УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ

Полезная модель относится к термоэлектрическим устройствам охлаждения электрооборудования, а именно к устройствам для охлаждения вторичной обмотки трансформатора и другого оборудования, нагреваемого от тепла, рассеиваемого на активных сопротивлениях обмоток, вихревых токов магнитопроводов.
Прототипом предлагаемой полезной модели является многокаскадный термоэлектрический охладитель по патенту на полезную модель №41548 U1, МПК H01L 35/02, 27.10.2004, включающий N установленных друг на друге каскадов, каждый из которых состоит из чередующихся n- и p-полупроводниковых ветвей, соединенных электрически, теплопоглощающей поверхности, предназначенной для отвода тепла от вышерасположенного каскада к ниже расположенному, теплопереходы между соседними каскадами, причем теплопоглощающая поверхность верхнего каскада предназначена для охлаждения объекта, при этом мощность по охлаждающей способности каждого нижерасположенного каскада, выше мощности вышерасположенного каскада, отличающийся тем, что он снабжен теплоотводящим элементом, установленным на теплопереходе одного из нижних каскадов и имеющем с ним тепловой контакт, выполнены посадочные места, предназначенные для размещения вспомогательных тепловыделяющих частей охлаждаемого объекта.
Недостатком известного устройства являются ограниченные эксплуатационные возможности из-за неиспользования избыточного тепла охлаждаемого оборудования.
Задачей полезной модели является расширение эксплуатационных возможностей за счет одновременного преобразования энергии тепла охлаждаемого объекта в электроэнергию для питания системы обдува.
Технический результат достигается тем, что устройство для охлаждения тепловыделяющего оборудования, преимущественно трансформатора, содержащее вентилятор, расположенный над обмоткой трансформатора, N установленных друг за другом термоэлементов, соединенных электрически, и теплопоглощающую поверхность, согласно полезной модели, дополнительно содержит N радиаторов, установленных на соответствующих N термоэлементах, теплопоглощающая поверхность выполнена в виде бандажа, охватывающего обмотку трансформатора, при этом горячие поверхности термоэлементов через слой термопасты контактируют с теплопоглощающей поверхностью, а к холодным поверхностям термоэлементов при помощи дополнительно введенного полимерного бандажа прижаты соответствующие радиаторы, причем термоэлементы электрически соединены с вентилятором и. контактируя с теплопоглощающей поверхностью, используют перепад температур между горячими поверхностями термоэлементов и радиаторами на холодных поверхностях термоэлементов для генерации электрического тока питания вентилятора, обдувающего радиаторы и обмотку трансформатора.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого устройства для охлаждения тепловыделяющего оборудования (вид сбоку), а на фиг. 2 - вид A на фиг. 1 (вид снизу).
Цифрами на чертежах обозначены:
1 - термоэлемент,
2 - теплопоглощающая поверхность,
3 - обмотка трансформатора
4 - трансформатор,
5 - полимерный бандаж,
6 - радиатор.
7 - вентилятор.
Устройство для охлаждения тепловыделяющего оборудования, например трансформатора 4 содержит вентилятор 7, расположенный над обмоткой 3 трансформатора, N установленных друг за другом термоэлементов 1, соединенных электрически, и теплопоглощающую поверхность 2.
Отличием предлагаемого устройства является то. что оно дополнительно содержит N радиаторов 6, установленных на соответствующих N термоэлементах 1.
Теплопоглощающая поверхность 2 выполнена в виде бандажа, охватывающего обмотку 3 трансформатора.
Горячие поверхности термоэлементов 1 через слой термопасты (на чертеже не показан) контактируют с теплопоглощающей поверхностью 2.
К холодным поверхностям термоэлементов 1 при помощи дополнительно введенного полимерного бандажа 5 прижаты соответствующие радиаторы 6.
Термоэлементы 1 электрически соединены с вентилятором 7.
Контактируя с теплопоглощающей поверхностью 2. термоэлементы 1 используют перепад температур между горячими поверхностями термоэлементов и радиаторами 6 на холодных поверхностях термоэлементов, для генерации электрического тока питания вентилятора 7, обдувающего радиаторы 6 и обмотку 3 трансформатора.
Пример конкретного выполнения.
Шесть термоэлементов 1 (например, К1-127-1.4/1) горячими поверхностями через слой термопасты контактируют с медной теплопоглощающей поверхностью 2 в виде бандажа, охватывающего обмотку 3 трансформатора 4. К холодной (внешней) поверхности термоэлементов 1 полимерным бандажом 5 прижаты радиаторы 6, обдуваемые вентилятором 7, питаемым током термоЭДС, вырабатываемым термоэлементами 1.
Устройство для охлаждения тепловыделяющего оборудования работает следующим образом.
2
Нагрев обмоток 3 трансформатора 4 приводит к нагреву теплопоглощающей поверхности 2, что создает перепад температур на термоэлементах 1 между его горячей поверхностью и радиаторами 6 во внешней среде. Термоэлементы 1, в соответствии с эффектом Зеебека и Томсона, вырабатывают термоЭДС, которую можно использовать для питания вентилятора 7. При использовании термоэлемента К1-127-1.4/1.1, имеющего сопротивление 1.7 Ом, площадь 55×55 мм, при перепаде температур 73°С достигаются максимальные ток I=8A, напряжение U=17.2 V, которые достаточны для обеспечения полного воздушного потока обдува радиаторов 6 и охлаждения обмотки 3 трансформатора.
Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволит расширить эксплуатационные возможности устройства для охлаждения тепловыделяющего оборудования за счет одновременного преобразования энергии тепла охлаждаемого объекта в электроэнергию для питания системы обдува.