Teil Heim
Produktion, Amateur
Funkamateur
Modellflugzeuge, Raketen-
Nützlich, unterhaltsam 		Stealth - Master
Elektronik
Physik
der Technik
Erfindung 		Raum Geheimnis
Erde Mysteries
Secrets of the Ocean
List
Kartenausschnitt
Anfang
Forum
Verwendung des Materials ist für die Referenz (für Websites - Hyperlinks) zulässig
Erfindung
Russische Föderation Patent RU2018196

thermo~~POS=TRUNC Generator

thermo~~POS=TRUNC Generator

Name des Erfinders:. Shalaev NV; Petrov VA. Rjasanow EM. Zheleznov VA. Kopaev VG
Der Name des Patentinhabers: Nikolai Shalaev
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1992.01.04

Verwendung: Die Erfindung betrifft die direkte Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie, wie Wärme-Umwandlungsgasbrenner, Öfen und Brände in elektrischen Strom. Die erfindungsgemäße thermoelektrischen Generator mit einer Thermopile- unter dem Behälterboden befindet sich eine verdickte Flüssigkeit. Der Boden ist ein Kühl-Wärmetauscher. "Hot Coil" befindet sich unter thermobatteries und einer massiven Platte. Sie ist mit einem runden Bildschirm ausgestattet, um die Thermosäule zu schützen. Stromableiter mit dem Fluid in das Gefäß eingeführt und daraus in einer Schutz druckbeaufschlagten Rohrleitung zurückgezogen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine direkte Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie und kann in thermoelektrischen Generatoren werden meistens für Haushaltsstromversorgungsanlagen, wie Radios verwendet werden.

thermo bekannten Generatormittel zur Verbindung mit einem Behälter das Kühlmittel enthält, ein Metallgehäuse, das thermoelektrische Batterie zwischen dem Gefäß angeordnet ist und das Gehäuse und Befestigungssystem Thermopiles. Der Behälter mit Wasser gefüllt ist, wurde in einer Flamme des Feuers gelegt und in diesem Wärmeerzeuger wird durch siedendes Wasser durchgeführt.

Der Nachteil des thermoelektrischen Generators ist die geringe Effizienz aufgrund der großen Verluste in teplokontaktnyh Übergänge und der Unbeständigkeit der Wärmebeständigkeit, wie bei dem bekannten Generator nicht Kompensation der thermischen Verformung vorgesehen ist und thermo Batterie ist zwischen dem Metallgehäuse und dem Behälter starr befestigt.

Die am nächsten an der Erfindung durch die technische Wesen und erzielte Ergebnis ist ein thermoelektrischer Generator einen Kühlwärmetauscher umfasst, der als Aufnahme für flüssiges Verdickungs unten "heißen" Wärmetauscher in Form einer massiven Platte, thermo Batterie, die durch die isolierenden Schichten benachbarten Wärmetauscherelementen verwendet wird, festzuklemmen Wärmetauscher thermo Batterien und Stromabnahmen.

Der Nachteil der Komplexität thermoelektrischen Generator-Design wird durch eine signifikante Menge (Anzahl der Filialen in den Generatorbetrieb) Kompensatoren verursacht, von denen jede ein flexibles Element umfasst und als Feder ausgebildet zwischen den Zweigen und dem Reifenklemmelement umgeschaltet wird. Dementsprechend steigen die Kosten und der Generator. Darüber hinaus erschweren die bekannten Strukturen der thermoelektrische Generator und erleichtert die Durchführung der Einzelelektroden von Kabelverschraubungen mit einer entsprechenden Zunahme der Anzahl von Dichtungseinheiten.

Thermogenerator zusätzlich bekannt, hat eine geringe Effizienz, da die "heißen" Wärmetauscher direkt um den Umfang von zwei parallelen metallischen Wände mit dem Boden des Behälters verbunden ist, die Wärme Leakage Thermopiles zu einer signifikanten hinaus führt.

Die Erfindung zielt darauf ab, den Entwurf zu vereinfachen und gleichzeitig die Kosten zu senken und die Effizienz eines Wärmeerzeugers zu verbessern.

