WO2018002387A1 - Dispositivo auxiliar para generador electrico y sistema - Google Patents

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WO2018002387A1
WO2018002387A1 PCT/ES2016/070490 ES2016070490W WO2018002387A1 WO 2018002387 A1 WO2018002387 A1 WO 2018002387A1 ES 2016070490 W ES2016070490 W ES 2016070490W WO 2018002387 A1 WO2018002387 A1 WO 2018002387A1
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WO
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container
plate
generator
mouth
auxiliary device
Prior art date
Application number
PCT/ES2016/070490
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English (en)
French (fr)
Inventor
Pascual Diaz FRANCISCO JAVIER
Original Assignee
Powerspot, S.L.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Powerspot, S.L. filed Critical Powerspot, S.L.
Priority to PCT/ES2016/070490 priority Critical patent/WO2018002387A1/es
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J27/00—Cooking-vessels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J37/00—Baking; Roasting; Grilling; Frying
    • A47J37/06—Roasters; Grills; Sandwich grills
    • A47J37/07—Roasting devices for outdoor use; Barbecues
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B1/00—Stoves or ranges
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an auxiliary device for an electric generator and a system, the generator being of the portable type comprising a heated plate and cooling means between which at least one thermoelectric plate is arranged where it is collected the electric current generated between the heating plate and the cooling means when the plate is at a temperature higher than that of the cooling means, thus establishing a potential difference.
  • the auxiliary device allows the use of the electric generator with its heated plate in vertical arrangement.
  • the present invention is of special application in the sector of electric power generation from heat sources, and of special application in those places where electric power is non-existent because there is no power grid.
  • the international application number WO2012070772 describes several devices with the previous objective and in particular the device shown in Figure 1. Said device is placed on a horizontal heat source and in combination with the liquid, preferably water, introduced into the container of the device, said output voltage is obtained.
  • the previous device has some limitations in terms of its application such as:
  • the generating device is especially useful in locations where there is no electricity network, such as in villages in the third world, where it is cooked with a fire fueled by fossil fuels, so that if said fire is used to cooking there is no possibility to use the device at the same time.
  • the generating device Sometimes it is necessary for the generating device to maintain its dimensions and weight as small as possible, to facilitate its transport as well as to reduce its price, so that the water capacity and therefore its autonomy (the container must be refilled) It is limited for continued use over time.
  • the heat source is in a vertical plane and it is not possible to place the generating device horizontally so that its use is disabled.
  • the auxiliary device for electric generators has been developed as well as the system object of the present invention.
  • the present invention relates to an auxiliary device, for application to an electric generator, according to claim 1.
  • Said electric generator is of the type comprising a plate heated by an external heat source that transmits heat to cooling means housed in a container of the generating device, and at least one thermoelectric plate disposed between the heating plate and the cooling means where an electromotive force is produced that generates an electric current when the plate is at a temperature higher than that of the cooling means.
  • the generated electric current is conducted to the outside of the generator through a wiring that is a continuation of the wiring comprising the thermoelectric plate and at whose free end a output terminal of the electric potential generated in said thermoelectric plate.
  • the cooling means may be different, preferably a liquid such as water housed in the generator vessel whose base is a top plate located on the plate or thermoelectric plates.
  • the generator For its operation and generation of electrical energy, the generator is placed in contact with an external heat source that affects the heating plate that, in combination with the cooling means, causes, due to the temperature difference, that the thermoelectric plate or plates produce an electromotive force that generates electric current.
  • the liquid cooling means preferably water
  • the container maintain a minimum level of liquid to enable the temperature difference and prevent the thermoelectric plate or plates from burning. Therefore, taking into account that the liquid evaporates due to its heating, it is necessary to maintain the minimum level of liquid, to provide the generator with liquid feeding means, which can be automatic or manual.
  • thermoelectric plate or plates crosses the upper plate, passing through the container destined to contain the liquid.
  • the wiring is properly insulated and the connections are tight to avoid contact with the cooling means that are preferably water.
  • At the end of said wiring there is an output terminal of the electrical potential generated in the thermoelectric plate or plates.
  • Said terminal can be lighter type, or voltage reducer for USB or any other known terminal.
  • the auxiliary device comprises a hollow bent tubular body with a first mouth at a first free end and a second mouth at a second end, said second mouth having connection means for coupling to the electric generator.
  • Each of said mouths preferably has a circular area, so that the central axis perpendicular to the first mouth and the central axis perpendicular to the second mouth form an angle between 45 ° and 135 °.
  • the diameter of the first mouth and the diameter of the second mouth can be the same or different.
  • the openings will preferably be circular, and mainly the second one that is coupled to the electric generator, which is preferably also circular, although they could have another shape, mainly the first open-end mouth, for example, rectangular.
  • the openings have the same diameter, the same as the tube that forms the device and is bent 90 °, forming an elbow, but it is also possible that the diameter of the first opening is larger, so that the diameter is not kept constant throughout the device, and it can be formed by a part with a constant diameter and a part with a variable diameter determining a conical end, in particular the first end of the device or free end, by which it is introduced the liquid
  • the second end must have a dimension similar to that of the generator vessel to allow a tight coupling between both elements, and preferably threaded connection means will be employed, although obviously other connection means such as an insulating adhesive, silicone, cannot be discarded. High temperature resistant and waterproof, or additional screws to secure the connection, or a combination of the above.
