Термоэлектрический микрохолодильник
(i j! 659843*
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15,04.77 (21) 2476723/23-06 с присоединением заявки Хе (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04,79. Б|оллетень, и 16 (45) Дата опубликования описаш|я 30.04.79 (51) M Кл 2
F 25 В 21/02
Государственный комитет (53) УДК 621.565,83 (088,8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения В. Н. Козлюк, Г. К. Котырло, Ю. Н. Лобунец и А. H. Сапожников (71) Заявитель
Институт технической теплофизики Академии наук
Украинской ССР (54) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МИКРОХОЛОДИЛЪНИК
15
Изобретение относится к области холодильной техники, а точнее к термоэлектрическим микрохолодильникам.
Известны термические микрохолодильники, содержащие основные полупроводниковые элементы, на боковых поверхностях которых размещены холодные спаи дополнительных полупроводниковых элементов (1).
Недостатком известных микрохолодильников является их малая экономичность изза большого количества дорогостоящего полупроводникового материала, требуемого для изготовления дополнительных полупроводниковых элементов.
Данное изобретение направлено на устранение этого недостатка, Указанная цель достигается тем, чтодлина дополнительных полупроводниковых элементов выполнена переменной и увеличивается в направлении от горячего спая к холодному по формуле:
I т,. — т, (v) — . (т„— To)
I, где: 1(у) — длина дополнительного полупроводникового элемента, м;
Т„ — температура горячего спая дополнительного полупроводникового элемента, К;
Тп — температура боковой поверхности основного полупроводникового элемента, К; (у) — — текущая координата от горячего спая основного полупроводникового элемента, м.
j — плотность тока питания, А/м2; е — коэффициент термоЭДС дополнительного полупроводникового элемента, В/ К; л — средний коэффициент теплопроводности материала полупроводникового элемента, Вт/м К; а — коэффициент теплоотдачи от горячего спая дополнительного полупроводникового элемента к окружающей среде, Вт/м К;
Т0 — температура окружающей среды, K.
На чертеже схематично представлен описываемый мпкрохолодильник.
Он содержит основные полупроводнико25 вые элементы 1, с горячими спаями 2, дополнительные полупроводниковые элементы
3, с холоднымп спаями 4 и горячими спаями 5, тспловую изоляцию б. Работа микрохолоднльнпка г.роисходпт следующим обра30 зом. При включении основных полупровод659548
Составитель Р. Данилов
Редактор Л. Гольдина Техред А. Камышникова
Корректоры: Е. Осипова и Т. Добровольская
Изд. № 266
Заказ 559/16
Тираж 620
Подписное
Типография, пр. Сапунова, 2 пиковых элементов 1 в цепь постоянного тока температура холодных спаев понижается, а горячих спаев 2 повышается, при этом часть тепла стремится перетечь от спаев 2 к холодным спаям чем снижается холодопроводность микрохолодильника. Для локации теплоперетечек включаются в сеть установленные на боковых сторонах основных полупроводниковых элементов 1 дополнительные полупроводниковые элемен- 10 ты 3, холодные спаи 4 которых охлаждают боковые поверхности элементов 1. Отводимое тепло удаляется с горячих спаев 5 дополнительных элементов в окружающую среду. Экономическая эффективность мик- 15 рохолодильника выражается в том, что длина дополнительных элементов выполнена переменной и на их изготовление тратится меньше очень дорогого полупроводникового материала, чем в известных микрохоло- 20 дильниках.
Формула изобретения
Термоэлектрический микрохолодильник, содержащий основные полупроводниковые элементы, на боковых поверхностях которых размещены холодные спаи дополнительных полупроводниковых элементов, от- 30 личающийся тем, что, с целью повышения экономичности, длина дополнительных полупроводниковых элементов выполнена переменной и увеличивается в направленин от горячего спая к холодному по формуле:
Уг Уб (У)
1,=
/ е — Т„ (г о) !. A где 1(у) — длина дополнительного полупроводникового элемента, м;
Тг — температура горячего спая дополнительного полупроводникового элемента, К;
Тп — температура боковой поверхн оСТИ ОСНОВНОГО ПОЛУПРОВОДНИКОвого элемента, К; (y) — текущая координата от горя:его спая полупроводникового элемента, м;
j — ПЛОТНОСТЬ ТОКа Питяннг1, А/М
e — - коэффициент термоЭДС дополнительного полупроводниковогс элемента, В/ К;
); — средний коэффициент теплопроводности материала полупроводникового элемента, Вт/м К; сс — коэффициент теплопередачи от горячего спая дополнительного полупроводникового элемента к окружающей среде, Вт/м"К;
Т, — температура окружающей среды, К.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
¹ 13228, кл. Г 25 В 21/02, 1930.
