WO2021064635A1

WO2021064635A1 - Method and device for autonomously maintaining a controllable temperature

Info

Publication number: WO2021064635A1
Application number: PCT/IB2020/059213
Authority: WO
Inventors: Виктор ПАНФИЛОВ; Константин УЛЫБЫШЕВ
Original assignee: Виктор ПАНФИЛОВ; Константин УЛЫБЫШЕВ
Priority date: 2019-10-01
Filing date: 2020-10-01
Publication date: 2021-04-08
Also published as: UA122316C2

Abstract

Claimed are a method for autonomously maintaining a controllable temperature and a device for the implementation thereof, characterized in that an active temperature-adjustment system consists of at least one nonconvex heat exchanger in the form of a prism, a unit for creating an air flow, a thermoelectric element and a thermally conductive connecting element, where the thermoelectric element is arranged between the thermally conductive connecting element and the heat exchanger on side faces of the heat exchanger at an angle of 0 to 180 degrees in relation to an object, wherein the air flow from the unit for creating an air flow passes, without causing air vortices, between fins of the heat exchanger at an angle to the side faces of the heat exchanger, and the thermally conductive connecting element of the active temperature-adjustment system is thermally conductively connected, closely and controllably, to the thermoelectric element and the object, and power is supplied from an autonomous power source.

Description

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО АВТОНОМНОГО ПОДДЕРЖАНИЯ КОНТРОЛИРУЕМОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ METHOD AND DEVICE FOR AUTONOMOUS MAINTENANCE OF CONTROLLED TEMPERATURE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ FIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к малогабаритным термоэлектрическим охладителям/нагревателям с применением эффекта Пельтье. The invention relates to refrigeration engineering, namely to small-sized thermoelectric coolers / heaters using the Peltier effect.

Изобретение может быть использовано в пищевой промышленности, а также и в других сферах, в частности на транспорте, на предприятиях торговли и общественного питания, для отдыха на природе, а также в медицинских и лабораторных целях. Узкое назначение заявленного изобретения - использование для охлаждения жидкостей, в частности напитков в упаковке заданного типоразмера. The invention can be used in the food industry, as well as in other areas, in particular in transport, at trade and public catering enterprises, for outdoor recreation, as well as for medical and laboratory purposes. The narrow purpose of the claimed invention is the use for cooling liquids, in particular drinks in a package of a given standard size.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ LEVEL OF TECHNOLOGY

Известен способ термоэлектрического охлаждения, основанный на применении эффекта Пельтье, заключающийся в том, что при пропускании тока через термоэлемент, один спай нагревается, а другой охлаждается (Коленко Е.А. Термоэлектрические охлаждающие приборы, Москва, АН СССР, 1967, с.7 - 11). Для получения достаточной степени охлаждения, например, сельскохозяйственного или пищевого продукта термоэлементы соединяют в последовательную электрическую цепь с образованием термоэлектрической батареи. There is a known method of thermoelectric cooling based on the use of the Peltier effect, which consists in the fact that when current is passed through a thermoelement, one junction is heated, and the other is cooled (Kolenko E.A. Thermoelectric cooling devices, Moscow, Academy of Sciences of the USSR, 1967, p. 7 - eleven). To obtain sufficient cooling, for example, an agricultural or food product, thermocouples are connected in a series electrical circuit to form a thermoelectric battery.

Однако при реализации данного способа холодильный коэффициент, определяемый отношением отведенного теплового потока к потребляемой электрической мощности, при увеличении перепада температур между горячим и холодным спаями термобатареи имеет очень малое значение, что делает этот способ неэффективным. However, when implementing this method, the cooling coefficient, determined by the ratio of the rejected heat flux to the consumed electrical power, with an increase in the temperature difference between the hot and cold junctions of the thermopile is very small, which makes this method ineffective.

Известен способ охлаждения объекта термоэлектрической батареей, в котором перенос тепла от объекта и от каскада к каскаду батареи осуществляется при подаче на клеммы батареи регулируемого тока к выходу батареи на стационарный режим работы, соответствующий заданной температуре охлаждения объекта (патент Российской Федерации N 2034207, публ. 30.04 .95). В данном случае использование изменения величины тока позволяет поддерживать заданную температуру объекта, например пищевого продукта. There is a known method of cooling an object with a thermoelectric battery, in which the transfer of heat from the object and from the cascade to the cascade of the battery is carried out when a regulated current is supplied to the battery terminals to the battery output to a stationary mode of operation corresponding to a given object cooling temperature (patent of the Russian Federation N 2034207, published 30.04 .95). In this case, the use of changing the magnitude of the current allows you to maintain a given temperature of an object, such as a food product.

