Термоэлектрический холодильник

О. П И С А Н И Е ( 57 З 68 ЗИЗОБРЕТЕНИЯ Своз Ссеетскнв Социалистических РесвубвннГасударственный вомвтет Совета Мнннстров СССР оо делам нзооретеннй н отнрытнй.А. ЕФремов, Н,П, Зыкова,Захаров и Л.Г. Длатковский рловЮ.В 1) Заявите Всесоюзный научно-исследовательский институ холодильной промышленности 54) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ХОЛОДИЛЬНИ Изобретение относится к"холодильным устройствам, работа которых основана на эффекте Пельтье, и может быть использовано в холодильнойтехнике, например, для приготовления льда, замораживания и хранения продуктов. ЬИзвестнц термоэлектрические холодильники, содержащие теплоизолированные высокотемпературную и низкотемпературную холодильные камеры с индивидуальными термобатареями, горячие спаи которых снабжены теплообмеиниками 11), (фВ этих холодильниках низкотемпературная и высокотемпературная камеры, расположенные соответственно одна над, другой, имеют внутренние стенки," в которых выполнены каналы для хладагента. Это обеспечивает отвод тепла от горя ф чих спаев термобатарей: йизкотемпературноя камеры на внутренюю,стенку высокотемпературнойкамеры и подвод хладагента по испарительно-конденсаторному контуру к горяЧим спаям термобатареи, охлаждающей высокотемпературную камеру.Таким образом, термобатареи низко- температурной камеры, являясь вторым (низкотемпературным) каскадом по отношению к термобатарее высокотемпературной камеры, работает при небольшом пеЮ репаде температур с высоким холодильным коэффициентом.Однако для этих холодильников характерна малая скорость замораживания льда в низкотемпературной камереи повышенный расход электроэнергии, Это является следствием того, что теплооб-. менник горячих спаев термобатареи низкотемпературной камеры (льдогенератора) находится в тепловом контакте с внутренней стенкой высокотемпературной камеры и при отключении льдогенератора имеет место дополнительный теплоприток черех термобатарею иэ камеры льдогенератора в высокотемпературную (холодильную) камеру, Термобатареи лЯогенератора и холодильной камеры должны быть согласованы, как обычные каскады в каскаднбй.термоэлектрической батарее, т.е. холбдопроизводительность термобатареи холодйльной камеры должна быть достатбчной для отвода тепла, поступающего в холодильную камеру через тепловую изоляцию, и тепла, выделяемого на горячих спаях термобатареи льдогенератора. Это препятствует увеличению мощности термобатареи льдогенератора и, соответственно, не позволяет обеспечивать высокую скорость замораживанияльда, В имеющемся промежуточном контуре обеопечивается циркуляция хлалагента только при расположении низкотемпературного отделения под более высоко- температурным, Это ограничивает возмож.б ности различного пространственного размещения льдогенератора и холодильной камеры.Целью изобретения является повышение экономичности холодильника, ОЭто достигается тем, что в предложенном холодильнике высокотемпературная камера снабжена резервуаром, включенным с теплообменником горячих спаев термоба 0 гареи низкотемпературной ка-(5 меры в замкнутый контур принудительной циркуляции теплоносителя, неизменяющего своего агрегатного состояния.а чертеже изображен описываемый термоэлектрический холодильник, 20Он содержит холодильную высокотемпературную камеру 1, охлаждаемую с помощью термобатареи 2, тепловоды 3 которой находятся в тепловом контакте с теплообменником 4 горячих спаев и с теплообменником 5 холодных спаев внутренней обшивкой холодильной камеры 1. В тепловом контакте с внутренней обшивкой холодильной камеры находится резервуар б,заполненный теплоносите"лем,например денатуратом, водным рас" твором спирта (в качестве резервуара может быть использована: также сама внутренняя обшивка,.выполненная двухслойной), соединенный с.