  • a second object of the invention is an electrical generation system according to claim 6, and which is formed by an auxiliary device as described above coupled to an electric generator through the second mouth of the auxiliary device connected to the container of the electric generator .
  • the second mouth and the container have diameters that allow their coupling that must be tight to prevent the leakage of the cooling liquid.
  • An example of the coupling means are threading means arranged at the end of the container and at the second mouth of the auxiliary device, as well as others, as mentioned above.
  • Said heat source is preferably a container, or jiko, which usually comprises two parts, an upper part in which the fuel, coal or firewood is collected, and a lower part to collect the ashes, both parts being connected by a perforated plate that It allows the ashes to fall from the top to the bottom.
  • the upper part comprises on its periphery means to support a container such as a pot, so that it allows cooking.
  • other sources of heat that require the use of the generator in an upright position may be wood and / or coal stoves.
  • said container or jiko, adapted to receive a generating device like the one mentioned, said container comprising, as described, the source of heat, and projections in its upper perimeter for the support of a pot or similar item for cooking.
  • the container comprises an orifice, through or not, in one of its side walls for introduction into it. of the heated base plate, so that it is as close as possible, or even in contact, to the heat source.
  • the generator with the auxiliary device already attached, is connected to said container or jiko by means of suitable fastening means.
  • Said fastening means when the hole is through, are preferably formed by at least three screws that are housed in two threaded holes arranged in the base plate, so that two screws are located outside the container, one of the screws is inside the container , thus preventing the assembly formed by the generator and the auxiliary device from the container.
  • suitable fastening means could be, when the hole is not through and thus determines a housing in the wall of the container or jiko to house at least the base of the generating device, screws that cross the wall of the container or jiko from inside the container same to thread on the base of the generating device.
  • the heat source was a wood or coal stove
  • different fastening means can be used, such as those described for the container or jiko, or clamps, or means that allow the generator device to be hung from the top of the stove, etc.
  • these electric generators are of special use in places where there is no electricity supply or this is of low reliability, mainly remote locations in underdeveloped or developing countries, and in which a device such as those of the present invention will allow Obtaining sufficient electrical energy for lighting functions, charging of small electrical devices (mobile phones, batteries, Pad, ⁇ Pod, etc.) or even for water heating for heating purposes.
  • Figure 1 shows a sectional view of an embodiment of a liquid-cooled generator as a cooling medium.
  • Figure 2 shows a perspective view of the generator of Figure 1.
  • Figure 3 shows an exploded perspective view of the auxiliary device object of the invention and a generator.
  • Figure 4 shows an exploded view from another perspective of the auxiliary device object of the invention and a generator.
  • Figure 5 shows a perspective view of an embodiment of a container or jiko according to the invention.
  • Figure 6 shows a top perspective view of a part of the container or jiko in which a through hole is observed.
  • Figure 7 shows a top perspective view of a part of the container or jiko of Figure 6 with the auxiliary device and the generator coupled thereto.
  • Figure 8 shows a view of the system object of the invention with an auxiliary device, container or jiko and generating device, in which the fuel is seen.
  • Figure 9 shows a section of a part of the system of Figure 8 in which the auxiliary device and the generator are located in the hole in the wall of the container or jiko, going through it.
  • Figure 10 shows a section of a part of the system in which an alternative container or jiko is used, comprising a housing in its wall to receive the generator connected to the auxiliary device.
  • a possible electric generator 100 is shown in Figures 1 and 2 (others could also be used), known in the state of the art, comprising a circular heated plate 7 on which a thermoelectric plate 15 is arranged, preferably attached to the upper surface of the heated plate 7 by means of an adhesive to facilitate its assembly, and preferably the air acting as an insulating means 8 between the at least one thermoelectric plate 15 and the perimeter wall 10 of the heated plate 7.
  • the insulating means 8 can also be a ceramic plate or a suitable gas.
  • the upper plate 21 representing the lower base of the container 22 is placed in which the cooling means 26 of the generator 100, preferably water, are introduced.
  • the container 22 is attached to the heated plate 7 by means of screws 55 that pass through the heated plate 7 to the upper plate 21 which is the lower base of the container 22.
  • Said container 22 may comprise at its upper base, opposite the upper plate 21 or lower base of the container 22, a handle 41 which allows the generator 100 to be transported. Likewise, it comprises a lid 40 which is arranged on said upper base of the container 22.
  • thermoelectric plate or plates 15 are, after assembly of the device, in direct contact with the upper surface of the heated plate 7 and with the lower surface of the upper plate 21, pressed between them, said plate contact surfaces being Heated 7 and top plate 21 mirror polished.
  • thermoelectric plate 15 runs between the heated plate 7 and the upper plate 21.
  • Said upper plate 21 has a threaded hole 46 that connects with a flexible insulating conduit or sheath 43 and tight that is screwed to the threaded hole 46 of the upper plate 21.
  • the coupling between the conduit 43 and the threaded hole 46 of the plate is sealed.
  • the wiring of the thermoelectric plate 15 leaves inside the generator 100 through the inside of conduit 43 connecting to an output terminal 29 of a 12V cigarette lighter type or voltage reducer for USB.
  • said cover 43 is waterproof and flame retardant and comprises gaskets at the ends.
