DE1082311B - Thermocouple - Google Patents

Thermocouple

Info

Publication number
DE1082311B
DE1082311B DES45098A DES0045098A DE1082311B DE 1082311 B DE1082311 B DE 1082311B DE S45098 A DES45098 A DE S45098A DE S0045098 A DES0045098 A DE S0045098A DE 1082311 B DE1082311 B DE 1082311B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
thermocouple
semiconductor
oxide
arrangements
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DES45098A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr Theodor Rummel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DES45098A priority Critical patent/DE1082311B/en
Publication of DE1082311B publication Critical patent/DE1082311B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/80Constructional details
    • H10N10/85Thermoelectric active materials
    • H10N10/851Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions
    • H10N10/855Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions comprising compounds containing boron, carbon, oxygen or nitrogen

Description

Thermoelement Für eine größere Anzahl von Anwendungen der Transistoren und anderer Halbleitergeräte, welche vorzugsweise zur Verstärkung und@oder -!Modulation oder sonstigen Übertragung, dienen, ist eine Unabhängigkeit von einem ortsfesten Stromnetz wünschenswert. Dies gilt insbesondere für tragbare Rundfunkempfänger,. Telegraphieempfänger, Schaslplatten-und Magnetbandgeräte. Aber auch bei fest eingebauten Geräten auf Stationen in unerschlossenen Gebieten, z. B. auf Expeditionen, kann eine Unabhängigkeit vom Stromnetz notwendig oder wünschenswert sein. Die Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, eine geeignete Stromquelle für derartige Halbleiteranordnungen zu schaffen. Dies ist deshalb bei Halbleiteranordnungen, insbesondere Transistoranordnungen oder auch Gleichrichteranordnungen, deren Spannungsabhängigkeit des pn=Überganges zu Übertragungszwecken ausgenutzt wird, leichter möglich als bei Röhrenanordnungen, weil ihr Leistungsbedarf geringer ist. Man könnte daher daran denken, für kleine Leistungen in der Größenordnung unterhalb etwa 1 Watt eine. kleine Dynamomaschine zu verwenden, welche mittels Federwerk von Hand aufgezogen wird; durch Ablaufstandanzeiger läßt sich hierbei die Bedienung besonders einfach gestalten.Thermocouple For a large number of applications of the transistors and other semiconductor devices, which are preferably used for amplification and @ or -! modulation or other transfer, serve, is an independence from a stationary one Power grid desirable. This is especially true for portable radio receivers. Telegraph receivers, recorders and magnetic tape recorders. But also with built-in ones Devices on stations in undeveloped areas, e.g. B. on expeditions, can independence from the power grid may be necessary or desirable. The invention deals with the task of a suitable power source for such semiconductor arrangements to accomplish. This is therefore the case with semiconductor arrangements, in particular transistor arrangements or rectifier arrangements whose voltage dependency of the pn = junction is used for transmission purposes, more easily possible than with tube arrangements, because their power requirements are lower. One could therefore think of it for small ones Powers on the order of below about 1 watt one. small dynamo machine to be used, which is wound by hand using a spring mechanism; by drain level indicator the operation can be made particularly easy.

Auch die Verwendung einer Generatorphotozelle als Stromquelle wäre denkbar; dies hat jedoch den Nachteil, daß man von der Tageszeit und Wetterlage abhängig ist.Also the use of a generator photo cell as a power source would be conceivable; However, this has the disadvantage that one depends on the time of day and weather conditions is dependent.

