Термоэлектрический проницаемый модуль

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSU ÄÄ 1241038 511 4 F 25 В 21/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ пр

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3704530/23-06 (22) 22.02.84 (46) 30.06.86. Бюл. № 24 (71) Ленинградский государственный педагогический институт им. А. И. Герцена (72) Г. А. Иванов, В. С. Пономарев и П. К. Карелин (53) 621.56 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 258321, кл. F 25 В 21/02, 1959.

Авторское свидетельство СССР № 756149, кл. F 25 В 21/02, 1978. (54) (57) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОНИЦАЕМЫЙ МОДУЛЬ, содержащий термоизолированный герметичный кожух и размещенную в нем термоэлектрическую батарею с горячими и холодными спаями, имеющую сквозные каналы или проходы охлаждающей среды, и теплообменник для охлаждаемой среды, установленный в тепловом контакте с холодными спаями батареи, отлачаюи1ийся тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности и эксплуатационной надежности, термоэлектрическая батарея состоит из монолитных термоэлементов, электрически соединенных между собой последовательно и установленных napaëлельно друг другу с зазором, образующим сквозные каналы для прохода охлаждающей среды, в которых установлены упругие гофрированные прокладки из оксидированного металла, а теплообменник выполнен в виде трубчатого змеевика, имеющего тепловой контакт с холодными спаями каждый своим витком.

1241038 os гдцг. 3

Сос),! ни ге.! и В. „ !об))отвориев

Редактор K. Боло)ау к !охре ..: 1)ере. Корректор U..!÷ãîâàkk

Заказ 3477,34 Тираж 1нч 11U3lI kkC kkk) ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж---35, РауkilcK2)k наб., д. 415

Филиал ППГ1 «Пате)гг>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к термоэлектрическим охлаждающим устройствам.

Цель изобретения — повышение термодинамической эффективности и эксплуатационной надежности.

На фиг.1 представлен термоэлектрический проницаемый модуль, общий вид; на фиг.2 — термоэлемент; на фиг.3 — электрическая схема включения термоэлементов.

Термоэлектрический проницаемый модуль содержит батарею 1 термоэлементов с холодными спаями 2 и горячими спаями 3. На холодных спаях 2 через керамические теплопереходы 4 установлен змеевик 5. В зазоре между ветвями каждого термоэлемента расположена гофрированная прокладка 6 из оксидированного металла. Батарея помещена в кожух ? с перегородкой и теплоизолятором.

Устройство работает следующим образом.

Криоагент прямого потока высокого дав- 2ю ления (j«p подается от источника пневмопитания через змеевик 5 к дроссельному микроохладителю. Хороший тепловой контакт змеевика 5 через теплопереходы 4 с холодными спаями модуля, охлаждаемыми за счет эффекта Пельтье, обеспечивает охлаждение криоагента прямого потока, поступающего в дроссельный микроохладитель.

В дроссельном микроохладителе криоагент расширяется в процессе дросселирования и охлаждается до криогенных температур.

Расширенный газ низкого давления частичзю но нагревается в дроссельном охладителе за счет теплообмена с прямым потоком и направляется обратным потоком G ги из дроссельного микроохладителя в проницаемый термоэлектрический модуль, где продувается в направлении от холодных спаев 2 к горячим спаям 3 по каналам, образованным гофрированными прокладками 6 и боковой поверхностью ветвей термоэлементов. Поскольку начальная температура криоагента в обратном потоке ниже температуры холодной части модуля (за счет недорекуперации холода обратного потока в дроссельном микроохладителе), криоагент в процессе теплообмена с боковой поверхностью термоэлементов модуля, усиленного турбулизацией потока газа, с помощью гофрированных оксидированных металлических прокладок 6 охлаждается. 3а счет гофрирования прокладок 6 возрастает также поверхность теплообмена с обратным потоком, содействуя этому охлаждению.

Рост эффективной площади теплообмена и коэффициент теплоотдачи газа из-за турбулизации приводит к росту КПД теплообмена проницаемого модуля, который выполняет фактически роль термически активного теплообменника — рекуператора.

Газ обратного потока криоагента отводит джоулевую теплоту и теплоту, поступающу)о за счет перепада температур между спаями 2 и 3, и увеличивает тем самым холодопроизводительность термоэлементов на величину этих теплот. Дополнительный холод Пельтье, полученный за счет компенсации недокуперационных потерь в объеме термоэлементов указанным способом, используется для отвода теплоты от криоагента прямого потока и содействует его более глубокому охлаждению.