RU5015U1 - Термоэлектрическое устройство для охлаждения, нагрева и стабилизации температуры продуктов питания - Google Patents

Abstract

1. Термоэлектрическое устройство для охлаждения продуктов питания на автомобилях, содержащее емкость для охлаждения - нагрева, термоэлектрические элементы, датчик температуры, радиатор, вентилятор, блок питания, систему охлаждения двигателя и выхлопную трубу, отличающееся тем, что на выхлопной трубе двигателя установлен термоэлектрический генератор, горячие спаи которого связаны с выхлопными газами двигателя, а холодные спаи подключены к системе охлаждения и электрически связаны с блоком питания термоэлектрического устройства.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит блок задания режима и регулятор, связанный с датчиком температуры и блоком реверса полярности напряжения питания, установленным между блоком питания и термоэлектрическими элементами.

Description

Термоэлектрическое уотройотво для охлаждения,нагрева и отабилизации температуры продуктов питан1ш.

Устройство относится к области холодильной техники и может

быть использовано для охлаждения и подогрева продуктов питания, например,на автомобилях,

Известен термоэлектр10еский холодгиьник А.С.М290042/опубл. 15.02.87.Бюл.)В/,Р25В21/02.Холодильник содержит, ветви с дырочной

и электронной проводивостшли,коммутационные пластины холодных и горячих спаев.Решётка из теплопроводных стержней размещена в месте максш/1ума температуры ветвей/Геплопроводные решётки покрыты высокопроводной смазкой.При вк,шочении холодильника холодные спаи

поглощают тепло,а горячие спаи выделяют тепло,которое отводится от них с помощью радиатора.Решётка также отводит тепло к радиатору и тем самым уменьшает количество тепла, притекащего к холодным спаям за счёт теплопроводности.

Прототипом заявляемого решения выбран малогабаритный холодильник для автомобиля /Япония.. Термоэлектрические охлаждающие приборы за рз бежом.М,,47с/.Зтот прибор можно устанавливать

под приборным щитком автомоби тш.Для отвода тепла от горячих спаев комглутационных пластин используется вентилятор. Пан ель состоит из

двух батарей по 80 элементов.Размерй- ве3 щ@ш1 |: 1а ё чсоставляют 326мм:-:х 132 мм х 96 мм, вес аппарата 7 кг.питается от аккумуляторов 12 В, рабочий ток 6 А.Такш образом холодильник имеет небольшие размеры.-

Недостатком данных холодильников является потребление электроэнергии, которое отрицательно скажется на эксплуатации автомобиля

- т -

pJiS/ sy/os,

.

Vi г.

o

потребность поддержаниянекоторых продуктов питания в горячем соотоянии.Кроме того некоторые продукты,медицинсрже препараты,а также кровь для переливания при перевозке: требуют поддержания заданной

0.0

температуры,например I С,О С и т.п.,т.е.требуют отабилизации температуры.

Целью данного устройства является повышение эффективности работы и использование его в режимах охлаждение-нагрев-стабилизация. Указанная цель достигается: тем,что данное устройство,содержащее ёмкость для охлаждения продуктов питания,термоэлектрические элементы, датчик температуры,радиатор и вентилятор - снабжено дополнительным источником питания в виде тepvioэлектрического генератора, установленного на выхлопной трубе двигателя автомобиля,горячие спаи которого связаны с выхлопншж газами двигателя,а холодные спаи подключены к его системе охлаждения и электрически соединены с блоком питания термоэлектрического устройства,Устройство также снабжено блоком задания режима и регулятором, связанным с датчиком теглпературы и блоком реверса полярности напр.таения питания,установленным между блоком питания и терлоэлементакш устройства.

