DE102008031266A1 - Thermo generator for use in e.g. satellite, for generating electrical energy, has heat-conducting and storage elements, heat-conducting ribs, insulating layer and heat-conducting layer subjected to changes in environmental conditions - Google Patents

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    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/13—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the heat-exchanging means at the junction

Abstract

The generator (10) has a surface area (14) provided with a heat-conducting element (18), heat-conducting ribs (20) and an insulating layer (30). Temperature of the surface area is adjusted to an ambient temperature in a delay-free manner. Another surface area (16) is provided with a thin heat-conducting layer (24) and a heat storage element (26). Temperature of the latter area is adjusted to the ambient temperature in a delay manner. The heat-conducting and storage elements, heat-conducting ribs, insulating layer and heat-conducting layer are subjected to changes in environmental conditions.

Description

Die Erfindung betrifft einen Thermogenerator unter Ausnutzung des Seebeck-Effektes zur Erzeugung elektrischer Energie unter Ausnutzung der Temperaturdifferenz zwischen zwei Generatoroberflächen des Thermogenerators.The The invention relates to a thermogenerator utilizing the Seebeck effect for generating electrical energy by utilizing the temperature difference between two generator surfaces of the thermal generator.

Ein derartiger Thermogenerator ist beispielsweise aus der Druckschrift WO 99/04439 bekannt. Der zugrundeliegende Seebeck-Effekt entsteht zwischen zwei Punkten eines elektrischen Leiters, die unterschiedliche Temperaturen aufweisen und bewirkt eine elektrische Spannung zwischen diesen Punkten. Dazu ist es nötig, zwei sich gegenüberliegende „Generatoroberflächen” unterschiedlichen Temperaturen auszusetzen, wodurch durch Thermodiffusionsströme die Spannung zwischen den Kontakten erzeugt wird. Dazu wird die eine Generatoroberfläche an ein relativ kaltes Medium angebunden während die zweite Generatoroberfläche an ein relativ dazu warmes Medium angebunden wird, d. h. der Thermogenerator wird so angeordnet, dass eine möglichst hohe Temperaturdifferenz zwischen den beiden Generatoroberflächen entsteht. Eine mögliche Anwendung ist die Montage eines Thermoelements im Bereich der Außenhaut eines Flugzeugs, wobei die eine Generatoroberfläche in der Nähe der Umgebungstemperatur des Flugzeugs liegt während die andere Generatoroberfläche der wesentlich höheren Innentemperatur des Flugzeugs ausgesetzt wird. Die herkömmlichen Generatoren gehen dabei im allgemeinen von statischen Bedingungen aus, d. h. es wird eine Seite stetig einer bewußt niedrigeren und die andere Seite einer höheren Temperatur ausgesetzt, wodurch ein stetiger elektrischer Strom entsteht.Such a thermal generator is for example from the document WO 99/04439 known. The underlying Seebeck effect arises between two points of an electrical conductor, which have different temperatures and causes an electrical voltage between these points. For this it is necessary to expose two opposing "generator surfaces" to different temperatures, whereby the voltage between the contacts is generated by thermal diffusion currents. For this purpose, the one generator surface is connected to a relatively cold medium while the second generator surface is connected to a relatively warm medium, ie the thermal generator is arranged so that the highest possible temperature difference between the two generator surfaces. One possible application is to mount a thermocouple around the outer skin of an aircraft with one generator surface near the aircraft's ambient temperature while exposing the other generator surface to the much higher interior temperature of the aircraft. The conventional generators are generally based on static conditions, ie, one side is continuously exposed to a deliberately lower and the other side to a higher temperature, whereby a continuous electric current is produced.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Erzeugung eines elektrischen Stroms mit geringstmöglichen Mitteln bei sich zeitlich verändernden Umgebungstemperaturen.task The present invention is the generation of an electrical Current with the least possible means in time changing ambient temperatures.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Details der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnungen.According to the invention this object is achieved by the features specified in claim 1. Further provide advantageous features, aspects and details of the invention from the dependent claims, the description and the drawings.

