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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2280919
thermo Batterie
Name des Erfinders: Tagir Ismailov Abdurashidovich (RU); Verdiev Mikail Gadzhimagomedovich (RU); Evdulov Oleg (RU)
Der Name des Patentinhabers: Dagestan Staatlichen Technischen Universität (DSTU) (RU)
Korrespondenzanschrift: 367015, Machatschkala usw. Imam Schamil, 70, DSTU, Abteilung für geistiges Eigentum.
Startdatum des Patents: 2004.04.23
Die Erfindung betrifft ein thermoGeräteTechnik, insbesondere auf die Struktur der thermoelektrischen Batterie (TEB).
Das technische Ergebnis der Konjugation mit der Vereinfachung des TEB wird abgekühlt (beheizt) Objekt oder Wärmequelle und teplosbrosa System angeschlossen mit Objekten in schwer zu finden , um Orte zu erreichen. TEB umfaßt seriell mit einem elektrischen Schaltkreis - Halbleiterthermoelementen verbunden sind , von denen jeder durch zwei Zweige gebildet ist aus einem Halbleiter hergestellt, jeweils p und n-Typ. Die Zweige der Thermoelemente entlang der Linie befindet. Schaltelemente sind als flexible elektrisch isolierten Heizungsrohrleitungen konzipiert - mit Kupferschienen an den Enden der Beläge aus leitfähigem Material. Die ersten Kontaktflächen mit den beiden Seiten mit den Zweigen des Halbleiter - p- und n-Typ. Wärmeübertragung, oder in Form von Kupferplatten aufgelötet den Filmkontakte Isolierte Keramikplatte - zweite Bondpads sind elektrisch miteinander Pads in Form von Filmen oder einer Metalllegierung auf den Keramikplatten abgeschieden hergestellt verbunden. Schalt alle geradzahligen Platten sind mit einem und odd - zu einem anderen Wärmeübertragung.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein thermoGeräteTechnik, insbesondere auf die Struktur der thermoelektrischen Batterie (TEB).
TEB ist der Prototyp der Erfindung beschrieben in [1]. TEB besteht aus Reihe geschaltet , um die elektrische Schaltung in Form von Halbleiterthermoelemente Mäander, von denen jeder durch zwei Zweige gebildet ist (Säulen, hergestellt entweder zylindrisch oder ein rechteckiges Parallelepiped), jeweils aus einem Halbleiter gefertigt p- und n-Typ. Zweig Thermoelemente sind entlang der Linie miteinander verbunden sind durch Festplatten in der Regel aus Kupfer wechseln. Die elektrisch in Reihe geschalteten Schaltplatten Thermoelemente TEB bilden, eingeschlossen zwischen zwei hochwärmedämmenden Platten - Wärmeübertragung ( in der Regel Keramik).
Der Nachteil der bekannten Konstruktion ist die Unmöglichkeit , mechanische Entkopplung Objekt Kühlung, TEB und teplosbrosa - System, sondern auch die Komplexität der mit einer gekühlten (beheizt) Objekt im Fall von TEB als Kühlschrank und teplopodvodyaschim (Kühlkörper) Einheit im Fall von TEB als thermoelektrischer Generator Schnittstellen, im harten platziert zu erreichen voneinander beabstandeten Stellen, einschließlich der Einheit mit engen Packungselemente, die Teil oder in einem geschlossenen Volumen angeordnet.
Zur Beseitigung dieser Nachteil TEB beansprucht, Schaltelemente , die in Form von flexiblen Wärmeleiter sind elektrisch von den Kissen an den Enden isoliert sind , einige Pads , die auf beiden Seiten mit den Zweigen der p- Halbleitern und n-Typ und die zweiten Kontaktflecken verbunden sind , - die elektrisch voneinander isolierten Polster in Form von Folien aus Metallen oder Legierungen auf einer Keramikplatte aufgebracht gemacht - zu einem anderen Wärmeübertragung - - Wärmeübertragung, oder in Form von Kupferplatten angelötet Insulated Film in Kontakt mit der Keramik-Platte, und alle geraden Schaltplatten mit ein und der ungeraden verbunden der Keramikplatte.
TEB Design in Fig.
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TEB umfaßt seriell mit einem elektrischen Schaltkreis - Halbleiterthermoelementen verbunden sind , von denen jeder durch zwei Zweige gebildet ist (Säulen, hergestellt entweder zylindrisch oder ein rechteckiges Parallelepiped), jeweils aus einem Halbleiter - p- hergestellt und n-Typ 1 und 2. Die Zweige 1 und 2 sind so angeordnet , Thermoelemente entlang einer Linie, und Schaltelemente 3 und 4 sind in Form von flexiblen elektrisch voneinander durch Heizleiter isoliert - Kupferstangen 5 mit den Kontaktflächen 6 und 7 an den Enden, aus einem leitenden Material hergestellt ist. Die Kontaktstellen 6 sind mit den Zweigen Halbleiter p- auf beiden Seiten verbunden und n-Typ 1 und 2 und den Kontaktflächen 7 - elektrisch voneinander isoliert Pads 8 als Folien aus Metallen oder Legierungen auf einer Keramikplatte abgeschieden ausgelegt sind - Wärmeübertragung 9 oder in Form von Kupferplatten auf den Film Kontakte gelötet Keramikplatte isoliert, und das ganze sogar Schaltplatte 4 mit ein und drei ungerade - andere Wärmeübertragung. Kontakte 10 dienen im Falle seiner Verwendung als thermoelektrischen Kühler und elektrische Entladungsleistung von TEB im Falle seiner Verwendung als thermoelektrischer Generator elektrische Energie zu der Brennstoffmischung zu versorgen. |
Der thermoelektrische Kühler TEB - Modus arbeitet wie folgt.
