RU2180421C2 - Air dehumidifier for spacecraft pressurized compartment - Google Patents

Air dehumidifier for spacecraft pressurized compartment Download PDF

Info

Publication number
RU2180421C2
RU2180421C2 RU2000112234/06A RU2000112234A RU2180421C2 RU 2180421 C2 RU2180421 C2 RU 2180421C2 RU 2000112234/06 A RU2000112234/06 A RU 2000112234/06A RU 2000112234 A RU2000112234 A RU 2000112234A RU 2180421 C2 RU2180421 C2 RU 2180421C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
condenser
base
spacecraft
thermal
air
Prior art date
Application number
RU2000112234/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.К. Федотов
В.М. Цихоцкий
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" filed Critical Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева"
Priority to RU2000112234/06A priority Critical patent/RU2180421C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2180421C2 publication Critical patent/RU2180421C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0042Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater characterised by the application of thermo-electric units or the Peltier effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)

Abstract

FIELD: maintenance of air humidity in spacecraft pressurized inhabited compartments at required level, mainly orbital stations; submarines and enclosed space at high temperature and air humidity. SUBSTANCE: proposed dehumidifier has casing with inlet and outlet branch pipes, unit for removal of moisture and thermoelectric cooler located in cavity between base of condenser and shell of liquid heat exchanger; this cooler is made from thermoelectric modules mounted at spaced relation and filled with nonwettable electric and heat insulating material; laid in between each thermal module and condenser base is gasket made from heat-conducting material at thermal contact on either side. EFFECT: enhanced cooling coefficient (ratio of generated cold to required power) due to optimal thickness of gasket. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области космической техники, а именно к системам создания комфортных условий пребывания экипажей космических орбитальных станций в процессе полета. The invention relates to the field of space technology, and in particular to systems for creating comfortable conditions for the crews of space orbital stations during the flight.

Длительная эксплуатация современных орбитальных станций, изменение количества космонавтов на борту, большая программа различных исследований и изменение состава оборудования и аппаратуры для исследований приводят к изменению влажностных нагрузок. Long-term operation of modern orbital stations, a change in the number of astronauts on board, a large program of various studies, and a change in the composition of research equipment and apparatus lead to a change in humidity loads.

В результате этого уровень влажности в отсеке может выйти за пределы комфортных условий, необходимых для эффективной деятельности космонавтов. Предлагаемое устройство и предназначено для поддержания уровня влажности воздуха в герметичных отсеках пилотируемых космических аппаратов (КА), в частности в обитаемых отсеках орбитальных станций в зоне комфортных условий. As a result of this, the humidity level in the compartment can go beyond the comfort conditions necessary for the effective operation of astronauts. The proposed device is designed to maintain the level of humidity in airtight compartments of manned spacecraft (SC), in particular in the inhabited compartments of orbital stations in the zone of comfortable conditions.

Известно, принятое за аналог, устройство для осушки воздуха герметичных отсеков КА (см. патент 2134857 от 10.06.99 г.), содержащее кожух с входными и выходными патрубками, устройство для отвода влаги, конденсатор, жидкостной теплообменник и расположенный в полости между основанием конденсатора и корпусом жидкостного теплообменника термоэлектрический охладитель на основе скоммутированных между собой термоэлектрических модулей, установленных с зазорами. Холодные спаи упомянутых термомодулей с тепловым контактом примыкают к поверхности основания конденсатора, а горячие спаи - к поверхности корпуса жидкостного теплообменника, с помощью которого отводится тепло от горячих спаев термоэлектрических модулей. It is known that the device for drying the air of the space-tight compartments of the spacecraft (see Patent 2134857 dated June 10, 1999), containing a casing with inlet and outlet pipes, a device for removing moisture, a condenser, a liquid heat exchanger and located in the cavity between the base of the condenser, is accepted as an analogue and a body of a liquid heat exchanger, a thermoelectric cooler based on interconnected thermoelectric modules installed with gaps. Cold junctions of the mentioned thermal contact thermal modules adjoin the surface of the condenser base, and hot junctions - to the surface of the housing of the liquid heat exchanger, with which heat is removed from the hot junctions of the thermoelectric modules.

