SU552479A1 - Устройство дл термоэлектрического охлаждени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  термоэлектрического охлаждени , преимущественно к автомобильным портативным термоэлектрическим холодильникам.

Известны устройства дл  термоэлектричеСКОРО охлаждени , содержащие термобатарею с гор чими спа ми, примыкающими к подъемной ветви замкнутого контура циркул ции хладоносител  с опускной ветвью, обдуваемой с помощью вентил тора.

В цепи питани  двигател  вентил тора установлены один или несколько резисторов, определ ющих скоростной режим работы вентил тора . Изменение сопротивлени  цепи питани  двигател  позвол ет не только регулировать количество воздуха, подаваемого на радиатор , ио и соответственно измен ть общее энергопотребление термоэлектрического холодильника , что особенно существенно дл  автомобильных холодильников, возможности питани  которых на сто нке от автомобильного аккумул тора ограничены. Наиболее широкий диапазон регулировани  уровн  энергопотреблени  достигаетс  при установке в цепи двух поочередно используемых резисторов, из которых первый включаегс  (в режиме движени  автомобил ) последовательно с электродвигателем , а второй (в режиме сто нки, т. е. при минимальном энергопотреблении холодильника ) - параллельно. Эти особенности известных холодильников позвол ют расширить область их использовани  на транспорте, причем применение жидкого теплоносител , не претерпевающего при работе фазовых превращений , существенно упрощает герметизацию контура и холодильник в целом.

Однако в таких холодильниках установка резисторов в цепи питани  приводит к неиспользуемым тепловыделени м, а безнасосна  циркул ци  жидкости в контуре под действием гравитационного термосифона в реальной компактной конструкции осуществл етс  при весьма низких скорост х потока и соответственно низких коэффициентах теплоотдачи от спаев термобатареи.

Цель изобретени  - повышение экономичности устройства.

Цель достигаетс  тем, что контур в верхней части, в месте соединени  ветвей, выполнен в виде резервуара, разделенного пористой перегородкой на отсеки, один из которых заполнен газом и сообщен с подъемной ветвью при помощи уравнительной трубки, и в этом отсеке установлены резисторы, включенные в электрическую цепь управлени  двигателем вентил тора .

На чертеже представлено схематически описываемое устройство дл  термоэлектрического охлаждени , разрез.

Устройство содержит теплоизолированную

холодильную камеру 1, полупроводниковую термобатарею 2 с холодными спа ми 3 и гор чими спа ми 4, контур 5 циркул ции жидкости с радиатором 6 и обдувающим его вентил тором 7, систему электропитани  8 термобатареи 2 и вентил тора 7 посто нным током, содержащую клеммы 9, двухпозиционный переключатель 10, резистор 11; включаемый в режиме движени  автомобил , резистор 12, включаемый при минимальном энергопотреблении холодильника - на сто нке, резервуар 13, разделенный пористой перегородкой 14, например из пеностекла или керамики, на два отсека 15 и 16. Отсек 15 сообщен с верхней частью контура 5, а отсек 16 каналом 17 - с нижней частью контура 5. Резисторы И и 12 размещены в отсеке 16. Контур 5 до уровн , превыщающего уровень гор чих спаев 4, заполнен жидкостью, например водой, а отсеки 15, 16 и канал 17 - газом, например воздухом .

Работа устройства осуществл етс  следующим образом.

При подаче посто нного тока к клеммам 9 и правом положении переключател  ГО, режим движени , контакт а св зан с переключателем ) резистор 11 и электродвигатель вентил тора 7 оказываютс  замкнутыми по току последовательно, а эта группа по отнощению к термобатарее 2 - параллельно. Тепло, отводимое из холодильной камеры 1 холодными спа ми 3, трансформируетс  на более высокий температурный уровень термобатареей 2 и рассеиваетс  гор чими спа ми 4 в жидкость , заполн ющую контур 5. Тепло, выдел ющеес  на резисторе 11, нагревает верхнюю поверхность пористой перегородки 14; возникающа  при этом разность температур ее верхней и нижней поверхностей приводит к возникновению термодиффузии, при которой воздух из относительно холодного отсека 15 перемещаетс  сквозь перегородку 14 в более гор чий отсек 16. При размерах пор в перегородке менее 20 мкм перепад давлений воздуха между отсеками 16 и 15 может составл ть сотни миллиметров вод ного столба. Воздух из отсека 16 по каналу 17 нагнетаетс  в подъемную ветвь контура 5. Воздухожидкостна  смесь в подъемной ветви омывает гор чие спаи 4 и отводит от них тепло при высокой интенсивности теплоотдачи. В верхней части контура 5 воздух отдел етс  от жидкости и уходит в отсек 15, а жидкость направл етс  на охлаждение в радиатор 6, обдуваемый вентил тором 7.

При сто нке автомобил  в режиме минимального энергопотреблени  вентил тор 7 работает при пониженных оборотах, а термобатаре  - при уменьщенном рабочем токе. Это

достигаетс  установкой переключател  10 в левое положение (контакты бив св заны с переключателем), обеспечивающее параллельное соединение по току двигател  вентил тора 7 с резистором 12 и последовательное соединение этой группы с термобатареей 2. В этом режиме работает резистор 12, а резистор И отключен; таким образом, в режиме сто нки обогрев перегородки 14 осуществл етс  ре0 зистором 12, а в режиме движени  - резистором 11.

В предложенном холодильнике интенсификаци  теплоотдачи на спа х 4 достигнута путем организации эрлифтной циркул ции жид5 кости в контуре 5 без усложнени  конструкции

и без дополнительных энергозатрат, лишь за

счет утилизации дл  этой цели части тепла,

рассеиваемого на резисторах И или 12.

Основные характеристики термоэлектриче0 ского холодильника, система электропитани  у которого выполнена двухрежимной:

Режим Режим движени  сто нки Рабочий ток термоба- 2,541,22

тареи, А Сопротивление рези- 5,011,0

стора 11 или 12, Ом Тепловыделение на ре- 3,742,8

зисторе 11 или 12, Вт Электрическа  мощ- 7,064,38

ность электровентил тора , Вт Общее энергопотреб- 41,314,6

ление холодильника,

Вт

Тепловыделени  на резисторах 11 и 12 и следовательно услови  обогрева перегородки 14 практически не завис т от -режима работы холодильника, поэтому интенсивность циркул ции -и теплообмена в контуре 5 остаетс  высокой в обоих режимах работы.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   5 Устройство дл  термоэлектрического охлаждени , содержащее термобатарею с гор чими спа ми, примыкающими к подъемной ветви замкнутого контура циркул ции хладоносител  с опускной ветвью, обдуваемой с помощью

   0 вентил тора, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  его экономичности, контур в верхней части, в месте соединени  ветвей, выполнен в виде резервуара, разделенного пористой перегородкой на отсеки, один из которых заполнен газом и сообщен с подъемной ветвью при помощи уравнительной трубки, и в этом отсеке установлены резисторы, включенные в электрическую цепь управлени  двигателем вентил тора.