Термоэлектрический льдогенератор

(51)4 Г 25 С 1/12 8 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ БАТЕЛГ 0 ПИ ОБРЕТЕНИЕЛЬСТВУ ВВЬЯЯ МЫЛ огический ин ности итут ИЧЕСКИЙ й емкость са, направниз, термоаи которой у, имеющеК АВТОРСКОМУ СВ(71) Одесский техноллодильной промышле(54) (57) 1. ТЕРМОЭЛЕКТРЛЪДОГЕНЕРАТОР, содержа щидля воды в виде усеченного конуленного меньшим основанием вэлектрическую батарею, одни спподсоединены к тепловому мост му контакт с верхней частью емкости, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса льдообразования и снижения энергозатрат, к тепловому мосту подсоединены холодные спаи, горячие спаи снабжены приспособлением для отвода от них тепла, а тепловой мост выполнен в виде плиты, установленной с возможностью вертикального перемещения и прижатия к верхней части стенок емкости,2. Льдогенератор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной емкостью, аналогичной основной, расположенной под последней, сопряженной с ней меньшими основаниями, а днище выполнено в виде эластичной перегородки, при этом емкости установлены с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси.Изобретение относится к холодильной технике,а именно к устройству льдогенераторов малой производительности, работающих на полупроводниковых элементах и предназначенных для использования в быту, в системах общественного питания, в научных и медицинских учреждениях,Цель изобретения - интенсификация процесса льдообразования и снижение энергозатрат при работе льдогенератора.На чертеже схематически изображен термоэлектрический льдогенератор.Устройство содержит емкость 1 для воды в виде усеченного конуса, направленного меньшим основанием вниз, В тепловом контакте с верхними частями стенок емкости 1 находится нижняя горизонтальная поверхность плиты 2 (тепловой мост), воспринимающая усилия, возникающие при замерзании воды в герметизированной плитой 2 конусной емкости 1, и выравнивающая температуру холодных спаев термоэлектрических эле. ментов 3, находящихся в хорошем тепловом контакте с верхней горизонтальной поверхностью плиты 2. Плита 2 установлена с возможностью вертикального перемещения. Термоэлектрические элементы 3 со стороны горячих спаев снабжены теплообменником 4 (показан теплообменник 4 с естественно- конвекционным способом отвода тепла), который механически прижимается к горячим спаям термоэлектрических элементов 3 (система механического прижима не показана).Термоэлектрический льдогенератор снабжен дополнительной емкостью 5, аналогичной емкости 1, расположенной под последней, сопряженной с ней меньшими основаниями, а днище 6 выполнено в виде эластичной перегородки. При этом емкости 1 и 5 установлены с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси,Устройство работает следующим образом.В конусную емкость 1 заливают воду. Опускают плиту 2 с термоэлектрическими элементами 3 и теплообменником 4, осуществляют механический прижим плиты 2, термоэлектрических элементов 3, теплообменника 4 горячих спаев к льдоформе 1. После этого подводят питание к термоэлектрическим элементам 3, Холодные спаи термоэлектрических элементов 3 охлаждают плиту 2 (тепловой мост), находящуюся в хорошем тепловом контакте с емкостью 1, тем самым осуществляя отвод тепла от воды, находящейся в емкости 1. По мере поглощения тепла холодными спаями термоэлектрических элементов 3 в емкости 1 начинается процесс лодообразования, По мере роста толщины льда в емкости 1 уменьшается объем, занятый водой, так как объем льда на 8 - 10 О/о больше по сравнению с объемом воды, залитой в емкость, в герметизированных ячейках емкости 1 растет гидростатическое давление воды. Это приводит к тому, что вода, находящаяся в герметичной ячейке, охлаждаемая под давлением, переохлаждается, а поскольку жидкости (в том числе и вода) несжимаемы, то давление распростра няется равномерно во все стороны, и, какследствие этого, часть усилия передается на плиту 2 с размещенными на ней термоэлектрическими элементами, при этом термоэлектрические элементы 3 испытывают осевое сжатие.Осевое сжатие термоэлектрических элементов 3 приводит к тому, что У термоэлектрических элементов 3 достигает величины (10 - 11) 101/К, повышая тем самым энергетическую эффективность системы термо электрического охлаждения емкости, т.е,величина добротности полупроводниковых материалов р- и и-типа проводимости термоэлектрической системы охлаждения позволяет сократить время замораживания одной порции воды, залитой в емкость 1 из-за то го, что увеличивается Яо-холодопроизводительность, при неизменном токе Б питания термоэлектрической системы охлаждения, либо уменьшить мощность, потребляемую от сети, на 6 - 8 О/о при уменьшении тока Я, 25 питающего термоэлектрическую систему охлаждения, при этом Я-холодопроизводительность термоэлектрической системы охлаждения остается на уровне той, которая была до возникновения усилия гидростатического давления в емкости 1.30 По окончании процесса льдообразованияв емкости 1 поднимают плиту 2 с термоэлементами 3 и теплообменником 4, емкости 1 и 5 поворачивают относительно горизонтальной оси на 180. Заливают воду в емкость 5, поднимают плиту 2 с термоэлементами 3 и З 5 теплообменником 4, подают питание на термоэлектрические элементы 3, и цикл охлаждения повторяется, При этом образовавшийся в емкости 5 лед при расширении создает усилие, которое через днище 6 в виде элас тичной перегородки передается на лед, образовавшийся в предыдущем цикле в емкости 1, в результате чего лед из последней выпадает.При такой компоновке льдоформы отпадает необходимость в оттайке льдоформ.45 Льдоформа (нижняя), из которой удаляется лед, постоянно остается охлаждаемой, тем самым уменьшается время замораживания порций воды, начиная с третьей. Кроме того, повышается энергетическая эффективность системы охлаждения за счет увеличения коэффициента добротности полупроводниковых материалов р- и п-типа проводимости.Использование одних и тех же элементовустройства термоэлектрического льдсгене ратора как для удаления льда из ячейкильдоформы, так и для повышения энергетической эффективности его работы, приводит к увеличению производительности термоэлектрического льдогенератора на 10 - 15 О/о.