Электрогенерирующее покрывало



Электрогенерирующее покрывало
Электрогенерирующее покрывало
Электрогенерирующее покрывало
Электрогенерирующее покрывало

 


Владельцы патента RU 2537873:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) (RU)

Изобретение относится к многослойным изделиям и может быть использовано при изготовлении гибких теплоизолирующих покрытий для объектов, излучающих тепловую энергию, с целью ее утилизации для получения электрической энергии. Электрогенерирующее покрывало, содержащее гибкий лист, состоящий из гибкого теплоизоляционного материала-диэлектрика, покрытого с обеих сторон пленкой, выполненной из влагозащитного и герметизирующего материала-диэлектрика. В массе теплоизоляционного материала-диэлектрика помещены термоэлектрические преобразователи, представляющие собой парные проволочные отрезки, выполненные из разных металлов M1 и М2, концы которых расплющены, спаяны между собой и согнуты под углом 90°. Парные проволочные отрезки образуют зигзагообразные ряды. Согнутые спаянные концы проволочных отрезков располагаются на противоположных поверхностях слоя теплоизоляционного материала-диэлектрика параллельно им и закрыты снаружи вышеупомянутой пленкой. Крайние проволочные отрезки крайних зигзагообразных рядов термоэлектрических преобразователей соединены с однополюсными коллекторами электрических зарядов, которые, в свою очередь, соединены с токовыводами. Обеспечивается уменьшение теплопотерь от объекта в окружающую среду и получение электроэнергии. 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к многослойным изделиям и может быть использовано при изготовлении гибких теплоизолирующих покрытий для объектов, излучающих тепловую энергию, с целью ее утилизации для получения электрической энергии.

Известен теплозащитный огнестойкий материал на основе термостойкого волокна, имеющего с наружной стороны слой из наполненного фторкаучука, на который нанесено покрытие, включающее теплоотражающий материал, а с внутренней стороны гидротеплоизоляционное покрытие, обладающее повышенными теплозащитными свойствами, значительной изгибоустойчивостью и малой жесткостью [Патент РФ №2201352, Мкл. В52В 27/04, Мкл. А62В 17/00, 2003].

Основными недостатками известного устройства являются невозможность его эксплуатации при низких температурах и невозможность трансформации излучаемого тепла для получения электрической энергии, что снижает его эффективность.

Более близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является пакет тепловой изоляции, работающий в условиях криогенных температур, аэродинамического нагрева и высоких рабочих давлений, который содержит изолируемую поверхность со слоем теплоизоляции в виде пенопласта, установленного на амортизационный слой, слоем теплозащиты и закрепленным на последнем антистатическим покрытием, при этом изолируемая поверхность выполнена из полимерного композиционного материала - пенопласта, оснащенного влагозащитным и герметизирующим покрытием из виброударопрочного клея, в свою очередь, покрытый лентой из стеклянных комплексных нитей, тоже покрытой слоем теплозащиты в виде резиноподобного эластичного покрытия [Патент РФ №2459743, Мкл. В64C 1/40, В64G 1/58, В32В 7/02, В64D 37/00, 2012].

Основным недостатком известного пакета тепловой изоляции является невозможность утилизации тепла изолируемого объекта для получения электричества, что снижает ее эффективность.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности, которое заключается в том, что предлагаемое электрогенерирующее покрывало обеспечивает, наряду с уменьшением теплопотерь от объекта в окружающую среду, также получение электрической энергии, которую можно использовать для различных нужд, снизив тем самым энергопотребление изолируемого объекта.

Технический результат достигается электрогенерирующим покрывалом, содержащим гибкий лист, состоящий из гибкого теплоизоляционного материала-диэлектрика, покрытого с обеих сторон пленкой, выполненной из влагозащитного и герметизирующего материала-диэлектрика, причем в массе теплоизоляционного материала-диэлектрика помещены термоэлектрические преобразователи, представляющие собой парные проволочные отрезки, выполненные из разных металлов M1 и М2, концы которых расплющены, спаяны между собой и согнуты под углом 90°, устроенные таким образом, что парные проволочные отрезки образуют зигзагообразные ряды, согнутые спаянные концы 8 проволочных отрезков располагаются на противоположных поверхностях слоя теплоизоляционного материала-диэлектрика параллельно им и закрыты снаружи вышеупомянутой пленкой, крайние проволочные отрезки крайних зигзагообразных рядов термоэлектрических преобразователей соединены с однополюсными коллекторами электрических зарядов, которые, в свою очередь, соединены с токовыводами.

На фиг. 1-4 представлено предлагаемое электрогенерирующее покрывало (на фиг. 1 - общий вид, на фиг. 2-4 основные узлы).

