Термоелектрична батарея для наручного годинника

Термоелектрична батарея для наручного годинника, що виконана на основі гілок з термоелектричних матеріалів, теплопередавальних електроізоляційних пластин з кераміки і електропідводів, яка відрізняється тим, що містить анізотропні термоелементи поперечного типу. (19) (21) u200709863 (22) 03.09.2007 (24) 25.01.2008 (72) АЩЕУЛОВ АНАТОЛІЙ АНАТОЛІЙОВИЧ, UA (73) ІНСТИТУТ ТЕРМОЕЛЕКТРИКИ, UA 3 ташовані на теплопровідному диску 10. Захисне кільце 11 виконане з матеріалу, що характеризується малою теплопровідністю і призначене для герметизації внутрішнього об'єму термоелектричної батареї. Зі зворотної сторони теплопровідного диска розташовано анізотропний термоелектричний модуль (Фіг.2), який складається з ряду однотипних анізотропних термоелементів 1, які електрично послідовно з'єднані за допомогою комутуючих шарів 4. Для запобігання електричного замикання між бічними гранями анізотропних термоелементів розташовані тонкі електроізоляційні прошарки 3. Електропідводи 2 розташовані на торцевих гранях першого та останнього термоелемента. Верхня та нижня грані анізотропної термобатареї містять електроізоляційні керамічні пластини 5, які характеризуються високою теплопровідністю. На Фіг.3 наведена схематична конструкція анізотропного термоелемента 1 з електропідводами 2 на торцевих гранях (схb), з яких зібрано анізотропний термоелектричний модуль, представлений на Фіг.2. Анізотропний термоелемент являє собою прямокутну пластину довжиною а висотою b і шириною с, виконану з термоелектричного анізотропного матеріалу. Кристалографічна орієнтація такого термоелемента вибрана так, що кристалографічні вісі з максимальним та мінімальним значеннями коефіцієнтів термоЕРС розташовані в його бічній площині (схb) та орієнтовані під кутом φ=45° до нижнього бічного ребра. Запропонована термоелектрична батарея працює наступним чином. Тепловий контакт нижньої керамічної пластини анізотропного термоелектричного модуля з поверхнею тіла людини (руки) веде до проходження через об'єм анізотропних термоелементів теплового потоку, який далі проходить через мідну пластину 10 та корпус годинника і розсіюється його поверхнею. Внаслідок цього анізотропна термоелектрична батарея генерує електричний струм, який проходить через акумулятор 8 та заряджає його. Оскільки батарея та акумулятор знаходяться у буферному включенні, 29675 4 то це веде того, що він заряджається в будь-який момент теплового контакту годинника з нагрітою поверхнею (рукою людини), при цьому він живить як електронні елементи схеми годинника, так і підсвічення та інші його функціональні частини. У випадку зміни напрямку градієнту температури батареї, обумовленого зміною кліматичних умов, у інтегральній схемі годинника передбачено електронний перемикач електричної полярності батареї. У випадку виконання термоелектричної батареї з анізотропних термоелементів на основі монокристалічного вісмуту (геометричні розміри модуля 10x10x1,5мм3, геометричні розміри термоелемента 10x0,8x0,4мм, кількість термоелементів n=20шт.), вона при кімнатній температурі генерувала потужність 8мВт при внутрішньому опорі 7Ом, що цілком достатньо для функціонування наручного годинника електронного або кварцовомеханічного типів. Крім того, застосування в якості матеріалів термоелементів монокристалічного вісмуту (який характеризується великою в'язкістю) дозволило значно підвищити механічну надійність термобатареї, та як наслідок - надійність наручних годинників в цілому. Запропонована термоелектрична батарея характеризується підвищеними надійністю, експлуатаційною зручністю та спрощеною технологією виготовлення. Вона знайде застосування в якості джерела живлення як для годинників різних типів, так й інших переносних пристроїв і приладів, наприклад для визначення медичних показників людини та екологічних показників навколишнього середовища. Список літератури 1. Patent GB1520193. Wrist watch incorporating a thermoelectric generator. Applicant - Centre Electron Horloger. 1978-08-02. 2. Patent US6304520. Wrist watch having thermoelectric generator. Watanbe Shigeru. 2001-1016 3. Patent GB2020863. Wristwatch with a thermoelectric generator. Josef Urs 1979-1 0-02. 5 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 29675 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601