RU2140365C1 - Device for cooling and heating air in closed space - Google Patents
Device for cooling and heating air in closed space Download PDFInfo
- Publication number
- RU2140365C1 RU2140365C1 RU97110998/28A RU97110998A RU2140365C1 RU 2140365 C1 RU2140365 C1 RU 2140365C1 RU 97110998/28 A RU97110998/28 A RU 97110998/28A RU 97110998 A RU97110998 A RU 97110998A RU 2140365 C1 RU2140365 C1 RU 2140365C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- thermoelectric
- batteries
- heat
- cold
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к термоэлектрическим кондиционирующим и холодильно-морозильным устройствам, применяемым, например, на пассажирском железнодорожном и другом транспорте. The invention relates to thermoelectric conditioning and refrigeration-freezing devices, used, for example, in passenger railway and other vehicles.
Известны устройства для кондиционирования воздуха в транспортных средствах, содержащие теплообменники (водяной, испарительный, воздушный), радиационно-конвективные панели разных видов, форм и назначений, связанные с термоэлектрическими батареями, включающие источник постоянного тока - термоэлектрические генераторы тепла и холода, замкнутые контуры циркулирующего теплоносителя в виде фильтро-вентиляционных и теплоотводящих жидкостных систем, системы диагностики и контроля, ряд других вспомогательных систем, например, вентилей, насосов и др., рассмотренные и проанализированные в качестве аналогов и прототипа по отечественным авторским свидетельствам (А.С.) и зарубежным патентам. Known devices for air conditioning in vehicles containing heat exchangers (water, evaporative, air), radiation-convective panels of various types, shapes and purposes associated with thermoelectric batteries, including a direct current source - thermoelectric heat and cold generators, closed circuits of the circulating coolant in the form of filter-ventilation and heat-removing liquid systems, diagnostic and control systems, a number of other auxiliary systems, for example, valves, pumps s et al., discussed and analyzed as analogues and the prototype for domestic content certificates (AS) and foreign patents.
Установка для кондиционирования воздуха по А.С. СССР N 962038 работает в радиационно-конвективном режиме. Повышение энергетической эффективности установки осуществляется за счет монтажа термочувствительного элемента расходно-температурного датчика в контакте с горячими спаями термобатарей и блоком управления. Установка кондиционирования воздуха по А.С. СССР N 975464 позволяет эффективно при минимальных затратах холодильной и тепловой мощности за счет введения радиационного теплообмена обеспечить тепловой комфорт в кабине транспортного средства, при этом радиационно-конвективная панель расположена под фильтрующей панелью, а в смежных трубах воздух движется в противоположных направлениях, что позволяет выравнивать тепловое поле радиационной поверхности панели и улучшать условия съема тепла с поверхности труб и холодных спаев термобатарей. Для уменьшения тепловых потоков между термобатареями пакеты каналов изолированы друг от друга теплоизоляционными прокладками. В термоэлектрическом устройстве по А.С. СССР N 1010413 для создания микроклимата в транспортном средстве экономичность устройства повышается за счет содержания замкнутого водяного контура, расположенного между холодными спаями термобатарей генератора и горячими спаями термобатарей кондиционера, а также регулятора с поворотным валом. Термобатареи кондиционера снабжены дополнительными электромеханическими переключателями, установленными на заслонке кондиционера, при этом подвижные контакты переключателя полярности установлены на поворотном валу регулятора. В установке для кондиционирования воздуха (А.С. СССР N 1034931) для повышения энергетической и гигиенической эффективности, а также надежности работы установки путем выравнивания температурного поля радиационно-конвективных панелей в направлении от входного воздушного коллектора к выходному, в воздушных каналах панелей установлены перфорированные трубки разного конструктивного выполнения - сужающиеся, увеличивающиеся по длине воздушного коллектора, что позволяет обеспечить выравнивание тепловой нагрузки термобатарей, расположенных на общих воздушных каналах, снизить градиент температурного поля панелей. Есть ряд устройств кондиционирования, в которых для повышения эффективности создания микроклимата используют в одних случаях сложные испарительные блоки, включающие емкость для жидкости с пористой перегородкой с контурной циркуляцией охлаждающей жидкости, в других вакуум-насосы, конвективные теплообменники, состоящие из двух плоскостей, одна из которых сообщена с воздушно-жидкостным радиатором, а другая через бак - с всасывающей полостью вакуум-насоса (А.С. СССР N 1250483). В А.