Однако, поскольку регулирование величины тока, подаваемого на клеммы термоэлектрической батареи, осуществляется без учета ряда важных параметров, этот способ также недостаточно эффективен. However, since the regulation of the amount of current supplied to the terminals of the thermoelectric battery is carried out without taking into account a number of important parameters, this method is also insufficiently effective.

Известен способ регулирования температуры объекта термоэлектрической батареей, включая регистрацию текущей величины температуры окружающей среды и регулирования тока на клеммах термоэлектрической батареи (заявка РСТ WO 97/22840, публ. 26.06.97). В данном способе происходит учет текущей величины температуры окружающей среды, что дает возможность обеспечить максимальный холодильный коэффициент батареи, а также в минимальные сроки выйти на заданный уровень температур, что особенно важно, например, в пищевой промышленности. A known method for controlling the temperature of an object with a thermoelectric battery, including registering the current value of the ambient temperature and regulating the current at the terminals of the thermoelectric battery (PCT application WO 97/22840, publ. 26.06.97). In this method, the current value of the ambient temperature is taken into account, which makes it possible to ensure the maximum refrigerating coefficient of the battery, as well as to reach the specified temperature level in the shortest possible time, which is especially important, for example, in the food industry.

Но в указанном способе полностью отсутствуют данные о узлах для теплопереноса и/или теплообмена, которые взаимодействуют с термоэлектрической батареей и/или со средой, с помощью которой данные узлы взаимодействуют с упомянутой батареей. But in this method, there is completely no data on the nodes for heat transfer and / or heat transfer, which interact with thermoelectric battery and / or with a medium with which these units interact with said battery.

Известен также способ для регулирования температуры объекта термоэлектрической системой и устройство для его осуществления (патент РФ 2139477), который регистрирует температуру объекта и/или ее отклонения от заданной, по величине которой и/или которых корректируют величину токов, подаваемых на термоэлектрическую батарею и/или величину по крайней мере одного рабочего параметра упомянутого агрегата для теплопереноса и/или теплообмена. Однако, указанный способ и устройство не может работать в автономном режиме, так как необходимость постоянного контроля тока требует больших потерь энергии. There is also known a method for regulating the temperature of an object by a thermoelectric system and a device for its implementation (RF patent 2139477), which registers the temperature of the object and / or its deviation from the specified one, according to the value of which and / or which the value of the currents supplied to the thermoelectric battery and / or the value of at least one operating parameter of said unit for heat transfer and / or heat exchange. However, this method and device cannot operate in an autonomous mode, since the need for constant current control requires large energy losses.

В свою очередь, из уровня техники также известны переносные термоэлектрические охлаждающие устройства, в частности по патентам USA 5,970,719, USA 6,640,551 Bl, USA 7,089,749 Bl, USA 2014/0130517 Al, USA 2018/0020854 Al. Указанные аналоги используют автономные источники питания, являются эргономичными, однако имеют недостатки, в частности отсутствие решения вопроса плотного контакта для повышения теплообмена, контроля температуры, а конструктивные элементы не позволяют достичь технического результата, который ними заявлен. Например, в одном из аналогов не содержится данных по ряду существенных условий, воплощенных в заявленном изобретении, которые влияют на технический результат, а следовательно не содержат в себе сведения, которые отрицают новизну и его изобретательский уровень заявленного изобретения, а именно: In turn, portable thermoelectric cooling devices are also known from the prior art, in particular according to patents USA 5,970,719, USA 6,640,551 Bl, USA 7,089,749 Bl, USA 2014/0130517 Al, USA 2018/0020854 Al. These analogs use autonomous power supplies, are ergonomic, but have drawbacks, in particular, the lack of a solution to the issue of tight contact to increase heat transfer, temperature control, and the structural elements do not allow achieving the technical result that they claim. For example, one of the analogues does not contain data on a number of essential conditions embodied in the claimed invention that affect the technical result, and therefore do not contain information that deny the novelty and its inventive step of the claimed invention, namely:

- форма радиаторов; - the shape of the radiators;

- механизм прижима. - clamping mechanism.