  • the generator 100 has all its components preferably made of aluminum, said parts being anodized in order to protect the material from oxidation.
  • the thickness of the upper plate 21, which is the cold plate of the device has a thickness preferably between 7 and 10 mm and the heated plate 7 a thickness between 8 and 12 mm. These thicknesses, together with the material, allow the insulating means 8 used to be air instead of other elements, since a plate of this thickness allows a better and greater heat dissipation avoiding that the temperature of the thermoelectric plate 15 exceeds 400 ° C, temperature limit of use.
  • Figures 3 and 4 show an exploded view of the system object of the present invention formed by an auxiliary device 30 and a generator 100.
  • the auxiliary device 30 which allows the arrangement of the heated plate 7 of the generator 100 in an upright position comprises a hollow bent tubular body 30 with a first mouth 31 at a first free end and a second mouth 32 at a second end, said second mouth having connecting means 33 for coupling to the electric generator 100.
  • the electric generator 100 comprises a heated base plate 7, a container 22 for housing cooling means 26, and at least one thermoelectric plate 15 arranged between the heated plate 7 and the cooling means 26 where an electromotive force is produced that generates an electric current when the heated plate 7, in contact with an external heat source, is at a temperature higher than that of l The cooling means 26.
  • the tubular body 30 has the same diameter at the first mouth 31, whereby the coolant 26 of the generator 100 will be poured, followed by a cylindrical body 34, than the second mouth 32 coinciding with the diameter of the end free of the container 22 of the generator 100.
  • the coupling or connection between said second mouth 32 and the container 22 of the generator 100 can be made by different means 33, the use being preferred of a silicone resistant to high temperatures and also waterproof. A threaded connection between both elements 30, 100 could also be used.
  • the different devices that require the electric power generated such as light sources B or mobile devices M, can be connected.
  • Figures 5 and 6 show a container or jiko in which the previous system for obtaining electrical energy is coupled and acting as a source of heat.
  • Said heat source is preferably a container 60, or jiko, preferably metallic, comprising two parts, an upper part 61 in which the fuel C, coal or firewood is collected, and a lower part 62 to collect the ashes generated when the fuel C.
  • Said lower part 62 comprises a door 65 that prevents the ashes from coming out when closed and allows their removal when opened.
  • a perforated plate 64 is arranged between both parts.
  • the upper part 61 also comprises on its periphery means 66 for supporting a container such as a pot "O" which allows Cook.
  • Said container 60, or jiko comprises in the wall of the upper part 61 a hole 62 for receiving generating device 100, and in particular, at least the heated plate 7 thereof.
  • the container 60 which comprises in the wall of the upper part 61 the hole 63 adapted to receive at least the heated plate 7 of a generating device 100 as described.
  • Said container 60 as described, comprises the heat source C, and projections in its upper perimeter 66 for the support of a "O" pot or similar cooking element.
  • the generator 100 with the auxiliary device 30 already coupled by means of the connection means 33, is connected to said container 60 or jiko by means of fastening means formed by at least three screws 67 that are housed in two threaded holes arranged in the base plate or heated 7, so that two screws 67 are located outside the container 60 and at least one of the screws 67 is inside the container 60, thus preventing the assembly formed by the generator 100 and the auxiliary device 30 from slipping from the container 60 In this way, the heated plate 7 of the generator 100 is very close or in direct contact with the fuel C of the heat source.
  • the container 600 or jiko comprises, instead of a through hole 63, a housing 630 made in the wall of the upper part 610 of the container 600 or jiko.
  • This construction may be necessary in those cases in which the temperature reached by the heat source is higher than that supported by the thermoelectric plates and for that reason it is necessary to move them away.
  • through screws 660 can be used that inserted from the inside of the upper part 610 are screwed into holes made for this purpose in the heater plate 7 of the generator 100.
  • the mode of operation is the same as described above.

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Abstract

Dispositivo auxiliar para un generador eléctrico y un sistema, siendo el generador del tipo portátil que comprende una placa calentable y unos medios de refrigeración entre los que se dispone al menos una placa termoeléctrica donde se recoge la corriente eléctrica generada entre la placa calentable y los medios de refrigeración cuando la placa se encuentra a una temperatura superior a la de los medios de refrigeración, estableciéndose en consecuencia una diferencia de potencial. El dispositivo auxiliar permite la utilización del generador eléctrico con su placa calentable en disposición vertical. El sistema es aquel formado por el generador y el dispositivo auxiliar, pudiendo incorporar adicionalmente un recipiente como fuente de calor.

Description

DISPOSITIVO AUXILIAR PARA GENERADOR ELECTRICO Y SISTEMA
OBJETO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un dispositivo auxiliar para un generador eléctrico y un sistema, siendo el generador del tipo portátil que comprende una placa calentable y unos medios de refrigeración entre los que se dispone al menos una placa termoeléctrica donde se recoge la corriente eléctrica generada entre la placa calentable y los medios de refrigeración cuando la placa se encuentra a una temperatura superior a la de los medios de refrigeración, estableciéndose en consecuencia una diferencia de potencial. El dispositivo auxiliar permite la utilización del generador eléctrico con su placa calentable en disposición vertical.
