Каскадный охлаждающий термоэлемент

58 Л фГ М:, а ОП И.А НИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалмстимескнх Республик(22) ЗаЯвлено 10,06.75 (21) 2143132/2 5) М. Кл. Н 01 ЕФ 35/34 с присоединением ваяв Государственный комвтет Совета еевннстроа СССР по делам нзооретеннй н открытей) Заявите Одесский технологический инпромышленности холодильной(54) КАСКАДНЫЙ ОХЛАЖДАЮЩИЙ ТЕРМОЭЛЕМЕН к области хобыть испольых и надеж- рмоэлектрипо касичную моэлементы,ьных каскаазом,что ходующего касспаям преды пэлектроизоматериалаью )-1,И".21трукции явия каскадов,ки их поверхперепадовяционных проснижает энери сужает тем- жы термоэлестично устраного термоолее близкой ющий термоные в электтдельных касй р- и и-ти Изобретение относится лодильной техники и может эовано для создания прост ных низкотемпературных те ческих источников холода.Известны каскадные тер в которых термопары отдел дов расположены таким обр лодные спаи каждого после када прилегают к горячим дущего, каскады разделены ляционными прослойками из с высокой теплопроводностНедостатком такой конс ляется сложность сопряжен требующего точной обработ ности, и наличие вредных температур на электроиэол слойках, что значительно гетическую эффективность пературный интервал работ ментов. Эти недостатки ча иены в конструкции каскад элемента, являющейся наиб к изобретению.Этот каскадный охлажда элемент содержит соединен рическую цепь термопары о кадов. состоящие иэ ветве пов, имеющих раэл дли укадам 3).Каскадный термоэлемент известной конструкции обладает недостаточной механической прочностью, а его изготовление сопряжено с выполнением большого числа сложных и трудоемких технологических операций.Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежнос" ти термоэлемента. Поставленная цель достигается тем, что ветви одноименного типа проводимости термопар всех каскадов присоединены друг к другу боковыми поверхностями через высокотеплопроводную электроизоляционную.прослойку в порядке уменьшения их длины от низкотемпературного к высокотемпе" ратурному каскаду и образуют сборные многослойные блоки переменной высоты р- и и -типов . Для улучшения теплового контакта между каскадами каждый высокотемпературный каскад выполнен из термопар, расположенных симметрично по отношению к термопаре ниэкотемпере- турного каскада. Для упрощения конструкции сборные многослойные блоки р- и й -типов проводимости выполнены в виде трапеции так, что противоположные торцы всех ветвей в каждом из,блоков лежат в плоскостях, образующих между собой прямой угол; с целью упрощения конструкции блоки р- и и -типовпроводимости выполнены многослойнымина части своей длины,.обращенной к горячему спаю.5На фиг.1 изображен трехкаскадный термоэлемент, в котором ветви одноименного типа проводимости термопар 1, 2 и 3 имеют форму параллелепипе 18 дов различной высоты, склеены между собой по боковым поверхностям неэлектропроводным клеем и образуют блоки о- и и -типов проводимости 4 и 5. К одним из торцов блокон присоединены электропроводящие пластины 6 и 7, выполняющие роль токоподводон, а противоположные торцы, блоков р- и П -типов соединены проводящими пластинами 8 для образования электрического контакта между ветвями соответственной длины.Возможна также конструкция каскадного термоэлемента, н которой не три, а множестно ветвей термопар образуютмногослойные блоки одноименного типа 25 проводимости.На фиг.2 показан двухкаскадный термоэлемент, и котором высокотемпературный каскад состоит из. двух термопар 9 и 10 одинаковой высоты, расположенных по обе стороны термопары низкотемпературного каскада 11. Ветви одноименного типа проводимости всех термопар склеены по боковым понерхностям и образуют трехслойные блоки 12 35 и 13 р- и И-тн.юв.Всзможна также конструкция термоэлемента, в которой не дне, а множество термопар высокотемпературных каскадов постоянно уменьшающейся высоты 4 д симметрично расположены относительно ниэкотемпературного каскада, причем ветви одинакового типа проводимости всех термопар склеены бокоными поверхностями через электроизоляционные прослойки н многослойнЫе блоки для образования теплового контакта.На фиг.