С. СССР N 1438972 установка для кондиционирования воздуха транспортного средства содержит термоэлектрический генератор холода и тепла с системой отвода тепла от горячих спаев термобатарей, включающая конвективный теплообменник и радиационную панель, служащую для повышения эффективности работы установки; последняя выполнена из отдельных подвижных элементов, раздельно подключенных к насосу через электромагнитные клапаны. Installation for air conditioning according to A.S. USSR N 962038 operates in radiation-convective mode. Improving the energy efficiency of the installation is carried out by installing a thermosensitive element of the flow-temperature sensor in contact with the hot junctions of the thermal batteries and the control unit. Air conditioning installation according to A.S. The USSR N 975464 makes it possible to efficiently provide thermal comfort in the vehicle cabin with the introduction of radiation heat exchange at the minimum cost of refrigeration and thermal power, while the radiation-convective panel is located under the filter panel, and in adjacent pipes the air moves in opposite directions, which allows equalizing the thermal field of the radiation surface of the panel and improve the conditions for heat removal from the surface of pipes and cold junctions of thermopiles. To reduce heat fluxes between thermal batteries, channel packages are insulated from each other by heat-insulating gaskets. In a thermoelectric device according to A.S. USSR N 1010413 to create a microclimate in a vehicle, the efficiency of the device is increased due to the content of a closed water circuit located between the cold junctions of the generator’s thermal batteries and the hot junctions of the air conditioner’s thermo batteries, as well as the controller with a rotary shaft. The air conditioner thermobatteries are equipped with additional electromechanical switches mounted on the air conditioner damper, while the movable contacts of the polarity switch are mounted on the rotary shaft of the regulator. In an installation for air conditioning (AS USSR N 1034931) to increase energy and hygiene efficiency, as well as the reliability of the installation by aligning the temperature field of radiation-convective panels in the direction from the air intake manifold to the outlet, perforated tubes are installed in the air ducts of the panels different structural designs - tapering, increasing along the length of the air collector, which allows equalization of the thermal load of thermopiles located on common air channels, reduce the gradient of the temperature field of the panels. There are a number of air-conditioning devices in which, in order to increase the efficiency of creating a microclimate, complex evaporative blocks are used in some cases, including a liquid tank with a porous partition with a contour circulation of coolant, in others vacuum pumps, convective heat exchangers consisting of two planes, one of which communicated with the air-liquid radiator, and the other through the tank - with the suction cavity of the vacuum pump (AS USSR N 1250483). In A.S. USSR N 1438972 vehicle air conditioning installation comprises a thermoelectric generator of cold and heat with a system for removing heat from hot junctions of thermopiles, including a convective heat exchanger and a radiation panel, which serves to increase the efficiency of the installation; the latter is made of separate movable elements separately connected to the pump through solenoid valves.
Все вышеперечисленные устройства и установки для кондиционирования воздуха, созданные в СССР в 70-80-е годы, имеют ряд существенных недостатков, главные из которых: низкая энергетическая эффективность; большие холодопотери, приводящие к повышенным затратам на кондиционирование воздуха и тем самым приводящие к увеличению габаритов кондиционера; отсутствие равномерности температурного поля и возникновение на радиационной поверхности переохлажденных или перегретых участков, ухудшающих работу термобатарей, снижая их холодильный коэффициент; выход из строя термобатарей из-за перегрева их горячих спаев в условиях жаркого климата или на производстве с повышенными температурными режимами; вынужденное отключение термобатарей от источника электроэнергии, что приводит к повышенным тепловым потерям между их холодными и горячими спаями и ряд других. All of the above devices and installations for air conditioning, created in the USSR in the 70-80s, have a number of significant drawbacks, the main of which are: low energy efficiency; large cold losses, leading to increased costs for air conditioning and thereby leading to an increase in the size of the air conditioner; the lack of uniformity of the temperature field and the occurrence of supercooled or superheated sections on the radiation surface that worsen the operation of thermal batteries, reducing their cooling coefficient; failure of thermal batteries due to overheating of their hot junctions in hot climates or in production with elevated temperature conditions; forced disconnection of thermal batteries from the source of electricity, which leads to increased heat loss between their cold and hot junctions and several others.