Lo anterior permite llevar a cabo la aplicación del efecto Seebeck a fuentes de energía calorífica a pequeña escala obteniendo una tensión de salida que se puede emplear en alimentar dispositivos electrónicos de uso portátil de manera sencilla e intuitiva o fuentes lumínicas en zonas donde no es posible su conexión a la red eléctrica.
La presente invención es de especial aplicación en el sector de generación de energía eléctrica a partir de fuentes de calor, y de especial aplicación en aquellos lugares donde la energía eléctrica es inexistente por no haber red eléctrica.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Se conocen en el estado de la técnica los fenómenos asociados a la generación de electricidad mediante la aplicación de calor a la unión de dos materiales diferentes y en concreto, dispositivos que permiten llevar a cabo la aplicación de este efecto a fuentes de energía calorífica a pequeña escala obteniendo una tensión de salida que se puede emplear en alimentar dispositivos electrónicos de uso portátil de manera sencilla e intuitiva o fuentes lumínicas en zonas donde no es posible su conexión a la red eléctrica.
En concreto la solicitud internacional número WO2012070772 describe varios dispositivos con el objetivo anterior y en concreto el dispositivo mostrado en la figura 1. Dicho dispositivo se sitúa sobre una fuente de calor horizontal y en combinación con el líquido, preferiblemente agua, introducido en el recipiente del dispositivo, se obtiene dicha tensión de salida.
El dispositivo anterior presenta algunas limitaciones en cuanto a su aplicación como son:
Utilización únicamente sobre fuentes de calor horizontales ya que debido a la altura de las paredes del recipiente, cualquier inclinación del mismo provocaría la salida del agua y por lo tanto evitaría el correcto funcionamiento del dispositivo, además de que es necesario que la base del dispositivo esté en contacto con la fuente de calor.
- Imposibilidad de utilizar un mismo foco de calor para dos funciones diferentes, ya que si se apoya el dispositivo generador sobre la fuente de calor se imposibilita el uso de dicho foco para otros fines como puede ser emplearlo para cocinar. Hay que tener en cuenta que el dispositivo generador es de especial utilidad en localizaciones en las que no existe red eléctrica, como en poblados del tercer mundo, donde se cocina con un fuego alimentado por combustibles fósiles, de manera que si se emplea dicho fuego para cocinar no hay posibilidad de utilizar el dispositivo a la vez.
En ocasiones es necesario que el dispositivo generador mantenga sus dimensiones y peso lo más reducidos posibles, para facilitar su transporte así como para reducir su precio, por lo que la capacidad de agua y por lo tanto su autonomía (hay que ir rellenando el recipiente) se ve limitada para un uso continuado en el tiempo.
En ocasiones, la fuente de calor se encuentra en un plano vertical y no es posible situar el dispositivo generador horizontalmente por lo que su uso queda imposibilitado.
Con el objetivo de resolver estos problemas así como otros que pudieran surgir se ha desarrollado el dispositivo auxiliar para generadores eléctricos así como el sistema objeto de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un dispositivo auxiliar, de aplicación a un generador eléctrico, según la reivindicación 1. Dicho generador eléctrico es del tipo que comprende una placa calentable mediante una fuente externa de calor que transmite el calor a unos medios de refrigeración alojados en un recipiente del dispositivo generador, y al menos una placa termoeléctrica dispuesta entre la placa calentable y los medios de refrigeración donde se produce una fuerza electromotriz que genera una corriente eléctrica cuando la placa se encuentra a una temperatura superior a la de los medios de refrigeración. La corriente eléctrica generada se conduce al exterior del generador a través de un cableado que es continuación del cableado que comprende la placa termoeléctrica y en cuyo extremo libre se sitúa un terminal de salida del potencial eléctrico generado en dicha placa termoeléctrica.
Los medios de refrigeración pueden ser diferentes, preferiblemente un líquido como el agua alojado en el recipiente del generador cuya base es una placa superior situada sobre la placa o placas termoeléctricas.
Para su funcionamiento y generación de energía eléctrica, el generador se sitúa en contacto con una fuente externa de calor que incide sobre la placa calentable que en combinación con los medios de refrigeración provocan, debido a la diferencia de temperatura, que la placa o placas termoeléctricas produzcan una fuerza electromotriz que genera la corriente eléctrica. Al ser los medios refrigerantes líquidos, preferiblemente agua, es necesario que el recipiente mantenga un nivel mínimo de líquido para posibilitar la diferencia de temperatura y evitar que la placa o placas termoeléctricas se quemen. Por lo tanto, teniendo en cuenta que el líquido se evapora debido al calentamiento del mismo, es necesario para mantener el nivel mínimo de líquido, proveer al generador de medios de alimentación de líquido, que pueden ser automáticos o manuales.
El cableado de la placa o placas termoeléctricas atraviesa la placa superior, pasando por el recipiente destinado a contener el líquido. El cableado está debidamente aislado y las conexiones son estancas para evitar el contacto con los medios de refrigeración que preferiblemente son agua. En el extremo de dicho cableado se dispone un terminal de salida del potencial eléctrico generado en la placa o placas termoeléctricas. Dicho terminal puede ser tipo mechero, o reductor de voltaje para USB o cualquier otro terminal conocido. Al pasar el cableado por el recipiente que contiene el medio refrigerante, se evita el contacto de dicho cableado con la fuente externa de calor con la que está en contacto la placa calentable del generador y a la vez se evita el sobrecalentamiento del cable al encontrarse refrigerado por el medio refrigerante.