Также, одной из проблем устройств, известных из уровня техники является то, что в термоэлектрических холодильных устройствах перенос тепла от охлаждающей внутренней стороны, например, упаковки напитка, в термоэлектрический элемент и от термоэлектрического элемента к внешней стороне упаковки напитка может основываться исключительно на теплопроводности такой упаковки . Для этого используются материалы и форма упаковки, которая находится в проводниковом теплосоединении с термоэлектрическим элементом. Такое теплосоединение обеспечивается с помощью соединительного элемента между упаковкой и термоэлектрическим элементом. В таком соединительном элементе, который опосредует перенос тепла от твердых тел в термоэлектрический элемент, вкладывается большой смысл. Например, если есть дефект в контакте, то это может приводить к падению температуры на пограничной поверхности и тем самым к неэффективному создания холода или тепла. Неподвижное соединение между термоэлектрическим элементом и твердым телом с помощью соединительного элемента является приоритетным вопросом, решение которого отсутствует в большинстве аналогов, известных из уровня техники. Also, one of the problems of devices known from the prior art is that in thermoelectric refrigeration devices, the transfer of heat from the cooling inner side, for example, a beverage package, to the thermoelectric element and from the thermoelectric element to the outer side of the beverage package can be based solely on thermal conductivity of such packaging. For this, materials and a form of packaging are used, which is in a conductive heat connection with a thermoelectric element. This heat connection is provided by a connecting element between the package and the thermoelectric element. Such a connecting element, which mediates the transfer of heat from solids to a thermoelectric element, has a lot of meaning. For example, if there is a defect in the contact, then this can lead to a drop in temperature at the boundary surface and thus to ineffective creation of cold or heat. A fixed connection between a thermoelectric element and a solid body by means of a connecting element is a priority issue, the solution of which is absent in most of the analogs known from the prior art.

Учитывая указанное, ближайшим аналогом Заявителем определен термоэлектрический охлаждаемый или нагревательный сосуд, в частности холодильное и/или морозильное устройство (патент РФ 2691880), содержащее по меньшей мере одно охлаждающее или нагревательное внутреннее пространство и по меньшей мере один термоэлектрический элемент, в частности по меньшей мере один элемент Пельтье, для создания холода или тепла во внутреннем пространстве, причем термоэлектрический элемент расположен между двумя теплопроводными твердыми телами, из которых один или оба с увеличением расстояния до термоэлектрического элемента имеют постепенно увеличивающуюся площадь поперечного сечения, отличающееся тем, что сосуд имеет в качестве теплоизоляции внутреннего пространства вакуумную изоляцию, которая полностью или частично окружает охлаждающее внутреннее пространство, при этом предусмотрено, что термоэлектрический элемент и оба твердых тела расположены в изоляционном слое. Considering the above, the closest analogue by the Applicant has defined a thermoelectric cooled or heating vessel, in particular a refrigerating and / or freezing device (RF patent 2691880), containing at least one cooling or heating inner space and at least one thermoelectric element, in particular at least one Peltier element, for creating cold or heat in the internal space, moreover, the thermoelectric element is located between two heat-conducting solids, of which one or both, with increasing distance to the thermoelectric element, have a gradually increasing cross-sectional area, characterized in that the vessel has as thermal insulation of the inner space, vacuum insulation, which completely or partially surrounds the cooling inner space, while it is provided that the thermoelectric element and both solids are located in the insulating layer.

Однако указанный аналог имеет ряд существенных недостатков, в частности в аналоге не раскрыто природу источника питания термоэлектрического элемента, а вакуумная теплоизоляция внутреннего пространства имеет низкие эксплуатационные характеристики и неустойчивую форму, что может привести к ее повреждению и выходу из строя устройства в целом. Кроме того, указанное устройство не содержит в себе систем активного охлаждения, а соединительный элемент для передачи тепла не касается активного теплообмена между объектом охлаждения и системой охлаждения, что приводит к критической потере КПД всей охлаждающей системы и невозможности достижения компактных размеров устройства и эффективного контроля температуры с одновременным контролем энергии, расходуемой на охлаждение. However, this analogue has a number of significant disadvantages, in particular, the nature of the power source is not disclosed in the analogue. thermoelectric element, and the vacuum thermal insulation of the inner space has low performance characteristics and an unstable shape, which can lead to its damage and failure of the device as a whole. In addition, the specified device does not contain active cooling systems, and the connection element for heat transfer does not touch active heat exchange between the object of cooling and the cooling system, which leads to a critical loss of efficiency of the entire cooling system and the impossibility of achieving a compact size of the device and effective temperature control with simultaneous control of the energy spent on cooling.

СУТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY OF THE INVENTION

Основными задачами заявленного изобретения является увеличение интенсивности охлаждения жидкости и соответственно снижение времени на ее охлаждение, а так же применение внутреннего источника питания (аккумуляторной батареи) с целью автономного использования. The main objectives of the claimed invention are to increase the intensity of cooling the liquid and, accordingly, reduce the time for its cooling, as well as the use of an internal power source (battery) for the purpose of autonomous use.

