CN100521271C - 热电转换模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供了通过减少组装所需的时间和工作量等而能够降低成本的热电转换模块。热电转换模块10包括管状元件单元21、引线31和双层圆柱形支撑单元41，其中管状元件单元21具有之间夹有作为绝缘体的空气的、同轴设置的多个环状热电元件22，该环状热电元件22在其外圆周表面22a和内圆周表面22b分别大致完全覆盖有电极23a、23b，并通过外圆周表面22a和内圆周表面22b之间的温差而发电；引线31将多个环状热电元件22中的一个环状热电元件22的外圆周表面22a上覆盖的电极23a，电气连接到与这一个环状热电元件22相邻的另一环状热电元件22的内圆周表面22b上覆盖的电极23b；双层圆柱形支撑单元41由SUS管42和SUS管43组成，其中SUS管42的外圆周表面42a支撑管状元件单元21，SUS管43的内圆周表面43b支撑管状元件单元21。

Description

热电转换模块

技术领域

本发明涉及热电转换模块，并涉及包括大量热电元件的热电转换模块。

背景技术

热电转换指利用珀尔帖效应或塞贝克效应的热能到电能的转换。通过利用热电转换，使用塞贝克效应从热流中取得电，或使用珀尔帖效应将电流施加到材料，以便能够带来吸热现象或放热现象。此外，热电转换的特征在于，由于是直接转换而在能量转换时不会产生额外的废物，所以能对废热进行有效地利用，由于没有提供诸如发动机和涡轮机等的运动部件所以免于维护，并且因此作为高效使用能量的技术而吸引了注意。

热电转换通常使用叫做热电元件的金属或半导体元件。如图6中所示，通常使用两种热电元件，p型热电元件102和n型热电元件103。当在p型热电元件102和n型热电元件103通过电极101彼此电气连接的状态下对两个热电元件中的一个进行加热，同时对另一个进行冷却时，该温差产生电压。让我们在图6中对这点进行解释；当对通过将p型热电元件102连接到n型热电元件103而以pi形状形成的pi型(π型)元件104的下部105进行加热，同时对上部106进行冷却时，从下部105吸收的热能被转化成电能，并且电流在从A到B的方向上流动。

然而，由于输出的能量不足，单个pi型元件的热电转换无法发挥出实用的电。因此，为了通过热电转换而获得实用的电，优选地通过集成多个pi型元件而进行热电转换。以这种方式通过集成多个热电元件进行热电转换而获得实用的电的单元被称为热电转换模块(下文中缩写为“模块”)。

图7是表示常规模块的使用实例的透视图。常规模块111是平板结构，其中上述的许多p型热电元件(未示出)和n型热电元件(未示出)在内部线性排列，并且采用电绝缘固定部件115来固定模块。此外，由于将转换模块看作是与作为热源的流体通道分离的元件，所以模块111被连接到在圆柱形流体通道112的外侧形成的平坦表面113上，如图7所示。

为了获得作为模块111中的热电转换的结果的电力输出，需要高温(或低温)流体114在圆柱形流体通道112的内部流动，以在模块111的内部(平面113)接触的表面(内表面)和与其相对的表面(外表面)之间产生温差。在这点上，为了获得尽可能多的输出而尽可能提高模块111的内表面侧和外表面侧之间的温差，必须让模块111的内表面的温度尽可能接近在圆柱形流体通道112的内部流动的流体114的温度。因此，为了让流体114的热尽可能传导到模块111的内表面，采用固定件115来覆盖模块111，并采用螺钉116进行紧固。

以这种方式，常规平板结构的模块需要通过使用固定件和螺钉来连接到流体通道，结果，使用常规平板结构的模块的发电系统具有复杂的结构。

因此，开发了具有比上述平板结构模块更简单的结构的管状模块(参照专利文献1)。

[专利文献1]日本专利公开第2775410号

发明内容

发明要解决的问题

然而，如图8所示，开发的管状模块121具有这样的结构：p型热电元件124a和n型热电元件124b在由内管122和外管123构成的同轴双层圆柱管之间以旋转对称的方式交替设置，并且p型热电元件124a和n型热电元件124b由电极125交替连接。在两种热电元件即p型热电元件和n型热电元件以这样的方式使用的情况下，由于组装过程复杂，并且构成模块的部件数量大，所以完成的模块需要大量的时间和工作量来进行组装。因此，其最终成为高成本产品，并且不能视为充分地实用。

