NL8301435A - THERMO-ELECTRICAL SYSTEM. - Google Patents
THERMO-ELECTRICAL SYSTEM. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8301435A NL8301435A NL8301435A NL8301435A NL8301435A NL 8301435 A NL8301435 A NL 8301435A NL 8301435 A NL8301435 A NL 8301435A NL 8301435 A NL8301435 A NL 8301435A NL 8301435 A NL8301435 A NL 8301435A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- heat
- thermoelectric
- heat transfer
- fluid
- thermoelectric device
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 68
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 57
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 50
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 19
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 8
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 8
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 6
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 5
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 2
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 21
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 12
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229910008310 Si—Ge Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000002470 thermal conductor Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 210000004013 groin Anatomy 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/80—Constructional details
- H10N10/82—Connection of interconnections
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/80—Constructional details
- H10N10/85—Thermoelectric active materials
- H10N10/851—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions
- H10N10/852—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions comprising tellurium, selenium or sulfur
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Description
* c.............* » , VO ^738* c ............. * », VO ^ 738
Betr.: Thermo-elektrisch stelsel.Subject: Thermoelectric system.
De uitvinding heeft betrekking op een nieuw en verbeterd thermo-elektrisch stelsel en meer doeltreffende thermo-elektrische materialen ten gebruike daarin.The invention relates to a new and improved thermoelectric system and more effective thermoelectric materials for use therein.
Men heeft onderkend, dat de wereldvoorraad aan fossiele brand-5 stoffen voor het opwekken van energie met een steeds grotere snelheid wordt uitgeput. Deze realisatie heeft geleid tot een energiecrisis, welke niet slechts de wereldeconomie treft, doch de vrede en stabiliteit van de wereld bedreigt. De oplossing voor de energiecrisis ligt in het ontwikkelen van nieuwe brandstoffen en meer doeltreffende me-10 thoden voor het benutten daarvan. Daartoe heeft de uitvinding betrekking op het behoud van energie, het opwekken van energie, verontreiniging en het scheppen van nieuwe, commerciële mogelijkheden door het onwikke-len van nieuwe thermo-elektrische stelsels, welke meer elektriciteit verschaffen.It has been recognized that the world supply of fossil fuels for power generation is depleted at an increasing rate. This realization has led to an energy crisis, which not only affects the world economy, but threatens the peace and stability of the world. The solution to the energy crisis lies in the development of new fuels and more effective methods of exploiting them. To this end, the invention relates to energy conservation, energy generation, pollution and the creation of new commercial opportunities through the development of new thermoelectric systems which provide more electricity.
15 Een. belangrijk deel van de oplossing ten aanzien van het op wekken van een permanente, economische energie-omzetting ligt op het terrein van de thermo-elektrika, waarbij elektrisch vermogen door warmte wordt opgewekt. Men heeft geschat, dat meer dan twee-derde van al onze energie bijvoorbeeld uit de uitlaatpijpen van auto’s en centrales, ver-20 loren gaat en aan de omgeving wordt afgestaan. Tot nu toe ontstaat door deze thermische verontreiniging nog geen ernstig klimatologisch effect. Men heeft evenwel voorspeld, dat wanneer het energieverbruik in de wereld toeneemt, het effect van de thermische verontreiniging tenslotte zou leiden tot een gedeeltelijk smelten van de ijskappen aan de 25 polen met een daarmede gepaard gaande verhoging van het zeeniveau.15 a. an important part of the solution with regard to generating a permanent, economical energy conversion lies in the field of thermo-electronics, whereby electric power is generated by heat. It has been estimated that more than two-thirds of all our energy is lost, for example, from the exhaust pipes of cars and power plants and is donated to the environment. Until now, this thermal contamination has not yet produced a serious climatic effect. However, it has been predicted that as world energy consumption increases, the effect of thermal pollution would eventually lead to partial melting of the ice caps at the poles with an associated rise in sea level.
De uitvinding voorziet in een goedkoop, doeltreffend en economisch thermo-elektrisch stelsel voor het opwekken van elektrische energie uit de verlieswarmte, opgewekt door centrales, geothermische plaatsen, auto’s, vrachtauto's en bussen. Door derhalve de verlieswarmte uit deze 30 en andere bronnen te gebruiken, kan een regeneratie van elektriciteit voorzien in een direkte reductie van de thermische verontreiniging, terwijl wordt bijgedragen tot het behoud van waardevolle eindige energiebronnen.The invention provides an inexpensive, effective and economical thermoelectric system for generating electrical energy from the heat of loss generated by power plants, geothermal sites, cars, trucks and buses. Therefore, by utilizing the heat of loss from these and other sources, an electricity regeneration can provide for a direct reduction of thermal pollution while helping to conserve valuable finite energy sources.
Het rendement van een thermo-elektrisch stelsel hangt ten dele 35 af van de bedrijfskarakteristieken van de thermo-elektrische inrichting of inrichtingen, welke daarin aanwezig zijn. De werking van een ther- 8301435 t £ - 2 - mo-elektrische inrichting kan op zijn beurt worden uitgedrukt in termen van een kwaliteitsgetal.(Z) voor het materiaal waaruit de inrichting bestaat, waarbij Z wordt gedefinieerd door : S 2<r z‘— 3 5 waarbij : Z wordt uitgedrukt m eenheden x 10 S de Seebeck coëfficiënt in V/° C is K de thermische geleiding in mW/cm-0 C is σ'de elektrische geleiding in (-Π- -cm)”1 is.The efficiency of a thermoelectric system depends in part on the operating characteristics of the thermoelectric device or devices contained therein. The operation of a thermo-8301435 t - 2 - moelectric device can in turn be expressed in terms of a quality number. (Z) for the material making up the device, where Z is defined by: S 2 <rz ' - 3 5 where: Z is expressed in m units x 10 S is the Seebeck coefficient in V / ° C K is the thermal conductivity in mW / cm-0 C is σ 'is the electrical conductivity in (-Π- -cm) ”1 .
Uit het bovenstaande blijkt, dat wil een materiaal geschikt 10 zijn voor thermo-elektrische energie-omzetting, dit materiaal een grote waarde voor de thermo-elektrische Seebick-energiecoëfficiënt (S), een grote elektrische geleiding (σ') en een geringe thermische geleiding (K) moet hebben. Voorts omvat de thermische geleiding (K) twee componenten: K£ , de roost er component; en K , de elektrische component. Bij niet-15 metalen domineert en het is deze component, welke in hoofdzaak de waarde van K bepaalt. ../..rcFrom the above it appears that in order for a material to be suitable for thermoelectric energy conversion, this material has a high value for the thermoelectric Seebick energy coefficient (S), a large electrical conductivity (σ ') and a low thermal conductivity. (K) must have. Furthermore, the thermal conductivity (K) comprises two components: K £, the lattice component; and K, the electrical component. Non-15 metals dominate and it is this component that mainly determines the value of K. ../..rc
Met andere woorden is het, wil een materiaal doeltreffend zijn voor een thermo-elektrische energie-omzetting van belang, dat het mogelijk is, dat de dragers gemakkelijk van de warme junctie naar de 20 koude junctie diffunderen, waarbij de temperatuurgradiënt wordt onderhouden. Derhalve is naast een kleine thermische geleiding een grote elektrische geleiding nodig.In other words, for a material to be effective for a thermoelectric energy conversion, it is important that the carriers can easily diffuse from the warm junction to the cold junction, maintaining the temperature gradient. Therefore, in addition to a small thermal conductivity, a large electrical conductivity is required.
De thermo-elektrische energie-omzetting is tot nu toe niet op grote schaal toegepast. De voornaamste reden hiervoor is, dat de bekende 25 thermo-elektrische materialen, welke geschikt zijn voor commerciële toepassingen, een kristallijne structuur hebben. Kristallijne, vaste stoffen kunnen geen grote waarden van de elektrische geleiding Ibéreiken, terwijl geringe thermische geleiding wordt onderhouden. Van meer belang is, dat in verband met de kristallijne symmetrie, de thermische geleiding 30 niet door modificatie kan worden geregeld.The thermoelectric energy conversion has not been widely used to date. The main reason for this is that the known thermoelectric materials, which are suitable for commercial applications, have a crystalline structure. Crystalline solids cannot reach large values of the electrical conductivity while maintaining low thermal conductivity. More importantly, because of the crystalline symmetry, the thermal conductivity 30 cannot be controlled by modification.
In het geval van de gebruikelijke polykristallijne benadering, overheersen de problemen van monokristallijne materialen nog steeds.In the case of the usual polycrystalline approach, the problems of monocrystalline materials still prevail.