Технический результат, который достигается с помощью заявленного изобретения, заключается в повышении эффективности способа охлаждения жидкостей по отношению к известным из уровня техники аналогов, создание устройства для реализации указанного способа и повышении качественных и количественных характеристик известных термоэлектрических систем с использованием элементов Пельтье. The technical result, which is achieved with the claimed invention, consists in increasing the efficiency of the method for cooling liquids in relation to the analogues known from the prior art, creating a device for implementing this method and increasing the qualitative and quantitative characteristics of known thermoelectric systems using Peltier elements.

Для решения поставленной задачи заявляется способ автономного поддержания контролируемой температуры с использованием термоэлектрических элементов и активной системы температурной корректировки, который отличается тем, что активная система температурной корректировки состоит из по меньшей мере одного теплообменника невыпуклой формы в виде призмы, агрегата создания воздушного потока, термоэлектрического элемента и теплопроводного соединительного элемента, где термоэлектрический элемент расположен между теплопроводным соединительным элементом и теплообменником на боковых гранях теплообменника под углом от 0 до 180 градусов по отношению к объекту, температура которого корректируется, а агрегат создания воздушного потока покрывает большую площадь противоположной боковой грани теплообменника, при этом воздушный поток от агрегата создания воздушного потока проходит не вызывая завихрений воздуха между ребер теплообменника под углом к боковым граням теплообменника, где расположен термоэлектрический элемент, отражается от них и охватывает объект, температура которого корректируется, а теплопроводный соединительный элемент системы активной системы температурной корректировки находится в плотном контролируемом проводниковом теплосоединении с термоэлектрическим элементом и объектом, температура которого корректируется, а питание термоэлектрического элемента осуществляется от автономного источника питания. To solve this problem, a method is proposed for autonomous maintenance of a controlled temperature using thermoelectric elements and an active temperature correction system, which differs in that the active temperature correction system consists of at least one heat exchanger of non-convex shape in the form of a prism, an air flow generating unit, a thermoelectric element and a heat-conducting connection element where the thermoelectric element is located between the heat transfer connecting element and the heat exchanger on the side faces of the heat exchanger at an angle of 0 to 180 degrees with respect to the object, the temperature of which is being adjusted, and the unit for creating an air flow covers a large area of the opposite side edge of the heat exchanger, while the air flow from the unit for creating an air flow does not pass causing air turbulence between the fins of the heat exchanger at an angle to the side faces of the heat exchanger, where the thermoelectric element is located, is reflected from them and covers the object whose temperature is being corrected, and the heat-conducting connecting element of the active temperature correction system is in tight controlled conductive heat connection with the thermoelectric element and the object, the temperature of which is adjusted, and the thermoelectric element is powered from an autonomous power source.

Также заявлено устройство для осуществления указанного способа, которое состоит из корпуса, теплообменника, термоэлектрических элементов, теплопроводных элементов, отличающееся тем, что активная система температурной корректировки состоит из по меньшей мере одного теплообменника невыпуклой формы в виде призмы, агрегата создания воздушного потока, термоэлектрического элемента и теплопроводного соединительного элемента, где термоэлектрический элемент расположен между теплопроводным соединительным элементом и теплообменником на боковых гранях теплообменника под углом от 0 до 180 градусов по отношению к объекту, температура которого корректируется, а агрегат создания воздушного потока покрывает большую площадь противоположной боковой грани теплообменника, а теплопроводный соединительный элемент системы активной системы температурной корректировки выполнен в форме, позволяющей ему находится в плотном контролируемом проводниковом теплосоединении с термоэлектрическим элементом и объектом, температура которого корректируется, а питание термоэлектрического элемента осуществляется от автономного источника питания. Also claimed is a device for implementing this method, which consists of a housing, a heat exchanger, thermoelectric elements, heat-conducting elements, characterized in that the active temperature correction system consists of at least one heat exchanger of non-convex shape in the form of a prism, an air flow generating unit, a thermoelectric element and heat-conducting connecting element, where the thermoelectric element is located between the heat-conducting connecting element and the heat exchanger on the side faces of the heat exchanger at an angle from 0 to 180 degrees with respect to the object, the temperature of which is being adjusted, and the unit for creating an air flow covers a large area of the opposite side face of the heat exchanger, and the heat-conducting connecting the system element of the active temperature correction system is made in a form that allows it to be in a tight controlled conductive heat connection with a thermoelectric element and an object, thus temperature which is adjusted, and the thermoelectric element is powered from an autonomous power source.

