RU9511U1 - THERMOELECTRIC COOLING DEVICE - Google Patents

Abstract

Термоэлектрическое охлаждающее устройство, содержащее теплоизолированный корпус с холодильной камерой, термобатарею, радиаторы на холодном и горячем спаях, вентиляторы, обдувающие холодный и горячий радиаторы, отличающееся тем, что радиатор и вентилятор холодного спая термобатареи отделены от холодильной камеры неподвижной термоизолирующей крышкой с двумя отверстиями, образующей естественный тепловой замок.Thermoelectric cooling device comprising a thermally insulated body with a refrigerating chamber, a thermopile, radiators on cold and hot junctions, fans blowing cold and hot radiators, characterized in that the radiator and the fan of the cold junction of the thermopile are separated from the refrigerating chamber by a fixed thermally insulating cover with two openings forming natural thermal lock.

Description

Термоэлектрическое охлаждающее Thermoelectric cooling

Полезная модель относится к холодильной технике, конкретнее к холодильникам работающим на термоэлектрических батареях.The utility model relates to refrigeration, and more particularly to refrigerators operating on thermoelectric batteries.

Известны термоэлектрические холодильники, имеющие тенлоизолированную холодильную камеру. Холодные спаи термобатареи примыкают к внутренней стенке холодильной камеры. Горячие спаи термобатареи, выходящие со стороны наружного корпуса охлаждаются с помощью вентилятора (Л.И.Анатычук Термоэлементы и термоэлектрические устройства, Киев: Наукова думка, 1979,стр. 459-461.).Thermoelectric refrigerators are known having a thermally insulated refrigerating chamber. Cold junctions of the thermal battery are adjacent to the inner wall of the refrigerator. Hot junctions of thermopiles leaving the outer case are cooled by a fan (L.I. Anatychuk Thermoelements and thermoelectric devices, Kiev: Naukova Dumka, 1979, p. 459-461.).

Холодные спаи термобатареи осуществляют теплообмен с содержимым холодильной камеры путём свободной конвекции, что снижает экономичность холодильника за счёт длительного выхода на необходимый темнературный режим.Cold junctions of the thermopile carry out heat exchange with the contents of the refrigerator by free convection, which reduces the efficiency of the refrigerator due to the long exit to the required temperature mode.

Указанный недостаток устранён в полупроводниковом холодильнике, в котором полупроводниковая термобатарея со стороны холодных спаев снабжена вентилятором и теплоизолирующей крыщкой. Крыщка открыта во время прохождения тока через термобатарею и закрыта во время отсутствия тока через термобатарею (заявка РФ №94030755 опубл. 10.07.1996 г.).This drawback is eliminated in the semiconductor refrigerator, in which the semiconductor thermopile on the side of the cold junctions is equipped with a fan and a heat-insulating cover. The lid is open during the passage of current through the thermal battery and closed during the absence of current through the thermal battery (RF application No. 94030755 publ. July 10, 1996).

Полупроводниковый холодильник имеет подвижную теплоизолирующую крыщку, что снижает надёжность работы устройства и повыщает трудоёмкость его изготовления. Кроме того, полупроводииковый холодильннк не имеет радиаторов на холодном и горячем спаях термобатареи, что снижает эффективность теплообмена.The semiconductor refrigerator has a movable heat-insulating cover, which reduces the reliability of the device and increases the complexity of its manufacture. In addition, the semiconductor refrigerator does not have heat sinks for cold and hot junctions of the thermopile, which reduces the heat transfer efficiency.

Техническая задача, на рен1ение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в устранении указанных недостатков , конкретнее на повыщение надёжности и эффективности работы и снижении трудоёмкости.The technical problem, the purpose of which is the present utility model, is to eliminate these drawbacks, more specifically, to increase the reliability and efficiency of work and reduce labor intensity.

Для обеснечения этой технической задачи термоэлектрическое охлаждающее устройство содержащее теплоизолированный корпус, термобатарею, радиаторы на холодном и горячем спаях, вентиляторы, обдувающие радиаторы, дополннтельно снабжено неподвижной теплоизолирующей крыщкой с двумя отверстиями, площадь каждого из которых не менее площади сечения вентилятора, обдувающего холодный радиатор.To mitigate this technical problem, a thermoelectric cooling device containing a thermally insulated body, a thermopile, heat sinks, cold and hot junctions, fans blowing radiators, is additionally equipped with a fixed heat-insulating cover with two holes, each of which is not less than the cross-sectional area of the fan blowing a cold radiator.

