Claims (4)
Целью изобретени вл етс упрощение конструкции и повышение надежности термоэлемента. Поставленна цель достигаетс тем, что ветви одноименного типа проводимости термопар всех каскадов присоединены друг к другу боковыми поверхност ми через высокотеплопроводную электроизол ционную .прослойку в пор дке уменьшени их длины от низкотемпературного к высокотемпературному каскаду и образуют сборные многослойные блоки переменной высоты р- и tt -типов . Дл улучшени теплового контакта между каскадами каждый высокотемпературный каскг1д выполнен кз термопар, расположенных симметричнопо отношению к термопаре низкотемпера турного каскЕща. Дл упрощени конструкции сборные многослойные блоки р- и tt -типов проводимости выполнены в виде трапеции так, что противоположные торцы всех ветвей в каждом из, блоков лежа в плоскост х, образующи между CO60Q пр мой угол; с целью упр щени конструкции блоки р- и о -типо проводимости выполнены многослойными на части своей длины,- обращенной к г р чему спаю. На фиг.1 изображен трехкаскадный термоэлемент, в котором ветви одноименного типа проводимости термопар 1, 2 и 3 имеют форму параллелепипедов различной высоты, склеены между собой по боковым поверхност м неэлект ропроводным., клеем и образуют блоки о- и (1 проводимости 4 и 5. К одним из торцов блоков присоединены электропровод щие пластины 6 и 7, вы полн ющие роль токоподводов, а проти воположные торцы, блоков р- и tt -ТИПОВ соединены провод щими пластинами 8 дл образовани электрического конта та между -ветв ми соответственной дли ны. Возможна также конструкци каскад ного термоэлемента, в которой не три а множество ветвей термопар образуют многослойные блоки-одноименного типа проводимости. На фиг.2 показан двухкаскадный те моэлемент , в котором высокотемпературный каскад состоит из. двух термопар 9 и 10 Одинаковой высоты, распол женных по обе стороны термопары низкотемпературного каскада 11. Ветви одноименного типа проводимости всех термопар склеены по боковым поверхно т м и образуют трёхслойные блоки 12 и 13 р- им-тилов. Возможна также конструкци термоэлемента , в которой не две, а множес во термопар высокотемпературных каскадов посто нно уменьшающейс высоты симметрично расположены относительно низкотемпературного каскада, причем ветви одинакового типа проводимости всех термопар склеены боковыми поверх ност ми через электроизол ционные прослойки в многослойные блоки дл образовани теплового контакта. На фиг.З показан каскадный термоэлемент с параллельным питанием каскадов , в KOTOi OM многослойные .блоки 14 и 15 р- и (1-типов проводимости выполнены в виде трапеций так, что противоположные торцы всех ветвей бло ка лежат в плоскост х, образующих меж ду собой пр мой угол, а длина ветвей в каждом блоке уменьшаетс в направлении от низкотемпературного к высоко температурному каскаду. К одним торца блоков Р-- и rt - типов проводимости при соединены, например припа ны, токоподвод щие пластины, а противоположные торцы 6j.oKOB непосредственно соединены , например спа ны, между собой дл образовани электрического контак та между ветв ми соответственной длин Дл осуществлени теплового контакта каскадного термоэлемента с охлаждаемым объектом к холодным концам ветвей низкотемпературного каскада присоединена например припа на, коммутирующа пластина 16. Дп изготовлени многослойных блоков р-,и И -типа отдельные слои формируют в виде тонких пластин, имеющих длину, значительно превышающую длину многослойного блока , склеивают эти пластины по боковым поверхност м через неэлектропроводные прокладки и разрезают полученный таким образом длинный многослойный стержень под косыми углами к боковой поверхности спаев так, что плоскости соседних резов образуют между собой пр мой угол. Таким образом, отпадает необходимость в индивидуальном изготовлении отдельных ветвей каскадного термоэлемента , а также в индивидуальном залуживании каждого из спаев ветви. На фиг.4 показан каскадный термоэлемент , в котором блоки р- и И,- типов проводимости 17 и 18, выполненные в виде трапеций, имеют многослойную конструкцию лишь на части своей длины, обращенной к гор чему спаю. В устройствах, показанных на фиг.З и 4, торцы всех ветвей лежат в одной плоскости и могут быть одновременно залужены и спа ны независимо от их количества подобно спа м однокаскадного термоэлемента. Таким образом, сборка предлагаемого каскадного термоэлемента не усложнитс по сравнению со сборкой однокаскадного термоэлемента. Конструктивные особенности каскадного термоэлемента обеспечивают повышение .