DE112005001273T5 - Thermoelektrischer Wandler und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

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DE112005001273T5
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Akio Kariya Matsuoka
Isao Kariya Kuroyanagi
Takashi Kariya Yamamoto
Yukinori Kariya Hatano
Makoto Kariya Uto
Yasuhiko Kariya Niimi
Hirokazu Kariya Yoshino
Fumiaki Kariya Nakamura
Satoshi Kariya Mizutani
Jiro Kariya Ebihara
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Abstract

Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers, mit einer Gruppe thermoelektrischer Elemente (10), die mehrere p-leitende thermoelektrische Elemente (12) und mehrere n-leitende thermoelektrische Elemente (13) enthält, die in einem vorbestimmten Anordnungsmuster angeordnet sind;
einer Wärmetauschelementegruppe (20, 30), die mit mehreren Wärmetauschelementen (22, 32) und einer die mehreren Wärmetauschelemente (22, 32) haltenden Halteplatte (21, 31) versehen ist, wobei die mehreren Wärmetauschelemente (22, 32) in einem vorbestimmten Anordnungszustand entsprechend einem Anordnungszustand der thermoelektrischen Elemente (12, 13) gehalten sind; und
einem Verbindungselement, das mehrere Verbindungsstellen zwischen der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) und der Wärmetauschelementegruppe (20, 30) in einem Zustand, in dem die Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) und die Wärmetauschelementegruppe (20, 30) aufeinander gestapelt sind, alle miteinander verbindet.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft einen thermoelektrischen Wandler mit in Reihe geschalteten n-leitenden thermoelektrischen Elementen und p-leitenden thermoelektrischen Elementen.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Herkömmlicherweise sind thermoelektrische Wandler bekannt, wie sie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3-166228 (US-Patent Nr. 5,254,178), der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. H5-175556 und dem US-Patent Nr. 6,521,991 offenbart sind.
  • Im obigen Stand der Technik sind mehrere n-leitende thermoelektrische Elemente und mehrere p-leitende thermoelektrische Elemente abwechselnd in Reihe geschaltet. Diese Verbindungsstellen werden in Abhängigkeit von der Richtung des Stromflusses durch den Peltier-Effekt in der Temperatur erniedrigt oder erhöht. Der Niedertemperaturbereich wird als Wärmeabsorptionsbereich oder Kühlbereich bezeichnet, und der Hochtemperaturbereich wird als ein Wärmeabstrahlungsbereich oder Heizbereich bezeichnet. Der Stand der Technik offenbart ferner die Konstruktion, in welcher ein Element zum Erleichtern eines Wärmeaustausches an der Verbindungsstelle montiert ist. Zum Beispiel ist die Konstruktion offenbart, in der eine Rippe zum Erleichtern des Wärmeaustausches mit Luft vorgesehen ist. Der Stand der Technik offenbart auch eine Anordnung mehrerer thermoelektrischer Elemente in einer Plattenform. Ferner ist die Konstruktion offenbart, bei welcher plattenförmige Elemente auf den zwei Seiten einer solchen Anordnung von thermoelektrischen Elementen platziert sind.
  • Weil jedoch im oben beschriebenen Stand der Technik eine große Anzahl von thermoelektrischen Elementen, Elektrodenelementen und Wärmetauschelementen angeordnet und miteinander verbunden sind, ist eine Verbesserung der Produktivität schwierig. Weiter macht es eine Größenreduzierung der Vorrichtung schwierig, die erforderliche elektrische Isolierung zu bieten.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit dem obigen Stand der Technik einhergehenden Probleme zu lösen. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Produktivität eines thermoelektrischen Wandlers zu verbessern. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen thermoelektrischen Wandler vorzusehen, der von ausgezeichneter Produktivität ist. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen thermoelektrischen Wandler vorzusehen, der die erforderliche elektrische Isolierung gewährleistet und gleichzeitig einfach gefertigt wird. Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch Vorsehen eines thermoelektrischen Wandlers einer neuen Konstruktion oder eines neuen Herstellungsverfahrens gelöst.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, wird eine in Anspruch 1 bis Anspruch 33 beschriebene technische Einrichtung eingesetzt. Insbesondere weist die in Anspruch 1 beschriebene Erfindung auf: eine Gruppe thermoelektrischer Elemente (10), die mehrere p-leitende thermoelektrische Elemente (12) und mehrere n-leitende thermoelektrische Elemente (13) enthält, die in einem vorbestimmten Anordnungsmuster angeordnet sind; eine Wärmetauschelementegruppe (20, 30), die mit mehreren Wärmetauschelementen (22, 32) und einer die mehreren Wärmetauschelemente (22, 32) haltenden Halteplatte (21, 31) versehen ist, wobei die mehreren Wärmetauschelemente (22, 32) in einem vorbestimmten Anordnungszustand entsprechend einem Anordnungszustand der thermoelektrischen Elemente (12, 13) gehalten sind; und ein Verbindungselement, das mehrere Verbindungsstellen zwischen der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) und der Wärmetauschelementegruppe (20, 30) in einem Zustand, in dem die Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) und die Wärmetauschelementegruppe (20, 30) aufeinander gestapelt sind, alle miteinander verbindet.
  • Gemäß der in Anspruch 1 beschriebenen Erfindung werden die Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) und die Wärmetauschelementegruppe (20, 30), nachdem sie gefertigt worden sind, gestapelt und die mehreren Verbindungsstellen zwischen ihnen werden alle miteinander verbunden, sodass die Erzielung einer ausgezeichneten Produktivität möglich ist.
  • In diesem Zusammenhang kann als Verbindungselement ein zur thermischen Verbindung vorgesehenes Haftelement, zum Beispiel ein Klebstoff, verwendet werden. Auch kann das Verbindungselement aus mehreren Verbindungselementen unabhängig voneinander gebildet sein. Alternativ können mehrere Verbindungsstellen gesammelt und verbunden werden. Zum Beispiel kann ein Bogen eines plattenförmigen Klebstoffs verwendet werden.
  • Weiter kann als Verbindungselement ein sowohl zum thermischen Verbinden als auch zum elektrischen Verbinden geeignetes elektrisch leitendes Verbindungselement, zum Beispiel ein Löten oder dergleichen, verwendet werden. Die mehreren Verbindungsstellen zwischen der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) und der Wärmetauschelementegruppe (20, 30) sind zum Beispiel auf die in Reihe geschalteten p-leitenden thermoelektrischen Elementen (12) und n-leitenden thermoelektrischen Elementen (13) gesetzt.
  • Weiter sind die mehreren Verbindungsstellen zwischen jedes Wärmetauschelement (22, 32) und jedes Paar der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13), die in Reihe geschaltet sind, gesetzt. Das Wärmetauschelement (22, 32) kann durch Verwenden eines Materials mit einer befriedigenden Leitfähigkeit bereitgestellt werden. Es sollte beachtet werden, dass, wenn die Wärmetauschelemente (22, 32) aus einem elektrisch leitenden Material gebildet sind, sie elektrisch voneinander isoliert werden können.
  • Ferner kann die Wärmetauschelementegruppe (20, 30) nur auf der Wärmeabsorptionsseite, auf welcher der elektrische Stromfluss in einem Niedertemperaturzustand resultiert, oder auf der Wärmeabstrahlungsseite, auf welcher er in einem Hochtemperaturzustand resultiert, platziert werden. Alternativ kann die Wärmetauschelementegruppe (20, 30) auf jeder der Wärmeabsorptions- und der Wärmeabstrahlungsseiten platziert werden.
  • Die in Anspruch 2 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) mit mehreren Elektrodenelementen (16) versehen ist, die eine elektrische Reihenschaltung zwischen den mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elementen (12) und den mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elementen (13) bildet; dass für jedes der Wärmetauschelemente (22, 32) jeweils ein entsprechendes der mehreren Elektrodenelemente (16) vorgesehen ist; und dass das Verbindungselement eines von mehreren Verbindungselementen ist, die jeweils zwischen einem entsprechenden der mehreren Wärmetauschelemente (22, 32) und einem entsprechenden der mehreren Elektrodenelemente (16) verbinden.
  • Gemäß der in Anspruch 2 beschriebenen Erfindung wird, nachdem die Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) mit einer Reihenschaltung versehen und zusammengebaut worden ist, die Wärmetauschelementegruppe (20, 30) mit der Gruppe von thermoelektrischen Elementen (10) verbunden, was in einer zuverlässigen Qualität der Baugruppen (10, 20, 30) resultiert.
