Термоэлектрический холодильник

Термоэлектрический холодильник

Реферат

 

В термоэлектрическом холодильнике термоэлектрический модуль выполнен в виде блока, состоящего из двух отдельных секций. Входы секций подключены к системе электрического питания, а выходы - к двухполюсному переключателю. Нормально замкнутые контакты переключателя подключены также к источнику питания, а нормально разомкнутые контакты соединены между собой. Переключатель может быть выполнен в виде реле, управляемого терморегулятором. Использование данного изобретения позволяет снижать потребление электрической энергии. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Данное изобретение относится к термоэлектрическим холодильникам (ТХ), которые эксплуатируются в основном в автомобильном транспорте.

Общим недостатком ТХ является низкий холодильный коэффициент и, соответственно, большой потребляемый ток (обычно от 3 до 5 А), вызывающий на стоянке автомобиля быстрый разряд аккумуляторной батареи, в связи с чем обычные ТХ не рекомендуется оставлять на стоянке включенными более 4 - 5 часов (С.Ф.Привалов. "Электробытовые устройства и приборы", гл.VIII, стр. 446, Лениздат, 1994 г.).

Уже известны ТХ, имеющие экономический режим работы, при котором для уменьшения потребляемого тока последовательно с термоэлектрическим модулем (ТЭМ) включается гасящее сопротивление (автомобильный холодильник ХАТЭ-12М, С.Ф.Привалов. "Электробытовые устройства и приборы", Лениздат, стр. 446).

Недостатком этих холодильников является то, что при уменьшении тока и, соответственно, потребляемой мощности, например, в 2 раза, половина этой мощности будет рассеиваться на дополнительном сопротивлении, повышая при этом температуру окружающей среды, и только половина - потребляется ТЭМ. Таким образом, при уменьшении потребляемой мощности холодильника в 2 раза мощность потребления ТЭМ и, соответственно, холодопризводительность понизится, приблизительно, в 4 раза.

Известны также ТХ, в которые введены терморегуляторы. Регулировка может быть непрерывной или путем отключения ТЭМ. Регулировка путем отключения тока, например, с помощью биметаллического реле, более проста, но не экономична (И.В.Зорин, З.Я.Зорина. "Термоэлектрические холодильники и генераторы", "Энергия", 1973 г., стр. 79), (Холодильники МС-18, МС-28 фирмы MOBICOOL INTERNATIONAL LTD, Flat 9-10, 10/F, Good Harvest ind Bldg., 9 Tsun Wen Road Tuen Mun, NT., Hong Kong).

Недостатком этих холодильников является то, что при прекращении протекания электрического тока через ТЭМ, из-за большой теплопроводности начинается перенос тепла с горячего радиатора на холодный.

Регулировка путем переключения ТЭМ на меньший ток, достаточный для компенсации потерь, или путем непрерывного регулирования тока более сложна (И.В. Зорин, З.Я.Зорина. "Термоэлектрические холодильники и генераторы", "Энергия", 1973 г., стр. 79) и приводит к дополнительным потерям в регуляторе (С. Ф. Привалов. "Электробытовые устройства и приборы", Лениздат, стр. 451).

Задачей данного изобретения является устранение указанных недостатков, а именно снижение потребления электрической энергии и упрощение конструкции ТХ при неизменном питающем напряжении.

Поставленная задача достигается тем, что в термоэлектрическом холодильнике (ТХ), содержащем термоэлектрический модуль (ТЭМ) и переключатель, модуль выполнен в виде блока, состоящего из 2-х отдельных секций ТЭМ, входы которых подключены к системе электрического питания, а выходы - к 2-х полюсному переключателю, нормально замкнутые контакту которого подключены также к источнику питания, а нормально разомкнутые контакты соединены между собой.

ТХ по п. 1 отличается тем, что в холодильнике с режимом автоматического поддержания температуры переключатель выполнен в виде реле, управляемого терморегулятором.

Введенные отличия снижают мощность, потребляемую ТХ в экономичном режиме, а также снижают количество электрической энергии, потребляемой ТХ в режиме автоматического терморегулирования.

Предложенный ТХ (фиг. 1) содержит ТЭМ, выполненный в виде двух отдельных секций 1 и 2, и переключатель 3, обеспечивающий при неизменном питающем напряжении в зависимости от режима работы последовательное или параллельное соединение секций ТЭМ. При этом входы секций ТЭМ подключены к питающему напряжению, а выходы к переключателю, нормально замкнутые контакты которого обеспечивают параллельное соединение секций, а переключение на нормально разомкнутые контакты - последовательное соединение.

В ТХ с автоматическим регулированием температуры (фиг. 2) переключатель выполнен в виде реле 3, которое управляется терморегулятором 4, например, биметаллическим реле.

Параметры секций ТЭМ выбирают таким образом, что при параллельном соединении они обеспечивали основной режим работы ТХ, а при последовательном - экономичный. Например, если для основного режима работы ТХ требуется ТЭМ с потреблением 6 А при напряжении 12 В и холодопроизводительностью 50 Вт, то вместо него устанавливается двухсекционный ТЭМ, причем каждая секция имеет при напряжении питания 12 В потребление 3 А и, соответственно, холодопроизводлительность 25 Вт.

Предложенный ТХ работает следующим образом. В основном режиме работы секции ТЭМ соединяются параллельно и, соответственно, сумма холодопроизводительностей обеспечивает перепад температур, предусмотренный требованиями к основному режиму. При переключении ТХ в экономичный режим соединение секций ТЭМ изменяется на последовательное, при этом, если секции выполнены одинаковыми, потребление уменьшается в 4 раза.

В ТХ с терморегулированием в режиме автоматического поддержания температуры при достижении минимальной заданной температуры терморегулятор переключает соединение секций ТЭМ с параллельного на последовательное, а при достижении максимальной заданной температуры - с последовательного на параллельное.

Технический эффект от внедрения данного ТХ заключается в следующем. Если условно принять, что холодопроизводительность ТЭМ пропорциональна потреблению, а секции ТЭМ выполнены одинаковыми, то при переходе в экономичный режим при неизменном питающем напряжении потребление и холодопроизводительность уменьшаются в 4 раза, а в ТХ с гасящим сопротивлением при уменьшении потребления в 2 раза холодопроизводительность уменьшится в 4 раза.

В ТХ с терморегулятором упрощается конструкция терморегулятора, который может быть выполнен в виде простого биметаллического реле и при этом будет постоянно поддерживаться электрический ток через ТЭМ, необходимый для исключения теплонатекания.

Формула изобретения

1. Термоэлектрический холодильник, содержащий термоэлектрический модуль и переключатель, отличающийся тем, что модуль выполнен в виде блока, состоящего из двух отдельных секций термоэлектрического модуля, входы которых подключены к системе электрического питания, а выходы - к двухполюсному переключателю, нормально замкнутые контакты которого подключены также к источнику питания, а нормально разомкнутые контакты соединены между собой.

2. Холодильник по п.1, отличающийся тем, что переключатель выполнен в виде реле, управляемого терморегулятором.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2