Номер патенту: 82385

Опубліковано: 10.04.2008

Автори: Федорук Ярослав Григорович, Лусте Олег Янович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Термомагнітний спіральний термоелемент, що містить робоче тіло, виготовлене з термомагнітного матеріалу, який у магнітному полі характеризується поперечним коефіцієнтом Нернста-Еттінгсгаузена , і яке виконане у вигляді спіралі, що має множину витків, на кінцях якої розташовані два електричні контакти, через які термоелемент з'єднаний з зовнішнім електричним колом для протікання електричного струму, а також ділянки поверхні робочого тіла для розташування джерел і витоків тепла, який відрізняється тим, що над поверхнею робочого тіла розміщені джерела неоднорідного магнітного поля з індукцією , а робоче тіло термоелемента виготовлено із неоднорідного матеріалу, в якому поперечний коефіцієнт Нернста-Еттінгсгаузена  є функцією просторових координат.

2. Термоелемент за п. 1, який відрізняється тим, що робоче тіло виконане у вигляді порожнистого циліндра, розрізаного по спіралі, циліндр має внутрішній радіус  та зовнішній радіус , а добуток поперечного коефіцієнта Нернста-Еттінгсгаузена  термомагнітного матеріалу та індукції магнітного поля , створеного джерелами неоднорідного магнітного поля на відстані г від осі циліндра, визначається за формулою

 де

*- електропровідність матеріалу термоелемента,

- коефіцієнт теплопровідності матеріалу термоелемента,

*- максимальна різниця температур в термоелементі,

- значення коефіцієнта Нернста-Еттінгсгаузена на зовнішній циліндричній поверхні робочого тіла,

 - значення індукції магнітного поля на зовнішній циліндричній поверхні робочого тіла.

Текст

Дивитися

1. Термомагнітний спіральний термоелемент, що містить робоче тіло, виготовлене з термомагнітного матеріалу, який у магнітному полі характеризується поперечним коефіцієнтом НернстаЕттінгсга узена Q^ , і яке виконане у вигляді спіра 2 3 82385 з зовнішнім електричним колом для протікання електричного струму. Недоліком такого термоелемента є те, що матеріал робочого тіла та індукція магнітного поля однорідні, і не оптимізовані для досягнення максимальної ЕРС та ККД. Метою даного винаходу є підвищення ЕРС та ККД вказаного термоелемента. Для досягнення мети винаходу у термомагнітному спіральному термоелементі, що включає а) робоче тіло виготовлене з термомагнітного матеріалу, який у магнітному полі характеризується поперечним коефіцієнтом НернстаЕттінгсга узена Q^; вказане робоче тіло виконане у вигляді спіралі, що має множину витків, б) два електричні контакти, розташовані на кінцях спіралі, через які термоелемент з'єднаний з зовнішнім електричним колом для протікання електричного струму, в) ділянки поверхні робочого тіла для розташування джерел і витоків тепла, який відрізняється тим, що на поверхні робочого тіла розміщені джерела неоднорідного магнітного поля з індукцією В, а робоче тіло термоелемента виготовлено із неоднорідного матеріалу, в якому поперечний коефіцієнт Нернста-Еттінгсгаузена Q^ є функцією просторових координат; згідно до винаходу провідне робоче тіло виготовлено з неоднорідного матеріалу, який внаслідок неоднорідності матеріалу має градієнт поперечного коефіцієнту Нернста-Етінгсгаузена Q^ всередині робочого тіла між зовнішньою та внутрішньою поверхнями робочого тіла, на робоче тіло термоелемента накладається зовнішнє неоднорідне магнітне поле В, провідне робоче тіло має форму порожнистого циліндра, розрізаного вздовж спіралі, поперечний переріз робочого тіла має форму круга з отвором круглої форми. Сутність винаходу пояснюється його описом та кресленням де зображено на Фіг.1 - загальний вигляд спірального термоелемента, на фіг.2 - виток спіралі термоелемента. Термомагнітний спіральний термоелемент згідно винаходу, як показано на Фіг.1 включає провідне робоче тіло 1 у вигляді спіралі, що має множину витків 2. На кінцях спіралі розташовано два 4 електричні контакти 3 і 4, через які термоелемент з'єднаний з зовнішнім електричним колом 5, для протікання електричного струму. Зовнішнє електричне коло 5 представлено на Фіг.1 його електричним опором R. На внутрішній поверхні провідного робочого тіла розташоване осердя 6 з'єднане із джерелом тепла 7. Джерело тепла 7 продукує через осердя 6 градієнт температури в робочому тілі 1 напрямлений від внутрішньої до зовнішньої поверхні робочого тіла. Неоднорідне магнітне поле створюється джерелами магнітного поля 8 та 9. Внаслідок ефекту Нернста-Еттінгсгаузена градієнт температури в матеріалі, в якому магнітне поле напрямлене перпендикулярно до нього, спричиняє виникнення різниці потенціалів. Вказана різниця потенціалів подається на зовнішнє навантаження 5. Градієнт температури створюється внаслідок різниці температур Τ1 і Т2 (Фіг.2). Термомагнітний спіральний термоелемент згідно винаходу відрізняється від описаного [в патенті US3084267] тим, що провідне робоче тіло виготовлене з неоднорідного матеріалу і поміщене в неоднорідне магнітне поле, добуток Q^B поперечного коефіцієнта Нернста-Еттінгсга узена Q^ термомагнітного матеріалу та індукції магнітного поля В створеного джерелами неоднорідного магнітного поля на відстані г від вісі вказаного циліндра визначається формулою æ ç (Q B )2 s 0 DТ ö ÷ QзовнBзовн ç1 - 1 - 2 зовн зовн ÷ k ç ÷ è ø Q ^B = 2 æ ö 2s ç (QзовнBзовн ) 0 DТ ÷ ç1 - 1 - 2 ÷ k ç ÷ r (Q B )2 s0 è ø In + D Т зовн зовн In(rзовн / rвн ) k rвнrзовн де s0 - електропровідність матеріалу термоелемента, k - коефіцієнт теплопровідності матеріалу термоелемента, ΔT - максимальна різниця температур в термоелементі, Qзовн, Взовн - значення коефіцієнта Нернста-Еттінгсгаузена та індукції магнітного поля на зовнішній циліндричній поверхні робочого тіла, rвн, rзовн - внутрішній та зовнішній радіуси витка спіралі (Фіг.2). Даний винахід призводить до збільшення ЕРС на 10В та ККД на 0,065% у порівнянні з спіральним термоелементом описаним у [патенті US 3084267]. 5 Комп’ютерна в ерстка Т. Чепелев а 82385 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Thermoelectric spiral element

Автори англійською

Luste Oleh Yanovych, Fedoruk Yaroslav Hryhorovych

Назва патенту російською

Термоэлектрический спиральный элемент

Автори російською

Лусте Олег Янович, Федорук Ярослав Григорьевич

МПК / Мітки

МПК: H01L 35/02

Мітки: спіральний, термомагнітний, термоелемент

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/3-82385-termomagnitnijj-spiralnijj-termoelement.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Термомагнітний спіральний термоелемент</a>

Подібні патенти