Er doen zich evenwel ook nieuwe problemen voor tengevolge van de poly-kristallijne korrelgrenzen, welke veroorzaken, dat deze materialen ge-35 ringe elektrische geleidingen bezitten. Bovendien is de vervaardiging van deze materialen ook lastig te regelen tengevolge van hun meer complexe 8301435 - 3 - φ » kristallijne structuur. De chemisclie modificatie of dotering van deze materialen is in verband met de bovenstaande problemen bijzonder lastig.However, new problems also arise due to the polycrystalline grain boundaries which cause these materials to have low electrical conductivity. In addition, the manufacture of these materials is also difficult to control due to their more complex 8301435-3-φ »crystalline structure. The chemical modification or doping of these materials is particularly troublesome because of the above problems.
Tot de meest bekende, op dit moment bestaande polykristallijne thermo-elektrische materialen behoren (BijSbJgTe^, FbTe en Si-Ge. De 5 (Bi ,Sb)gTe^-materialen zijn het best geschikt voor toepassingen in het gebied van -10° C tot +150° C, waarbij de beste Z optreedt bij ongeveer 30° C. (bijSbJgTe^ stelt een continu vaste oplossingsstelsel voor, waarin de relatieve hoeveelheden van Bi en Sb variëren van 0 tot 100%. Het Si-Ge-materiaal is het best geschikt voor toepassingen met‘hoge tem-10 peratuur in het gebied van 600° C tot 1000° C, waarbij een bevredigende Z optreedt bij een temperatuur boven TOO0 C. Eet polykristallijne FbTe-materiaal vertoont -zijn beste kwaliteitsgetal in het gebied van 300° C tot 500° C. Geen van deze materialen is goed geschikt voor toepassingen ia het gebied van 100° C tot 300° C. Dit is onfortuinlijk, omdat het in 15 dit temperatuurgebied is, waar men een groot aantal verschillende ver-lieswarmtetoepassingen vindt. Tot deze toepassingen behoren geothermische verlieswarmte en verlieswarmte uit inwendige verbranding bij bijvoorbeeld bussen, vrachtauto's en auto's. Toepassingen van dit type zijn van belang, omdat de warmte echte verlieswarmte is. Warmte in-de hogere tempe-20 ratuurgebieden moet opzettelijk worden verkregen met andere brandstoffen en is derhalve geen echte verlieswarmte.The most well-known, currently existing polycrystalline thermoelectric materials include (BijSbJgTe ^, FbTe and Si-Ge. The 5 (Bi, Sb) gTe ^ materials are best suited for applications in the range of -10 ° C to + 150 ° C, with the best Z occurring at about 30 ° C. (bijSbJgTe ^ represents a continuous solid solution system, in which the relative amounts of Bi and Sb range from 0 to 100%. The Si-Ge material is the best suited for applications with high temperature in the range of 600 ° C to 1000 ° C, where a satisfactory Z occurs at a temperature above TOO0 C. The polycrystalline FbTe material exhibits its best quality rating in the range of 300 ° C to 500 ° C. None of these materials are well suited for applications in the range of 100 ° C to 300 ° C. This is unfortunate because it is in this temperature range, where one finds a wide variety of loss heat applications. These applications include geothermal ver groin heat and heat loss from internal combustion in, for example, buses, trucks and cars. Applications of this type are important because the heat is true heat loss. Heat in the higher temperature ranges must be obtained intentionally with other fuels and is therefore not true loss heat.
Er zijn nieuwe en verbeterde thermo-elektrische legeringsmate-rialen gevonden om in de bovengenoemde temperatuurgebieden te worden toegepast. Deze materialen zijn beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage 25 Serial Ho. 3^1.86¾.New and improved thermoelectric alloy materials have been found to be used in the above temperature ranges. These materials are described in U.S. Patent Application Serial Ho. 3 ^ 1.86¾.
De daarin beschreven thermo-elektrische materialen kunnen in de eerder omschreven stelsels worden gebruikt. Deze materialen zijn geen enkelfazige, kristallijne materialen, doch in plaats daarvan gedesorganiseerde materialen. Voorts zijn deze materialen meerfazematerialen met 30 zowel amorfe als meervoudige kristallijne fazen. Materialen van dit type zijn goede thermische isolatoren. Zij bezitten korrelgrenzen met verschillende overgangsfazen, welke in samenstelling variëren van de samenstelling van matrixkristallieten tot de samenstelling van verschillende fazen in de korrelgrensgebieden. De korrelgrenzen zijn sterk gedesorga-35 niseerd, waarbij de overgangsfasen fazen van grote thermische specifieke weerstand omvatten voor het verschaffen van een grote weerstand bij thermische geleiding. In tegenstelling met de conventionele materialen is het 8301435 4 t » ' - k - materiaal zodanig, dat de korrelgrenzen gebieden bepalen, die daarin geleidende fazen omvatten, welke voorzien in talrijke elektrische gelei-dingsbanen door het massamateriaal om de elektrische geleiding te vergroten zonder dat de thermische geleiding aanmerkelijk wordt beïnvloed.The thermoelectric materials described therein can be used in the systems previously described. These materials are not single phase, crystalline materials, but rather disorganized materials. Furthermore, these materials are multiphase materials with both amorphous and multiple crystalline phases. Materials of this type are good thermal insulators. They have grain boundaries with different transition phases, which vary in composition from the composition of matrix crystallites to the composition of different phases in the grain boundary areas. The grain boundaries are highly disorganized, with the transition phases comprising phases of high thermal specific resistance to provide high thermal conductivity resistance. In contrast to the conventional materials, the 8301435 4 t -k material is such that the grain boundaries define areas comprising conductive phases therein, which provide numerous electrical conduction paths through the bulk material to increase electrical conductivity without thermal conductivity is significantly affected.
5 In wezen bezitten deze materialen alle voordelen van polykristallijne materialen wat betreft gewenst geringe thermische geleidingen en kris-tallijne Seebeck-massa-eigenschappen. In tegenstelling met de conventionele polykristallijne materialen echter, bezitten deze gedesorganiseerde meerfazematerialen ook gewenst grote elektrische geleidingen.In essence, these materials have all the advantages of polycrystalline materials in desirably low thermal conductivity and crystalline Seebeck mass properties. However, unlike the conventional polycrystalline materials, these disorganized multiphase materials also desirably have high electrical conductivity.
•10 Derhalve kan, zoals in de bovengenoemde octrooiaanvrage is beschreven, 2 het S <f -product voor het kwaliteitsgetal van deze materialen onaf-hankelijk maximaal worden gemaakt met gewenst lage thermische geleidingen voor een thermo-elektrische energieopwekking.Therefore, as described in the above-mentioned patent application, the S <f product for the quality number of these materials can be independently maximized with desirably low thermal conductivity for thermoelectric power generation.
Amorfe materialen, welke de hoogste mate van desorganisatie 15 voorstellen, zijn voor thermo-elektrische toepassingen vervaardigd. De materialen en de werkwijze voor het vervaardigen daarvan, zijn volledig beschreven in bijvoorbeeld de Amerikaanse octrooischriften !+. 177-^73, k.'i'jj.bjb en 4.178Λ15. De in deze octrooischriften beschreven materialen worden gevormd in een vaste, amorfe gastheermatrix met struc-20 turele configuraties, welke een locale in plaats van een lange-afstands-orde hebben en elektronische configuraties bezitten, welke een energie-sprêng en een elektrische activeringsenergie omvatten. Aan de amorfe gastheermatrix wordt toegevoegd een modificatiemateriaal met omloopbanen, welke samenwerken met de amorfe gastheermatrix en met zichzelf ten-25 einde elektronische toestanden in de energiesprong te vormen. Deze onderlinge samenwerking modifieert in hoofdzaak de elektronische configuraties van de amorfe gastheermatrix teneinde de act iverings energie in hoofdzaak te reduceren en derhalve de elektrische geleiding van het materiaal aanmerkelijk te vergroten. De resulterende elektrische geleiding 30 kan worden geregeld door de hoeveelheid modificatiemateriaal, welke aan de gastheermatrix wordt toegevoegd. De amorfe gastheermatrix heeft normaliter een intrinsiekachtige geleiding en het modificatiemateriaal verandert deze in een extrinsiekachtige geleiding.Amorphous materials, which represent the highest degree of disorganization, have been manufactured for thermoelectric applications. The materials and the method of their manufacture are fully described, for example, in U.S. Pat. Nos. +. 177-73, k.'i'jj.bjb and 4.178Λ15. The materials described in these patents are formed in a solid, amorphous host matrix with structural configurations, which have a local rather than a long-range order and have electronic configurations, which include energy burst and electrical activation energy. To the amorphous host matrix is added a orbital modification material which interacts with the amorphous host matrix to self-generate electronic states in the energy jump. This mutual cooperation essentially modifies the electronic configurations of the amorphous host matrix to substantially reduce the activation energy and thus significantly increase the electrical conductivity of the material. The resulting electrical conductivity 30 can be controlled by the amount of modifying material added to the host matrix. The amorphous host matrix normally has an intrinsic-like conductivity and the modification material turns it into an extrinsic-like conductivity.