Предлагаемое электрогенерирующее покрывало содержит гибкий лист 1, состоящий из гибкого теплоизоляционного материала-диэлектрика 2, покрытого с обеих сторон пленкой 3, выполненной из влагозащитного и герметизирующего материала-диэлектрика, причем в массе теплоизоляционного материала-диэлектрика 2 помещены термоэлектрические преобразователи (ТЭП) 4, представляющие собой парные проволочные отрезки 5 и 6, выполненные из разных металлов M1 и М2, концы 7 и 8 которых расплющены, спаяны между собой и согнуты под углом 90° (такая конструкция спаев принята для того, чтобы увеличить их поверхность теплопередачи, уменьшить толщину и, таким образом, интенсифицировать скорость их нагрева или охлаждения), устроенные таким образом, что парные проволочные отрезки 5 и 6 образуют зигзагообразные ряды 9, согнутые спаянные концы 7 и 8 проволочных отрезков 5 и 6 располагаются на противоположных поверхностях слоя теплоизоляционного материала-диэлектрика 2 параллельно им и закрыты снаружи пленкой 3, крайние проволочные отрезки 5 и 6 крайних зигзагообразных рядов 9 ТЭП 4 соединены с однополюсными коллекторами электрических зарядов 10 и 11 (размещение коллекторов 10, 11 на фиг. 1-4 показано условно), которые, в свою очередь, соединены с токовыводами 12 и 13 соответственно.

В основу работы предлагаемого электрогенерирующего покрывала положено следующее. Так как термоэлектрические преобразователи (ТЭП) 4 выполнены в виде зигзагообразных рядов 9, изготовленных из парных проволочных отрезков 5 и 6, выполненных из разных металлов M1 и М2, спаянных на концах 7 и 8 между собой, то при нагреве (охлаждении) одних спаянных концов 7 проволочных отрезков 5 и 6 элементов ТЭП 3 и охлаждении (нагреве) противоположных им спаянных концов 8 ТЭП 4, закрытых пленкой 3 на противоположных спаянных концах 7 и 8, устанавливаются разные температуры, в зоне контакта (спае) металлов M1 и М2 на концах 7 и 8 происходит термическая эмиссия электронов, в результате чего в зигзагообразных рядах 9 появляется термоэлектричество [С.Г. Калашников. Электричество. - М.: «Наука», 1970, с. 502-506].

Электрогенерирующее покрывало работает следующим образом. Объект (на фиг. 1-4 не показан), излучающий тепло, покрывают листом 1 электрогенерирующего покрывала таким образом, чтобы в сторону объекта (например) были обращены спаи концов 7 проволочных отрезков 5 и 6 ТЭП 4, а в сторону холодной окружающей среды противоположные концы 8, результате чего спаи концов 7 нагреваются, а спаи концов 8 охлаждаются (холодной окружающей средой может быть наружный воздух, сбросные газы, вода, космос). Соответственно, температура спаев концов 7 проволочных отрезков 5 и 6 будет больше, чем температура спаев концов 8 этих же пар отрезков. В то же время наличие теплоизолирующего материала-диэлектрика 2 в листе 1 обеспечивает тепловую изоляцию объекта, снижая тем самым его теплопотери. При этом одновременно с процессом теплопередачи, в результате создавшейся разности температур нагретых спаянных концов 7 проволочных отрезков 5 и 6 ТЭП 4 и охлажденных спаянных концов 8, в зигзагообразных рядах 9 появляется термоэлектричество, которое из ТЭП 4 через однополюсные коллекторы электрических зарядов 10 и 11 поступает на токовыводы 12 и 13, соединенные с преобразователем, где создается требуемое напряжение и сила тока (на фиг. 1-4 не показан), который затем подается потребителю.

Величина разности электрического потенциала на коллекторах 10 и 11 и сила электрического тока зависят от характеристик пар металлов M1 и М2, из которых изготовлены проволочные отрезки 5 и 6, числа их пар в зигзагообразных рядах 9 и их числа в ТЭП 4, разности температур на противоположных спаянных концах 7 и 8 ТЭП 4 и числа ТЭП 4 в гибком листе 1. Полученный электрический ток можно использовать для изолируемого объекта или сторонних потребителей.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает, наряду с уменьшением теплопотерь от объекта в окружающую среду, также получение электрической энергии, которую можно использовать для различных нужд, снизив тем самым энергопотребление изолируемого объекта, что увеличивает эффективность электрогенерирующего покрывала.