Um das zu erreichen, sagte technisches Ergebnis, in dem thermoelektrischen Generator einen Kühl-Wärmetauscher als eine Flüssigkeit mit einem verdickten Kopf entworfen umfasst, die "heiße" Wärmetauscher in Form einer massiven Platte, die thermoelektrische Batterie, die durch die isolierenden Schichten Elemente benachbarten Wärmetauscher Tauscher thermo Batterien und Stromabnahmen drücken jedes Klemmelement eine Tellerfedern (PIP) Klemmen Biege, die PIP einem der Wärmetauscher und Verbindungen zwischen den Polklemmen und einem Endteil jeder Bindung sich an dem anderen Wärmetauscher und die Bohle beweglich ist relativ zu den Wärmetauscher platziert befestigen, mit vorzugsweise ein thermoelektrischer Generator verabreicht Metallrohr, dessen eines Ende durch die Öffnung in dem Boden des Behälters abgezogen und hermetisch darin befestigt, das andere Ende der Leitung gekrümmt ist und durch ein Loch in der Seitenwand des Behälters dichtend darin befestigt angeordnet und Stromableiter durch die Leitung zurückgezogen; der Boden des Behälters und eine massive Platte Scheiben koaxial angeordnet sind so geformt, angeordnet PPI zueinander senkrechten und durch die Mitte der Scheibe vorbei, die thermoelektrische Batterie in Form von Modulen, die parallel zu der PPI angeordnet sind; Die Kühlschlange Schellen PPI fixiert; "Hot" Wärmetauscher ist mit einem Bildschirm ausgestattet ist, in Form einer Schale gebildet, die Kühlseitenfläche der Scheibe, während die Schale die Seitenflächen der Module abschirmt.

In diesem thermoelektrischen Generator Klemmelemente als Blattfedern bend (im Folgenden PIP) Klemmen an einem der Wärmetauscher (vorzugsweise PPI an der Außenfläche des Bodens des Kühlmittels, das heißt zu einem "kalten" Austauscher befestigt gemacht, da dies reduziert thermomechanische Belastung auf sie während des Erhitzens, und sie werden in exothermen Bedingungen bei einer niedrigeren Temperatur arbeiten) und zwischen den Klammern, mit einem Endabschnitt jeder Bindung beruht auf der Oberfläche PPI gegenüber dem Wärmetauscher, der PPI befestigt ist, und ein zweites Ende befindet binden Abschnitt Bindungen an dem anderen Wärmetauscher befindet. Dies schafft eine Vorspannsystem Wärmetauscher thermo Batterien, wenn Bindungen und PPI interagieren. Verbindungen mit Möglichkeit der Bewegung in Bezug auf den Wärmetauscher, vorzugsweise in Form einer Schraube-Mutter-System gebildet, da dieses System eine vereinfachte Ausführung maximale Klemmelemente und macht es leicht, die Druckkraft einzustellen. Bindungen können als flare Heftklammern mit einer Anzahl von Leisten realisiert werden usw. Die Systemelemente in Form Klemm PPI mit Klammern und Koppler erlaubt eine maximale das Motiv über die gesamte Fläche gleichförmigen Spannung im Betrieb der Thermobatterie der Batterie in dem Betriebstemperaturdifferenz bereitzustellen vereinfacht und zugleich für die thermische Verformung der verschiedenen Komponenten des Generators während des Erhitzens zu kompensieren. Permanenz Thermopiles Klemm Aufwand die Wärmetauscher zu ermöglichen, thermische Beständigkeit Stabilität Wärmeströmungsweg mit einer erheblichen Vereinfachung der Konstruktion zu schaffen, da die Druckelemente erwerben neue Eigenschaften der Stützelemente und Elemente Anzugs dass wiederum ermöglicht die Gesamtzahl der Teile des Oszillators bilden, zu reduzieren. Der gleiche Zweck wird durch die Einführung in den Generator Metallrohr, dessen eines Ende durch die Öffnung in dem Boden des Gefäßes und abdichtend darin befestigt (beispielsweise durch Schweißen an der Unterseite) und das andere Ende der Leitung zurückgezogen erleichtert gekrümmt ist, durch eine Öffnung in der Seitenwand des Behälters abgezogen und abdichtend befestigt darin), beispielsweise durch Schweißen an der Wand, der hitzebeständige Klebstoff Einfügen, hitzebeständigem Gummi usw. ), Die die Anzahl der Minimal- und Kabelverschraubungen Stromabnahmen Ausgang aus der Pipeline, und aufgrund der Tatsache, einfach reduzieren können, dass bei einer Temperatur Wasser, Strom Armaturen sind siedendem thermo während des Betriebs alle die Generatorleitung Zeit. Vorzugsweise ist das gebogene Rohr in der Nähe der oberen Kante des Behälters positioniert Ende da in diesem Fall der Dichtungsabschnitt bei dessen Betrieb praktisch sofort mit der Flüssigkeit nach dem Verdampfen seiner oberen Schicht bei Kontakt freigegeben wird. Darüber hinaus ist die Temperatur in diesem Bereich niedriger und wird vorzugsweise Sammlerblock installiert, von denen Rohre Verschluss befestigt sind.