Die Erfindung ermöglicht die Ausnutzung sich zeitlich verändernder Umgebungsbedingungen, beispielsweise einer stetigen Erwärmung oder Abkühlung zur Erzeugung elektrischer Energie, die beispielsweise für Sensoren oder ähnliche Bauteile geringen Energiebedarfs benutzt werden kann. Dadurch wird die häufig aufwendige und anfällige Zuleitung elektrischer Energie über Kabel vermieden. Solche Bedingungen treten beispielsweise bei dem Steig- oder Sinkflug eines Flugzeuges auf, da in einer Höhe von über 10.000 Metern Temperaturen im Bereich von minus 50° bis 70° Celsius herrschen. Geht ein Flugzeug aus dieser Höhe bzw. bei dieser Temperatur in den Sinkflug über, so steigt dabei die Umgebungstemperatur bis hin zu den Bodentemperaturen. Die erfindungsgemäße Merkmalskombination dient nun dazu, dass die eine Generatoroberfläche den sich zeitlich verändernden Umgebungsbedingungen möglichst verzögerungsarm ausgesetzt wird, so dass diese Generatoroberfläche soweit wie möglich der Umgebungstemperatur entspricht oder folgt. Zugleich wird der Wärmefluß auf die zweite Generatoroberfläche soweit wie möglich behindert, um eine möglichst verzögerte Anpassung der Generatoroberflächentemperatur an die Umgebungstemperatur zu bewirken. Dadurch entsteht zwischen den beiden Generatoroberflächen eine Temperaturdifferenz, die wiederum zur Erzeugung elektrischer Energie solange nutzbar ist, bis auch die zweite Generatoroberfläche die Umgebungstemperatur dann näherungsweise erreicht.The Invention allows the utilization of temporally changing Environmental conditions, such as a steady warming or cooling to generate electrical energy, the for example, for sensors or similar components low energy requirement can be used. This will be the common consuming and vulnerable supply of electrical energy over Cable avoided. Such conditions occur, for example, in the climbing or descent of an aircraft, as at an altitude of over 10,000 meters temperatures ranging from minus 50 ° to 70 ° Celsius prevail. If an aircraft goes from this height or at this temperature in the descent over, so increases as well as the ambient temperature down to the floor temperatures. The inventive feature combination now serves In addition, the one generator surface is timed changing conditions as delay as possible is suspended so that this generator surface so far as possible corresponds or follows the ambient temperature. At the same time the heat flow to the second generator surface as much as possible hindered to one as possible delayed adaptation of the generator surface temperature to effect the ambient temperature. This creates between the two generator surfaces a temperature difference, which in turn can be used to generate electrical energy is, until the second generator surface, the ambient temperature then approximately reached.

Die Erfindung ermöglicht damit während der Phase sich zeitlich verändernder Umgebungsbedingungen (insbesondere Umgebungstemperaturen) die Erzeugung elektrischer Energie, die während dieser Betriebsphase dazu ausgenutzt werden kann, Verbraucher geringen Energiebedarfs wie Sensoren zu betreiben, die ohne externe Zuführungen elektrischen Stroms (z. B. Kabel) montiert werden können. Durch die Anbringung von Energiespeicherelementen wie Kondensatoren oder Akkumulatoren ist es auch möglich, einen Teil der nicht benutzten elektrischen Energie zwischen zu speichern.The Invention thus allows itself during the phase temporally changing environmental conditions (in particular Ambient temperatures) the generation of electrical energy during This operating phase can be exploited to consumers low Energy needs like to operate sensors without external feeders electric current (eg cables) can be mounted. By the attachment of energy storage elements such as capacitors or Accumulators it is also possible to part of the not to save used electrical energy between.

