DE53847C - Thermoelektrisches Element - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die bisher hergestellten thermoelektrische!! Ofenbatterien haben sich keiner gröfseren Anwendbarkeit fähig gezeigt, da sie an dem grofsen Uebelstand leiden, dafs in kurzer Zeit durch eine zufällige Ueberhitzung die positive, leicht schmelzbare Elektrode ins Schmelzen kommt und dadurch das Element zerstört wird.

Infolge dessen wird eine solche Batterie bald unbrauchbar, da es meistens schwer und auch zu umständlich ist, einzelne Elemente der Batterie auszuwechseln.

Die vorliegende Erfindung strebt daher hauptsächlich an, ein Element zu schaffen, welches die gröfstmögliche Dauerhaftigkeit besitzt, leicht auswechselbar ist und bei welchem das Schmelzen der einen Elektrode an der Berührungsstelle mit der anderen Elektrode unschädlich gemacht wird. Die beiden Elektroden werden zu diesem Zwecke mittelst einer isolirten, über die Elektroden greifenden Blechkapsel an einander verschraubt, und erfolgt das Zusammensetzen dieser einzelnen Elemente zu einer Batterie durch Einsetzen derselben in einen gitterförmig gestalteten Eisenrahmen unter Anwendung eines isolirenden Mörtels bezw. Kittes.

In beiliegender Zeichnung ist das thermoelektrische Element und seine einzelnen Theile näher dargestellt und zeigt:

Fig. ι zwei fertige Elemente, Fig. 2 und 3 die Befestigung der Elemente in dem Rahmen, während Fig. 4 bis 9 einzelne Theile der Elemente darstellen.

Die negative Elektrode des Elementes besteht aus einem festen Metallstück (Gufseisen oder dergleichen), welches einen quadratischen Kopf λ¹, einen schraubenförmigen Schaft a² mit cylindrischer oder konischer Fortsetzung a^s und konischer Spitze zeigt. In dieses Metallstück ist der Leitungsstreifen / entweder nach Fig. 6 mit eingegossen" oder er wird in eine Aussparung α⁴ eingelegt, wie dieses in den Fig. 7, 8 und 9 dargestellt ist.

In letzterem Falle besteht die negative Elektrode zunächst aus zwei Theilen b und c, deren einer Theil c die Aussparung α⁴ in Art eines Kanales besitzt, welcher von der Spitze nach unten gerichtet geht und seitlich aus c heraustritt (Fig. 8 und 9). In den Kanal aⁱ wird der flach gestaltete Leitungsstreifen eingelegt, dann legt man b und c dicht neben einander, so dafs sie als ein Stück erscheinen, worauf eine Platte d durch Schrauben e mit b und c verschraubt wird, so dafs das Ganze ein Stück bildet (Fig. 7), ähnlich dem vollen Metallstück (Fig. 6).

Nachdem die negativen Elektroden auf die eine oder andere Weise gebildet und auch mit den in Fig. 1 und 2 ersichtlichen Leitungsstreifen / versehen worden sind, wird auf den Theil a³ jeder Elektrode eine zur Isolirung dienende Asbesthülse/ (Fig. 4) aufgesteckt und dann die mit entsprechendem Muttergewinde g¹ ausgestattete Blechhülse g (Fig. 5) auf den schraubenförmigen Theil a² aufgeschraubt. Durch das Aufschrauben der Blechhülse g über die auf a³ steckende Asbesthülse f wird letztere mit ihrem unteren Ende fest an die negative Elektrode angeprefst, so dafs zwischen Hülse/ und den Theilen a\ a¹ und a^s eine vollständige Abdichtung erzielt ist (Fig. 1). Sind nun eine Reihe solcher Verschraubungen bewerk-

stelligt, so werden die negativen Elektroden, wie Fig. ι zeigt, so neben einander vertical aufgestellt, dafs der Leitungsstreifen / mit seinem oberen gebogenen Theil in die Mitte der Asbesthülse der benachbarten Elektrode hineinragt. Jetzt giefst man das flüssig gemachte, die positive Elektrode bildende, leicht schmelzbare Metall (Antimon-Zink-Legirung) in die von der Asbesthülse f gebildete Oeffnung hinein, und die Elementenreihe ist fertig.