Zoals hier beschreven, kan de amorfe gastheermatrix enkelvou-35 dige paren met omloopbanen hebben, waarbij de omloopbanen van het modificatiemateriaal daarmede samenwerken teneinde de nieuwe elektronische toestanden in de energiesprong te vormen. Bij een andere uitvoerings- 8301435As described herein, the amorphous host matrix may have single orbital pairs, the orbits of the modifier material cooperating therewith to form the new electronic states in the energy jump. With another version 8301435
'* J V* J V
- 5 - vorm kan de gastheermatrix primair een tetrahedrale binding bezitten, waarbij het modificatiemateriaal primair op een niet-substitu-tionele wijze wordt toegevoegd en waarbij de omloopbanen daarvan met de gastheermatrix samenwerken. Zowel de d- als f-bandmaterialen, zoals 5 boor en koolstof, welke multi-orbitale mogelijkheden toevoegen, kunnen als modificatiematerialen worden gebruikt voor het vormen van de. nieuwe elektronische toestanden in de energiesprong.In the form, the host matrix may primarily have a tetrahedral bond, the modification material being added primarily in a non-substituent manner, and the bypass paths thereof interacting with the host matrix. Both the d and f-band materials, such as boron and carbon, which add multi-orbital capabilities, can be used as modifying materials to form the. new electronic states in the energy leap.
Tengevolge van het bovenstaande bezitten deze amorfe, thermo-: elektrische materialen een aanmerkelijk vergrote elektrische geleiding.As a result of the above, these amorphous thermoelectric materials have a markedly increased electrical conductivity.
10 Omdat zij evenwel na modifeatie amorf blijven, behouden zij hun geringe thermische geleidingen, waardoor zij geschikt zijn voor thermo-elebtrische toepassingen, meer-in het bijzonder bij hoge temperatuurgebieden boven 1*00° C.However, because they remain amorphous after modification, they retain their low thermal conductivity, making them suitable for thermoelectric applications, especially at high temperature ranges above 1 * 00 ° C.
Deze materialen worden op een atomair of microscopisch niveau 15 gemodifieerd, waarbij de atomaire configuraties daarvan aanmerkelijk worden gewijzigd voor het verschaffen van de bovengenoemde, onafhankelijk vergrote elektrische geleidingen. In tegenstelling daarmede worden de materialen, die in de bovengenoemde aanvrage zijn beschreven, niet atomair gemodifieerd. In plaats daarvan worden zij vervaardigd op een wij-20 ze, waarbij in het materiaal een desorganisatie op een macroscopisch niveau wordt geïntroduceerd. Deze desorganisatie maakt het mogelijk, dat verschillende fazen, waaronder geleidende fazen, in het materiaal worden geïntroduceerd ongeveer op dezelfde wijze als een atomaire modificatie in zuiver amorfe fazematerialen leidt tot een bestuurde 25 grote elektrische geleiding, terwijl de desorganisatie in de andere fazen voor ziet in een geringe thermische geleiding. Deze materialen zijn derhalve tussengelegen materialen in termen van hun thermische geleiding tussen amorfe en regulaire polykristallijne materialen.These materials are modified at an atomic or microscopic level, the atomic configurations of which are significantly modified to provide the aforementioned independently enlarged electrical conductances. In contrast, the materials described in the above application are not atomically modified. Instead, they are manufactured in a manner, introducing disorganization at the macroscopic level into the material. This disorganization allows various phases, including conductive phases, to be introduced into the material in much the same way that an atomic modification in pure amorphous phase materials results in controlled large electrical conductivity, while the disorganization in the other phases provides for low thermal conductivity. These materials are therefore intermediate materials in terms of their thermal conductivity between amorphous and regular polycrystalline materials.
Een thermo-elektrische inrichting wekt elektriciteit op door 30 over de daarin aanwezige materialen een temperatuurverschil tot stand te brengen. De thermo-elektrische inrichtingen omvatten in het algemeen elementen van materiaal van zowel het p-type als n-type. Bij het materiaal van het p-type drijft het temperatuurverschil positief geladen dragers vanaf de warme zijde naar de koude zijde van de elementen, ter-35 wijl bij het materiaal van het n-type het temperatuurverschil negatief geladen dragers vanaf de warme'zijde naar de koude zijde van de elementen drijft.A thermoelectric device generates electricity by effecting a temperature difference over the materials contained therein. The thermoelectric devices generally include elements of both p-type and n-type material. In the p-type material, the temperature difference drives positively charged carriers from the warm side to the cold side of the elements, while in the n-type material, the temperature difference drives negatively charged carriers from the warm side to the elements. cold side of the elements floats.
_____ flim 8301435 * * - 6 -_____ flim 8301435 * * - 6 -
De gebruikelijke warmte-uitwisselaars, welke worden gebruikt cm warmte naar de thermo-elektrische inrichting over te dragen, zijn groot, zwaar en ondoeltreffend. Zij omvatten een aantal dicht bij elkaar opgestelde warmte-opzaaeloppervlakken, welke kanalen bepalen, die door 5 de stroom van een verhit fluidum daarin gemakkelijk verstopt kunnen raken. Voorts zijn de conventionele warmte-uitwisselaars zodanig ontworpen, dat de thermo-elektrische inrichtingen een integraal en onscheidbaar deel daarvan zijn. Tengevolge van deze onscheidbaarheid van de thermo-elektrische inrichtingen, is het lastig, zo niet onmogelijk, 10 deze te reinigen en te onderhouden.The usual heat exchangers used to transfer heat to the thermoelectric device are large, heavy and ineffective. They comprise a number of closely spaced heat storage surfaces which define channels which can be easily clogged by the flow of a heated fluid therein. Furthermore, the conventional heat exchangers are designed such that the thermoelectric devices are an integral and inseparable part thereof. Due to this inseparability of the thermoelectric devices, it is difficult, if not impossible, to clean and maintain them.
De conventionele warmt e-uitwi s s elaar s worden ook in het algemeen vervaardigd uit grote hoeveelheden van bijvoorbeeld koper, aluminium of roestvrij staal. Derhalve kunnen zij slechts met hoge kosten worden vervaardigd. Zij oefenen ook een grote tegendruk uit in de afvoerlei-15 dingen van de motoren met inwendige verbranding, waarin zij worden toegepast. Dit maakt het lastig een juiste werking van de motoren tot stand te brengen en te onderhouden. Tenslotte worden, omdat de thermo-elek- | trischeiinrichtingen een integraal deel zijn van de warmte-uitwisselaars, de thermo-elektrische inrichtingen blootgesteld aan een potentiële ver-20 oötreiniging uit de uitlaatgassen in de uitlaatleidingen.The conventional heat exchangers are also generally made from large amounts of, for example, copper, aluminum or stainless steel. Therefore they can only be manufactured at high cost. They also exert a high back pressure in the exhaust lines of the internal combustion engines in which they are used. This makes it difficult to establish and maintain proper operation of the motors. Finally, because the thermoelectric | Tri-devices are an integral part of the heat exchangers, the thermoelectric devices exposed to a potential contamination from the exhaust gases in the exhaust lines.
De uitvinding voorziet in nieuwe en verbeterde thermo-elek- - trische stelsels voor het opwekken van elektrische energie uit verlies- £ warmte. De stelsels hebben compacte afmetingen en bezitten geen bewegen- r: de delen. Voorts kunnen de stelsels worden aangepast om verlieswarmte 25 uit vele verschillende ver lieswarmtebronnen te benutten, waaronder deThe invention provides new and improved thermoelectric systems for generating electrical energy from heat loss. The systems are compact in size and have no moving parts. Furthermore, the systems can be adapted to utilize heat loss 25 from many different loss heat sources, including the
verlieswarmte uit motoren met inwendige'verbranding. Lheat loss from engines with internal combustion. L
De thermo-elektrische stelsels volgens de uitvinding omvatten - warmte-opzamelorganen in de vorm van warmte-opzamelvinnen, welke in een stroom van een fluidum zijn opgesteld, dat verlieswarmte levert, die . 30 door een bron wordt opgewekt, en warmte-overdrachtsorganen. De warmteoverdracht sorganen zijn bestemd om zich uit de stroom van het verhitte fluidum naar buiten uit te strekken naar tenminste ëën thermo-elektrische inrichting, welke geheel gescheiden is van de stroom van verhit fluidum.The thermoelectric systems of the present invention include - heat collectors in the form of heat collectors located in a flow of fluid providing heat of loss, which. 30 is generated by a source, and heat transfer means. The heat transfer means is intended to extend outwardly from the flow of the heated fluid to at least one thermoelectric device, which is completely separate from the flow of heated fluid.