Vorzugsweise sind die ersten Mittel zur Bewirkung einer möglichst verzögerungsarmen Anpassung der ersten Generatoroberflächentemperatur an die Umgebungstemperatur eine Beschichtung geringer Wärmekapazität und/oder hoher Wärmeleitfähigkeit. Hierfür eignen sich insbesondere Materialien wie Titan, Aluminium, Kupfer, Gold, Silber oder Verbindungen bzw. Legierungen davon.Preferably are the first means of achieving a delay as possible Adaptation of the first generator surface temperature to the Ambient temperature a coating of low heat capacity and / or high thermal conductivity. Therefor In particular, materials such as titanium, aluminum, copper, Gold, silver or compounds or alloys thereof.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind oberflächenvergrößernde Elemente auf der ersten Generatoroberfläche vorgesehen, beispielsweise Wärmeleitrippen, die einen erhöhten Wärmefluß von der Umgebung in die erste Generatoroberfläche bewirken.According to one advantageous development of the invention are oberflächenvergrößernde Elements provided on the first generator surface, For example, heat fins that increased heat flow of cause the environment in the first generator surface.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Beschichtung vorgesehen ist, die zumindest an der äußeren Umgebungsgrenzfläche zur Umgebung hin porös ist und dadurch eine erhöhte Oberfläche bewirkt, die einen verbesserten Wärmeaustausch zwischen Umgebung und erster Generatoroberfläche bewirken. Eine Weiterbildung dieses Erfindungsgedanken sieht vor, dass die Porösität von der Generatoroberfläche hin zur Umgebungsgrenzfläche zunimmt. Denn der Luftstrom durch die offenen Poren nimmt zur Tiefe hin immer mehr ab.A further advantageous embodiment of the invention provides that a coating is provided which is porous to the environment at least at the outer environmental boundary and thereby causes an increased surface, which effects improved heat exchange between the environment and the first generator surface. A development of this inventive concept provides that the porosity increases from the generator surface towards the environmental boundary. Because the air flow through the open pores decreases towards the depth more and more.

Die wärmeleitende Beschichtung wird vorzugsweise mittels Aufdampfen, Sputtern, Abscheiden aus der Gasphase, Aufbringen von Gemischen oder selektivem Ätzen, Laserbearbeitung oder Sintern aufgebracht.The thermally conductive coating is preferably by means of vapor deposition, Sputtering, deposition from the gas phase, application of mixtures or selective etching, laser processing or sintering applied.

Vorzugsweise umfassen die Mittel zur Verzögerung der Temperaturanpassung der zweiten Generatoroberfläche mindestens ein Wärmespeicherelement hoher Wärmekapazität, das zwischen der Generatoroberfläche und der Umgebungsgrenzfläche angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Wärmespeicherelement nach außen zur Umgebungsgrenzfläche hin mit einer Schicht geringer Wärmeleitfähigkeit versehen, während zwischen dem Wärmespeicherelement und der Generatoroberfläche eine Schicht hoher Wärmeleitfähigkeit vorgesehen ist, um einen möglichst hohen Wärmeabfluß in Richtung des Thermogenerators zu erreichen, wobei dieser Wärmeabfluß durch den Wärmegenerator selber in Richtung der anderen, ersten Generatoroberfläche hin erfolgt.Preferably include the means for delaying the temperature adjustment the second generator surface at least one heat storage element high heat capacity, between the generator surface and the environmental interface is located. Preferably is the heat storage element to the outside to the surrounding boundary provided with a layer of low thermal conductivity, while between the heat storage element and the generator surface has a layer of high thermal conductivity is provided in order to maximize heat dissipation in Direction of the thermal generator to achieve, this heat flow through the heat generator itself in the direction of the other, first Generator surface out takes place.

