Термоэлектрический холодильник

Термоэлектрический холодильник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙ И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Оц 464769 союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.03.73 (21) 1892423/24-6 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.03.75. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 21.07.75 (51) М. Кл. F 25Ь 21/02

Н 01ч 1/28

F 286 15/00

Государственный комитет а;авета йаннистров CCCP ро делам изобретений н открытий (53) УДК 537.32(088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Гончар, H. А. Федоров и А. М. Черников

Воронежский инженерно-строительный институт (71) Заявитель (54) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ХОЛОДИЛЬНИК

Изобретение относится к холодильникам, предназначенным для использования, например, в автотранспортных малолитражных устройствах для хранения и охлаждения пищевых продуктов.

Известны термоэлектрические холодильники, содержащие термоэлектрическую батарею и тепловую трубу, заполненную промежуточным теплоносителем, изменяющим агрегатное состояние в процессе циркуляции между зонами конденсации и испарения, последняя из которых примыкает к горячим спаям батареи.

Цель изобретения — интенсифицировать теплообмен и снизить потребляемую мощность.

Это достигается тем, что зона конденсации трубы выполнена в виде разветвленной оребренной трубчатой поверхности, симметрично расположенной с уклоном книзу над зоной испарения.

На фиг. 1 показан предложенный термоэлектрический холодильник, общий вид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Термоэлектрический холодильник состоит из узла испарительного теплоотвода 1, установленного со стороны горячих спаев термобатареи 2, которая через тонкие электроизоляционные теплопроводные прокладки 3 плотно и с хорошим тепловым контактом зажата между стенкой 4 испарительного теплоотвода и прижимой пластиной 5 со стороны холодных спаев термобатареи 2. Промежуточный теплоноситель-изопентан 6 залит в зону испарения 7 испарительного теплоотвода 1, конденсатортеплообменник которого выполнен в виде двух наборов в три ряда тонкостенных паровых трубок 8 с оребрением поперечными пластинами 9. Трубки 8 герметично соединены с боковой стенкой зоны испарения 7 и конденсатной

10 трубкой 10 для возврата конденсата теплоносителя в зону испарения. Все детали теплоотвода выполнены из материала с высокой теплопроводностью, например из алюминия марки АМЦ, для облегчения конструкции и

15 устранения потерь температурного напора на термическое сопротивление теплопроводности.

После заполнения внутреннего объема зоны испарения 7 изопентаном, а также удаления из него воздуха и растворенных газов трубка

20 11 пережимается для обеспечения полной герметизации внутреннего объема.

Прижимная пластина 5 присоединена к вертикальной стенке 12 рабочей камеры холодильника. Для предохранения от повреждения

25 теплоотвод может быть защищен перфорированным корпусом (кожухом).

При включенном состоянии термобатареи 2 поддерживается отрицательная температура на холодных спаях. Тепло, выделяющееся30 работе термоэлектрической батареи464769 12

Фиг 2 не горячих спаев, через стенку 4 зоны 7 поглощается жидким теплоносителем 6, находящимся внутри зоны испарения под давлением собственных насыщающих паров. Выделившееся с горячих спаев термобатареи тепло 5 обуславливает кипение жидкости на внутренней поверхности стенки 4 зоны испарения. Интенсивно образующийся при этом пар поднимается в верхнюю часть зоны 7 испарения и поступает в трубки 8 конденсатора, где про- 10 исходит конденсация. Благодаря уклону трубок 8 и разности уровней части зоны испарения 7, конденсат под действием сил гравитации стекает в вертикальные трубки 10, по которым подается обратно в нижнюю часть зо- 15 ны испарения. В результате круговорота теплоносителя тепло, отданное при конденсации его паров внутренним стенкам трубок 8, передается теплопроводностью пластинам оребрения 9, а затем рассеивается в окружающую 20 среду свободной конвекцией и лучеиспусканием, Следовательно, отвод тепла со стороны горячих спаев термобатареи 2 происходит при постоянной температуре, определяемой темпе- 25 ратурой кипящего теплоносителя и интенсивностью рассеивания тепла через конденсатор в окружающую среду, Отвод и перенос тепла в предложенном термоэлектрическом холодильнике осуществляет- З0 ся с помощью круговорота промежуточного теплоносителя по циклу: испарение — конденсация — испарение при свободной его циркуляции в замкнутом контуре, состоящем из соединенных между собой зоны испарения и кон- 85 денсатора, установленных на разных уровнях, а рассеивание тепла в окружающую среду осуществляется свободной конвекцией с оребренной поверхности конденсатора-теплообменника. 40

В качестве промежуточного теплоносителя могут применяться жидкие углеводороды, например пентан или изопентан, с нормальной т. кип. 27 — 25 С и теплотой парообразования более 300 кдж/кг.

Подбором соответствующего вида теплоносителя, а также путем обеспечения достаточной поверхности оребрения конденсатора в определенных пределах изменяются тепловой режим и холодопроизводительность термобатареи 2 для заданной температуры окружающей среды.

В предложенном термохолодильнике возможно обеспечение интенсивного отвода тепла со стороны горячих спаев термобатареи при кипении, например, изопентана, стабилизирогание температуры горячих спаев и снижение температуры холодных спаев, обеспечение непрерывного отвода и рассеивания тепла в окружающую среду без применения специального узла обдува и дополнительного расхода электроэнергии аккумуляторов потока теплоносителя.

Разность уровней, на которых расположены нижняя зона испарения с кипящим теплоносителем и трубчатый конденсатор-теплообменник, обеспечивает обратную подачу в зону испарения за счет действия сил гравитации. Все это интенсифицирует теплообмен.

Предмет изобретения

Термоэлектрический холодильник, например, для автомобилей, содержащий термоэлектрическую батарею и тепловую трубу, заполненную промежуточным теплоносителем, изменяющим агрегатное состояние в процессе циркуляции между зонами конденсации и испарения, последняя из которых примыкает к горячим спаям батареи, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена и снижения потребляемой мощности, зона конденсации трубы выполнена в виде разветвленной оребренной трубчатой поверхности, расположенной симметрично с уклоном книзу над зоной испарения.