本发明是为了解决上述问题而提出的，并且本发明的目的是提供通过减少部件的数量、使组装过程更简单、减少组装需要的时间和工作量等而能够降低成本的热电转换模块。

解决问题的手段

为了实现上述目的，本发明提供了以下：

根据热电转换模块的第一方面，热电转换模块配备有：管状元件单元，其具有之间夹有绝缘体的、同轴设置的多个环状热电元件，该环状热电元件是环状热电元件，该环状热电元件在其外圆周表面和内圆周表面分别大致完全覆盖有电极，并通过内圆周表面和外圆周表面之间的温差而发电；引线体，其将多个环状热电元件中一个环状热电元件的外圆周表面上覆盖的电极，电气连接到与这一个环状热电元件相邻的另一个环状热电元件的内圆周表面上覆盖的电极；以及双层圆柱形支撑单元，其由电绝缘内管和电绝缘外管组成，其中电绝缘内管内接管状元件单元，并且其外圆周表面支撑管状元件单元，电绝缘外管外接管状元件单元，并且其内圆周表面支撑管状元件单元。

根据第一方面中的本发明，提供了由电绝缘内管和电绝缘外管组成的双层圆柱形支撑单元，其中电绝缘内管内接管状元件单元，并且其外圆周表面支撑管状元件单元，电绝缘外管外接管状元件单元，并且其内圆周表面支撑管状元件单元。因此，与多个热电元件需要以旋转对称形式设置在内管和外管之间的常规热电转换模块相比，根据本发明的热电转换模块能够容易地组装，因为其具有管状元件单元由内管和外管支撑的简单结构。因此，可以减少为组装所需的时间和工作量，并使得成本能够降低。

同时，上述热电转换模块可包括管状元件单元、引线体和双层圆柱形支撑单元，其中管状元件单元通过同轴设置多个环状热电元件而形成，每个环状热电元件的外圆周表面和内圆周表面分别覆盖有电极，以便被相互绝缘；引线体在相邻热电元件之间将一个热电元件的外圆周表面电极电气连接到另一热电元件的内圆周表面电极；并且双层圆柱形支撑单元由已经嵌合在管状元件单元中的内管(其外圆周表面已经被绝缘)和管状元件单元要被嵌合在其中的外管(其内圆周表面已经被绝缘)组成。

该引线体可沿着环状的中心轴的方向串联地电气连接多个环状热电元件。通过这样做，可获得从上述管状元件单元的两端取出的期望的端子间电压。即，当优选更高的电压时，仅需要将更多的环状热电元件沿中心轴的方向设置。此时，假定内圆周表面侧上的温度和外圆周表面侧上的温度沿轴方向分别基本恒定，则长度越长，实现这样的假定就越困难。因此，可考虑到这些因素而确定轴方向的长度，即环状热电元件的数量。通常，认为环状热电元件的数量优选地是50至200片。

上述内管和外管可具有限制上述热电转换模块的内圆周表面侧和外圆周表面侧上的诸如气体、液体、粒子等的流体物质的移动的功能。此外，上述内管和外管可具有使上述热电转换模块中的每个热电元件的内圆周表面电极和外圆周表面电极的温度在每个电极内相对恒定的功能。此外，上述内管和外管可具有使附近移动的诸如气体、液体、粒子等的各种流体物质能有效率地进行热传递的结构。例如，可连接大或小翘片等。

此外，与上述内管和外管不同，可提供具有上述功能的热屏蔽部件。该热屏蔽部件可包括诸如例如上述内管和/或外管的热屏蔽体。热屏蔽体可包括例如插在多个环状热电元件之间的绝缘环状体。这样的环状体可在沿多个环状热电元件的中心轴的轴方向上对各环状热电元件进行电绝缘。这样的环状体可在多个环状热电元件之间维持适当的相互间隙，并可作为维持整个热电转换模块的结构的结构辅助部件。

