Полупроводниковый термоэлектрический холодильник

Полупроводниковый термоэлектрический холодильник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

36500!

Союз Сееетскиз

Социалистических,Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 09Х1.1971 (№ 1668276/26-25) с пр исоеди нением заявки №

М. Кл. Н Olv 1/28

Н 05h 7/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет

УДК 621.362.2(088.8)

62! .384.6 (088.8) Опубликовано 28.XII.1972. Бюллетень № 5 за 1973

Дата опубликования описания 21.11.1973

Автор изобретения

В. H. Пакулин

Заявитель

Специальное конструкторское бюро аналитического приборостроения AH СССР

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

ХОЛОДИЛЬНИК

Изобретение относится к холодильной технике, в частности, для охлаждения источников ионов в ускорителях заряженных частиц и масс-спектрометрах.

В известных высокотемпературных источниках ионов для предупреждения нагрева узлов и деталей необходимо использовать охлаждающее устройство. Обычно это устройство выполняется в виде полого цилиндра, в пустотелых стенках которого протекает вода.

Когда источник ионов находится под высоким потенциалом, вода в охлаждающем устройстве циркулирует (по замкнутому контуру с изолированным насосом. Это усложняет установку и затрудняет ее изготовление и эксплуатацию.

Предлагаемый полупроводниковый холодильник позволяет эффективно охлаждать источник ионов в течение определенного времени без использования внешних источников питания благодаря тому, что он содержит термоэлектрический генератор. Энергия, необходимая для работы генератора, поступает за счет теплопередачи от стенок рабочей камеры.

В качестве поглотителя тепла используется скрытая теплота плавления легкоплавких веществ.

На чертеже представлена схема предлагаемого холодильника.

Между двумя коаксиальными металлическими цилиндрами 1 и 2 вставлены два металлических кольца 8 и 4 с полостями 5 и б. Кольца отделены от стенок цилиндров кольцевыми

5 прокладками 7 и 8 из полупроводникового материала 11-типа и кольцевыми прокладками 9 и 10 из полупроводникового материала р-типа. Полости 5 и б заполнены легкоплавким веществом с большой теплотой плавления.

Работа системы основана на явлении Зеебека и эффекте Пельтье. Цилиндр и прокладки

8, 10 о бр азуют тер моэлектрический генератор, цилиндр 2 и прокладки 7, 9 — термоэлектри15 ческий холодильник. При нагревании цилиндра 1 за счет теплопередачи от рабочей каме,ры в системе появляется замкнутый ток, так что на спаях между электродами 2 — 7, 2 — 9, 1 — 8 и 1 — 10 поглощается теплота, а на спа20 ях между электродами 4 — 9, 4 — 8, 8 — 7 и

3 — 10 теплота выделяется. Таким образом, при нагревании внутреннего цилиндра 1 внешний цилиндр 2 охлаждается. Выделяемая кольцами 8 и 4 теплота расходуется на плав25 ление легкоплавкого вещества в полостях

5иб, ;При необходимости увеличения разности температур между внутренним и наружным цилиндрами охлаждающие устройства соеди365001

Предмет изобретения

Составитель H. Соловьев

Текред Л. Богданова

Корректор Е, Миронова и Л. Бадылама

Редактор Т. Орловская

Заказ 269/18 Изд. K 85 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 няются в батарею из нескольких коаксиальио расположенных устройств, так что горячий ,электрод внутреннего устройства служит холодным электродом наружного. При этом вещества, скрытая теплота плавления которых используется для поглощения тепла, выбираются различными в разных элементах батареи в зависимости от их температуры плавления.

Устройство не потребляет мощности иа охлаждение от внешних источников питания, и его работа не зависит от поданного «а него потен,ци ал а.

Полупроводниковый термоэлектрический холодильник, например, для источника ионов, 5 содержащий набор:полупроводниковых термоэлементов с р- и и-проводимостью термоэлектронного холодильника, расположенного снаружи корпуса источника, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и по10 вышения к.п.д., между корпусом источника и холодильником расположен термоэлектрический генератор, соединенный с холодильником через полые металлические кольца, в полости которых помещено легкоплавкое вещество.