  • Die in Anspruch 3 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Wärmetauschelemente (22, 32) mit einer Elektrode (25, 35), die eine elektrische Reihenschaltung zwischen den mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elementen (12) und den mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elementen (13) bildet, und einem Wärmetauschabschnitt (26, 36), der sich von der Elektrode (25, 35) zum Wärmeaustausch mit einem Wärmetauschmedium erstreckt, versehen ist; und dass das Verbindungselement die Elektrode (25, 35) des Wärmetauschelements (22, 32), eines der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und eines der n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) miteinander verbindet.
  • Gemäß der in Anspruch 3 beschriebenen Erfindung gibt es, weil die Elektrode (25, 35) integral mit dem Wärmetauschelement (12, 13) ausgebildet ist, einen Effekt des Reduzierens des thermischen Widerstand oder des Reduzierens der Anzahl von Bauteilen. Die Konstruktion der Erfindung kann in Zusammenhang mit der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) verwendet werden, die die mehreren Elektrodenelemente (16) enthält, die die mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) elektrisch miteinander in Reihe schalten.
  • Die in Anspruch 4 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschelementegruppe (20, 30) eine auf einer Wärmeabsorptionsseite platzierte wärmeabsorptionsseitige Wärmetauschelementegruppe (20) und eine auf einer Wärmeabstrahlungsseite platzierte wärmeabstrahlungsseitige Wärmetauschelementegruppe (30) enthält; und dass das Verbindungselement mit einem ersten Verbindungselement, das mehrere Verbindungsstellen zwischen der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) und der wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauschelementegruppe (20) in einem Zustand, in dem die Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) und die wärmeabsorptionsseitige Wärmetauschelementegruppe (20) aufeinander gestapelt sind, alle miteinander verbindet, und einem zweiten Verbindungselement, das mehrere Verbindungsstellen zwischen der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) und der wärmeabstrahlungsseitigen Wärmetauschelementegruppe (30) in einem Zustand, in dem die Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) und die wärmeabstrahlungsseitige Wärmetauschelementegruppe (30) aufeinander gestapelt sind, alle miteinander verbindet, versehen ist.
  • Gemäß der in Anspruch 4 beschriebenen Erfindung werden die Wärmeabsorptionsseite und die Wärmeabstrahlungsseite, nachdem sie beide im Voraus als Wärmetauschelementegruppen (20, 30) konstruiert werden, mit der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) verbunden. Eine ausgezeichnete Produktivität kann erreicht werden. Bei dieser Konstruktion können das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement so konstruiert werden, dass sie einzeln oder gleichzeitig in den Verbindungszustand übergehen.
  • Die in Anspruch 5 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (21, 31) der Wärmetauschelementegruppe (20, 30) eine Wand zum Blockieren eines Stroms des Wärmetauschmediums zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) vorsieht.
  • Gemäß der in Anspruch 5 beschriebenen Erfindung ist es bei gleichzeitiger Erzielung einer hohen Produktivität möglich, das zur Erhöhung der Produktivität beitragende Element zu benutzen, um einen unerwünschten Wärmeübergang zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite zu verringern. In diesem Zusammenhang kann als Wärmetauschmedium ein Gas oder eine Flüssigkeit verwendet werden, wie zum Beispiel Luft, Wasser oder dergleichen.
  • Die in Anspruch 6 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) mit einer Halteplatte (11) zum Halten der mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) in dem vorbestimmten Anordnungsmuster versehen ist; und dass die Halteplatte (11) eine Wand zum Blockieren eines Strom des Wärmetauschmediums zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) vorsieht.
  • Gemäß der in Anspruch 6 beschriebenen Erfindung ist es bei gleichzeitiger Erzielung einer hohen Produktivität möglich, das zur Erhöhung der Produktivität beitragende Element zu benutzen, um einen unerwünschten Wärmeübergang zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite zu verringern.
  • Die in Anspruch 7 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) mit einer Halteplatte (11) zum Halten der mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) in dem vorbestimmten Anordnungsmuster versehen ist; dass die Halteplatte (11) eine Wand zum Blockieren eines Stroms des Wärmetauschmediums zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) vorsieht; und dass ein vorbestimmter Spalt als Wärmeisolationsschicht zwischen der Wärmetauschelementegruppe (20, 30) und der Halteplatte (11) ausgebildet wird.
  • Gemäß der in Anspruch 7 beschriebenen Erfindung ist es unter gleichzeitiger Erzielung einer hohen Produktivität möglich, das zur Erhöhung der Produktivität beitragende Element zu benutzen, um einen unerwünschten Wärmeübergang zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite zu Reduzieren. Insbesondere kann der unerwünschte Wärmeübergang durch Ausbilden der Wärmeisolationsschicht zwischen den zwei Wänden stärker verringert werden.
  • Auch kann zum Beispiel Luft in die Wärmeisolationsschicht eingeleitet werden. Die Wärmeisolationsschicht kann auf den zwei Seiten der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) auf der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite oder nur auf einer Seite der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite ausgebildet werden.
  • Die in Anspruch 8 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (21) der wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauschelementegruppe (20) eine wärmeabsorptionsseitige Wand zum Blockieren eines Stroms des Wärmetauschmediums zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) vorsieht; dass die Halteplatte (31) der wärmeabstrahlungsseitigen Wärmetauschelementegruppe (30) eine wärmeabstrahlungsseitige Wand zum Blockieren eines Stroms des Wärmetauschmediums zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) vorsieht; und dass ein vorbestimmter Spalt als eine Wärmeisolationsschicht zwischen der wärmeabsorptionsseitigen Wand und der wärmeabstrahlungsseitigen Wand ausgebildet wird.
  • Gemäß der in Anspruch 8 beschriebenen Erfindung ist es unter gleichzeitiger Erzielung einer hohen Produktivität möglich, das zur Steigerung der Produktivität beitragende Element zu benutzen, um einen unerwünschten Wärmeübergang zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite zu verringern. Insbesondere kann der unerwünschte Wärmeübergang durch Ausbilden der Wärmeisolationsschicht zwischen den zwei Wänden stärker reduziert werden. Weiter kann, selbst wenn die Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) konstruiert ist, um einen Strom des Wärmetauschmediums zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite zu erlauben, die Wärmeisolationsschicht zwischen den zwei Halteplatten (21, 31) ausgebildet werden.
  • Die in Anspruch 9 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetauschelement (22, 32) einen sich in einer Strömungsrichtung des Wärmetauschmediums erstreckenden plattenförmigen Abschnitt besitzt; dass der Wärmetauschabschnitt (26, 36) in dem plattenförmigen Abschnitt ausgebildet ist und einen Strom des Wärmetauschmediums zwischen den zwei Seiten des plattenförmigen Abschnitts erlaubt; und dass die Halteplatte (21, 31), die die Wärmetauschelemente (22, 32) hält, mit einer Öffnung zum Halten eines Teils des plattenförmigen Abschnitts des Wärmetauschelements (22, 32), in dem der Wärmetauschabschnitt (26, 36) nicht ausgebildet ist, versehen ist, wobei sich der Wärmetauschabschnitt (26, 36) über eine Öffnungsbreite der Öffnung hinaus nach außen erstreckt.
  • Gemäß der in Anspruch 9 beschriebenen Erfindung enthält das Wärmetauschelement (22, 32) den Wärmetauschabschnitt (26, 36), wodurch der Wärmeaustausch mit dem Wärmetauschmedium gefördert wird. Außerdem kann ein hohes Niveau der Wärmetauschleistung bereitgestellt werden, weil sich der Wärmetauschabschnitt (26, 36) über die Breite der in der Halteplatte (21, 31), die das Wärmetauschelement (12, 13) hält, ausgebildeten Öffnung hinaus nach außen erstreckt.
  • Die in Anspruch 10 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Großteil der mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) so angeordnet wird, dass sie in einer Strömungsrichtung des Wärmetauschmediums in Reihe geschaltet sind.
  • Gemäß der in Anspruch 10 beschriebenen Erfindung strömt das Wärmetauschmedium entlang des langen, schmalen Wärmetauschelements (22, 32), das als ein elektrisches Verbindungselement dient, das für die Reihenschaltung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13) erforderlich ist. Weil das Wärmetauschelement (22, 32) den sich in der Strömungsrichtung des Wärmetauschmediums erstreckenden Wärmetauschabschnitt (26, 36) besitzt, ist es möglich, die Wärmetauschseite mit dem weiten Oberflächenbereich entlang des langen, schmalen elektrischen Verbindungselements vorzusehen.
