Устройство для охлаждения жидкости

Предлагается устройство для охлаждения жидкости, состоящее из элементов Пельтье, теплообменника с проточной водопроводной водой, охлаждающегося радиатора, в котором для ускорения процесса охлаждения и исключения необходимости перемешивания жидкости охлаждающийся радиатор погружается в жидкость. Положительный эффект достигается за счет прямого контакта жидкости и охлаждающегося радиатора и естественной конвекции жидкости.

Полезная модель относится к устройствам для охлаждения жидкости с использованием элементов Пельтье и может быть использовано для охлаждения любых жидкостей.

Известно устройство для охлаждения жидкостей, в котором сосуд с охлаждающейся жидкостью расположен на подставке, которая охлаждается с помощью протока жидкого азота через подставку [1] (аналог).

Недостатком известного технического решения является неравномерное охлаждение жидкости - холодный слой остается на дне сосуда, для равномерного распределения температуры раствора необходимо использование перемешивающего устройства с верхним погружением, что конструктивно усложняет установку.

Наиболее близким по технической сущности является холодильник, состоящий из металлической подставки для сосуда с охлаждающейся жидкостью, соединенной с холодной стороной элементов Пельтье, элементов Пельтье и теплообменника с проточной водой, находящегося в контакте с горячей стороной элементов [2]. Недостатками такого устройства является длительное снижение температуры и необходимость перемешивания для однородного охлаждения жидкости.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является надежное обеспечение равномерного распределения температуры по объему охлаждающейся жидкости за счет естественной конвекции и уменьшение времени охлаждения жидкости.

Поставленная техническая задача в устройстве, состоящем из элементов Пельтье, теплообменника, охлаждающегося радиатора, сосуда с жидкостью достигается тем, что охлаждающийся радиатор погружается в

жидкость. Равномерное распределение температуры по объему жидкости достигается за счет естественной конвекции жидкости - охлажденная жидкость опускается вниз, выталкивая более теплую жидкость в верхние слои, где она охлаждается. Если в результате такого перемещения наступает некоторое равновесное состояние, то при возникновении даже небольшого градиента температуры в объеме жидкость приходит в движение. Прямой контакт радиатор - жидкость снижает время охлаждения раствора. Естественная конвекция жидкости позволяет исключить механическое перемешивание.

Предлагаемое устройство для охлаждения жидкости (фиг.1) состоит из сосуда с охлаждаемой жидкостью (1), крышки, к которой с одной стороны крепится радиатор (2). К радиатору крепятся элементы Пельтье (3), к ним через прорези в крышке присоединяется теплообменник (4), устроенный таким образом, что через него можно пропускать водопроводную воду для охлаждения горячего спая элементов Пельтье.

Устройство для охлаждения жидкости работает следующим образом:

Элементы Пельтье (3) подключаются к источнику постоянного напряжения таким образом, чтобы охлаждающийся спай примыкал к радиатору (2), горячий - к теплообменнику (4). Через теплообменник пропускается водопроводная вода. Изменяя напряжение, поданное на элементы, можно регулировать как скорость охлаждения, так и конечную температуру жидкости. Естественная конвекция жидкости, возникающая при появлении градиента температуры по высоте столба жидкости, выравнивает температуру по всему объему сосуда.

Положительный эффект от заявляемого устройства состоит в том, что в результате прямого контакта радиатор-жидкость скорость охлаждения жидкости увеличивается. Отпадает необходимость в дополнительном механическом перемешивании жидкости для выравнивания температуры по объему сосуда.

Устройство для охлаждения жидкости, состоящее из сосуда с жидкостью, элементов Пельтье, теплообменника с проточной водопроводной водой, соединенного с горячим спаем элементов Пельтье, отличающееся тем, что элементы Пельтье, прикрепленные к крышке теплообменника и холодным спаем, присоединены к радиатору, помещенному в жидкость.