Термоэлектромагнит Советский патент 1981 года по МПК H01H71/40 H02N11/00 

1 Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в отраслях техники,где требуется сильное магнитное поле для устройств сравнительно небольших, геометрических размеров. Известны термоэлектрические магниты, используемые например в устройства защиты объектов от перегреваЩили в установке для производства армированных полимерных изделий 2 в качестве нагревательно-намагничив щего ух:;тройства. Известен термоэлектромагнит,содержащий терморегулятор и магнитопро||од с рабочим зазором 3. Основными недостатками известного устройства являются громоздкость и сложность, так как магнитопровод охватывает большое количество короткозa кнyтыx р-п-пар, каждая из которых содёржит каналы для греющего и охлаждающего теплоносителей, сравнительно низкая надежность устройства, обусловленная наличием большого числа неразъемных соединений металл-полупроводник, работающих в условиях перепада температур. Цель изобретения - повышение надежности и компактности термоэлектромагнита. Поставленная цель достигается тем, что в термоэлектромагните, содержащем термогенератор и магнитопровод с рабочим зазором, термогенератор выполнен в виде одного термоэлемента, у которого холодная шина состоит из двух частей, замкнутых накоротко металлическим токопроводом, образую- щим виток вокруг магнитопровода,причем одна часть шины сопряжена с полупроводниковой пластиной р-типа, а другая с пластиной п-типа, а горячая шина сопряжена с обеими пластинами и состоит из параллельных брусков, разделенных.зазорами вдоль линии тока. На фиг. 1 изображен термоэлектромагнит в разрезе; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1. Термоэлектромагнит состоит из термогенератора 1 и магнитопровода 2. Полупроводниковые пластины Зр-типа и 4 п-типа с холодной стороны сопряжены с металлическими пластинами 5, которые между собой накоротко замкнуты токопроводом 6, образующим виток вокруг магнитопровода. С горячей стоРОНЫ пластины 3 и 4 между собой соединены рядом брусков 7. Внутри пластин 5 модут быть выполнены каналы 8 для охлаждающего теплоносителя, а внутри брусков 7- каналы для нагревателя 9,в качестве которого используются электронагреватели или горячий теплоноситель. Термоэлектромагнит работает следующим образом. При нагреве горячей коммутационно шины 7 (посредством пропускания грею щего теплоносителя, электронагревателями или каким-либо другим способо и поддержании постоянной температуры на холодной коммутационной шине, нап ример пропусканием водопроводной воды по каналам 8, на спаях полупровод НИКОВ 3 и 4 появляется разность потенциалов (эффект Зеебека), и по зам нутой цепи 4-5-6-5-3-7-4 течет ток (показано пунктиром на фиг. 1), создающий вокруг проводников магнитное поле, которое намагничивает магнитопровод 2. При значительной площади полупроводниковых пластин (десятки см) , ма лой их толщине (0,2-0,5 мм), массивных медных шинах токи, текущие по короткбз амкнутому термогенератору, могут достигать многих тысяч ампер. Высокая плотность тока вполне допустима в данном случае за счет интенси ного теплоотвода, ярмо магнитрпровода при больших площадях сечения може быть весьма малой площади, что при незначительном магнитном сопротивлении создает возможность получения мо ных магнитных полей Предлагаемый термоэлектромагнит позволяет получать мощные магнитные поля при помощи простого и небрльшог устройства - сильноточного короткозамкнутого термоэлемента, и может найти применение в чувствительных и исполнительных элементах автоматики, радиоэлектронных и других устройствах. Источником тепла может служить горячий теплоноситель из контуров охлаждения., двигателей внутреннего сгорения.Для этой же цели могут использоваться элек ронагреватели постоянного или переменного тока. Формула изобретения Термоэлектромагнит, содержащий термогенератор и магнитопровод с рабочим зазором, отличающи.йс я тем, что, с целью повышения надежности и компактности, термогенератор выполнен в виде одного термоэлемента, у которого ;холодная шина состоит из двух частей, замкнутых нако- . ротко металлическим токопроводом, образующим виток вокруг магнитопровода, причем одна часть шины оопряжена с полупроводниковой пластиной р-типа, а другая - с пластиной п-типа, а горячая шина сопряжена с обеими пластинами и состоит из параллельных брусков, разделенных зазорами вдоль линий тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 5.27764, кл. Н 01 Н 71/40, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР 509448, кл. В 29 G 7/00, 1972. 3.Черкасский А.Х. Термоэлектрический насос.М., Машиностроение, 1971, с. 95-101 (прототип).