Термоэлектрические кондиционеры, осуществляющие полную обработку воздуха, в зарубежных странах практически не используются. Зато разработано множество конструкций отопительно-охладительных агрегатов, а также отдельных устройств для осушения воздуха (пат. США NN 4499736, 45006103). Интересно использование термоэлектрических тепловых насосов, устанавливаемых на стенке или потолке для обогрева или создания микроклимата в комнатах, в которых нет движущихся частей, и теплообмен осуществляется путем естественной конвекции (пат. СССР N 4492086). Аналогичное нагревающее и охлаждающее устройство разработано для автомобилей (пат. США N 4280330), которое работает от отдельной аккумуляторной батареи и может функционировать без включенного двигателя. Применяются и традиционные системы "воздух-воздух", как правило, противоточные (пат. США N 4463569). Известно устройство типа тепло-хладовентилятора, в котором между двумя цилиндрическими роторами, подобными центробежному вентилятору, помещены термобатареи, вращаемые с роторами как единый полый агрегат, заполненный жидкостью, таким образом достигается создание охлажденного и нагретого потоков воздуха (пат. США N 3599437). В мощных отопительно-охладительных устройствах типа "воздух-воздух", "жидкость-воздух" основное внимание уделяется совершенствованию системы теплообмена, конструкциям теплообменников и способам их изготовления. Используются экструдированные теплообменники сложной конфигурации (пат. США N 4472945); игольчатые или пластинчатые теплообменники, изготовленные из одной цельной заготовки (пат. США N 4297849); развитые теплообменники из пористого материала, в которых имеются каналы для транспортировки сконденсировавшейся жидкости, и изотермичность системы достигается при использовании испарения и конденсации вещества, заполняющего теплообменники. Такие системы можно использовать для естественно-конвективного теплообменника (пат. США N 4448028). Thermoelectric air conditioners that perform complete air treatment are practically not used in foreign countries. But a lot of designs of heating and cooling units, as well as individual devices for drying air have been developed (US Pat. NN 4499736, 45006103). It is interesting to use thermoelectric heat pumps mounted on a wall or ceiling for heating or creating a microclimate in rooms in which there are no moving parts, and heat exchange is carried out by means of natural convection (Pat. USSR N 4492086). A similar heating and cooling device has been developed for automobiles (US Pat. No. 4,280,330), which operates on a separate battery and can operate without the engine turned on. Traditional air-to-air systems are also used, usually countercurrent (US Pat. No. 4,463,569). A device is known as a heat-cool fan, in which between two cylindrical rotors, similar to a centrifugal fan, thermopiles are placed, which rotate with the rotors as a single hollow unit filled with liquid, thus achieving the creation of cooled and heated air flows (US Pat. No. 3,599,437). In powerful air-to-air, liquid-air heating and cooling devices, the main attention is paid to improving the heat exchange system, designs of heat exchangers and methods for their manufacture. Used extruded heat exchangers of complex configuration (US Pat. US N 4472945); needle or plate heat exchangers made from one solid billet (US Pat. US N 4297849); developed heat exchangers made of porous material, in which there are channels for transporting condensed liquid, and the isothermal system is achieved by using evaporation and condensation of a substance filling the heat exchangers. Such systems can be used for naturally convective heat exchanger (US Pat. US N 4448028).
