Термоэлектрический холодильник

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистическик

Республик

<«i 734481 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.01.76 (21) 2316564/28-13 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

F 25 D 9/00

Государственный комитет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.05.80 (53) УДК 621.531.(088.8) Г. Л. Серебряный, В. И. Пешель и Ю. Д. Николаев, 72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильного электрооборудования и автоприборов (71) Заявитель (54) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ХОЛОДИЛЬНИК

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к быстродействующим охлаждающим устройствам, работающим на термоэлектрических элементах.

Известен термоэлектрический холодильник, содержащий термобатарею с теплоизолированным корпусом, теплообменник для охлаждения горячих спаев термобатареи и вентилятор с воздуховодом (1).

Однако в этом холодильнике поток наружного воздуха, подаваемого вентилятором в теплообменник горячих спаев., имеет высокую температуру, особенно в жаркий период дня, из-за чего внутри холодильника обеспечивается недостаточно низкая температура и невысока эффективность охлаждения. Температуру внутри холодильника не удается снизить больше, чем на 25 С по сравнению с температурой окружающего воздуха, или же для повышения этого перепада температур приходится увеличивать толщину теплоизоляции (за счет снижения полезного объема холодильной камеры), повышать расход электроэнергии на питание термобатареи и увеличивать вес термоэлементов.

Целью изобретения является повышение холодопроизводительности холодильника при одновременном снижении расхода электроэнергии.

Для этого холодильник снабжен дополнительной камерой с теплоизоли рованным корпусом и системой теплоизолированных секционных заслонок, теплообменник для охлаждения горячих спаев термобатареи установлен внутри дополнительной камеры с обеспечением плотного прилегания к торцовой

10 стенке корпуса дополнительной камеры, при этом последняя имеет тепловой контакт с горячими спаями термобатареи, в двух боковых стенках корпуса и теплоизоляции дополнительной камеры выполнены каналы, один из которых связан с воздуховодом, а другой — с атмосферой, а заслонки смонтированы в каналах дополнительной камеры с возможностью перекрытия их сечений.

На чертеже изображен схематически термоэлектрический холодильник.

Холодильник содержит термобатарею 1, камеру 2 с теплоизолированным корпусом 3, теплообменник 4 для охлаждения горячих спаев термобатареи, вентилятор 5 с воздуховодом 6, дополнительную камеру 7 с тепло734481 изолированным корпусом 8 и системой горизонтальных теплоизолированных секционных заслонок 9. Теплообменник 4 для охлаждения горячих спаев термобатареи 1 установлен внутри дополнительной камеры 7 с обеспечением плотного прилегания к торцовой стенке корпуса дополнительной камеры 7, при этом последняя имеет тепловой контакт с горячими спаями термобатареи.

В двух боковых стенках корпуса и теплоизоляции дополнительной камеры 7 выполнены каналы 10, 11, один 10 из которых связан с воздуховодом 6, а другой 11 — с атмосферой, а заслонки 9 смонтированы в каналах дополнительной камеры 7 с возможностью перекрытия их сечений.

Работа термоэлектрического холодильника осуществляется следующим образом.

При движении автомобиля в наиболее прохладное время суток (утро, вечер, ночь) полярность электропитания термобатареи включается таким образом, что тепло откачивается из камеры 2 в поток воздуха, подаваемого в теплообменник 4. При этом система горизонтальных теплоизолированных секционных заслонок 9 находится в положении, показанном на чертеже, наружный воздух продувает теплообменник при помощи вентилятора 5. Дополнительная камера 7 загружена продуктами, которые необходимо охладить в наиболее жаркий период суток (день) .

В камере 2 помещен аккумулятор холода, представляющий собой вещество с заранее выбранной температурой затвердевания. Например, при включении холодильника при температуре окружающего воздуха +18 С в качестве аккумулятора холода может быть выбрана вода. В этом случае при обеспечении батареей перепада 25 С, в камере 2 установится температура - 7 С, что достаточно для замерзания воды.