Vorzugsweise besteht das Wärmespeicherelement aus Aluminium, Titan oder ein Verbindung bzw. Legierung dieser Elemente.Preferably consists of the heat storage element of aluminum, titanium or a compound or alloy of these elements.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schicht geringer Wärmeleitfähigkeit mindestens einen Hohlraum umfaßt, der entweder gasfrei (evakuiert) ist oder ein Gas niedrigen Druckes enthält und/oder mit Gas geringer Wärmeleitfähigkeit gefüllt ist, vorzugsweise mit Edelgas wie Argon.A preferred development of the invention provides that the layer low thermal conductivity at least one cavity which is either gas-free (evacuated) or a gas contains low pressure and / or with low thermal conductivity gas is filled, preferably with inert gas such as argon.

Eine alternative Ausführung des Wärmespeicherelementes besteht darin, dieses als Phasenwechselelement (PCM-Element) auszubilden, das Wärme über einen Phasenwechsel (z. B. fest in flüssig) speichert. Derartige Elemente verwenden vorzugsweise Salze, Salzhydrate oder deren Gemische oder organische Verbindungen wie z. B. Paraffin um Wärme zu speichern.A alternative embodiment of the heat storage element is to form this as a phase change element (PCM element), the heat through a phase change (eg in liquid) stores. Such elements preferably use Salts, salt hydrates or mixtures thereof or organic compounds such as B. Paraffin to store heat.

Um die Umgebungsbedingungen auf die erste Generatoroberfläche möglichst verzögerungsarm und intensiv einwirken zu lassen, ist es ferner bevorzugt, Strömungsleitflächen vorzusehen. Entsprechend entgegengesetzt wirkende Strömungsleitflächen zur Fernhaltung der schnellen Einwirkung Umgebungsbedingungen können nach einem weiteren Aspekt der Erfindung auch auf der anderen Seite des Thermogenerators vorgesehen werden.Around the environmental conditions on the first generator surface act as delay as possible and intensively it is further preferred to have flow control surfaces provided. Correspondingly oppositely acting flow control surfaces to keep away the rapid impact environmental conditions according to another aspect of the invention on the other side the thermogenerator can be provided.

Besonders bevorzugt ist die Anwendung der Erfindung an einem Luftfahrzeug, wobei vorzugsweise an einem ausfahrbaren Flugzeugfahrwerk ein Funksensor mit erfindungsgemäßen Thermogenerator zur Stromversorgung angebracht ist. Alternativ kann die Erfindung auch an einem Weltraumfahrzeug, z. B. einem Satelli ten oder einem Landefahrzeug angebracht werden, wobei dann die sich zeitlich verändernden Strahlungsbedingungen die Umgebungsbedingungen bilden, also die erste Generatoroberfläche der Strahlung ausgesetzt wird und die zweite Generatoroberfläche nicht. Auch an einem Unterwasserfahrzeug wie einem Unterseeboot kann die Erfindung vorgesehen werden, da die Wassertemperatur zumindest im oberflächennahen Bereich stark variiert.Especially preferred is the application of the invention to an aircraft, preferably on a retractable aircraft landing gear, a radio sensor with thermal generator according to the invention for power supply is appropriate. Alternatively, the invention may also be applied to a spacecraft, z. B. a satellites th or a lander mounted, then the time-varying radiation conditions form the ambient conditions, ie the first generator surface the radiation is exposed and the second generator surface Not. Also on an underwater vehicle like a submarine the invention can be provided since the water temperature at least varies greatly in the near-surface area.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen sowie der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Dabei zeigt:The Invention will be described below with reference to preferred embodiments and the accompanying drawings further explained. Showing:

1: eine schematische Ausschnittdarstellung einer Ausführungsform der Erfindung; 1 : a schematic sectional view of an embodiment of the invention;

2: eine schematische Ausschnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; 2 : a schematic sectional view of a further embodiment of the invention;

3: eine schematische Ausschnittdarstellung einer dritten Ausführungsform der Erfindung; 3 : a schematic sectional view of a third embodiment of the invention;