В патенте США N 4350016 описываются устройство и способ охлаждения при помощи термоэлектрического элемента, работающего от постоянного тока, в котором тепло, перенесенное на горячую сторону, рассеивается на внешнем теплообменнике, охлаждаемой водой, а также взаимодействием с внешней средой. US Pat. No. 4,350,016 describes a device and method of cooling using a direct current thermoelectric element in which heat transferred to the hot side is dissipated by an external heat exchanger cooled by water, as well as by interaction with the external environment.
Из рассмотренных отечественных и зарубежных аналогов наиболее близким аналогом, выбранного за прототип изобретения, относится установка для кондиционирования воздуха кабины транспортного средства, приведенная в А.С. СССР, М. Кл. B 60 H 3/00, N 688351, 1979. Установка содержит термоэлектрический генератор, подключенный к источнику постоянного тока, фильтровентиляционную и теплоотводящую жидкостную системы, соединенные с радиационно-конвективными панелями, направленными радиационными поверхностями в зону нахождения водителя транспортного средства; с противоположной стороны панели имеют тепловой контакт с термоэлектрическими батареями, причем эти панели выполнены с внутренними воздушными каналами, к ним подсоединены коллекторы, снабженные выпускными кранами. Установка может работать в режимах аэрации, радиационного, лучистого, радиационно-конвективного охлаждения или нагрева, а также кондуктивного теплообмена с возможностью использования (в конкретном случае) охлажденного ниже точки росы воздуха для частичного отвода тепла от горячих спаев термоэлектрических батарей, что позволяет повысить эффективность кондиционирования воздуха и обеспечить комфортные условия при более значительных теплопоступлениях в кабину за счет применения комплексного воздействия на среду рабочей зоны кабины. Of the considered domestic and foreign analogues, the closest analogue selected for the prototype of the invention is the installation for air conditioning of the vehicle cabin, given in A.S. USSR, M. Kl. B 60 H 3/00, N 688351, 1979. The installation comprises a thermoelectric generator connected to a direct current source, filtering and heat-removing liquid systems connected to radiation-convection panels directed by radiation surfaces to the vehicle driver’s area; on the opposite side, the panels have thermal contact with thermoelectric batteries, and these panels are made with internal air channels, collectors equipped with exhaust valves are connected to them. The installation can operate in the modes of aeration, radiation, radiant, radiation-convective cooling or heating, as well as conductive heat transfer with the possibility of using (in a specific case) air cooled below the dew point to partially remove heat from hot junctions of thermoelectric batteries, which improves the efficiency of conditioning air and provide comfortable conditions with more significant heat input into the cabin due to the use of complex effects on the environment of the working area of the cabin.
Однако вышеперечисленная установка, выбранная в качестве прототипа, имеет ряд вышеупомянутых недостатков, что ограничило ее применение для использования в качестве кондиционера для транспортного средства. However, the above installation, selected as a prototype, has a number of the above disadvantages, which limited its use for use as an air conditioner for a vehicle.
Предложенное изобретение направлено на устранение перечисленных выше недостатков, а именно на получение высокой энергетической и гигиенической эффективности, а также надежности работы устройства при минимальных затратах электрической мощности за счет комбинированного воздушно-водяного теплоотвода и использования, в зависимости от назначения, одно-двухкаскадных и одно-двухступенчатых генераторов холода и тепла на базе однокаскадных термоэлектрических батарей, выполненных в виде двух воздушных и одного жидкостного радиаторов при минимальных массогабаритных параметрах устройства. The proposed invention is aimed at eliminating the above disadvantages, namely, obtaining high energy and hygienic efficiency, as well as the reliability of the device at the minimum cost of electric power due to the combined air-water heat sink and use, depending on the purpose, one-two-stage and one- two-stage generators of cold and heat based on single-stage thermoelectric batteries made in the form of two air and one liquid radiators at m the minimum weight and size parameters of the device.
