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rio-:Trs au GENERATEURS TEERMOELECTRIOnES .-
La présente invention est relative à des perfectionnements aux générateurs thermo-électriques d'un type convenant pour le fonctionnement de petits appareils électriques, tels que les tubes à décharge électronique employés dans les postes récepteurs de radio pour broadcastings.
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L'objet de l'invention est de créer un générateur thermo-électriqu composé d'un nombre relativement peu considérable de pièces.
L'invention a également pour objet de créer un type amélioré de
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radiateur, tel que l'on puisse maintenir une différence convenable de température entre les soudures ou liaisons chaudes et froides des piles thermo-électriques constituant le générateur thermo-électrique.
L'invention a encore pour objet des moyens améliorés de relier électriquement les pièces thermo-électriques constituant le générateur, et de supporter l'élément de chauffage dans une position convenable par rapport aux piles thermo-électriques. Le type particulier de pile thermo-électrique utilisé dans la présente invention et la méthode de le fabriquer sont décrits dans le brevet principal No de dépôt 264*100 déposé le 31 mars 1926.
L'invention sera mieux comprise en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels : la Fig.1 représente une vue en plan d'un générateur thermo-électrique dont le couvercle a été enlevé.
La Fig.2 représente une section verticale et centrale de l'appareil.
La Fig.3 est une vue en perspective d'un générateur thermo-électrique dont certaines parties ont été enlevées.
La Fig.4 est une vue en élévation de plaques de radiateurs. la Fig.5 est une vue en perspective d'un élément de chauffage dont une partie a été enlevée.
La Fig. 6 est une section transversale et verticale de la fiche de support.
La Fig.7 est une section horizontale transversale du générateur thermo-électrique dont une partie a été enlevée, montrant la constitution des extrémités des piles thermo-électriques comprenant les liaisons chaudes, et la disposition de l'élément de chauffage entre les piles se faisant face. la Fig.8 est une vue de détail montrant la façon d'isoler la barre omnibus reliant les deux piles thermo-électriques.
Se référant aux dessins, on a représenté en 1 et 2 une paire de piles thermo-électriques disposées bout à bout et dont les extrémités 3 et 4 sont en forme de gouttières (voir Fig.7) à l'endroit des liaisons chaudes . Un élément de chauffage 5, du type décrit dans le brevet principal, est situé entre les deux piles thermo-électriques, et en est séparé par des bandes à re-
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bords 6, en mica ou autre isolant analogue.
Un radiateur 7 est associé aux liaisons froides de chaque pile thermo-électrique. Chaque radiateur comprend deux sections se faisant face, 8 et 9 (Fig.l), et chaque section comprend plusieurs plaques métalliques pratiquement rectangulaires 10 (Fig*4) rivées entre elles à l'une de leurs extrémités et dont l'un des rebords présente des parties en retrait 11, 12 et 13. Les plaques 10 sont en aluminium, cuivre ou autre métal approprié.
Une plaque d'extrémité extérieure 14 et plusieurs plaques d'extrémités relativement courtes 15, sont rivées à chaque radiateur, au voisinage de l'un de leurs bords et les dépassent légèrewent, ainsi que représenté sur les Fig. 2 et 3. plusieurs petites plaques rectangulaires 16 coopèrent avec les prolongements des plaques 14 et 15, et sont traversées par un écrou 17 qui permet de régler convenablement la distance des sections du radiateur, et de faire varier la pression des contacts thermiques entre le radiateur et la pile thermo-électrique. Chaque plaque d'extrémité 14 ferme l'extrémité des rainures 11, 12 et 13, et forme, avec les sections du radiateur, une chambre où est disposée la pile thermo-électrique.
Les plaques de dessus et de dessous de la pile thermo-électrique sont isolées du radiateur par du mica, ou autre bande isolante analogue 18 qui s'adapte dans des rainures 19 découpées aux extrémités supérieures et inférieures de chaque partie en retrait 12. Des bandes semblables de mica 20 et 2l, sont insérées respectivement entre les côtés de la pile thermo-électrique et le radiateur qui lui est associé et entre l'extrémité de la pile thermo-électrique et la plaque d'extrémité 14. la bande 20 est fixée entre la plaque d'extrémité 14 et le bord d'un des radiateurs et incurvée dans la rainure 1a, ainsi que représenté sur les Fig. et 8.
Un bloc isolant présentant un sillon 22 est disposé dans chaque rainure 11 et 13 et dépasse légèrement la rainure correspondante, ainsi que représenté sur la Fig.8. Deux sillons des blocs 22 se faisant face, constituent un conduit dans lequel passe un conducteur 23. Chèque plaque d'extrémité 14 présente une partie légèrement en retrait, ainsi qu'indiqué en 24, qui permet d'isoler complètement le conducteur 23, et une bande étroite d'isolant 25 est pressée entre les plaques d'extrémités 14.