Cuando la fuente de calor se sitúa en un plano horizontal y es posible apoyar el generador de energía sobre la misma, en concreto la placa calentable, las paredes verticales del recipiente permiten almacenar el líquido como medio de refrigeración, sin embargo, cuando no se puede apoyar el generador sobre la fuente de calor horizontal, por ejemplo porque esta debe ser utilizada para cocinar, ya no es posible apoyar dicho generador sobre la misma y por lo tanto no es posible la generación de energía eléctrica. Por lo tanto, en ocasiones puede ser necesario situar el generador eléctrico de manera que la placa calentable reciba el calor de la fuente lateralmente, es decir, disponiendo dicha placa calentable verticalmente en lugar de horizontalmente. Con esta situación, las paredes del recipiente del generador ya no pueden alojar el líquido y por lo tanto el generador no puede ser utilizado. Para estas situaciones se ha desarrollado el dispositivo auxiliar objeto de la presente solicitud. El dispositivo auxiliar comprende un cuerpo tubular doblado hueco con una primera embocadura en un primer extremo libre y una segunda embocadura en un segundo extremo, presentando dicha segunda embocadura unos medios de conexión para su acoplamiento al generador eléctrico.
Cada una de dichas embocaduras presenta preferiblemente un área circular, de manera que el eje central perpendicular a la primera embocadura y el eje central perpendicular a la segunda embocadura forman un ángulo de entre 45° y 135°. Asimismo, el diámetro de la primera embocadura y el diámetro de la segunda embocadura pueden ser iguales o diferentes. Las embocaduras preferiblemente serán circulares, y principalmente la segunda de ellas que se acopla al generador eléctrico, que preferiblemente también es circular, aunque podrían tener otra forma, principalmente la primera embocadura en el extremo libre, por ejemplo, rectangular. Asimismo, preferiblemente las embocaduras presentan el mismo diámetro, el mismo que el tubo que forma el dispositivo y que se encuentra doblado 90°, formando un codo, pero también es posible que el diámetro de la primera embocadura sea de mayores dimensiones, de manera que el diámetro no se mantiene constante a lo largo del dispositivo, pudiendo estar formado por una parte con un diámetro constante y una parte con un diámetro variable determinando un extremo cónico, en particular el primer extremo del dispositivo o extremo libre, por el que se introduce el líquido.
El segundo extremo debe tener una dimensión similar a la del recipiente del generador para permitir un acoplamiento estanco entre ambos elementos, y preferiblemente se emplearán unos medios de conexión roscados, aunque evidentemente no se pueden descartar otros medios de conexión tales como un adhesivo aislante, silicona resistente a altas temperaturas y estanca, o tornillos adicionales para asegurar la conexión, o una combinación de los anteriores.
De esta manera es posible, situando la placa calentable del generador en vertical y las paredes del recipiente en horizontal, utilizar dicho generador, ya que tras el acoplamiento del dispositivo auxiliar al recipiente del generador, se puede verter el líquido, que actúa como medio de refrigeración, en el interior del tubo del dispositivo auxiliar a través del primer extremo o extremo libre, haciendo así el dispositivo auxiliar de recipiente. Asimismo, desacoplando el dispositivo y el generador, se puede utilizar este sobre una fuente de calor horizontal.
Un segundo objeto de la invención es un sistema de generación eléctrica conforme a la reivindicación 6, y que está formado por un dispositivo auxiliar como el descrito anteriormente acoplado a un generador eléctrico a través de la segunda embocadura del dispositivo auxiliar conectada al contenedor del generador eléctrico. Para ello, la segunda embocadura y el contenedor presentan diámetros que permiten su acoplamiento que debe ser estanco para evitar la fuga del líquido de refrigeración. Un ejemplo de los medios de acoplamiento son medios de roscado dispuestos en el extremo del recipiente y en la segunda embocadura del dispositivo auxiliar, así como otros, tal y como se ha citado anteriormente.
Al ser necesario situar la placa calentable del generador eléctrico verticalmente, se precisan unos medios de conexión entre el generador eléctrico y dicha fuente de calor. Dicha fuente de calor es preferiblemente un recipiente, o jiko, que habitualmente comprende dos partes, una parte superior en la se recoge el combustible, carbón o leña, y una parte inferior para recoger las cenizas, estando ambas partes conectadas por una placa perforada que permite la caída de las cenizas desde la parte superior a la inferior. La parte superior comprende en su periferia unos medios para apoyar un contenedor tal como una olla, de manera que permite cocinar. Alternativamente, otras fuentes de calor que requieran la utilización del generador en posición vertical pueden ser estufas de leña y/o carbón.
Por lo tanto, otro elemento del sistema es el citado recipiente, o jiko, adaptado para recibir un dispositivo generador como el comentado, comprendiendo dicho recipiente, tal y como se ha descrito, la fuente de calor, y unos salientes en su perímetro superior para el apoyo de una olla o elemento similar para cocinar. Con esta estructura, donde no existe una superficie de apoyo, no es posible por lo tanto situar el generador eléctrico horizontalmente y para poder utilizarlo, el recipiente comprende un orificio, pasante o no, en una de sus paredes laterales para la introducción en el mismo de la placa base calentable, de manera que la misma esté lo más próxima posible, o incluso en contacto, con la fuente de calor. El generador, con el dispositivo auxiliar ya acoplado, se conecta a dicho recipiente o jiko mediante unos medios de sujeción adecuados. Dichos medios de sujeción, cuando el agujero es pasante, están preferiblemente formados por al menos tres tornillos que se alojan en sendos orificios roscados dispuestos en la placa base, de manera que dos tornillos quedan situados fuera del recipiente uno de los tornillos queda dentro del recipiente, evitando así que el conjunto formado por el generador y el dispositivo auxiliar se descuelgue del recipiente.