Hierdoor wordt de overdracht van warmte naar ëën zijde van de tenminste 35 ene thermo-elektrische inrichting mogelijk gemaakt, terwijl de inrichting gescheiden wordt gehouden van mogelijke verontreinigingen in de verhitte fluidumstroom. De andere zijde van de thermo-elektrische inrich- 8301435 - 7 - Λ \ ting wordt "blootgesteld aan een koelmedium teneinde over de thermo-elektrische inrichting een temperatuurverschil tot stand te brengen teneinde daardoor elektrische energie te kannen opwekken.This allows the transfer of heat to one side of the at least one thermoelectric device, while keeping the device separate from possible contaminants in the heated fluid stream. The other side of the thermoelectric device is exposed to a cooling medium to create a temperature difference across the thermoelectric device to thereby generate electrical energy.
De warmte-overdrachtsorganen, welke worden gebruikt om de war-5 me zijde van de thermo-elektrische inrichting tot stand te brengen, hebben bij voorkeur de vorm van een warmte-uitwisselaar, die een of meer warmtepijpen omvat. De warmtepijpen zijn holle, afgedichte cilinders met daarin een bedrijfsfluidum. Het bedrijfsfluidum dient om de warmte, welke uit het verhitte fluidum wordt opgezameld, op een doeltreffende 10 wijze over te dragen naar de warme zijde van de thermo-elektrische inrichting. Dit geschiedt door voordeel te trekken van de thermo-dynamica van verdamping en condensatie van het bedrijfsfluidum. Voorts, omdat de warmtepijpen zijn afgedicht, voorzien deze in een continu rondgaand, verontreinigingsvrij stelsel.The heat transfer means used to create the heat side of the thermoelectric device is preferably in the form of a heat exchanger comprising one or more heat pipes. The heat pipes are hollow, sealed cylinders containing an operating fluid. The operating fluid serves to efficiently transfer the heat collected from the heated fluid to the hot side of the thermoelectric device. This is done by taking advantage of the thermodynamics of evaporation and condensation of the operating fluid. Furthermore, because the heat pipes are sealed, they provide a continuously circulating, pollution-free system.
15 Door gebruik te maken van de hier beschreven warmtepijpen in combinatie met de warmte-opzamelvinnen verkrijgt men een goedkope, compacte overdracht sinrichting voor grote warmte, welke een geringe tegendruk voor de verhitte fluidumstroom vertoont. De warmte-overdrachtsor-ganen hebben een langere levensduur en kunnen gamakkelijk worden gerei-20 nigd en onderhouden dan de gebruikelijke warmte-uitwisselaars, tengevolge van het betrekkelijke gemak, waarmede de warmte-overdrachtsorganen van de thermo-elektrische inrichtingen kunnen worden gescheiden.By using the heat pipes described here in combination with the heat collecting fins, an inexpensive, compact heat transfer device is obtained, which exhibits a low back pressure for the heated fluid flow. The heat transfer members have a longer life and can be cleaned and maintained more easily than conventional heat exchangers due to the relative ease with which the heat transfer members of the thermoelectric devices can be separated.
Bij het stelsel volgens de uitvinding wordt de koude zijde van de thermo-elektrische inrichting gekoeld door een stroom water of een 25 ander fluidum daarom te onderhouden. De koude zijde van de thermo-elek-trische inrichting kan ook worden gekoeld door deze aan de omgevingslucht bloot te stellen.In the system of the invention, the cold side of the thermoelectric device is cooled by therefore maintaining a flow of water or other fluid. The cold side of the thermoelectric device can also be cooled by exposing it to the ambient air.
Bij de stelsels volgens de uitvinding wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van de nieuwe en verbeterde materialen, welke zijn be-30 schreven in de .Amerikaanse octrooiaanvrage 3^1.864. Deze materialen zijn bijzonder nuttig als de elementen van het p-type van de thermo-elektrische inrichtingen. De elementen van de thermo-elektrische inrichtingen zijn thermisch parallel en elektrisch in serie gekoppeld. Voorts wordt volgens de uitvinding de thermische weerstand (R^J van de thermo-elek-35 trische elementen aangepast aan de thermische weerstand (R^y) van de warmte-overdrachtsorganen of de warmte-uitwisselaar teneinde het uitgangs-vermogen voor een bepaalde hoeveelheid thermo-elektrisch materiaal, dat 8301435The systems of the invention preferably utilize the new and improved materials described in U.S. Patent Application 3,118,464. These materials are particularly useful as the p-type elements of the thermoelectric devices. The elements of the thermoelectric devices are thermally parallel and electrically coupled in series. Furthermore, according to the invention, the thermal resistance (R ^ J of the thermoelectric elements is adapted to the thermal resistance (R ^ y) of the heat transfer elements or the heat exchanger in order to provide the output power for a given amount thermoelectric material, which is 8301435
VV
¥ .¥.
- 8 - voor de inrichtingen nodig is, maximaal te maken.- 8 - necessary for the establishments.
Derhalve "beoogt de uitvinding in de eerste plaats te voorzien in een thermo-elektrisch stelsel voor het opwekken van de elektrische energie uit een stroom van fluïdum, dat tot een hoge temperatuur is 5 verhit. Het stelsel is gekenmerkt door tenminste êên thermo-elektrische inrichting voor het opwekken van elektrische energie in responsie op een daaraan aangelegd temperatuurverschil, eerste warmte-overdrachtsor-ganen, voorzien van tenminste een warmtepijp, welke zich in de fluidum-stroom bevindt, waarbij de eerste'warmte-overdrachtsorganen zich vanuit 10 de fluidumstroom naar buiten 'uitstrekken en thermisch zijn gekoppeld met de tenminste ene thermo-elektrische inrichting teneinde tenminste een gedeelte van de warmfe van de fluidumstroom..· naar de tenminste ene inrichting over te dragen, en.tweede warmte-overdrachtsorganen, welke thermisch zijn gekoppeld met de tenminste ene thermo-elektrische inrichting 15 om met de eerste warmte-overdrachtsorganen het temperatuurverschil over de tenminste ene thermo-elektrische inrichting tot stand te brengen.Therefore, the object of the invention is primarily to provide a thermoelectric system for generating the electrical energy from a flow of fluid heated to a high temperature. The system is characterized by at least one thermoelectric device for generating electric energy in response to a temperature difference applied thereto, first heat transfer members, provided with at least one heat pipe, which is in the fluid flow, the first heat transfer members being outwardly from the fluid flow extend and are thermally coupled to the at least one thermoelectric device to transfer at least a portion of the heat flow from the fluid flow to the at least one device, and second heat transfer means thermally coupled to the at least one a thermoelectric device 15 with the first heat transfer means to measure the temperature difference establish at least one thermoelectric device.
Een tweede doel van de uitvinding is het verschaffen van een [ thermo-elektrisch stelsel voor het opwekken van elektrische energie uit ' een stroom van verlieswarmte. Het stelsel is gekenmerkt door thermo-20 elektrische inrichtingsorganen voor het opwekken van elektrische energie in responsie op een .daaraan toegevoerd temperatuurverschil; eerste warmte-overdrachtsorganen, voorzien van een aantal warmtepijpen met gedeelten in de stroom van verlieswarmte en gekoppeld met de thermo- [ elektrische inrichtingsorganen om een gedeelte van de verlieswarmte 25 naar de thermo-elektrische inrichtingsorganen over te dragen, en tweede warmte-overdrachtsorganen, die met de thermo-elektrische inriehtings-organen zijn gekoppeld om aan de thermo-elektrische inrichtingsorganen een temperatuur aan te leggen, welke lager is dan de temperatuur, die naar de thermo-elektrische inrichtingsorganen door de eerste warmte- 30. overdrachtsorganen worden overgedragen, teneinde daardoor aan de thermo-elektrische inrichtingsorganen het temperatuurverschil mede te delen.A second object of the invention is to provide a thermoelectric system for generating electrical energy from a flow of heat loss. The system is characterized by thermo-electric devices for generating electric energy in response to a temperature difference applied thereto; first heat transfer means, comprising a plurality of heat pipes with portions in the heat of loss flow and coupled to the thermo-electrical devices to transfer a portion of the heat of loss to the thermoelectric devices, and second heat transfer means, are coupled to the thermoelectric devices to apply to the thermoelectric devices a temperature lower than the temperature transferred to the thermoelectric devices by the first heat transferring means, thereby communicate the temperature difference to the thermoelectric device.
