Устройство для термоэлектрическогоохлаждения

 

Союз Соаетскик

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.10.79 (21) 2835185/23-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

F 25 В 21/02

Государственный комитет

СССР ао делам нзобретеннй н открытий

Опубликовано 07.07.81. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 17.07.81 (53) УДК 537.32 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Джунь, В. В. Толстых, В. А. Яшин и И. П. Резйичейко"

I

Днепропетровский инженерно-строительный . институт -(71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

ОХЛАЖДЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам для термоэлектрического охлаждения и может быть использовано в холодильной технике в качестве как кондиционеров воздуха, так и генераторов холода, используемых в быту, в кабинах строительных машин и механизмов и пультах управления металлургических станков.

Известны способы получения холода с помощью термоэлектрического охлаждения при циркуляции хладоносителя по замкнутому контуру с отводом тепла на холодных спаях, подводом тепла к хладоносителю на горячих спаях и охлаждением хладоносителя путем эжекции окружающего воздуха отработанным газом при его выделении из хладоносителя, реализованный в установке содержащей баллон сжатого воздуха, эжектор, теплообменник, полупроводниковую батарею с холодными спаями, примыкаю щими к спускной ветви, присоединенной к зарубашечному пространству холодильной камеры, присоединенному также и к подъем- р ной ветви, примыкающей к горячим спаям батареи и присоединенной к разделительному сосуду, подключенному к эжектору с образованием замкнутого циркуляционного контура (1}.

Известны устройства для термоэлектрического охлаждения, содержащие термобатарею с горячими спаями, примыкающими к подъемной линии ветки замкнутого контура циркуляции хладоносителя, опуская ветвь которого присоединена к резервуару, разделенному перегородкой на верхней и нижней отсеки, и отделитель жидкости (2).

Известным установке и устройству для термоэлектрического охлаждения присущи, недостатки, заключающиеся, несмотря на интенсификацию теплообмена в них и их экономичность, в том, что они неудобны при эксплуатации их в кондиционирующих устройствах.

Ввиду сравнительно невысокой термодинамической эффективности полупроводникового вещества термобатарей, охлаждение горячих спаев и вышеуказанных устройств ведется принудительно с помощью воздуха или воды (проточной или рециркуляционной). Использование для отвода тепла жидкостной системы создает неудобства при эксплуатации кондиционирующих

844950 устройств, особенно на транспортных средствах, где необходимо иметь насос, вентилятор, водовоздушный теплообменник и т.п. .

Это ведет к удорожанию конструкции и ненадежной работе всего устройства в условиях тряски и вибраций.

К тому же в известных устройствах отвод тепла от горячих спаев недостаточно эффективен, что приводит к снижению холодильного коэффициента до 0,4 — 0,5 вследствие термосифонной циркуляции хладоно,сителя.

Цель изобретения — устранение недостатков, присущих известным устройствам и регулирование отвода тепла от горячих спаев.

Цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит регулятор уровня жидкости, установленный над перегородкой в верхнем отсеке, и вакуум-насос, подключенный к данному отсеку через отделитель жидкости, размещенной за пределами резервуара.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит термобата рею 1, с холодными спаями 2, обращенными в охлаждаемый объем 3 и снабженными ребрами

4 и горячими спаями 5, подъемную линию 6, опускную ветвь 7, резервуар 8, перегородку

9, отсеки 10 и 11, отделитель 12 жидкости, регулятор 13 уровня жидкости, вакуум-насос 14, теплоизоляционную перегородку 15, наружную стенку спускной ветви, снабженную ребрами 16.

Устройство работает следующим образом.

Работа устройства. возможна при поддержании необходимого уровня жидкости в резервуаре 8, включенном вакуум-насосе 14 и наличии тепла в цепи термобатареи 1.

В результате разрежения, создаваемого вакуум-насосом 14, во внутренней полости канала подъемной линии 6, на нагретых горячими спаями 5 термобатарей 1 поверхностях происходит кипение жидкости с образованием облегчающих под чу пузырьков нагретой парожидкостной смеси в резервуаре

8, откуда хладоноситель поступает в опускную ветвь 7, где часть тепла отводится в окружающую среду. Интенсификация данного процесса обеспечивается ребрами 16.

Поступающий в отсек 11 резервуара 8 пар проходит через отделитель 12, конденсируется в нем, а часть его выбрасывается с помощью вакуум-насоса, 14 в атмосферу. Сконденсированный в отделителе пар в виде жидкости вновь подается в резервуар 8. Таким образом, в подъемной линии 6 тепло горячих спаев термобатареи 1 отводится с помощью конвективного теплообмена и кипения движущейся по подъемной линии 6 парожидкостной смеси, а в опускной ветви 7 отвод тепла осуществляется естественный конвекцией и излучением.

Создание вакуума в резервуаре 8 обеспечивает низкотемпературное кипение жидкости в зоне теплового контакта горячих спаев термобатарей с подъемной линией 6 ее циркуляцию по замкнутому контуру термосифона. Это обеспечивает эффективный- съем тепла с термобатареи, что повышает эффективность работы устройства, холодопроизводительность при снижении расхода полупроводникового вещества и потребляемой электроэнергии.

Кроме того, в предлагаемом устройстве осуществляется авторегулирование его работы, которое заключается в перераспределении баланса теплопередачи горячих спаев термобатарей кипением жидкости в подъемной линии 6 и конвективно-радиационного теплообмена в канале опускной ветви 7 с окружающей средой. Это происходит при снижении величины тока через термобатареи и параметров окружающей среды.

Предлагаемое устройство позволяет повысить в 25 — 30 раз по сравнению с известными коэффициент теплоотдачи горячих спаев термобатареи, а следовательно повысить холодильный коэффициент до 1,5 в отличие от 0,4 — 0,5 и снизить температуру хозо лодных спаев до -12 -15 С.

Формула изобретения

Устройство для термоэлектрического охлаждения, содержащее термобатарею с горячими спаями, примыкающими к подъемной линиии ветви замкнутого контура циркуляции хладоносителя, опускная ветвь которого присоединена к резервуару, разделен4О ному перегородкой на верхний и нижний отсеки, и отделить жидкости, отличающееся тем, что, с целью регулирования отвода тепла от горячих спаев, устройство дополнительно содержит регулятор уровня жидкости, установленный над перегородкой в верхнем

4s отсеке, и вакуум-насос, подключенный к данному отсеку через отделитель жидкости, размещенный за пределами резервуара. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 282351, кл. F 25 В 21/02, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 5524?9, кл. F 25 В 21/02, 1975.

844950

Составитель Т. Юдина

Редактор Глазкова Техред А. Бойкас Корректор Л. Иван

Заказ 4305/9 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4