Otros medios de sujeción adecuados podrían ser, cuando el agujero no es pasante y determina así un alojamiento en la pared del recipiente o jiko para albergar al menos la base del dispositivo generador, unos tornillos que atraviesen la pared del recipiente o jiko desde el interior del mismo para roscarse en la base del dispositivo generador.
En el caso de que la fuente de calor fuese una estufa de leña o carbón, en la que es necesario disponer verticalmente el dispositivo generador, se pueden emplear diferentes medios de sujeción, tales como los descritos para el recipiente o jiko, o abrazaderas, o medios que permitan colgar el dispositivo generador desde la parte superior de la estufa, etc.
Como se ha mencionado, estos generadores eléctricos son de especial utilización en lugares donde no existe suministro eléctrico o este es de baja fiabilidad, principalmente localizaciones remotas en países subdesarrollados o en desarrollo, y en los que un dispositivo como los de la presente invención permitirá la obtención de energía eléctrica suficiente para funciones de iluminación, carga de pequeños dispositivos eléctricos (móviles, baterías, ¡Pad, ¡Pod, etc.) o incluso para calentamiento de agua con fines incluso de calefacción.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de figuras en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una vista en sección de un ejemplo de realización de un generador refrigerado con líquido como medio de refrigeración.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva del generador de la figura 1.
La figura 3 muestra una vista en perspectiva explosionada del dispositivo auxiliar objeto de la invención y un generador.
La figura 4 muestra una vista explosionada desde otra perspectiva del dispositivo auxiliar objeto de la invención y un generador.
La figura 5 muestra una vista en perspectiva de una realización de un recipiente o jiko según la invención.
La figura 6 muestra una vista en perspectiva superior de una parte del recipiente o jiko en la que se observa un agujero pasante.
La figura 7 muestra una vista en perspectiva superior de una parte del recipiente o jiko de la figura 6 con el dispositivo auxiliar y el generador acoplados al mismo.
La figura 8 muestra una vista del sistema objeto de la invención con un dispositivo auxiliar, recipiente o jiko y dispositivo generador, en la que se ve el combustible.
La figura 9 muestra una sección de una parte del sistema de la figura 8 en la que se observa el dispositivo auxiliar y el generador situados en el agujero de la pared del recipiente o jiko, atravesando la misma.
La figura 10 muestra una sección de una parte del sistema en el que se emplea un recipiente o jiko alternativo, que comprende un alojamiento en su pared para recibir el generador conectado al dispositivo auxiliar.
REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A partir de las figuras, a continuación se describirán varios ejemplos de realización de la invención.
En las figuras 1 y 2 se muestra un posible generador eléctrico 100 (otros podrían ser también utilizados), conocido en el estado de la técnica, que comprende una placa calentable circular 7 sobre la que se dispone una placa termoeléctricas 15, preferiblemente unida a la superficie superior de la placa calentable 7 mediante un adhesivo para facilitar su montaje, y actuando preferiblemente el aire como medio aislante 8 entre la al menos una placa termoeléctrica 15 y la pared perimetral 10 de la placa calentables 7. El medio aislante 8 puede ser también una placa cerámica o un gas adecuado. Sobre la placa termoeléctrica 15, y apoyada sobre la pared perimetral 10, se sitúa la placa superior 21 que representa la base inferior del contenedor 22 en el que se introducen los medios de refrigeración 26 del generador 100, preferiblemente agua. Entre la placa superior 21 y la pared perimetral 10 se dispone un anillo o junta 24 ignífuga y deformable. El contenedor 22 queda sujeto a la placa calentable 7 mediante unos tornillos 55 que atraviesan la placa calentable 7 hasta la placa superior 21 que es la base inferior del recipiente 22. Dicho contenedor 22 puede comprender en su base superior, opuesta a la placa superior 21 o base inferior del recipiente 22, un asa 41 que permite transportar el generador 100. Asimismo, comprende una tapa 40 que se dispone sobre dicha base superior del recipiente 22.
Dicha placa o placas termoeléctricas 15 se encuentran, tras el montaje del dispositivo, en contacto directo con la superficie superior de la placa calentable 7 y con la superficie inferior de la placa superior 21 , presionadas entre ellas, estando dichas superficies de contacto de la placa calentable 7 y de la placa superior 21 pulidas en espejo.
El cableado o cables (no mostrado en estas figuras) que salen de la placa termoeléctrica 15 discurren entre la placa calentable 7 y la placa superior 21. Dicha placa superior 21 presenta un orificio roscado 46 que conecta con un conducto o funda 43 flexible, aislante y estanca que se enrosca al orificio roscado 46 de la placa superior 21. El acoplamiento entre el conducto 43 y el orificio roscado 46 de la placa es estanco. El cableado de la placa termoeléctrica 15 sale del interior del generador 100 por el interior del conducto 43 conectándose a un terminal 29 de salida de potencial eléctrico de tipo mechero de 12 V o reductor de voltaje para USB. Cuando el generador 100 no está en uso, es posible almacenar el conducto o funda 43 en el interior del recipiente 22 y cerrar el mismo con la tapa 40, que preferiblemente va roscada sobre el recipiente 22.