Eine geeignete Stromversorgungsquelle ohne Netzanschluß für Halbleiteranordnungen ist hingegen ein Thermoelement, welches z. B. mittels einer Kerze oder gar durch Körperwärme betrieben werden kann.A suitable power supply source without mains connection for semiconductor devices is, however, a thermocouple, which z. B. by means of a candle or even through Body heat can be operated.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Thermoelement, insbesondere für die Verwendung in von einem Stromnetz unabhängigen Stromversorgungseinrichtungen für Halbleiteranordnungen, z. B. Transistoranordnungen, bei denn einer der wirksamen Bestandteile des Thermoelements aus einem mehrere Oxyde enthaltenden Körper besteht, der mit einem weiteren Leiter oder Halbleiter zusammengeschaltet ist. Ge- mäß der Erfindung ist dabei dieser Körper aus mit einem der Oxyde der Metalle Magnesium, Vanadium, Chrom, Mangan, Kobalt, Nickel, Eisen, Zink, Kalzium, Indium und Aluminium versetztem Cadmiumoxyd gesintert und in an sich bekannter Weise mit einem Metallkörper aus Silber, Kupfer, Messing, Bronze bzw. einem anderen Halbleiter, z. B. Mischoxyd, verbunden.The invention relates to a thermocouple, in particular for use in power supply devices for semiconductor assemblies, e.g. B. transistor arrangements, because one of the effective components of the thermocouple consists of a body containing several oxides, which is interconnected with another conductor or semiconductor. ACCORDING of the invention is made while said body with one of the oxides of the metals magnesium, vanadium, chromium, manganese, cobalt, nickel, iron, zinc, calcium, indium and aluminum sintered offset cadmium and in a known manner with a metal body made of Silver, copper, brass, bronze or another semiconductor, e.g. B. mixed oxide connected.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Thermoelement mit einem hohen Wirkungsgrad zu konstruieren, welches infolge dieser Eigenschaften besonders für die Verwendung in von einem ortsfesten Stromnetz unabhängig arbeitenden Transistoranordnungen geeignet ist. Diese Aufgabe wird gelöst, indem der eine Schenkel des Thermoelements aus einem Sinterkörper aus Cd O besteht;- welches mit einem der Oxyde der Metalle Mg, V, Cr, Mn, Co, Ni, Fe, Zn, Ca, In, Al vermischt ist und dieser ,-Sinterkörper in an sich bekannter Weise mit einem @ Metallkörper, z. B. aus Ag, Cu, Messing oder Bronze :(gegebenenfalls mit versilberter- Oberfläche) bzw.- einem anderen Halbleiterkörper, z. B. aus einem Mischoxyd oder einer AjuBv Verbindung, als zweiter-Schenkel verbunden ist.It is the object of the invention to provide a thermocouple with a high degree of efficiency to construct which, as a result of these properties, is particularly suitable for use suitable in transistor arrangements that operate independently of a stationary power supply system is. This object is achieved by one leg of the thermocouple from a Sintered body consists of Cd O; - which is combined with one of the oxides of the metals Mg, V, Cr, Mn, Co, Ni, Fe, Zn, Ca, In, Al is mixed and this sintered body in itself known way with a @ metal body, z. B. made of Ag, Cu, brass or bronze : (possibly with silver-plated surface) or - another semiconductor body, z. B. from a mixed oxide or an AjuBv compound, connected as a second leg is.

Die Wirksamkeit der Thermoelemente nach der Erfindung beruht einerseits auf der für ein Metalloxyd hohen spezifischen Leitfähigkeit des Cd O, andererseits auf dem geringen Wärmeleitvermögen dieser Sinterkörper. Durch die Zugabe eines der genannten relativ hochohmigen Oxyde zu dem CdO und die anschließende Sinterung erhält der Mischkörper eine körnige Struktur, bestehend aus Körnern unterschiedlicher Leitfähigkeit. Da der Einfluß der schlecht leitenden Körner des Mischkörpers durch Tunneleffekt der das hohe Leitvermögen des CdO bedingenden Elektronen weitgehend ausgeschaltet ist, bleibt die Wirkung des hohen spezifischen Leitvermögens des CdO erhalten, während anderseits die durch die Verwendung des hochohmigen Oxyds bedingte körnige Struktur des Sinterkörpers mit Körnern unterschiedlicher Kristalleigenschaften der Ausbreitung thermischer Gitterschwingungen eine wirksame Grenze setzt und damit ein geringes Wärmeleitvermögen bedingt.The effectiveness of the thermocouples according to the invention is based on the one hand on the high specific conductivity of Cd O for a metal oxide, on the other hand on the low thermal conductivity of these sintered bodies. By adding one of the called relatively high-resistance oxides to which CdO and the subsequent sintering is obtained the mixing body has a granular structure, consisting of grains of different conductivity. Because the influence of the poorly conductive grains of the mixed body by tunnel effect the electrons that cause the high conductivity of the CdO are largely switched off is, the effect of the high specific conductivity of the CdO is retained, while on the other hand, the granular structure caused by the use of the high-resistance oxide of the sintered body with grains of different crystal properties of the spread thermal lattice vibrations sets an effective limit and thus a low one Conditional thermal conductivity.

