167692. lajstromszámú szabadalom • Termovillamos áramforrás
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1973. XI. 29. Közzététel napja: 1975. VI. 28. Megjelent: 1976. XII. 31. (VI—956) 167692 Nemzetközi osztályozás: H 01 v 1/30 Feltalálók: Török Tivadar fizikus 34%, Keleti József vegyész 25%, dr. Lukács József gépészmérnök 17%, Molnár István villamosmérnök 12%, Boldizsár Gyula technikus 6%, Begányi Ervin villamosmérnök 2%), Túrós György technikus 2%, Szilágyi Gábor műszerész 2%, Budapest Tulajdonos: Villamosipari Kutatóintézet, Budapest Termovillamos áramforrás A találmány fosszilis tüzelőanyaggal pl. propán-bután gázzal fűtött termovillamos áramforrás, amely a villamos hálózattól távoleső helyekre telepített műszerek, jelzőlámpák, épületek, lakókocsik elektromos energiaszükségletének és utóbbiak 5 fűtésének biztosítására alkalmas. A termovillamos áramforrások széles skálája ismeretes, amelyek vagy magas melegoldali hőmérsékletűek (TM > 600 °C) és zömmel izotópfűtésűek, vagy közepes és alacsony melegoldali hőmérsékle- 10 tűek (TM <C 600 °C) és fosszilis tüzelőanyaggal üzemelnek. Magas melegoldali hőmérsékletű és fosszilis tüzelőanyaggal működő generátorkonstrukciót csak az RCA egy kutatási zárójelentése ír le (Thermoelectric 15 Power Modules, RCA. final report 1964, US Army Electronics Research and Development Laboratories, Fort Monmouth, New Jersey). Valamennyi ismert generátorkonstrukció közös vonása, hogy az elektromosan sorbakötött elemek hidegoldalának termikus 20 csatlakoztatása a hőelvonó, vagy hőelsugárzó felületekhez elektromosan szigetelő, hőtágulási szempontokból gondosan összeválogatott, szilárd halmazállapotú kötőelemekkel történik. A megoldások azon nehézsége, hogy a kötőelemek különleges anyago- 25 kat, bonyolult technológiát igényelnek, a készüléket drágítják. Az ismert legkiválóbb villamos szigetelő, de egyben jó hővezető anyagok alkalmazása esetén is viszonylag nagy hőmérsékletesés áll elő a kötőelemeken, aminek következtében a meleg- és hi- 30 degoldalak hőmérsékletkülönbsége (továbbiakban A T) csökken, a hidegoldal hőmérséklete viszonylag magas (TM > 600 °C esetén a szokásos TH : 300—400 °C), így az amúgy is alacsony hatásfokot rontják. Végül az elemeken átfolyó hőmenynyiség a generátoron közvetlenül elhelyezett hőleadó testeken jelenik meg, amiért is ez a hőmennyiség fűtési célra csak a generátorral azonos légtérben hasznosítható, ami viszont a legtöbb esetben balesetveszélyt rejt magában. Ezek a hátrányok korlátozzák a termovillamos áramforrások elterjedését, különösen polgári vonatkozásban (pl. lakókocsik fűtés- és világítás-igénye). A találmány célja olyan megoldás biztosítása, amelynél a/\Ta lehető legnagyobb (800—1000 °C), különleges anyagokat nem igényel, a szerkezeti megoldása egyszerű, gyártása olcsóbb, a meghibásodás valószínűsége kisebb, üzemeltetése különösebb szakértelmet nem igényel. A készülék szerkezeti kialakításával a termovillamos átalakítás szempontjából veszteségnek számító hőenergia fűtés céljára történő rövidtávú elszállítását és így hasznosítását biztonságosan megoldja. A találmány fosszilis tüzelőanyaggal, pl. propánbután gázzal üzemeltetett termovillamos áramforrás, amelynek meghatározója a termovillamos elemek melegoldalán kialakított égőtér, az elemek közötti hőszigetelés, a termovillamos elemek hidegoldalához fémesen csatlakozó hővezetőoszlopok, az utóbbiakat rugalmas, tömítő és szigetelő csatlakozással 167692 1
