Малогабаритний термоелектричний холодильник

Малогабаритный термоэлектрический холодильник, содержащий теплоизолированный корпус с гнездами, батарею термоэлементов, холодная сторона которой находится в тепловом контакте с гнездами, а горячая соединена с теплообменником, и вентилятор обдува теплообменника, отличающийся тем, что каждое гнездо выполнено в виде металлического стакана, оснащено отдельной батареей термоэлементов, причем батареи имеют общий теплообменник, при этом батареи термоэлементов и теплообменник расположены между гнездами. (19) (21) 95094264 (22) 22.09.1995 (24) 15.11.2000 (33) UA (46) 15.11.2000, Бюл. № 6, 2000 р. (72) Кисельов Юрій Федорович, Майко Віталій Іванович, Осташкін Валерій Борисович, Рохлін Олександр Миколайович, Скорко Олександр Григорович (73) ДЕРЖАВНЕ НАУКОВО-ВИРОБНИЧЕ ПІДПРИЄМСТВО "ТЕРМОХОЛОД" 29611 чительное количество тепла, которое суммируется с собственным теплом радиатора и приводит к снижению интенсивности отвода тепла от горячей поверхности элемента Пельтье, что в конечном итоге увеличивает время выхода устройства на заданную температуру охлаждения. Расположение лопастей вентилятора относительно ребер радиатора в описанной конструкции неэффективно, из-за возникновения множества застойных зон. При этом исключена возможность равно мерного отбора тепла, со всей поверхности радиатора, т.е. в данной конструкции поверхность радиатора заведомо увеличена. В основу изобретения положена задача снижения потребляемой мощности малогабаритного термоэлектрического холодильника, в котором оснащение каждого гнезда отдельной батареей термоэлементов с общим теплообменником, скомпонованными с вентилятором обдува теплообменника, таким образом, что при обеспечении компактной формы достигается интенсификация тепло-массообменных процессов и за счет этого снижается время охлаждения напитка до заданной температуры. Поставленная задача решается тем, что в малогабаритном термоэлектрическом холодильнике, содержащем теплоизолированный корпус с гнездами, батарею термоэлементов, холодная сторона которой находится в тепловом контакте с гнездами, а горячая сторона соединена с теплообменником и вентилятор обдува теплообменника согласно изобретения каждое гнездо, выполненное в виде металлического стакана, оснащено отдельной батареей термоэлементов, причем батареи имеют общий теплообменник, при атом батареи термоэлементов и теплообменник расположены между гнездами. Особенность конструкции предлагаемого термоэлектрического холодильника, заключающаяся в том, что каждое гнездо, выполненное в виде металлического стакана, имеет тепловой контакт с холодной стороной отдельной батареи термоэлементов, обеспечивает интенсификацию тепло-массообменных процессов за счет снижения термического сопротивления, зависящего от расстояния переноса холода от источника холода до крайней точки охлаждаемой емкости. В прототипе второе гнездо соединено с источником холода через промежуточную часть, находящуюся между двумя гнездами, что увеличивает расстояние от холодной стороны элемента Пельтье до крайней точки второго гнезда почти в два раза. Следствием чего, является значительное термическое сопротивление, что ведет к снижению эффективности переноса холода от источника холода до охлаждаемых объектов. Выполнение гнезда в виде металлического стакана и оснащение каждого гнезда отдельным источником холода позволили исключить из конструкции монолитный металлический охлаждающий контейнер присущий прототипу, благодаря чему предлагаемая конструкция имеет значительно меньшую массу. Расположение батарей термоэлементов между гнездами позволило применить общий теплообменник, имеющий тепловой контакт с горячей стороной каждой батареи термоэлементов и уста новить вентилятор обдува теплообменника, таким образом, чтоб организовать движение охлаждающего воздуха по прямому каналу, при достижении наиболее компактной установки перечисленных элементов. Теплообменник может быть выполнен, например, в виде пластинчатого радиатора с параллельными ребрами, а вентилятор установлен на теплообменнике на выходе охлаждающего потока воздуха. В этом случае воздух засасывается из окружающей среды в радиатор и проходит по прямому каналу между ребрами. Отсутствие поворотов движения воздушного потока и существенных перекрытий прямого канала (за исключением самого теплообменника) обеспечивает снижение гидравлического сопротивления и увеличение скорости течения потока воздуха, благодаря чему достигается повышение эффективности съема тепла с горячей стороны каждой батареи термоэлементов, что приводит к автоматическому понижению температуры на холодной стороне, а следовательно и в охлаждаемой емкости. Одновременно, в отличие от прототипа, исключается отрицательное влияние тепла, выделяемого при работе электродвигателя вентилятора, установленного в нише, вырезанной в ребрах радиатора, которое в прототипе суммируется с теплом, снимаемым с горячей стороны батареи. Совокупностью перечисленных особенностей конструкции термоэлектрического холодильника достигается интенсификация тепло-массообменных процессов, обеспечивающая снижение мощности для получения заданных низких температур или уменьшении времени охлаждения материала при той же мощности. При этом обеспечивается снижение массогабаритных параметров устройства. Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фигуре представлен общий вид малогабаритного термоэлектрического холодильника. Устройство состоит из корпуса 1, батарей 2 термоэлементов, холодные стороны которых находятся в тепловом контакте с гнездами 3, выполненными в виде алюминиевых стаканов. Горячие стороны батарей 2 термоэлементов находятся в тепловом контакте с теплообменником 4, расположенным между гнездами 3. Теплообменник 4 выполненный, например, в виде пластинчатого радиатора с параллельными ребрами закрыт решеткой 5 забора воздуха. Принудительная циркуляция воздуха через теплообменник 4 осуществляется вентилятором 6, закрытым решеткой 7 выпуска воздуха. Пространство между корпусом I холодильника и стаканами 3 заполнено теплоизоляцией 8, в качестве которой использован, например, пенополиуретан. Плотное прилегание охлаждаемой емкости к рабочей стенке стакана осуществляется пружиной 9, за счет чего обеспечивается хорошая теплопередача. Термоэлектрический холодильник работает следующим образом. Емкости (банки, бутылки) с налитками вставляются в гнезда 3 и наводится электрический ток в соответствующем направлении в элементе Пельтье. Одновременно включается электродвигатель вентилятора. При прохождении постоянного электрического тока через соединения разнородных металлов 2 29611 (термоэлементов) один слой нагревается, а другой охлаждается. Холодная сторона батареи термоэлементов имеет тепловой контакт с рабочей стенкой гнезда, через которую передается холод к охлаждаемой емкости. Вторая горячая сторона батареи термоэлементов отдает тепло в окружающую среду через теплообменник, принудительная циркуляция воздуха через который осуществляется вентилятором. Путем изменения направления электрического тока холодильник может также быть использован для нагрева продуктов. Фиг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3