Le conducteur 23 présente une partie circulaire centrale 26 et des extrémités filetées 27. Sur chaque extrémité du conducteur 23 s'adapte une
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petite plaque métallique rectangulaire 28. Une plaque 28 est vissée sur le conducteur 23, tandis que l'autre plaque l'entoure avec jeu. chaque plaque 8 est isolée des plaques d'extrémités 14, par des bandes isolantes 9 en mica, ou toute autre matière convenable. L'extrémité supérieure de chaque pile thermo- électrique est reliée au conducteur 23 par un conducteur flexible 30, qui tra- verse la bande isolante 25 ,et est serré, à une de ses extrémités, entre la plaque 28 et l'écrou 31.
En réglant un des écrous 31 sur le conducteur 23, l'élément de chauffage 5 peut être serré solidement entre les piles thermo-électri- ques 1 et 2, et celles-ci solidement maintenues en position. Si on le désire,, les deux plaques 28 peuvent être, soit enfilées avec jau sur le conducteur 23, soit y être vissées.
Un conducteur semblable 32 passe à travers les isolateurs dans les rainures 13, au voisinage de la partie inférieure de chaque pile thermo-élec- trique, et y est muni, à l'une de ses extrémités, d'un écrou de réglage 33 correspondant à l'écrou 31 de la plaque à jeu 28. Un conducteur flexible 34 relié à l'une des piles thermo-électriques, est serré entre l'écrou 33 et la plaque 28. L'autre extrémité du conducteur 32 est munie d'un filetage par lequel est maintenue la plaque 28. Une douille 35, portant une paire de contacts, est montée sur la plaque 28 et convient pour coopérer avec une fiche 36. Le conducteur 32 ost relié à l'un des contacts de la douille 35, tandis que l'autre contact est relié, par le conducteur flexible 37, à l'extrémité inférieure d'une des piles thermo-électriques.
Avec le système de connexions représenté, les piles thermo-électriques sont reliées en permanence en série.
Les conducteurs 23 et 32 présentent des ouvertures filetées à travers lesquelles passent les écrous 38 qui viennent engager les blocs isolants 39 associés avec les pièces supérieures et inférieures de chaque piles thermo- électrique. En réglant les deux écrous 38, les éléments de chaque pile thermo- électrique sont pressés les uns contre les autres et la pile thermo-électrique associée est serrée solidement entre les conducteurs 23 et 32.
L'élément de chauffage 5 comprend un noyau isolant central 40 en pierre à savon, ou matière isolante analogue, qui présente une rainure dans laquelle est enroulé un fil 41. Chaque extrémité de l'isolant est de diamètre réduit, ainsi que représenté dans le brevet principal et est munie d'une garniture métallique 42 présentant une extension ou oreille 43. Cette garniture est
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formée d'une pièce métallique plate, en forme de L, en nickel ou matière analo- gue, et est enroulée autour de l'isolateur 40, ses extrémités étant soudées suivant une ligne ainsi que représenté en 44.
Corne dans le brevet principal le fil de chauffage est enroulé sur une certaine longueur de la garniture 42 et lui est soudé à ses extrémités,
L'élément de chauffage 5, ainsi que les soudures ou liaisons chaudes de la pile thermo-électrique, sont entourés d'un dispositif destiné à conserver la chaleur, et constitué par un cylindre creux d'alundum 45 présentant des ouvertures diamétralement opposées qui lui permettent de glisser sur la partie rétrécie 46 de chaque pile thermo-électrique. Le cylindre est rempli de laine minérale, ou matière analogue 47. Le cylindre 45 est muni d'un couvercle 48 de matière isolante, relié à la partie circulaire 26 du conducteur 23, par un écrou 50, et ce couvercle porte une ouverture cuntrale 49 que traverse l'oreille 43.
On emploie pour supporter le générateur thermo-électrique, et transmettre le courant au fil de chauffage 41, un dispositif de fixation électrique comprenant une fiche fendue 51 de matière isolante. La fiche est fendue longitudinalement et la section supérieure présente une ouverture 52 destinée à recevoir le prolongement 43 de la garniture inférieure 44 de l'élément de chauffage 5. La fiche est munie de deux bornes 53 et 54; la borne 53 est aplatie à l'une dos extrémités, et fixée au prolongement inférieur 43 par un boulon fileté 55. L'autre borne 54 est en forme de L et traverse une petite ouverture circulaire 56 à la partie supérieure de la fiche. L'extrémité supérieure de la borne 54 est reliée au prolongement supérieur 43 de l'élément de chauffage, par un écrou 57.
