RU2190167C2 - Thermoelectric water reserve cooling system - Google Patents
Thermoelectric water reserve cooling system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2190167C2 RU2190167C2 RU2000117433A RU2000117433A RU2190167C2 RU 2190167 C2 RU2190167 C2 RU 2190167C2 RU 2000117433 A RU2000117433 A RU 2000117433A RU 2000117433 A RU2000117433 A RU 2000117433A RU 2190167 C2 RU2190167 C2 RU 2190167C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- tank
- thermoelectric
- heat sinks
- cooling system
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к холодильной технике, а именно к малогабаритным термоэлектрическим охладителям запасов воды, используемых в приготовлении пищи и напитков на предприятиях торговли и общепита, в медицинских учреждениях, в офисах, в детских учреждениях, в производственных помещениях и т. п. The invention relates to refrigeration, and in particular to small-sized thermoelectric coolers for water supplies used in the preparation of food and drinks at trade and catering establishments, in medical institutions, in offices, in children's institutions, in industrial premises, etc.
Известно устройство для охлаждения напитка "Контейнер для напитка", патент США 5042258, F 25 B 21/02, опубликованный в журнале "Изобретения стран мира" за 1993 г., также известен "Термоэлектрический контейнер для напитка", патент России 2128810, F 25 B 21/02, опубликованный в "Бюллетене изобретений" за 1999 г. Эти устройства могут использоваться для охлаждения запаса воды, но они не могут обеспечивать фильтрацию-очистку заливаемой в них для охлаждения воды. A device for cooling a beverage "Container for a drink", US patent 5042258, F 25
Их производительность ограничена, так как для охлаждения нагретой стороны термоэлектрических модулей в них используется или воздух (патент США), который по сравнению с водой имеет меньшую теплопроводность (2,1 ккал/м•ч•град - воздух и 47,4 ккал/м•ч•град - вода), или неочищенная проточная вода, что также снижает теплопроводность за счет осаждения загрязнений на стенках проточных каналов теплоотводов (Теплообменные аппараты холодильных установок. Л.: Машиностроение, 1973, с. 116-117). Загрязнения каналов проточных теплоотводов снижают надежность их работы и устройства в целом. Their performance is limited, because either air (US patent) is used in them to cool the heated side of thermoelectric modules, which, compared with water, has lower thermal conductivity (2.1 kcal / m • h • deg - air and 47.4 kcal / m • h • city - water), or untreated running water, which also reduces thermal conductivity due to the deposition of contaminants on the walls of the flow channels of heat sinks (Heat exchangers of refrigeration units. L .: Mashinostroenie, 1973, p. 116-117). Pollution of channels of flowing heat sinks reduces the reliability of their operation and the device as a whole.
Известны термоэлектрические охлаждающие устройства: патент США 5111664, F 25 B 21/82, опубликованный в журнале "Изобретения стран мира" за 1990 г.; международная заявка 90/00708, F 25 B 21/02, опубликованная в журнале "Изобретения стран мира" за 1990 г. ; патент США 4726193, F 21 B 21/02, опубликованный в журнале "Изобретения стран мира" за 1992 г. Эти переносные охлаждающие устройства используются для хранения в охлажденном состоянии жидкостей, находящихся в стандартной упаковке (бутылках, банках, пакетах и т. п.), и не предназначены для хранения в охлажденном состоянии запаса воды без упаковки. Known thermoelectric cooling devices: US patent 5111664, F 25
Переносной прибор по патенту США 4996847, опубликованный в журнале "Изобретения стран мира" за 1992 г., используется для охлаждения дозы напитка и ее автоматической выдачи. Он не предназначен для хранения в охлажденном состоянии запаса воды. A portable device according to US patent 4996847, published in the journal "Inventions of the World" for 1992, is used to cool the dose of the drink and its automatic dispensing. It is not intended for storage in a cold state of the water supply.
Известно устройство, в котором фильтр соединен с проточными теплоотводами (а.с. SU 853315, кл. F 25 B 19/04, 1981 г.), но не обеспечивает подачу очищенной воды в резервуар для охлаждения. A device is known in which the filter is connected to flow heat sinks (as SU SU 853315, class F 25 B 19/04, 1981), but does not supply purified water to the cooling tank.