прочности и надежности благодар армирующему действию клеевых ripoслоек между ветв ми, одноименного типа проводимости термопар отдельных каскадов , упрощение конструкции и, как следствие этого, снижение стоимости термоэлемента . Предложенный термоэлемент с любым числом каскадов не .намного сложнее Ьбычного однокаскадного термоэлемента в силу того, .что принцип каскадирЬвани заложен в самой конструкции двух его многослойных блоков. Формула изобретени 1. Каскадный охлаждающий термоэле-мент , содержащий соединенные в электрическую цепь термопары отдельных каскадов , состо щие из ветвей р- и н-типов , .имеющих различную длину по каскаам , отличающийс тем, что., с целью упрощени конструкции и повыени надежности, ветви одноименного типа проводимости термопар всех каскаов присоединены друг к другу боковыи поверхност ми через высокотеплопроводную электроизол ционную прослойку в пор дке уменьшени их лины от низкотемпературного к высокотемпературному каскаду и образуют сборные многослойные блоки переменной высоты р- и М-типов.The aim of the invention is to simplify the design and increase the reliability of the thermoelement. The goal is achieved by the fact that the branches of the same type of conductivity of thermocouples of all cascades are attached to each other by side surfaces through a highly heat-conducting electrical insulating layer in the order of decreasing their length from low-temperature to high-temperature cascade and form precast multi-layer blocks of variable height p and tt -types . In order to improve the thermal contact between the cascades, each high-temperature cascade is made of short thermocouples located symmetrically with respect to the thermocouple of the low-temperature cascade. To simplify the design, precast multilayered blocks of the p and tt conductivity types are made in the form of a trapezium so that the opposite ends of all the branches in each of the blocks lying in planes form a right angle between the CO60Q; In order to simplify the construction, the p- and o-type conductivity blocks are made multi-layered on a part of their length, which is facing the junction. Fig. 1 shows a three-stage thermoelement in which the branches of the same type of conductivity of thermocouples 1, 2 and 3 have the shape of parallelepipeds of various heights, are glued together on the side surfaces with non-conductive glue, and form blocks of o- and (1 conductivity 4 and 5 Electrically conducting plates 6 and 7 are attached to one of the ends of the blocks, playing the role of current leads, and the opposite ends of the p- and tt-TYPOV blocks are connected by conductive plates 8 to form an electric contact between the lines of the respective length. Possible t Also, the construction of a cascade thermoelement in which not three but many branches of thermocouples form multilayer blocks of the same type of conductivity. Figure 2 shows a two-stage thermoelement in which the high-temperature cascade consists of two thermocouples 9 and 10 of the same height, located along both sides of the thermocouple low-temperature cascade 11. The branches of the same type of conductivity of all thermocouples are glued along the lateral surface and form three-layer blocks 12 and 13 p-im-types. It is also possible to construct a thermoelement in which not two, but many thermocouples of high-temperature cascades of constantly decreasing height are symmetrically located relative to the low-temperature cascade, with branches of the same type of conductivity of all thermocouples glued by side surfaces through electrically insulating interlayers into multi-layered blocks to form thermal fuses. Fig. 3 shows a cascade thermoelement with parallel powering of cascades; in KOTOi OM, multilayer blocks 14 and 15 p and (1-type conduction are made in the form of trapezium so that the opposite ends of all branches of the block lie in the planes forming between a straight angle, and the length of the branches in each block decreases in the direction from the low-temperature to the high-temperature cascade. To one end of the blocks Р-- and rt - conduction types that are connected, for example, solder plates, and the opposite ends of 6j.oKOB directly connected, n an example of a spacing between each other to form electrical