ВСТРОЕННЫЙ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ БЕСПРОВОДНЫХ УСТРОЙСТВ

1. Устройство, содержащее:
первый технологический компонент для прямого контакта с первой технологической текучей средой, при этом первый технологический компонент содержит первую полость рядом с первой технологической текучей средой;
первую тепловую трубу, образованную частично первой полостью, при этом первая тепловая труба содержит первую рабочую текучую среду; и
узел термоэлектрического генератора; причем первая тепловая труба термически соединена с первой стороной узла термоэлектрического генератора, а теплоотвод термически соединен со второй стороной узла термоэлектрического генератора; причем узел термоэлектрического генератора производит электроэнергию.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит беспроводной приемопередатчик, причем электроэнергия, производимая узлом термоэлектрического генератора, по меньшей мере, частично питает беспроводной приемопередатчик.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что дополнительно содержит маршрутизатор данных, причем электроэнергия, производимая узлом термоэлектрического генератора, по меньшей мере, частично питает маршрутизатор данных.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит преобразователь, причем электроэнергия, производимая узлом термоэлектрического генератора, по меньшей мере, частично питает преобразователь.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит устройство накопления энергии для хранения электроэнергии.
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый технологический компонент представляет собой одно из трубного фланца, фланца измерительной диафрагмы, измерительной диафрагмы, термокармана, усредняющей трубки Пито, конденсационного горшка, трубки Вентури, элемента спрямления потока, регулирующего клапана, запорного клапана, предохранительного клапана, напорного коллектора, клапанного коллектора, кожуха насоса, кожуха фильтра, выносной мембраны датчика давления, переключателя уровня, контактного уровнемера, вихревого расходомера, счетчика Кориолиса, магнитного расходомера, турбинного счетчика и ограничителя потока.
7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что теплоотвод представляет собой по меньшей мере одно из окружающего воздуха, воды, второй технологической жидкости, земли, здания и земляного вала.
8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первая рабочая текучая среда содержит по меньшей мере одно из воды, аммиака, метанола и этанола.
9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первая тепловая труба также образована частично гибкой трубкой.
10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первая тепловая трубка дополнительно содержит капиллярное устройство.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что капиллярное устройство состоит из по меньшей мере одного из спеченной керамики, металлической сетки, металлического войлока и металлической пены.
12. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что капиллярное устройство состоит из желобов на внутренней поверхности тепловой трубы.
13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит:
устройство теплопередачи и
узел термоэлектрического генератора, который содержит:
первый распределитель тепла и
термоэлектрический элемент,
причем первый распределитель тепла прикреплен к первой стороне термоэлектрического элемента, чтобы термически соединять первую сторону узла термоэлектрического генератора с первой тепловой трубой; и
причем устройство теплопередачи термически соединяет теплоотвод со второй стороной узла термоэлектрического генератора.
14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что дополнительно содержит термическую изоляцию между по меньшей мере частью первого технологического компонента и устройством теплопередачи.
15. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что устройство теплопередачи содержит по меньшей мере одно из игольчатого теплообменника и теплообменника с оребренной поверхностью теплообмена.
16. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что:
узел термоэлектрического генератора дополнительно содержит второй распределитель тепла;
устройство теплопередачи содержит вторую тепловую трубу; и
второй распределитель тепла прикреплен ко второй стороне термоэлектрического элемента, чтобы термически соединять вторую сторону узла термоэлектрического генератора со второй тепловой трубой.
17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что теплоотвод является второй технологической текучей средой, а устройство теплопередачи дополнительно содержит:
второй технологический компонент для прямого контакта со второй технологической текучей средой, при этом второй технологический компонент содержит вторую полость рядом со второй технологической текучей средой;
причем вторая тепловая труба образована частично второй полостью, причем вторая тепловая труба содержит вторую рабочую текучую среду.
18. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из первой рабочей текучей среды и второй рабочей текучей среды содержит по меньшей мере одно из воды, аммиака, метанола и этанола.
19. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из первой тепловой трубы и второй тепловой трубы также образована частично гибкой трубкой.
20. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из первой тепловой трубы и второй тепловой трубы дополнительно содержит капиллярное устройство.
21. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что капиллярное устройство состоит из по меньшей мере одного из спеченной керамики, металлической сетки, металлического войлока и металлической пены.
22. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что капиллярное устройство состоит из желобов на внутренней поверхности тепловой трубы.
23. Система, содержащая:
сеть беспроводных полевых устройств;
беспроводное устройство, имеющее беспроводную связь с сетью беспроводных полевых устройств; и
первый технологический компонент для прямого контакта с первой технологической текучей средой, причем первый технологический компонент содержит первую полость рядом с первой технологической текучей средой;
первую тепловую трубу, образованную частично первой полостью, причем первая тепловая труба содержит первую рабочую текучую среду; и
узел термоэлектрического генератора, причем первая тепловая труба термически соединена с первой стороной узла термоэлектрического генератора, а теплоотвод термически соединен со второй стороной узла термоэлектрического генератора;
причем узел термоэлектрического генератора подает электроэнергию на беспроводное устройство.
24. Система по п. 23, отличающаяся тем, что беспроводное устройство является одним из беспроводного приемопередатчика, беспроводного маршрутизатора данных и беспроводного полевого устройства.