При этом степень плотности прилегания между теплопроводным соединительным элементом системы активной системы температурной корректировки и объектом, температура которого корректируется, может контролироваться прижимным механизмом, состоящим из прижимной пятки и пружины, где прижимная пятка имеет механизм управляемого перемещения. In this case, the degree of tightness between the heat-conducting connecting element of the active temperature correction system and the object, the temperature of which is being adjusted, can be controlled by a pressure mechanism consisting of a pressure heel and a spring, where the pressure heel has a controlled movement mechanism.

При этом поверхности теплопроводного соединительного элемента полируются и покрываются защитным составом повышенной механической прочности. In this case, the surfaces of the heat-conducting connecting element are polished and coated with a protective compound of increased mechanical strength.

Также прижимной механизм может содержать температурные датчики.Also, the clamping mechanism may contain temperature sensors.

Также температурные датчики могут быть расположены отдельно в других частях устройства, в частности в корпусе. Also, temperature sensors can be located separately in other parts of the device, in particular in the housing.

Дополнительно следует отметить, что элементы активной системы температурной корректировки могут применяться в разном количестве по отношению друг к другу. Additionally, it should be noted that the elements of the active temperature correction system can be applied in different quantities in relation to each other.

Дополнительно следует отметить, что расположение термоэлектрических элементов осуществляется под углом с двух сторон объекта, температура которого корректируется, что повышает эффективность охлаждения за счет увеличения общей площади охлаждающей поверхности. Additionally, it should be noted that the arrangement of thermoelectric elements is carried out at an angle from both sides of the object, the temperature of which is adjusted, which increases the cooling efficiency by increasing the total area of the cooling surface.

При этом в качестве прижимного механизма могут использоваться магнитные соединения. In this case, magnetic connections can be used as a clamping mechanism.

Также, дополнительно питание термоэлектрического элемента осуществляется через контроллер с алгоритмом термостабилизации. Also, the thermoelectric element is additionally powered through a controller with a thermal stabilization algorithm.

Дополнительно система активного температурной корректировки может работать в режиме реверсного функционирования, а именно в режиме охлаждения/нагрева. In addition, the active temperature compensation system can work in reverse operation, namely in the cooling / heating mode.

ЧЕРТЕЖИ Фиг. 1 иллюстрирует вид сверху в разрезе условного устройства. BLUEPRINTS FIG. 1 illustrates a top sectional view of a conventional device.

Фиг. 2 иллюстрирует вид условного устройства в изометрической проекции. FIG. 2 illustrates an isometric view of a conventional device.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Вариант осуществления способа на примере охлаждения банки напитка приведен на фиг. 1. An embodiment of the method using the example of cooling a beverage can is shown in FIG. one.

Способ автономного поддержания контролируемой температуры осуществляется следующим образом: The method of autonomously maintaining a controlled temperature is as follows:

Термоэлектрические элементы (4) размещены на плоскостях теплообменника (2), которые расположены под углом от 0 до 180 градусов по отношению к банке напитка. Теплообменник (2) может быть один нестандартной формы в виде невыпуклой призмы или в виде двух и более стандартных правильных призм. Иными словами, заявленный способ позволяет применить несколько теплообменников (радиаторов) со скошенными торцами, продуваемые одним или несколькими вентиляторами (1), что в своем сочетании создает классическую модель кулера. Thermoelectric elements (4) are placed on the planes of the heat exchanger (2), which are located at an angle from 0 to 180 degrees with respect to the beverage can. The heat exchanger (2) can be one of a non-standard shape in the form of a non-convex prism or in the form of two or more standard regular prisms. In other words, the claimed method allows the use of several heat exchangers (radiators) with beveled ends, blown by one or more fans (1), which in combination creates a classic cooler model.

При этом охлаждающий поток воздуха проходит наиболее эффективным для охлаждения образом, а именно воздух входит под углом к грани теплообменника (3), забирает тепло от термоэлектрического элемента, отражается от грани радиатора, не вызывая завихрений и окутывает банку с напитком. In this case, the cooling air flow passes in the most efficient way for cooling, namely, the air enters at an angle to the edge of the heat exchanger (3), picks up heat from the thermoelectric element, reflects off the edge of the radiator, without causing turbulence, and envelops the beverage can.

С целью снижения теплового сопротивления между теплопроводным соединительным элементом (5) и емкостью с напитком (6) применен прижимной механизм, состоящий из прижимной пятки (12) и пружины (7). Для извлечения и установки емкости с напитком (6) используется контролируемое перемещение (13) прижимной пятки (12). In order to reduce the thermal resistance between the heat-conducting connecting element (5) and the container with the drink (6), a clamping mechanism is used, consisting of a clamping heel (12) and a spring (7). To remove and install the beverage container (6), a controlled movement (13) of the clamping heel (12) is used.