Si on le désire, l'ouverture 52 peut être rétrécie, de façon à pouvoir supporter, par son rebord, l'élément de chauffage 5.
Le conducteur inférieur 32 est relié à la fiche 51 par des écrous 58 qui sont enflés de manière à éviter le cour t-circui tage du courant engendré par la plaque métallique de base 59, à laquelle est fixé le générateur thermo- électrique. La plaque de base 59 est faite de métal perforé et est fixée à la fiche 51 par des boulons 60 qui engagent des écrous 61 enfoncés dans la pièce inférieure de la fiche.
Un boulon 62 traverse la plaque de base et la fiche et y fixe la pièce métallique en forme de. collier 63.
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la plaque de base 59 est munie, à ses quatre angles, de petites pièces angulaires de cuivre auxquellespeut être fixée, de façon permanente et appropriée, une enveloppe métallique 65 en forme de boite perforée. la plaque de base 59 est montée sur des pieds 66 de caoutchouc ou de toute autre matière appropriés la boite métallique perforée et les blocs 66 permettent non seulement de maintenir les diverses parties du générateur thermo-électrique, mais aussi de les protéger contre toute détérioration, et grâce à cette construction, le circulation de l'air entre les plaques du radiateur et autour des piles thermo-électriques, est très améliorée.
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rio-: Very at GENERATORS TEERMOELECTRIOnES .-
The present invention relates to improvements to thermoelectric generators of a type suitable for the operation of small electrical devices, such as electronic discharge tubes used in radio receivers for broadcastings.
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The object of the invention is to create a thermo-electric generator composed of a relatively small number of parts.
Another object of the invention is to provide an improved type of
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radiator, such that a suitable temperature difference can be maintained between the welds or hot and cold connections of the thermoelectric cells constituting the thermoelectric generator.
Another subject of the invention is improved means of electrically connecting the thermoelectric parts constituting the generator, and of supporting the heating element in a suitable position with respect to the thermoelectric cells. The particular type of thermoelectric cell used in the present invention and the method of making it is described in Principal Patent Filing No. 264 * 100 filed March 31, 1926.
The invention will be better understood by referring to the following description and to the drawings which accompany it in which: FIG. 1 represents a plan view of a thermoelectric generator whose cover has been removed.
Fig. 2 shows a vertical and central section of the apparatus.
Fig.3 is a perspective view of a thermoelectric generator with some parts removed.
Fig.4 is an elevational view of radiator plates. Fig.5 is a perspective view of a heating element of which part has been removed.
Fig. 6 is a cross section and vertical section of the support plug.
Fig. 7 is a transverse horizontal section of the thermoelectric generator, part of which has been removed, showing the constitution of the ends of the thermoelectric cells including the hot links, and the arrangement of the heating element between the cells being made face. Fig.8 is a detail view showing how to isolate the bus bar connecting the two thermoelectric cells.
Referring to the drawings, there is shown at 1 and 2 a pair of thermoelectric cells arranged end to end and whose ends 3 and 4 are in the form of gutters (see Fig.7) at the location of the hot connections. A heating element 5, of the type described in the main patent, is located between the two thermoelectric cells, and is separated therefrom by bands to re-
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edges 6, in mica or other similar insulation.
A radiator 7 is associated with the cold links of each thermoelectric cell. Each radiator comprises two sections facing each other, 8 and 9 (Fig.l), and each section comprises several substantially rectangular metal plates 10 (Fig * 4) riveted together at one of their ends and one of the edges of which has recessed portions 11, 12 and 13. The plates 10 are made of aluminum, copper or other suitable metal.
An outer end plate 14, and a plurality of relatively short end plates 15, are riveted to each radiator near one of their edges and protrude slightly from them, as shown in Figs. 2 and 3.several small rectangular plates 16 cooperate with the extensions of the plates 14 and 15, and are crossed by a nut 17 which makes it possible to properly adjust the distance of the sections of the radiator, and to vary the pressure of the thermal contacts between the radiator and the thermoelectric battery. Each end plate 14 closes the end of the grooves 11, 12 and 13, and forms, with the sections of the radiator, a chamber where the thermoelectric cell is placed.
The top and bottom plates of the thermoelectric cell are insulated from the radiator by mica, or other similar insulating tape 18 which fits into grooves 19 cut at the top and bottom ends of each recessed portion 12. Strips similar mica 20 and 2l, are inserted respectively between the sides of the thermoelectric cell and the radiator associated with it and between the end of the thermoelectric cell and the end plate 14. the strip 20 is fixed between the end plate 14 and the edge of one of the radiators and curved in the groove 1a, as shown in Figs. and 8.
