RU2805538C1

RU2805538C1 - Thermoelectric dryer

Info

Publication number: RU2805538C1
Application number: RU2023109785A
Authority: RU
Inventors: Александр Евгеньевич Семенов; Александр Иванович Андреев
Filing date: 2023-04-18
Publication date: 2023-10-18

Abstract

FIELD: heat engineering.

SUBSTANCE: invention can be used in electric dryers for drying vegetable and other moisture-containing products. The thermoelectric dryer contains a housing, a control unit, a thermoelectric heat pump made according to the “air-to-air” circuit, consisting of a thermoelectric assembly with air radiators of a cold circuit and a hot circuit and a Peltier thermoelectric module located between the circuits, an electric fan, and air radiators of cold and hot circuits, equipped with heat pipes, there is an additional Peltier module installed in front of the cold circuit of the thermoelectric pump and equipped with an additional heat exchanger with a fan, there is a two-section drying chamber installed inside the case, near an additional radiator with heat pipes, divided into two sections and installed after the hot circuit of the thermoelectric pump, a circulation fan installed on an additional radiator, a moisture collector installed under the cold circuit of the thermoelectric pump.

EFFECT: increase in operating efficiency during use and reduction in size.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в электросушилках для сушки растительных и других влагосодержащих продуктов. The invention relates to heat engineering and can be used in electric dryers for drying vegetable and other moisture-containing products.

Известно устройство для сушки, используемое в бытовых целях, содержащее корпус с поярусно расположенными в нем горизонтальными сетчатыми решетками, площадь поперечного сечения которых меньше площади поперечного сечения корпуса, причем смежные решетки примыкают к противоположным боковым стенкам корпуса и установлены с возможностью перемещения в горизонтальном направлении, в нижней части корпуса расположен тепловентилятор, а в его верхней части устройство регулирования отработанного воздуха, отличающаяся тем, что, с целью эффективного использования теплоносителя, снижения его потерь, сокращения времени сушки продуктов, корпус снабжен угловыми стойками, а его стенки выполнены из прозрачного материала и размещены между стойками, причем на последних закреплены направляющие элементы с толкателями, имеющими Г-образную концевую рабочую часть и размещенными попарно напротив каждой сетчатой решетки (патент РФ № 2029207, 1995 г.). Однако данное устройство имеет слишком большие габариты для бытовых нужд. A drying device used for domestic purposes is known, containing a housing with horizontal mesh grids arranged in tiers, the cross-sectional area of which is less than the cross-sectional area of the housing, and adjacent grids are adjacent to the opposite side walls of the housing and are installed with the ability to move in the horizontal direction, in in the lower part of the housing there is a fan heater, and in its upper part there is a device for regulating the exhaust air, characterized in that, in order to effectively use the coolant, reduce its losses, and reduce the drying time of products, the housing is equipped with corner posts, and its walls are made of transparent material and placed between the racks, and on the latter are fixed guide elements with pushers having an L-shaped end working part and placed in pairs opposite each mesh grid (RF patent No. 2029207, 1995). However, this device is too large for domestic use.

Наиболее близкой по технической сути является термоэлектрическая сушилка, содержащая корпус, в нижней части которого находится камера нагнетания, а в верхней части - сушильный шкаф со съемными поддонами для размещения продукта, электровентилятор, блок управления, причем она снабжена компактным термоэлектрическим насосом, выполненным по схеме «воздух – воздух», представляющим собой термоэлектрическую сборку с воздушными радиаторами холодного контура и горячего контура и термоэлектрическим модулем Пельтье, расположенным между контурами, термоэлектрическая сборка установлена в камере нагнетания, в сушильном шкафу с образованием воздуховода равномерной подачи осушенного воздуха и воздуховода равномерного всасывания отработанного воздуха выполнены внутренние противоположные боковые стенки с отверстиями для входа осушенного и выхода отработанного воздуха, на которых установлены и закреплены съемные поддоны, при этом между камерой нагнетания и сушильным шкафом находится промежуточный воздуховод, который одной стороной соединен с воздушной горячей The closest in technical essence is a thermoelectric dryer containing a housing, in the lower part of which there is a discharge chamber, and in the upper part - a drying cabinet with removable trays for placing the product, an electric fan, a control unit, and it is equipped with a compact thermoelectric pump, made according to the “ air - air", which is a thermoelectric assembly with air radiators of a cold circuit and a hot circuit and a Peltier thermoelectric module located between the circuits, the thermoelectric assembly is installed in the discharge chamber, in the drying cabinet to form an air duct for uniform supply of dried air and an air duct for uniform suction of exhaust air are made internal opposite side walls with holes for the inlet of dried air and outlet of exhaust air, on which removable pallets are installed and secured, while between the discharge chamber and the drying cabinet there is an intermediate air duct, which is connected on one side to the hot air