Wenn durch die TEB konstanten elektrischen Strom von der Stromversorgung über die Kontakte 10 zugeführt vorbei, zwischen den Schaltelementen 3 und 4 Kontakte Zweige darstellen p und n-Typ 1 und 2 gibt es einen Temperaturunterschied durch die Absorption und die Freisetzung von Wärme in dem Peltier - Feld verursachte Verbindungszweig des p-Typ-1 - Pad 6 - Zweig 2 von n-Typ und n-Typ-Zweig 2 - Pad 6 - Zweig des p-Typ 1. Wenn ein elektrischer Strom auf der Zeichnung angegebenen Polarität erwärmt Schaltelemente 3 und die Kühlungsschaltelemente 4 die Temperatur des oberen Wärmeübertragungs. Dementsprechend gibt es eine Kühlung des oberen Wärmeübertragungs 9 in Kontakt über die elektrisch isolierte Bereiche mit Schaltelementen 3. Wenn die Kühlkörpertemperatur aufgrund der geringeren Wärmeübergang 9 in Kontakt über die Seite mit 8 Schaltelemente 3, auf einem konstanten Niveau gehalten wird, das in ist thermischem Kontakt mit den Schaltelementen über die Kontaktflächen 4 8 unter einen bestimmten Wert. Wenn ein vorbestimmter Stromwert der Temperaturabsenkung auf der oberen Wärmeübertragung 9 auf der Wärmebelastung darauf abhängen. Thermische Belastung besteht aus Wärmelecks aus der Umgebung, die Wärme von den heißen Kontakten aufgrund der thermischen Leitfähigkeit TEB Zweige Joule Wärme bildet , sondern auch die Wärme aus dem Kühl Objekt kommen.
Die vorgeschlagene Leistung von TEB ermöglicht mechanisch flexible Verbindung zu kühlende Objekt (Wärmequelle) und teplosbrosa System, und der Kontakt mit einer gekühlten (beheizt) Objekt in einem entfernten Ort durch eine speziell konzipierte Schaltelemente (Länge und Flexibilität), der Wärmeverlust in den Schalt die Elemente vernachlässigbar.
TEB in einem thermoelektrischen Generator - Modus arbeitet wie folgt.
In Gegenwart von einer Wärmequelle, Erhitzen, beispielsweise eine geringere Wärmeübertragung 9a und haben damit einen direkten thermischen Kontakt zwischen den Schaltelementen 3, und ein System, um Wärme von dem oberen Wärmeübertragungs 9 und das Schaltelement 4 zwischen den Schaltelementen 3 und 4 eingestellt bestimmte Temperaturdifferenz abzuleiten. Wenn es solch eine Temperaturdifferenz zwischen den Verbindungsplatten 3 und 4 sind die Zweige der p- Kontaktieren und n-Typ 1 und 2, zwischen den Kontakten 10, eine Potentialdifferenz - thermischen emf aufgrund des Seebeck - Effekt .. Mit der Schließung der Kontakte 10 bei einer gegebenen elektrischen Lastkreis gebildet ein konstanter elektrischer Strom. Die Menge an elektrischem Strom durch die Schaltung fließt , ist abhängig von der thermischen emf., Die wiederum auf der Koeffizient der thermischen emf abhängt. die Temperaturdifferenz zwischen den Schaltelementen eines thermoelektrischen Materials, die Anzahl der Thermoelemente in der TEB, 3 und 4 und der Wert der elektrischen Last.
Der Vorteil der Verwendung dieser Konstruktion ist die flexible Kupplungselement von Wärme, TEB und teplosbrosa System und der Wärmeübertragung und einfache Schnittstelle mit dem System 9, Ableiten von Wärme, und die Wärmequelle zu ermöglichen, sich in entlegenen und entfernten Orten voneinander.
Gebrauchte Bücher
BS Pozdnyakov, Koptelov EA Thermoelektrische Energie. M:. Atomizdat 1974.
FORDERUNGEN
Thermoelektrikum - Batterie, bestehend aus in Reihe mit einer elektrischen Schaltung mit Hilfe von Halbleiterelementen des Thermoschalt, von denen jeder durch zwei Zweige aus einem Halbleiter gebildet ist, jeweils p und n-Typ, die zwischen zwei Wärmeübertragung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente in Form von flexiblen elektrisch isoliert Heizleiter mit den Kontaktflächen an den Enden , von denen einige Pads auf beiden Seiten mit den Zweigen der p- Halbleitern und n-Typ und die zweiten Kontaktflecken verbunden sind , - die elektrisch voneinander Kontakten isoliert sind , in Form von Filmen oder einer Metalllegierung auf der Wärmeübertragungs abgelagerten - Keramik Wärmeübertragung auf eine andere - - Platte oder in Form von Kupferplatten auf den Film Kontakte Keramikplatte Isolierte gelötet, und alle sind sogar Schaltelemente ein und ungerade verbunden der Keramikplatte.
Druckversion
Erscheinungsdatum 02.12.2006gg
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