contact between the branches of the respective lengths. For making thermal contact of the cascade thermoelement with the object to be cooled to the cold ends of the branches of the low-temperature cascade, for example, a unit, a switching plate 16, is made. of the type, the individual layers are formed in the form of thin plates having a length much greater than the length of the multilayer block; these plates are glued along the side surfaces through non-conductive The spacers and cut the thus obtained long multi-layered rod at oblique angles to the side surface of the junctions so that the planes of the adjacent cuts form a right angle between them. Thus, there is no need for the individual production of individual branches of the cascade thermoelement, as well as the individual tinning of each of the junctions of the branch. Fig. 4 shows a cascade thermoelement in which the p-and-i blocks, -conductivity types 17 and 18, made in the form of trapeziums, have a multi-layer construction only on the part of its length that faces the hot junction. In the devices shown in Figs. 3 and 4, the ends of all the branches lie in the same plane and can be simultaneously tinned and spans, regardless of their number, like spads of a single-stage thermoelement. Thus, the assembly of the proposed cascade thermoelement is not complicated compared to the assembly of a single-stage thermoelement. The design features of a cascade thermoelement provide increased strength and reliability due to the reinforcing effect of adhesive ripo layers between branches, the same type of conductivity of thermocouples of individual cascades, simplified design and, as a result, reduced cost of the thermoelement. The proposed thermoelement with any number of cascades is not much more complicated than a conventional single-stage thermoelement due to the fact that the principle of cascading is incorporated in the design itself of its two multilayer blocks. Claim 1. Cascade cooling thermoelement containing thermocouples of separate cascades connected in an electrical circuit, consisting of p-type and n-type branches, having different lengths of cascades, characterized in that., In order to simplify the design and increase reliability , branches of the same type of conductivity of thermocouples of all cascades are connected to each other by side surfaces through a high-conductive electrical insulating layer in the order of decreasing their length from low-temperature to high-temperature cascade and about azuyut prefabricated multilayered blocks of variable height and M p-type.
2.Термоэлемент по п.1, о т л и чающийс тем, что, с целью улучшени теплового контакта между каскадами, каждый высокотемпературный каскад выполнен из термопар, расположенных симметрично по отношению2. The thermocouple according to claim 1, about the t of l and the fact that, in order to improve thermal contact between the cascades, each high-temperature cascade is made of thermocouples arranged symmetrically with respect to
к термопаре низкотемпературного каскада .to thermocouple low-temperature cascade.
3.Термоэлемент поп.1, отличающи и с тем, что сборные многослойные блоки р- и и -типов проводимосги выполнены в виде трапеции так, что противоположные торцы всех ветвей в каждом из блоков лежат в плоскост х образующих между собой пр мой угол.3. Thermal Element Pop. 1, which is also distinguished by the fact that the prefabricated multilayer p-and-type blocks of the conduit are made in the form of a trapezium so that the opposite ends of all the branches in each of the blocks lie in the planes forming a right angle between them.
4. Термоэлемент поп.З, отличающийс тем, что блоки р- и П г-типов проводимости выполнены .многослойными на части своей длины, обращенной к гор чему спаю.4. Thermocouple of pop. 3, characterized in that the blocks of p-type and p-type conductivity are made multi-layered over a part of its length that faces hot junction.
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account in the examination:
1.Иоффе А,Ф. и др. Холодильна техника , 1956, 3, с. 9.1.Ioffe A, F. and others. Refrigeration technology, 1956, 3, p. 9.
2.Авторское свидетельство СССР W 123215, кл. Н 01 L. 35/02,16.01.59.2. Author's certificate of the USSR W 123215, cl. H 01 L. 35 / 02.16.01.59.
3.Патент Японии 4000,кл. 100Д1, 27.04.70.3. Japan patent 4000, cl. 100D1, 04.27.70.