УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА И ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОДУКТОВ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к комбинированным системам для нагрева и охлаждения, а в частности к устройствам для нагрева и охлаждения продуктов, содержащим расположенные на одном горизонтальном уровне два отсека, один из которых предназначен для нагрева, а другой предназначен для охлаждения продуктов, соединенных друг с другом термоэлектрическим модулем Пельтье и может быть использовано в бытовых целях для поддержания температурного режима продуктов бытовых условиях.
Уровень техники.
По мере того как темп жизни ускоряется, все более возрастает спрос на кухонное оборудование, экономящее время. Одним из желательных приемов является сохранение желательно температуры для продуктов все время. Причем, часть продуктов желательно иметь в холодном или прохладном виде, а часть в теплом или горячем.
Известны термоэлектрические модули Пельтье, или устройства Пельтье, термоэлектрические устройства, которые являются полупроводниковыми приборами, которые действуют как тепловой насос при прохождении тока через этот модуль. По существу, во время работы этого модуля тепло перекачивается с одной стороны модуля Пельтье к другой. Поэтому температура одной стороны, горячей, повышается; и температура другой, холодной, снижается.
На этом принципе известны кухонные устройства. Так известно устройство для нагрева и охлаждения продуктов, основанное на термоэлектрических модулях Пельтье, которое выполнено с возможностью как разогревать продукты, так и остужать их. См патент RU 2334446 С2, A47J 27/00, F25B 31/02, 27.09.2008.
Недостатком данной конструкции является то, что устройство имеет только одну секцию, в которую могут быть помещены продукты, что не позволяет одновременно и разогревать и охлаждать продукты.
Из уровня техники известно устройство для нагрева и охлаждения продуктов, содержащее расположенные на одном горизонтальном уровне два отсека, один из которых предназначен для нагрева, а другой предназначен для охлаждения продуктов, соединенных друг с другом термоэлектрическим модулем Пельтье, описанное в авторском свидетельстве SU 1824182 А1, A47J 39/02, 41/00, опубликовано 1993 г.
Данное решение является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и взято за прототип предлагаемого способа.
Недостатком данного решения является то, что нагревание/охлаждение (т.е. регулирование температуры) сосредоточено в одном месте, в результате чего могут создаваться нежелательные температурные градиенты. Это приводит к тому, что продукты, находящиеся в устройстве, нагреваются или охлаждаются неравномерно.
Раскрытие полезной модели.
Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить устройство для нагрева и охлаждения продуктов, позволяющее, по меньшей мере, сгладить, указанный выше недостаток. Для достижения этой цели отсек, предназначенный для нагрева, содержит полость с дополнительным теплоносителем, имеющим тепловой контакт с нагревающей стороной термоэлектрического модуля Пельтье. Отсек, предназначенный для охлаждения, содержит полость с дополнительным теплоносителем, имеющим тепловой контакт с охлаждающей стороной термоэлектрического модуля Пельтье.
Благодаря этой характеристике появляется возможность за счет дополнительного теплоносителя повысить равномерность нагревания или охлаждения продуктов, находящихся в устройстве.
Существует вариант полезной модели, в котором каждая полость имеет по меньшей мере одну перегородку, разделяющую полость на верхнюю и нижнюю часть, обеспечивающую конвекцию теплоносителя внутри полости.
Благодаря этой характеристике появляется возможность создать условия для естественной циркуляции теплоносителя внутри каждой полости.
Действительно, нагревая теплоноситель сбоку, он начнет подниматься вверх, создает циркуляцию теплоносителя внутри полости.
Существует вариант полезной модели, в котором каждая полость имеет устройство принудительной циркуляции теплоносителя.
Благодаря этой характеристике появляется возможность создать условия для принудительной циркуляции теплоносителя внутри каждой полости.
Существует вариант полезной модели, в котором устройство принудительной циркуляции теплоносителя выполнено в виде насоса.
Благодаря этой характеристике появляется возможность использовать электрические средства в виде насоса для принудительной циркуляции теплоносителя.
Существует альтернативный вариант полезной модели, в котором устройство принудительной циркуляции теплоносителя выполнено в виде по меньшей мере одной вращающейся лопасти.
Благодаря этой характеристике появляется возможность использовать механические средства в виде вращающейся лопасти для принудительной циркуляции теплоносителя.
Существует вариант полезной модели, в котором отсеки для нагрева и охлаждения имеют каждый свою крышку.
Благодаря этой характеристике появляется возможность предотвратить нарушение температурного режима внутри полезного объема предлагаемого устройства, которое происходит в связи с теплообменом с окружающей средой.
Существует вариант полезной модели, в котором отсеки для нагрева и охлаждения имеют каждый свой вентилятор
Благодаря этой характеристике появляется возможность обеспечить сохранение температурного режима внутри полезного объема предлагаемого устройства, что приводит к равномерному нагреванию или охлаждению продуктов, находящихся в устройстве.
Краткое описание чертежей.
Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемый рисунок, на котором схематично изображано устройство для нагрева и охлаждения продуктов, согласно полезной модели.
В соответствии с позициями на чертеже устройство для нагрева и охлаждения продуктов содержит два отсека, расположенные на одном горизонтальном уровне, один из которых - 1 предназначен для нагрева, а другой - 2 предназначен для охлаждения продуктов. Под горизонтальным уровнем подразумевается любая плоская поверхность, расположенная перпендикулярно направлению силы тяжести, например, поверхность кухонного стола. Отсеки соединены друг с другом термоэлектрическим модулем Пельтье 3. Отсек 1, предназначенный для нагрева, содержит полость 4 с дополнительным теплоносителем 5, имеющим тепловой контакт с нагревающей стороной термоэлектрического модуля Пельтье 3. Отсек 2, предназначенный для охлаждения, содержит полость 6 с дополнительным теплоносителем 7, имеющим тепловой контакт с охлаждающей стороной термоэлектрического модуля Пельтье 3.
Каждая полость 4 и 6 может иметь перегородку 8, разделяющую полость на верхнюю и нижнюю часть, обеспечивающую конвекцию теплоносителя внутри полости.
Каждая полость может иметь устройство принудительной циркуляции теплоносителя 9. Устройство принудительной циркуляции теплоносителя выполнено в виде насоса или в виде вращающихся лопастей.
Отсеки 1 и 2 для нагрева и охлаждения имеют каждый свою крышку 10 и 11 и имеют каждый свой вентилятор 12 и 13.
Устройство располагается на опорной поверхности 14, например, кухонном столе. Стрелками показано направление циркуляции теплоносителя. Продукты, которые охлаждаются обозначены как 15, а продукты, которые нагреваются обозначены как 16.
В данном устройстве можно использовать любые термоэлектрические модули Пельтье, независимо от размера, формы, состава, номинального напряжения или других характеристик.
Также предлагаемое устройство может иметь и несколько устройств Пельтье.
Осуществление полезной модели.
Устройство для нагрева и охлаждения продуктов работает следующим образом.
- Продукты 15, которые необходимо охладить и держать в охлажденном состоянии располагают в отсеке 2, предназначенном для охлаждения продуктов.
- Продукты 16, которые необходимо нагревать и держать в подогретом состоянии, располагают в отсеке 1, предназначенном для нагревания продуктов.
- Отсеки 1 и 2 закрывают крышками 10 и 11.
- Подают электрический ток на термоэлектрические модули Пельтье 3. (На рисунке электрическая схема не показана).
- Сторона термоэлектрического модуля Пельтье 3, обращенная к отсеку 2 начинает охлаждать теплоноситель 7, а сторона термоэлектрического модуля Пельтье 3, обращенная к отсеку 1 начинает нагревать теплоноситель 5.
- За счет конвекции и перегородок 8, или под действием модуля 9 принудительной конвекции, теплоносители в полостях 4 и 6 начинают циркулировать, равномерно передавая охлаждение и нагревание продуктам 15 и 16.
- Для увеличения равномерности нагревания и охлаждения продуктов, дополнительно включают вентиляторы 12 и 13 для конвекции воздушной среды в объемах устройства для нагрева и охлаждения продуктов.
Таким образом, за счет введения дополнительного теплоносителя, в каждой полости, который адаптирован для циркуляции внутри полости, происходит повышение эффективности поддержания температурного режима продуктов.