Паличие радиатора, вентилятора и теплоизолирующей крыщки со стороны холодных снаев термобатареи рещает две задачи. Во время протекания тока через термобатарею работающий вентилятор обеспечивает более эффективный тенлообмен между содержимым холодильной камеры и радиатором холодного спая термобатареи. Высокая эффективность обуславливается наличием на холодном спае термобатареи радиатора,например, игольчатого , и обдувающего его вентилятора. Затем ток через термобатарею и двигатель вентилятора отключается и тепловой поток, проходящий из окружающей среды через термобатарею и радиаторы, окаустройствоThe presence of a radiator, a fan and a heat-insulating cover from the side of the cold sleeps of a thermopile solves two tasks. During the flow of current through the thermopile, a working fan provides more efficient teno-exchange between the contents of the refrigerating chamber and the radiator of the cold junction of the thermopile. High efficiency is determined by the presence of a radiator thermal battery, for example, a needle, and a fan blowing it on a cold joint. Then, the current through the thermal battery and the fan motor is turned off and the heat flow passing from the environment through the thermal battery and radiators is okaustroystvo

зывается запертым в камере теплового замка - меяеду радиатором холодного спая п теплоизолирующей крышкой. Эффективность такого теплового замка обусловлено естественной конвекцией воздуха, которая препятствует движению теплого воздуха вниз. Далее процесс повторяется.It is locked in a thermal lock chamber - made by a cold junction radiator and a heat-insulating cover. The effectiveness of such a thermal lock is due to natural convection of air, which prevents the movement of warm air down. The process is then repeated.

На рисунках схематически изображены два возможных варианта реализации предлагаемого термоэлектрического охлаждающего устройства.The drawings schematically depict two possible embodiments of the proposed thermoelectric cooling device.

Термоэлектрическое охлаждающее устройство имеет холодильную камеру 1, окружённую теплоизоляцией 2, термобатарею 3, радиаторы 4 и 5 па горячем и холодиом спаях термобатареи 3, вентилятор 6, обдувающий радиатор 4, и вентилятор 7, обдувающий радиатор 5, теплоизолирующую крышку 8, изолирующую камеру 9 теплового замка от холодильной камеры 1.The thermoelectric cooling device has a refrigerating chamber 1 surrounded by thermal insulation 2, a thermopile 3, radiators 4 and 5 pa with hot and cold junctions of a thermopile 3, a fan 6, a fan radiator 4, and a fan 7, a fan radiator 5, an insulating cover 8, an insulating chamber 9 of the thermal lock from the refrigerator 1.

При протекании тока через термобатарею 3 работают вентиляторы 6 и 7, улучшая теплообмен между радиатором 4 и внешней средой со стороны горячего спая, и между радиатором 5 и холодильной камерой 1 со стороны холодного спая. При достижении необходимой температуры внутри холодильной камеры 1 термобатарея 3 и двигатель вентилятора 7 отключаются, тем самым прекращая припудительный теплообмен между радиатором 5 и холодильной камерой 1. Благодаря естественной конвекции и наличию тенлоизолирующей крышки 8, тепловой поток, проникающий через выключенную термобатарею 3, оказывается запертым в камере 9 теплового замка. Теплоизолирующая крышка 8 выполнена из материала с низким коэффициентом теплопроводности, например, из пенопласта. Радиаторы 4 и 5 выполнены из материала с высокими коэффициентами тепло- и температуропроводности, например, из алюминия , и имеют форму, обеспечивающую максимальную площадь нх поверхности, например, игольчатые радиаторы.When current flows through the thermal battery 3, fans 6 and 7 work, improving heat transfer between the radiator 4 and the external environment from the hot junction side, and between the radiator 5 and the cooling chamber 1 from the cold junction side. When the required temperature is reached inside the refrigerating chamber 1, the thermal battery 3 and the fan motor 7 are turned off, thereby stopping the intrusive heat exchange between the radiator 5 and the refrigerating chamber 1. Due to natural convection and the presence of a heat-insulating cover 8, the heat flow penetrating through the switched off thermal battery 3 is locked into chamber 9 of the thermal lock. The heat-insulating cover 8 is made of a material with a low coefficient of thermal conductivity, for example, foam. Radiators 4 and 5 are made of a material with high coefficients of heat and thermal diffusivity, for example, of aluminum, and have a shape that provides a maximum surface area nx, for example, needle radiators.

Высокая эффективность работы обеспечивается наличием радиатора 5 иа горячем спае термобатареи 3 и обдувающего его вентилятора 7.High efficiency is ensured by the presence of a radiator 5 and a hot junction of the thermopile 3 and a fan 7 blowing it.

Высокая степень надёжности и низкая трудоёмкость обеспечивается отсутствием других движущихся частей, за исключением вентиляторов 6 и 7.A high degree of reliability and low labor intensity is ensured by the absence of other moving parts, with the exception of fans 6 and 7.

Claims (1)

Термоэлектрическое охлаждающее устройство, содержащее теплоизолированный корпус с холодильной камерой, термобатарею, радиаторы на холодном и горячем спаях, вентиляторы, обдувающие холодный и горячий радиаторы, отличающееся тем, что радиатор и вентилятор холодного спая термобатареи отделены от холодильной камеры неподвижной термоизолирующей крышкой с двумя отверстиями, образующей естественный тепловой замок.

Thermoelectric cooling device comprising a thermally insulated body with a refrigerating chamber, a thermopile, radiators on cold and hot junctions, fans blowing cold and hot radiators, characterized in that the radiator and the fan of the cold junction of the thermopile are separated from the refrigerating chamber by a fixed thermally insulating cover with two openings forming natural thermal lock.