專利名稱：熱電式發(fā)電機(jī)的改進(jìn)的制作方法
熱電式發(fā)電機(jī)的改進(jìn)
本發(fā)明涉及熱電式發(fā)電機(jī)。它尤其是，但不完全是，公開了一種有多 個(gè)根據(jù)溫差排列的熱電偶類型的改進(jìn)型發(fā)電機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)中，具有代表性的是美國(guó)專利4. 363. 928中所述的熱電式發(fā) 電機(jī)，它包括多個(gè)熱電偶，每一個(gè)均由成對(duì)排列且印刷在一個(gè)感光底層帶 上的兩種不同材料(如銅或康銅)的條形導(dǎo)體形成。熱電偶根據(jù)一個(gè)溫差 延伸并串聯(lián)產(chǎn)生一個(gè)電壓。由于每個(gè)熱電偶均僅有兩個(gè)導(dǎo)體，因此能量轉(zhuǎn) 換率相對(duì)較低。感光底層帶的存在是另一個(gè)能量損耗的原因。
因此本發(fā)明的目的之一是改善上述缺點(diǎn)，從而公開一種根據(jù)一個(gè)溫差 工作的熱電式發(fā)電機(jī)，所述的發(fā)電機(jī)包括由兩種不同材料的成對(duì)排列的導(dǎo) 體形成的熱電偶，并在使用所述的發(fā)電機(jī)定義所述的溫差的間隔區(qū)域上的 連接間延伸，其中至少有一些所述的導(dǎo)體是由多個(gè)并聯(lián)的離散段細(xì)絲組 成。
所述的細(xì)絲優(yōu)選直徑為65 " m的電線。 更優(yōu)選地，每一個(gè)所述的導(dǎo)體約包括500根所述的電線。 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的電線長(zhǎng)約80 cm。 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的兩種不同金屬為鎳和鐵。 另一方面本發(fā)明也公開了一種形成這種所述導(dǎo)體的方法，該方法包括 以下步驟-
-繞一個(gè)周長(zhǎng)等于一段所述導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)纏一段所述的細(xì)絲，以形成數(shù) 量等于所述導(dǎo)體所必需的細(xì)絲段數(shù)量的鍍錫巻板。
-將導(dǎo)體材料橫穿鍍錫巻板地焊接在所述周長(zhǎng)的一個(gè)點(diǎn)上，
-在所述的點(diǎn)上切割這些鍍錫巻板產(chǎn)生所述的多個(gè)并聯(lián)的離散段。
所述的結(jié)構(gòu)優(yōu)選為圓柱形。
所述的導(dǎo)體材料較優(yōu)選為焊錫。
這段細(xì)絲較優(yōu)選以一種定向方式纏繞在所述的圓柱形之上，從而使這 些鍍錫巻板被平行設(shè)置。下面根據(jù)


本發(fā)明的一個(gè)較常優(yōu)選的實(shí)施例-
圖1是本發(fā)明所述的熱電偶的一種結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2是圖1所示的熱電偶中使用的導(dǎo)體的一種結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3是導(dǎo)體安裝排列的剖視圖，
圖4和5是形成圖2所示導(dǎo)體的較優(yōu)選設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。 首先，圖1和2所示的一種電熱式發(fā)電機(jī)包括多個(gè)熱電偶，每一個(gè)都 是由多對(duì)鐵和鎳導(dǎo)體2a和2b形成，導(dǎo)體被串聯(lián)并各自在熱點(diǎn)和冷點(diǎn)連接 2c， 2d間發(fā)生延伸。如本發(fā)明所述每個(gè)導(dǎo)體包括500根電線絲，每一根長(zhǎng) 80 cm，直徑為65um。圖2所示的電線絲3， 4通過在每個(gè)端點(diǎn)5處焊接 并聯(lián)形成所述的導(dǎo)體。發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體的多絲排列較之現(xiàn)有技術(shù) 中使用的單個(gè)鐵帶結(jié)構(gòu)，有效提高了操作的效率。使用所述的現(xiàn)有設(shè)備， 效率約被限制為4%。相比較而言，使用所述的多絲導(dǎo)體，本發(fā)明預(yù)期的效 率約高達(dá)80%。
