Termoelektrická jednotka s využitím heat-pipe technológie

Číslo patentu: U 7540

Dátum: 05.09.2016

Autori: Kollár Juraj, Brezáni Vladimír, Demko Róbert

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

m) SK ÚŽITKOVÝ VZOR 7 5 4 O(22) Dátum podania prihlášky 27. 4. 2015 (13) Druh dokumentu Yl(32) Dátum podania prioritnej prihlášky (51) ĺľlľ C 1- (20160 ĺ)ľorganizácia priority FZSB 21/00(43) Dátum zverejnenia prihlášky 1. 4. 2016 F 24 F 5/00Vestník ÚPV SR č. 04/2016ÚRAD úžitkového vzoru 5. 9. 2016 PRJEMYSELNÉHO Vestník UPV SR č. 09/2016VLAS TNÍCTVA (47) Dátum zápisu a sprístupnenia SLOVENSKEJ REPUBLIKY úžitkového vzoru verejnosti 25. 7. 2016(62) Číslo pôvodnej prihlášky V prípade vylúčenej prihlášky(67) Číslo pôvodnej patentovej prihlášky v prípade odbočenia(86) Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCT(87) Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCT(96) Číslo podania európskej patentovej prihlášky(54) Názov Termoelektrická jednotka s využitím heat-pipe technológieTermoelektrická jednotka s využitím heat-pipe technológie je elektrické zariadenie, ktoré dokáže vytvárať alebo odoberať teplo z tepelne zajzolovaného priestoru. Využíva sériovo-paralelné zapojenie termoelektrických článkov (l) na princípe Peltierovho javu, ktorými preteká jednosmerný prúd ovládaný riadiacou jednotkou (2). Termoelektrické Články (l) sú pripojené k doske plošného spoja (3) a sú mechanicky osadené medzi hliníkový chladič (4) a chladič heat-pipe (5) pomocou mechanických dielov - príchytiek. Hliníkový chladič (4) je určený do vnútorného prostredia,do priestoru pre požadovanú teplom, a chladič heat-pipe (5) je určený do vonkajšieho prostredia, do priestoru s odvodom tepla, obidva typy chladičov sú na miestach kontaktu s termoelektrickými článkami (l) vybavené teplovodivou pastou (6) na čo najlepší prestup tepla. Teplú a studenú stranu medzi hliníkovým Chladičom (4) a Chladičom heatpipe (5) oddeľuje tepelná izolácia (8), napr. polyuretánová pena (PUR). Vnútorný hliníkový chladič (4) a chladič heatpipe (5) sú ofúkavané ventilátormi (7), čím sa zlepšuje prestup tepla do vzduchu okolitého prostredia. Heat-pipe technológia účinnejšie vedie teplo aj do vzdialenejších miest chladiča, ako je vedenie tepla v hliníkových chladičoch.Toto technické riešenie má využitie pri potrebe udržiavania teploty tepelne izolovaného priestoru od vonkaj šieho priestoru. Technické riešenie patrí do oblasti chladiacej techniky.Podľa známeho stavu je využitie termoelektrických článkov na princípe Peltierovho javu riešené vždy dvoma medenými alebo hliníkovými chladičmi, medzi ktorými sú umiestnené ploché keramické doštičky termoelektrických článkov. Na lepšie vedenie tepla sa používajú teplovodivé pasty, ktoré sa nanášajú V tenkej vrstve na keramické plochy termoelektrických článkov so styčnou plochou dvojice chladičov. Chladiče sú ofúkavané ventilátormi na lepší odvod tepla do okolitého priestoru. Tento spôsob chladenia chladičov má nedostatky hlavne pri vyššej teplote okolitého vzduchu, kedy sa nedá dosiahnuť požadovaná teplota V chladenom priestore.Termoelektrická jednotka s využitím heat-pipe technológie využíva vynikajúce vlastnosti na odvedenie tepla prostredníctvom trubíc heat-pipe. Vzhľadom na to, že termoelektrický článok je pomerne tenký, teplo,ktoré je odvádzané na teplej strane, a teplo, ktoré je absorbované na studenej strane, sa vzhľadom na malú hrúbku terrnoelektrického článku ovplyvňuje aj žiarením. Použitie trubíc heat-pipe umožňuje odvádzať teplo priamo od zdroja do vzdialenosti, kde už nie je vplyv tepelného vyžarovania, heat-pipe odvádzajú teplo priamo z povrchu termoelektrických článkov do vzdialených hliníkových rebier chladiča. Vzniká tak priestor na dostatočnú tepelnú izoláciu medzi chladenou a vyhrievanou stranou. Koncepcia dvoch hliníkových chladičov toto neumožňuje, pretože kontaktná plocha teplej a chladnej strany je podstatne väčšia. Chladiče oddeľuje len ~ 3 mm vzduchová medzera (hrúbka termoelektrického článku). Termoelektrická jednotka s využitím heat-pipe technológie pracuje v ľubovoľnej polohe.Výhodou tohto riešenia je menšia hlučnosť ventilátorov oproti použitiu dvoch hliníkových chladičov,vzhľadom na väčší povrch heat-pipe chladičov nie je nutné kompenzovať odvod tepla výkonnejšími ventilátormi.Nevýhodou sú väčšie rozmery oproti použitiu dvoch hliníkových chladičov, vzhľadom na väčšiu ochladzovaciu plochu teplej strany.Príkon termoelektrickej jednotky s využitím heat-pipe technológie je ovládaný riadiacou jednotkou s ohľadom na metodiku riadenia, ktorej základnou myšlienkou je predchladenie izolovaného klimatizovaného priestoru v noci a uzavretie izolovaného klimatizovaného priestoru ráno, pred nárastom vonkajšej teploty letného dňa. V tejto súvislosti je zavedený pojem izolačný stav (príklad