根据如本发明的第一方面中描述的热电转换模块的第二方面，其中多个环状热电元件是全部均由同类成分制成的烧结体加工而成的热电元件。

根据如本发明的第二方面中描述的热电转换模块的第三方面，其中由同类成分制成的烧结体是必须包含钙和锰并进一步包含三价或更高价的金属元素的复合金属氧化物。

根据本发明的第二和第三方面，通过加工由完全同类成分制成的烧结体而获得多个环状热电元件。因此，使用通过加工由同类成分制成的烧结体而获得的热电单元来组装热电转换模块。因此，由于与交替设置两种不同的热电元件来组装热电转换模块的常规情况相比，不必要检查排列顺序是否正确，所以可以减少为组装所需的时间和工作量。此外，根据本发明，仅需要购买相同种类的热电元件，因此，相比在常规情况下购买两种不同的热电元件的情况，购买单价更低，这使得成本能够降低。

根据每个均以环状形成的多个热电元件沿着环状的中心轴以相互之间具有的预定间隙而同轴设置的热电转换模块的第四方面，热电元件具有分别基本覆盖内圆周表面和外圆周表面的外圆周表面电极和内圆周表面电极，并且基于外圆周表面和内圆周表面之间的温差而产生预定电动势，该热电转换模块包括：引线体，其对多个热电元件中的任意一对相邻的第一和第二热电元件进行电气连接，引线体将第一热电元件的外圆周表面电极电气连接到第二热电元件的内圆周表面电极；和热屏蔽部件，其用于限制多个热电元件的内圆周表面和外圆周表面之间的外圆周表面侧和内圆周表面侧上的诸如气体、电和热的物质的移动。

这里，上述外圆周表面和内圆周表面是指环状(可称为圆形)的面朝外侧(不是管的内侧)的表面和面朝内侧(不是管的外侧)的表面，其中将圆柱形管沿大致与其轴向垂直的方向切割成短片而形成环状。此外，环状的中心轴可与在环状被拉长成管形(或圆柱形)时所形成的管(或圆柱体)的轴(或圆柱的轴)一致。此外，可以想到其与例如在形成环状的圆的中心在该环状的宽度(或长度)方向上移动时形成的线一致。词“同轴地”可以指以这样的方式共享中心轴。此外，上述的热电元件对可由具有基本相同特征的两个相邻的热电元件组成。此时，构成热电元件对的两个相邻热电元件可在沿着环状的中心轴的预定方向上按顺序被称为“第一热电元件”和“第二热电元件”。例如，当多个环状热电元件(例如，从左边起名为A、B、C、D、E的热电元件)沿它们的中心轴(其与它们基本形成作为集合体的圆柱形状的情况下的“圆柱的轴”一致)设置时，任何相邻的对可形成热电元件对。具体地，其是A和B、B和C、C和D、或D和E。例如，这时以沿该中心轴从左边起的顺序，在每对(A和B、B和C、C和D、或D和E)的左侧上的热电元件可命名为第一热电元件，而在右侧的热电元件可命名为第二热电元件。如果如上所述在任意热电元件对中第一热电元件的外圆周表面电极被连接到第二热电元件的内圆周表面电极，则实现了从热电元件A的外圆周表面电极直到热电元件E的内圆周表面电极的串联连接。

根据本发明，提供了由电绝缘内管和电绝缘外管组成的双层圆柱形支撑单元，其中电绝缘内管内接管状元件单元，并且其外圆周表面支撑管状元件单元，电绝缘外管外接管状元件单元，并且其内圆周表面支撑管状元件单元。因此，与多个热电元件需要以旋转对称形式布置在内管和外管之间的常规热电转换模块相比，根据本发明的热电转换模块能够容易地组装，因为其具有管状元件单元由内管和外管支撑的简单结构。因此，可以减少为组装所需的时间和工作量，并使得成本能够降低。

