Патент на изобретение №2399844

(54) ТЕПЛООБМЕННИК

(57) Реферат:

Изобретение относится к энергетике и может использоваться при охлаждении газов и, в частности, для кондиционирования воздуха. Задача изобретения – повышение коэффициента теплообмена без применения охлаждающих жидкостей и повышение его технологичности. Для решения этой задачи предложен теплообменник, содержащий раздельные контуры циркуляции разнонагретого воздуха, в каждом из которых на общем валу установлены дисковые центробежные вентиляторы с теплообменными пластинами на торцах, а между ними размещены преобразователи Пельтье, при этом на общем валу с торцевыми дисками размещены коллекторы подачи электроэнергии на электротермические преобразователи, причем между дисками вентиляторов и теплообменными пластинами на некотором удалении от центральной оси равномерно по окружности расположены втулки с возможностью образования междискового зазора и теплового контакта с электротермическими преобразователями. 2 ил.

Изобретение может использоваться при охлаждении газов и, в частности, для кондиционирования воздуха.

Известна установка для охлаждения и нагрева воздуха по патенту РФ 2290575, выбранная за прототип.

Недостатком таких методов является возможность утечки экологически вредных охлаждающих жидкостей при нарушении герметичности трубопроводов или компрессоров.

За прототип выбрано устройство и способ осуществления теплообмена по патенту РФ 2267059, МПК F24F 3/14, 2004 г. [3].

Установка для охлаждения и нагрева воздуха содержит блок термоэлектрических батарей с источником питания и каналами для протока жидкого теплоносителя со стороны горячих и холодных теплопереходов. Теплопереходы подключены к замкнутым контурам циркуляции горячего и холодного теплоносителей. Контур циркуляции холодного теплоносителя включает радиатор-охладитель воздуха и первый циркуляционный насос. Контур циркуляции горячего теплоносителя включает радиатор-отопитель и второй циркуляционный насос. Радиатор-охладитель и радиатор-отопитель снабжены вентиляторами для продувки через них соответственно нагреваемого и охлаждаемого воздуха. Блок термоэлектрических батарей установлен в корпусе с образованием двух равных по объему полостей. На холодных и горячих теплопереходах установлены теплообменные радиаторы.

В этой установке, предназначенной для охлаждения и нагрева воздуха с использованием электротермических преобразователей, снижена эффективность теплообмена из-за необходимости применения дополнительного устройства для охлаждения или нагрева жидкости, циркулирующей по теплообменным контурам.

Задачей изобретения является повышение эффективности теплообмена без применения охлаждающих жидкостей и повышение его технологичности.

Поставленная задача достигается благодаря тому, что в теплообменнике, содержащем дисковые центробежные вентиляторы, теплообменные пластины и электротермические преобразователи Пельтье и раздельные каналы циркуляции разнонагретого воздуха, в каждом из каналов на общем валу установлены дисковые центробежные вентиляторы с теплообменными пластинами на торцах, а между ними размещены электротермические преобразователи, при этом на общем валу с торцевыми дисками размещены коллекторы подачи электроэнергии на электротермические преобразователи, причем между дисками вентиляторов и теплообменными пластинами на удалении от центральной оси равномерно по окружности расположены втулки с возможностью образования междискового зазора и теплового контакта с электротермическими преобразователями.

Указанные признаки не выявлены в других технических решениях при изучении уровня данной области техники и, следовательно, решение является новым и имеет изобретательский уровень.

На фиг.1 изображен теплообменник, на фиг.2 изображен вид сбоку теплообменника.

Теплообменник содержит раздельные каналы 1 и 2 циркуляции газа (воздуха), в которых размещены центробежные дисковые вентиляторы 3 и 4 с теплообменными пластинами 5 и 6 на торцах соответственно. На общем валу 7 размещены коллекторы 8 подачи электроэнергии на электротермические преобразователи Пельтье 9, которые установлены между теплообменными пластинами. Между дисками вентиляторов 3, 4 и теплообменными пластинами 5, 6 на некотором удалении от их центральной оси и равномерно по всей окружности расположены втулки 10 произвольной формы, обеспечивающие создание междисковых зазоров и теплового контакта дисков с торцевыми теплообменными пластинами 5, 6 и далее с электротермическими преобразователями Пельтье 9.

Теплообменник работает следующим образом.

Дисковые вентиляторы 3 и 4 теплообменника создают два несмешивающихся потока газа в каналах 1 и 2, засасывая его через входные каналы и нагнетая в каналы выхода газа. Электротермические преобразователи Пельтье 9 через торцевые теплообменные пластины 5 и 6, втулки 10 и диски вентиляторов 3 и 4 охлаждают поток газа в канале 1 и нагревают поток газа в канале 2. Электроэнергия на электротермические преобразователи 9 передается через коллекторы 8, закрепленные на общем валу 7. Данная компоновка теплообменника технологична, обеспечивает высокую степень охлаждения (нагрева) потока газа и экологическую защищенность, а также имеет малые размеры при высоком КПД теплообмена.

Формула изобретения

Теплообменник, содержащий дисковые центробежные вентиляторы, теплообменные пластины и электротермические преобразователи Пельтье и раздельные каналы циркуляции разнонагретого воздуха, отличающийся тем, что в каждом из каналов на общем валу установлены дисковые центробежные вентиляторы с теплообменными пластинами на торцах, а между ними размещены электротермические преобразователи, при этом на общем валу с торцевыми дисками размещены коллекторы подачи электроэнергии на электротермические преобразователи, причем между дисками вентиляторов и теплообменными пластинами, на удалении от центральной оси, равномерно по окружности расположены втулки с возможностью образования междискового зазора и теплового контакта с электротермическими преобразователями.

РИСУНКИ