Een derde oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een thermo-elektrisch stelsel voor het opwekken van elektrische energie uit een stroom van fluïdum, dat tot een hoge temperatuur is verhit. Het stel-35 sel. is gekenmerkt door tenminste éên thermo-elektrische inrichting voor het opwekken van de elektrische energie in responsie op een daarover aangelegd temperatuurverschil, op een afstand van de verhitte fluidumstroom, 8301435 * - 9 - eerste warmte-overdrachtsorganen, welke in de fluidumstroom zijn opgesteld, welke eerste warmte-overdrachtsorganen zich vanuit de fluidumstroom naar "buiten uitstrekken en thermisch met de tenminste ene thermo-elektrische inrichting zijn gekoppeld om tenminste een gedeelte van de 5 warmte van de fluidumstroom naar de tenminste ene inrichting over· te dragen, en tweede warmte-overdrachtsorganen, welke thermisch zijn gekoppeld met de tenminste ene thermo-elektrische inrichting teneinde met de eerste warmte-overdrachtsorganen het temperatuurverschil over de tenminste ene thermo-elektrische inrichting tot stand te brengen.A third object of the invention is to provide a thermoelectric system for generating electrical energy from a flow of fluid heated to a high temperature. The set sel. is characterized by at least one thermoelectric device for generating the electrical energy in response to a temperature difference applied thereto, at a distance from the heated fluid flow, 8301435 * - 9 - first heat transfer means arranged in the fluid flow, which first heat transfer members extend outwardly from the fluid flow and are thermally coupled to the at least one thermoelectric device to transfer at least a portion of the heat from the fluid flow to the at least one device, and second heat transfer members which are thermally coupled to the at least one thermoelectric device to effect the temperature difference across the at least one thermoelectric device with the first heat transfer means.
10 De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont : fig. 1 een zijaanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van een thermo-elektrisch stelsel volgens de uitvinding; fig. 2 een dwarsdoorsnede over de lijn II-II van fig. 1; 15 fig. 3 een dwarsdoorsnede over de lijn ÏII-III van-fig. 2; fig. 4 een dwarsdoorsnede over de lijn 17-17 van fig. 3; fig. 5 een zijaanzicht van een andere uitvoeringsvorm van een thermo-elektrisch stelsel volgens de uitvinding; r fig. 6 een dwarsdoorsnede over de lijn VI-7I van fig. 5; 20 fig. 7 een zijaanzicht, gedeeltelijk in dwarsdoorsnede, van een thermo-elektrische inrichting, welke bestemd is om in de stelsels volgens de uitvinding te worden toegepast; fig. 8 een dwarsdoorsnede over de lijn VTII-7III van fig. 7; fig. 9 een dwarsdoorsnede over de lijn IX-IX van fig. 7; t: 25 fig. 10 een schema van een elektrisch analogon van een gedeelte " van het stelsel volgens de uitvinding; en j fig. 11 een schema van een gedeelte van het stelsel volgens de uitvinding.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. In the drawing: Fig. 1 shows a side view of a first embodiment of a thermoelectric system according to the invention; fig. 2 shows a cross section along the line II-II of fig. 1; Fig. 3 shows a cross-section along the line II-III of fig. 2; fig. 4 shows a cross-section along the line 17-17 of fig. 3; Fig. 5 is a side view of another embodiment of a thermoelectric system according to the invention; Fig. 6 is a cross-section on the line VI-7I of Fig. 5; Fig. 7 is a side view, partly in cross-section, of a thermoelectric device intended for use in the systems according to the invention; Fig. 8 is a cross-section on the line VTII-7III of Fig. 7; Fig. 9 is a cross-section on the line IX-IX of Fig. 7; FIG. 10 is a schematic diagram of an electrical analog of a portion of the system of the invention, and FIG. 11 is a schematic of a portion of the system of the invention.
In fig. 1 en 2 vindt men een eerste uitvoeringsvorm van een 30 thermo-elektrisch stelsel volgens de uitvinding. Het thermo-elektrische stelsel 10 omvat een warmteterugwineenheid 12, die door een scheidingswand 18 in een warmteterugwinkamer 14 en een kamer 16 is verdeeld. Aan de warmteterugwineenheid 12 is een paar leidingsorganen 20 en 22 bevestigd. De leidingsorganen 20 omvatten leidingen k6 en 1*8 om de stroom van 35 een fluïdum, verhit door verlieswarmte, door de warmt et erugwinkamer 1¾ te richten. De leidingsorganen 22 omvatten leidingen 50 en 52 om de stroom van een koelfluidum door de koelkamer 16 te richten.Figures 1 and 2 show a first embodiment of a thermoelectric system according to the invention. The thermoelectric system 10 includes a heat recovery unit 12, which is divided by a dividing wall 18 into a heat recovery chamber 14 and a chamber 16. A pair of pipe members 20 and 22 are attached to the heat recovery unit 12. The conduit members 20 include conduits k6 and 1 * 8 to direct the flow of a fluid heated by heat loss through the heat recovery chamber 1¾. The line members 22 include lines 50 and 52 to direct the flow of a cooling fluid through the cooling chamber 16.
8301435 ¥ - 10 -8301435 ¥ - 10 -
De warmte, die uit het fluïdum in de warmt et erugwinkamer 1 Afwordt teruggewonnen, wordt vanuit de warmt et erugwinkamer 1^ overgedragen naar êên zijde van een aantal thermo-elektrische inrichtingen 2b, die in ee koelkamer 16 zijn opgesteld. De op deze wijze overge-5 dragen warmte houdt de ene zijde van de thermo-elektrische inrichtingen op een hoge temperatuur. De stroom koelfluidum door de koelkamer 16 houdt de andere zijde van de thermo-elektrische inrichtingen 2b op een iets lagere temperatuur. Hierdoor wordt over de inrichtingen een temperatuurverschil tot stand getracht en wordt derhalve elektriciteit opgewekt.The heat which is recovered from the fluid in the heat recovery chamber 1 is transferred from the heat recovery chamber 1 to one side of a number of thermoelectric devices 2b disposed in a cooling chamber 16. The heat transferred in this way keeps one side of the thermoelectric devices at a high temperature. The flow of cooling fluid through the cooling chamber 16 keeps the other side of the thermoelectric devices 2b at a slightly lower temperature. As a result, a temperature difference is established across the devices and electricity is therefore generated.
10 Een thermo-elektrische inrichting 2b, welke bestemd is voor het opwekken van elektriciteit, vindt men in de fig. 7» 8 en 9* De inrichting 2b omvat thermo-elektrische elementen 26 respectievelijk 28 van het n-type en p-type. De elementen 26 en 28 van het n- en p-type zijn thermisch parallel en elektrisch in serie en wel afwisselend, ver-15 bonden.A thermoelectric device 2b, which is intended for generating electricity, is found in FIGS. 7, 8 and 9. The device 2b comprises thermoelectric elements 26 and 28 of the n-type and p-type, respectively. The n- and p-type elements 26 and 28 are thermally parallel and electrically connected in series, alternately.
De elementen 28 van het p-type bestaan bij voorkeur uit de... nieuwe en verbeterde materialen, welke zijn beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage 3^1.86^. Een legering, welke in de betreffende aanvrage is beschreven, en welke een hoog kwaliteitsgetal (z) over het tempera-20 tuurgebied van 100° C tot 300° C bezit, omvat ongeveer 10 tot 20% bismuth, , ongeveer 20 tot 30% antimoon, ongeveer 60$ telluur en minder dan 11 zilver en bestaat bij voorkeur uit (Bi^ ^Sb^Te^)99$ + (Agg^Sbg^Te,-Q) 1 $. Voorts wordt de genoemde legering (Bi^^Sb^Te^o)99$ + (Agg^Shgt-Te^g)1$ tot een p-type gemaakt door een doteermiddel, zoals telluuriodide 25 (Tel^) van ongeveer 0,2$ daarin op te nemen. De elementen 26 van het n-type kunnen bestaan uit gebruikelijke materialen, zoals een materiaal, dat bismuth (Bi), telluur (Te) en seleen (Se) in de verhouding vanThe p-type elements 28 preferably consist of the ... new and improved materials, which are described in U.S. Patent Application 3,181,186. An alloy, which is described in the relevant application, and which has a high quality number (z) over the temperature range of 100 ° C to 300 ° C, comprises about 10 to 20% bismuth, about 20 to 30% antimony about 60% tellurium and less than 11 silver and preferably consists of (Bi ^ ^ Sb ^ Te ^) 99 $ + (Agg ^ Sbg ^ Te, -Q) 1 $. Furthermore, said alloy (Bi ^ ^ Sb ^ Te ^ o) 99 $ + (Agg ^ Shgt-Te ^ g) 1 $ is made into a p-type by a dopant such as tellurium iodide (Tel ^) of about 0. 2 $ to be included. The n-type elements 26 may consist of conventional materials, such as a material containing bismuth (Bi), tellurium (Te) and selenium (Se) in the ratio of
BillOTe5^Se6 bevat·BillOTe5 ^ Se6 contains
Deze elementen 26 en 28 van het n- en p-type worden op een 30 substraat 30 gesoldeerd, waarop een uit koper bestaande matrix of een patroon 32 door zeefdruk of op een andere wijze is aangebracht. Een andere substraat 3^, waarop een uit koper bestaande geleidermatrix of een patroon 36 door zeefdruk of op een andere wijze daarop is aangebracht, wordt op de elementen gesoldeerd. De koperen geleiderpatronen 32 en 3¼ 35 dienen om de elementen van het n-type en p-type afwisselend elektrisch in serie te verbinden. Voorts blijkt, dat de elementen 26 en 28 van het n- type en p-type respectievelijk thermisch parallel tussen de substraten 8301435 *· * ' - 11 - 30 en 34 aanwezig zijn.These n- and p-type elements 26 and 28 are soldered onto a substrate 30 to which a copper matrix or pattern 32 has been screen-printed or otherwise applied. Another substrate 3, on which a copper conductor matrix or pattern 36 is screen-printed or otherwise applied thereto, is soldered to the elements. The copper conductor patterns 32 and 3¼ 35 serve to alternately electrically connect the n-type and p-type elements in series. Furthermore, it appears that the elements 26 and 28 of the n-type and p-type are respectively thermally parallel between the substrates 8301435 * - * - 11 - 30 and 34.
