DE3308798A1

DE3308798A1 - Thermodynamischer elektrizitaetserzeuger

Info

Publication number: DE3308798A1
Application number: DE19833308798
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-03-12
Filing date: 1983-03-12
Publication date: 1984-09-13

Description

Titel: Thermodynamischer Elektrizitätserzeuger
Die Erfindung befaßt sich mit der Lösung der Aufgabe, Wärmeenergie in elektrische Energie umzuwandeln ohne mechanisch bewegte Teile, insbesondere nach dem Prinzip des Peltier-Effektes.
Nach den Stand der Technik ist eine Anwendung von Peltier-Elementen in der erfindungsgemäß beschriebenen Anwendung nicht bekannt.
Die Erfindung befaßt sich mit der Lösung der Aufgabe, die Abgasenergie einer Verbrennungskraftmaschine, hierbei insbesondere die Wärmeenergie, in elektrische Energie umzuwandeln um mit dieser erzeugten elektrischen Leistung den Elektrizitätsbedarf eines z. B. Kraftfahrzeuges zu versorgen, wobei eine Batterie nach dem Stand der Technik als Zwischenpuffer verwendet wird.
Erfindungsgemaß wird vorgeschlagen, die Auspuffgase 1 mit der darin enthaltenen Wärmeenergie über die elektrischen Wandler 2 und 3 auf den Auspuffkrümmer 4 zu leiten Hierbei passiert direkt nach dem Auspufftakt eines z. B.
4-Takt-Motors das Auspuffgas die Wärmetauscher 2 und 3, die vorzugsweise aus gut wärmeleitendem Material, z. B. Kupfer oder Alu bestehen.
An diesen Wärmetauschern sind im Strömungsdurchlaß der Auslaßgase zusätzliche Flächen 4 angebracht, die einen günstigen Wärmeübergang auf den Block 2 und 3 haben.
Das elektrische Thermoelement besteht in diesem Zusammenhang aus dem erwärmten Block 2 und dem gekühlten Block 5 Die Berührungsfläche 6 ist das Thermoelement, an dem die Thermospannung sich bildet.
Der gekühlte Block 5 hat eine Flüssigkeitskühlung, in der das Kühlmedium 6 in Umlauf gebracht wird Die gesamte Energieumwandlung erfolgt bei mehreren Zylindern mit weiteren Thermoelementen, die elektrisch über z. B. Kontakt ahne 7 in Serie geschaltet werden Die einzelnen Thermoelemente sind gegeneinander durch Isolationen 8 elektrisch isoliert Zur besseren Ausnutzung der Wärmeenergie werden die Thermoelemente vorzugsweise cirkular um die Auspufföffnung des Motorblockes angeordnet Die elektrischen Isolationen 8 können vorzugsweise auch gleichzeitig als Dichtungsmaterial für die ausströmenden Gase verwendet werden Diese Anordnungen können elektrisch parallel oder in Serie geschaltet werden, je nach Lastanwendungsfall Weiter ist es möglich, Gruppen von verschiedenen Dimensionen an dem gleichen Element anzuordnen, je nach dem, ob höhere Spannung mit weniger Strom oder höherer Strom bei geringerer Spannung oder beides gleichzeitig für den Verbraucher gewünscht wird.
Die Darstellung in Figur 1 beschränkt sich nicht auf die Anordnung von 2 Gruppen in der Erwärmungsebene, sondern es können beliebig viele, je nach Wärmeabfall in der Strömung, mechanisch aneinander gereiht werden Da es sich hierbei um die Ausnutzung einer Wärme handelt, die normalerweise als Verlustwärme über den Auspuff an die Umwelt abgeführt wird, ist es erstrebenswert, einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen, wobei dieser resultiert aus der Temperaturdifferenz zwischen z. B. erwärmtem Block 2 und gekühltem Block 5, wobei sich die Kühlung hierbei nicht nur auf flüssige Medien beschränkt, sondern die Kuhlseite kann durchaus auch mit einem weiteren Peltier-Element, welches dann im umgekehrten Sinn als Kühlelement geschaltet ist, aus nicht benutzter Leistung der stromerzeugenden Peltier-Elemente gespeist werden Weiter kann eine Luftkühlung erfolgen, bei der Kühlrippen im Luftstrom angeblasen werden und somit einen Temperaturunterschied ergeben Grundsätzlich können diese Anordnungen als Block wie auch als Einzelelement mechanisch aufgebaut werden, wobei jedoch die elektrische Wägungsweise analog ist.
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Claims

Patentansprüche W Thermodynamischer Wandler für die Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie, insbesondere an Verbrennungskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daR die ausströmenden, erhitzten Gase der Verbrennungskraftmaschine metallische Blöcke für die Aufnahme von Wärmeenergie anströmen, diese wiederum an planparallelen Flächen mit gekühltem Blöcken in ;Kontakt stehen und an diesen Berührungsflächen Thermospannungen entstehen, die parallel oder in Serie geschaltet einen Energieblock darstellen und deren Spannungen an Kontakten abgenommen werden Die Kühlung der gekühlten Blöcke erfolgt mit dem Kühlungskreislauf der Verbrennungsmaschine oder mit weiteren Peltier-Zellen oder mit luftangeströmten Kühlflächen oder an einem separatem Kühlaggregat, dessen Kühlflüssigkeit als Kühlmedium den Block durchströmt.
2. Nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die als Durchströmöffnung der Abgase für die zu erwärmenden Blöcke als Auspuffkrümmer ausgebildet ist und in den weiteren Auspuff zügig strömungsmäßig übergeht.
3. Dichtungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daR dieses Dichtungsmaterial gleichzeitig elektrisches Isolationsmaterial der Zellen untereinander ist.