Brevet FR2849716A1 — publié le 20040709

La présente invention est relative à une nouvelle utilisation des thermocouples permettant la production d'électricité industrielle. Jusqu'à présent, les thermocouples étaient utilisés pour mesurer les différences de température entre deux milieux donnés, que ces thermocouples soient du type: Cuivre-constantan, fer-constantan, chromelalumel, platineplatine rodié... ou autres, mais aucun n'était employé à la production d'électricité utilisable d'une façon domestique ou industrielle. On sait que si l'on insère un fil conducteur (14) entre deux conducteurs (17) et (18) de même nature, mais de nature différente de celle du conducteur 10 (14), on forme un ensemble relié par deux contacts ou soudures (15) et (16), Fig. 1, et que si on relie les deux extrémités (15) et (16) aux bornes d'un galvanomètre (19), ce dernier n'accuse aucun passage de courant. Mais si l'on établit entre les soudures (15) et (16) un déséquilibre thermique, différence de température, l'aiguille du galvanomètre (19) dévie, montrant ainsi qu'il y a 15 passage de courant. C'est sur ces données que repose la mesure des températures connue depuis longtemps et la nouvelle application des thermocouples objet de la présente invention Les thermocouples donnent des intensités et des forces électromotrices 20 relativement faibles mais il est possible de les rendre beaucoup plus fortes, donc utilisables, par: - l'augmentation du nombre de contacts ou soudures placés en série, jusqu'à mille ou dix mille et même plus, - l'augmentation des différences de température entre les soudures ou contacts 25 froids et les soudures ou contacts chauds, jusqu'à mille ou mille cinq cents degrés Centigrade et plus, ou jusqu'à zéro degré Kelvin, - l'augmentation des sections des conducteurs constituant, sans limite. On peut ainsi constituer un ensemble de production de courant utilisable. Les formes et les dimensions peuvent varier à l'infini. La figure 2 30 représente un exemple de montage non exclusif. La nature des constituants est la même que celle des métaux de thermocouples utilisés actuellement, mais nous parlerons surtout des ensembles cuivre-constantan et fer-constantan. Pour les autres constituants des thermocouples connus, la description serait la même et les applications 35 identiques. La figure 2 représente le plus simple des montages comprenant sept éléments constitutifs composés, pour chaque élément, de: - un fil ou une barre (1) en constantan de faible, moyenne ou forte section, -un fil ou une barre de cuivre ou fer (2) avec des sections plus faibles mais se rapprochant de celles de (1) -ces éléments constitutifs (1) et (2) sont soudés ou brasés ou serrés les uns contre les autres par un procédé connu, en (9) et en (13), et ce, sur des surfaces assez grandes pour ne pas présenter de résistance au passage du courant, mais séparer les uns des autres en (10) comme le montre la figure 2, de telle sorte 10 que le courant capté en (5) et (6) soit obligé de toutes les parcourir. - les espaces vides (3) et (4) sont remplis par un isolant qui résiste à la température d'utilisation, - les éléments, fils ou barres (1) et (2) peuvent être circulaires ou plats, longs ou courts. Ils peuvent être cintrés, pliés, percés. - les surfaces (7) et (8) sont recouvertes de peinture noire ou de tous autres corps absorbants la chaleur. - ces éléments (1), (2), (3) et (4), ainsi assemblés, peuvent être utilisés à l'unité comme on le fait couramment actuellement, mais ils peuvent être placés en grand nombre, en série pour obtenir la force électromotrice désirée, la figure 2 20 en représente sept; ou en parallèle d'une façon connue pour obtenir les intensités désirées, - les extrémités (7), (11) et (12) des fils ou barres (1) et (2) sont représentés horizontalement sur la figure 2, mais elles peuvent être obliques comme (8) de la figure 2, verticales ou en forme de U non représentées sur la figure 2, être 25 nues ou comporter des ailettes pour faciliter les échanges thermiques. - la fabrication de ces éléments est très simple et très rapide, donc économique. Travail à la cisaille et à la presse. Si l'on établi une différence de température entre les soudures ou contacts (9) et (13), en chauffant les extrémités (7) et (8) ou en refroidissant les 30 extrémités (11) et (12), il s'établit, comme on le sait, une différence de potentiel entre les points (5) et (6). Cette différence de potentiel est assez faible pour un élément, mais si on en place plusieurs centaines, même plusieurs milliers ou dizaines de milliers, de ces éléments, de fortes sections, en série, on obtient un courant électrique utilisable directement en chauffage, en électrolyse et en 35 général, pour tous usages de courant continu, et par transformation, en alternatif monophasé ou polyphasé pour tous usages domestiques et industriels, et ce aussi bien pour la force électromotrice que par l'intensité, et c'est là que réside la nouvelle application des thermocouples, objet de l'invention. Et pour cela, il faut maintenir les contacts ou soudures (9) à une température la plus élevée possible, tout en refroidissant les contacts ou soudures (13) pour maintenir ces contacts ou soudures le plus bas possible en température, et cela par des procédés connus en eux-mêmes non représentés sur la figure 2: circulation d'un liquide froid en liquide perdu ou recyclé, ventilation de toute nature, pour les contacts ou soudures froides (13) et rayonnements diurnes ou nocturnes, soleil, combustions, etc... avec ou sans 10 concentration, connus en eux-mêmes et non représentés sur la figure 2. Sur la figure 2, les pièces (1) et (2) peuvent être en forme d'accordéon pour réduire l'épaisseur de l'ensemble. Les extrémités (7), (8), (11) et (12) peuvent être supprimées et remplacées par une plaque de métal différent, bon conducteur calorifique, cuivre ou aluminium par exemple, soudé en (9) et (13) 15 et servant ainsi de capteur et de conducteur calorifique, non représentés sur la figure 2. REVENDICATION 1) Dispositif pour produire de l'énergie électrique à l'aide de thermocouples, caractérisé en ce qu'il comporte une suite de fils ou barres de constantan (1) et cuivre ou fer (2) soudés ou fixés alternativement les uns aux autres pour réaliser une chaîne constituée par des thermocouples en série avec ou sans isolation (3) et (4) pour séparer les conducteurs (1) et (2).