Известно устройство термоэлектрической системы охлаждения воды, которая снабжена фильтром, соединенным с резервуаром через входное отверстие резервуара (патент RU 2121635, кл. F 25 D 9/00, 1998 г.), оно не обеспечивает подачу очищенной воды и в резервуар, и в проточные теплоотводы через входное отверстие, что не дает возможности повысить производительность термоэлектрической системы. A device is known for a thermoelectric water cooling system, which is equipped with a filter connected to the tank through the inlet of the tank (patent RU 2121635, class F 25 D 9/00, 1998), it does not provide the supply of purified water to the tank and flow heat sinks through the inlet, which makes it impossible to increase the performance of the thermoelectric system.
Аналогом предлагаемого изобретения является патент США 5154661, кл. F 25 B 21/02, опубликованный в журнале "Изобретения стран мира" за 1994 г., "Термоэлектрическая холодильная установка и способ ее работы". В этом устройстве термоэлектрический модуль расположен на нижней поверхности плиты, которая, располагаясь под дном резервуара, охлаждается, охлаждая тем самым резервуар с водой. Тепло от термоэлектрического модуля отводится водой через проточный теплоотвод, соединенный с автономной емкостью. Вода из емкости в проточный теплоотвод поступает с помощью насоса. An analogue of the invention is US patent 5154661, CL. F 25
В этом устройстве не предусмотрена фильтрация воды, подаваемой в проточный теплоотвод, что снижает производительность и надежность устройства. Не предусмотрена и фильтрация воды, заливаемой в резервуар для охлаждения, что сужает область использования устройства - неочищенную воду нельзя использовать для питьевых целей. Следует отметить, что неочищенная вода охлаждается в резервуаре значительно медленнее, чем очищенная. This device does not provide for the filtration of water supplied to the flow heat sink, which reduces the performance and reliability of the device. Not provided for the filtration of water poured into the tank for cooling, which narrows the scope of use of the device - untreated water can not be used for drinking purposes. It should be noted that untreated water cools in the tank much more slowly than purified water.
За прототип выбран патент США 5072590, F 25 B 21/02 "Термоэлектрическая система охлаждения разливаемой в бутылки воды", опубликованный в журнале "Изобретения стран мира" за 1993 г. Система имеет резервуар для хранения охлаждаемой воды с входным отверстием и сливным краном. Термоэлектрический модуль расположен под нижней стенкой резервуара. Одна сторона термоэлектрического модуля охлаждается, охлаждая тем самым резервуар с водой, а на другой, нагретой стороне расположен проточный теплоотвод, через который с помощью насоса осуществляется циркуляция воды по трубопроводу. Вода в нижней части трубопровода охлаждается с помощью радиатора и вентилятора. For the prototype selected US patent 5072590, F 25
Эта система не имеет резервов для повышения производительности, надежности, так как отсутствует фильтрация воды перед резервуаром и проточным теплоотводом, как в аналоге. Она также не обеспечивает одновременного приготовления запасов очищенной холодной и очищенной нагретой воды. This system has no reserves to increase productivity, reliability, since there is no water filtration in front of the tank and flow heat sink, as in the analogue. It also does not provide simultaneous preparation of stocks of purified cold and purified heated water.
Задача, решаемая предлагаемым изобретением - совершенствование термоэлектрической системы охлаждения запаса воды. Технический результат заключается в повышении производительности процесса охлаждения запаса воды, увеличении надежности работы системы за счет исключения возможности загрязнения каналов проточных теплоотводов и расширения функциональных возможностей термоэлектрической системы, а именно в обеспечении очистки заливаемой в систему для охлаждения воды, и одновременно с получением запаса очищенной охлажденной воды получение запаса очищенной нагретой воды. The problem solved by the invention is the improvement of the thermoelectric cooling system for the supply of water. The technical result consists in increasing the productivity of the process of cooling the supply of water, increasing the reliability of the system by eliminating the possibility of contamination of the channels of flowing heat sinks and expanding the functionality of the thermoelectric system, namely, to ensure the purification of the water poured into the system for cooling, and at the same time to obtain a supply of purified chilled water obtaining a stock of purified heated water.
