. The heat pipe from the side of the "hot" junctions is made in the form of a metal tank with ribbing of the outer wall, which forms part of the wall of the outer case of the refrigerator. The heat pipe is filled with an intermediate coolant (for example, water, acetone, pentane), which changes its state of aggregation during circulation between the condensation and evaporation zones. The heat pipe of "cold" junctions is also a metal tank with a coolant that enhances the cooling capacity of thermal batteries and increases the rate of temperature decrease due to a change in the aggregate state of the coolant. In addition, when the thermal batteries are periodically turned off, the heat pipe of the "cold" junctions serves as a thermal shutter, preventing the flow of heat from the "hot" junctions into the working volume of the refrigerator. This is achieved by the fact that the heat transfer of the "cold" junctions of the thermal battery is attached to the upper part of the heat pipe, where the coolant is in a vapor state. The thermal conductivity of steam is an order of magnitude lower than the thermal conductivity of a liquid. When the thermopile is turned off, when the heat flows back from the “hot” junctions to the “cold” junctions, the heat carrier vapors prevent the flow of this heat into the refrigerator chamber.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает что предложенный, автомобильный холодильник отличается высокой холодопроизводительностью при небольшом энергопотреблении за счет поочередной работы термобатарей и повышенной теплоизоляцией, обеспечиваемой тепловыми затворами. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "Новизна". Comparative analysis with the prototype shows that the proposed automobile refrigerator is characterized by high cooling capacity with low power consumption due to the alternate operation of thermal batteries and increased thermal insulation provided by thermal gates. Thus, the claimed device meets the criterion of "Novelty."
Признаки, отличающие предложенное техническое решение от прототипа не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной области техники, следовательно, обеспечивают ему соответствие критерию "существенные отличия". Signs that distinguish the proposed technical solution from the prototype are not identified in other technical solutions when studying this and related technical field, therefore, ensure that it meets the criterion of "significant differences".
На чертеже изображена схема автомобильного холодильника. The drawing shows a diagram of a car refrigerator.
Он имеет два корпуса, выполненных из пластмассы, например полистирола: наружный 1 и внутренний 2. Пространство между корпусами заполнено теплоизолирующим материалом 3, например пенопластом. На боковых стенках камер укреплены термоэлектрические батареи 4. Каждая термобатарея имеет тепловую трубу 5, укрепленную на "горячих" спаях термобатареи, в виде металлического резервуара с охлаждающей жидкостью. Наружная оребренная поверхность этого резервуара устанавливается в пазы наружного пластмассового корпуса холодильника. It has two cases made of plastic, for example polystyrene: external 1 and internal 2. The space between the buildings is filled with heat-insulating
На "холодных" спаях термобатарей также укреплена тепловая труба 6 с теплоносителем. Наружная стенка этой тепловой трубы устанавливается в пазы внутреннего корпуса холодильника. Электронный блок попеременного включения термобатарей 7 размещен в одной из стенок холодильника. Холодильник плотно закрывается крышкой 8. On the "cold" junctions of thermal batteries, a
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Термобатареи 4, расположенные в боковых стенках холодильника, работают независимо друг от друга и подключаются попарно. Они электрически связаны с генератором или аккумулятором автомобиля и электронным блоком 7. Поочередное включение термобатарей снижает энергопотребление устройства, что особенно важно при работе холодильника от аккумулятора на стоянке. Thermal batteries 4 located in the side walls of the refrigerator operate independently of each other and are connected in pairs. They are electrically connected to the generator or the car’s battery and the
Тепловая труба "холодных" спаев 6 при работе термобатареи усиливает ее холодильный ресурс, осуществляя эффективный тепловой контакт между термобатареей и холодильной камерой. При выключении термобатареи тепловая труба "холодных" спаев служит тепловым затвором, препятствуя обратному току тепла от "горячих" спаев термобатареи в холодильную камеру. Это обеспечивается тем, что теплопереход термобатареи соприкасается с той частью тепловой трубы, где она заполнена паром, теплопроводность которого ниже теплопроводности жидкости. Проникновение тепа в камеру при выключенных термобатареях происходит лишь через стенки тепловой трубы и только незначительная часть передается через объем радиатора с паром. The heat pipe of the "cold"