Por lo tanto, la electricidad generada se extrae del generador 100 atravesando los medios de refrigeración 26 impidiendo la exposición del cableado a la fuente de calor sobre la que se dispone el generador 100 y evitando así un sobrecalentamiento de dicho cableado. Como se ha mencionado, dicha funda 43 es estanca e ignífuga y comprende juntas de estanquidad en los extremos.
El generador 100 presenta todos sus componentes preferiblemente fabricados en aluminio, siendo dichas piezas anodizadas con el fin de proteger el material de la oxidación. El espesor de la placa superior 21 , que es la placa fría del dispositivo presenta un espesor preferiblemente de entre 7 y 10 mm y la placa calentable 7 un espesor de entre 8 y 12 mm. Estos espesores, unidos al material, permite que los medios aislantes 8 empleados sean aire en lugar de otros elementos, ya que una placa de este espesor permite una mejor y mayor disipación del calor evitando que la temperatura de la placa termoeléctrica 15 supere los 400°C, temperatura límite de uso.
Las figuras 3 y 4 muestran un despiece del sistema objeto de la presente invención formado por un dispositivo auxiliar 30 y un generador 100. En concreto, el dispositivo auxiliar 30 que permite la disposición de la placa calentable 7 del generador 100 en posición vertical comprende un cuerpo tubular 30 doblado hueco con una primera embocadura 31 en un primer extremo libre y una segunda embocadura 32 en un segundo extremo, presentando dicha segunda embocadura unos medios de conexión 33 para su acoplamiento al generador eléctrico 100. Asimismo, el generador eléctrico 100 comprende una placa base calentable 7, un contenedor 22 para albergar unos medios de refrigeración 26, y al menos una placa termoeléctrica 15 dispuesta entre la placa calentable 7 y los medios de refrigeración 26 donde se produce una fuerza electromotriz que genera una corriente eléctrica cuando la placa calentable 7, en contacto con una fuente externa de calor, se encuentra a una temperatura superior a la de los medios de refrigeración 26.
En el ejemplo mostrado, el cuerpo 30 tubular presenta el mismo diámetro en la primera embocadura 31 , por la que se verterá el líquido refrigerante 26 del generador 100, seguido por un cuerpo cilindrico 34, que la segunda embocadura 32 coincidente con el diámetro del extremo libre del contenedor 22 del generador 100. El acoplamiento o conexión entre dicha segunda embocadura 32 y el contenedor 22 del generador 100 se puede hacer por diferentes medios 33, siendo preferido la utilización de una silicona resistente a altas temperaturas y asimismo estanca. También se podría emplear una conexión roscada entre ambos elementos 30, 100.
El cableado 28, conectado a las placas termoeléctricas a través del conducto 43, cruza el contenedor 22 del generador 100 y a traviesa el dispositivo auxiliar 30, hasta que el terminal de salida 29 se encuentra fuera de dicho dispositivo auxiliar 30. A dicho terminal de salida 29 se podrán conectar los diferentes dispositivos que requieran la energía eléctrica que se genere, como por ejemplo fuentes de luz B o dispositivos móviles M.
Las figuras 5 y 6 muestran un recipiente o jiko en el que se acopla el sistema anterior para la obtención de energía eléctrica y que actúa como fuente de calor.
Dicha fuente de calor es preferiblemente un recipiente 60, o jiko, preferiblemente metálico, que comprende dos partes, una parte superior 61 en la se recoge el combustible C, carbón o leña, y una parte inferior 62 para recoger las cenizas generadas al quemarse el combustible C. Dicha parte inferior 62 comprende una puerta 65 que evita la salida de las cenizas cuando está cerrada y permite la extracción de las mismas al abrirla. Para que las cenizas puedan caer desde la parte superior 61 hasta la parte inferior 62se dispone entre ambas partes una placa perforada 64. La parte superior 61 comprende asimismo en su periferia unos medios 66 para apoyar un contenedor tal como una olla "O" que permite cocinar. Dicho recipiente 60, o jiko, comprende en la pared de la parte superior 61 un agujero 62 para recibir dispositivo generador 100, y en concreto, al menos la placa calentable 7 del mismo.
En las figuras 7, 8 y 9, se observa el recipiente 60, o jiko, que comprende en la pared de la parte superior 61 el agujero 63 adaptado para recibir al menos la placa calentable 7 de un dispositivo generador 100 como el descrito. Dicho recipiente 60, tal y como se ha descrito, comprende la fuente de calor C, y unos salientes en su perímetro superior 66 para el apoyo de una olla "O" o elemento similar para cocinar.
El generador 100, con el dispositivo auxiliar 30 ya acoplado mediante los medios de conexión 33, se conecta a dicho recipiente 60 o jiko mediante unos medios de sujeción formados por al menos tres tornillos 67 que se alojan en sendos orificios roscados dispuestos en la placa base o calentable 7, de manera que dos tornillos 67 quedan situados fuera del recipiente 60 y al menos uno de los tornillos 67 queda dentro del recipiente 60, evitando así que el conjunto formado por el generador 100 y el dispositivo auxiliar 30 se descuelgue del recipiente 60. De esta manera, la placa calentable 7 del generador 100 se encuentra muy próxima o en contacto directo con el combustible C de la fuente de calor.