  • Die in Anspruch 11 beschriebene Erfindung weist auf: ein Substrat thermoelektrischen Elemente (10), das in einer solchen Weise konstruiert ist, dass Gruppen thermoelektrischer Elemente, die jeweils durch Anordnen mehrerer p-leitender thermoelektrischen Elemente (12) und mehrerer n-leitender thermoelektrischen Elemente (13) in abwechselnden Positionen ausgebildet sind, in Reihen in einem ersten Isoliersubstrat (11) aus einem Isoliermaterial vorgesehen sind; ein Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20), das in einer solchen Weise konstruiert ist, dass mehrere erste Wärmeabsorptionselektrodenelemente (22), die jeweils eine Wärmeabsorptionselektrode (25) zum Bilden einer elektrischen Verbindung zwischen dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13) und dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12), die nebeneinander angeordnet sind, aufweisen und die jeweils auch einen Wärmeabsorptionsabschnitt (26) zum Austausch von von der Wärmeabsorptionselektrode (25) übertragener Wärme aufweisen, in einer allgemeinen Gitterform auf einem zweiten Isoliersubstrat (21) aus einem Isoliermaterial angeordnet sind; und ein Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30), das in einer solchen Weise konstruiert ist, dass mehrere erste Wärmeabstrahlungselektrodenelemente (32), die jeweils eine Wärmeabstrahlungselektrode (35) zum Bilden einer elektrischen Verbindung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, aufweisen und die jeweils auch einen Wärmeabstrahlungsabschnitt (36) zum Austauschen von von der Wärmeabstrahlungselektrode (35) übertragener Wärme aufweisen, in einer allgemeinen Gitterform auf einem dritten Isoliersubstrat (31) aus einem Isoliermaterial angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat thermoelektrischer Elemente (10) so zusammengebaut ist, dass es zwischen dem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) und dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) derart in Sandwich-Bauweise liegt, dass das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabsorptionselektrode (25) eine Reihenschaltung zwischen dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13) und dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12), die nebeneinander angeordnet sind, bildet, und dass das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) in einer solchen Weise ausbildet ist, dass die Wärmeabstrahlungselektrode (35) eine Reihenschaltung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, bildet.
  • Gemäß der in Anspruch 11 beschriebenen Erfindung sind die Zusammenbaueigenschaften verbessert, weil die thermoelektrischen Elemente (12, 13), die ultrakleine Komponenten sind, sowie die Wärmeabstrahlungselektrode (35) und die Wärmeabsorptionselektrode (25), die mit thermoelektrischen Elementen (12, 13) verbunden sind, in einer allgemeinen Gitterform in den entsprechenden Isoliersubstraten (11, 21, 31) angeordnet und integral konstruiert sind.
  • Ebenso sind die jeweils in einem Stück ausgebildeten Substrate (10, 20, 30) gestapelt, wodurch die Reihenschaltung zwischen den mehreren thermoelektrischen Elementen (12, 13) erreicht wird. Folglich ist die Zusammenbauarbeit einfacher als in einem herkömmlichen Verfahren des Stapelns von thermoelektrischen Elementen und Elektrodenelementen in Reihe.
  • Weiter kann die elektrische Verbindung zwischen den benachbarten thermoelektrischen Elementen (12, 13) und der Wärmeabstrahlungselektrode (35) oder der Wärmeabsorptionselektrode (25) direkt durch Einfügen des Substrats thermoelektrischen Elemente zum Definieren der Grenze zwischen der Wärmeabsorptionsseite auf einer Seite und der Wärmeabstrahlungsseite auf der anderen Seite implementiert werden, was in einer effizienten Nutzung der an der Verbindung erzeugten Wärme resultiert.
  • Die in Anspruch 12 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektrodenelement (16), das aus einem plattenförmigen, elektrisch leitenden Material gebildet ist und eine elektrische Verbindung zwischen den benachbarten thermoelektrischen Elementen (12, 13) herstellt, mit beiden Stirnseiten der benachbarten thermoelektrischen Elemente (12, 13) im Substrat thermoelektrischen Elemente (10) verbunden ist; und dass, wenn das Substrat thermoelektrischen Elemente (10) so montiert wird, dass es in Sandwich-Bauweise zwischen dem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) und dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) liegt, das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabsorptionselektrode (25) das n-leitende thermoelektrische Element (13) und das p-leitende thermoelektrische Element (12), die nebeneinander angeordnet sind, durch das Elektrodenelement (16) in Reihe schaltet, und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabstrahlungselektrode (35) das p-leitende thermoelektrische Element (12) und das n-leitende thermoelektrische Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, durch das Elektrodenelement (16) in Reihe schaltet.
  • Gemäß der in Anspruch 12 beschriebenen Erfindung ist es möglich, weil die benachbarten thermoelektrischen Elemente (12, 13) mit dem Elektrodenelement (16) in Reihe geschaltet sind, einen elektrischen Test auf fehlerhafte Verbindung zwischen den Elektrodenelementen (16) und dergleichen einfach nur an dem Substrat thermoelektrischer Element (12) zu erzielen. Daher ist es im Vergleich zu dem Fall, wenn ein Test ausgeführt wird, nachdem das Substrat thermoelektrischer Elemente (10) mit dem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) und dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) kombiniert ist, möglich, einen Defekt in einer frühen Stufe zu erfassen und die Zusammenbaueigenschaften zu verbessern.
  • Weiter ist das Elektrodenelement (16) auch eine ultrakleine Komponente wie im Fall der thermoelektrischen Elemente (12, 13). Die mehreren Elektrodenelemente (16) sind an den thermoelektrischen Elementen (12, 13) montiert. Daher ist das Elektrodenelement (16) integral mit dem ersten Isoliersubstrat (11) ausgebildet, was in der Verbesserung der Zusammenbaueigenschaften resultiert.
  • Die in Anspruch 13 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektrodenelement (16), das aus einem plattenförmigen elektrisch leitenden Material gemacht ist und im Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (10) eine elektrische Verbindung zwischen den benachbarten thermoelektrischen Elementen (12, 13) im Substrat thermoelektrischer Elemente (10) bildet, mit einer Stirnseite der Wärmeabsorptionselektrode (25) verbunden ist; dass ein Elektrodenelement (16), das aus einem plattenförmigen elektrisch leitenden Material gemacht und eine elektrische Verbindung zwischen den benachbarten thermoelektrischen Elementen (12, 13) im Substrat thermoelektrischer Elemente (10) herstellt, mit einer Stirnseite der Wärmeabstrahlungselektrode (35) im Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) verbunden ist; und dass, wenn das Substrat thermoelektrischer Elemente (10) so montiert wird, dass es in Sandwich-Bauweise zwischen dem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) und dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) liegt, das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (30) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabsorptionselektrode (25) das n-leitende thermoelektrische Element (13) und das p-leitende thermoelektrische Element (12), die nebeneinander angeordnet sind, durch das Elektrodenelement (16) in Reihe schaltet, und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabstrahlungselektrode (35) das p-leitende thermoelektrische Element (12) und das n-leitende thermoelektrische Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, durch das Elektrodenelement (16) in Reihe schaltet.
  • Gemäß der in Anspruch 13 beschriebenen Erfindung wird, weil die mehreren ultrakleinen Elektrodenelemente (16) integral mit den ersten Wärmeabsorptionselektrodenelementen (22) und den ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelementen (32), d.h. den ersten und dritten Isoliersubstraten (21, 31) ausgebildet sind, eine Verbesserung der Zusammenbaueigenschaften erzielt.
  • Die in Anspruch 14 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Isoliersubstrat (21) und das dritte Isoliersubstrat (31) durch Integralformen in einer solchen Weise ausgebildet sind, dass das Elektrodenelement (16) in einer allgemeinen Gitterform angeordnet ist und eine ausgesparte Nut (24, 34) in einer Stirnseite des Elektrodenelements (16) ausgebildet ist; dass die Wärmeabsorptionselektrode (25) des Wärmeabsorptionselektrodensubstrats (20) in die Nut (24) eingepasst und mit einer Stirnseite des Elektrodenelements (16) verbunden ist; und dass die Wärmeabstrahlungselektrode (35) des Wärmeabstrahlungselektrodensubstrats (30) in die Nut (34) eingepasst und mit einer Stirnseite des Elektrodenelements (16) verbunden ist.
  • Gemäß der in Anspruch 14 beschriebenen Erfindung kann die integrale Konstruktion der Elektrodenelemente (16), der ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente (22) und der ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente (32) sowie der zweiten Isoliersubstrate (21) und dritten Isoliersubstrate (31) vereinfacht werden und die Ausrichtung der Verbindungspunkte kann vereinfacht werden.