Электрогенерирующее покрывало, содержащее изолируемую поверхность в виде слоя теплоизоляционного материала, покрытого влагозащитной герметизирующей гибкой пленкой, отличающееся тем, что изолируемая поверхность представляет собой гибкий лист, состоящий из гибкого материала-диэлектрика, покрытого с обеих сторон пленкой, выполненной из материала-диэлектрика, причем в массе теплоизоляционного материала-диэлектрика помещены термоэлектрические преобразователи, представляющие собой парные проволочные отрезки, выполненные из разных металлов M1 и М2, концы которых расплющены, спаяны между собой и согнуты под углом 90°, устроенные таким образом, что парные проволочные отрезки образуют зигзагообразные ряды, согнутые спаянные концы проволочных отрезков располагаются на противоположных поверхностях слоя теплоизоляционного материала-диэлектрика параллельно им и закрыты снаружи вышеупомянутой пленкой, крайние проволочные отрезки крайних зигзагообразных рядов термоэлектрических преобразователей соединены с однополюсными коллекторами электрических зарядов, которые, в свою очередь, соединены с токовыводами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области средств индивидуальной защиты и предназначено для создания локальной защиты пожарного, работающего как в дыхательном аппарате, так и без него, от тепловых факторов пожара.

Изобретение относится к способу получения изолирующих материалов, обладающих широким спектром защитных свойств, для изготовления защитной одежды . Способ осуществляют с использованием ткани с покрытием композицией на основе бутилкаучука для одностороннего покрытия или его смеси с синтетическим каучуком этиленпропиленовым тройным- для двустороннего покрытия.

Изобретение относится к снаряжению спасателей в сфере чрезвычайных ситуаций. Заявлен костюм боевой одежды спасателей, действующих в условиях горящих объектов при наличии летящих и падающих предметов разрушающегося объекта.

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты человека. Герметичный изолирующий костюм спасателя содержит комбинезон с капюшоном и чулками.

Изобретение относится к производству защитных материалов на основе диффузионных полимерных мембран, а также к композициям для их получения. Защитная диффузионная полимерная мембрана выполнена из композиционного материала, содержащего полиамидоимид и поливинилпирролидон, при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиамидимид 30-70, поливинилпирролидон 70-30, и имеет толщину 10-300 мкм.

Группа изобретений относится к противохимическому растяжимому защитному слоистому материалу и способу его изготовления, а также его использованию. Материал характеризуется проницаемостью для иприта, меньшей чем 20 мкг/см2 после приблизительно 10000 циклов изгибания Gelbo flex при температуре 40°C и относительной влажности (ОВ) 10% и включает селективно проницаемую противохимическую защитную пленку и эластичный текстиль.
Изобретение относится к многослойным сорбционным волокнистым защитным материалам. .

Изобретение относится к средствам защиты кожи, в частности к защитным материалам для защиты от высокотоксичных химически опасных веществ. .

Изобретение относится к универсальному защитному материалу для изготовления защитной одежды. .

Изобретение относится к устройствам активной защиты организма человека от перегрева. .