如圖3所示，交叉設(shè)置的鐵和鎳多絲導(dǎo)體6如本發(fā)明所述合成一體形 成一個(gè)電熱式發(fā)電機(jī)時(shí)，優(yōu)選使用絕緣材料7四邊并聯(lián)擠入最小的空間。 導(dǎo)體一端的連接點(diǎn)8被加熱，而相對(duì)端被冷卻產(chǎn)生所要求的溫差。導(dǎo)體自 身的表面區(qū)域不會(huì)被加熱或冷卻，并優(yōu)選通過材料7實(shí)現(xiàn)熱隔緣。
圖4和5顯示了形成導(dǎo)體的較常優(yōu)選的設(shè)備和方法。 一段連接電線絲 9可以是從一個(gè)供片巻10纏繞到一個(gè)周長(zhǎng)等于導(dǎo)體長(zhǎng)度的圓柱體11。當(dāng) 平行纏繞在圓柱體上的鍍錫巻板12的數(shù)量等于導(dǎo)體絲的要求數(shù)量時(shí)，所 述的鍍錫巻板橫斷它們的寬度使用焊錫或其它適宜的導(dǎo)體材料被焊接在 一點(diǎn)13處。然后沿線14切割這些鍍錫巻板產(chǎn)生一個(gè)完美的可在本發(fā)明所 述的一種電熱式發(fā)電機(jī)中使用的多股絞合導(dǎo)體。
因此本發(fā)明至少以公開實(shí)例的形式提供了一種新的，改進(jìn)型的電熱式 發(fā)電機(jī)。然而這個(gè)實(shí)例明顯僅公開了本發(fā)明較常優(yōu)選的形式，本領(lǐng)域的技 術(shù)人員顯然可以做較大范圍的修改。例如，導(dǎo)體絲的數(shù)量，直徑和長(zhǎng)度， 以及使用的材料都可以根據(jù)本發(fā)明按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行改變或進(jìn)行進(jìn)一步的 改進(jìn)。
權(quán)利要求
1. 一種電熱式發(fā)電機(jī)，包括一個(gè)與一個(gè)第二導(dǎo)體元件串聯(lián)的第一導(dǎo)體元件，它由一種第一電導(dǎo)體材料制成，第二元件由一種不同于第一電導(dǎo)體元件材料的第二電導(dǎo)體材料制成，其特征在于每個(gè)導(dǎo)體元件被設(shè)置為電導(dǎo)體多絲并聯(lián)排列，并在其末端連接。
2. —種電熱式發(fā)電機(jī)包括多個(gè)相互串聯(lián)的如權(quán)利要求1所述的的電熱式 發(fā)電機(jī)，這樣連接僅發(fā)生在不同的電導(dǎo)體材料間。
3. —種電熱式發(fā)電機(jī)包括多個(gè)相互并聯(lián)的如權(quán)利要求1所述的的電熱式 發(fā)電機(jī)，這樣連接僅發(fā)生在相似的電導(dǎo)體材料間。
4. 一種電熱式發(fā)電機(jī)包括多個(gè)相互并聯(lián)的如權(quán)利要求2所述的的電熱式 發(fā)電機(jī)，這樣連接僅發(fā)生在相似的電導(dǎo)體材料間從而形成所設(shè)計(jì)的電壓及 電流特性。
5. —種形成如權(quán)利要求l所述的多絲排列的方法，a. 將一種挑選出來的導(dǎo)體纏成一串形成至少兩轉(zhuǎn)的具有統(tǒng)一周長(zhǎng)的 成形體；b. 將導(dǎo)體材料焊接到一個(gè)區(qū)域中；c. 沿焊接區(qū)域切割成2端，平行排列的導(dǎo)體絲在末端之間進(jìn)行延伸以 便細(xì)絲在它們的末端處進(jìn)行兩兩末端相互連接。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的焊接材料是導(dǎo)電的。
7. —種如圖1至5所充分說明的電熱式發(fā)電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明用于將熱能高效地轉(zhuǎn)換成電能。它通過使用結(jié)構(gòu)經(jīng)過改進(jìn)的熱電偶來達(dá)到這項(xiàng)目的。改進(jìn)主要圍繞在并聯(lián)的使用上，多個(gè)極細(xì)的電線相互并連，并僅在其端部電連接。本發(fā)明可用于將太陽能，生物燃料燃燒，石化燃料燃燒，核裂變或聚變等產(chǎn)生的熱量有效地轉(zhuǎn)換成電能。
文檔編號(hào)H01L35/00GK101485005SQ200780014771
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2007年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月24日
發(fā)明者杰森·安德魯·霍普金斯 申請(qǐng)人:杰森·安德魯·霍普金斯