  • Die in Anspruch 15 beschriebene Erfindung enthält ein Elektrodenelement (16), das aus einem plattenförmigen, elektrisch leitenden Material gemacht ist und eine elektrische Verbindung zwischen den benachbarten thermoelektrischen Elementen (12, 13) im Substrat thermoelektrischer Elemente (10) herstellt, und ein in einer solchen Weise ausgebildetes Elektrodensubstrat (40), dass die mehreren Elektrodenelemente (16) in einer allgemeinen Gitterform in einem vierten Isoliersubstrat (41) aus einem Isoliermaterial vorgesehen sind, und dass, wenn das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20), das Elektrodensubstrat (40), das Substrat thermoelektrischer Elemente (10), das Elektrodensubstrat (40) und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) gestapelt werden, um miteinander zu kombinieren, das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabsorptionselektrode (25) das n-leitende thermoelektrische Element (13) und das p-leitende thermoelektrische Element (12), die nebeneinander angeordnet sind, durch das Elektrodenelement (16) in Reihe schaltet, und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabstrahlungselektrode (35) das p-leitende thermoelektrische Element (12) und das n-leitende thermoelektrische Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, durch das Elektrodenelement (16) in Reihe schaltet.
  • Gemäß der in Anspruch 15 beschriebenen Erfindung resultiert die integrale Konstruktion der mehreren ultrakleinen Elektrodenelemente (16) mit dem vierten Isoliersubstrat (41) in der Verbesserung der Zusammenbaueigenschaften.
  • Die in Anspruch 16 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenelement (16) so geformt ist, dass es eine Dicke größer als jede der Plattendicken der im ersten Wärmeabsorptionselektrodenelement (22) ausgebildeten Wärmeabsorptionselektrode (25) und der im ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelement (32) ausgebildeten Wärmeabstrahlungselektrode (35) aufweist.
  • Gemäß der in Anspruch 16 beschriebenen Erfindung ist die Plattendicke des Elektrodenelements (16) abhängig von dem zulässigen, durch die thermoelektrischen Elemente (12, 13) fließenden Strom bestimmt. Das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement (22) oder das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement (32) mit dem darin ausgebildeten Wärmeabsorptionsabschnitt (26) bzw. Wärmeabstrahlungsabschnitt (36) hat eine kleinere Dicke als das Elektrodenelement (16), wodurch die maschinelle Bearbeitbarkeit für den Wärmeabsorptionsabschnitt (26) oder den Wärmeabstrahlungsabschnitt (36) verbessert wird.
  • Ferner erfordert im Fall der Kombination der durch das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement (22) oder das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement (32) ohne Verwendung des Elektrodenelements (16) in Reihe geschalteten benachbarten thermoelektrischen Elemente (12, 13) die Wärmeabsorptionselektrode (25) oder die Wärmeabstrahlungselektrode (35) die Plattendicke entsprechend dem zulässigen Strom. Folglich kann durch Vorsehen des Elektrodenelements (16) das Gewicht des ersten Wärmeabsorptionselektrodenelements (22) und des ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelements (32) reduziert werden.
  • Die in Anspruch 17 beschriebenen Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass jede der Wärmeabsorptionselektrode (25) und der Wärmeabstrahlungselektrode (35) eine Plattendicke von allgemein 0,1 bis 0,3 mm aufweist, aber das Elektrodenelement (16) eine Plattendicke von wenigstens allgemein 0,2 bis 0,5 mm aufweist, was dicker als jede der Wärmeabsorptionselektrode (25) und der Wärmeabstrahlungselektrode (35) ist.
  • Gemäß der in Anspruch 17 beschrieben Erfindung sieht die Plattendicke der oben beschriebenen Werte eine Verbesserung der Wärmeleitung zum Wärmetauschabschnitt zur Nutzung der am Verbindungsabschnitt erzeugten Wärme vor.
  • Die in Anspruch 18 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenelement (16) und die Wärmeabsorptionselektrode (25) sowie das Elektrodenelement (16) und die Wärmeabstrahlungselektrode (35) miteinander durch Isolierdeckschichten (17) aus einem Isoliermaterial verbunden sind.
  • Gemäß der in Anspruch 18 beschriebenen Erfindung kann, falls zum Beispiel ein Isoliermaterial, das ein hohes Niveau von elektrischen Isoliereigenschaften aufrechterhält und einen niedrigen thermischen Widerstand besitzt, verwendet wird, ein Verbindungsabschnitt eines niedrigen thermischen Widerstands gebildet werden, was in keiner Verringerung der thermoelektrischen Umwandlungsleistung resultiert. Außerdem müssen das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement (22) und das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement (32) keiner elektrischen Isolierbehandlung unterzogen werden oder keinen Spalt zum Vorsehen einer elektrischen Isolierung voneinander haben.
  • Die in Anspruch 19 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Isoliersubstrat (11) mehrere Eingriffslöcher (14) zum abwechselnden Anordnen der p- leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) in einer allgemeinen Gitterform ausgebildet sind, und dass im Substrat thermoelektrischen Elemente (10), bevor das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) kombiniert werden, die mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und die mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) abwechselnd in den Eingriffslöchern (14) angeordnet werden, um die Reihen der Gruppen thermoelektrischen Elemente zu bilden.
  • Gemäß der in Anspruch 19 beschriebenen Erfindung beinhaltet das Konstruieren des Substrats thermoelektrischer Elemente (10) den Befestigungsvorgang zum Anordnen der mehreren thermoelektrischen Elemente (12, 13) ultrakleiner Komponenten im ersten Isoliersubstrat (11) an abwechselnden Positionen. Das erste Isoliersubstrat (11) wird an irgendeinem der Elektrodensubstrate (20, 30) so platziert, dass die Eingriffslöcher (14) mit den Elektroden (25, 35) des Elektrodensubstrats ausgerichtet sind, und dann können die thermoelektrischen Elemente (12, 13) in den Eingriffslöchern (14) angeordnet werden.
  • Weiter gibt es für die integrale Konstruktion der thermoelektrischen Elemente (12, 13) ein Formverfahren des abwechselnden Anordnens der thermoelektrischen Elemente (12, 13) in einem Formstempel im Voraus und dann des Einspritzens eines Isoliermaterials, aber es besteht hier keine Einschränkung. Zum Beispiel kann auch ein Roboterverfahren verwendet werden, um die thermoelektrischen Elemente (12, 13) in den Eingriffslöchern (14) wie im Fall der Erfindung anzuordnen. In diesem Fall ist der Formstempel einfach.
  • Die in Anspruch 20 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat thermoelektrischen Elemente (10) durch abwechselndes Anordnen der mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) jeweils in einer Stabform und der mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) jeweils in einer Stabform in einem Formstempel in einer allgemeinen Gitterform, dann Durchführen eines Formvorgangs zum Einspritzen eines Isoliermaterial in den Formstempel zum Formen eines ungeschnittenen Substrats thermoelektrischer Elemente (10a) und dann Durchführen eines Schneidevorgangs zum Schneiden des ungeschnittenen Substrats thermoelektrischen Elemente (10a) in Platten mit jeweils einer gewünschten Dicke gebildet wird.
  • Gemäß der in Anspruch 20 beschriebenen Erfindung wird, nachdem die thermoelektrischen Elemente (12, 13) ultrakleiner Komponenten in einer Stabform ausgebildet worden sind und das ungeschnittene Substrat thermoelektrischer Elemente (10a) durch den Formvorgang hergestellt worden ist, es dem Schneidevorgang unterzogen. Hierdurch wird die Fertigung des Substrats thermoelektrischer Elemente (10) einfach gemacht, und die Verwendung der stabförmigen thermoelektrischen Elemente (12, 13) bewirkt eine Verbesserung der Zusammenbaueigenschaften.
  • Die in Anspruch 21 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass als ein das erste Isoliersubstrat (11) bildendes Material mehrere Bögen mit mehreren sich geradlinig erstreckenden Nuten (15), in denen die p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) jeweils in einer Stabform und die n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) jeweils in einer Stabform abwechselnd angeordnet werden, vorbereitet werden und das Substrat thermoelektrischer Elemente (10) durch abwechselndes Anordnen der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) jeweils in einer Stabform und der n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) jeweils in einer Stabform in den Nuten (15) des Materials, dann Kombinieren der mehreren Bögen des Materials, das das Isoliersubstrat (11) bildet, durch Verbinden und dann Durchführen eines Schneidevorgangs zum Formen des ersten Isoliersubstrats (11) mit einer gewünschten Plattendicke ausgebildet wird.