附图说明

图1是表示热电转换模块的横断面视图。

图2是沿图1的热电转换模块的纵向的A-B线截取的横断面视图。

图3是构成热电转换模块的引线的透视图。

图4A是表示Ca_0.95Y_0.05MnO₃的环状烧结体的透视图。

图4B是构成热电转换模块的环状热电元件的正视图。

图4C是外圆周表面和内圆周表面已经大致由电极完全覆盖的构成热电转换模块的环状热电元件的透视图。

图4D是具有引线的环状热电元件的透视图。

图5A是表示构成热电转换模块的管状元件单元的示意图。

图5B是表示构成作为另一实施例的热电转换模块的管状元件单元的示意图。

图6是表示常规热电转换模块的实例的基本原理图。

图7是表示常规热电转换模块的使用实例的透视图。

图8是表示常规热电转换模块的实例的水平横断面视图。

附图标记的描述

10        热电转换模块

21        管状元件单元

22            环状热电元件

22a           外圆周表而

22b           内圆周表面

23a、23b      电极

24a、24b      凹陷

31            引线

41            双层圆柱形支撑单元

42、43        SUS管

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的实施例。

图1和2表示本发明的基本结构；图1是热电转换模块10的横断面视图，并且图2是沿图1的热电转换模块10的纵向的A-B线截取的横断面视图。如图2所示，热电转换模块10包括管状元件单元21，在该管状元件单元21中，多个环状热电元件22由引线31同轴连接。在各环状热电元件22之间设置有间隙。即，多个环状热电元件22以空气作为夹在其间的绝缘体的实例而被并行地同轴设置。也就是说，多个环状热电元件22同轴设置，以便被相互绝缘。该管状元件单元21由双层圆柱形支撑单元41支撑，其中双层圆柱形支撑单元41由外圆周表面42a已经电绝缘的SUS管42和内圆周表面43b已经电绝缘的SUS管43组成。即，双层圆柱形支撑单元41由SUS管42和SUS管43组成，其中SUS管42是嵌入管状元件单元21中的内管，并且SUS管43是其中嵌入了管状元件单元21的外管。也就是说，SUS管43的内圆周表面43b外接管状元件单元21，并且SUS管42的外圆周表面42a内接管状元件单元21。也就是说，环状热电元件22的内圆周表面22b外接SUS管42的外圆周表面42a，并且环状热电元件22的外圆周表面22a内接SUS管43的内圆周表面43b。

因此，由于热电转换模块10具有管状元件单元21由SUS管42和SUS管43支撑的简单结构，所以与常规热电转换模块相比，可以减少构成热电转换模块的部件数量，并容易地组装热电转换模块，其中在常规热电转换模块中，多个热电元件需要以旋转对称形式设置在SUS管42和SUS管43之间。因此，可以减少组装热电转换模块所需的时间和工作量，并能降低成本。

此外，在本发明中，可以不使用SUS管，而使用由其它材料制成的管，只要它们能支撑管状元件单元21并具有相对优秀的导热性。

此外，多个环状热电元件22是这样的热电元件，所有这些热电元件均是由同类成分制成的烧结体加工而成的，并且烧结体可以是包含任何元素的烧结体，但它优选地是必须包含钙和锰并进一步包含诸如钇、锰等的三价或更高价的金属元素的复合金属氧化物。这能进一步改善高温下的耐热性。这样的烧结体的一个例子就是钙钛矿类型的基于CaMnO₃的复合氧化物等。钙钛矿类型的基于CaMnO₃的复合氧化物进一步优选地由通式Ca_(1-x)M_xMnO₃(其中M是三价或更高价的金属元素，并且0.001≦x≦0.05)表示。此外，环状热电元件22优选地为外径10mm至40mm，内径5mm至35mm，并且厚度2mm至5mm。

以这种方式，多个环状热电元件22是通过加工整体由同类成分制成的烧结体而获得的。因此，由于可使用通过加工由同类成分制成的烧结体而获得的环状热电元件22来组装热电转换模块10，所以没有必要像在组装常规热电转换模块的情况中那样检查是否两种不同的热电元件被交替设置以组装模块。因此，可以减少组装所需的时间和工作量。此外，根据本发明，仅需要购买同类的热电元件，因此，与在常规情况下购买两种不同的热电元件的情况相比，可使购买单价更低，这能降低成本。

此外，如图1和2所示，在环状热电元件22的外圆周表面22a上形成有凹陷24a。另一方面，在环状热电元件22的内圆周表面22b上形成有与凹陷24a背对背设置的凹陷24b。即，一对凹陷24a、24b被设置在环状热电元件22的外圆周表面22a和内圆周表面22b上。同时，仅需要以这样的形状形成凹陷24a、24b，使得引线31的横断面形状能嵌合在其中。