Указанный технический результат достигается тем, что водяной фильтр термоэлектрической системы охлаждения запаса воды соединен и с резервуаром, и с проточными теплоотводами термоэлектрических модулей через входное отверстие, что обеспечивает охлаждение очищенной воды в резервуаре и попадание ее в проточные теплоотводы. В прототипе воду в резервуар заливают из больших бутылей (≈19 л) для охлаждения. Но это требует дополнительных затрат, так как воду в бутыль необходимо заливать уже очищенную или природную родниковую. Эти бутыли на установке необходимо периодически загружать и выгружать для смены пустых и заполнения очищенной водой. При наличии в термоэлектрической системе искусственных серийно выпускаемых водяных фильтров ее можно подсоединить, например, к водопроводу и получить за счет фильтрации водопроводной воды воду, не уступающую по качеству природной (родниковой). Соединение фильтра с проточными теплоотводами через входное отверстие дает возможность подавать в проточные теплоотводы не только очищенную, но и предварительно охлажденную, за счет холодных стенок резервуара, воду, что, во-первых, увеличивает коэффициент теплоотдачи от нагретой стороны термоэлектрических модулей к проточной воде и производительность процесса охлаждения запаса очищенной воды, а, во-вторых, за счет исключения загрязнения каналов проточных теплоотводов увеличивается долговечность проточных теплоотводов, а следовательно, надежность термоэлектрической системы охлаждения запаса воды в целом. The specified technical result is achieved by the fact that the water filter of the thermoelectric cooling system of the water supply is connected both to the tank and to the flow heat sinks of the thermoelectric modules through the inlet, which provides cooling of the purified water in the tank and its entry into the flow heat sinks. In the prototype, water is poured into the tank from large bottles (≈19 L) for cooling. But this requires additional costs, since water in the bottle must be poured already purified or natural spring. These bottles in the installation must be periodically loaded and unloaded to change empty bottles and fill with purified water. If there are artificial commercially available water filters in the thermoelectric system, it can be connected, for example, to a water supply system and obtained by filtering tap water with water that is not inferior in quality to natural (spring) water. The connection of the filter with flowing heat sinks through the inlet makes it possible to feed into the flow heat sinks not only purified, but also pre-cooled water due to the cold walls of the tank, which, firstly, increases the heat transfer coefficient from the heated side of thermoelectric modules to running water and productivity the process of cooling the stock of purified water, and, secondly, by eliminating the pollution of the channels of flowing heat sinks, the durability of flowing heat sinks increases, and the investigator but the reliability of the thermoelectric cooling system water inventory as a whole.
Термоэлектрические модули с проточными теплоотводами расположены вертикально на боковых стенках резервуара, что дает возможность протекать воде по каналам проточных теплоотводов самотеком, без использования дополнительных насосов, упрощая тем самым конструкцию и систему управления термоэлектрической системой охлаждения запаса воды. Боковая внутренняя поверхность резервуара выполнена с выступающими теплопроводящими пластинами, что дает возможность передавать холод от боковых стенок резервуара равномерно по всему объему запаса воды, не перемешивая ее, как в прототипе. Это увеличивает надежность и упрощает конструкцию - нет вращающихся, трущихся механических частей в воде. Термоэлектрическая система снабжена емкостью со сливным краном, расположенной под резервуаром и соединенной с проточными темплоотводами. Емкость дает возможность накапливать очищенную нагретую в проточных теплоотводах воду и использовать ее для питьевых целей. Thermoelectric modules with flow heat sinks are located vertically on the side walls of the tank, which makes it possible to flow water through the channels of flow heat sinks by gravity, without the use of additional pumps, thereby simplifying the design and control system of the thermoelectric water supply cooling system. The lateral inner surface of the tank is made with protruding heat-conducting plates, which makes it possible to transfer cold from the side walls of the tank evenly throughout the volume of the water supply, without mixing it, as in the prototype. This increases reliability and simplifies the design - there are no rotating, rubbing mechanical parts in the water. The thermoelectric system is equipped with a tank with a drain valve located under the tank and connected to flowing heat sinks. The capacity makes it possible to accumulate purified water heated in flowing heat sinks and use it for drinking purposes.
На фиг. 1. изображен вариант конструкции термоэлектрической системы охлаждения запаса воды с элементами автоматики; на фиг.2 - общий вид термоэлектрической системы в разрезе; на фиг.3 - разрез И-И; на фиг.4 - разрез К-К. In FIG. 1. depicts a design variant of a thermoelectric water supply cooling system with automation elements; figure 2 is a General view of a thermoelectric system in section; figure 3 is a section II; figure 4 is a section KK.
