SU1712745A1

SU1712745A1 - Thermoelectric cooler

Info

Publication number: SU1712745A1
Application number: SU904777431A
Authority: SU
Inventors: Игорь Викторович Кучер; Евгений Иванович Зорин; Владимир Леонтьевич Тюрин; Николай Данилович Краснов; Галина Евгеньевна Цимаркина
Priority date: 1990-01-02
Filing date: 1990-01-02
Publication date: 1992-02-15

Abstract

Изобретение относитс к холодильной технике, а именно к малогабаритным термоэлектрическим охладител м. Цель изобретени - повышение экономичности путемснижени теплопритока и потерь охлаждающей жидкости. Дл этого в корпусе 1 уста- новлен герметичный сборник 2, разделенный перегородкой 3 на верхний 4 и нижний 5 отсеки. На внешней стороне боковых стенок холодными спа ми установлены термобатареи 6. На гор чих спа х термобатарей 6 закреплены радиаторы 7 с ребрами 8. Внешние стенки сборника 2 и внутренние стенки ко'рпуса 1 образуют зазор 9. В нижнем отсеке 5 на крышке 13 закреплена ось 14 с шаровой опорой 15 и вращающимс рабочим элементом 16, на нижней поверхности которого размещены посто нные магниты 17. В перегородке 3 выполнен спиральный канал 20, внешний конец которого через отверстие 21 соединен с верхним отсеком 4, а внутренний конец канала 20 соединен с центральной полостью 22 перегородки 3. С внешней стороны крышки 13 соосно с рабочим колесом 16 установлен вентил тор 10 с крыльчаткой - 25,' на которой установлены посто нные магниты 26. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.(Лс/ 12ito^7::'i-fi!»^|СЛ!>&2327 1025 гбThe invention relates to refrigeration engineering, in particular to small-size thermoelectric coolers. The purpose of the invention is to increase efficiency by reducing heat gain and loss of coolant. For this purpose, a hermetic collector 2, divided by a partition 3 into the upper 4 and lower 5 compartments, is installed in the housing 1. Thermocouples 6 are mounted on the outer side of the side walls with cold spas 6. Radiators 7 with fins 8 are fixed to the hot springs of the thermopile 6. 14 with a ball bearing 15 and a rotating working element 16, on the lower surface of which permanent magnets 17 are placed. 22 partitions the cavity 3. On the outer side of the cover 13 coaxially with the impeller fan 16 is mounted to the impeller 10 - 25, 'on which the permanent magnets 2 26. ZP f-ly, 1 ill. (Ls / 12ito ^ 7 :: 'i-fi! ”^ | SL! > & 2327 1025 GB

Description

Изобретение относитс к холодильной технике, а именно к малогабаритным термоэлектрическим охладител м.The invention relates to refrigeration engineering, namely to small-sized thermoelectric coolers.

Известны холодильники, содержащие компрессионную холодильную машину, испаритель , насос и конденсатор, соединенные контуром хладоносител с элементами автомати.зации.Known refrigerators containing compression refrigerating machine, evaporator, pump and condenser connected by a coolant circuit with elements of automation.

Недостатками этих холодильников вл ютс большие габариты и энергопотребление .The disadvantages of these refrigerators are their large size and power consumption.

Известен также малогабаритный холодильник , содержащий термобатареи, установленные холодными спа ми на внешней стороне теплопроводной стенки, и вентил тор , предназначенный дл охлаждени оребренной поверхности пластины, прижатой к гор чим спа м термобатарей.A compact refrigerator containing thermopiles mounted by cold joints on the outside of the heat conducting wall and a fan designed to cool the finned surface of the plate pressed against the hot thermopile batteries is also known.

Недостатком этого холодильника вл етс низка эффективность охлаждени , осуществл ема воздухом.The disadvantage of this refrigerator is the low cooling efficiency achieved by air.

Наиболее близким по технической сущности вл етс термоэлектрический холодильник , содержащий корпус со сборником охлаждающей жидкости, термобатареи, центробежный насос с рабочим элементом, расположенным соосно с вентил тором и установленным с возможностью вращени в сборнике охлаждающей жидкости.The closest in technical essence is a thermoelectric cooler, comprising a housing with a coolant collector, thermopile, a centrifugal pump with a working element located coaxially with the fan and mounted rotatably in the coolant collector.

Однако поток воздуха, создаваемый вентил тором, вызываетс приток тепла в сборник охлаждающей жидкости и, кроме того, имеютс потери охлаждающей жидкости.However, the air flow generated by the fan causes heat to flow into the coolant collector and, in addition, there is a loss of coolant.

Цель изобретени - повышение экономичности путем снижени теплопритока и , потерь охлаждающей жидкости.The purpose of the invention is to increase efficiency by reducing heat gain and loss of coolant.

Это достигаетс тем, что-в термоэлектрическом холодильнике. Содержащем корпус со сборником охлаждающей жидкости, термобатареи, центробежный насосе рабочим элементом, расположенным соосно вентил тору в сборнике охлаждающей жИдкости , дополнительно размещены по меньшей мере две пары посто нных магнитов. При этом одна пара размещена на поверхности рабочего элемента, обращенной к крыльчатке вентил тора, на которой закреплена друга пара магнитов, сборник выполнен герметичным и разделен на верхНИИ и нижний отсеки перегородкой, имеющей по меньшей мере один канал, соедин ющий эти отсеки, а внешн стенка сборника и внутренн стенка корпуса образуют кольцевой зазор. Канал выполнен в форме спирали, внешний конец которой сообщен с верхим отсеком, а внутренний конец сообщщен с нижним отсеком сборника охлаждающей жидкости. Термобатаре снабжена радиаторами , размещенными в кольцевом зазоре.This is achieved by the fact that in a thermoelectric refrigerator. An enclosure with a coolant collector, a thermopile, a centrifugal pump, and a working element located coaxially with the fan in the coolant collector are additionally accommodated at least two pairs of permanent magnets. At the same time, one pair is placed on the surface of the working element facing the impeller of the fan, on which another pair of magnets is fixed, the collection is sealed and divided into the upper LIH and lower compartments by a partition that has at least one channel connecting these compartments, and the outer wall the collector and the inner wall of the housing form an annular gap. The channel is made in the form of a spiral, the outer end of which communicates with the upper compartment, and the inner end communicates with the lower compartment of the coolant collector. The thermopile is equipped with radiators placed in an annular gap.