De substraten 30 en 34 hebben een grote thermische geleiding om het temperatuurverschil over de elementen 26 en 28 te onderhouden en bezitten een geringe elektrische geleiding om als een elektrische iso-5 3ator te werken en te voorzien in een elektrische isolatie tussen de ge-leiderpatronen. De substraten 30 en 34 bestaan uit een keramisch materiaal, zoals aluminium oxyde of dergelijke.Substrates 30 and 34 have high thermal conductivity to maintain the temperature difference across elements 26 and 28 and have low electrical conductivity to act as an electrical insulator and provide electrical insulation between the conductor patterns. The substrates 30 and 34 consist of a ceramic material, such as aluminum oxide or the like.
Verlieswarmte in de vorm van uitlaatgassen, verkregen bij de werking van motoren met inwendige verbranding, kan een temperatuurver-10 schil van 200° C over de thermo-elektrische inrichtingen 24 onderhouden. Indien de elementen 26 en 28 van de inrichting 24 een Seeb^ek coëfficiënt (S) van 0,15 mV/° C hebben dan kan de spanning, die uit elk element wordt verkregen, worden bepaald uit de uitdrukking = S T^.Exhaust heat in the form of exhaust gases, obtained from the operation of internal combustion engines, can maintain a temperature difference of 200 ° C across the thermoelectric devices 24. If the elements 26 and 28 of the device 24 have a Seeb ^ ek coefficient (S) of 0.15 mV / ° C, the voltage obtained from each element can be determined from the expression = S T ^.
Voor een T^.e van 200° C, is V^ 0,25 mV/° C x 200° C of 30 mfi. Het 15 aantal elementen 26 en 28, nodig voor het opwekken van een spanning van 14V, de spanning, welke in auto's en vrachtauto's wordt gebruikt, kan als volgt worden bepaald :For a T ^ .e of 200 ° C, V ^ is 0.25 mV / ° C x 200 ° C or 30 mfi. The number of elements 26 and 28 required to generate a voltage of 14V, the voltage used in cars and trucks, can be determined as follows:
Daarna kan elk aantal elementen in seriegroepen van 467 elementen parallel worden verbonden om de vereiste stroom voor het stelsel bij 14V te verkrijgen. Natuurlijk zal elke thermo-elektrische inrichting 24 minder dan de vereiste 467 elementen omvatten. Het aantal inrichtingen, dat in serie moet worden verbonden voor het verschaffen van de spanning van l4v is gelijk aan het totale aantal vereiste elementen, gedeeld door het aan-25 tal elementen in elke inrichting. Indien elke inrichting bijvoorbeeld 32 elementen omvat, zullen 467 gedeeld door 32 inrichtingen nodig zijn. In dit voorbeeld is 467 gedeeld door 32 gelijk aan 14,6. Derhalve moeten 15 inrichtingen in serie worden verbonden om een uitgangsspanning van tenminste 14V te verkrijgen.Thereafter, any number of elements in series groups of 467 elements can be connected in parallel to obtain the required current for the system at 14V. Of course, any thermoelectric device 24 will include less than the required 467 elements. The number of devices to be connected in series to provide the voltage of 14v is equal to the total number of elements required divided by the number of elements in each device. For example, if each device contains 32 elements, 467 divided by 32 devices will be required. In this example, 467 divided by 32 equals 14.6. Therefore, 15 devices must be connected in series to obtain an output voltage of at least 14V.
30 Zoals het best uit fig. 2, 3 en 4 blijkt, wordt verlieswarmte in de warmteterugwinkamer 14 opgezameld door een aantal in hoofdzaak evenwijdige en horizontaal op een afstand van elkaar gelegen warmte-opzamelvinnen 38. De opzamelvinnen 38 zijn loodrecht op de warmte-pijpen 40 verbonden. De warmtepijpen 4o bestaan uit een goede thermische 35 geleider, zoals bijvoorbeeld koper, roestvrij staal, aluminium of dergelijke. Zij strekken zich vanuit de warmteterugwinkamer 14 via de 8301435 * Λ - 12 - scheidingswand 18 in de koelkamer 16 uit.As best shown in Figures 2, 3 and 4, heat loss in the heat recovery chamber 14 is collected by a number of substantially parallel and horizontally spaced heat collecting fins 38. The collecting fins 38 are perpendicular to the heat pipes 40 connected. The heat pipes 40 consist of a good thermal conductor, such as, for example, copper, stainless steel, aluminum or the like. They extend from the heat recovery chamber 14 through the 8301435 * 12 dividing wall 18 into the cooling chamber 16.
De warmtepijpen 40 zijn in het algemeen cilindrisch, hol en aan elk uiteinde afgedicht. Bij benadering 5-10$ van het inwendige volume van de warmtepijpen 40 wordt ingenomen door een bedrijfsfluidum 5 42, zoals bijvoorbeeld water. Het is gebleken, dat deze constructie van warmt epijp warmte vanuit de warmt et erugwinkamer 14 naar de koel-kamer 16 op een meer doeltreffende wijze over draagt dan massieve pijpen of een andere bekende constructie. Bij het overdragen van warmte uit de warmt et erugwinkamer 14 naar de koelkamer 16 wordt het bedrijf sfluidum 10 42 in dat gedeelte van de ranüiepijp 40, dat zich in de warmt et erugwinkamer 14 bevindt, verdankt. Het verdampte bedrijf sfluidum k2 vloeit dan naar dat gedeelte van de warmt epijp hO, dat zich in de koelkamer 16 bevindt, waar het fluidum zijn warmte aan de thermo-elektrische inrichtingen 2k afgeeft. Het bedrijfsfluidum k2 condenseert dan en keert terug 15 naar dat gedeelte van de warmtepijp 40, dat zich in de terugwinkamer 14 bevindt teneinde de warmte-overdrachtcyclus te herhalen.The heat pipes 40 are generally cylindrical, hollow and sealed at each end. Approximately 5-10% of the internal volume of the heat pipes 40 is occupied by an operating fluid 42 such as, for example, water. It has been found that this heat pipe construction transfers heat from the heat recovery chamber 14 to the cooling chamber 16 in a more effective manner than solid pipes or other known construction. When transferring heat from the heat recovery chamber 14 to the cooling chamber 16, the operating fluid 10 42 in that portion of the granulation pipe 40 located in the heat recovery chamber 14 is diluted. The evaporated operating fluid k2 then flows to that part of the heat pipe hO, which is located in the cooling chamber 16, where the fluid gives off its heat to the thermoelectric devices 2k. The operating fluid k2 then condenses and returns 15 to that portion of the heat pipe 40 located in the recovery chamber 14 to repeat the heat transfer cycle.
Aan de warmtepijpen 40. zijn in de koelkamer 16 ondersteunings-onderdelen 1)-4 bevestigd. Zij strekken zich vertikaal in de koelkamer 16 uit en zijn in de lengterichting van de warmt et erugwineenheid 12 in 20 goed thermisch contact met de warme zijde van de thermo-elektrische inrichting 2k opgesteld. De ondersteuningsonderdelen 44 bestaan uit een goede thermische geleider teneinde een doeltreffende warmte-overdracht vanuit de warmtepijpen naar de warme zijde van de thermo-elektrische inrichtingen 24, welke daarop zijn gemonteerd, mogelijk te maken.Support parts 1) -4 are attached to the heat pipes 40 in the cooling chamber. They extend vertically in the cooling chamber 16 and are arranged in the longitudinal direction of the heat recovery unit 12 in good thermal contact with the hot side of the thermoelectric device 2k. The support members 44 consist of a good thermal conductor to allow effective heat transfer from the heat pipes to the hot side of the thermoelectric devices 24 mounted thereon.