Недостатком аналога является то, что в нем через зазоры между термомодулями, которые необходимы для исключения непредусмотренных электрических контактов между ними, имеет место существенный подвод тепла от поверхности корпуса жидкостного теплообменника, к которой примыкают горячие спаи термоэлементов к холодной поверхности основания конденсатора. A disadvantage of the analogue is that in it, through the gaps between the thermal modules, which are necessary to eliminate unintended electrical contacts between them, there is a significant supply of heat from the surface of the housing of the liquid heat exchanger, to which the hot junctions of the thermoelements adjoin the cold surface of the base of the condenser.

В условиях невесомости передача тепла через эти зазоры осуществляется теплопроводностью и излучением. А так как продуваемый через устройство воздух будет свободно проникать в эти зазоры и там конденсироваться на холодной поверхности, то передача тепла теплопроводностью будет существенна, во-первых, из-за того, что теплопроводность конденсата на ~2 порядка больше теплопроводности воздуха и, во-вторых, при конденсации воздуха выделяется теплота конденсации. В результате этого эффективность работы устройства, характеризуемая холодильным коэффициентом (отношение производимого холода Qx к потребляемой электроэнергии N) понижается. Чтобы обеспечить конденсацию заданного количества влаги из продуваемого через устройство воздуха в герметичном отсеке потребуется большее потребление электроэнергии, которая на КА всегда ограничена.In zero gravity conditions, heat transfer through these gaps is carried out by thermal conductivity and radiation. And since air blown through the device will freely penetrate into these gaps and condense there on a cold surface, heat transfer by thermal conductivity will be significant, firstly, due to the fact that the thermal conductivity of the condensate is ~ 2 orders of magnitude higher than the thermal conductivity of air and, in- secondly, condensation heat is released during air condensation. As a result, the efficiency of the device, characterized by a cooling coefficient (the ratio of the produced cold Q x to the consumed electricity N) is reduced. To ensure the condensation of a given amount of moisture from the air blown through the device in a sealed compartment, a greater energy consumption will be required, which is always limited on a spacecraft.

Известен также осушитель воздуха герметичных отсеков КА, выбранный в качестве прототипа (см. патент 2133920 от 27.07.99 г.). Also known is a dehumidifier for airtight compartments of the spacecraft, selected as a prototype (see patent 2133920 from 07.27.99).

Осушитель воздуха содержит кожух с выходными патрубками, устройство для отвода влаги, конденсатор, жидкостной теплообменник и расположенный в полости между основанием конденсатора и корпусом жидкостного теплообменника термоэлектрический охладитель на основе скоммутированных между собой термоэлектрических модулей, установленных с зазорами, заполненными несмачиваемым электротеплоизоляционным материалом. The air dryer contains a casing with outlet pipes, a device for removing moisture, a condenser, a liquid heat exchanger and a thermoelectric cooler located in the cavity between the base of the condenser and the body of the liquid heat exchanger based on interconnected thermoelectric modules installed with gaps filled with non-wettable electrothermal insulation material.

В прототипе, по сравнению с аналогом, благодаря заполнению зазоров между термомодулями несмачиваемым электротеплоизоляционным материалом полностью исключается передача тепла излучением и уменьшается передача тепла теплопроводностью от теплой к холодной поверхности, так как коэффициент теплопроводности материала, заполняющего зазоры, например, стеклотекстолита в несколько раз меньше, чем у воды. В результате эффективность работы прототипа выше, чем аналога. Однако при небольшом расстоянии между теплообменными поверхностями (небольшой высоте зазора), которое определяется высотой термомодуля (у разных типов термомодулей высота имеет разную величину) теплоприток теплопроводностью может быть существенным, что приведет к понижению эффективности работы устройства. In the prototype, in comparison with the analogue, due to the filling of the gaps between the thermal modules with non-wettable electrothermal insulation material, heat transfer by radiation is completely eliminated and heat transfer by heat conductivity from the warm to the cold surface is reduced, since the thermal conductivity of the material filling the gaps, for example, fiberglass, is several times smaller than near the water. As a result, the efficiency of the prototype is higher than that of the analogue. However, with a small distance between the heat exchange surfaces (a small clearance height), which is determined by the height of the thermal module (for different types of thermal modules, the height has a different value), heat gain by thermal conductivity can be significant, which will lead to a decrease in the efficiency of the device.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности работы осушителя воздуха герметичных отсеков космических аппаратов. The present invention is to increase the efficiency of the dehumidifier airtight compartments of spacecraft.