Теплообмен в указанном способе обеспечивается питанием термоэлектрических элементов (4), а именно элементов Пельтье, от аккумуляторной батареи (8) через контроллер (9). Это стало возможным благодаря высокой эффективности предложенного способа охлаждения, а именно размещением элементов Пельтье (4) между гранями теплообменника (3) и теплопроводным соединительным элементом (5), а также благодаря плотному прилеганию теплопроводного соединительного элемента (5) к банке с напитком (6) и термоэлектрическому элементу Пельтье (4). Heat exchange in this method is provided by the power supply of thermoelectric elements (4), namely Peltier elements, from a storage battery (8) through a controller (9). It became possible due to the high efficiency of the proposed cooling method, namely the placement of Peltier elements (4) between the edges of the heat exchanger (3) and the heat-conducting connecting element (5), as well as due to the tight fit of the heat-conducting connecting element (5) to the beverage can (6) and the thermoelectric element Peltier (4).

При этом точная температура поддерживается контроллером (9) с помощью алгоритма термостабилизации. Данные о температуре напитка контроллер получает от датчика температуры (11), встроенного в прижимную пятку. In this case, the exact temperature is maintained by the controller (9) using the thermal stabilization algorithm. The controller receives data on the temperature of the drink from the temperature sensor (11), built into the clamping heel.

Вариант исполнения устройства для автономного поддержания контролируемой температуры приведен на фиг. 2. An embodiment of a device for autonomous maintenance of a controlled temperature is shown in Fig. 2.

Устройство для автономного поддержания контролируемой температуры состоит из корпуса 14 с откидной крышкой 15. The device for autonomously maintaining a controlled temperature consists of a body 14 with a hinged cover 15.

Охлаждаемая емкость 6 вставляется в корпус охладителя 14 и с помощью откидной крышки 15 прижимной пятки 12 и пружинных элементов 7 плотно прижимается к поверхности соединительного элемента 5. The cooled container 6 is inserted into the cooler body 14 and with the help of the hinged cover 15 of the clamping heel 12 and the spring elements 7 is tightly pressed against the surface of the connecting element 5.

Система активной температурной корректировки состоит из теплопроводного соединительного элемента 5, двух элементов Пельтье 4, двух теплообменников 2 и вентилятора 1, которые плотно зафиксированы внутри корпуса конструкционными элементами. Элементы Пельтье 4 фиксируются между плоской поверхностью теплопроводного соединительного элемента 5 и боковыми гранями теплообменников 2 с помощью теплопроводного материала, например пасты. Теплообменники 2, элементы Пельтье 4 и соединительный элемент 5 с помощью элементов корпуса 14 плотно прилегают друг к другу, что позволяет равномерно без воздушных промежутков распределить тонким слоем теплопроводный материал. Применение такой конструкции позволяет свести к минимуму термосопротивление на переходах «теплообменник - элементы Пельтье» и «элементы Пельтье - соединительный теплопроводный элемент - упаковка напитка». Вентилятор 1 крепится без зазора к плоским концам ребер обоих теплообменников. Корпус вентилятора, ребра теплообменников и основы теплообменников образуют тоннель. Воздух, втягивается вентилятором, проходит вдоль ребер обоих теплообменников, снижая их температуру. Боковые грани теплообменников расположены под углом к потоку воздуха, который формируется вентилятором, и позволяет снизить турбулентность потока, а также увеличить теплоотдачу. The active temperature correction system consists of a heat-conducting connecting element 5, two Peltier elements 4, two heat exchangers 2 and a fan 1, which are tightly fixed inside the housing by structural elements. Peltier elements 4 are fixed between the flat surface of the heat-conducting connecting element 5 and the side edges of the heat exchangers 2 using a heat-conducting material, for example a paste. Heat exchangers 2, Peltier elements 4 and connecting element 5 with the help of housing elements 14 adhere tightly to each other, which makes it possible to evenly distribute heat-conducting material in a thin layer without air gaps. The use of such a design makes it possible to minimize the thermal resistance at the transitions "heat exchanger - Peltier elements" and "Peltier elements - connecting heat-conducting element - beverage packaging". Fan 1 is fastened without clearance to the flat ends of the fins of both heat exchangers. The fan casing, the fins of the heat exchangers and the bases of the heat exchangers form a tunnel. Air, drawn in by the fan, flows along the fins of both heat exchangers, reducing their temperature. The side faces of the heat exchangers are located at an angle to the air flow, which is formed by the fan, and allows to reduce the turbulence of the flow, as well as to increase the heat transfer.