З показан каскадный термоэлемент с параллельным питанием каскадон, в котором многослойные блоки 14 и 15 р- и й - типов проводимости выполнены в виде трапеций так, что противоположные торцы всех ветвей блока лежат в плоскостях, образующих между собой прямой угол, а длина ветвей в каждом блоке уменьшается н направлении от ниэкотемпературного к высоко- температурному каскаду. К одним торцам блоков р- и И - типов проводимости присоединены, например припаяны, токо- подводящие пластины, а протинополож- бО ные торцы б.оков непосредственно соединены, например спаяны, между собой для образования электрического контакта между нетнями соответственной длины. Для осуществления теплового контакта 65каскадного термоэлемента с охлаждаемым объектом к холодным концам ветвей ниэкотемпературного каскаДа присоединена например припаяна, коммутирующая пластина 16. Для изготовления 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 поверхностям через неэлектропронодные прокладки и разрезают полученный таким образом длинный многослойный стержень под косыми углами к боковой поверхности спаен так, что плоскости соседних резон образуют между собой прямой угол.Таким образом, отпадает необходимость в индивидуальном изготовлении отделЬных ветвей каскадного термоэлемента, а также н индивидуальном залу. живании каждого из спаев ветви.На фиг.4 показан каскадный термоэлемент, в котором блоки р- и И.- типов проводимости 17 и 18, ныполненные в виде трапеций, имеют многослойную конструкцию лишь на части своей длины,. обращенной к горячему спаю.В устройстнах, показанных на фиг.З и 4, торцы всех ветвей лежат в одной плоскости и могут быть одновременно залужены и спаяны независимо от их количества подобно спаям однокаскадного термоэлемента, Таким образом, сборка предлагаемого каскадного термоэлемен" та не усложнится по сравнению со сборкой однокаскадного термоэлемента.Конструктивные особенности каскадного термоэлемента обЕспечивают повышение прочности и надежности благодаря армирующему действию клеевых прослоек между ветвями одноименного типа проводимости термопар отдельных каскадон, упрощение конструкции и, как следствие этого, снижение стоимости термоэлемента.Предложенный термоэлемент с любым числом каскадов не намного сложнее обычного однокаскадного термоэлемента в силу того, .что принцип каскадирования заложен в самой конструкции двух его многослойных блоковформула изобретения1. Каскадный охлаждающий термоэлемент, содержащий соединенные в электрическую цепь термопары отдельных каскадов, состоящие из ветвей р- и и -типов,.имеющих различную длину по каскадам, о т.л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, ветви одноименного типа проводимости термопар всех каскадон присоединены друг к другу боковыми поверхностями через высокотеплопро. Составитель В.ОрловРедактор П,Горькова Техред М.Борисова Коррек М. Демчи 8ИИПИ Госу113035, М Тираж 960 Подп арственного комитета Совет по делам изобретений и отк сква, Ж, Раушская наб.,сноеМинистров ССытийд. 4/5 аказ филиал ППП Патентф, г, Ужгород, ул. Проект водную электроизоляционную прослойку в порядке уменьшения их лины от ниэкотемпературного к высокотемпературному каскаду и образуют сборные многослойные блоки переменной высоты р- и п-типов.2. Термоэлемент по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения теплового контакта между каскадами, каждый высокотемпературный каскад выполнен из термопар, расположенных симметрично по отношению к термопаре низкотемпературного каскада,3Термоэлемент по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что сборные многослойные блоки р- и п -типов проводимотыги выполнены в виде трапеции так,что противоположные торцы всех ветвейв каждом из блоков лежат в плоскостях,образующих между собой прямой угол.4. Термоэлемент по п.3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что блоки р- и11 гтипов проводимости выполнены, многослойными на части своей длины, обращенной к горячему спаю,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Иоффе А,ф, и др. Холодильнаятехника, 1956, 9 3, с9.2. Авторское свидетельство СССРМ 123215, кл. Н 01 Ь 35/02,16 .01 .59 .3. Патент Японии М 4000,кл. 100 Д 1,27.04,70.