Um sicherzustellen, Gleichförmigkeit des Pressens ist bevorzugt, die thermoBatterieModule und ein Positionierungs API entlang dieser Module anzuordnen, wie in diesem Fall wird die Kontaktkraft durch die jeweiligen Koppelmodule sind Fläche gleichmäßig verteilt. Wenn beispielsweise die Wärmetauscher in Form von zwei koaxialen Scheiben (wodurch gleichzeitig thermische Leckage zu verringern) ist es wünschenswert, Module entlang zueinander senkrechten Achsen durch den Mittelpunkt der Scheibe vorbei und entlang dieser API-Module angeordnet. Dementsprechend wird ein System von Anzugslasten entlang der Achsen verteilt, und die Möglichkeit einer Fehlausrichtung und ungleichmäßige Klemm minimiert. Erhöhen Generatorwirkungsgrad erleichtert "heißen" Wärmetauscher mit einem Bildschirm als eine zylindrische Schale ausgebildet Durchführung befestigt um den Umfang der Seitenfläche der Scheibe (z.B. durch Schweißen oder Schrauben), wobei die Höhe des Bildschirms ausgewählt wird kleiner als die Höhe des Thermoelektrikum-Batterie (maximale Abschirmung), wie einen Schutzschirm, Beheizte durch einen "heißen" Wärmetauscher und verringert den Wärmeverlust von den Seitenflächen der thermoelektrischen Batterie gebildet.

thermo~~POS=TRUNC Generator

Fig. 1 zeigt einen thermoelektrischen Generator, einen Querschnitt; Fig. 2 - die gleiche, eine Ansicht von unten (ohne "heißen" Wärmetauscher); Fig. 3 - A-A Schnittansicht in Fig. 2 (Blechbiegefeder).

Der thermoelektrische Generator weist einen Behälter 1 für Flüssigkeiten, Metallrohr 2, Kupplungen 3, Blattfedern Kurve 4, thermo Batterie 5, eine "heiße" Wärmetauscher 6 mit einem Bildschirm 7, die Mutter 8, Isolierschichten 9, das Kühlmittel 10, den Schleifschuh 11, isolierende Dichtungen 12 Stromabnahmen 13, 14 Clips.

Flüssigkeitsbehälter 1 ist vorzugsweise aus einem hochleitfähigen Metall, wie Aluminium oder dessen Legierungen, und führen einen verdickten Kopf (8-10 mm) und eine Seitenwand mit dem Boden verbunden oder in einem Stück herzustellen. Conduit 2 hergestellt aus einer Länge eines Metallrohres mit einem gekrümmten Ende mit einem geradlinigen Abschnitt des Kanals durch ein Loch in dem Boden des Behälters 1 installiert ist und darin abgedichtet, beispielsweise durch Schweißen. Ähnlich zwei gekrümmte Rohrende wird durch das Loch geführt in der Nähe der oberen Kante der Seitenwand des Behälters 1 befestigt ist und darin abgedichtet ist, beispielsweise durch Schweißen oder Kleben. Blechbiegefeder 4 ist vorzugsweise aus Federstahlstreifen hergestellt, zum Beispiel, Briefmarken, etc. St65G St60SA, 1,54-3 mm dick und 84-10 mm in der Breite. Entlang der zentralen Achsen der Federn in der Regel Öffnungen für den Durchgang der Klemmen 14 und Estrich 3. Thermobatterie 5 Thermoelemente bestehen aus Halbleiter vorgesehen sind, aus, beispielsweise ternäre Legierungen auf Basis von Bismut und Tellur von durch die Verbindungsschichten eingeschaltet, ist der Wärmetauscher 6 vorzugsweise aus Eisen in Form einer Scheibe aus 8-10 mm und befestigen sie es auf den Bildschirm 7 der Aluminiumdicke von 1-2 mm, beispielsweise verschraubt oder verschweißt. Isolationsschichten 9 wird vorzugsweise aus Glimmer und anderen Materialien. Isolier-Pad 12 ist vorzugsweise aus Glimmer oder Asbest. Krawatten 3 und 14 Laschen sind aus rostfreiem Stahl gefertigt. Im Boden des Behälters 1 und einen "heißen" Wärmetauscher 6 vorgesehen sind Ausnehmungen in dem drei Bindungen Köpfe und Muttern 8 jeweils angeordnet sind. Wenn die Generatoranordnung ausgesparten Boden des Gefäßes 1 Kopf Estrichs 3 durch die isolierende Dichtung 12 angebracht ist, dann werden die Plattenbiegefeder 4 Halterungen 14 an dem Boden des Behälters 1 angebracht, um die thermo Batterie mit Modulen 5 auf der Außenfläche des Bodens des Gefäßes platziert 1 und Stromableiter 13 wird durch die Leitung geleitet 2 und 8 stellen ein Spannmuttern zu ihm "heißen" Wärmetauscher 6 und den Boden des Gefäßes 1.

Beschriebenen thermoelektrischen Generator arbeitet wie folgt.