Сущность изобретения заключается в том, что в осушителе воздуха герметичных отсеков КА, содержащем кожух с входными и выходными патрубками, устройство для отвода влаги, конденсатор, жидкостной теплообменник и расположенный в полости между основанием конденсатора и кожухом жидкостного теплообменника термоэлектрический охладитель на основе скоммутированных между собой термоэлектрических модулей, установленных с зазорами, заполненными несмачиваемым электротеплоизоляционным материалом, между каждым термомодулем и основанием конденсатора установлена прокладка из теплопроводного материала с тепловым контактом с обеих сторон. The essence of the invention lies in the fact that in a dehumidifier of airtight spacecraft compartments containing a casing with inlet and outlet pipes, a device for removing moisture, a condenser, a liquid heat exchanger and a thermoelectric cooler based on interconnected thermoelectric coolers located in the cavity between the condenser base and the casing of the liquid heat exchanger modules installed with gaps filled with non-wettable electrothermal insulation material between each thermal module and the base of the condenser A gasket of heat-conducting material with thermal contact on both sides is installed.

Технический результат заключается в том, что по сравнению с известными на сегодняшний день техническими решениями вновь созданная конструкция для осушки воздуха герметичных отсеков КА позволяет повысить эффективность устройства за счет повышения холодильного коэффициента и, следовательно, при одинаковом количестве конденсируемой влаги из прокачиваемого через устройство воздуха уменьшить, по сравнению с известными конструкциями, количество потребляемой энергии, что очень важно для КА, где энергопотребление всегда ограничено. Это достигается тем, что в предлагаемой конструкции между каждым термомодулем и основанием конденсатора установлена прокладка из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, например, из меди или алюминия с обеспечением теплового контакта с обеих сторон. Благодаря этому на величину толщины прокладки увеличивается высота зазоров между термомодулями, заполненными электротеплоизоляционным материалом и, следовательно, уменьшается передача тепла теплопроводностью через материал, заполняющий зазоры от поверхности корпуса теплообменника к поверхности основания конденсатора, т.к. при прочих равных условиях передача тепла теплопроводностью уменьшается с увеличением длины между теплообменными поверхностями. Термическое сопротивление между холодными поверхностями термомодулей и основанием конденсатора от установки между ними прокладки из материала с высоким коэффициентом теплопроводности возрастает незначительно, зато теплоподвод через зазоры, заполненные электротеплоизоляционным материалом за счет увеличения расстояния между поверхностями корпуса теплообменника и основанием конденсатора может быть существенно снижен. Существует оптимальная толщина прокладок, при которой разность между отводимым теплом от основания конденсатора через прокладки к холодным поверхностям термомодулей и подводимым теплом от теплой поверхности корпуса теплообменника через зазоры, заполненные электротеплоизоляционным материалом, к основанию конденсатора будет максимальной. Оптимальная толщина прокладок предварительно рассчитывается из уравнения теплового баланса, а затем уточняется в результате экспериментальной отработки, при которой для разных толщин прокладок, близких к расчетной величине, определяется при прочих одинаковых условиях количество сконденсированной из воздуха в единицу времени влаги. Толщина прокладки, при которой получилось максимальное количество сконденсированной влаги, и принимается для использования в данной конструкции осушителя воздуха. The technical result consists in the fact that, in comparison with the technical solutions known today, the newly created design for drying the air of the airtight compartments of the spacecraft allows to increase the efficiency of the device by increasing the refrigeration coefficient and, therefore, to reduce the amount of condensed moisture from the air pumped through the device, compared with the known designs, the amount of energy consumed, which is very important for spacecraft, where energy consumption is always limited. This is achieved by the fact that in the proposed design between each thermal module and the base of the capacitor there is a gasket made of a material with a high coefficient of thermal conductivity, for example, copper or aluminum with thermal contact on both sides. Due to this, the height of the gaps between thermal modules filled with electrothermal insulation material increases by the thickness of the gasket and, consequently, heat transfer by thermal conductivity through the material filling the gaps from the surface of the heat exchanger body to the surface of the condenser base is reduced, because ceteris paribus, heat transfer by thermal conductivity decreases with increasing length between the heat exchange surfaces. The thermal resistance between the cold surfaces of the thermal modules and the base of the condenser from installing gaskets made of a material with a high coefficient of thermal conductivity increases slightly, but the heat supply through the gaps filled with electrothermal insulation material due to the increase in the distance between the surfaces of the heat exchanger body and the base of the condenser can be significantly reduced. There is an optimal thickness of the gaskets, at which the difference between the heat removed from the base of the condenser through the gaskets to the cold surfaces of the thermal modules and the heat supplied from the warm surface of the heat exchanger body through the gaps filled with electrothermal insulation material to the base of the condenser will be maximum. The optimal thickness of the gaskets is preliminarily calculated from the heat balance equation, and then refined as a result of experimental testing, in which, for other thicknesses of the gaskets, close to the calculated value, the amount of moisture condensed from the air per unit time is determined under other identical conditions. The thickness of the gasket at which the maximum amount of condensed moisture is obtained is accepted for use in this design of air dryer.

Сущность изобретения поясняется фигурами:
фиг. 1 показывает вид сбоку на осушитель воздуха герметичных отсеков КА;
фиг. 2 показывает разрез по А-А.
The invention is illustrated by the figures:
FIG. 1 shows a side view of a dehumidifier of sealed spacecraft compartments;
FIG. 2 shows a section along aa.

Осушитель воздуха включает кожух 1, в центральной части которого размещено устройство для отвода влаги 2 - жесткий фитиль из пористого материала, выполненный в виде пластины 3 с коническим основанием 4, при этом пластина боковыми торцами, а основание всей конической поверхностью контачат с внутренними поверхностями стенок кожуха 1. Внутри кожуха 1 напротив каждой боковой поверхности пластины 3 установлен конденсатор 5, выполненный из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, например, из алюминия в виде основания 6 с ребрами 7, расположенными по всей площади основания. Ребра 7 торцами примыкают к боковой поверхности пластины 3, а зазоры между ребрами образуют каналы 8 для прохода воздуха. Напротив каждого основания 6 конденсатора 5 со стороны неоребренной его поверхности расположен жидкостной теплообменник 9, при этом между основанием 6 конденсатора 5 и корпусом жидкостного теплообменника 9 образована полость 10, в которой размещен термоэлектрический охладитель на основе скоммутированных между собой термоэлектрических модулей 11, которые расположены с зазорами, заполненными несмачиваемым электротеплоизоляционным материалом 12, например, стеклотекстолитом. Горячие поверхности термомодулей 11 с хорошим тепловым контактом примыкают к кожуху жидкостного теплообменника 9, а холодные поверхности термомодулей 11 с хорошим тепловым контактом примыкают к прокладкам 13, выполненным из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, например, из алюминия или меди. Противоположные стороны прокладок 13 с хорошим тепловым контактом примыкают к неоребренной поверхности основания 6 конденсатора 5. Кожух 1 снабжен предкамерой 14, герметично закрепленной на торцевых поверхностях оснований 6, конденсаторов 5 и в ее вершине установлен вентилятор 15. Полость 16 предкамеры 14, каналы для прохода воздуха 8, зазоры 17, образованные торцами конденсаторов 5, торцами полости 10, свободный от термомодулей 11, объем которой заполнен стеклотекстолитом, торцами жидкостных теплообменников 9 и внутренней поверхностью основания 4 устройства для отвода влаги 2, а также зазоры 18 между наружными поверхностями корпусов жидкостных теплообменников 9 и противолежащими им внутренними поверхностями кожуха 1 образуют единый воздушный тракт, соединенный с выходными патрубками 19. Между днищем кожуха 1 и основанием 4 устройства для отвода влаги образована полость 20, в которой размещена капиллярная сетка 21 и которая снабжена патрубком 22 для подсоединения к нему насоса для откачки конденсата. Подача охлаждающей жидкости, например, воды в жидкостные теплообменники 9 осуществляется через патрубки 23, а вывод через патрубки 24. The dehumidifier includes a casing 1, in the central part of which there is a device for removing moisture 2 - a rigid wick made of porous material made in the form of a plate 3 with a conical base 4, the plate being lateral ends and the entire conical surface contacting with the inner surfaces of the casing walls 1. Inside the casing 1, opposite each side surface of the plate 3, a capacitor 5 is installed, made of a material with a high coefficient of thermal conductivity, for example, aluminum in the form of a base 6 with ribs 7, arranged laid over the entire area of the base. The ribs 7 end faces adjacent to the side surface of the plate 3, and the gaps between the ribs form channels 8 for the passage of air. A liquid heat exchanger 9 is located opposite each base 6 of the condenser 5 on the side of its non-finned surface, while a cavity 10 is formed between the base 6 of the condenser 5 and the body of the liquid heat exchanger 9, in which there is a thermoelectric cooler based on interconnected thermoelectric modules 11, which are located with gaps filled with non-wettable electrothermal insulation material 12, for example, fiberglass. The hot surfaces of thermal modules 11 with good thermal contact are adjacent to the casing of the liquid heat exchanger 9, and the cold surfaces of thermal modules 11 with good thermal contact are adjacent to gaskets 13 made of a material with a high coefficient of thermal conductivity, for example, aluminum or copper. Opposite sides of the gaskets 13 with good thermal contact are adjacent to the non-ribbed surface of the base 6 of the condenser 5. The casing 1 is equipped with a pre-chamber 14, hermetically fixed to the end surfaces of the bases 6, condensers 5 and a fan 15 is installed at its top. The cavity 16 of the pre-chamber 14, channels for air passage 8, the gaps 17 formed by the ends of the capacitors 5, the ends of the cavity 10, free of thermal modules 11, the volume of which is filled with fiberglass, the ends of the liquid heat exchangers 9 and the inner surface of the base 4 devices for removing moisture 2, as well as the gaps 18 between the outer surfaces of the housings of the liquid heat exchangers 9 and the opposite inner surfaces of the casing 1, form a single air path connected to the outlet pipes 19. Between the bottom of the casing 1 and the base 4 of the device for removing moisture, a cavity 20 is formed, in which the capillary grid 21 is located and which is equipped with a pipe 22 for connecting a pump for pumping out condensate to it. The coolant, for example, water, is supplied to the liquid heat exchangers 9 through the nozzles 23, and the output through the nozzles 24.

Осушитель воздуха герметичных отсеков КА работает следующим образом. The dehumidifier of airtight compartments of the spacecraft operates as follows.

При повышении влажности в обитаемом отсеке орбитальной станции выше допустимого уровня производится включение вентилятора 15, термоэлектрического охладителя 11, насоса откачки конденсата и агрегатов подачи хладагента в полости жидкостных теплообменников 9. Вентилятор начинает прокачивать влажный воздух из отсеков орбитальной станции через воздушный тракт осушителя воздуха. При движении воздуха через каналы 8 конденсатора 5 воздух за счет теплообмена с холодной поверхностью конденсатора охлаждается и при этом излишняя влага конденсируется на теплообменной поверхности конденсатора и стекает по его ребрам 7 к поверхности пластины 3 устройства для отвода влаги 2. За счет действия капиллярных сил влага всасывается пористым материалом устройства для отвода влаги 2 и перемещается в полость 20, откуда откачивается насосом откачки конденсата. Осушенный воздух через зазоры 17, 18 и выходные патрубки 19 выбрасывается в отсек станции, где смешивается с воздухом отсека, где установлен осушитель воздуха и затем с помощью вентиляторов воздух из этого отсека подается в остальные отсеки. В результате смешения осушенного воздуха с воздухом отсеков влажность воздуха в отсеках постепенно понижается и при достижении заданного уровня влажности термоэлектрический охладитель 11, вентилятор 15, насос откачки конденсата и агрегаты подачи хладагента в полости теплообменников 9 выключаются. With increasing humidity in the inhabited compartment of the orbital station above the permissible level, the fan 15, thermoelectric cooler 11, condensate pump and refrigerant supply units are turned on in the cavity of the liquid heat exchangers 9. The fan starts pumping moist air from the compartments of the orbital station through the air path of the air dryer. When air moves through the channels 8 of the condenser 5, the air is cooled due to heat exchange with the cold surface of the condenser and the excess moisture condenses on the heat exchange surface of the condenser and flows along its ribs 7 to the surface of the plate 3 of the moisture removal device 2. Due to the action of capillary forces, moisture is absorbed the porous material of the device for removing moisture 2 and moves into the cavity 20, from where it is pumped out by a condensate pump. The dried air through the gaps 17, 18 and the outlet pipes 19 is discharged into the station compartment, where it is mixed with the air of the compartment where the air dryer is installed, and then, with the help of fans, the air from this compartment is supplied to the other compartments. As a result of mixing the dried air with the air of the compartments, the air humidity in the compartments gradually decreases, and when the specified humidity level is reached, the thermoelectric cooler 11, fan 15, condensate pump and the refrigerant supply units in the cavity of the heat exchangers 9 are turned off.

Источником холода в предлагаемом осушителе воздуха является термоэлектрический охладитель на основе скоммутированных между собой термоэлектрических модулей 11, в котором при протекании через него тока на холодных спаях термомодулей происходит выделение холода. За счет небольшого термического сопротивления между холодными поверхностями термомодулей 11 и основанием 6 конденсатора 5 температура поверхности конденсатора 5 незначительно превышает температуру холодных поверхностей термомодулей 11. Тепло, выделяемое прокачиваемым из отсеков воздухом на поверхности конденсатора за счет охлаждения воздуха и конденсации излишней влаги, а также тепло, выделяемое на горячих спаях термомодулей, отводится хладагентом, прокачиваемым через полости теплообменников 9, корпуса которых имеют хороший тепловой контакт с горячими спаями термомодулей. The source of cold in the proposed air dryer is a thermoelectric cooler based on interconnected thermoelectric modules 11, in which, when current flows through it on cold junctions of the thermal modules, cold is released. Due to the small thermal resistance between the cold surfaces of the thermal modules 11 and the base 6 of the condenser 5, the surface temperature of the condenser 5 is slightly higher than the temperature of the cold surfaces of the thermal modules 11. The heat generated by the air pumped from the compartments on the surface of the condenser due to air cooling and condensation of excess moisture, as well as heat, Thermomodules released on hot junctions are discharged by refrigerant pumped through the cavities of heat exchangers 9, whose shells have good thermal contact with hot junctions of thermal modules.

В известных устройствах из-за небольшого расстояния между теплой поверхностью корпуса теплообменника 9 и холодной поверхностью основания 6 конденсатора 5 имеет место существенный подвод тепла теплопроводностью к конденсатору через зазоры между термомодулями 11, заполненные электротеплоизоляционным материалом. В результате этого температура на поверхности конденсатора 5 повышается. В предлагаемой конструкции, в отличии от известных, за счет установки прокладок из материала с высоким коэффициентом теплопроводности между холодными поверхностями термомодулей термоэлектрического охладителя 11 и неоребренной поверхностью основания 6 конденсатора 5 с обеспечением хорошего теплового контакта с обеих сторон и выбора толщины прокладок из условия, при котором разность между отводимым теплом от конденсатора и проводимым к нему теплом будет максимальной, обеспечивается более низкая температура на поверхности конденсатора по сравнению известными устройствами. При понижении температуры на поверхности конденсатора повышается интенсивность охлаждения прокачиваемого воздуха и увеличивается количество сконденсированной влаги, что позволяет быстрее достичь требуемой влажности воздуха в отсеках орбитальной станции и, следовательно, сократить время работы осушителя. Это приведет к уменьшению потребления электроэнергии, что очень важно для КА, где электроэнергия всегда в дефиците. In known devices, due to the small distance between the warm surface of the heat exchanger body 9 and the cold surface of the base 6 of the condenser 5, there is a significant supply of heat with thermal conductivity to the condenser through the gaps between the thermal modules 11, filled with electrothermal insulation material. As a result of this, the temperature on the surface of the capacitor 5 rises. In the proposed design, in contrast to the known ones, by installing gaskets made of a material with a high coefficient of thermal conductivity between the cold surfaces of the thermocouples of the thermoelectric cooler 11 and the non-finned surface of the base 6 of the condenser 5, ensuring good thermal contact on both sides and choosing the thickness of the gaskets from the condition under which the difference between the heat removed from the condenser and the heat conducted to it will be maximum, a lower temperature on the surface of the condenser is ensured compared to known devices. With a decrease in temperature on the surface of the condenser, the cooling intensity of the pumped air increases and the amount of condensed moisture increases, which allows you to quickly reach the required air humidity in the compartments of the orbital station and, therefore, reduce the operating time of the dryer. This will lead to a decrease in electricity consumption, which is very important for spacecraft, where electricity is always in short supply.

Таким образом, совокупность новых признаков, отсутствующих в известных технических решениях позволяет достигнуть нового технического результата: повысить эффективность работы осушителя воздуха герметичных отсеков КА за счет повышения холодильного коэффициента (отношение производимого холода к потребляемой электроэнергии). Thus, the combination of new features that are absent in the known technical solutions allows us to achieve a new technical result: to increase the efficiency of the dehumidifier of the airtight compartments of the spacecraft by increasing the refrigeration coefficient (the ratio of the produced cold to the consumed electricity).

Claims (1)

Осушитель воздуха герметичных отсеков космических аппаратов, содержащий кожух с входными и выходными патрубками, устройство для отвода влаги, конденсатор, жидкостной теплообменник и расположенный в полости между основанием конденсатора и корпусом жидкостного теплообменника термоэлектрический охладитель на основе скоммутированных между собой термоэлектрических модулей, установленных с зазорами, заполненными несмачиваемым электротеплоизоляционным материалом, отличающийся тем, что между каждым термомодулем и основанием конденсатора установлена прокладка из теплопроводного материала с тепловым контактом с обеих сторон. A dehumidifier for airtight compartments of spacecraft containing a casing with inlet and outlet nozzles, a device for removing moisture, a condenser, a liquid heat exchanger and a thermoelectric cooler located in the cavity between the base of the condenser and the body of the liquid heat exchanger based on interconnected thermoelectric modules installed with gaps filled with gaps non-wettable electrothermal insulation material, characterized in that between each thermal module and the base is condensate ra a gasket of a thermally conductive material in thermal contact with both sides.
RU2000112234/06A 2000-05-15 2000-05-15 Air dehumidifier for spacecraft pressurized compartment RU2180421C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000112234/06A RU2180421C2 (en) 2000-05-15 2000-05-15 Air dehumidifier for spacecraft pressurized compartment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000112234/06A RU2180421C2 (en) 2000-05-15 2000-05-15 Air dehumidifier for spacecraft pressurized compartment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2180421C2 true RU2180421C2 (en) 2002-03-10

Family

ID=20234684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000112234/06A RU2180421C2 (en) 2000-05-15 2000-05-15 Air dehumidifier for spacecraft pressurized compartment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2180421C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8240157B2 (en) 2006-05-22 2012-08-14 Airbus Operations Gmbh Climatic chamber and control method therefor
RU2490559C2 (en) * 2011-11-02 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" Wind thermoelectric conditioner
RU2673002C1 (en) * 2018-03-02 2018-11-21 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Thermoelectric plant for air drying in agricultural premises
RU2821278C1 (en) * 2023-10-05 2024-06-19 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Spacecraft sealed compartments air drying device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8240157B2 (en) 2006-05-22 2012-08-14 Airbus Operations Gmbh Climatic chamber and control method therefor
RU2490559C2 (en) * 2011-11-02 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" Wind thermoelectric conditioner
RU2673002C1 (en) * 2018-03-02 2018-11-21 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Thermoelectric plant for air drying in agricultural premises
RU2821278C1 (en) * 2023-10-05 2024-06-19 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Spacecraft sealed compartments air drying device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6003319A (en) Thermoelectric refrigerator with evaporating/condensing heat exchanger
RU2092753C1 (en) Thermoelectric refrigerating unit
US8164902B2 (en) Electronic apparatus
CN107785783B (en) Semiconductor dehumidifying device
US20030037907A1 (en) Solar energy heater with heat pipe and heat exchanger
RU2180421C2 (en) Air dehumidifier for spacecraft pressurized compartment
EP0645593A1 (en) Electronic cooling type refrigerator
KR102101030B1 (en) Air conditioner using thermoelement module
EP2167888A1 (en) Condenser heatsink
RU2673002C1 (en) Thermoelectric plant for air drying in agricultural premises
RU2133920C1 (en) Air dehumidifier for spacecraft hermetic compartments
CN209923309U (en) Distilled liquor cooling device and distilled liquor cooling system
RU2345511C2 (en) Static converter cooler and heater
SU844950A1 (en) Apparatus for thermoelectric cooling
RU2118759C1 (en) Device for control of air moisture content
KR101172679B1 (en) Outdoor unit of air conditioner
KR20050089752A (en) Multipurpose electronic dehumidify dryer
CN220156893U (en) Control cabinet heat abstractor
CN221182262U (en) Semiconductor dehumidifier
KR200143379Y1 (en) Heat plate in heat pump
RU2821278C1 (en) Spacecraft sealed compartments air drying device
CN217594235U (en) Dehumidification device, outdoor equipment and battery charging outfit
CN1342924A (en) Efficient miniature temp and humidity regulator
CN217275043U (en) Storage cabinet
RU2134857C1 (en) Device for drying of sealed compartment air in cosmic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040516