На фигЛ представлена блок-схема терлоэлектрического устройства Kjm охлаждешш, наг рева и отабилжзацш температуры продуктов питания. Ус тройство содержит ёмкость I /Kaiviepy/, термоэлектрические элементы Н,радиатор 3,вентилятор 4,датчик теьшературы 5,термоэлектрический генератор 6,выхлопную трубу 7,двигатель внутреннего сгорания 8,канал 9 системы охлаждения двигателя,каналы подвода

охлаждающей жидкости 10 к холодным спаям тер лоэлектрического генератора 6 и отвода II.Горячие спаи термогенератора 6 установлены на выхлопной трубе 7, Термогенератор б связан с каналом 18,

и логичесий элемент Ш1И 25,

Блок реверса полярности напряжения питанш 16 содедаит злек- г,г о 00 00 -п Устройство также содер)1ш:т блок штатронные кяючи 26,27,28,29,.0. jg,аккумулятор 17 и генератор18.

Радиатор 3 с вентилятором 4 служат для отвода тепла от горячих спаев тетмоэлектрически элементово

Блок задания 14 обеспечивает задатке одного из четырёх режжлов: выключено,нагрев,охлаждение,стабилизация,а тшхже формирует сигнал пропорциональный температуре задания.

Тер оэлектрическое устройство охлаждения,нагрева, стабилизации температуры для продуктов питания работает следующим образом.

В режиме Выключено на входы 3 и 4 регулятора 15 поступают логические сигналы низкого уровня,Это приводит к появлению сигналов низкого уровня на управлявших входах I электрошшх ключей 26,27,28, 29,ЗО.В результате на термоэлектрическое устройство и вентилятор 4 питание не поступает и они не работают.

При включении одного из регжимов нагрев,охлаждение,стабилизация устройство начинает работать,Если двигатель 8 автомобиля не работает,устройство питается от аккутлу ля торов 17,После защгска двигателя 8 начинает работать генератор 18 и при появлении нужного напряжения для питания данного устройства блок питания 13 переключается от аккумуляторов 17 на генератор 18.

Одновременно после двигателя В начинает работать термоэлектрический генератор 6.В термогенераторе 6 на горячих спаях поглащается тепло от выхлопных газов двигателя 8,а с холодной стороны отводится тепло,подведённое к горячей стороне охлаждающей жидкостью двигателя 8 по каналу 10 за вычетом электроэнергии,полученной на внешней нагрузке.На внешней нагрузке термоэлектрический генератор создаёт напряжение,равное терло-ЭоД.с за вычетом паденж напряжения и внутреннего сопротивления,Полученная электроэнергия жоступает по каналу 12 на блок питания 13 и при выработке терьюге 1ератором напряншния : рабочего напряжения данного устройства блок питания 13 переключает шатание от генератора 18 на термоэлектрический генератор 6, Режимы нагрев,охлаждение,стабилизация работают следующим образом,При этих режтлах сигнал с датчика температуры 5 сравнивается с сигналом задания в устройстве сравнения 19,с выхода которго сигнал рассогласования поступает на пороговый элемент 20. В режиме нагрев на вход 4 регулятора 15 из блока задания режима 14 поступает логический сигнал высокого уровня,а на вход 3логический сигнал низкого уровня. При превышении сигналом рассогласования верхнего порога срабатывания порогового элемента 20 на выходе 6 регулятора 15 появляется логический сигнал высокого уровня, ко торы поступает на управляющие входы I ключей 26 и 29,разрешающий подачу питающего напряжения на термоэлектрическое устройство 2 в такой полярности,когда холодные спаи выделяют тепло,тем самым нагревая Вмкость I.Одновременно формируется логический сигнал высокого уровня на выходе 7 регулятора 15,который включает ключ 30 и разрешает подачу питанил на вентилятор 4, Если уровень сигнала рассогласования меньше порога срабатывания, то на выходах 5,6,7 формируются сигналы низкого уровня,которые не разрешают -; подачу питания на вентилятор 4 и термоэлектрическое устройство 2. В режиме охлаждение на вход 3 регулятора 15 поступает логический сигнал низкого уровня,При превышении сигнала рассогласования нижнего порога срабатывания порогового элемента 20 на выходе 5 регулятора 15 появляется логический сигнал высокого уровня,который поступая на управлящие входы I ключей 27 и 28 разрешает подачу питающего напряжения на термоэлектрические элементы 2 в полярности, противоположной в режшле нагрев

и охла} д ;ают ёмкость I. Одновременно формируетоя логический сигнал на выходе 7 регулятора 15,обеспечивающий включение вентилятора 4, который через радиатор отводит тепло от горячих спаев термоэлектрических элементов 2.