На чертеже изображен предлагаемый термоэлектрический холодильник.The drawing shows the proposed thermoelectric refrigerator.

Холодильник состоит из корпуса 1, внутри которого с зазором установлен герметичный сборник 2, выполненный из теплопроводного:материала и разделенный в средней части перегородкой 3 на верхний 4 и нижний 5 отсеки. С внещней стороны на боковых стенках сборника 2 установлены термобатареи 6, холодные спаи которых контактируют со стенками сборника 2, а на гор чих спа х термобатарей 6 закреплены радиаторы 7 с ребрами 8. Внешние стенки сборника 2 и внутренние стенки корпуса 1 образуют зазор 9 дл воздушного потока, создаваемого вентил тором 10. В верхнем отсеке 4 выше уровн охлаждающей жидкости 11 расположен штуцер 12. В нижнем отсеке 5 на крышке 13 закреплена ось 14 с шаровой опорой 15 дл установки с возможностью вращени рабочего элемента 16. На нижней поверхности рабочего элемента 16 вмонтированы посто нные магниты 17 с кольцевым магнитопроводом 18. В нижней части отсека 5 расположен штуцер 19. В перегородке 3 выполнен спиральный канал 20, внешний конец которого через отверстие 21 соединен с верхним отсеком 4, а внутренний конец спирального канала 20 соединен с центральной полостью 22 перегородки 3.The refrigerator consists of a housing 1, inside of which, with a gap, there is a sealed collector 2, made of heat-conducting material: and divided in the middle part by a partition 3 into the upper 4 and lower 5 compartments. On the outer side, thermopiles 6 are installed on the side walls of the collector 2, the cold junctions of which are in contact with the walls of the collector 2, and on the hot junctions of the thermopile 6 radiators 7 are fixed with the fins 8. The outer walls of the collector 2 and the inner walls of the housing 1 form a gap 9 for air the flow generated by the fan 10. In the upper compartment 4 above the level of the coolant 11 is located fitting 12. In the lower compartment 5 on the lid 13 is fixed an axis 14 with a ball bearing 15 for installation with the possibility of rotation of the working element 16. On the bottom surface the working element 16 is mounted permanent magnets 17 with an annular magnetic circuit 18. A fitting 19 is located in the lower part of the compartment 5. The partition 3 has a spiral channel 20, the outer end of which through the opening 21 is connected to the upper compartment 4, central cavity 22 partitions 3.

Снизу спиральный канал 20 с помощью стопорного кольца 23 закрыт кольцевым диском 24. С внешней стороны крышки 13 соосно с рабочим элементом 16 установлен вентил тор 10 с крыльчаткой 25, на которой установлены посто нные магниты 26 с магнитопроводом 27. Наружные поверхности сборника 2 покрыты теплоизол цией 28.From below, the spiral channel 20 is closed by an annular disk 24 by means of a locking ring 23. On the outer side of the cover 13, a fan 10 is installed coaxially with the working element 16 with an impeller 25 on which permanent magnets 26 are installed with a magnetic core 27. The outer surfaces of the collector 2 are thermally insulated 28

Холодильник работает следующим образом .The refrigerator works as follows.

Claims

When the fan 10 is turned on, the impeller 25 in the gap 9 creates an air flow, and the rotating magnets 26, interacting with the magnets 17, cause the working element 16 to rotate, which, according to the principle of a centrifugal pump, forces the cooling fluid 11 from the compartment 5 through the fitting 19 to the cooled object via a connecting line (not shown) and it is discharged through the nozzle 12 into the collector 2. The cooling fluid 11 from the upper compartment 4 through the opening 21 and the spiral channel 20 enters the central cavity 22 of the partition 3, from where the working element 16 is continuous injected into the trunk. At the same time, a power supply is supplied to the thermopile m 6 and the walls of the collector 2 and the partition 3 are cooled. As a result, the temperature of the coolant 11, which continuously flows through the spiral channel 20, decreases. Radiators 7 are continuously cooled by air flow, creating in the thermocouple x 6 the necessary temperature gradient between hot and cold joints. Claim 1. Thermoelectric cooler, comprising a housing with a coolant collector, thermopile, centrifugal pump with a working element located coaxially with the fan in the coolant collector, characterized in that, in order to increase efficiency by reducing heat gain and loss of coolant, the cooler additionally contains at least two pairs of permanent magnets, with one pair placed on the surface of the working element facing the impeller of the fan, on which another pair of magnets is fastened, the collector is sealed and divided into an upper and lower compartments by a partition having at least one channel connecting these compartments, and the outer wall of the collector and the inner wall of the case form an annular gap.

2. The refrigerator according to Claim 1, in connection with the fact that the channel is made in the form of a spiral, the outer end of which is connected to the upper compartment, and the inner end is connected to the lower compartment of the coolant collector.

3. Refrigerator according to claim 1, characterized in that the thermopile is equipped with radiators placed in an annular gap.