Электронная система поддержания температуры охлаждаемого напитка в устройстве и автономные источники питания (аккумуляторы) располагаются в емкости корпуса и не изображены на рисунке. Значение текущей температуры охлаждаемого напитка измеряется с помощью термодатчика 11, установленного на внутренней поверхности прижимной пятки. The electronic system for maintaining the temperature of the cooled beverage in the device and autonomous power sources (batteries) are located in the body capacity and are not shown in the figure. The value of the current temperature of the cooled beverage is measured using a temperature sensor 11 installed on the inner surface of the pressing heel.

Следует отметить, что слова «содержит, включает, состоит» не исключают наличия других элементов или шагов, кроме перечисленных, а также не исключается наличие совокупности таких элементов. It should be noted that the words "contains, includes, consists" do not exclude the presence of other elements or steps, in addition to those listed, and also does not exclude the presence of a combination of such elements.

Вышеприведенный вариант реализации изобретения приведен лишь для примера и не ограничивает объем правовой охраны. Специалистам очевидны другие решения, варианты применения, цели и функции, входящие в объем правовой охраны заявленного изобретения. The above embodiment of the invention is given for example only and does not limit the scope of legal protection. Other solutions, applications, goals and functions that are within the scope of legal protection of the claimed invention are obvious to those skilled in the art.

Claims

Формула заявляемого изобретения: СПОСОБ АВТОНОМНОГО ПОДДЕРЖАНИЯ КОНТРОЛИРУЕМОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ The formula of the claimed invention: METHOD OF AUTONOMOUS MAINTENANCE OF CONTROLLED TEMPERATURE AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

1. Способ автономного поддержания контролируемой температуры с использованием термоэлектрических элементов и активной системы температурной корректировки, отличается тем, что активная система температурной корректировки состоит из по меньшей мере одного теплообменника невыпуклой формы в виде призмы, агрегата создания воздушного потока, термоэлектрического элемента и теплопроводного соединительного элемента, где термоэлектрический элемент расположен между теплопроводным соединительным элементом и теплообменником на боковых гранях теплообменника под углом от 0 до 180 градусов по отношению к объекту, температура которого корректируется, а агрегат создания воздушного потока покрывает большую площадь противоположной боковой грани теплообменника, при этом воздушный поток от агрегата создания воздушного потока проходит не вызывая завихрений воздуха между ребер теплообменника под углом к боковым граням теплообменника, где расположен термоэлектрический элемент, отражается от них и охватывает объект, температура которого корректируется, а теплопроводный соединительный элемент активной системы температурной корректировки находится в плотном контролируемом проводниковом теплосоединении с термоэлектрическим элементом и объектом, температура которого корректируется, а питание термоэлектрического элемента осуществляется от автономного источника питания. 1. A method of autonomous maintenance of a controlled temperature using thermoelectric elements and an active temperature correction system, characterized in that the active temperature correction system consists of at least one heat exchanger of non-convex shape in the form of a prism, an air flow generating unit, a thermoelectric element and a heat-conducting connecting element, where the thermoelectric element is located between the heat-conducting connecting element and the heat exchanger on the side faces of the heat exchanger at an angle of 0 to 180 degrees with respect to the object whose temperature is being adjusted, and the unit for creating an air flow covers a large area of the opposite side face of the heat exchanger, while the air flow from the unit for creating air flow passes without causing air turbulence between the fins of the heat exchanger at an angle to the side faces of the heat exchanger, where the thermoelectric element is located, is reflected from them and covers the The object, the temperature of which is being corrected, and the heat-conducting connecting element of the active temperature correction system is in a tight controlled conductive heat connection with the thermoelectric element and the object, the temperature of which is being corrected, and the power of the thermoelectric element is carried out from an autonomous power source.