25 De koude zijde van de thermo-elektrische inrichtingen 24 is voorzien van plaatonderdelen 45, die daarmede in goed thermisch contact zijn verbonden. De plaatonderdelen 45 strekken zich vertikaal in de koelkamer 16 uit, zijn in de lengterichting van de warmteterugwiheenheid 12 opgesteld en verlopen in hoofdzaak evenwijdig aan de steunonderdelen 44.The cold side of the thermoelectric devices 24 is provided with plate parts 45, which are connected therewith in good thermal contact. The plate parts 45 extend vertically in the cooling chamber 16, are arranged in the longitudinal direction of the heat recovery unit 12 and run substantially parallel to the support parts 44.
30 Naastgelegen plaatonderdelen 45 voorzien in kanalen 47 cm het koelmedium door de koelkamer te richten teneinde de koude zijde van de thermo-elektrische inrichtingen 24 te koelen. Voorts vormen de steunonderdelen 44 en de plaatonderdelen 45 een huis voor de thermo-elektrische inrichting 24 teneinde deze ten opzichte van het koelmedium te isoleren.Adjacent plate members 45 provide channels 47 cm to direct the cooling medium through the cooling chamber to cool the cold side of the thermoelectric devices 24. Furthermore, the support members 44 and the plate members 45 form a housing for the thermoelectric device 24 to insulate it from the cooling medium.
35 Tijdens de werking van het thermo-elektrische stelsel 10 worden warme verliesuitlaatgassen verkregen bij de werking van motoren met inwendige verbranding, via leidingen 46 en 48 van de leidingsorganen 20 door 8301435 - 13 - » * * de wacmteterugwinkamer 1¾ gericht. Daarin wordt warmte door de warmte-opzamelvinnen 38 opgezameld en naar de warmt epijpen h-0 overgedragen. Het bedrijfsfluidum b2 wordt verdampt en draagt zijn warmte over naar de warme zijde van de thermo-elektrische inrichtingen 2b, welke op de steun-5 onderdelen bh in de koelkamer 16 zijn gemonteerd.During the operation of the thermoelectric system 10, hot loss exhaust gases are obtained in the operation of internal combustion engines, directed through pipes 46 and 48 of the pipe members 20 through the heat recovery chamber 1¾. In it, heat is collected by the heat collecting fins 38 and transferred to the heat pipes h-0. The operating fluid b2 is evaporated and transfers its heat to the hot side of the thermoelectric devices 2b mounted on the support members bh in the cooling chamber 16.
De koude zijde van elke thermo-elektrische inrichting 2b wordt gekoeld door een koelmedium teneinde over elke inrichting een temperatuurverschil te onderhouden. Bij deze uitvoeringsvorm bestaat het koelmedium uit water. Het water wordt via de kanalen bj van de koelkamer 10 16 door leidingen 50 en 52 van de leidingsorganen 22 gericht. De kanalen bT zijn blootgesteld aan de koude zijde van elke inrichting 2b. Dientengevolge maakt het water contact met de koude zijde van de inrichtingen 2b en koelt deze zijde.The cold side of each thermoelectric device 2b is cooled by a cooling medium to maintain a temperature difference across each device. In this embodiment, the cooling medium consists of water. The water is directed through the channels bj of the cooling chamber 16 through pipes 50 and 52 of the pipe members 22. The channels bT are exposed on the cold side of each device 2b. As a result, the water contacts and cools the cold side of the devices 2b.
Het gebruik van verlieswarmte voor het tot stand brengen van een tempe-15 ratuurverschil over de thermo-elektrische inrichtingen 2b vereist een andere benadering in constructie dan -vroeger is toegepast voor het verkrijgen van een goedkope inrichting, waarbij het elektrische uitgangsvermogen maximaal is. Waar de warmtebron vrij of relatief goedkoop is, dient de ontwerpfilosofie die te zijn, waarbij het elektrische uitgangs-20 vermogen maximaal wordt gemaakt bij een minimale hoeveelheid thermo-elektrisch materiaal, dat gebruikt wordt om de stelselkosten tot een minimum terug te brengen.The use of heat loss to create a temperature difference across the thermoelectric devices 2b requires a different construction approach than previously used to obtain an inexpensive device with the electrical output power being maximum. Where the heat source is free or relatively inexpensive, the design philosophy should be that maximizing the electrical output power at a minimum amount of thermoelectric material used to minimize system costs.
Zoals in fig. 10 op een elektrisch analoge wijze is aangegeven, dient om het uitgangsvermogen over de weerstand (R^) in een serieketen, 25 welke een voedingsbron (V), een weerstand (R^) en een weerstand (R2) omvat, maximaal te maken, de weerstand van R^ gelijk te zijn aan de weerstand van R.j. Op een soortgelijke wijze toont fig. 11 het thermische schema van een thexmo-elektrisch stelsel. Voor een bepaald temperatuurverschil ( L ) zal het maximale, elektrische uitgangsvermogen optreden 30 voor een bepaalde hoeveelheid van thermo-elektrisch materiaal wanneer de thermische weerstand van de thermo-elektrische inrichting (R^,) gelijk is aan de thermische weerstand van de warmte-uitwisselinrichting (R^).As shown in an electrical analog manner in FIG. 10, the output power across the resistor (R ^) in a series circuit comprising a power source (V), a resistor (R ^) and a resistor (R2) serves to make the resistance of R ^ equal to the resistance of Rj Similarly, Figure 11 shows the thermal scheme of a thexmoelectric system. For a given temperature difference (L), the maximum electrical output power will occur for a given amount of thermoelectric material when the thermal resistance of the thermoelectric device (R ^) equals the thermal resistance of the heat exchanger (R ^).
De thermische weerstand wordt uitgedrukt door: S.J_ R KA.The thermal resistance is expressed by: S.J_ R KA.
35 waarbij R de thermische weerstand is £, de dikte van het materiaal is A het oppervlak van het materiaal is, 8301435 » - 1¼ - K de thermische geleiding van het materiaal is.35 where R is the thermal resistance £, the thickness of the material is A is the surface of the material, 8301435 - 1¼ - K is the thermal conductivity of the material.
Om derhalve het elektrische uitgangssignaal maximaal te maken, zoals- hoven is beschreven, moet- worden voldaan aan het volgende : 5 R^ kan worden berekend of gemeten. Aangezien kan worden gemeten, kunnen verschillende waarden voor λ TE en A^” worden gekozen.Therefore, in order to maximize the electrical output signal as described above, the following must be complied with: 5 R can be calculated or measured. Since it is possible to measure, different values for λ TE and A ^ ”can be chosen.
Bij voorkeur dient de waarde voor R^. zo klein mogelijk te zijn om de warmte-overdracht maximaal te maken. Aangezien R^. klein is en gelijk dient te zijn aan R^ voor een maximaal elektrische uitgangs-10 energie, zoals boven is besproken, dient ^ ^ klein te zijn en A^ '· groot te zijn.Preferably the value for R ^. be as small as possible to maximize heat transfer. Since R ^. is small and should be equal to R ^ for a maximum electrical output energy, as discussed above, should be small and A ^ large.
In de fig. 5 en 6 vindt men een andere uitvoeringsvorm van een thermo-elektrisch stelsel 5^ volgens de uitvinding. Het thermo-elek-trische stelsel 5^ omvat een warmteterugwineenheid 56, voorzien van een 15 warmt et erugwinkamer 58· Aan de warmteterugwineenheid 56 zijn leidingen 60 en 62 bevestigd om de stroom van het fluïdum, -verhit door verlieswarmte, door de warmteterugwinkamer 58 te richten.Figures 5 and 6 show another embodiment of a thermoelectric system 51 according to the invention. The thermoelectric system 5 comprises a heat recovery unit 56, provided with a heat recovery chamber 58. Pipes 60 and 62 are attached to the heat recovery unit 56 to transfer the flow of the fluid, heated by heat loss, through the heat recovery chamber 58 to target.
Evenals bij de voorafgaande uitvoeringsvorm omvat de warmteterugwinkamer 58 warmte-opzamelvinnen 6k, die loodrecht op de warmtepijpen 66 20 zijn verbonden. De warmte, die-door de vinnen 6k wordt teruggewonnen, wordt overgedragen naar de warmtepijpen 66, welke de warmte op hun beurt overdragen naar een gebied buiten de warmteterugwinkamer 58. Daar zijn • thermo-elektrische inrichtingen 68 van het bovenbeschreven type gekoppeld met steunonderdelen J0. De inrichtingen 68 worden aan een zijde 25 daarvan verhit door de warmte, die via de warmtepijpen 66 en de steun-onderdelen T0 wordt geleid.As in the previous embodiment, the heat recovery chamber 58 includes heat storage fins 6k connected perpendicular to the heat pipes 66. The heat recovered by the fins 6k is transferred to the heat pipes 66, which in turn transfer the heat to an area outside the heat recovery chamber 58. There, thermoelectric devices 68 of the type described above are coupled to support members J0 . The devices 68 are heated on one side thereof by the heat conducted through the heat pipes 66 and the support members T0.
