Brevet FR2405558A1 — publié le 19790504

La présente invention concerne un dispositif thermo-électrique comportant une suite de thermo-éléments du type P et du type N alternés, et des moyens de conduction de calories fixés les uns sur l'une des faces des thermo-éléments et les autres sur la face opposée. On connatt de tels dispositifs qui utilisent l'effet Peltier et qui peuvent être utilisés comme moyen de chauffage ou de réfrigération fonctionnant en pompe à chaleur. flans les systèmes connus, tel, par exemple, que celui décrit dans le ais brevet r n0 77 17 815 déposé le 10 juin 1977 par la société déposante, les moyens de conduction calorifique sont conçus pour fonctionner entre deux fluides gazeux, généralement de l'air. L'air évacué d'un local apportant des calories à l'air entrant ou prélevé dans ce local à chauffer. Dans un tel système, les moyens de conduction sont constitués par des ailettes métalliques. La présente invention a pour but de réaliser un tel système dans lequel au moins l'un des fluides, généralement le fluide froid dans lequel on capte des calories, est constitué par un liquide. Dans ces conditions, il ntest pas justifié d'utiliser un système à ailettes du côté en contact avec ledit fluide à l'état liquide. La présente invention a pour objet un dispositif thermo-électrique comportant une suite de thermo-éléments du type P et du type N alternés, des moyens de conduction thermique, fixés les uns sur l'une des faces des thermo-éléments et les autres sur la face opposée et des moyens de conduction électrique permettant de relier en série, par les deux dites faces, les thermo-éléments caractérisé en ce que les moyens de conduction thermique d'au moins l'une desdites faces des thermo-éléments comportent un canal dans lequel circule un fluide à l'état liquide et des barrettes thermiquement et électriquement conductrices reliant deux à deux par leur face en regard dudit canal, les thermo-éléments et s'appuyant par un de leur côté le long dudit canal, une couche électriquement isolante étant interposée entre le canal et les barrettes. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite couche isolante est mince et poreuse et imprégnée d'un lubrifiant électriquement isolant. On va maintenant d'écrire un exemple de réalisation non limitatif de la présente invention en regard du dessin annexé qui comprend une figure unique. La figure montre un dispositif thermo-électrique selon l'invention, il comporte quatre thermo-éléments 1, 2, 3 et 4 alternativement du type P et du type N. Sur l'une des faces des thermo-éléments, la face supérieure dans le dessin, sont appliquées des ailettes reliant deux à deux les thermoéléments ; ces ailettes ont un double but thermique et électrique assurant d'une part l'évacuation vers le milieu 5 des calories dégagées par les faces supérieures des thermo-éléments et d'autre part la liaison électrique en série des divers thermo-éléments. La figure schématise deux faisceaux 6 et 7 d'ailettes. Un tel faisceau d'ailettes peut par exemple être constitué de la façon décrite dans le breve X 77 17 815 déposé le 10 juin 1977 par la société déposante. La face inférieure des thermo-éléments est en contact avec des moyens de conduction thermique et électrique selon l'invention destinés à apporter à la face inférieure des thermo-éléments les calories prises à la source froide 8 qui est par exemple de l'eau mélangée avec de l'antigel et à assurer la liaison électrique en série des thermo-éléments. Ces moyens comportent un canal 9 dans lequel circule l'eau 8 dans le sens des flèches 10 à contre courant de l'air du milieu 5 à réchauffer et qui circule dans le sens des flèches 11. Le canal 9 est aplati et ses parois sont en un matériau modérément conducteur de la chaleur par exemple en laiton ou en acier inoxydable.Contre la paroi supérieure aplatie du canal 9 sont appuyées des barrettes 12 fixées chacune contre la face inférieure de deux thermo-éléments consécutifs, excepté les barrettes des deux extrémités qui ne sont fixées qu'à un seul thermo-élément. Ces barrettes sont thermiquement et électriquelent conductrices et permettent la liaison électrique en série de thermo-éléments, le courant traversant successivement une barrette 12, un thermo-élément, un faisceau (6 ou 7) d'ailettes, un thermo-éléments, une barrette 12 etc... le courant traversant les thermo-éléments successifs dans un sens opposé en passant de l'un à l'autre. Une couche électriquement isolante 13 est interposée entre la face supérieure du canal 9 et la semelle 14 des barrettes 12 afin d'éviter tout court-circuit entre les barrettes 12.Cette couche isolante 13 est très mince et légèrement poreuse et imprégnée d'une graisse ou d'une huile isolante (silicone par exemple) de telle sorte qu'il n'y ait pas d'air emprisonné dans l'intervalle canal-barrettes et que les calories traversent aisément cet intervalle mince. La couche imprégnée est isolante électriquement, par ailleurs elle est autolubrifiante et les barrettes peuvent glisser sur le canal 9 supprimant ainsi les contraintes qui seraient engendrées sans cela par les dilatations différentielles. Les calories du liquide 10 passent donc à travers la paroi supérieure du canal 9, traversent la couche isolante 13 et sont apportées par les barrettes 12 aux faces inférieures des thermo-éléments (1, 2, 3, 4). Il est avantageux que les faces des barrettes 12 appuyées sur la paroi du canal 9 aient une surface aussi grande que possible et que le canal 9 soit aussi large et peu épais que possible. Dans les espaces libres situés entre deux thermo-éléments et entre les faisceaux d'ailettes (6, 7) et les barrettes 12 est placé de la matière isolante 17 thermiquement et électriquement. Dans la figure, les barrettes 12 d'extrémités sont raccordées à des connexions électriques 15 et 16 réunis aux Pales positif et négatif d'un gêné- rateur de courant. Bien entendu, on peut réaliser un dispositif symétrique par rapport au plan médian du canal liquide, autrement dit, on peut placer au-dessous du canal 9 un dispositif identique à celui qui se trouve au-dessus dans la figure, et cela est bien avantageux mais pour la clarté de la figure on a préféré représenter un dispositif ne comportant qu'une seule rangée de therso- éléments et donc qu'une seule série de barrettes 12 et de faisceaux (6, 7) d'ailettes. REVENDICATIONS 1/ Dispositif thermo-électrique colportant une suite de thero-éléoents du type P et du type N alternés, des moyens de conduction thermique, fixés les uns sur l'une des faces des thermo-éléments et les autres sur la face opposée, et des moyens de conduction électrique permettant de relier en série, à travers les deux dites faces, les therno-éléments, caractérisé en ce que les moyens de conduction thermique d'au-moins l'une des dites faces des therio-éléments comportent un canal dans lequel circule un fluide à l'état liquide et des barrettes thermiquement et électriquement conductrices reliant deux à deux par leur face en regard dudit canal, les therxo-éléents et s 'appt#ant par un de leur côté le long dudit canal, une couche électriqueient isolante étant interposée entre le canal et les barrettes. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche isolante est mince et poreuse et imprégnée d'un lubrifiant électriquement isolant.