  • Gemäß der in Anspruch 21 beschriebenen Erfindung hat das stabförmige thermoelektrische Element (12, 13) gegenüber dem Formungsdruck relativ empfindliche Eigenschaften. Diesbezüglich kann durch Verwenden der Verbindungs- und Schneidevorgänge zusätzlich zum Formvorgang die Fertigung des Substrats thermoelektrischer Elemente (10) vereinfacht werden und das Substrat thermoelektrischer Elemente (10) mit höherer Genauigkeit als in Anspruch 11 beschrieben ausgebildet werden.
  • Die in Anspruch 22 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass konvexe Abschnitte (11b) jeweils mit einer Vorsprungform an beiden Seiten des Substrats thermoelektrischer Elemente (10) zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die nebeneinander liegen, ausgebildet sind und Passabschnitte (25b, 35b), die zu den konvexen Abschnitten (11b) passen, in der Wärmeabsorptionselektrode (25) und der Wärmeabstrahlungselektrode (35) ausgebildet sind; und dass das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement (22) und das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement (32) die Passabschnitte (25b, 35b) zu den konvexen Abschnitten (11b) passen lassen.
  • Gemäß der in Anspruch 22 beschriebenen Erfindung kann durch Formen des konvexen Abschnitts (11b) und des Passabschnitts (25b, 35b) die elektrische Verbindung zwischen den benachbarten thermoelektrischen Elementen (12, 13) und der Wärmeabstrahlungselektrode (35) oder der Wärmeabsorptionselektrode (25) zuverlässig realisiert werden.
  • Die in Anspruch 23 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21) nahe einem Verbindungsabschnitt der Wärmeabsorptionselektrode (25) platziert ist, und dass das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine Stirnseite des dritten Isoliersubstrats (31) nahe einem Verbindungsabschnitt der Wärmeabstrahlungselektrode (35) platziert ist.
  • Gemäß der in Anspruch 23 beschriebenen Erfindung ist zum Beispiel das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement (22) in einer solchen Weise ausgebildet, dass die Wärmeabsorptionselektrode (25) nicht aus dem zweiten Isoliersubstrat (21) ragt, wodurch allein die Wärmeabsorptionselektrode (25) den thermoelektrischen Elementen (12, 13) ausgesetzt ist. Als Ergebnis erzeugen die thermoelektrischen Elemente (12, 13) selbst Wärme durch ein Joule-Heizen, und die Seitenflächen der thermoelektrischen Elemente (12, 13) gelangen in einen Hochtemperaturzustand. Daher kann wegen der von den Seitenflächen der thermoelektrischen Elemente (12, 13) auftretenden Konvektion die Wärmeübergangsmenge zum ersten Wärmeabsorptionselektrodenelement (22), das auf der Niedertemperaturseite sein soll, reduziert werden. Hierdurch wird die Wärmeabsorptionsmenge am Verbindungsabschnitt auf der Niedertemperaturseite nicht verringert, was in einer Verbesserung der thermoelektrischen Umwandlungsleistung resultiert.
  • Die in Anspruch 24 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21) zum anderen Ende gegenüber der Wärmeabsorptionselektrode (25) platziert ist, und dass das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine Stirnseite des dritten Isoliersubstrats (31) zum anderen Ende gegenüber der Wärmeabstrahlungselektrode (35) platziert ist.
  • Gemäß der in Anspruch 24 beschriebenen Erfindung kann, da die Wärmeabsorptionselektrode (25) und die Wärmeabstrahlungselektrode (35) elektrische Verbindungsabschnitte erzeugen, falls das andere Ende des Elektrodensubstrats gegenüber den Elektroden (25, 35) mit dem zweiten oder dem dritten Isoliersubstrat (21, 31) verbunden ist, die elektrische Isolierung zwischen den benachbarten ersten Wärmeabsorptionselektrodenelementen (22) und den benachbarten Wärmeabstrahlungselektrodenelementen (32) zuverlässig realisiert werden. Weiter kann das andere Ende als ein einen Luftkanal bildendes Gehäuseelement verwendet werden.
  • Die in Anspruch 25 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat thermoelektrischer Elemente (10) als eine Trennwand dient, und dass ein Gehäuseelement (28, 38) vorgesehen ist, um Luftleitungskanäle auf beiden Seiten des Substrats thermoelektrischer Elemente (10) zu bilden, und dass das Gehäuseelement (28, 38) entweder die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente (22) oder die ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente (32) überdeckt.
  • Gemäß der in Anspruch 25 beschriebenen Erfindung wird die an den Wärmeabsorptionselektroden (25) oder den Wärmeabstrahlungselektroden (35) erzeugte Wärme einfach in ein Kühlfluid und ein zu kühlendes Fluid getrennt, und es ist auch möglich, die Wärme effektiv zu nutzen.
  • Die in Anspruch 26 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Gesamtform jedes des ersten Wärmeabsorptionselektrodenelements (22) und des ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelements (32) in eine ungefähre U-Form geformt ist; dass die Wärmeabsorptionselektrode (25) einer flachen Form oder die Wärmeabstrahlungselektrode (35) einer flachen Form am Boden der entsprechenden U-Form geformt ist; und dass ein Formprozess durchgeführt wird, um entweder eine Lamellenform oder eine Versatzform in einer sich von der Wärmeabsorptionselektrode (25) oder der Wärmeabstrahlungselektrode (35) nach außen erstreckenden flachen Seite auszubilden.
  • Gemäß der in Anspruch 26 beschriebenen Erfindung können, falls die oben beschriebenen Formen benutzt werden, mehrere Wärmeabsorptionselektroden (25), Wärmeabstrahlungselektroden (35) und Wärmeabsorptionsabschnitte (26), Wärmeabstrahlungsabschnitte (36) unter Verwendung einer Kunststoffbearbeitung wie beispielsweise eines Stanzvorgangs oder einer plastischen Bearbeitung einfach aus einer flachen plattenförmigen Metallplatte integral maschinell bearbeitet und geformt werden. Dies macht es möglich, die Produktivität des ersten Wärmeabsorptionselektrodenelements (22) und des ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelements (32) zu verbessern.
  • Die in Anspruch 27 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Formen des ersten Wärmeabsorptionselektrodenelements (22) und des ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelementes (32) mehrere Wärmeabsorptionselektroden (25) bzw. mehrere Wärmeabstrahlungselektroden (35) so verbunden werden, dass sie in einer entlang wenigstens der Gruppe thermoelektrischer Elemente verlaufenden Bandform ausgebildet sind, und mit dem zweiten bzw. dem dritten Isoliersubstrat (21, 31) verbunden werden; und dass dann die Wärmeabsorptionselektroden (25) bzw. die Wärmeabstrahlungselektroden (35) elektrisch voneinander isoliert sind.
  • Gemäß der in Anspruch 27 beschriebenen Erfindung sind die Wärmeabsorptionselektroden (25) oder die Wärmeabstrahlungselektroden (35) miteinander verbunden. Als Ergebnis können die mehreren ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente (22) und ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente (32) in einem Stück in einer Bandform wenigstens in einer Einheit einer Gruppe thermoelektrischer Elemente konstruiert werden. Dies vereinfacht den Vorgang des Zusammenbauens der ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente (22) und der ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente (32) an den zweiten und dritten Isoliersubstraten (21, 31).
  • Die in Anspruch 28 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement (22) aus der in einer flachen Plattenform gebildeten Wärmeabsorptionselektrode (25) und einem an der Wärmeabsorptionselektrode (25) erzeugte Wärme austauschenden wärmeabsorbierenden Wärmetauschelement (22a) aufgebaut ist; dass das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement (32) aus der in einer flachen Plattenform gebildeten Wärmeabstrahlungselektrode (35) und einem an der Wärmeabstrahlungselektrode (35) erzeugte Wärme austauschenden wärmeabstrahlenden Wärmetauschelement (32a) aufgebaut ist; und dass das wärmeabsorbierende Wärmetauschelement (22a) und das wärmeabstrahlende Wärmetauschelement (32a) an dem zweiten bzw. dem dritten Isoliersubstrat (21, 31) so vorgesehen sind, dass sie mit der Wärmeabsorptionselektrode (25) bzw. der Wärmeabstrahlungselektrode (35) wärmeleitend gekoppelt sind.