In 1 ist ein Thermogenerator 10 dargestellt, der ein Thermoelement 12 mit einer ersten Generatoroberfläche 14 und einer zweiten Generatoroberfläche 16 umfasst. Auf der ersten Generatoroberfläche 14 ist ein Wärmeleitelement 18 thermisch leitend angebracht, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit und geringe Wärmekapazität aufweist. Zusätzlich sind am Wärmeleitelement 18 Wärmeleitrippen 20 angeformt, um die Oberfläche des Wärmeleitelements 18 zu vergrößern und damit den Wärmefluß aus der Umgebung im Bereich 22 zur ersten Generatoroberfläche 14 hin zu vergrößern.In 1 is a thermogenerator 10 shown, which is a thermocouple 12 with a first generator surface 14 and a second generator surface 16 includes. On the first generator surface 14 is a heat-conducting element 18 mounted thermally conductive, which has a high thermal conductivity and low heat capacity. In addition, on the heat-conducting element 18 heat-conducting 20 molded to the surface of the heat conducting element 18 to increase and thus the heat flow from the environment in the area 22 to the first generator surface 14 to enlarge.

Auf der gegenüberliegenden Seite des Thermoelements 12 ist die zweite Generatoroberfläche 16 mit einer dünnen wärmeleitenden Schicht 24 versehen, auf der ein Wärmespeicherelement 26 mit einer möglichst hohen Wärmekapazität und vorzugsweise auch geringer Wärmeleitfähigkeit angebracht ist. Gegenüber der Umgebung 28 ist das Wärmespeicherlement 26 mit einer wärmeisolierenden Isolationsschicht 30 versehen.On the opposite side of the thermocouple 12 is the second generator surface 16 with a thin heat-conducting layer 24 provided on a heat storage element 26 is attached with the highest possible heat capacity and preferably also low thermal conductivity. Opposite the surroundings 28 is the heat storage element 26 with a heat insulating insulation layer 30 Mistake.

Schematisch sind an den Enden des Thermoelements 12 zwei Kontakte 32a, 32b dargestellt, über die bei einer Temperaturdifferenz zwischen der ersten Generatoroberfläche 14 und der zweiten Generatoroberfläche 16 ein Strom ableitbar ist.Schematically are at the ends of the thermocouple 12 two contacts 32a . 32b represented by at a temperature difference between the first generator surface 14 and the second generator surface 16 a current is derivable.

Im Betrieb sind die Umgebungsbedingungen, insbesondere die Temperatur in den Bereichen 22 und 28 gleich bzw. soweit diese sich verändern, verändern sie sich in den Bereichen 22 und 28 gleichermaßen. Ausgegangen wird von einem statischen Zustand, bei dem die beiden Generatoroberflächen 14 und 16 die gleiche Temperatur aufweisen und damit keine Spannung zwischen den Kontakten 32a, 32b entsteht. Wenn nur angenommen die Temperatur in den Bereichen 22 und 28 ansteigt, so führt das dazu, dass die erhöhte Temperatur aufgrund der großen Oberfläche des Wärmeleitelements 18 einen sofortigen Wärmestrom bewirkt und damit eine schnelle Aufheizung der ersten Generatoroberfläche 14. Gleichzeitig tritt wegen der wesentlich geringeren Wärmeleitfähigkeit der Isolationsschicht 30 ein wesentlich kleinerer Wärmestrom in die dem Umgebungsbereich 28 zugewandte Seite des Thermogenerators 10 ein. Der Wärmestrom bewirkt nun zunächst eine Aufheizung des Wärmespeicherelements 26, so dass dessen innere Seite den Wärmestrom nur mit erheblicher Verzögerung weiterleitet und damit eine Aufheizung der zweiten Generatoroberfläche 16 deutlich verzögert eintritt. Dadurch entsteht zwischen den beiden Generatoroberflächen 14 und 16 eine Temperaturdifferenz, die eine Spannung zwischen den Kontakten 32a, 32b bewirkt, die zur Stromversorgung von Verbrauchern verwendbar ist.In operation, the ambient conditions, in particular the temperature in the areas 22 and 28 as soon as they change, they change in the areas 22 and 28 alike. The starting point is a static one Condition in which the two generator surfaces 14 and 16 have the same temperature and thus no voltage between the contacts 32a . 32b arises. If only adopted the temperature in the areas 22 and 28 increases, this leads to the fact that the increased temperature due to the large surface of the heat conducting element 18 causes an immediate heat flow and thus a rapid heating of the first generator surface 14 , At the same time occurs because of the much lower thermal conductivity of the insulation layer 30 a much smaller heat flow into the surrounding area 28 facing side of the thermal generator 10 one. The heat flow now first causes heating of the heat storage element 26 , so that its inner side passes on the heat flow only with considerable delay and thus a heating of the second generator surface 16 significantly delayed entry. This creates between the two generator surfaces 14 and 16 a temperature difference that is a voltage between the contacts 32a . 32b causes, which is used to power consumers.