На теплопереходах "горячих" спаев термобатареи укреплена тепловая труба 5, которая своей ребристой поверхностью соприкасается с окружающей средой. Таким образом обеспечивается теплообмен "у горячих " спаев термобатарей. At the heat junctions of the “hot” junctions of the thermopile, a
Предлагаемый термоэлектрический автомобильный холодильник в сравнении с прототипом позволяет за счет попеременной работы термобатарей и использования тепловой трубы на "холодных" спаях термобатарей снизить энергопотребление на 20% ; увеличить холодопроизводительность термобатарей; увеличить скорость снижения температуры в камере холодильника; более длительное время поддерживать низкую температуру в холодильной камере. (56) Авторское свидетельство СССР
N 464769, кл. F 25 B 21/02. The proposed thermoelectric car refrigerator, in comparison with the prototype, allows due to the alternate operation of thermal batteries and the use of a heat pipe on “cold” junctions of thermal batteries to reduce energy consumption by 20%; increase the cooling capacity of thermal batteries; increase the rate of temperature decrease in the refrigerator chamber; keep the temperature in the refrigerator compartment lower for a longer time. (56) Copyright certificate of the USSR
N 464769, CL F 25 B 21/02.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5000028 RU2008581C1 (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Thermoelectric refrigerator for automotive vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5000028 RU2008581C1 (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Thermoelectric refrigerator for automotive vehicles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008581C1 true RU2008581C1 (en) | 1994-02-28 |
Family
ID=21584510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5000028 RU2008581C1 (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Thermoelectric refrigerator for automotive vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2008581C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111174461A (en) * | 2020-02-19 | 2020-05-19 | 武汉理工大学 | Thermoelectric refrigeration and magnetic card refrigeration composite refrigeration device and method based on thermal switch |
-
1991
- 1991-07-09 RU SU5000028 patent/RU2008581C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111174461A (en) * | 2020-02-19 | 2020-05-19 | 武汉理工大学 | Thermoelectric refrigeration and magnetic card refrigeration composite refrigeration device and method based on thermal switch |
CN111174461B (en) * | 2020-02-19 | 2021-05-18 | 武汉理工大学 | Thermoelectric refrigeration and magnetic card refrigeration composite refrigeration device and method based on thermal switch |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4131158A (en) | Storage arrangement for thermal energy | |
US6351951B1 (en) | Thermoelectric cooling device using heat pipe for conducting and radiating | |
US4712387A (en) | Cold plate refrigeration method and apparatus | |
US20110067437A1 (en) | Air Source Heat Exchange System and Method Utilizing Temperature Gradient and Water | |
WO1999058906A1 (en) | Domestic refrigerator with peltier effect, heat accumulators and evaporative thermosyphons | |
JP2021188836A (en) | Heat exchanger and refrigerator | |
KR101297845B1 (en) | Heat-exchanger unit | |
RU2008581C1 (en) | Thermoelectric refrigerator for automotive vehicles | |
KR200181246Y1 (en) | Refrigerator and heater for vehicles using thermoelectric semiconductors | |
JPS595812Y2 (en) | refrigerator | |
JP6057863B2 (en) | Heat storage device | |
RU2511922C1 (en) | Thermoelectric cooling unit | |
Smirnov et al. | Domestic refrigerators with absorption-diffusion units and heat-transfer panels | |
JPH0821679A (en) | Electronic refrigeration type drinking water cooler | |
RU2327087C1 (en) | Low-temperature chamber | |
KR100605484B1 (en) | Loop-type heat pipe having td-pcm cold storage module containing condenser and cooling apparatus using the heat pipe | |
RU2168584C2 (en) | Cold accumulating device | |
RU2154781C1 (en) | Thermoelectric refrigerator | |
RU4858U1 (en) | BUILT-IN CAR REFRIGERATOR | |
SU463841A1 (en) | Thermoelectric refrigerator | |
SU1742598A1 (en) | Cooler | |
SU573683A1 (en) | Thermoelectric refrigerator | |
KR960038314A (en) | Low temperature show case | |
RU2073819C1 (en) | Cooling plant | |
JPS6119408Y2 (en) |