помощью жидкостного насоса 7 ,и патрубков 8 с теп-З 5 лообменником 9 горячих спаев термобатареи 10, на холодных спаях которой установлена низкотемпературная камера 11 (льдогенератор). Камера 1, резервуар б теплоносителя, жидкостной 40 насос 7, и льдогенератор размещены в тепловой изоляции 12.При включении электропитания термобатареи 2 к ее холодным спаям через тепловод 3 и внутреннюю метаглическую 45 обшивку 5 (являющуюся пространственным ребром холодных спаев) подводится тепло, поступающее иэ окружающей среды в холодильную камеру 1 через тепловую изоляцию 12. Одновременно происходит охлаждение резервуара б с теплоносителем. Это тепло и количество тепла, эквивалентное мощности, потребляемой термобатареей 2, рассеивается в окружающую среду с теплообменника 4 горячих спаев.В результате работы термобатареи 2 в холодильной камере 1 устанавливается требуемая пониженная температура и охлаждается теплоноситель в резервуаре б, Если по условиям эксплуатации 60 нет необходимости в приготовлении льда, термобатарея 10 обесточена и жидкостнойнасос 7 отключен.Для приготовления льда включаютжидкостной насос 7 к подают электро- % питание на термобатарею 10.В этомслучае теплоноситель из резервуара бпоступает по одному из теплоизолированных патрубков 8 в теплообменник 9,где отводит тепло от горячих спаевтермобатареи 10, после чего по другому теплоизолированному патрубку 8поступает вновь в резервуар б.Холодные спаи термобатареи 10 понижают температуру в льдогенераторе 11до уровня замораживания льда.При постоянной эксплуатации холодильной камеры 1 и льдогенератора 11холодопроизводительности и потребляемыемощности термобатарей могут быть согласованы аналогично обычной схеме двухкаскадного термоэлектрического охладителя. Если же термоэлектрический холодильник предназначен для эксплуатации в режиме постоянной работы толькохолодильной камеры и периодическойработы льдогенератора (для осуществления цикла приготовления льда), тс термобатарея 10 может иметь холодопроизводительность, существенно превышающуюхолодопроизводительности термобатареи 2.В этом случае масса теплоносителяи собственно холодильной камеры с загрузкой является тепловым аккумулятором. Температура теплоносителя и температура в холодильной камере за короткий период работы термобатареи льдоге"нератора может незначительно повышаться,а затем за длительный период работытермобатареи холодильной камеры вновьпонизиться до требуемого уровня.Термоэлектрический холодильникимеет следующие преимущества по сравнению с известным,При отключении электропитаниятермобатареи льдогенератора и соответственно, при отключении жидкостногонасоса, термобатарея не является источником теплопритоков в холодильную камеру, поэтому сокращается расход электроэнергии при работе термобатареи холодильной камеры,йСущественно расширяются эксплуатационные характеристики холодильника,так как льдогенератор может быть установлен отдельно от холодильной камерына значительном расстоянии, что удобно, например, при встраивании в бары,мебель и т.д.Формула изобретенияТермоэлектрический холодильник, содержащий теплоиэолированные высокстемпературиую и ниэкотемпературную камеры с индивидуальными термобатареями, горячие сваи которых снабжены теплообменниками, о т л и ч а ю щ и й с и тем, что, с целью повышения его экономичности, высокотемпературная камера снабжена резервуаром, включенным с теплообменником горячих573 83 Истонники информации, принятые во внимание при экспертизе;,Патент Г 111 А Р 3100971, кл. 62-3, 1 Эб 3,спаев термобатареи низкотемпературной камеры в замкнутый контур принудительной циркуляции теплоносителя, не изменявшего своего агрегатного состояния,Редактор Е,Кравцова Техред О.ЛУговая Корректор А.Лакида Заказ 374 б/31ЦНИИПИ Г раж 701ого кокятетзобретеиийРаумская откаб.,35, И илиал ППП ффПатент, г. Ужгород, ул. Проектн Т арствен делам ва, Ж