Koelere omgevingslucht wordt gebruikt om de andere zijde van de thermo-elektrische inrichting 68 te koelen. Ter ondersteuning van het gebruik van omgevingslucht voor het koelen van de thermo-elektrische 30 inrichtingen, zijn horizontaal opgestelde en vertikaal op een afstand van elkaar gelegen koelvinnen J2 loodrecht op de plaatonderdelen 7^ bevestigd, welke in goed thermisch contact staan met de thermo-elektrische inrichtingen 68.Cooler ambient air is used to cool the other side of the thermoelectric device 68. To support the use of ambient air for cooling the thermoelectric devices, horizontally disposed and vertically spaced cooling fins J2 are mounted perpendicular to the plate members 7 ^ which are in good thermal contact with the thermoelectric establishments 68.
De werking van deze uitvoeringsvorm loopt parallel aan die van 35 de vorige uitvoeringsvorm, behalve, dat de omgevingslucht wordt gebruikt can. de koude zijde van de thermo-elektrische inrichtingen te koelen. De 8301435The operation of this embodiment parallels that of the previous embodiment, except that the ambient air is used. to cool the cold side of the thermoelectric devices. The 8301435
• * V• * V
- 15 - ontwerp- en materiaaloverwegingen, welke "boven zijn besproken, zijn voor * de beide uitvoeringsvormen dezelfde, behalve, dat bij deze alternatieve uitvoeringsvorm een hogere bedrijf stemperatuur nodig is aangezien de koud** zijde van de inrichtingen zich op een hogere temperatuur zal be-5 vinden.Design and material considerations discussed above are the same for both embodiments, except that this alternative embodiment requires a higher operating temperature since the cold side of the devices will be at a higher temperature. be-5.
83014358301435
Claims (31)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US37268982A | 1982-04-28 | 1982-04-28 | |
| US37268982 | 1982-04-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8301435A true NL8301435A (en) | 1983-11-16 |
Family
ID=23469227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8301435A NL8301435A (en) | 1982-04-28 | 1983-04-22 | THERMO-ELECTRICAL SYSTEM. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58197890A (en) |
| AU (1) | AU1369083A (en) |
| BE (1) | BE896530A (en) |
| DE (1) | DE3314159A1 (en) |
| FR (1) | FR2526229A1 (en) |
| GB (1) | GB2119169A (en) |
| IL (1) | IL68387A0 (en) |
| IT (1) | IT1161818B (en) |
| NL (1) | NL8301435A (en) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2140206A (en) * | 1983-05-20 | 1984-11-21 | British Petroleum Co Plc | Thermoelectric power generator associated with oil pipelines |
| US4650919A (en) * | 1984-08-01 | 1987-03-17 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Thermoelectric generator and method for the fabrication thereof |
| DE3624844A1 (en) * | 1986-07-23 | 1988-01-28 | Josef Schucker | TEMPERATURE DEVICE FOR LIQUID ADHESIVES |
| JPH11121816A (en) * | 1997-10-21 | 1999-04-30 | Morikkusu Kk | Thermoelectric module unit |
| JP3255629B2 (en) | 1999-11-26 | 2002-02-12 | モリックス株式会社 | Thermoelectric element |
| DE102008005334A1 (en) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Christian Vitek | Thermoelectric generator for exhaust gas stream, is attached at waste gas flue, and thermoelectric transducer element is arranged, which converts thermal energy into electricity |
| DE102008054946A1 (en) | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Endress + Hauser Wetzer Gmbh + Co. Kg | Protective housing device for receiving e.g. field device, of process automation unit, has thermal blocking filter provided with thermally absorbent and/or thermally insulating functional material |
| RU2012137692A (en) * | 2010-03-10 | 2014-04-20 | БиЭйчПи БИЛЛИТОН ЭЛЮМИНИУМ ТЕКНОЛОДЖИС ЛИМИТЕД | HEAT REGENERATION SYSTEM FOR PYROMETALLURGICAL VESSEL WITH APPLICATION OF THERMOELECTRIC / THERMOMAGNETIC DEVICES |
| WO2014156178A1 (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Thermoelectric power generation device and thermoelectric power generation method |
| FR3023582B1 (en) * | 2014-07-11 | 2020-04-03 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | SYSTEM FOR RECOVERING THE ENERGY FROM THE HEAT OF HOT GAS (S) AND / OR SMOKE (S), APPLICATION TO THE RECOVERY OF ENERGY FROM CLOUDY FUMES, IN PARTICULAR FROM THERMAL ENGINES. |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1165740A (en) * | 1957-01-30 | 1958-10-28 | Csf | Thermopile direct current generator using the power of the exhaust gases of a heat engine |
| NL260487A (en) * | 1960-05-17 | |||
| FR1410356A (en) * | 1964-07-29 | 1965-09-10 | Hispano Suiza Sa | Improvements made to thermo-electric generators, in particular to those for the production of electric current |
| BE672782A (en) * | 1964-12-03 | 1900-01-01 | ||
| US3834171A (en) * | 1973-03-14 | 1974-09-10 | Bahco Ventilation Ab | Arrangement in heat exchangers |
| US4011104A (en) * | 1973-10-05 | 1977-03-08 | Hughes Aircraft Company | Thermoelectric system |
| US4125122A (en) * | 1975-08-11 | 1978-11-14 | Stachurski John Z O | Direct energy conversion device |
| US4095998A (en) * | 1976-09-30 | 1978-06-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Thermoelectric voltage generator |
-
1983
- 1983-04-14 IL IL68387A patent/IL68387A0/en unknown
- 1983-04-19 DE DE19833314159 patent/DE3314159A1/en not_active Withdrawn
- 1983-04-20 AU AU13690/83A patent/AU1369083A/en not_active Abandoned
- 1983-04-21 BE BE0/210605A patent/BE896530A/en not_active IP Right Cessation
- 1983-04-21 IT IT2072783A patent/IT1161818B/en active
- 1983-04-21 FR FR8306539A patent/FR2526229A1/en active Pending
- 1983-04-22 NL NL8301435A patent/NL8301435A/en not_active Application Discontinuation
- 1983-04-25 GB GB08311177A patent/GB2119169A/en not_active Withdrawn
- 1983-04-28 JP JP58076083A patent/JPS58197890A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1161818B (en) | 1987-03-18 |
| IT8320727A0 (en) | 1983-04-21 |
| GB2119169A (en) | 1983-11-09 |
| JPS58197890A (en) | 1983-11-17 |
| FR2526229A1 (en) | 1983-11-04 |
| GB8311177D0 (en) | 1983-06-02 |
| BE896530A (en) | 1983-08-16 |
| AU1369083A (en) | 1983-11-03 |
| DE3314159A1 (en) | 1983-11-03 |
| IL68387A0 (en) | 1983-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL8301436A (en) | THERMO-ELECTRICAL SYSTEM. | |
| US6620994B2 (en) | Thermoelectric generators | |
| Barma et al. | Estimation of thermoelectric power generation by recovering waste heat from Biomass fired thermal oil heater | |
| US5228923A (en) | Cylindrical thermoelectric cells | |
| Date et al. | Progress of thermoelectric power generation systems: Prospect for small to medium scale power generation | |
| US3779814A (en) | Thermoelectric devices utilizing electrically conducting organic salts | |
| US4497973A (en) | Thermoelectric device exhibiting decreased stress | |
| JP2013531458A (en) | Thermoelectric generator including phase change material | |
| EP2375190A1 (en) | Thermo-electric structures for cooling, heating, and electric current generation | |
| JP2008528912A (en) | Counterflow thermoelectric configuration using heat transfer fluid in a closed cycle | |
| NL8301435A (en) | THERMO-ELECTRICAL SYSTEM. | |
| WO2010004550A2 (en) | Split thermo-electric structure and devices and systems that utilize said structure | |
| EP3020077B1 (en) | Thermoelectric generator | |
| US20120305044A1 (en) | Thermal transfer and power generation systems, devices and methods of making the same | |
| EP0122121A2 (en) | Improved substrateless thermoelectric device and method of making same | |
| CN105471366B (en) | A kind of solar heat electrical coupling system containing phase-change material | |
| NL8301434A (en) | METHOD FOR MANUFACTURING A THERMO-ELECTRICAL DEVICE AND DEVICE FOR MANUFACTURING THESE | |
| JP4328803B2 (en) | Electricity cogeneration using the Seebeck effect inside a fuel cell | |
| AU2018220031A1 (en) | Thermoelectric device | |
| US20050126618A1 (en) | Device for producing electric energy | |
| US20110186101A1 (en) | Thermoelectric conversion using metal-ion solutions | |
| GB2384113A (en) | Hybrid photovoltaic module | |
| CA2910958A1 (en) | Thermoelectric device | |
| JP2003219671A (en) | Thermoelectric power generation system | |
| US10062825B2 (en) | Thermo-electric generator module |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |