RU26278U1 - Термоэлектрическая батарея - Google Patents

Description

ТермоэлеЕсгрическая батарея.

Полезная модель относится к охлаждающим и нагревающим устройствам, работа которых основана на эффекте Пельтье, и используется в автотранспорте в качестве кондиционера воздуха в бытовых холодильниках ,с системой охлаждения потоком воздуха и т.д.

Известно термоэлектрическое устройство для создания микроклимата в автомобиле, включающее блок автономных термоэлектрических батарей, полупроводниковые ветви которых соединены в модули, и снабжены горячими и холодными спаями, присоединенными к теплообменникам , и переключатели направления (см. патенте РФ № 2131564, покл. F25B 21/02, 1999г.).

В известной конструкции используют жидкостной контур, который снабжен радиатором и подключен к системе обогрева и вентиляции салона автомобиля.

Недостатками известной конструкции являются :

наличие больщого числа компонентов системы, что снижает надежность и повышает стоимость установки и эксплуатации;

наличие жидкостного теплоносителя требует применения дополнительной арматуры с соответствующим обеспечением герметичности.

прохождение теплоносителя через моторный отсек увеличивает тешюпотери;

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой конструкции является термоэлектрическая батарея, реализующая способ регулирования ее режима , включающая основание, последовательно размещенные на нем вдоль ее продольной оси батареи модули

МКИ: F25B21/02; H01L 35/28

термоэлементов, каждый из которых содержит полупроводниковые ветви с горячими и холодными спаями, теплообменники с патрубками отвода и подвод теплоносителя, причем один из теплообменников выполнен в виде радиатора, и переключатель полярности (см. патент РФ № 2100876 ,по кл. H01L 35/28, 1997 г)

Радиатор в известной конструкции выполнен в виде емкости с сотовым заполнителем.

Недостатком известного устройства является продольное расположение модулей термобатареи по отношению к направлению потока теплоносителя, при котором возникающий градиент температур ,неизбежно ,приведет к дополнительным теплопотерям внутри самой батареи.

Задачами, решаемыми настоящей полезной моделью, являются достижение наибольшей хладопроизводительности при минимальных массо-габаритных характеристиках и создание более простой конструкции батареи.

Технический результат в предлагаемой полезной модели достигают созданием термоэлектрической батареи, включающей основание, последовательно размещенные на нем вдоль ее продольной оси батареи модули термоэлементов, каждый из которых содержит пол)шроводниковые ветви с горячими и холодными спаями, теплообменники с патрубками отвода и подвод теплоносителя, причем один из теплообменников выполнен в виде радиатора , и переключатель полярности, в которой, согласно полезной модели, теплообменники выполнены в виде соосно размещенных одна в другой труб и в качествеоснования используют трубу меньшего диаметра, на

внутренней поверхности которой расположены дополнительно установленные вдоль оси разновысокие теплообменные пластины и холодные спаи полупроводниковых ветвей, а на ее наружной

поверхности установлены в пространстве между трубами вдоль оси батареи кольцеобразные пластины радиатора и устройство дифлекции теплоносителя, которым снабжена батарея.

Предлагаемая полезная модель обеспечивает максимально равномерный по объему теплоперенос, путем создания наиболее плотного заполнения теплообменного пространства для охлаждения воздуха за счет использования различных по размерам и форм пластин.

Полезная модель характеризуется также тем, что устройство дифлекции выполнено в виде диаметрально расположенных верхней и нижней частей, причем высота нижней больше высоты кольцеобразных пластин радиатора.

Это позволяет обеспечить равномерный расход теплоносителя по разные стороны от устройства дифлекции. Кроме того, оно предназначено для крепления труб друг с другом.

Выполнение верхней и нижней частей устройства дифлекции в виде гребенки, зубья которой расположены между кольцеобразными пластинами, необходимо для обеспечения механической прочности конструкции

Полезная модель характеризуется также тем, что патрубки отвода и подвод теплоносителя трубы большего диаметра выполнены в виде диаметрально расположенных отверстий.

Это позволяет полностью использовать рабочую поверхность радиатора.

Предлагаемая полезная модель проста конструктивно, в следствие чего, обладает дешевизной производства и обслуживания.

Благодаря своим малым массо-габаритным характеристикам может легко встраиваться в существующие конструкции систем охлаждения.

в случае, применения термоэлектрической батареи ,например автомобилях за счет теплового реверса возможно начинать подачу тепла в салон сразу после запуска двигателя, одновременно ускоряя его прогрев, тем самым сокращая время работы в режимах более интенсивного гоноса.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию «новизна.

Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления полезной модели.

Сущность полезной модели поясняется нижеследующим описанием термоэлектрической батареи и графическими материалами, на которых:

На фиг. 1 показан продольный разрез предлагаемой термоэлектрической батареи ;

На фиг. 2 - вид сбоку фиг1

На фиг.З пример использования предлагаемой полезной модели в автомобиле.

Термоэлектрическая батареявключаетоснование,

последовательно размещенные на нем вдоль ее продольной оси батареи модули термоэлементов, каждый из которых содержит полупроводниковые ветви с горячими 1 и холодными 2 спаями, теплообменники с патрубками отвода и подвод теплоносителя,, и переключатель полярности 3

При этом теплообменники выполнены в виде соосно размещенных одна в другой труб 4 и 5

В качестве основания используют трубу 5 меньшего диаметра, на внутренней поверхности которой расположены дополнительно установленные вдоль оси разновысокие теплообменные пластины 6 и

холодные спаи 2 полупроводниковых ветвей. Разновысокие пластины, имеющие при этом одинаковую длину, создают заданную плотность заполнения внутреннего объема трубы 5 меньшего диаметра, предназначенного для продувания охлаждаемого воздуха. Труба 5 имеет патрубки подвода 16 и отвода 14 теплоносителя к действуюпщм системам охлаждения (на фиг. не показаны)

На наружной поверхности трубы установлены в пространстве между трубами вдоль оси батареи кольцеобразные пластины 7 радиатора, горячие спаи 1 полупроводниковых ветвей и устройство дифлекции теплоносителя.

Устройство дифлекции выполнено в ввде диаметрально расположенных верхней 8 и ьшжней 9 частей , причем высота нижней 9 части устройства больше высоты кольцеобразных пластин 7 радиатора.

Причем верхняя 8 и нижняя 9 части устройства дифлекции выполнены в виде гребенок , зубья 10 ( на фиг. не показаны) которых расположены между кольцеобразными пластинами 7.

Патрубки отвода 11 и подвод 12 теплоносителя трубы большего диаметра 4 выполнены в виде , по крайней мере ., двух диаметрально расположенных отверстий 13.

Работу предлагаемой полезной модели рассмотрим на примере ее использования в автомобиле

Термоэлектрическую батарею размещают в штатной системе принудительной вентиляции салона автомобиля.

На входе в систему через патрубок 14 трубы меньшего диаметра устанавливают термоэлектрическую батарею. Причем через патрубок 15 ввода воздуха в трубу меньшего диаметра происходит забор воздуха, который и охлаждают в батарее.

.

Для охлаждения ъоздуха на спаи холодного 2 и горячего 1 контуров , включая и выключая переключатель режимов 3 подают напряжение и батарея начинает работать.

В систему из окружающей среды всасывают воздух штатной системой вентиляции.

Подсоединение дополнительного источника теплоносителя (воздуха), например, вентилятора 16, необходимо для более эффективного сброса тепла с горячих спаев 1.

Сброс тепла осуществляют на кольцеобразных пластинах 7, которые продувают воздухом от вентилятора 16, распределенного на равные потоки устройством дифлекции.

Далее воздух через отверстия 13 в трубе 4 большего диаметра отводят из термоэлектрической батареи в окружающую среду.

Для подогрева воздуха осуществляют те же операции ,что и для охлаждения воздуха , предварительно переключив переключатель режимов 3 на дрзтую полярность.

Предлагаемая полезная модель была опробованы и получены следующие результаты: Потребляемая мощность 900вт Хладопроизводительность 800-820 вт

Разница температур на входе и выходе канала охлаждения воздуха 10-12 град С

Расход воздуха через канал сброса излишков тепла 1000 м/час Расход воздуха через канал охлаждения 100-200 м/час

Claims (4)

1. Термоэлектрическая батарея, включающая основание, последовательно размещенные на нем вдоль ее продольной оси батареи модули термоэлементов, каждый из которых содержит полупроводниковые ветви с горячими и холодными спаями, теплообменники с патрубками отвода и подвода теплоносителя, причем один из теплообменников выполнен в виде радиатора, и переключатель полярности, отличающаяся тем, что теплообменники выполнены в виде соосно размещенных одна в другой труб и в качестве основания используют трубу меньшего диаметра, на внутренней поверхности которой расположены дополнительно установленные вдоль оси разновысокие теплообменные пластины и холодные спаи полупроводниковых ветвей, а на ее наружной поверхности установлены в пространстве между трубами вдоль оси батареи кольцеобразные пластины радиатора и устройство дифлекции теплоносителя, которым снабжена батарея.

2. Термоэлектрическая батарея по п.1, отличающаяся тем, что устройство дифлекции выполнено в виде диаметрально расположенных верхней и нижней частей, причем высота нижней больше высоты кольцеобразных пластин радиатора.

3. Термоэлектрическая батарея по п.2, отличающаяся тем, что верхняя и нижняя части устройства дифлекции выполнены в виде гребенки, зубья которой расположены между кольцеобразными пластинами.

4. Термоэлектрическая батарея по п.1, отличающаяся тем, что патрубки отвода и подвода теплоносителя трубы большего диаметра выполнены в виде диаметрально расположенных отверстий.