环状热电元件22的外圆周表面22a和内圆周表面22b分别大致全部覆盖有电极23a、23b。以相同的方式，凹陷24a、24b分别大致全部覆盖有电极23a、23b。电极23a、23b优选地是具有比环状热电元件22更低的电阻的诸如金、银等的金属。当电极23a、23b的材料是银时，电极23a、23b利用银膏方法、湿镀方法等形成，但是电极23a、23b也可利用其它方法形成，其中在银膏方法中，银微粒被加工成膏状并在高温下烧结，在湿镀方法中以化学方法析出银。

此外，引线31将一个环状热电元件22的外圆周表面22a上的凹陷24a电气连接到与这一个环状热电元件22相邻的另一环状热电元件22的内圆周表面22b上的凹陷24b。即，在相邻环状热电元件22之间，引线31将一个环状热电元件22的外圆周表而22a上的电极23a电气连接到另一环状热电元件22的内圆周表面22b上的电极23b。

这里，参照图2和3来说明引线31的结构。图3是引线31的透视图。即，引线31由平板31a、平板31b和平板31c构成，其中平板31b从平板31a的一端、沿与平板31a垂直的方向延伸，平板31c从平板31a的另一端、以与平板31b相反的方向延伸。然后，如图2所示，引线31的平板31b嵌合在一个环状热电元件22的凹陷24a中，并且引线31的平板31c嵌合在与该环状热电元件22相邻的另一环状热电元件22的凹陷24b中。另一方面，在环状热电元件22中嵌合的引线31的平板31a在一个环状热电元件22和与该环状热电元件22相邻的另一环状热电元件22之间、与环状热电元件22的纵向平行地延伸(参照图2)。因此，当从外圆周表面22a侧加热环状热电元件22时，在热经由平板31a从平板31b传导到平板31c之前，热从暴露在空气中的平板31a辐射到空气中(参照图2)。因此，可以防止由于在外圆周表面22a侧上产生的热从平板31b传导到平板31c而引起的热电转换效率的降低。

同时，引线31优选地是以与电极23a、23b相似的方式，具有比环状热电元件22更低的电阻的诸如金、银等的金属。此外，在引线31中，其横断面积与电极23a(或电极23b)的平均面积的比例优选地是2:1000至5:1000，并且更优选地是25:1000至35:1000。这是由于：引线31太厚的情况不是优选的，因为其不能引起温差，并且引线31太薄的情况不是优选的，因为电流不能在其中流动。

当从SUS管43侧或SUS管42侧对采用上述结构的管状元件单元21进行加热时，通过环状热电元件22的外圆周表面22a和内圆周表面22b之间的温差而产生电动势。所产生的电动势通过电极32被供应给外部负载。

同时，在当前实施例中，“引线31”对应于本发明的“引线体”的实例，“SUS管42”对应于本发明的“内管”的实例，并且“SUS管43”对应于本发明的“外管”的实例。

实施例

<环状热电元件的制备>

参照图4A至图4C来说明用于制备环状热电元件的方法。图4A是表示Ca_0.95Y_0.05MnO₃的环状烧结体51的透视图，图4B是环状热电元件22的正视图，并且图4C是外圆周表面22a和内圆周表面22b已经大致由电极23a、23b完全覆盖的环状热电元件22的透视图。应注意在图4A和图4C中省略了一些附图标记。

使碳酸钙、碳酸锰和氧化钇的重量为Ca/Mn/Y＝0.95/1.0/0.05，并且使其在球磨机中湿掺和18个小时。此后，对湿材料进行过滤、干燥并将其在空气中以1000摄氏度煅烧10小时。将获得的煅烧粉末碾碎，并使用环状模，通过1t/cm²的单轴压力进行模制。所得物在空气中以1150摄氏度烧结5小时，以获得图4A中所示的Ca_0.95Y_0.05MnO₃环状烧结体51。烧结体外径为20mm，内径为14mm并且厚度为2.5mm。将环状烧结体的外圆周表面和内圆周表面的一部分切去，以形成其中嵌合引线31的凹陷24a、24b，并获得图4B中所示的环状热电元件22。将银膏涂布到该环状热电元件22的外圆周表面22a和内圆周表面22b，并在700摄氏度焙烧，以获得外圆周表面22a和内圆周表面22b已经大致由电极23a、23b完全覆盖的环状热电元件22，如图4C所示。