An insulating block having a groove 22 is disposed in each groove 11 and 13 and slightly protrudes from the corresponding groove, as shown in Fig.8. Two grooves of the blocks 22 facing each other, constitute a conduit in which a conductor 23 passes. Check end plate 14 has a part slightly recessed, as indicated at 24, which allows the conductor 23 to be completely isolated, and a narrow strip of insulation 25 is pressed between the end plates 14.
The conductor 23 has a central circular part 26 and threaded ends 27. On each end of the conductor 23 fits a
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small rectangular metal plate 28. A plate 28 is screwed onto the conductor 23, while the other plate surrounds it with clearance. each plate 8 is isolated from the end plates 14, by insulating strips 9 of mica, or any other suitable material. The upper end of each thermoelectric cell is connected to the conductor 23 by a flexible conductor 30, which passes through the insulating strip 25, and is clamped, at one of its ends, between the plate 28 and the nut 31.
By adjusting one of the nuts 31 on the conductor 23, the heating element 5 can be clamped firmly between the thermoelectric cells 1 and 2, and these securely held in position. If desired, the two plates 28 can be either threaded with gauge on the conductor 23, or be screwed therein.
A similar conductor 32 passes through the insulators in the grooves 13, in the vicinity of the lower part of each thermoelectric cell, and is provided therein, at one of its ends, with a corresponding adjusting nut 33. to the nut 31 of the clearance plate 28. A flexible conductor 34 connected to one of the thermoelectric cells is clamped between the nut 33 and the plate 28. The other end of the conductor 32 is provided with a thread by which the plate 28 is held. A socket 35, carrying a pair of contacts, is mounted on the plate 28 and is suitable for cooperating with a plug 36. The conductor 32 is connected to one of the contacts of the socket 35 , while the other contact is connected, by the flexible conductor 37, to the lower end of one of the thermoelectric cells.
With the connection system shown, the thermoelectric cells are permanently connected in series.
The conductors 23 and 32 have threaded openings through which pass the nuts 38 which engage the insulating blocks 39 associated with the upper and lower parts of each thermoelectric cell. By adjusting the two nuts 38, the elements of each thermoelectric cell are pressed against each other and the associated thermoelectric cell is clamped securely between conductors 23 and 32.
The heating element 5 comprises a central insulating core 40 of soapstone, or similar insulating material, which has a groove in which a wire 41 is wound. Each end of the insulator is of reduced diameter, as shown in the figure. main patent and is provided with a metal fitting 42 having an extension or ear 43. This fitting is
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formed from a flat, L-shaped metal piece of nickel or the like, and is wound around insulator 40, its ends being welded along a line as shown at 44.
Horn in the main patent the heating wire is wound over a certain length of the gasket 42 and is welded to it at its ends,
The heating element 5, as well as the welds or hot connections of the thermoelectric cell, are surrounded by a device intended to conserve heat, and constituted by a hollow cylinder of alundum 45 having diametrically opposed openings which to it. allow to slide on the narrowed part 46 of each thermoelectric cell. The cylinder is filled with mineral wool, or similar material 47. The cylinder 45 is provided with a cover 48 of insulating material, connected to the circular part 26 of the conductor 23, by a nut 50, and this cover carries a cuntral opening 49 through the ear 43.
To support the thermoelectric generator, and to transmit the current to the heating wire 41, an electrical fastening device is used comprising a slotted plug 51 of insulating material. The plug is slit longitudinally and the upper section has an opening 52 intended to receive the extension 43 of the lower lining 44 of the heating element 5. The plug is provided with two terminals 53 and 54; terminal 53 is flattened at one of its ends, and secured to lower extension 43 by a threaded bolt 55. The other terminal 54 is L-shaped and passes through a small circular opening 56 at the top of the plug. The upper end of terminal 54 is connected to the upper extension 43 of the heating element, by a nut 57.
If desired, the opening 52 can be narrowed, so as to be able to support, by its rim, the heating element 5.
The lower conductor 32 is connected to the plug 51 by nuts 58 which are swollen so as to prevent the current flow generated by the metal base plate 59, to which the thermoelectric generator is fixed. The base plate 59 is made of perforated metal and is secured to the plug 51 by bolts 60 which engage nuts 61 driven into the bottom piece of the plug.
A bolt 62 passes through the base plate and the plug and secures the shaped metal part therein. collar 63.
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the base plate 59 is provided, at its four corners, with small angular pieces of copper to which can be fixed, in a permanent and appropriate manner, a metal casing 65 in the form of a perforated box. the base plate 59 is mounted on feet 66 of rubber or any other suitable material the perforated metal box and the blocks 66 not only allow the various parts of the thermoelectric generator to be held, but also to protect them against any deterioration, and thanks to this construction, the air circulation between the radiator plates and around the thermoelectric cells, is greatly improved.