  • Gemäß der in Anspruch 28 beschriebenen Erfindung sind, falls die Wärmeabsorptionselektrode (25) und die Wärmeabstrahlungselektrode (35) unabhängig aus dem wärmeabsorbierenden Wärmetauschelement (22a) bzw. dem wärmeabstrahlenden Wärmetauschelement (32a) gebildet sind, wenigstens die Wärmeabsorptionselektrode (25) und die Wärmeabstrahlungselektrode (35) am zweiten oder dritten Isoliersubstrat (21, 31) vorgesehen. Dies macht es möglich, den Zusammenbauvorgang einfacher als bei einem herkömmlichen Verfahren des Stapelns der thermoelektrischen Elemente und der Elektrodenelemente in Reihe zu erreichen.
  • Die in Anspruch 29 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement (22) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement (22) in wenigstens zwei oder mehr der Wärmeabsorptionselektroden (25) und der Wärmeabsorptionsabschnitte (26) geteilt ist, welche integral aus einem flachen plattenförmigen Plattenmaterial geformt sind, das als eine L-Form auf dem zweiten Isoliersubstrat anzuordnen ist, und dass jede der Wärmeabsorptionselektroden (25) in ein im zweiten Isoliersubstrat (21) gebohrtes Substratloch gedrückt wird und dann entlang einer Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21) gebogen wird, wodurch jede der Wärmeabsorptionselektroden (25) geformt wird und die Wärmeabsorptionselektroden (25) miteinander gekoppelt werden; und dass das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement (32) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement (32) in wenigstens zwei oder mehr der Wärmeabstrahlungselektroden (35) und der Wärmeabstrahlungsabschnitte (36) geteilt ist, die integral aus einem flachen plattenförmigen Plattenmaterial geformt sind, das als eine L-Form auf dem dritten Isoliersubstrat (31) anzuordnen ist, und dass jede der Wärmeabstrahlungselektroden (35) in ein im dritten Isoliersubstrat (31) gebohrtes Substratloch gedrückt und dann entlang einer Stirnseite des dritten Isoliersubstrats (31) gebogen wird, wodurch jede der Wärmeabstrahlungselektroden (35) geformt wird und die Wärmeabstrahlungselektroden (35) miteinander gekoppelt werden.
  • Gemäß der in Anspruch 29 beschriebenen Erfindung werden die Wärmeabsorptionselektrode (25) oder die Wärmeabstrahlungselektrode (35) und der Wärmeabsorptionsabschnitt (26) oder der Wärmeabstrahlungsabschnitt (36), die in wenigstens zwei oder mehr Teile geteilt sind, integral aus einem flachen plattenförmigen Material geformt. Hierdurch kann insbesondere die für den Formvorgang zum Bilden des Wärmeabsorptionsabschnitts (26) oder des Wärmeabstrahlungsabschnitts (36) erforderliche Zeit kürzer als in dem Fall sein, wenn mehrere Abschnitte gebildet werden.
  • Als Ergebnis kann eine Verringerung der Anzahl der Herstellungsprozessschritte erreicht werden.
  • Außerdem kann die Anzahl der Wärmeabsorptionsabschnitte (26) oder der Wärmeabstrahlungsabschnitte (36) einfach erhöht werden, wodurch die Wärmetauschleistung der Wärmeabsorptionsabschnitte (26) bzw. der Wärmeabstrahlungsabschnitte (36) verbessert wird. Außerdem sind die Wärmeabsorptionselektroden (25) oder die Wärmeabstrahlungselektroden (35) der Wärmeabsorptions- bzw. Wärmeabstrahlungsabschnitte so ausgebildet, dass sie in im zweiten Isoliersubstrat (21) bzw. dritten Isoliersubstrat (31) ausgebildete Substratlöcher gedrückt werden, wodurch die Notwendigkeit einer hermetischen Abdichtung für den im Substratloch gebildeten Spalt beseitigt wird.
  • Weiter wird durch Bilden des flachen Abschnitts an einer Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21) oder des dritten Isoliersubstrats (31), falls die Wärmeabsorptionselektroden (25) oder die Wärmeabstrahlungselektroden (35) in einer L-Form geformt sind, die Flachheit der Elektrode einfacher sichergestellt als in dem Fall, wenn die Elektrode in einer ungefähren U-Form oder einer ungefähren Kammzahnform ausgebildet ist, wodurch der Verbindungsbereich zwischen den thermoelektrischen Elementen (12, 13) und den Wärmeabsorptionselektroden (25) bzw. Wärmeabstrahlungselektroden (35) vergrößert wird. Folglich wird eine Verbesserung der Wärmeleitungseffizienz erreicht, was es wiederum möglich macht, eine Verkleinerung durchzuführen.
  • Die in Anspruch 30 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Wärmeabsorptionselektroden (25) miteinander durch einen Kopplungsabschnitt (223) gekoppelt sind, wenn die Wärmeabsorptionselektrode (25) und der Wärmeabsorptionsabschnitt (26) des ersten Wärmeabsorptionselektrodenelements (22) integral ausgebildet sind, und dass die mehreren Wärmeabstrahlungselektroden (35) miteinander durch einen Kopplungsabschnitt (323) gekoppelt sind, wenn die Wärmeabstrahlungselektrode (35) und der Wärmeabstrahlungsabschnitt (36) des ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelements (32) integral ausgebildet sind.
  • Gemäß der in Anspruch 30 beschriebenen Erfindung kann eine große Anzahl von ersten Wärmeabsorptionselektrodenelementen (22) oder ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelementen (32) in einer kurzen Zeit geformt werden. Folglich ermöglicht die Form der Erfindung eine weitere Reduzierung der Anzahl von Herstellungsprozessschritten.
  • Die in Anspruch 31 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) einem Vergussvorgang unter Verwendung eines Dichtungsmaterials aus einem Kunstharzmaterial angewendet auf einen Spalt zwischen der Außenfläche des ersten Wärmeabsorptionselektrodenelements (22) und dem zweiten Isoliersubstrat (21) unterzogen wird.
  • Gemäß der in Anspruch 31 beschriebenen Erfindung lässt die Wärmeabsorption eine Kondensation auf dem Wärmeabsorptionselektrodenelement (22) entstehen, aber das Kondenswasser strömt nicht auf die Stirnseite der Wärmeabsorptionselektrode (25), d.h. auf die Verbindungsabschnittsseite der thermoelektrischen Elemente (12, 13). Hierdurch wird eine Korrosionsbeschädigung der thermoelektrischen Elemente (12, 13) und ihres Verbindungsabschnitts verhindert. Ferner wird neben dem Kondenswasser ein Eindringen von Feuchtigkeitsdampf, Chemikalien, Staub, Verunreinigungen und dergleichen, die in der durch den Wärmeabsorptionsabschnitt (26) oder den Wärmeabstrahlungsabschnitt (36) strömenden Luft enthalten sind, in den Bereich der thermoelektrischen Elemente (12, 13) verhindert.
  • Die in Anspruch 32 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass jedes Element des Substrats thermoelektrischer Elemente (10), des Wärmeabsorptionselektrodensubstrats (20), des Wärmeabstrahlungselektrodensubstrats (30) und des Elektrodensubstrats (40) aus einer Kombination mehrerer segmentierter Einheiten besteht.
  • Gemäß der in Anspruch 32 beschriebenen Erfindung lässt die am Verbindungsabschnitt der thermoelektrischen Elemente (12, 13) erzeugte Wärme eine Warmverformung entstehen, aber weil jedes der Substrate (10, 20, 30, 40) geteilt und geformt ist, ist es möglich, die Warmverformung zu vermindern.
  • Die in Anspruch 33 beschriebene Erfindung weist auf: mehrere p-leitende thermoelektrische Elemente (12) und mehrere n-leitende thermoelektrische Elemente (13); ein Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20), das in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass mehrere erste Wärmeabsorptionselektrodenelemente (22), die jeweils eine Wärmeabsorptionselektrode (25), die eine elektrische Verbindung zwischen dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13) und dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12), die nebeneinander angeordnet sind, herstellt, und einen Wärmeabsorptionsabschnitt (26) zum Austauschen der von der Wärmeabsorptionselektrode (25) übertragenen Wärme aufweisen, in einer allgemeinen Gitterform auf einem zweiten Isoliersubstrat (21) aus einem Isoliermaterial angeordnet sind; und ein Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30), das in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass mehrere erste Wärmeabstrahlungselektrodenelemente (32), die jeweils eine Wärmeabstrahlungselektrode (35), die eine elektrische Verbindung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, und einen Wärmeabstrahlungsabschnitt (36) zum Austauschen der von der Wärmeabstrahlungselektrode (35) übertragenen Wärme aufweisen, in einer allgemeinen Gitterform auf einem dritten Isoliersubstrat (31) aus einem Isoliermaterial angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass Reihen von Gruppen thermoelektrischen Elemente, die durch Anordnen der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) an abwechselnden Positionen gebildet sind, auf einer Stirnseite entweder der Wärmeabsorptionselektroden (25) oder der Wärmeabstrahlungselektroden (35) vorgesehen sind, und dass die Gruppe thermoelektrischen Elemente in Sandwich-Bauweise zwischen dem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) und dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) liegt und damit kombiniert ist, wodurch das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabsorptionselektroden (25) das n-leitende thermoelektrische Element (13) und das p-leitende Element (12), die nebeneinander angeordnet sind, in Reihe schalten, und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabstrahlungselektroden (35) das p-leitende thermoelektrische Element (12) und das n-leitende thermoelektrische Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, in Reihe schalten.