Aus der hohen elektrischen und der niedrigen Wärmeleitfähigkeit der bei den Thermoelementen nach der Erfindung zu verwendenden CdO-Körper resultiert ein hoher Wirkungsgrad dieser Thermoelemente. Es wird beispielsweise bei Verwendung eines aus 95,14 CdO und 5 °/o MgO bestehenden Sinterkörpers, der gegen einen aus Cu bzw. Ag bestehenden Körper geschaltet ist, 11-bis 12%- der aufgewendeten Wärmeleistung in elektrische Energie übergeführt. Die Thermospannung ist dabei relativ hoch und -beträgt 0,24 Volt für 700°C Temperaturdifferenz zwischen . der .heißen und der ikalten Beanfsch.lagungsstellee.From the high electrical and the low thermal conductivity of the in the thermocouples according to the invention to be used CdO body results a high efficiency of these thermocouples. It is used for example a sintered body consisting of 95.14 CdO and 5% MgO, which is made of Cu or Ag existing Body is switched, 11 to 12% - of the expended Heat output converted into electrical energy. The thermal voltage is relative high and is 0.24 volts for 700 ° C temperature difference between. called and the cold complaint office.

- Des weiteren besitzt ein Thermoelement nach der Erfindung den Vorteil einer einfachen und billigen Herstellung und einer großen Stabilität gegenüber Oxydationseinflüssen:.-Soweit es sich bisher übersehen läßt, werden optimale Eigenschaften-- der Thermoelemente gemäß der Erfindung erreicht, wenn die Menge des mit CdO zusammengemischten Oxyds etwa 5°/o beträgt. Da die Thermokraft eines solchen Elementes sehr groß ist, empfiehlt es sich, gegebenenfalls die Schenkellänge zu verkürzen und diese als dünne Scheiben mit geringer Wärmekapazität auszubilden.- Furthermore, a thermocouple according to the invention has the advantage Simple and cheap production and great stability against the effects of oxidation: - So much it has so far been overlooked that there are optimal properties - of thermocouples achieved according to the invention when the amount of oxide mixed together with CdO is about 5 ° / o. Since the thermopower of such an element is very large, recommends it is possible to shorten the leg length and cut it into thin slices train with low heat capacity.

