УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗА

Полезная модель относится к области получения холода посредством термоэлектрического охлаждения, данное устройство может быть использовано в двигателестроении, холодильной промышленности, а также в местах отсутствия или дефицита источников электроэнергии.
Известен термоэлектрический газоразделительный элемент, включающий корпус, снабженный подводящими и отводящими патрубками, термоэлектрическую батарею с холодными и горячими спаями, представляет собой элемент трубчатого типа, содержит гладкий внутренний канал, мембрану, выполненную из диэлектрического материала с оребренной внешней поверхностью, термоэлектрическую батарею, встроенную между внутренней и внешней поверхностями мембраны и состоящую из одного или нескольких последовательно включенных Пельтье - модулей, интегрированных внутрь мембраны по всей ее длине, [см. Патент №2234361. МПК B 01 D 63/06 F 25 B 21/02 B 01 D 53/22, опуб. 2004.08.20]
Недостатками данного устройства является то, что имеется необходимость использования мембраны из диэлектрического материала, что усложняет конструкцию, а также возникает необходимость применение стороннего источника энергии.
Известна термоэлектрическая батарея, содержащая термоэлементы с холодными и горячими спаями, образованные из полупроводниковых ветвей р- и n-вида, соединенных одна с другой с образованием кольцевых дисков и центрального трубчатого канала, примыкающего к одному из спаев, и теплообменник, примыкающий к другому спаю, каждый из дисков имеет диаметральный разъем, а теплообменник выполнен составным из полуцилиндров, жестко присоединенных к дискам, при этом крайние диски снабжены ограничительными шайбами для их присоединения к источнику
тока. [см. Авторское свидетельство №179045 МПК F 25 B 21/02, H 01 L 35/28, опуб. 04.03.1981. Бюл №34]
Недостатками данного устройства являются не способность эффективно охлаждать быстро проходящий поток воздуха, а также необходимость использования стороннего источника питания.
Известно термоэлектрическое устройство, содержащее полупроводниковые элементы в виде нанесенных на диэлектрическую пленку тонких полос и коммутационные пластины, соединяющие попарно горячие спаи элементов. Коммутационные пластины выполнены в виде напыленных на пленку металлизированных слоев, а пленка с нанесенным на нее полупроводниковыми элементами покрыта тонким электризующим слоем, и не плотно с зазором, веерообразно навита на оправку, выполненную из пористого материала, к наружной поверхности которой примыкают холодные спаи элементов, а внешние кромки с горячими спаями заключены в охлаждаемый снаружи кожух, [см. Авторское свидетельство №395674 МПК F 25 b 21/02, опубл. 03.11.1970. Бюл. №35]
Недостатками данного устройства являются, не полное охлаждение теплоносителя, от 1/3 до 1/6 всего потока охлажденным направляется к потребителю, что снижает эффективность работы устройства, также применение поропласта и диэлектрического материала ведет к некоторым сложностям в изготовлении. Для работы данного устройства необходим сторонний источник питания.
Известен автономный термоэлектрический холодильный агрегат, созданные на основе эффекта Пельтье, содержащий, по крайней мере, один термоэлемент с радиатором на холодной грани, заключенный в холодильный шкаф, источником питания термомодуля является солнечный термоэлектрический генератор. Система охлаждения термомодуля шкафа и термомодулей генератора выполнена в виде единого контура, направление движения жидкости выбрано от термомодуля охлаждения шкафа к
термомодулям генератора, [см. Патент №2181468 МПК F 25 B 21/02, F 24 J 2/02, опуб. 2002.04.20]
Недостатком данного холодильного агрегата является то, что при отсутствии воздействия энергии Солнца возникает необходимость использования стороннего источника питания аккумулятора или электросети, а также применение жидкостного охлаждения, как следствие применение водяного насоса и необходимость герметизации жидкостного контура.
Задача данной полезной модели направлена на создание альтернативного источника питания охладителя.
Технический результат полезной модели - охлаждения генераторного газа, с возможностью конденсации смол находящихся в газообразном состоянии и одновременном повышении его качества без использования стороннего источника питания.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для термоэлектрического охлаждения газа, содержащем в качестве источника питания термомодуля использован термоэлектрический генератор с радиатором на холодной грани, работающий на эффекте Зеебека, закрепленный на газогенераторе и соединен по средством управляющего блока с термомодулем работающим на эффекте Пельтье, расположенном на корпусе охладителя, который установлен на подающем трубопроводе газогенератора, при чем на горячей грани термомодуля охладителя установлен радиатор для отвода теплоты, а холодной гранью термомодуль крепится к корпусу охладителя, имеющего ребра на внутренней поверхности.
Предложенное устройство наряду с охлаждением газа, может выделять и осаждать на поверхности ребер смолы находящиеся в газообразном состоянии, которые удаляются по мере их накопления, а также увеличивает эффективность работы двигателя на генераторном газе.
Охладитель может быть выполнен в различных вариантах прямоугольного, квадратного, круглого и другого сечения.
Полезная модель состоит хотя бы из одного термомодуля 1 с радиатором 2 на холодной грани работающего на эффекте Зеебека, закрепленного при помощи теплопроводного клея на газогенераторе 3, и соединенного через управляющее устройство 4 хотя бы с одним термомодулем 5 работающем на эффекте Пельтье, который прикреплен холодной гранью 6 при помощи теплопроводного клея к корпусу 7 охладителя 8, а горячая грань 9 контактирует с радиатором 10, корпус на внутренней поверхности имеет ребра 11, для большего теплообмена. Имеется подводящий патрубок 12, охладитель 8 снаружи имеет защитный кожух 13.
Устройство работает следующим образом. При работе газогенератора 3 поверхность его нагревается, тем самым, нагревая горячую грань термомодуля 1, возникающая разность температур между горячей и холодной гранью, которая контактируют с радиатором связанным с окружающей средой, позволяет получать электрическую энергию (эффект Зеебека). Пропуская ток через управляющее устройство 4 и подавая его на термомодуль 5, работающий по эффекту Пельтье, который состоит из последовательно соединенных полупроводников р- и n-типа, образующих р-n- и n-р-переходы, внутренняя грань 6 термомодуля 5 охлаждается, охлаждая корпус 7 и ребра 11 охладителя 8 (выполненные из материала обладающего высокой теплопроводностью), а внешняя грань 9 нагревает радиаторы 10 служащие для отвода тепла и препятствующие перегреву термомодуля, охлаждение радиаторов происходит потоком воздуха от вентилятора (на рисунке не показан). Генераторный газ, подводится по соединительному патрубку 12 к охладителю 8 и проходя через него охлаждается, при этом смолы находящиеся в газообразном состоянии конденсируются на поверхности ребер, способствуя очистке газа. Охлажденный и очищенный газ по патрубку подается во впускной коллектор двигателя (на рисунке не показан).
Предложенное устройство наряду с охлаждением газа, может выделять и осаждать на поверхности ребер смолы находящиеся в газообразном
состоянии, которые удаляются по мере их накопления, а также увеличивает эффективность работы двигателя на генераторном газе.
Данная полезная модель может быть использована для охлаждения различных газов и работает в комплексе с газогенератором или другим дешевыми источниками теплоты.