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1. WO2022023892 - A DEVICE FOR CONVERTING THERMAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY

Publication Number WO/2022/023892
Publication Date 03.02.2022
International Application No. PCT/IB2021/056621
International Filing Date 22.07.2021
IPC
H02N 3/00 2006.1
HELECTRICITY
02GENERATION, CONVERSION, OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
3Generators in which thermal or kinetic energy is converted into electrical energy by ionisation of a fluid and removal of the charge therefrom
H02N 1/04 2006.1
HELECTRICITY
02GENERATION, CONVERSION, OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
1Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
04Friction generators
CPC
H02N 1/04
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
1Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
04Friction generators
H02N 3/00
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
3Generators in which thermal or kinetic energy is converted into electrical energy by ionisation of a fluid and removal of the charge therefrom
Applicants
  • FONDAZIONE ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA [IT]/[IT]
  • POLITECNICO DI TORINO [IT]/[IT]
Inventors
  • CHIOLERIO, Alessandro
  • GAROFALO, Erik
  • CECCHINI, Luca
  • BEVIONE, Matteo
Agents
  • VANZINI, Christian
  • JACOBACCI, Guido
  • QUINTERNO, Giuseppe
  • RAMBELLI, Paolo
  • GERBINO, Angelo
  • FIORAVANTI, Corrado
  • DEAMBROGI, Edgardo
  • COMOGLIO, Elena
  • RIMINI, Rebecca
  • SAVOCA, Agatino
Priority Data
10202000001809727.07.2020IT
Publication Language English (en)
Filing Language Italian (IT)
Designated States
Title
(EN) A DEVICE FOR CONVERTING THERMAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
(FR) DISPOSITIF DE CONVERSION D'ÉNERGIE THERMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
Abstract
(EN) A device for converting thermal energy into electrical energy, comprising a first and a second layer (10, 20) of thermally conductive material, and an intermediate layer (30) of polymer material which is arranged between the first and the second layer (10, 20) and has a thermal conductivity lower than the first and the second layer (10, 20). A plurality of channels (31, 32, 33) in which a colloidal suspension of active particles is contained is arranged inside the intermediate layer (30), said colloidal suspension being capable of flowing along each of said channels as a result of a temperature gradient applied between the first and the second layer (10, 20). Pick-up elements (41, 42) are arranged along the channels and configured to extract electrostatic force or electromotive force induced as a response to a flow of the colloidal fluid as a result of at least one among a pyroelectric effect, triboelectric effect and thermomagnetic advection. Each of the channels forms a closed loop and comprises an outgoing branch (31a, 32a, 33a) and a return branch (31, 32, 33b) extending in an asymmetrical helix.
(FR) La présente invention concerne un dispositif de conversion d'énergie thermique en énergie électrique, comprenant une première couche et une seconde couche (10, 20) de matériau thermoconducteur, et une couche intermédiaire (30) de matériau polymère qui est disposée entre la première couche et la seconde couche (10, 20) et a une conductivité thermique inférieure par rapport à la première et à la seconde couche (10, 20). Une pluralité de canaux (31, 32, 33) contenant une suspension colloïdale de particules actives sont disposés à l'intérieur de la couche intermédiaire (30), ladite suspension colloïdale étant apte à s'écouler le long de chacun desdits canaux suite à un gradient de température appliqué entre la première couche et la seconde couche (10, 20). Des éléments de rattrapage (41, 42) sont disposés le long des canaux et conçus pour extraire une force électrostatique ou une force électromotrice induite en réponse à un écoulement du fluide colloïdal suite à au moins un effet parmi un effet pyroélectrique, un effet triboélectrique et une advection thermomagnétique. Chacun des canaux forme une boucle fermée et comprend une branche sortante (31a, 32a, 33a) et une branche de retour (31, 32, 33b) s'étendant dans une hélice asymétrique.
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