Diese Ausführungsform der Erfindung wurde für eine zunehmende Umgebungstemperatur in den Bereichen 22, 28 beschrieben. Im Fall absinkender Temperaturen ist die Funktion analog.This embodiment of the invention has been designed for an increasing ambient temperature in the ranges 22 . 28 described. In the case of sinking temperatures, the function is analog.

In 2 ist eine Ausführungsform schematisch dargestellt, bei der auf der ersten Generatoroberfläche 14 des Thermoelements 12 eine Wärmeleitschicht 30 angebracht ist, die als poröse Metalldünnschicht ausgebildet ist. Dabei nimmt die Porösität von innen nach außen hin zu, wodurch die für den Wärmeübergang wirksame Oberfläche zunimmt. Der gegenüberliegende Aufbau der zweiten Generatoroberfläche 16 ist in 2 nicht dargestellt.In 2 an embodiment is shown schematically, in which on the first generator surface 14 of the thermocouple 12 a heat conducting layer 30 attached, which is formed as a porous metal thin film. In this case, the porosity increases from the inside to the outside, whereby the effective surface for the heat transfer increases. The opposite structure of the second generator surface 16 is in 2 not shown.

In 3 ist wiederum nur der Aufbau des Thermogenerators 10 auf der zweiten Generatoroberfläche 16, nicht jedoch der auf der ersten Generatoroberfläche 14 dargestellt. Auf der wärmeleitenden Schicht 24 ist eine Lage PCM-Materials 40 angebracht, das wiederum mit einer Isolationsschicht 30 versehen ist. Die Funktion ist im wesentlichen wie die der Ausführung von 1 mit dem Unterschied, dass der über die Isolationsschicht 30 erfolgende Wärmestrom einen Phasenübergang des PCM-Materials bewirkt (insbesondere ein Schmelzen einer vorher festen Phase).In 3 is again only the structure of the thermogenerator 10 on the second generator surface 16 but not on the first generator surface 14 shown. On the heat-conducting layer 24 is a layer of PCM material 40 attached, in turn, with an insulating layer 30 is provided. The function is essentially the same as the execution of 1 with the difference being that over the insulation layer 30 heat flow causes a phase transition of the PCM material (in particular a melting of a previously solid phase).