Una vez sujeto el conjunto formado por el generador 100 y el dispositivo auxiliar 30 al recipiente 60 o jiko, se vierte el medios refrigerante 26, preferiblemente agua, a través de la embocadura libre 31 del dispositivo auxiliar y se enciende el combustible C en el interior de la parte superior 61 del recipiente, de manera que una vez alcanzada una temperatura determinada, las placas termoeléctricas 15 comienzan a generar electricidad que es conducida desde dichas placas 15 hasta el terminal 29 a través del cable 28 y de conector 43. El agua vertida en el interior debe en todo momento cubrir el interior o base inferior 21 del contenedor 22 del generador 100. A dicho terminal 29 se pueden acoplar diferentes dispositivos que requieran electricidad tales como puntos de luz o dispositivos móviles.
En una construcción alternativa, mostrada en la figura 10, el recipiente 600 o jiko, comprende, en lugar de un agujero pasante 63, un alojamiento 630 practicado en la pared de la parte superior 610 del recipiente 600 o jiko. Esta construcción puede ser necesaria en aquellos supuestos en los que la temperatura alcanzada por la fuente de calor sea superior a la que soportan las placas termoeléctricas y por esa razón es necesario alejarlos. Asimismo, es posible incluir elementos aislantes entre la placa calentable 7 y la pared del alojamiento 630. Para conectar el dispositivo generador 100 al recipiente 600 o jiko, se pueden emplear tornillos 660 pasantes que introducidos desde el interior de la parte superior 610 se enrosquen en agujeros practicados a tal efecto en la placa calentable 7 del generador 100.
Una vez sujeto el dispositivo generador 100 y el dispositivo auxiliar 30 al recipiente 600 o jiko, el modo de operación es igual que el descrito anteriormente.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo auxiliar para generadores eléctricos, del tipo que comprenden una placa base calentable, un contenedor para albergar unos medios de refrigeración, y al menos una placa termoeléctrica dispuesta entre la placa calentable y los medios de refrigeración caracterizado porque comprende un cuerpo tubular doblado hueco con una primera embocadura en un primer extremo libre y una segunda embocadura en un segundo extremo, presentando dicha segunda embocadura unos medios de conexión para su acoplamiento al generador eléctrico.
2. Dispositivo, según reivindicación 1 , caracterizado porque el eje central perpendicular a la primera embocadura y el eje central perpendicular a la segunda embocadura forman un ángulo de entre 45° y 135°.
3. Dispositivo, según la reivindicación 1 , caracterizado porque el diámetro de la primera embocadura y el diámetro de la segunda embocadura son diferentes.
4. Dispositivo, según la reivindicación 1 , caracterizado porque el diámetro de la primera embocadura y el diámetro de la segunda embocadura son iguales.
5. Dispositivos, según la reivindicación 1 , caracterizado porque los medios de conexión son una silicona resistente a altas temperaturas y estanca.
6. Sistema generador de energía eléctrica, caracterizado porque comprende:
Un generador eléctrico que comprende una placa base calentable, un contenedor para albergar unos medios de refrigeración, y al menos una placa termoeléctrica dispuesta entre la placa calentable y los medios de refrigeración donde se produce una fuerza electromotriz que genera una corriente eléctrica cuando la placa calentable, en contacto con una fuente externa de calor, se encuentra a una temperatura superior a la de los medios de refrigeración, y
Un dispositivo auxiliar según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, estando la segunda embocadura del dispositivo auxiliar acoplada al contenedor del generador eléctrico.
7. Sistema, según reivindicación 6, caracterizado porque la segunda embocadura y el contenedor presentan diámetros que permiten su acoplamiento estanco.
8. Sistema, según reivindicación 6, caracterizado porque la segunda embocadura y el generador eléctrico están acoplados mediante una silicona resistente a altas temperaturas.
9. Sistema, según reivindicación 6, caracterizado porque el generador eléctrico comprende en su placa base calentable unos medios para su conexión a una fuente de calor vertical.
10. Sistema, según reivindicación 6, caracterizado porque comprende un recipiente o jiko que comprende una parte superior y una parte inferior, de manera que la parte superior comprende al menos un orificio en una de sus paredes laterales y en el que se introduce la placa base calentable del generador eléctrico quedando conectados mediante medios de sujeción.
11. Sistema, según reivindicación 10, caracterizado porque el agujero es pasante y atraviesa una de las paredes laterales del recipiente o jiko.
12. Sistema, según reivindicación 10, caracterizado porque el agujero no es pasante determinando un alojamiento en la pared del recipiente o jiko para albergar al menos parcialmente el generador.
13. Sistema, según reivindicación 6, caracterizado porque la placa base termoeléctrica del generador comprende un cableado en cuyo extremo libre se sitúa un terminal de salida del potencial eléctrico generado en dicha placa.
14. Sistema, según reivindicación 14, caracterizado porque el cableado sale del generador atravesando el recipiente y el dispositivo auxiliar sin exponerse a la fuente externa de calor.
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