полостью камеры нагнетания, а другой - с воздуховодом равномерной подачи осушенного воздуха, причем термоэлектрическая сборка разделяет камеру нагнетания на холодную и горячую воздушные полости в соответствии с размещенными в них радиаторами холодного и горячего контура термоэлектрической сборки, электровентилятор, установленный в камере нагнетания, расположен нагнетающей стороной к холодной воздушной полости камеры нагнетания, а всасывающей стороной к воздуховоду равномерного всасывания отработанного воздуха, на боковой поверхности корпуса напротив электровентилятора находится воздушная заслонка для подачи наружного воздуха, датчик влажности воздуха расположен в холодной воздушной полости камеры нагнетания на выходе из воздушного радиатора холодного контура, датчик температуры воздуха в сушилке установлен в воздуховоде равномерной подачи осушенного воздуха, при этом термоэлектрический модуль, электровентилятор, датчик влажности, датчик температуры, воздушная заслонка соединены с блоком управления (патент РФ № 2749 682, 2021 г.) Однако данная установка обладает большими габаритами и высоким энергопотреблением. cavity of the discharge chamber, and the other with an air duct for uniform supply of dried air, and the thermoelectric assembly divides the discharge chamber into cold and hot air cavities in accordance with the radiators of the cold and hot circuit of the thermoelectric assembly placed in them, the electric fan installed in the discharge chamber is located on the discharge side to the cold air cavity of the discharge chamber, and the suction side to the air duct for uniform suction of exhaust air, on the side surface of the housing opposite the electric fan there is an air damper for supplying outside air, the air humidity sensor is located in the cold air cavity of the discharge chamber at the outlet of the air radiator of the cold circuit, the sensor air temperature in the dryer is installed in the air duct for uniform supply of dried air, while the thermoelectric module, electric fan, humidity sensor, temperature sensor, air damper are connected to the control unit (RF patent No. 2749 682, 2021) However, this installation has large dimensions and high energy consumption.

Технический результат – повышение эффективности работы термоэлектрической сушилки при использовании и уменьшение его габаритов. The technical result is an increase in the operating efficiency of the thermoelectric dryer during use and a reduction in its dimensions.

Он достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус, блок управления, термоэлектрический тепловой насос, выполненный по схеме «воздух – воздух», состоящий из термоэлектрической сборки с воздушными радиаторами холодного контура и горячего контура и термоэлектрическим модулем Пельтье, расположенным между контурами, электровентилятор, воздушные радиаторы холодного и горячего контуров, оснащены тепловыми трубами, имеется дополнительный модуль Пельтье, установленный перед холодным контуром термоэлектрического насоса и оснащённый дополнительным теплообменником с вентилятором, имеется двухсекционная сушильная камера, установленная внутри корпуса, возле дополнительного радиатора с тепловыми трубами, разделённого на две секции и установленного после горячего контура термоэлектрического насоса, циркуляционный вентилятор, установленный на дополнительном радиаторе, влагосборник, установленный под холодным контуром термоэлектрического насоса. It is achieved by the fact that in a known device containing a housing, a control unit, a thermoelectric heat pump made according to the “air-to-air” circuit, consisting of a thermoelectric assembly with air radiators of a cold circuit and a hot circuit and a Peltier thermoelectric module located between the circuits, an electric fan , air radiators of cold and hot circuits, equipped with heat pipes, there is an additional Peltier module installed in front of the cold circuit of the thermoelectric pump and equipped with an additional heat exchanger with a fan, there is a two-section drying chamber installed inside the case, near an additional radiator with heat pipes, divided into two sections and installed after the hot circuit of the thermoelectric pump, a circulation fan installed on an additional radiator, a moisture collector installed under the cold circuit of the thermoelectric pump.

Дополнительный модуль Пельтье позволяет повысить качество обрабатываемого воздуха, снизить влажность и отвести часть тепла после сушильной камеры, дополнительные радиаторы с тепловыми трубами, позволяют дополнительно охладить обрабатываемый воздух после сушильной камеры, понизив его относительную влажность, установленные тепловые трубы позволяют существенно интенсифицировать процесс, как и дополнительные вентиляторы, что позволяет снизить габариты устройства. An additional Peltier module allows you to improve the quality of the processed air, reduce humidity and remove some of the heat after the drying chamber, additional radiators with heat pipes allow you to additionally cool the processed air after the drying chamber, lowering its relative humidity, installed heat pipes allow you to significantly intensify the process, as well as additional fans, which allows reducing the dimensions of the device.

