Процес введення постійного електричного струму в термоелектричне середовище

1. Процес введення постійного електричного струму в термоелектричне середовище, який характеризується тим, що термоелектричне середовище розміщується в зоні дії магнітного поля, яке обертається. 2. Процес за п. 1, який відрізняється тим, що термоелектричне середовище виконується з термопарних стр уктур. 3. Процес за п. 1, який відрізняється тим, що термоелектричне середовище виконується з анізотропних структур. заявлена сукупність ознак не міститься ні в одному з об'єктів існуючого рівня техніки. У корисній моделі запропоновано принципово нове рішення процесу введення постійного електричного струму в термоелектричне середовище, який полягає в його розміщенні в зоні дії магнітного поля, що обертається, при цьому воно виконується з термопарних або анізотропних структур; осі термоелектричного середовища та магнітного поля, яке обертається, співпадають; осі термоелектричного середовища та магнітного поля, яке обертається, не співпадають; відповідна кристалографічна орієнтація анізотропних або розташування термопарних структур термоелектричних середовищ проводиться таким чином, що напрямок градієнта температур, який виникає, відносно протікаючого через них електричного струму, задається однаковим; полюси електромагніту, створюючи магнітне поле, яке обертається, застосовуються для відводу тепла від робочих граней анізотропних або термопарних структур. Тому ознака, яка не міститься ні в одному з аналогів, - термоелектричне середовище розміщується в зоні дії магнітного поля, що обертається, при цьому воно виконується з термопарних або анізотропних структур; осі термоелектричного середовища та магнітного поля, яке обертається, співпадають; осі термоелектричного середовища та магнітного поля, яке обертається, не співпадають; відповідна кристалографічна орієнтація анізотропних або розташування термопарних структур термоелектричних середовищ проводиться таким чином, що напрямок градієнта температур, який виникає, відносно протікаючого через них електричного струму, задається однаковим; полюси електромагніту, створюючи магнітне поле, яке обертається, застосовуються для відводу тепла від робочих граней анізотропних або термопарних структур - забезпечує заявленому пристрою необхідний "винахідницький" рівень. Промислове використання запропонованої корисної моделі не вимагає спеціальних те хнологій і матеріалів, його застосування можливе на сучасних підприємствах приладобудівного та електронного профілів, які діють на Україні. Запропонований процес безконтактного введення постійного електричного струму в термоелектричне середовище здійснюється наступним чином. Складове термоелектричне середовище, наприклад, циліндричної форми, виконане з термопарних або анізотропних термоелектричних структур, розміщується у зоні дії зовнішнього магнітного поля, що обертається (наприклад, в симетричному магнітному полі, створеному трьохфазним струмом). При цьому, центральні осі магнітного поля та термоелектричне середовища циліндричної форми співпадають. (В деяких випадках, наприклад, при необхідності несиметричного теплового розподілу, ці осі можуть не співпадати). Комп’ютерна в ерстка А. Рябко Термопарні термоелектричні структури при цьому виконуються з кристалів твердих розчинів Bi-TeSe-Sb р- та n-типів провідності сегментної форми. Бічна поверхня цих структур розташована ортогонально до магнітних силових ліній магнітного поля. Анізотропні термоелектричні структури можуть виконуватися з кристалів моно-кристалічного вісмуту у вигляді усічених сегментів, відповідні кристалографічні осі яких орієнтовано під оптимальним кутом j до їх осей. У кожному з циліндрів ці структури з'єднані електричне між собою відповідним чином. Тепловідвід від циліндра на основі термопарних структур здійснюється від однієї з його торцевих граней, а у випадку циліндра з анізотропних структур - від його зовнішньої бічної поверхні за допомогою, наприклад, полюсів металевого, розподіленого по колу, магнітопроводу. При цьому охолоджуюча грань циліндра на основі термопар розташована на його протилежній торцевій грані, а анізотропних структур - на його внутрішній циліндричній поверхні. Запропонований процес здійснюється наступним чином. Протікання трьохфазного електричного струму відповідної величини через обмотки електромагніту викликає появу на його полюсах магнітного поля, яке обертається. Воно пронизує об'єм складових циліндрів на основі термопарних або анізотропних структур та призводить до обертання електронно-диркової плазми в їх об'ємі. Взаємодія цієї плазми з кристалічною граткою структур веде до появи градієнту температури, який зумовлюється поздовжнім або поперечним ефектами Пельтьє. Зміна величини струму, що протікає через обмотку електромагніта, дає можливість керування величиною перепаду температур між відповідними робочими поверхнями циліндра. Завдяки динамічному характеру взаємодії електронно-диркової плазми з кристалічною граткою запропонований процес перетворення електричної енергії у теплову характеризується підвищеним ККД. Попередні чисельні розрахунки, проведені нами, показують його зростання щонайменше у 2-3 рази. Таким чином, запропонований процес безконтактного введення постійного електричного струму в термоелектричне середовище характеризується великою перспективністю в енергетичному, конструктивному та споживчому напрямках. Його застосування дасть значний економічний та соціальний ефекти. Джерела інформації: 1. А.Ф. Йоффе. Полупроводниковые термоелементы, - М. - Л.: Изд.АН СССР, 1960. - 346с. 2. Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства. - К.: Наукова думка, 1979. 767с. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601