Изобретение относится к электротехнике, в частности, к термоэлектрическому приборостроению. Трубчатый термоэлектрический модуль содержит соосно расположенные внутренний и наружный теплопроводы, многоэлементные трубчатые термобатареи из объемных секторных ветвей, размещенные в герметизированном коаксиальном зазоре между теплопроводами, коммутационные сегментные шины, геттеры, газопоглотители, металлокерамические гермовводы-токовыводы. Секторные ветви термоэлементов выполнены аксиально наклонными к продольной оси теплопроводов, а поперечное сечение ветви термоэлемента представляет собой геометрическую фигуру с эквидистантными (равноудаленными) боковыми поверхностями и параллельными теплоэлектроконтактными поверхностями, причем боковые поверхности или касательные к боковым поверхностям расположены под углом наклона α к продольной оси теплопроводов. Технический результат - уменьшение потерь на теплопереходах. 4 з.п. ф-лы, 16 ил.
Изобретение относится к области термоэлектрического приборостроения и может быть использовано при изготовлении термоэлектрических устройств, основанных на эффекте Пельтье или Зеебека, прежде всего термоэлектрических генераторов электрической энергии, а также холодильных термоэлектрических устройств. В термоэлементе термоэлектрической батареи искусственно создается анизотропия тепловой проводимости, обеспечивающая увеличение токовой высоты и термического сопротивления ветвей термоэлемента в ограниченном объеме по высоте, благодаря чему удается увеличить перепад температуры на спаях при сохраняющейся плотности теплового потока, за счет этого увеличивается КПД преобразования тепловой энергии в термоэлектрическом устройстве. Для достижения этого результата предложена термоэлектрическая батарея, содержащая термоэлементы, ветви которых изготовлены из полупроводников p- и n-типа, разделенных электроизоляцией, и коммутационные пластины, при этом ветви термоэлементов выполнены под углом по отношению к теплопоглощающей и тепловыделяющей поверхностям термоэлемента, а токовую высоту ветви Lт выбирают в диапазоне
где
h - габаритная высота ветви термоэлемента, мм,
Lт - токовая высота ветви термоэлемента, мм,
δ - межэлементный зазор между ветвями p и n типов (электроизоляция), мм,
κмат - среднеинтегральная удельная теплопроводность материала термоэлемента,
λ - среды - удельная теплопроводность среды, заполняющей зазор δ между ветвями,
При этом сечение ветви термоэлемента, параллельное токовым линиям, представляет собой параллелограмм с углом наклона α основания к теплопоглощающей стороне термоэлемента, или шеврон, параллельные или эквидистантные стороны которого примыкают к теплопоглощающей и тепловыделяющей сторонам термоэлемента, или кольцевой сектор, тороидальные поверхности которого образуют боковые поверхности ветвей термоэлемента, а поверхности, примыкающие к теплопоглощающей и тепловыделяющей сторонам термоэлемента, эквидистантны этим поверхностям. Угол наклона ветви термоэлемента к теплопоглощающей стороне α должен быть равен или больше величины, определяемой из соотношения
. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.