На чертеже изображена предлагаемая термоэлектрическая сушилка (фиг. 1 - общий вид): The drawing shows the proposed thermoelectric dryer (Fig. 1 - general view):

Термоэлектрическая сушилка содержит корпус 1, термоэлектрический насос 2, оснащённый горячим контуром 3 и холодным контуром 4 с тепловыми трубами 5, установленный внутри корпуса 1, дополнительный модуль Пельтье 6, установленный перед холодным контуром 4 термоэлектрического насоса 2 и оснащённый дополнительным теплообменником 7 с тепловыми трубами 8 и вентилятором 9, установленным на нём, двухсекционная сушильная камера 10, установленная внутри корпуса 1, дополнительный радиатор 11 с тепловыми трубами 12, разделённый на две секции 13,14 и установленный после горячего контура 3 термоэлектрического насоса 2, циркуляционный вентилятор 15, установленный на секции 14, дополнительного радиатора 11 , электровентилятор 16, установленный на секции 13, дополнительного радиатора 11, влагосборник 17, установленный под холодным контуром 5 и соединённый с ним, блок управления 18, установленный на корпусе 1. The thermoelectric dryer contains a housing 1, a thermoelectric pump 2, equipped with a hot circuit 3 and a cold circuit 4 with heat pipes 5, installed inside the housing 1, an additional Peltier module 6 installed in front of the cold circuit 4 of the thermoelectric pump 2 and equipped with an additional heat exchanger 7 with heat pipes 8 and a fan 9 installed on it, a two-section drying chamber 10 installed inside the housing 1, an additional radiator 11 with heat pipes 12, divided into two sections 13,14 and installed after the hot circuit 3 of the thermoelectric pump 2, a circulation fan 15 installed on the sections 14, additional radiator 11, electric fan 16 installed on section 13, additional radiator 11, moisture collector 17 installed under the cold circuit 5 and connected to it, control unit 18 installed on the housing 1.

Термоэлектрическая сушилка работает следующим образом: The thermoelectric dryer works as follows:

Воздух нагревается в горячем контуре 3 термоэлектрического насоса 2 и поступает в циркуляционный вентилятор 15, затем воздух охлаждается в секции 14 дополнительного радиатора 11, тепло через тепловые трубы 12 отводится в секцию 13, откуда сбрасывается в атмосферу, после этого воздух из секции 14 поступает в двухсекционную сушильную камеру 10, затем воздух поступает в дополнительный модуль охлаждения Пельтье 6, где охлаждается, при этом генерируемое в дополнительном модуле охлаждения Пельтье 6 тепло сбрасывается в атмосферу с помощью дополнительного теплообменника 7 с вентилятором 9 и тепловых труб 8, после этого воздух поступает в холодный контур 4 термоэлектрического насоса 2, где дополнительно охлаждается и из него удаляется влага, которая через влагосборник 17, выводится из корпуса 1, а генерируемое тепло поступает в горячий контур 3 термоэлектрического насоса 2, где нагревается воздух, который поступает из холодного контура 4 термоэлектрического насоса 2, цикл замыкается. С помощью блока управления 18, осуществляется регулировка подаваемой мощности на приводы вентиляторов 9, 15, 16 , термоэлектрического насоса 2 и дополнительного модуля Пельтье 6 в зависимости от температуры в двухсекционной сушильной камере 10. The air is heated in the hot circuit 3 of the thermoelectric pump 2 and enters the circulation fan 15, then the air is cooled in section 14 of the additional radiator 11, the heat is removed through heat pipes 12 to section 13, from where it is discharged into the atmosphere, after which the air from section 14 enters the two-section drying chamber 10, then the air enters the additional Peltier cooling module 6, where it is cooled, while the heat generated in the additional Peltier cooling module 6 is discharged into the atmosphere using an additional heat exchanger 7 with a fan 9 and heat pipes 8, after which the air enters the cold circuit 4 of the thermoelectric pump 2, where it is additionally cooled and moisture is removed from it, which is removed from the housing 1 through the moisture collector 17, and the generated heat enters the hot circuit 3 of the thermoelectric pump 2, where the air that comes from the cold circuit 4 of the thermoelectric pump 2 is heated, the cycle closes. Using the control unit 18, the power supplied to the fan drives 9, 15, 16, the thermoelectric pump 2 and the additional Peltier module 6 is adjusted depending on the temperature in the two-section drying chamber 10.

Термоэлектрическая сушилка позволяет повысить эффективность работы за счёт частичной рекуперации воздуха в циркуляционном вентиляторе, а также за счёт многоступенчатого охлаждения воздуха, кроме того данное устройство имеет меньшие габариты за счёт использования тепловых труб и интенсификации процесса в целом. The thermoelectric dryer allows increasing operating efficiency due to partial air recovery in the circulation fan, as well as due to multi-stage air cooling; in addition, this device has smaller dimensions due to the use of heat pipes and intensification of the process as a whole.

Claims

A thermoelectric dryer containing a housing, a control unit, a thermoelectric heat pump made according to the “air-to-air” circuit, consisting of a thermoelectric assembly with air radiators of a cold circuit and a hot circuit and a Peltier thermoelectric module located between the circuits, an electric fan, air radiators of cold and hot circuits, characterized in that the air radiators of the cold and hot circuits are equipped with heat pipes, there is an additional Peltier module installed in front of the cold circuit of the thermoelectric pump and equipped with an additional heat exchanger with a fan, there is a two-section drying chamber installed inside the case, near the additional radiator with heat pipes, divided into two sections and installed after the hot circuit of the thermoelectric pump, there is a circulation fan installed on an additional radiator, a moisture collector installed under the cold circuit of the thermoelectric pump.