Die Wärmequelle verwendet Haushalt oder touristischen Kerosinofen (nicht dargestellt), auf dem ein "heißen" Wärmetauscher 6. Der Behälter 1 mit einer Kühlflüssigkeit gefüllt ist, beispielsweise mit Wasser gefüllt ist. Sobald Brenner Wärmequelle verbrannt, Verbrennung fossiler Brennstoffe stattfindet, und die Verbrennungsprodukte gewaschen Oberfläche "heißen" Wärmetauscher 6. Der Wärmestrom durch die thermoelektrische Batterie 5 Thermoelemente für die Temperaturabfall erzeugt aufgrund des Seebeck-Effekt und thermoelektrische Energie erzeugt durch den Kollektor 13 Nutzlast tritt in eine nutzbare elektrische Energie (nicht gezeigt). Blechbiegefeder 4 durch die Bindung 3 angeordnet zwischen benachbarten Klemmen 14, schaffen eine dauerhafte Verpressung der Wärmeübertragungsoberflächen des thermoelektrischen Batterie 5 zu dem Wärmetauscher 6 und Kompensation für die thermische Verformung Thermopiles Teile aufgrund der Verformung von Blattfedern Abschnitte Biege 4, die sich zwischen Halter 14, wie durch Erhitzen, und in dem Kühlprozess. Abwärme durch die elektrisch isolierende Schicht 9 ist mit dem Gefäß 1 zugeführt wird und Flüssigkeit Sieden auftritt darin, stabile Temperaturthermoelement-Kaltstellen in allen thermoelektrischen Batterien 5 bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen bieten.

Beschrieben sind, können thermoelektrischen Generator hergestellt werden unter Verwendung der in der Praxis bedeutet, verwendet. So kann in einem "kalten" Wärmetauscher eine Pfanne mit einem verdickten Kopf aus Aluminiumlegierung verwendet werden. Blechbiegefedern ausgeführt in Form von Stahlbändern, die aus Federstahl hergestellt werden. Thermoelektrischen Halbleiter Batterien aus pulverförmigen Materialien, beispielsweise ternäre Legierungen auf Basis von Wismut-Tellurid durchgeschaltet Antidiffusionsmaterialschichten. "Hot" Wärmetauscher als Gusseisen Scheibe ausgebildet.

Im Vergleich zu bekannten thermoelektrischen Generator wird als "kalte" Wärmetauscher mit Flüssigkeiten, dadurch thermoelektrischen Generators erheblich die Konstruktion durch Vereinfachung Kommunikations Shunts und eine signifikante Reduktion der Klemmelemente vereinfachen kann. Dementsprechend Verringerung der Gesamtkosten des thermoelektrischen Generators. Darüber hinaus wird durch die Anzahl der Spannelemente zu reduzieren und die Abstandshalter und die Einführung des Bildschirms Generator hat eine verbesserte Effizienz, deutlich reduziert, da der Wärmeverlust Kopfstrukturelemente.

FORDERUNGEN

1. Der thermoelektrische Generator einen Kühlwärmetauscher, der als Aufnahme für eine Flüssigkeit mit einem dicken Boden verwendet wird, "heißen" Wärmetauscher in Form einer massiven Platte, thermo Batterie, die durch die isolierenden Schichten benachbarten Wärmetauscher, Tauscher Wärmeelemente thermoelektrische Batterien, Stromabnahmen und einer Wärmequelle Klemm dadurch gekennzeichnet, dass jedes Element ein Clip von Blechbiegefedern (PIP) Klemmen, die PIP heften sich an einem der Wärmetauscher und Bindungen, die zwischen den Klemmen, und ein Endabschnitt jeder Spann angeordnet an dem anderen Wärmeaustauscher, in dem der Kuppler gemacht ist, relativ zu den Wärmetauschern.

2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein Metallrohr, dessen eines Ende eingeführt wird, durch die Öffnung in dem Boden des Behälters abgezogen und hermetisch darin befestigt, das andere Ende der Rohrleitung gebogen durch eine Öffnung in der Seitenwand des Behälters abgezogen und abdichtend befestigt in es somit Stromabnahmen durch die Leitung zurückgezogen.

3. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte als auch in Form von koaxialen Scheiben angeordnet sind zueinander senkrecht PPI und deren Schnittpunkt auf der Mittelachse der Scheibe, thermo Batterien sind als Module angeordnet gefertigt, die parallel zu TTR angeordnet sind.

4. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammern an PPI Kühlwärmetauscher befestigt ist.

5. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der "heißen" Wärmetauscher mit Bildschirm als Schale ausgebildet ausgestattet ist, die Seitenfläche der Platte abdeckt, und die Bildschirmhöhe die Höhe des Thermopiles nicht überschreitet.

Druckversion
Erscheinungsdatum 13.01.2007gg