termoelektrický príkon 300 W,izolačný príkon 10 W). Uvedený stav robí z termoelektrickej jednotky tepelný izolátor s variabilným tepelným odporom. Táto vlastnosť termoelektrickej jednotky umožňuje kontrolované ovládanie prestupu tepla do klimatizovaného priestoru s ohľadom na maximálne využitie priaznivých tepelných podmienok v okolí klimatizovaného priestoru.Prehľad obrázkov na výkresochObrázok 1 - znázorňuje termoelektrickú jednotku s využitím heat-pipe technológie v zloženom stave, neoznačené diely sú mechanické príchytky.Obrázok 2 - znázorňuje termoelektrickú jednotku s využitím heat-pipe technológie v rozloženom stave,neoznačené diely sú mechanické príchytky.Použitie chladiča 5 heat-pipe na odobratie tepla z termoelektrických článkov l je výhodné hlavne z dôvodu lepšej účinnosti prestupu tepla do okolitého vzduchu, teplo je vedené trubicami heat-pipe do hliníkových rebier v celej ploche chladiča i rovnako. Dôležitý aspekt je ten, že chladič 5 heat-pipe je samotnou konštrukciou riešený tak, že jeho časti sú fyzicky vzdialené od plochy termoelektrických článkov l, čím sa výrazne eliminuje prenos tepla žiarením. Hliníkový chladič i a chladič 5 heat-pipe je teplovodivou pastou spojený s termoelektrickými článkami l. Hlinikový chladič i a chladič 5 heat-pipe je tepelne oddelený tepelnou izo 1 Dláciou §. Ventilátory 1 oťukávajú povrch hliníkového chladiča A aj chladiča j heat-pipe. Elektrické pripojenie termoelektrických článkov l a ventilátorov Z je riešené jednou doskou plošného spoja ž, na ktorú sa privádza jednosmerný prúd z jednosmerného zdroja a ten je pre termoelektrícké články l riadený pulzne šírkovou moduláciou jednosmerného prúdu na reguláciu výkonu alebo inou reguláciou. Zapínanie a vypínanie ventilátorov Z a regulácia výkonu je ovládaná riadiacou jednotkou z. Riadiaca jednotka g môže ďalej vyhodnocovať poruchu ventilátorov Z, poruchu termoeléktrických článkov l alebo merať teploty na vonkajšej alebo vnútornej strane.Termoelektrická jednotka s využitím heat-pipe technológie má využitie na prepravu liekov, potravín, biologického materiálu a iného materiálu, kde je treba udržať požadovanú teplotu počas prepravy. Termoelektrická jednotka je napájaná z jednosmerného napätia, a preto sa môže pripojiť priamo do zásuvky v aute. Termoelektrická jednotka je napájaná z jednosmerného napätia, a preto s pripojením k elektrickej batérií nevyžaduje sieťové napájanie, čo umožňuje jednoduchú prepravu.Termoelektrická jednotka s využitím heat-pipe technológie má využitie na chladenie technologických systémov hlavne na chladenie olovených elektrických batérií na zachovanie životnosti. Termoelektrická jednotka je napáj aná z jednosmerného napätia, a preto sa môže pripojiť priamo k napätiu chladenej batérie.Využitie technického riešenia môže byť pri elektrických inštaláciách telekomunikačných operátorov, riadiacich systémov, zabezpečovacích systémov, všade tam, kde sa používajú olovené elektrické akumulátory ako záložné zdroje napájania. Podľa EUROBAT Standard je optimálna teplota na prevádzku olovených batérií 20 °C, aby bola zachovaná ich deklarovaná životnosť.Využitie technického riešenia môže byť v zdravotníctve, v potravinárstve, Chladiarénskéj technike, kde je veľká výhoda v mobilite technického riešenia a napájanie bez potreby sieťového napájania.Využitie technického riešenia môže byť V automobilovom priemysle pre automobilové chladničky.l. Termoelektrická jednotka s využitím heat-pipe technológie, V y z n a č u j ú c a s a t ý m , že sa skladá z najmenej jedného termoelektrického článku (1), ktorý je vybavený teplovodivou pastou (6) a je svojou plochou spojený s najmenej jedným hliníkovým chladičom (4) a najmenej jedným chladičom (5) heatpipe a tie sú medzi sebou tepelne odizolované tepelnou izoláciou (8).2. Termoelektrická jednotka s využitím heat-pipe technológie podľa nároku l, v y z n a č u j ú c a S a t ý m , že obsahuje riadiacu jednotku (2) na kontrolu stavu ventilátorov (7), riadenie výkonu termoelektrických článkov (1).3. Termoelektrická jednotka s využitím heat-pipe technológie podľa nároku l, v y z n a č u j ú c a S a t ý m , že zapojenie termoelektrických článkov (l) a zapojenie ventilátorov (7) je realizované na jednej doske plošného spoja (3).4. Termoelektrická jednotka s využitím heat-pipe technológie podľa nároku l, v y z n a č u j ú c a s a t ý m , že hliníkový chladič (4) a chladič (5) heat-pipe sú vybavené ventilátormi (7).

MPK / Značky

MPK: F24F 5/00, F25B 21/02

Značky: termoelektrická, technológie, jednotka, heat-pipe, využitím

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-u7540-termoelektricka-jednotka-s-vyuzitim-heat-pipe-technologie.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Termoelektrická jednotka s využitím heat-pipe technológie</a>

Podobne patenty