<热电转换模块的制备>

参照图2、4D和5A说明热电转换模块的制备方法。图4D是具有引线的环状热电元件22的透视图。图5A是表示构成热电转换模块的管状元件单元21的示意图。

如图4D所示，银板引线31(3mm宽并且100微米厚)的一端被嵌合在环状热电元件22的凹陷24a中，并采用银膏嵌合，以获得引线31的一端已被嵌合在其凹陷24a中的具有引线31的环状热电元件22(下文中称为“连接有引线的环状热电元件22”)。然后，如图5A所示，将一个连接有引线的环状热电元件22插到具有10mm的外径、8mm的内径和300mm长度的SUS管42上。然后，将另一连接有引线的环状热电元件22插到SUS管42上，使得各热电元件不彼此接触。然后，使嵌合在已经插到SUS管42上的一个环状热电元件22的凹陷24a中的引线31的另一端，嵌合到另一连接有引线的环状热电元件22的内圆周表面22b上的凹陷24b中。将这重复若干次以获得包括100个环状热电元件22的管状元件单元21。

然后，在采用银膏把将被连接到外部的作为电极32的银板连接到两个边缘的环状热电元件22之后，管状元件单元21由具有22mm的外径、20mm的内径和300mm长度的SUS管43支撑，以获得如图2所示的包括100个环状热电元件22的热电转换模块10。另外，在SUS管42的外圆周表面42a与环状热电元件22的内圆周表面22b的接触部分上涂布硅润滑油，以减小热阻并执行绝缘处理。此外，在SUS管43的内圆周表面43b与环状热电元件22的外圆周表面22a的接触部分上涂布高铝水泥，以执行绝缘处理。

<发电特性的评估>

将包括100个环状热电元件22的热电转换模块10设置在具有300mm长度的芯管(加热器长度：250mm)的小型管状炉子中，并且以400摄氏度加热热电转换模块10的外圆周表面。在内管中加水以对其进行冷却。当SUS管43和SUS管42之间的温差是320摄氏度时，获得4.64V的开路电压和5.2W的最大输出。

图5B表示另一实施例。银板引线31的一端被嵌合在环状热电元件22的凹陷24a中并采用银膏固定，以获得引线31的一端已被嵌合在其凹陷24a中的具有引线31的环状热电元件22(下文中称为“连接有引线的环状热电元件22”)。在已经将环状绝缘体222(例如，氧化铝管)插到SUS管42’上之后，将一个连接有引线的环状热电元件22插到SUS管42’(其是临时支撑单元，并且是其中一个组装治具)上。接下来，以类似的方式在已经将环状绝缘体222(例如，氧化铝管)插到SUS管42’上之后，将另一连接有引线的环状热电元件22插到SUS管42’上。然后，使先前插到SUS管42’上的环状热电元件22的凹陷24中嵌合的引线31的另一端，适于嵌合在插到SUS管42’上的另一连接有引线的环状热电元件22(例如，第二热电元件)的内圆周表面22b上的凹陷24b中。将这重复若干次，以便能够获得包括期望数量的环状热电元件22的热电转换模块。可以采用预定的粘结剂将环状热电元件22和环状绝缘体222相互固定，并且当获得预定结合强度时，将SUS管42’拉出，以便能够完成热电转换模块。

Claims (8)

1.一种热电转换模块，包括：

管状元件单元，其具有之间夹有绝缘体的、同轴设置的多个环状热电元件，所述环状热电元件是在外圆周表面和内圆周表面分别大致完全覆盖有电极并通过所述内圆周表面和所述外圆周表面之间的温差而发电的环状热电元件；

引线体，其将在所述多个环状热电元件中任意选择出的第一环状热电元件的外圆周表面上覆盖的电极，电气连接到与所述第一环状热电元件的一侧相邻的第二环状热电元件的内圆周表面上覆盖的电极；和

双层圆柱形支撑单元，其由电绝缘内管和电绝缘外管组成，所述电绝缘内管内接所述管状元件单元，并且其外圆周表面支撑所述管状元件单元，所述电绝缘外管外接所述管状元件单元，并且其内圆周表面支撑所述管状元件单元，