Термоэлектрическая система содержит кожух 1, резервуар 2 с входным отверстием 3 и сливным краном 4, термоэлектрические модули 5 с проточными теплоотводами 6. Система снабжена водяным фильтром 7 (фиг.2), представляющим из себя, например, серийно выпускаемый мембранный фильтр АО "Полимерсинтез" г. Владимир. Перед фильтром 7 и после фильтра 7 расположены серийные гидравлические электроклапаны 14 и 15, обеспечивающие подачу воды из водопровода 30 (фиг.1) в фильтр 7 по стрелке А и из фильтра 7 (фиг.2) очищенной воды по стрелке Б в резервуар 2 через входное отверстие 3, а затем в проточные теплоотводы через холодные стенки резервуара 2. The thermoelectric system comprises a casing 1, a
Термоэлектрические модули 5 с проточными теплоотводами расположены вертикально на боковых стенках резервуара 2 (фиг.2, 3). Боковая внутренняя поверхность резервуара 2 выполнена с встроенными теплопроводящими пластинами 8. Резервуар 2 снабжен типовым поплавковым датчиком уровня воды 16 (фиг.2), позволяющим поддерживать определенный уровень воды 18 в резервуаре 2, а также типовым датчиком температуры 17, позволяющим поддерживать постоянную температуру воды 18 в резервуаре 2. Термоэлектрическая система снабжена емкостью 9 со сливным краном 10 (фиг.1, 2), соединенной с проточными теплоотводами 6 шлангами 12 (фиг.1, 2) и расположенной под резервуаром 2. Емкость 9 также снабжена поплавковым датчиком 19 уровня воды 20.
Термоэлектрическая система охлаждения запаса воды может быть снабжена дополнительной емкостью 22 (фиг.2), расположенной под емкостью 9 и соединенной с нею через гидравлический электроклапан 21. Эта емкость может выниматься из кожуха 1 (фиг.1, 2) по стрелке Д вместе с запасом нагретой воды через дверцу 25. Она может быть также снабжена поплавковым датчиком 23. Электропитание к термоэлектрическим модулям подается от электросети (фиг.1) через вилку со шнуром 28 и преобразователь с 220 В на 12 В (не показан). Вода в термоэлектрическую систему охлаждения запаса воды поступает из водопровода 30 при открытом кране 31 через шланг 29 по стрелке А. Включается термоэлектрическая система (фиг.1) от кнопки 26 при светящемся глазке 27. The thermoelectric water supply cooling system can be equipped with an additional tank 22 (FIG. 2) located under the tank 9 and connected to it through a
Термоэлектрическая система охлаждения запаса воды работает следующим образом. В начале работы кран 31 открывается, и вода из водопровода 30 через шланг 29 по стрелке А (фиг.1) поступает в термоэлектрическую систему охлаждения, останавливаясь перед закрытым гидравлическим электроклапаном 14 (фиг. 2). Нажимается кнопка 26, при этом загорается глазок-лампочка 27 (фиг.1). Ток из электросети через шнур 28 (фиг.1) и преобразователь напряжения с 220 В на 12 В (не показан), поступает на термоэлектрические модули с напряжением 12 В (фиг.2, 3) и с напряжением 220 В на гидравлические электроклапаны 14, 15, 21 (фиг. 2). При этом гидроклапаны 14 и 15 открываются, а клапан 21 - нет. Вода из водопровода по стрелке А поступает в фильтр 7, где происходит очистка водопроводной воды. Из фильтра 7 очищенная вода по стрелке Б через открытый гидроэлектроклапан 15 поступает в резервуар 2 через входное отверстие 3, а затем в проточные теплоотводы 6 через холодные стенки резервуара 2. Thermoelectric cooling system for the stock of water works as follows. At the beginning of operation, the faucet 31 opens, and water from the water supply system 30 through the hose 29 in the direction of arrow A (Fig. 1) enters the thermoelectric cooling system, stopping in front of the closed hydraulic electrovalve 14 (Fig. 2). The button 26 is pressed, while the eye-bulb 27 (figure 1) lights up. The current from the mains through the cord 28 (Fig. 1) and a voltage converter from 220 V to 12 V (not shown) is supplied to thermoelectric modules with a voltage of 12 V (Figs. 2, 3) and with a voltage of 220 V to