  • Gemäß der in Anspruch 33 beschriebenen Erfindung ist jede der Wärmeabstrahlungselektroden (35) oder der Wärmeabsorptionselektroden (25), die mit wenigstens den thermoelektrischen Elementen (12, 13) verbunden sind, auf dem zweiten bzw. dem dritten Isoliersubstrat (21, 31) platziert, wodurch der Zusammenbauvorgang einfacher als jener des herkömmlichen Verfahrens gemacht wird, bei welchem die thermoelektrischen Elemente (12, 13) und die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente (22) oder ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente (32) in Reihe gestapelt werden.
  • Weil die elektrische Verbindung zwischen den benachbarten thermoelektrischen Elementen (12, 13) und der Wärmeabstrahlungselektrode (35) oder der Wärmeabsorptionselektrode (25) direkt realisiert werden kann, kann weiter die am Verbindungsabschnitt erzeugte Wärme effizient genutzt werden.
  • Die in Anspruch 34 beschriebene Erfindung ist ein thermoelektrischer Wandler, der aufweist: ein Substrat thermoelektrischer Elemente (10), das in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine durch Anordnen mehrerer p-leitender thermoelektrischer Elemente (12) und n-leitender thermoelektrischer Elemente (13) an abwechselnden Positionen gebildete Gruppe thermoelektrischer Elemente in Reihen in einem ersten Isoliersubstrat (11) aus einem Isoliermaterial vorgesehen ist; und ein Elektrodenelement (22, 32) mit einer Elektrode (25, 35) die aus einem flachen, plattenförmigen, elektrisch leitenden Material gebildet ist und eine elektrische Verbindung zwischen den p-leitenden thermoelektrischen Elementen (12) und den n-leitenden thermoelektrischen Elementen (13), die im Substrat thermoelektrischer Elemente (10) nebeneinander angeordnet sind, herstellt, und einem Wärmetauschabschnitt (26, 36) zum Absorbieren oder Abstrahlen der von der Elektrode (25, 35) übertragenen Wärme, wobei die mehreren Elektrodenelemente (22) in einer solchen Weise angeordnet sind, dass sie alle Elektroden (25, 35) in Reihe mit zwei Enden der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der n-leitenden Elemente (13), die nebeneinander liegen, verbinden. Der thermoelektrische Wandler ist dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Elektrodenelemente (22, 32) in einer allgemeinen Gitterform auf einem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) aus einem Isoliermaterial angeordnet und vorläufig fixiert werden, um integral mit dem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildet zu werden, und dann werden die Elektroden (25, 35) der Elektrodenelemente (22, 32) gleichzeitig mit den Stirnseiten der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13), die nebeneinander liegen, verbunden.
  • Gemäß der in Anspruch 34 beschriebenen Erfindung werden die mehreren Elektrodenelemente (22, 32) verbunden, nachdem sie in einer allgemeinen Gitterform auf dem Isoliersubstrat (21, 31) angeordnet und vorläufig fixiert worden sind, wodurch die Elektrodenelemente (22, 32) mit vorbestimmten Positionen mehrerer thermoelektrischer Elemente (12, 13) verbunden werden können, ohne dass sie außer Position geraten, bevor sie mit den thermoelektrischen Elementen (12, 13) verbunden werden. Folglich wird eine Erhöhung der Zuverlässigkeit des Verbindungsabschnitts erreicht.
  • Die in Anspruch 35 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenelement (22, 32) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass ein im zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildetes Substratloch mit einem Klebstoff beschichtet wird und dann die Elektrode (25, 35) in das Substratloch eingesetzt und vorläufig an dem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) fixiert wird.
  • Gemäß der in Anspruch 35 beschriebenen Erfindung ist es insbesondere durch Verwenden eines Klebstoffs zum vorläufigen Fixieren der Elektrode (25, 35) möglich, das Auftreten einer Abweichung von der Ausrichtung zu verhindern, bevor die Elektroden (25, 35) verbunden werden.
  • Die in Anspruch 36 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenelement (22, 32) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Elektrode (25, 35) in ein im zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildetes Substratloch gedrückt und vorläufig an dem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) fixiert wird.
  • Gemäß der in Anspruch 36 beschriebenen Erfindung ist es möglich, das Auftreten einer Abweichung von der Ausrichtung zu verhindern, bevor die Elektroden (25, 35) verbunden werden. Ferner kann in diesem Fall die Konstruktion eingesetzt werden, bei welcher das Elektrodenelement (22, 32) bezüglich des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) etwas Spiel aufweist, wenn es vorläufig fixiert ist. Bei dieser Konstruktion kann, selbst wenn das zweite Isoliersubstrat (21, 31) etwas Verwerfung aufweist, das Drücken mit einem gleichmäßig auf den Verbindungsabschnitt ausgeübten Druck durchgeführt werden, was in einer Erhöhung der Zuverlässigkeit des Verbindungsabschnitts resultiert.
  • Die in Anspruch 37 beschriebene Erfindung weist auf: einen Montageschritt des Aufnehmens von p-leitenden thermoelektrischen Elementen (12) und n-leitenden thermoelektrischen Elementen (13) und des abwechselnden Anordnens der mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) in in einer allgemeinen Gitterform in einem ersten Isoliersubstrat (11), das aus einem Isoliermaterial gebildet ist und im Voraus platziert wird, ausgebildeten Substratlöchern, um so Reihen von Gruppen thermoelektrischer Elemente für ein Substrat thermoelektrischer Elemente (10) vorzusehen; einen Formprozessschritt des integralen Formens eines Elektrodenelements (22, 32) mit einer flach geformten Elektrode (25, 35), die eine elektrische Verbindung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die im Substrat thermoelektrischer Element (10) nebeneinander angeordnet sind, herstellt, und einem Wärmetauschabschnitt (26, 36) zum Absorbieren oder Abstrahlen von von der Elektrode (25, 35) übertragener Wärme aus einem flachen plattenförmigen, elektrisch leitenden Material; einen Elektrodenelement-Montageschritt des Aufnehmens von Rückseiten der Elektroden (25, 35) der im Formprozessschritt gebildeten Elektrodenelemente (22, 32) und Einsetzens oder Drückens der Elektroden (25, 35) in Substratlöcher, die in einer allgemeinen Gitterform in einem zweiten Isoliersubstrat (21) ausgebildet sind, das aus einem Isoliermaterial gemacht ist und im Voraus platziert wird, um die mehreren Elektroden (25, 35) in einer allgemeinen Gitterform in einem vorläufig fixierten Zustand anzuordnen; und einen Verbindungsschritt des Anordnens aller Elektroden (25, 35) der im Elektrodenelement-Montageschritt montierten Elektrodenelemente (22, 32) an zwei Enden des p-leitenden thermoelektrischen Elements (12) und des n-leitenden thermoelektrischen Elements (13), die im Substrat thermoelektrischer Elemente (10) nebeneinander angeordnet sind, und dann des Verbindens der zwei Enden des n-leitenden thermoelektrischen Elements (13) und der Elektrode (25, 35) miteinander durch Löten.
  • Gemäß der in Anspruch 37 beschriebenen Erfindung können durch Vorsehen des Elektrodenelement-Montageschritts zum Anordnen und vorläufigen Fixieren der mehreren Elektroden (25, 35) in einer allgemeinen Gitterform vor dem Verbindungsschritt die mehreren Elektrodenelemente (22, 32) mit den vorbestimmten Positionen der thermoelektrischen Elemente (12, 13) ohne Abweichung von einer Ausrichtung, die auftritt, bevor sie mit den thermoelektrischen Elementen (12, 13) verbunden werden, verbunden werden. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit des Verbindungsabschnitts erhöht.
  • Die in Anspruch 38 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenelement-Montageschritt am Ende des Formprozessschritts platziert ist und dass das im Formprozessschritt geformte Elektrodenelement (22, 32) direkt im Substratloch des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) angeordnet ist.