Ein Thermoelement gemäß der Erfindung kann auch in umgekehrter Richtung durch Abkühlen. betrieben werden, was vor allem dann von Bedeutung ist, wenn Kühlmittel, wie Kühlwasser, Schnee öd. dgl., reichlich zur Verfügung stehen. Eine durch Erwärmung zu betreibende Beaufschlagungsstelle eines Thermoelements oder einer Thermoelementanordnung gemäß der Erfindung kann dem Betrieb im Freien dadurch weiter angepaßt werden, indem die zur Erwärmung dienende Beaufschlagungsstelle von einem gegebenenfalls abnehmbaren Windschutz umgeben ist, in welchem als Wärmequelle eine Ker.,ze eingesetzt werden kann. Eine durch Abkühlung zu betreibende Beaufschlagungsstelle ist zweckmäßig entweder selbst als Hohlkörper ausgebildet und gegebenenfalls mit einer Ein- und Ausflußöffnung für Kühlwasser öd. dgl. versehen oder mit einem gegebenenfalls abnehmbaren Durchflußkörper ausgerüstet.A thermocouple according to the invention can also work in the opposite direction by cooling. operated, which is particularly important when coolants, like cooling water, snow bleak. Like., are available in abundance. One by warming The point of application of a thermocouple or a thermocouple arrangement to be operated according to the invention can be further adapted to outdoor operation by the point of application used for heating from a possibly removable one Wind protection is surrounded, in which a candle., Ze are used as a heat source can. A loading point to be operated by cooling is expedient either itself designed as a hollow body and optionally with an inlet and outlet opening for cooling water öd. Like. Provided or with an optionally removable flow-through body equipped.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Thermoelement - insbesondere für die Verwendung in von- einem Stromnetz unabhängigen Stromversorgungseinrichtungen für Halbleiteranordnungen, z. B. Transistoranordnungen - bei dem einer der wirksamen Bestandteile des Thermoelements aus einen mehrere Oxyde enthaltenden Körper besteht, der mit einem weiteren Leiter odez-Halbleiter zusammengeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Körper aus mit einem der Oxyde des Mg, V, Cr, Mn, Co, Ni, Fe, Zn, Ca, In, A1 versetztem Cadmiumoxyd gesintert ist und in an sich bekannter Weise mit einem Metallkörper aus Silber, Kupfer, Messing, Bronze, bzw. einem anderen Halbleiter, z. B. Mischoxyd, verbunden ist. PATENT CLAIMS: 1. Thermocouple - especially for use in power supply devices for semiconductor arrangements that are independent of a power grid, z. B. transistor arrangements - in which one of the effective components of the thermocouple consists of a body containing several oxides, which is connected to another conductor odez semiconductor is interconnected, characterized in that this body from mixed with one of the oxides of Mg, V, Cr, Mn, Co, Ni, Fe, Zn, Ca, In, A1 Cadmium oxide is sintered and in a manner known per se with a metal body made of silver, copper, brass, bronze, or another semiconductor, e.g. B. mixed oxide, connected is. 2. Thermoelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des dem CdO zugemischten Oxyds etwa -5% beträgt. 2. Thermocouple according to claim 1, characterized in that the The amount of oxide added to the CdO is about -5%. 3. Thermoelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch - gdkennzechne ,- --daß die- Schenkel des Thermoelements als dünne: Scheiben mit geringer Wärmekapazität ausgebildet sind. 3. Thermocouple according to claim 1 or 2, thereby - gdkennzechne, - --that the- legs of the thermocouple are thin: Discs are designed with low heat capacity. 4. Aus- mindestens einem Thermoelement nach einen der Ansprüche 1 bis 3 aufgebaute Stromversorgungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Erwärmung dienende Beaufschlagungs_ stelle - von einem gegebenenfalls abnehmbaren Windschutz umgeben ist,- in den eine Kerze einsetzbar -ist. - -5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die-'der Abkühlung dienende Beaufschlagungsstelle . mindestens teilweise als Hohlkörper ausgebildet ist 6. -Einrichtung nach_--Änspruch4; dadurch gekennzeichnet, daß die zur Abkühlung dienende Beaufschlagungsstelle mit- .einem gegebenenfalls abnehmbaren Durchflußkärpeer versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: -Deutsche Patentschriften Zr: 456 19.8, 521849, 880007-, schweizerische Patentschrift Nr. 318 990; britische Patentschrift Nr:.577 109; Drotschmann, »Trockenbatterien«, 1945, S.369 und 370; Zeitschrift »Radio Marktrc,.Beilage in der »Elektrotechnik«. vom 9.10.1954, S-.;68.4. From at least one thermocouple according to one of claims 1 to 3 constructed power supply device, characterized in that the Beaufschlagungs_ point serving for heating - is surrounded by an optionally removable windshield - in which a candle can be inserted. - -5. Device according to Claim 4, characterized in that the point of application which serves for cooling. is at least partially designed as a hollow body 6. -device according to _-- Änspruch4; characterized in that the application point serving for cooling is provided with an optionally removable flow-through body. Considered publications: -German patent specifications Zr: 456 19.8, 521 849, 880007-, Swiss patent specification No. 318 990; British Patent Specification No. 577 109; Drotschmann, "Trockenbatterien", 1945, pp.369 and 370; "Radio Marktrc" magazine, supplement in "Elektrotechnik". from 9.10.1954, p. .; 68.
DES45098A 1955-08-08 1955-08-08 Thermocouple Pending DE1082311B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES45098A DE1082311B (en) 1955-08-08 1955-08-08 Thermocouple

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES45098A DE1082311B (en) 1955-08-08 1955-08-08 Thermocouple

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1082311B true DE1082311B (en) 1960-05-25

Family

ID=7485396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES45098A Pending DE1082311B (en) 1955-08-08 1955-08-08 Thermocouple