2. Устройство для автономного поддержания контролируемой температуры, который состоит из корпуса, теплообменника, термоэлектрических элементов, теплопроводных элементов, отличающийся тем, что активная система температурной корректировки состоит из по меньшей мере одного теплообменника невыпуклой формы в виде призмы, агрегата создания воздушного потока, термоэлектрического элемента и теплопроводного соединительного элемента, где термоэлектрический элемент расположен между теплопроводным соединительным элементом и теплообменником на боковых гранях теплообменника под углом от 0 до 180 градусов по отношению к объекту, температура которого корректируется, а агрегат создания воздушного потока покрывает большую площадь противоположной боковой грани теплообменника, а теплопроводный соединительный элемент системы активной системы температурной корректировки выполнен в форме, позволяющей ему находится в плотном контролируемом ведущем тепло соединении с термоэлектрическим элементом и объектом, температура которого корректируется, а питание термоэлектрического элемента осуществляется от автономного источника питания. 2. A device for autonomous maintenance of a controlled temperature, which consists of a housing, a heat exchanger, thermoelectric elements, heat-conducting elements, characterized in that the active temperature correction system consists of at least one heat exchanger of non-convex shape in the form of a prism, an air flow generating unit, a thermoelectric element and a heat-conducting connecting element, where the thermoelectric element is located between the heat-conducting connecting element and the heat exchanger on the side faces of the heat exchanger at an angle from 0 to 180 degrees with respect to the object, the temperature of which is being corrected, and the air flow generating unit covers a large area the opposite side face of the heat exchanger, and the heat-conducting connecting element of the active temperature correction system is made in a form that allows it to be in a tight controlled leading heat connection with the thermoelectric element and the object, the temperature of which is being adjusted, and the thermoelectric element is powered from an autonomous power source.

3. Устройство для автономного поддержания контролируемой температуры по п.2, которое отличается тем, что степень плотности прилегания между теплопроводным соединительным элементом системы активной системы температурной корректировки и объектом, температура которого корректируется, контролируется прижимным механизмом, состоящим из прижимной пятки и пружины. 3. A device for autonomously maintaining a controlled temperature according to claim 2, characterized in that the degree of tightness between the heat-conducting connecting element of the active temperature correction system and the object whose temperature is being corrected is controlled by a clamping mechanism consisting of a clamping heel and a spring.

4. Устройство для автономного поддержания контролируемой температуры с п.2,3, которое отличается тем, что прижимная пятка имеет механизм управляемого перемещения. 4. A device for autonomously maintaining a controlled temperature with item 2, 3, which differs in that the clamping heel has a mechanism for controlled movement.

5. Устройство для автономного поддержания контролируемой температуры по п. 2, которое отличается тем, что поверхности теплопроводного соединительного элемента полируются и покрываются защитным составом повышенной механической прочности. 5. A device for autonomously maintaining a controlled temperature according to claim 2, which differs in that the surfaces of the heat-conducting connecting element are polished and coated with a protective compound of increased mechanical strength.

6. Устройство для автономного поддержания контролируемой температуры за п.2,3,4, которое отличается тем, что прижимной механизм содержит температурные датчики. 6. A device for autonomously maintaining a controlled temperature according to clause 2, 3, 4, which differs in that the clamping mechanism contains temperature sensors.

7. Устройство для автономного поддержания контролируемой температуры за п.2,3,6, которое отличается тем, что температурные датчики расположены отдельно в других частях устройства, в частности в корпусе. 7. A device for autonomously maintaining a controlled temperature according to claim 2, 3, 6, which differs in that the temperature sensors are located separately in other parts of the device, in particular in the case.

8. Устройство для автономного поддержания контролируемой температуры по п.2, которое отличается тем, что элементы активной системы температурного корректировки применяются в разном количестве по отношению друг к другу. 8. A device for autonomously maintaining a controlled temperature according to claim 2, which differs in that the elements of the active temperature correction system are applied in different quantities in relation to each other.

9. Устройство для автономного поддержания контролируемой температуры по п.2, которое отличается тем, что расположение термоэлектрических элементов осуществляется под углом с двух сторон объекта. 9. A device for autonomously maintaining a controlled temperature according to claim 2, which differs in that the arrangement of thermoelectric elements is carried out at an angle from both sides of the object.

10. Устройство для автономного поддержания контролируемой температуры по п.2, которое отличается тем, что в качестве прижимного механизма используется магнитное соединение. 10. A device for autonomously maintaining a controlled temperature according to claim 2, characterized in that a magnetic connection is used as a clamping mechanism.

11. Устройство для автономного поддержания контролируемой температуры по п.2, которое отличается тем, что питание термоэлектрического элемента осуществляется через контроллер с алгоритмом термостабилизации. 11. A device for autonomously maintaining a controlled temperature according to claim 2, characterized in that the thermoelectric element is powered through a controller with a thermal stabilization algorithm.

12. Устройство для автономного поддержания контролируемой температуры по п.2, которое отличается тем, что система активного температурного корректировки работает в режиме реверсного функционирования, а именно в режиме охлаждения/нагрева. 12. A device for autonomously maintaining a controlled temperature according to claim 2, characterized in that the active temperature correction system operates in a reverse operation mode, namely, in a cooling / heating mode.