Bemerkt sei, dafs die Elemente, wie gezeichnet, am besten konisch gestaltet werden, damit die eingegossene positive Elektrode aus ihrer Umhüllung nicht herausfallen kann. Doch ist nicht ausgeschlossen, auch eine cylindrische oder sonstige Form für die Elemente zu wählen.

Auch ist es nicht erforderlich, die Vereinigung der beiden Elektroden in der beschriebenen Weise vorzunehmen, vielmehr kann die positive Elektrode auch in festem Zustande in die Umhüllung gf eingesetzt, die negative Elektrode dagegen geschraubt werden.

Um eine grofse Zahl von Elementen zu einer Ofenbatterie zusammenzustellen, dient ein gitterartiger Rahmen h, in dessen quadratische OefFnungen die quadratischen Köpfe α¹ der negativen Elektroden zu liegen kommen, wobei für eine Isolirung mittelst die Elektricität nicht leitender Substanzen zwischen Element und Rahmen h Sorge zu tragen ist.

Um den Kopf α^l der negativen Elektrode sicher in der Oeffhung des Rahmens h befestigen zu können, ist es zu empfehlen, dem Kopf α^x Aussparungen i zu geben (Fig. 3 und 9). Wird dann a^l mit einem aus Chamotte und Asbestpulver (welche Nichtleiter sind) bestehenden Kitt oder Mörtel bestrichen und in die Oeffnung hineingedrückt, so wird der in i liegende Kittpfropfen eine genügende Sicherheit bilden, damit das Element nicht von selbst aus dem Rahmen hinausfällt, während gleichzeitig aufser der Isolirung eine genügende Abdichtung der Berührungsflächen erreicht ist, um die Feuergase nicht durchschlagen zu lassen, mit denen die negativen Elektroden erhitzt werden sollen.

Um eine Ofenbatterie zu bilden, werden zwei Rahmen neben einander gestellt, so dafs zwischen ihnen ein Kanal gebildet wird zur Aufnahme der Feuergase, welche einer vor der Batterie liegenden Feuerung entströmen. Die Feuergase beheizen dann die Endseiten der negativen Elektroden und entweichen nach einem entsprechend angelegten Schornsteinkanal.

Sollte nun bei der Beheizung der thermoelektrischen Ofenbatterie wirklich die positive Elektrode an der Berührungsstelle mit der negativen Elektrode zum Schmelzen kommen, so wird die durch die Asbesthülse f und die Verschraubung des Schaftes α² mit der Blechhülse g bewirkte Abdichtung ein Ausfliefsen der flüssigen Legirung verhindern, so dafs die Möglichkeit eines Unbrauchbarwerdens der Elemente so gut wie ausgeschlossen ist.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Ein thermoelektrisches Element, bei welchem die obere Elektrode aus leichter flüssigem Metall mit der darunter angeordneten Elektrode aus schwerer flüssigem Metall in solcher Weise durch eine beide umschliefsende, mit der unteren Elektrode verschraubte und zur Vermeidung des Contactes mit der oberen Elektrode mit Asbesthülse ausgefütterte Blechkapsel verbunden ist, dafs auch bei etwaigem Schmelzen der oberen Elektrode doch die Form des Elementes erhalten bleibt.

2. Die Befestigung der einzelnen nach Anspruch i. gebildeten Elemente in einer gitterförmig durchbrochenen Platte (h) vermittelst eines mit Asbestpulver steif gemachten Mörtels, um so eine gröfsere Zahl von Elementen zu einer Batterie zu vereinigen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.