In diesen Beispielen wurde stets ein Wärmestrom über Wärmeleistung erläutert. Alternativ wäre erfindungsgemäß ein Wärmestrom über Strahlungseinwirkung anwendbar, wobei die erste Generatoroberfläche 14 der Strahlung möglichst umfassend ausgesetzt wird während die zweite Generatoroberfläche 16 gegenüber der Strahlung abgeschottet wird.In these examples, a heat flow through heat output was always explained. Alternatively, according to the invention, a heat flow could be applied via the action of radiation, wherein the first generator surface 14 the radiation is exposed as extensively as possible during the second generator surface 16 is sealed off from the radiation.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - WO 99/04439 [0002] WO 99/04439 [0002]

Claims (20)

Thermogenerator unter Ausnutzung des Seebeck-Effektes zur Erzeugung elektrischer Energie unter Ausnutzung der Temperaturdifferenz zwischen zwei Generatoroberflächen (14, 16) des Thermogenerators (10), dadurch gekennzeichnet, dass eine erste der Generatoroberflächen (14) mit ersten Mitteln (18, 20, 30) versehen ist, die eine möglichst verzögerungsarme Anpassung der Generatoroberflächentemperatur an die Umgebungstemperatur bewirken während eine zweite der Generatoroberflächen (16) mit zweiten Mitteln (24, 26, 30) versehen ist, die eine möglichst verzögerte Anpassung der Generatoroberflächentemperatur an die Umgebungstemperatur bewirken, wobei die ersten und zweiten Mittel im wesentlichen den gleichen zeitlich sich verändernden Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind.Thermogenerator utilizing the Seebeck effect to generate electrical energy by utilizing the temperature difference between two generator surfaces ( 14 . 16 ) of the thermal generator ( 10 ), characterized in that a first of the generator surfaces ( 14 ) with first means ( 18 . 20 . 30 ), which bring about a low-delay adaptation of the generator surface temperature to the ambient temperature while a second of the generator surfaces ( 16 ) with second means ( 24 . 26 . 30 ), which cause a possible delayed adaptation of the generator surface temperature to the ambient temperature, wherein the first and second means are exposed to substantially the same temporally changing environmental conditions. Thermogenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel eine Beschichtung (18, 30) geringer Wärmekapazität und hoher Wärmeleitfähigkeit umfassen.Thermogenerator according to claim 1, characterized in that the first means comprise a coating ( 18 . 30 ) comprise low heat capacity and high thermal conductivity. Thermogenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (20) oberflächenvergrößernde Elemente umfassen, insbesondere Wärmeleitrippen.Thermogenerator according to one of the preceding claims, characterized in that the first means ( 20 ) comprise surface-enlarging elements, in particular heat-conducting ribs. Thermogenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel eine Beschichtung (30) umfassen, die an der äußeren Umgebungsgrenzfläche offenporig porös ist.Thermogenerator according to one of the preceding claims, characterized in that the first means comprise a coating ( 30 ) which is porous to the outside environment boundary. Thermogenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Porosität der Beschichtung (30) von der Generatoroberfläche hin zur Umgebungsgrenzfläche zunimmt.Thermogenerator according to claim 4, characterized in that the porosity of the coating ( 30 ) increases from the generator surface toward the ambient interface. Thermogenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (18, 20, 30) im wesentlichen aus Metall bestehen, vorzugsweise aus Ti, Al, Cu, Au, Ag oder Verbindungen bzw. Legierungen davon.Thermogenerator according to one of the preceding claims, characterized in that the first means ( 18 . 20 . 30 ) consist essentially of metal, preferably of Ti, Al, Cu, Au, Ag or compounds or alloys thereof. Thermogenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (18, 20, 30) durch eines der folgenden Verfahren auf die erste Generatoroberfläche (14) aufgebracht sind: Aufdampfen, Sputtern, Abscheiden aus der Gasphase, Aufbringen von Gemischen und selektives Ätzen des Opfermaterials, Laserbearbeitung, Sintern.Thermogenerator according to one of the preceding claims, characterized in that the first means ( 18 . 20 . 