Радионуклидный термоэлектрический генератор

 

Использование: для работы в условиях воздействия внешних механических нагрузок. Сущность изобретения: тепловая изоляция установленная между радионуклидным источником тепла и корпусом, выполнена комбинированной и состоит из параллельных тепловому потоку частей из теплоизоляционных материалов с различными теплопроводностью и прочностью, причем величина поверхности радионуклидного источника тепла, контактирующая с материалом с более высоким коэффициентом теплопроводности и более высокими прочностными свойствами, определяется из выражения S_тв=4KQ_ритA/γ[σ] где S_тв - поверхность радионуклидного источника тепла, контактирующая с жесткой тепловой изоляцией, имеющей более высокие прочностные свойства и более высокий коэффициент теплопроводности; K- коэффициент запаса прочности; Q_рит - тепловая мощность теплового источника; А ускорение ударного импульса при механическом воздействии на генератор; γ удельное тепловыделение источника тепла; [σ] предел прочности материала более прочной тепловой изоляции, а оставшаяся часть поверхности заполнена материалом с меньшим коэффициентом теплопроводности и худшими прочностными свойствами. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области преобразования тепловой энергии распада радионуклидов в электрическую энергию, а более конкретно к радионуклидной энергетике. Целью изобретения является повышение КПД РИТЭГ за счет уменьшения тепловых потерь через тепловую изоляцию и повышение градиента температур на термоэлектрической батарее при одновременном сохранении ее эксплуатационных характеристик при воздействии механических нагрузок. Цель достигается использованием в РИТЭГ комбинированной тепловой изоляции, часть которой с большим коэффициентом теплопроводности и лучшими прочностными свойствами, определенная по предложенной формуле, сохраняет эксплуатационные свойства РИТЭГ и совместно с теплоизоляцией с малым коэффициентом теплопроводности уменьшает тепловые потери и увеличивает КПД РИТЭГ. Конструкция РИТЭГ приведена на чертеже и содержит герметичный корпус 1, в котором расположена комбинированная тепловая изоляция, состоящая из жесткой тепловой изоляции 2, 3 и газоэкранной тепловой изоляции 4, 5, 6. Термоэлектрическая батарея 8 соединена с корпусом 1 и радионуклидным источником тепла (РИТ) 7 с помощью упругого теплопроводного компаунда 9, 10. Для подсоединения потребителей электроэнергия к РИТЭГ служат термоэлектровыводы 11. Вакуумирование и заполнение внутренней полости корпуса 1 инертным газом проводят через штенгель 12. Величину поверхности РИТ7, контактирующей с жесткой тепловой изоляцией 2, 3, определяют из выражения S_тв= где S_тв поверхность РИТ, контактирующая с жесткой тепловой изоляцией 2, 3; К коэффициент запаса прочности; Q_рит тепловая мощность РИТ 7; А ускорение ударного импульса при механическом воздействии на РИТЭГ; γ удельное тепловыделение РИТ 7; [σ] предел прочности материала жесткой изоляции 2, 3.

Формула изобретения

1. РАДИОНУКЛИДНЫЙ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий радионуклидный источник тепла, термоэлектрическую батарею, герметичный корпус с электровыводом и тепловую изоляцию, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД за счет уменьшения тепловых потерь через тепловую изоляцию и повышения градиента температур на термоэлектрической батарее и сохранения ее эксплуатационных характеристик при воздействии механических нагрузок, тепловая изоляция выполнена комбинированной и состоит из параллельных тепловому потоку частей из теплоизоляционных материалов с разными теплопроводностью и прочностью, причем величина поверхности радионуклидного источника тепла, контактирующая с материалом с более высоким коэффициентом теплопроводности и более высокими прочностными свойствами, определяется из выражения где S_тВ поверхность радионуклидного источника тепла, контактирующая с более прочной тепловой изоляцией, имеющей более высокие прочностные свойства и более высокий коэффициент теплопроводности;
K коэффициент запаса прочности;
Q_рит тепловая мощность теплового источника;
A ускорение ударного импульса при механическом воздействии на генератор;
ν удельное тепловыделение источника тепла;
[σ] предел прочности материала более прочной тепловой изоляции,
а оставшаяся часть поверхности заполнена материалом с меньшим коэффициентом теплопроводности и худшими прочностными свойствами. 2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что часть тепловой изоляции выполнена из материала с более высокими прочностными свойствами и состоит по крайней мере из двух секций, между которыми закреплен в корпусе радионуклидный источник тепла.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 18.12.1997

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2001

Извещение опубликовано: 20.03.2001        

---