Способ термоэлектрического охлаждения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, п 545836

Союз Советских

Социалистических

Республик

1 г

1

М (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.05.74 (21) 2026753, 06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритег

Опубликовано 05.02.77. Бюллетень ¹ 5

Дата опубликования описания 28.02.77 (51) М. Кл. F 25В 21/02

Н 011 35/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 537.32(088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Городыский, Н. С. Кирпач, Г. К. Котырло, Е. В. Кузьминский, Е. Б. Кузякин и А. Н. Сапожников (71) Заявитель

Институт технической теплофизики АН Украинской ССР (54) СПОСОБ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

Изобретение относится к способам охлаждения различных объектов с помощью термоэлектрического эффекта и может быть ис11OJIb3OB31IO l(3K В холодильной Te, (HHI(e, TBK H в других отраслях промышленности.

Известны способы термоэлектрического нестационарного охлаждения, по которым импульсы электрического тока пропускают через термоэлемент, состоящий из твердых полупроводниковых ветвей (1). Однако после прохождения импульса тока через термоэлемент большая часть объема последнего оказывается нагретой до относительно высокой температуры, вследствие выделения джоулева тепла в ысм. Поэтому холодильники, реализующие такие способы, могут служить лишь для импульсного охлаждения объектов.

Цель изобретения — непрерывное охлан(дение объекта. Это достигается тем, что ток пропускают через жидкий термоэлемент, который непрерывно прокачивают по каналу с диэлектрическими, снабженными электродами стенками, разделенному продольной мембраной из диэлектрического материала с токопроводящей вставкой в области размещения электродов, и за зоной подвода тока разделяют продольными диэлектрическими перегородками на потоки с различным температурным уровнем, направляемые и объекту.

На чертеже пзобра;кена схема устройства (термоэлектрического холодильникa), по которому может быть реализован описываемый способ.

Холодильник содержит канал 1 с диэлектрическими стенками 2, разделенный диэлектрической мембраной 3 с токопроводящей вставкой 4 на часть (поток) 5, по которой протекает жидкость с отрицательным знаком термо-ЭДС, и часть (поток) б, по которой проте10 кает жидкость с положительным знаком термо-ЭДС.

В стенках канала установлены элсктроды элекTp0дbl 8, к к0TOphili приложено постоянное напряжение. За зоной

15 прохождения тока через канал в 0 IOI!x астях его установлены диэлектрические перегородI(II 9 1 3 РазДе:IeHiiiI TCP_#_I03лектРпческ<хй A(II;(кости на горячие потоки !0 и холодные потоки 11.

20 Способ термоэлектрическогO охлаждения осуществляют следующим образом.

Через одну из частей чанала 1, разделенного мембраной 3 на две части, пепрерыгно прокачиваеот жидкий термоэлектрпчесl(llй м3Tерп25 ал с отрицательным знаком термо-ЭДС (отрицательная ветвь 5 термоэлемепта), а через другую часть канала — жидкий термоэлектрический материал с положительным знаком термо-ЭДС (положительная ветвь 6 термоэле30 мента). К электродам 7 приложено постояп545834

Составитель P. Юдина

Редактор О. Филиппова Текред Л. Морозова

Корректор Н. Аук

Заказ 235716 Изд. № 397 Тираж 709 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ное напряжение. Вследствие того, что ток, протекающий через некоторый объем движущейся ветви термоэлемента, по мере приближения объема к электродам возрастает по экспоненциальному закону, а при достижении объемом перегородок 9 резко падает, через объемы положительной и отрицательной ветвей термоэлемента проходит импульс электрического тока, создавая разность температур в жидкости между мембраной 3 и периферией канала. 3а зоной прохождения электрического тока потоки 5 и 6 разделяются перегородкой 9 на холодные 11 и горячие 10, которые направляются соответственно на охлаждение объекта и в радиатор.

При осуществлении способа через перемещающиеся объемы жидкого термоэлектрического материала перед поступлением их в зону прохождения импульсов электрического тока пропускают электрический ток, величина которого соответствует режиму максимальной разности температур при стационарном охлаждении. Для этого служат дополнительные электроды 8.

Описываемый способ. охлаждения можно осуществить и на более простых конструкциях термоэлектрических холодильников, например в холодильнике, у которого только одна ветвь образована потоком жидкого термоэлектрического материала, а другая выполнена из твердого материала, обладающего термоэлектрическими свойствами. жидкий термоэлектрический материал можно перемещать механическим способом, т. е. при помощи насоса, возможно также н магнитогидродинамическое перемещение потока, для чего холодильник достаточно поместить в поле постоянного магнита.

10 Формула изобретения

Способ термоэлектрического охлаждения объекта путем импульсного пропускания электрического тока через термоэлемент, о т л иГ5 ч а ю шийся тем, что, с целью непрерывного охлаждения, ток пропускают через жидкий термоэлемент, который непрерывно прокачивают по каналу с диэлектрическими, снабженными электродами стенками, разделенному

23 продольной мембраной из диэлектрического материала с токопроводящей вставкой в области размещения электродов, и за зоной подвода тока разделяют продольными диэлектрическими перегородками на потоки с различным

25 температурным уровнем, направляемые к объекту.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

30 1. М(урнал Технической физики, т. 38, выпуск 3, 19б8, с. 418 — 424.