Если сигнал рассогласования не превосходщт нижний порог сраба1 ываш1я порогового элемента 20, то подача питания на термоэлектрические элементы 2 и вентилятор 4 не происходг тт.

В режшле стабилизащФ на входы 3,4 регулятора 15 поступают логические сигналы высокого уровня,При превышении сигнала рассогласования верхнего порога срабатывания порогового элемента 20 работа устройства аналогична работе в режиме нагрев,а когда сигнал рассогласования превышает ни}1ший порог срабатывания - аналогична работе в режиме охлаедение.

Таким образом,данное термоэлектрическое устройство дая охлаждения и нагрева продуктов питания обладая такими свойствами как :

-влалые габариты и вес;

-отсутствие рабочих жидкостей и газов;

-отсутствие движущихся,а следовательно изнашиващихся частей и деталей;

-лёгкость перехода из режиьш охлаждение в режимы нагрев и стабилизация ;

-малая инерционность и в связи с этим быстрый выход на заданный режим работы;

-возможность придания термоэлектрическому устройству удобную для данного объекта форму создания дополнительного источника энергии;

-возможность создания дополнительного источника электроэнергии путём утилизации отработанных газов двигателя

- 5 - Данное устройство может приборным щитком автомобиля носным. быть установлено в вещевом ящике,под и т.п. шш его можно выполнить переФорглула полезной модели

I Термоэлектрическое устройство душ охлаждения продуктов питания, на автомобилях содержащее ёмкость для охлаждения нагрева, термоэлектрические элементы,датчик температуры,радиатор,вентилятор, блок питания,систему охлаждения двигателя и выхлопную трубу,отжЕчающееся тем,что на выхлопной трубе двигателя установлен термоэлектрический генератор,горячие спаи которого связаны с выхлопными газами двигателя,а холодные спаи подключены к системе охлаждения и электрически связаны с блоком питания термоэлектрического устройства.

2,Термоэлектрическое устройство дяя охлавдения продуктов питания по п,1,отличающееся тем,что оно содержит блок задания режима и регулятор связанньш с датчиком температуры и блоком реверса полярноста: напряжения питашш,установленного между блоком питания и термоэлектрическими элементами.

Источники HHroopiv/iamfflE

1.Авторское свидетельство СССР 1$ 1290042, кл F 25 В 21/02.

2.Термоэлектрические охланаающие приборы за рубежом.М,1971,47 с.

3.Максшлов Ю«И, Новые источники и преобразователи электрической энергии на судах. - Л;Судостроение,1980.- 224 с.,ил.

4.Наер В.А.у арачук В.К, Теоретические основы термоэлектрического охлаждения,Одесса,0114,1982,120 с.,42 ил. Авторы: гтПГГВ.Н.Тшлофеев А.Н.Ильгачёв

Claims (2)

1. Термоэлектрическое устройство для охлаждения продуктов питания на автомобилях, содержащее емкость для охлаждения - нагрева, термоэлектрические элементы, датчик температуры, радиатор, вентилятор, блок питания, систему охлаждения двигателя и выхлопную трубу, отличающееся тем, что на выхлопной трубе двигателя установлен термоэлектрический генератор, горячие спаи которого связаны с выхлопными газами двигателя, а холодные спаи подключены к системе охлаждения и электрически связаны с блоком питания термоэлектрического устройства.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит блок задания режима и регулятор, связанный с датчиком температуры и блоком реверса полярности напряжения питания, установленным между блоком питания и термоэлектрическими элементами.