在所述热电元件的外圆周表面和内圆周表面上，在厚度方向对称地设置有分别被电极覆盖的凹陷，所述引线体与该凹陷嵌合。

2.如权利要求1所述的热电转换模块，其中，所述多个环状热电元件是全部均由同类成分制成的烧结体加工而成的热电元件。

3.如权利要求2所述的热电转换模块，其中，所述由同类成分制成的烧结体是必须包含钙和锰并进一步包含三价或更高价的金属元素的复合金属氧化物。

4.如权利要求2所述的热电转换模块，其中，所述全部均由同类成分制成的烧结体是通式为Ca_(1-x)M_xMnO₃的复合金属氧化物，其中M是三价或更高价的金属元素、并且0.001≦x≦0.05。

5.一种热电转换模块，在所述热电转换模块中，各个均以环状形成的多个热电元件沿所述环状的中心轴同轴设置，并且相互之间具有预定的间隙，所述热电元件具有基本覆盖内圆周表面和外圆周表面的外圆周表面电极和内圆周表面电极，并且基于所述外圆周表面和所述内圆周表面之间的温差而产生预定电动势，所述热电转换模块包括：

引线体，其对所述多个热电元件中的任意一对相邻热电元件进行电气连接，所述引线体将一个热电元件的所述外圆周表面电极电气连接到另一个热电元件的所述内圆周表面电极；和

热屏蔽部件，其用于限制所述多个热电元件的所述内圆周表面和所述外圆周表面之间的外圆周表面侧和内圆周表面侧上的气体物质、电和热的移动，

在所述热电元件的外圆周表面和内圆周表面上，在厚度方向对称地设置有分别被外圆周表面电极和内圆周表面电极覆盖的凹陷，所述引线体与该凹陷嵌合。

6.如权利要求5所述的热电转换模块，其中，所述热屏蔽部件包括内接所述多个热电元件的所述内圆周表面的内管。

7.一种热电转换模块，包括：

管状元件单元，其具有相互之间夹有绝缘体的、同轴设置的多个环状热电元件，所述环状热电元件是在外圆周表面和内圆周表面分别大致完全覆盖有电极并通过所述内圆周表面和所述外圆周表面之间的温差而发电的环状热电元件；

引线体，其将在所述多个环状热电元件中任意选择出的第一环状热电元件的外圆周表面上覆盖的电极，电气连接到与所述第一环状热电元件的一侧相邻的第二环状热电元件的内圆周表面上覆盖的电极；和

双层圆筒形支撑单元，其由电绝缘内管和电绝缘外管组成，所述电绝缘内管内接所述管状元件单元，并且其外圆周表面支撑所述管状元件单元，所述电绝缘外管外接所述管状元件单元，并且其内圆周表面支撑所述管状元件单元，

所述多个环状热电元件是全部均由同类成分制成的烧结体加工而成的热电元件，

所述全部均由同类成分制成的烧结体是通式为Ca_(1-x)M_xMnO₃的复合金属氧化物，其中M是三价或更高价的金属元素、并且0.001≦x≦0.05。

8.一种热电转换模块，在所述热电转换模块中，各个均以环状形成的多个热电元件沿所述环状的中心轴同轴设置，并且相互之间具有预定的间隙，所述热电元件具有基本覆盖外圆周表面和内圆周表面的外圆周表面电极和内圆周表面电极，并且基于所述外圆周表面和所述内圆周表面之间的温差而产生预定电动势，所述热电转换模块包括：

引线体，其对所述多个热电元件中的任意对的相邻热电元件进行电气连接，所述引线体将一个热电元件的所述外圆周表面电极电气连接到另一个热电元件的所述内圆周表面电极；和

热屏蔽部件，其用于限制所述多个热电元件的所述内圆周表面和所述外圆周表面之间的外圆周表面侧和内圆周表面侧上的气体物质、电和热的移动，

所述多个环状热电元件是全部均由同类成分制成的烧结体加工而成的热电元件，

所述全部均由同类成分制成的烧结体是通式为Ca_(1-x)M_xMnO₃的复合金属氧化物，其中M是三价或更高价的金属元素、并且0.001≦x≦0.05。

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