Далее при наступлении жаркого периода суток появляется необходимость в быстром охлаждении напитков, например, при- о обретенных в пути. Для этого переключается полярность электропитания термобатареи 1, одновременно с этим система секционных заслонок 9 закрывает отверстия

10, 11, выключает вентилятор 5 и снимает теплоизоляцию с торцов ребер пластинчатого теплообменника 4. При этом тепло «перекачивается» из дополнительной камеры 7 через стенку 12 внутреннего корпуса и теплообменник 4 к охлаждаемым спаям термобатареи 1 и далее — в камеру 2, где по- gy глощается расплавляющимся аккумулятором холода (в данном случае — тепла).

В этом режиме на горячих спаях поддерживается весьма низкая температура близкая к температуре плавления. Это приводит к значительному повышению хладо- производительности батареи и значительно повышает скорость охлаждения продуктов.

При использовании в качестве аккумулятора тепла тающего льда и обеспечении батарей перепада 25 С в дополнительной камере 7 можно достичь температуры — 25 C. При этом в жаркий период суток при температуре воздуха в окрестности холодильной камеры +35 С получается соответственно перепад 60 С. Вентилятор 5 при этом не работает, что уменьшает энергопотребление холодильника.

При быстром охлаждении напитков до температуры их употребления и после их употребления дополнительная камера 7 эффективно работает до тех пор, пока аккумулятор тепла в камере 2 полностью не переходит в жидкое состояние. После этого снова переключается полярность электропитания термобатареи, камера 7 снова при помощи системы секционных заслонок изолируется от теплообменника и системы вентиляции и работает как обычный термостат, а камера 2 работает как генератор холода.

В этом случае переключение может соответствовать такому времени суток, что температура воздуха достаточно высока (например +30 С). При этом при использо-. вании воды в качестве генератора холода, лед может не образоваться. Однако для образования льда также необходимо предварительное охлаждение воды до 0 С, что обеспечивается работой термобатареи. При новом наступлении более прохладного времени суток (например, вечер) снова образуется лед. В то же время изоляция дополнительной камеры 7 может быть выполнена настолько эффективной, что температура в ней повысится незначительно, особенно если в камере сохранились охлажденные продукты, также являющиеся аккумулятором холода. В этом случае при повторном наступлении жаркого периода суток температура продуктов в камере 7 может быть достаточно низкой, что не потребует термоэлектрического охлаждения и соответственно затрат электроэнергии .

В этом случае термобатарея может продолжать работу на аккумуляцию холода в камере 2.

Все операции переключения с целью регулирования небходимых температурных режимов могут быть выполнены автоматически, при помощи привода переключателя полярности от датчика температурного режима в дополнительной камере 7.

Наличие в холодильнике дополнительной камеры, одна из стенок которой является основанием теплообменника, а две другие (противоположные одна другой) стенки снабжены каналами, соединяющими вторую камеру с атмосферой и воздуховодом вентилятора при помощи системы подвижных теплоизолированных заслонок, позволяет работать холодильнику в качестве аккумулятора холода в наиболее прохладное время суток, благодаря чему повышается энергетическая эффективность холодильника, что делает его перспективным для применения

734481

Формула изобретения

Составитель В. Головин

Редактор Е. Хорина Техред К. Шуфрич Корректор В. Синицкая

Заказ 2080/45 Тираж 575 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент> г. Ужгород, ул. Проектная, 4 на автотранспорте в условиях жаркого климата.

Термоэлектрический холодильник, содержащий термобатарею, камеру с теплоизолированным корпусом, теплообменник для охлаждения горячих спаев термобатареи и вентилятор с воздуховодом, отличающийся тем, что, с целью повышения холодопроизводительности холодильника при одновременном снижении расхода электроэнергии, он снабжен дополнительной камерой с теплоизолированным корпусом и системой теплоизолированных секционных заслонок, теплообменник для охлаждения горячих спаев термобатареи установлен внутри дополнительной камеры с обеспечением плотного прилегания к торцовой стенке корпуса дополнительной камеры, при этом последняя имеет тепловой контакт с горячими спаями термобатареи, в двух боковых стенках корпуса и теплоизоляции дополнительной камеры выполнены каналы, один из которых связан с воздуховодом, а другой — с атмосферой, а заслонки смонтированы в каналах дополнительной камеры с возможностью перекрытия их сечений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Николаев Ю. Д и др. Термоэлектрический холодильник для автомобиля скорой помощи. «Автотра кторное электрооборудование», № 4, 1969, с. 17 — 21 (прототип).