Проточные теплоотводы (фиг.4) представляют из себя металлические пластины, внутри которых выполнены Z-образные каналы для прохождения воды. Так как термоэлектрические модули 5 находятся под напряжением 12 В, то за счет эффекта Пельтье одна сторона термоэлектрических модулей, находящаяся в контакте с боковыми стенками резервуара 2, охлаждается, охлаждая тем самым весь резервуар 2 с выступающими теплопроводящими пластинами 8 и с запасом очищенной воды 18. Другая сторона термоэлектрических модулей 5 нагревается, нагревая металлические проточные теплоотводы 6 и воду, проходящую через каналы в них. При этом отводится тепло от нагретой стороны термоэлектрического модуля. Flowing heat sinks (figure 4) are metal plates, inside which are made Z-shaped channels for the passage of water. Since
Из проточных теплоотводов 6 очищенная, нагретая вода по шлангам 12 и стрелкам В поступает в резервуар 9. При переполнении резервуара 2 водой 18 датчик уровня 16 дает команду гидроэлектроклапану 15 на прекращение подачи воды по стрелке Б в резервуар (фиг.2). Но в проточные теплоотводы 6 вода из фильтра 7 поступает до тех пор, пока на гидроэлектроклапан 14 не поступает команда от датчика температуры 17 о прекращении подачи воды в фильтр 7. Если происходит переполнение водой 20 емкости 9 (фиг.2), то датчик уровня 19 дает команду гидроэлектроклапану 21 на сброс всего объема воды 20 в емкость 22. From the
Заполнение емкости 22 водой 24 может также контролироваться поплавковым датчиком 23 или визуально через стеклянный глазок (не показан). При переполнении емкости 22 водой 24 от датчика 23 может быть получен световой или звуковой сигнал. В этом случае емкость 22 вместе с объемом нагретой воды 24 выгружается из системы через дверцу 25 по стрелке Д (фиг.1, 2). The filling of the
Таким образом, термоэлектрическая система обеспечивает возможность одновременного накопления и розлива через краны 4 и 10 (фиг.2) очищенной охлажденной и нагретой воды. Thus, the thermoelectric system allows the simultaneous accumulation and filling through the
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000117433A RU2190167C2 (en) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | Thermoelectric water reserve cooling system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000117433A RU2190167C2 (en) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | Thermoelectric water reserve cooling system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000117433A RU2000117433A (en) | 2002-05-20 |
RU2190167C2 true RU2190167C2 (en) | 2002-09-27 |
Family
ID=20237211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000117433A RU2190167C2 (en) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | Thermoelectric water reserve cooling system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2190167C2 (en) |
-
2000
- 2000-06-30 RU RU2000117433A patent/RU2190167C2/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230054529A1 (en) | Water dispensing station | |
US5540355A (en) | Water cooler and dispensing system | |
US20040134932A1 (en) | Beverage dispenser | |
US4940164A (en) | Drink dispenser and method of preparation | |
US4629096A (en) | Liquid dispenser with readily removable liquid container | |
US8377292B2 (en) | Water filter and dispenser system | |
US4207994A (en) | Refrigerator systems utilizing assemblies to enable dispensing cold water or ice made from purified water | |
US4456149A (en) | Water dispensing system | |
US5246141A (en) | Bottled water station with removable reservoir | |
US3698603A (en) | Water-distributing system for a hot and cold drinking water dispenser | |
JPH06500063A (en) | Bottled water station with removable reservoir | |
US5002201A (en) | Bottled water cooler apparatus and method | |
RU2346884C2 (en) | Device and keg for dispensation of alcoholic beverages equipped with a cooler system | |
US5307958A (en) | Bottled water station with removable reservoir | |
JP2010083582A (en) | Beverage server | |
US20050028550A1 (en) | Cooler for water or other beverage | |
JP5072039B2 (en) | Beverage server | |
RU2381423C2 (en) | Device for providing cooled or heated liquid on board aircraft | |
RU2190167C2 (en) | Thermoelectric water reserve cooling system | |
RU2458292C1 (en) | Device for cooling fluid | |
RU2121635C1 (en) | Apparatus for producing hot and cool drinking water | |
KR19980057737A (en) | Cooling system and cooler | |
KR20130067114A (en) | Water dispenser equipped with sensing means for water leakage | |
KR200168951Y1 (en) | Automatic heating cool drinking water supply device | |
JPH09243173A (en) | Drinking water heating/cooling apparatus |