25. Система по п. 23, отличающаяся тем, что сеть беспроводных полевых устройств содержит шлюз, и причем узел термоэлектрического генератора подает электроэнергию на шлюз.
26. Система по п. 23, отличающаяся тем, что сеть беспроводных полевых устройств содержит по меньшей мере одно из удаленного телеметрического элемента и обратного радиосоединения, и причем узел термоэлектрического генератора подает электроэнергию на по меньшей мере одно из удаленного телеметрического элемента и обратного радиосоединения.
27. Система по п. 23, отличающаяся тем, что технологический компонент представляет собой одно из трубного фланца, фланца измерительной диафрагмы, измерительной диафрагмы, термокармана, усредняющей трубки Пито, конденсационного горшка, трубки Вентури, элемента спрямления потока, регулирующего клапана, запорного клапана, предохранительного клапана, напорного коллектора, клапанного коллектора, кожуха насоса, кожуха фильтра, выносной мембраны датчика давления, переключателя уровня, контактного уровнемера, вихревого расходомера, счетчика Кориолиса, магнитного расходомера, турбинного счетчика и ограничителя потока.
28. Система по п. 23, отличающаяся тем, что теплоотвод представляет собой по меньшей мере одно из окружающего воздуха, воды, второй технологической жидкости, земли, здания и земляного вала.
29. Система по п. 23, отличающаяся тем, что первая рабочая текучая среда представляет собой по меньшей мере одно из воды, аммиака, метанола и этанола.
30. Система по п. 23, отличающаяся тем, что первая тепловая труба также содержит капиллярное устройство.
31. Система по п. 30, отличающаяся тем, что капиллярное устройство состоит из по меньшей мере одного из спеченной керамики, металлической сетки, металлического войлока и металлической пены.
32. Система по п. 30, отличающаяся тем, что капиллярное устройство состоит из желобов на внутренней поверхности тепловой трубы.
33. Система по п. 23, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
устройство теплопередачи и
узел термоэлектрического генератора, который содержит:
первый распределитель тепла и
термоэлектрический элемент,
причем первый распределитель тепла прикреплен к первой стороне термоэлектрического элемента, чтобы термически соединять первую сторону узла термоэлектрического генератора с первой тепловой трубой; и
причем устройство теплопередачи термически соединяет теплоотвод со второй стороной узла термоэлектрического генератора.
34. Система по п. 33, отличающаяся тем, что дополнительно содержит термоизоляцию между по меньшей мере частью первого технологического компонента и теплоотводом.
35. Система по п. 33, отличающаяся тем, что устройство теплопередачи содержит по меньшей мере одно из игольчатого теплообменника и теплообменника с оребренной поверхностью теплообмена.
36. Система по п. 33, отличающаяся тем, что:
узел термоэлектрического генератора дополнительно содержит второй распределитель тепла;
устройство теплопередачи содержит вторую тепловую трубу; и
второй распределитель тепла прикреплен ко второй стороне термоэлектрического элемента, чтобы термически соединять вторую сторону узла термоэлектрического генератора со второй тепловой трубой.
37. Система по п. 36, отличающаяся тем, что теплоотвод является второй технологической текучей средой, а устройство теплопередачи также содержит:
второй технологический компонент для прямого контакта со второй технологической текучей средой, второй технологический компонент содержит вторую полость рядом со второй технологической текучей средой;
причем вторая тепловая труба образована частично второй полостью, причем вторая тепловая труба содержит вторую рабочую текучую среду.
38. Система по п. 37, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна из первой рабочей текучей среды и второй рабочей текучей среды содержит по меньшей мере одно из воды, аммиака, метанола и этанола.
39. Система по п. 37, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна из первой тепловой трубы и второй тепловой трубы также частично образована гибкой трубкой.
40. Система по п. 37, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна из первой тепловой трубы и второй тепловой трубы дополнительно содержит капиллярное устройство.
41. Система по п. 40, отличающаяся тем, что капиллярное устройство состоит из по меньшей мере одного из спеченной керамики, металлической сетки, металлического войлока и металлической пены.
42. Система по п. 40, отличающаяся тем, что капиллярное устройство состоит из желобов на внутренней поверхности тепловой трубы.
43. Способ для генерации электроэнергии для использования в сети беспроводных полевых устройств, причем способ включает:
контакт технологического компонента с технологической текучей средой;
проведение тепла между технологической текучей средой и поверхностью герметичной полости в технологическом компоненте;
передачу тепла между поверхностью герметичной полости и узлом термоэлектрического генератора путем испарения и конденсации рабочей текучей среды;
проведение тепла через узел термоэлектрического генератора;
передачу тепла между узлом термоэлектрического генератора и теплоотводом по меньшей мере одним из конвекционного или кондукционного обмена;
генерирование электроэнергии из проведения тепла через узел термоэлектрического генератора.
44. Способ по п. 43, отличающийся тем, что передача тепла между поверхностью герметичной полости и узлом термоэлектрического генератора дополнительно включает капиллярное распространение конденсированной рабочей текучей среды к испаряющейся текучей рабочей среде.
45. Способ по п. 43, отличающийся тем, что дополнительно содержит изолирование узла термоэлектрического генератора от теплообмена с технологической текучей средой, за исключением конденсации и испарения рабочей текучей среды.
46. Способ по п. 43, отличающийся тем, что дополнительно включает запитывание по меньшей мере частично беспроводного устройства генерируемой электроэнергией.