30 ) by one of the following methods on the first generator surface ( 14 ) are deposited: vapor deposition, sputtering, deposition from the gas phase, application of mixtures and selective etching of the sacrificial material, laser processing, sintering. Thermogenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel mindestens ein Wärmespeicherelement (26) hoher Wärmekapazität umfassen, das zwischen der zweiten Generatoroberfläche (16) und der Umgebungsgrenzfläche angeordnet ist.Thermogenerator according to one of the preceding claims, characterized in that the second means comprise at least one heat storage element ( 26 ) have a high heat capacity, which between the second generator surface ( 16 ) and the environmental boundary. Thermogenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmespeicherelement (26) aus Al, Ti oder einer Verbindungen bzw. Legierungen davon besteht.Thermogenerator according to claim 8, characterized in that the heat storage element ( 26 ) consists of Al, Ti or a compound or alloys thereof. Thermogenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmespeicherelement (26) ein Phasenwechsel-Element (40) umfasst, das Wärme über einen Phasenwechsel speichert.Thermogenerator according to claim 8, characterized in that the heat storage element ( 26 ) a phase change element ( 40 ) which stores heat via a phase change. Thermogenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wärmespeicherelement (26) und der Umgebungsgrenzfläche eine Schicht (30) geringer Wärmeleitfähigkeit angeordnet ist.Thermogenerator according to claim 8, characterized in that between the heat storage element ( 26 ) and the surrounding boundary layer ( 30 ) is arranged low thermal conductivity. Thermogenerator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (30) geringer Wärmeleitfähigkeit aus einem Dielektrikum, insbesondere SiO2, Si3N4 und/oder einem Polymer, besteht.Thermogenerator according to claim 11, characterized in that the layer ( 30 ) low thermal conductivity of a dielectric, in particular SiO 2 , Si 3 N 4 and / or a polymer consists. Thermogenerator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (30) geringer Wärmeleitfähigkeit einen Hohlraum umfasst.Thermogenerator according to claim 11, characterized in that the layer ( 30 ) comprises low thermal conductivity of a cavity. Thermogenerator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum evakuiert ist oder mit Gas geringer Wärmeleitfähigkeit gefüllt ist.Thermogenerator according to claim 13, characterized that the cavity is evacuated or with gas of low thermal conductivity is filled. Thermogenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wärmespeicherelement (26) und der Generatoroberfläche (14) eine Schicht (24) hoher Wärmeleitfähigkeit vorgesehen ist.Thermogenerator according to claim 8, characterized in that between the heat storage element ( 26 ) and the generator surface ( 14 ) a layer ( 24 ) is provided high thermal conductivity. Thermogenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die eine verzögerungsarme Einwirkung der Umgebungsbedingungen auf die ersten Mittel bewirken, insbesondere Strömungsleitflächen oder LichtreflektionsflächenThermogenerator according to one of the preceding claims, characterized in that means are provided which have a low-delay action cause the environmental conditions on the first means, in particular Flow control surfaces or light reflection surfaces Verwendung des Thermogenerators nach einem der vorhergehenden Ansprüche an einem Luftfahrzeug.Use of the thermal generator according to one of the preceding Claims to an aircraft. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermogengerator an einem ausfahrbaren Flugzeugfahrwerk oder dem Start- bzw. Landeklappensystem angebracht ist und einen Funksensor des Flugzeugfahrwerkes oder des Start- bzw. Landklappensystems mit elektrischer Energie versorgt.Use according to claim 17, characterized that the Thermogengerator on an extendable aircraft landing gear or the landing flap system and a wireless sensor of the aircraft landing gear or the landing flap system with supplied electrical energy. Verwendung des Thermogenerators nach einem der vorhergehenden Ansprüche an einem Weltraumfahrzeug wobei die Umgebungsbedingungen Strahlungsenergien umfassen, die auf den Thermogenerator einwirken.Use of the thermal generator according to one of the preceding claims on a spacecraft, the environmental conditions Include radiation energies acting on the thermogenerator. Verwendung des Thermogenerators nach einem der vorhergehenden Ansprüche an einem Unterwasserfahrzeug.Use of the thermal generator according to one of the preceding Claims to an underwater vehicle.
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