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1082311B (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1191450B (en) * 1961-02-02 1965-04-22 Siemens Ag Thermoelectric semiconductor device
US6310280B1 (en) 1997-04-18 2001-10-30 Siemens Aktiengesellschaft Electric voltage source for semiconductor components
DE10030354A1 (en) * 2000-06-21 2002-01-10 Bosch Gmbh Robert Thermoelectric device
WO2004039623A1 (en) * 2002-10-24 2004-05-13 Robert Bosch Gmbh Child seat and method for recognition of a child seat

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE456198C (en) * 1924-06-20 1928-02-21 Gabriel Duch Thermoelectric column made of stacked, insulated panes
DE521849C (en) * 1923-04-22 1931-03-27 L Von Kramolin Method for feeding amplifier tubes from high voltage networks
GB577109A (en) * 1943-12-01 1946-05-06 Colin Henry William Clark Improvements in or relating to thermo-electric devices
DE880007C (en) * 1950-09-25 1953-06-18 Jakob Frieden Thermocouple
CH318990A (en) * 1952-10-30 1957-01-31 Siemens Ag Thermocouple

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE521849C (en) * 1923-04-22 1931-03-27 L Von Kramolin Method for feeding amplifier tubes from high voltage networks
DE456198C (en) * 1924-06-20 1928-02-21 Gabriel Duch Thermoelectric column made of stacked, insulated panes
GB577109A (en) * 1943-12-01 1946-05-06 Colin Henry William Clark Improvements in or relating to thermo-electric devices
DE880007C (en) * 1950-09-25 1953-06-18 Jakob Frieden Thermocouple
CH318990A (en) * 1952-10-30 1957-01-31 Siemens Ag Thermocouple

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1191450B (en) * 1961-02-02 1965-04-22 Siemens Ag Thermoelectric semiconductor device
US6310280B1 (en) 1997-04-18 2001-10-30 Siemens Aktiengesellschaft Electric voltage source for semiconductor components
DE10030354A1 (en) * 2000-06-21 2002-01-10 Bosch Gmbh Robert Thermoelectric device
WO2004039623A1 (en) * 2002-10-24 2004-05-13 Robert Bosch Gmbh Child seat and method for recognition of a child seat
US7100981B2 (en) 2002-10-24 2006-09-05 Robert Bosch Gmbh Child seat and method for recognition of a child seat

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2270890B1 (en) Thermoelectric active materials and generators containing the same
DE2547262C3 (en) Thermoelectric arrangement with large temperature gradients and use
WO2007104601A2 (en) Doped lead tellurides for thermoelectric applications
DE1197945B (en) Thermoelectric cooling device
DE1295043B (en) Thermocouple for converting thermal energy into electrical energy with a leg consisting of a germanium-silicon alloy over at least part of its length
DE1130022B (en) Thermoelectric device
DE1180015C2 (en) Means for electrical insulation and thermal contact in a thermoelectric battery working according to the Seebeck or Peltier effect
DE1539275B2 (en) PeltiT element
EP2250126A2 (en) Doped tin tellurides for thermoelectric applications
DE102010018760A1 (en) Thermoelectric material with a multi-transition-doped type I clathrate crystal structure
US3090207A (en) Thermoelectric behavior of bismuthantimony thermoelements
DE1126426B (en) Small cooling device with a Peltier cooling arrangement
DE1082311B (en) Thermocouple
EP0000475B1 (en) Thermoelectric device with high temperature gradients
DE2251938C2 (en) Solid solution alloy for thermoelectric energy conversion
Sharma et al. Synthesis and structural properties of ZnO doped nanoparticles prepared by hydrothermal method
DE1162436B (en) Thermoelectric arrangement
DE1414622B2 (en) METHOD FOR MANUFACTURING MOELEMENT LEGS
WO2005114756A2 (en) Antimonides with novel combinations of properties
Zheng et al. Improving the thermoelectric properties of Sr 0.9 La 0.1 TiO 3 by Ag addition
EP1289026A2 (en) Thermoelectric active materials and Generators and Peltier devices comprising them
EP1754266B1 (en) Novel ternary semiconducting alloys having band gaps smaller 0.8 ev
DE1489277A1 (en) Thermoelectric semiconductor device
Sjöstrand et al. Contribution to the Low-Temperature Specific Heat of Vanadium-Doped Ti 2 O 3 by a One-Dimensional Electron Gas
DE202007010981U1 (en) Thermal converter