Сущность решения поставленной задачи согласно изобретению заключается в том, что в устройстве для кондиционирования (в дальнейшем по тексту-охлаждения и нагрева) воздуха (газа) в замкнутом объеме, например, транспортного средства, содержащем термоэлектрический воздушный генератор холода и тепла, включающий в себя термоэлектрические батареи, подключенный к источнику постоянного тока через пульт управления, позволяющий изменять полярность приложенного к термоэлектрическим батареям напряжения, фильтровентиляционную и тепловодяную жидкостную систему, выполненном в виде:
- по меньшей мере, из двух воздушных и одного жидкостного радиаторов, при этом каждый воздушный радиатор соединен с соответствующим жидкостным радиатором посредством одного каскада термоэлектрических батарей, причем горячая сторона термоэлектрических батарей соединена с жидкостным радиатором, а холодная сторона соединена с воздушным радиатором;
- воздушных радиаторов, разделенных по ходу движения воздуха не менее чем на две теплоизолированные друг от друга ступени охлаждения, а соответствующие им термоэлектрические батареи имеют различные рабочие напряжения, причем напряжение на термоэлектрических батареях второй ступени больше напряжения на термоэлектрических батареях первой ступени не менее чем на 20% с соответствующим увеличением на последующих ступенях по ходу движения воздуха;
- по меньшей мере двух воздушных и одного жидкостного радиаторов, при этом каждый воздушный радиатор соединен с жидкостным радиатором двумя каскадами термоэлектрических батарей, при этом первый каскад термоэлектрических батарей соединен со вторым каскадом посредством тепловых переходников, термически соединяющих горячую сторону термоэлектрических батарей первого каскада с холодной стороной термоэлектрических батарей второго каскада.The essence of the solution of the task according to the invention lies in the fact that in a device for conditioning (hereinafter referred to as cooling and heating) air (gas) in a closed volume, for example, a vehicle containing a thermoelectric air generator of cold and heat, including thermoelectric batteries connected to a direct current source through a control panel, which allows you to change the polarity of the voltage applied to thermoelectric batteries, filter ventilation and warm water the bone system, made in the form of:
- at least two air and one liquid radiators, with each air radiator connected to a respective liquid radiator via one cascade of thermoelectric batteries, the hot side of the thermoelectric batteries connected to the liquid radiator and the cold side connected to the air radiator;
- air radiators, separated along the air by at least two cooling stages insulated from each other, and the corresponding thermoelectric batteries have different operating voltages, and the voltage on the thermoelectric batteries of the second stage is more than the voltage on the thermoelectric batteries of the first stage by at least 20 % with a corresponding increase in subsequent steps along the air;
at least two air and one liquid radiators, wherein each air radiator is connected to the liquid radiator by two cascades of thermoelectric batteries, wherein the first cascade of thermoelectric batteries is connected to the second cascade by means of thermal adapters that thermally connect the hot side of the thermoelectric batteries of the first cascade to the cold side thermoelectric batteries of the second stage.
Существенными отличиями предложенного термоэлектрического генератора холода в устройстве для охлаждения воздуха являются:
- выполнение его, по меньшей мере, из двух воздушных и одного жидкостного радиаторов, соединенных посредством одного каскада термоэлектрических батарей, когда горячая сторона термоэлектрических батарей соединена с жидкостным радиатором, а холодная - с воздушным, что позволяет осуществить теплоизоляцию жидкостного радиатора без увеличения общей высоты и не требует теплоизоляции воздушных радиаторов;
- выполнение его воздушных радиаторов по ходу движения воздуха не менее чем из двух теплоизолированных друг от друга ступеней охлаждения, а соответствующие им термоэлектрические батареи имеют различные рабочие напряжения, причем напряжение на термоэлектрических батареях второй ступени больше напряжения на термоэлектрических батареях первой ступени, не менее чем на 20% по отношению к предыдущей, что позволяет создать по ходу движения воздуха необходимый для эффективного теплообмена градиент температур между воздухом и радиатором. При уменьшении теплоперетоков по воздушному радиатору, разделенному на теплоизолированные друг от друга ступени охлаждения;