Изобретение относится к способам оценки чрезвычайных ситуаций и обоснованию показателей эффективности и экономичности процесса развертывания пунктов временного размещения (ПВР) - городков для размещения населения, пострадавшего от аварий, катастроф и стихийных бедствий. Технически достижимый результат - повышение эффективности технологии размещения населения, пострадавшего от аварий, катастроф и стихийных бедствий за счет развертывания пунктов временного размещения в минимальные сроки после возникновения ЧС и с применением меньшего количества сил и средств для создания условий жизнеобеспечения пострадавших. Это достигается тем, что в способе оценки чрезвычайной ситуации для развертывания пунктов временного размещения населения, пострадавшего от аварий, катастроф и стихийных бедствий, заключающимся в том, что осуществляют оперативный контроль за состоянием ЧС и ликвидацию последствий ЧС на различных уровнях медицинского и социально-бытового мероприятий по размещению населения, пострадавшего в ЧС, в систему оценки вводят контролируемые, переменные факторы ЧС, факторы ЧС, накладывающиеся друг на друга, а затем вводят управляющее воздействие, включающее в себя технологию развертывания пунктов временного размещения: развертывание административной зоны, развертывание зоны коммунально-бытового обслуживания, развертывание жилой зоны, устройство дорог, установку систем электроснабжения, монтаж электрооборудования, монтаж системы отопления, монтаж системы водоподготовки, монтаж системы водоочистки, а также вводят управляющее воздействие, включающее в себя состав оборудования: имущества, техники, специалистов по установке и обслуживанию элементов пунктов временного размещения, продуктов питания и питьевой воды, дизельного топлива, после чего оптимизируют технологию развертывания пунктов временного размещения и состав привлекаемых средств, имущества, техники и оборудования, а затем оценивают эффективность и стоимость привлекаемых средств и технологий развертывания пунктов временного размещения для данной ЧС, в данной местности, с данным количеством пострадавших, с данным демографическим составом населения, из имеющихся вариантов расчет необходимых и требующихся средств материального обеспечения, привлекаемых из резерва. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 7 ил., 18 табл.
Изобретение относится к облегченному резинополимерному материалу для изготовления защитной одежды и способу его изготовления. Заявленный материал включает хлорсульфированный полиэтилен, наполнители (каолин, диоксид титана), антипирен (декабромдифенилоксид), вулканизующие агенты (оксид магния, оксид цинка), ускорители вулканизации (тиурам Д, каптакс), дополнительно содержит флуралит (нанополитетрафторэтилен), нанодобавку «Cloisite 30B», полихлоропрен, хлорпарафин-470, трехокись сурьмы, канифоль, смесь нефраса и этилацетата в соотношении 1:1 и текстильную основу - ткань техническую полиэфирную, или ткань хлопкополиэфирную, или стекловолоконную ткань. Способ изготовления облегченного резинополимерного материала включает нанесение резинополимерной композиции на текстильную основу на клеепромазочной машине ИВО 3220 при давлении пара в паровых плитах клеепромазочной машины 2,0-2,1 кгс/см2. Технический результат - изготовление облегченного резинополимерного материала, обеспечивающего защиту от воздействия токсичных, агрессивных химических веществ и открытого пламени. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к материалам, экранирующим электромагнитное излучение, и может быть использовано при изготовлении швейных изделий, предназначенных для электромагнитного камуфляжа, в частности, на инфракрасных длинах волн, а также при изготовлении швейных изделий технического назначения, а именно мобильных укрытий (палаток, тентов), обеспечивающих сохранение комфортных микроклиматических условий биологическому объекту преимущественно в холодное время года дневное и ночное время суток. Композиционный материал, экранирующий инфракрасное излучение, содержит внутренний и наружный слои, между которыми расположена система термостатирования. Внутренний и наружный слои выполнены из текстильного материала с металлонапылением, а в качестве системы термостатирования используется цепочка соединенных последовательно или параллельно между собой элементов Пельтье, связанных с источником питания, при этом текстильный материал внутреннего слоя имеет пористую структуру, а наружный - выполнен из текстильного материала плотной структуры с водоотталкивающей пропиткой гладко черной или камуфлирующей раскраски, элементы Пельтье соединены с изнаночными сторонами внутреннего и наружного слоев, через двусторонний липкий материал и расположены на нем, на равном расстоянии друг от друга с напуском наружного слоя с образованием ячеек воздушных зазоров. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты и касается боевой одежды пожарных. Технический результат заключается в повышении термического сопротивления одежды и повышении уровня безопасности пожарных при тушении очагов возгорания. Для достижения технического результата защитный вкладыш от перегрева, являющийся съемной частью одежды пожарного или одним из ее предметов, содержит многослойный материал, обладающий термическим сопротивлением. Согласно изобретению вкладыш выполнен, по меньшей мере, с двумя слоями (1) газонепроницаемого материала с возможностью образования между этими слоями герметичного пространства, заполняемого охлаждающим газом, в частности азотом. При этом на одном из слоев или на дополнительной подкладке закреплены пружины (2) из материала с памятью формы, в частности нитинола, имеющие форму плоских спиралей, которые в изотермических условиях свернуты в круг. В качестве источника охлаждающего газа применен баллончик (3) с азотом, снабженный выпускным клапаном (4) с элементом из материала с памятью формы и захватом (5). Баллончик (3) закреплен между раздвигаемыми посредством пружин (2) слоями (1) с возможностью его извлечения для заправки азотом. При этом по контуру защитного вкладыша выполнены герметичные швы, образующие участок с внутренней сквозной полостью, образованной слоями (1) ткани. В этой полости герметично установлен баллончик (3) с азотом, обращенный выпускным клапаном (4) внутрь пространства между слоями, а захватом (5) наружу. Выпускной клапан установлен в горловине (7) баллончика (3) с возможностью автоматического срабатывания при определенном повышении температуры. Горловина (7) баллончика снабжена внутренним резьбовым отверстием, в котором установлен ниппель (8) с золотником (9). Снаружи корпус ниппеля (8) закрыт крышкой (10) выпускного клапана, установленной с помощью резьбового соединения. В крышке (10) выполнено выпускное отверстие (11) и закреплена одним концом пружина (12) из нитинола. На другом конце пружины (12) закреплено с возможностью свободного перемещения в корпусе ниппеля (8) кольцо (13) с опорным элементом (14), расположенным в центре кольца (13) с возможностью взаимодействия с золотником (9) ниппеля (8). 4 ил.
Наверх