- выполнение его, по меньшей мере, из двух воздушных и одного жидкостного радиаторов, когда каждый воздушный радиатор соединен с жидкостным радиатором двумя каскадами термоэлектрических батарей, при этом первый каскад термоэлектрических батарей соединен со вторым посредством тепловых переходников, термически соединяющих горячую сторону термоэлектрических батарей первого каскада с холодной стороной термоэлектрических батарей второго каскада, что позволяет при снижении холодопроизводительности генератора холода получать более низкие температуры, т.е. обеспечивать большие перепады температур.Significant differences of the proposed thermoelectric cold generator in a device for cooling air are:
- its implementation of at least two air and one liquid radiators connected by means of one cascade of thermoelectric batteries, when the hot side of the thermoelectric batteries is connected to the liquid radiator and the cold side is connected to the air, which allows thermal insulation of the liquid radiator without increasing the overall height and does not require thermal insulation of air radiators;
- the performance of its air radiators in the direction of the air from at least two cooling stages insulated from each other, and the corresponding thermoelectric batteries have different operating voltages, and the voltage on the thermoelectric batteries of the second stage is greater than the voltage on the thermoelectric batteries of the first stage, not less than 20% in relation to the previous one, which allows you to create a temperature gradient necessary for effective heat transfer between the air and the radiator along the air. With a decrease in heat flows through an air radiator, divided into cooling stages insulated from each other;
- its implementation of at least two air and one liquid radiators, when each air radiator is connected to the liquid radiator by two cascades of thermoelectric batteries, while the first cascade of thermoelectric batteries is connected to the second by means of thermal adapters that thermally connect the hot side of the thermoelectric batteries of the first cascade with the cold side of thermoelectric batteries of the second cascade, which allows to obtain lower temperature, i.e. provide large temperature differences.
При изменении полярности питания термоэлектрический генератор холода превращается в генератор тепла. When the polarity of the supply changes, the thermoelectric cold generator turns into a heat generator.
Все основные признаки предложенного устройства отсутствуют в устройствах аналогах и прототипе, взаимосвязаны друг с другом и с признаками констатирующей части. Их связь носит устойчивый характер. All the main features of the proposed device are absent in the analogues and prototype devices, are interconnected with each other and with the signs of the ascertaining part. Their relationship is sustainable.
Предложенное устройство показано на чертежах, где: на фиг. 1 - принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - 4 - сечение термоэлектрического воздушного генератора холода, при этом на фиг. 2 приведен одноступенчатый однокаскадный, на фиг. 3 - двухступенчатый, однокаскадный, на фиг. 4 - двухкаскадный термоэлектрический воздушный генератор холода и тепла. The proposed device is shown in the drawings, where: in FIG. 1 is a schematic diagram of a device; in FIG. 2 to 4 are a sectional view of a thermoelectric air cold generator, wherein in FIG. 2 shows a single-stage single-stage, in FIG. 3 - two-stage, single-stage, in FIG. 4 - two-stage thermoelectric air generator of cold and heat.
Принципиальная схема устройства для охлаждения воздуха (фиг. 1) включает в себя замкнутый объем 1, фильтровентиляционную систему 2, термоэлектрический воздушный генератор холода 3, систему жидкостного теплоотвода 4, источник постоянного напряжения 5, пульт управления 6. Термоэлектрический воздушный генератор холода (фиг. 2 - 4) включает теплоизолирующий каркас 7, радиаторы воздушные 8 (фиг. 2), 8-I, 8-II (фиг. 3), каскад термоэлектрических батарей 9 (фиг. 2, 3), 9-I, 9-II (фиг. 4), жидкостной теплоотводящий радиатор 10 с входом 11 и выходом 12 (фиг. 3) теплоотводящей жидкости, теплоизоляцию 13 (показано условно), раструб 14, вентилятор 15 (фиг. 2-4), разделительные теплоизолирующие прокладки 16 (фиг. 3) радиаторов воздушных первой и второй ступеней охлаждения воздуха, тепловые переходники 17 (фиг. 4), термически соединяющий холодную сторону термобатареи 9-II второго каскада и горячую сторону термобатареи 9-I первого каскада. Schematic diagram of a device for cooling air (Fig. 1) includes a closed volume 1,
Работа устройства для охлаждения и нагрева воздуха заключается в следующем. The operation of the device for cooling and heating air is as follows.
Воздух, проходя через фильтровентиляционную систему 2 (фиг. 1), поступает в термоэлектрический воздушный генератор холода 3, который работает следующим образом. При подаче постоянного напряжения от источника 5 на термоэлектрические батареи 9 (фиг. 2) термоэлектрического воздушного генератора холода (фиг. 1) батареи производят перекачку тепла с холодной своей стороны на горячую. Так как холодная сторона термоэлектрических батарей 9 (фиг. 2) соединена с воздушными радиаторами 8, то они охлаждаются и охлаждают воздух, продуваемый через них вентилятором 15 от температуры T1 до температуры T2. Тепло, выделяемое термоэлектрическими батареями 9, отводится жидкостью, прокачиваемой через радиатор 10 насосом (на фиг. 1 позиция не показана) жидкостного теплоотвода в окружающее пространство. Данный вариант термоэлектрического воздушного генератора холода 3 (фиг. 2), имеющий крайними в пакете холодные (воздушные) радиаторы 8, может находиться непосредственно в замкнутом объеме 1 (фиг. 1), не требуя теплоизоляции воздушных радиаторов при значительном снижении сопротивления воздушному потоку за счет увеличения их количества.Air passing through the filter ventilation system 2 (Fig. 1), enters the thermoelectric air generator of cold 3, which operates as follows. When applying a constant voltage from source 5 to thermoelectric batteries 9 (Fig. 2) of a thermoelectric air cold generator (Fig. 1), the batteries transfer heat from their cold to hot sides. Since the cold side of thermoelectric batteries 9 (Fig. 2) is connected to
Термоэлектрический воздушный генератор холода (фиг. 3) устройства для охлаждения воздуха работает аналогично генератору холода, приведенному на фиг. 2, но отличается тем, что воздух с температурой T1 продувается и охлаждается до температур, соответственно, T2 и более низкой T3 на двух последовательно установленных ступенях 8-I и 8-II, теплоизолированных друг от друга, и имеющий каждый, по крайней мере, одну термоэлектрическую батарею 9, охлаждающую его, при этом напряжение питания термоэлектрических батарей 9 второй ступени охлаждения 8-II должно быть больше чем у первой ступени 8-I и позволяет создать по ходу движения воздуха необходимый для эффективного теплообмена градиент температур.The thermoelectric air cold generator (Fig. 3) of the air cooling device operates similarly to the cold generator shown in Fig. 2, but differs in that air with a temperature of T 1 is blown and cooled to temperatures, respectively, of T 2 and lower T 3 at two successively installed steps 8-I and 8-II, insulated from each other, and each having at least one
Термоэлектрический воздушный генератор холода (фиг. 4) устройства для охлаждения воздуха работает аналогично генератору холода, приведенного на фиг. 2, но отличается тем, что воздушный радиатор 8 охлаждается двумя каскадами термоэлектрических батарей 9-I, 9-II, соединенных тепловыми переходниками 17, термически соединяющие горячую сторону термобатареи 9-I первого каскада и холодную сторону термобатареи 9-II второго каскада, при этом напряжение питания каскадов термоэлектрических батарей должно быть установлено таким, чтобы холодопроизводительность второго каскада 9-II равнялась тепловыделению первого каскада 9-I при требуемом перепаде температур и минимальной потребляемой мощности. Это позволяет значительно увеличить перепад температур между охлаждаемым воздухом и теплоотводящей жидкостью при снижении энергетических затрат. The thermoelectric air cold generator (Fig. 4) of the air cooling device operates similarly to the cold generator shown in FIG. 2, but differs in that the
Использование предлагаемого изобретения позволит обеспечить эффективное охлаждение и нагрев воздуха (газа) на различных транспортных средствах, в частности, в купе пассажирских железнодорожных вагонов, в кабинах электротепловозов, автомобилей и их закрытых кузовах, танков, бронетранспортеров, вертолетов, в морском, воздушном, космическом и ряде других видах транспорта, а также в стационарных условиях. Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает подогрев воздуха путем переключения полярности приложенного к термоэлектрическим батареям напряжения. Компактность, малая шумность и небольшие массогабаритные параметры устройства упрощают его установку на объекте. The use of the present invention will allow for effective cooling and heating of air (gas) on various vehicles, in particular, in a compartment of passenger railway cars, in cabins of electric locomotives, cars and their closed bodies, tanks, armored personnel carriers, helicopters, in sea, air, space and a number of other modes of transport, as well as in stationary conditions. In addition, the proposed device provides air heating by switching the polarity of the voltage applied to thermoelectric batteries. Compactness, low noise and small weight and size parameters of the device simplify its installation at the facility.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97110998/28A RU2140365C1 (en) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Device for cooling and heating air in closed space |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97110998/28A RU2140365C1 (en) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Device for cooling and heating air in closed space |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97110998A RU97110998A (en) | 1999-05-10 |
| RU2140365C1 true RU2140365C1 (en) | 1999-10-27 |
Family
ID=20194736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97110998/28A RU2140365C1 (en) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Device for cooling and heating air in closed space |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2140365C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004105909A3 (en) * | 2003-06-03 | 2005-02-17 | Abdul Sultanovich Kurkaev | Method for heating a cooling fluid medium |
-
1997
- 1997-06-27 RU RU97110998/28A patent/RU2140365C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004105909A3 (en) * | 2003-06-03 | 2005-02-17 | Abdul Sultanovich Kurkaev | Method for heating a cooling fluid medium |
| EA008050B1 (en) * | 2003-06-03 | 2007-02-27 | Абдул Султанович Куркаев | Method for heating or cooling fluid medium |
| US7201000B2 (en) | 2003-06-03 | 2007-04-10 | Abdul Sultanovich Kurkaev | Method for heating or cooling fluid medium |
| CN100390485C (en) * | 2003-06-03 | 2008-05-28 | 阿卜杜勒·苏丹诺维奇·库尔卡耶夫 | Method for heating or cooling a fluid medium |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107521307B (en) | Automotive thermal tube manages system and the automobile with the system | |
| US6807811B2 (en) | Air conditioner with heat pipe | |
| CN110774863A (en) | Whole car thermal management system of integrated indirect heat pump for electric automobile | |
| US6708513B2 (en) | CO2-module for cooling and heating | |
| US20120291987A1 (en) | System for a motor vehicle for heating and/or cooling a battery and a vehicle interior | |
| US20100307723A1 (en) | Device for cooling a heat source of a motor vehicle | |
| US4655278A (en) | Heat recirculation apparatus and method | |
| JP2006216303A (en) | Cooling structure of heat radiating unit | |
| CN102398494A (en) | Drive device for electric vehicle | |
| SK82798A3 (en) | A heat exchanger device for an air conditioning system | |
| KR102207199B1 (en) | Vehicle air-conditioning device using semiconductor as cooling core | |
| CN202598944U (en) | Thermoelectric type heat exchanger capable of providing two different discharging temperatures | |
| CN107525183A (en) | A kind of semiconductor refrigerating heating fan device and elevator applied to elevator | |
| JP2833620B2 (en) | Vehicle air conditioner | |
| CN1195090A (en) | Semiconductor refrigerating air-conditioner | |
| KR100335969B1 (en) | Cooling and heating system for vehicle | |
| RU2174475C2 (en) | Thermoelectric liquid-type generator for generation of cold or heat | |
| RU2140365C1 (en) | Device for cooling and heating air in closed space | |
| WO2022022982A1 (en) | Electric fluid heater | |
| WO2022022981A1 (en) | Electric fluid heater | |
| KR20020019787A (en) | High efficiency thermoelectric cooling and heating box for food and drink storage in a vehicle | |
| KR20040045667A (en) | Air-conditioner utilized by thermo-electrical module | |
| US6253560B1 (en) | Air conditioning system and method | |
| RU2289760C1 (en) | Device for cooling and heating air in closed space | |
| CN114643829A (en) | Vehicle-mounted semiconductor air conditioning system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050628 |