  • Gemäß der in Anspruch 38 beschriebenen Erfindung werden in einem üblichen Herstellungsverfahren mit separaten Schritten die in einem Formprozessschritt hergestellten endbearbeiteten Produkte vorübergehend gesammelt, und dann werden sie im Elektrodenelement-Montageschritt montiert, aber diese Prozessschritte können durch kontinuierliches Verknüpfen des Formprozessschritts und des Elektrodenelement-Montageschritts weggelassen werden, was in einer wesentlichen Reduzierung der Anzahl von Herstellungsprozessschritten resultiert.
  • Die in Anspruch 39 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Elektrodenelement-Montageschritt das Elektrodenelement (22, 32) durch Beschichten des im zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildeten Substratlochs mit einem Klebstoff und Einsetzen der Elektrode (25, 35) in das Substratloch und vorläufiges Fixieren am zweiten Isoliersubstrat (21, 31) montiert wird.
  • Gemäß der in Anspruch 39 beschriebenen Erfindung ist es insbesondere durch Verwenden eines Klebstoffs zum vorläufigen Fixieren des Elektrodenelements (22, 32) möglich, ein Auftreten einer Abweichung aus der Ausrichtung zu verhindern, bevor das Elektrodenelement (22, 32) verbunden wird.
  • Die in Anspruch 40 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Elektrodenelement-Montageschritt das Elektrodenelement (22, 32) durch Drücken der Elektrode (25, 35) in das im zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildete Substratloch, um sie vorläufig an dem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) zu fixieren, montiert wird.
  • Gemäß der in Anspruch 40 beschriebenen Erfindung ist es möglich, eine Abweichung aus der Ausrichtung vor dem Verbinden zu verhindern. Ferner kann in diesem Fall, weil das Elektrodenelement (22, 32) vorläufig am zweiten Isoliersubstrat (21, 31) fixiert wird, wobei es etwas Spiel hat, selbst wenn das zweite Isoliersubstrat (21, 31) eine gewisse Verwerfung aufweist, das Drücken mit einem gleichmäßig auf den Verbindungsabschnitt ausgeübten Druck durchgeführt werden, was in einer Erhöhung der Zuverlässigkeit des Verbindungsabschnitts resultiert.
  • Die in Anspruch 41 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Formprozessschritt das Elektrodenelement (22, 32) aus einem gewickelten Plattenmaterial durch Scheren, Biegen und Schneiden gebildet wird.
  • Gemäß der in Anspruch 41 beschriebenen Erfindung kann die Herstellung zum Bilden der mehreren Elektrodenelemente (22, 32) zum Beispiel unter Verwendung des Stanzvorgangs und dergleichen ausgeführt werden. Da die Elektrode (25, 35) und der Wärmetauschabschnitt (26, 36) fortlaufend als ein Teilausgebildet sind, wird zum Beispiel eine Reduzierung der Herstellungskosten möglich.
  • Die in Anspruch 42 beschriebene Erfindung weist auf: ein Substrat thermoelektrischer Elemente (10), das in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine durch Anordnen mehrerer p-leitender thermoelektrischer Elemente (12) und n-leitender thermoelektrischer Elemente (13) an abwechselnden Positionen gebildete Gruppe thermoelektrischer Elemente in Reihen in einem ersten Isoliersubstrat (11) aus einem Isoliermaterial vorgesehen ist; und ein Paar eines Wärmeabsorptions- und eines Wärmeabstrahlungselektrodensubstrats (20, 30), die einander gegenüberliegend auf beiden Seiten des Substrats thermoelektrischer Elemente (10) platziert sind und jeweils eine Konstruktion aufweisen, bei welcher mehrere Elektrodenelemente (22; 32), die jeweils eine in einer flachen Form gebildete Elektrode (25, 35) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die im Substrat thermoelektrischer Elemente (10) nebeneinander angeordnet sind, aufweisen ist und die jeweils auch einen Wärmeabsorptionsabschnitt (26, 36) zum Absorbieren oder Abstrahlen der von der Elektrode (25, 35) übertragenen Wärme aufweisen, in einer allgemeinen Gitterform auf einem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) aus einem Isoliermaterial angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeabsorptions- und Wärmeabstrahlungselektrodensubstrate (20, 30) jeweils eine Konstruktion haben, bei welcher alle Elektrodenelemente (22, 32) durch die Elektroden (25, 35) in Reihe zu zwei Enden des p-leitenden thermoelektrischen Elements (12) und des n-leitenden thermoelektrischen Elements (13), die nebeneinander angeordnet sind, geschaltet sind; und dass das Elektrodenelement (22, 32) in einer seine Montage und seine Fixierung am zweiten Isoliersubstrat (21, 31) vereinfachenden Form ausgebildet und integral mit dem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) konstruiert ist.
  • Gemäß der in Anspruch 42 beschriebenen Erfindung sind die thermoelektrischen Elemente (12, 13) und die Elektrodenelemente (22, 32) ultrakleine Komponenten und sind auch zu mehreren in einer Gitterform angeordnet, sodass die Verbesserung der Zusammenbaueigenschaften erforderlich wird. Demgemäß ist in der Erfindung das Elektrodenelement (22) in einer die Montage und die Fixierung des Elektrodenelements am zweiten Isoliersubstrat (21, 31) erleichternden Form ausgebildet. Hierdurch kann die Befestigung der mehreren Elektrodenelemente (22, 32) am zweiten Isoliersubstrat (21, 31) unter Verwendung einer existierenden Robotervorrichtung oder einer existierenden Montagevorrichtung, die eine Vorrichtung zum Montieren elektronischer Komponenten ist, oder dergleichen durchgeführt werden, was in der Verbesserung der Zusammenbaueigenschaften resultiert.
  • Weiter sind die thermoelektrischen Elemente (12, 13) und die mit ihnen verbundenen Elektrodenelemente (22, 32) integral mit dem entsprechenden ersten und zweiten Isoliersubstrat (11, 21) ausgebildet, wodurch der Zusammenbauvorgang einfacher als jener des herkömmlichen Verfahrens gemacht ist, bei welchem die thermoelektrischen Elemente und die Elektrodenelemente in Reihe gestapelt werden. Außerdem kann, da die elektrische Verbindung zwischen den benachbarten thermoelektrischen Elementen (12, 13) und den Elektrodenelementen (22, 32) direkt realisiert werden kann, die am Verbindungsabschnitt erzeugte Wärme effizient genutzt werden.
  • Die in Anspruch 43 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein konvexer Vorsprung (22a, 32a), der in einer Richtung senkrecht zur Elektrode (25, 35) nach außen ragt, im Elektrodenelement (22, 32) ausgebildet ist; und dass der Vorsprung (22a, 32a) in ein im zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildetes Substratloch (21a, 31a) gedrückt und darin befestigt und fixiert wird, wodurch das Elektrodenelement (22, 32) integral mit dem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildet wird.
  • Gemäß der in Anspruch 43 beschriebenen Erfindung kann der Zusammenbau durch eine existierende Fertigungsvorrichtung einfach durchgeführt werden. Hierdurch wird die Verbesserung der Zusammenbaueigenschaften erreicht. Zum Beispiel kann eine Vorrichtung zum Aufnehmen der Elektrodenelemente (22, 32) verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Vorrichtung zum Absorbieren und Aufnehmen der Elektrodenelemente verwendet werden.
  • Die in Anspruch 44 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenelement (22, 32) in einer ungefähren C-Form einer Plattenform ausgebildet ist; und dass das offene Ende des Elektrodenelements (22, 32) in ein im zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildetes Substratloch (21a, 31a) eingesetzt und dann entlang einer Seite des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) gebogen wird, um die Elektrode (25, 35) zu formen, zu montieren und zu fixieren, wodurch das Elektrodenelement (22, 32) integral mit dem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildet wird.
  • Gemäß der in Anspruch 44 beschriebenen Erfindung können die Elektroden (25, 35) durch einen einfachen Prozess, ein Biegen, erhalten werden. Deswegen kann der Zusammenbau durch eine existierende Fertigungsvorrichtung vereinfacht werden. Als Ergebnis wird die Verbesserung der Zusammenbaueigenschaften erreicht.
  • Die in Anspruch 45 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenelement (22, 32) in einer ungefähren Hutform ausgebildet ist, die die Elektrode (25, 35) einer Flanschform enthält; und dass die Elektrode (25, 35) in ein im zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildetes Substratloch (21a, 31a) eingesetzt und darin montiert und fixiert wird, wodurch das Elektrodenelement (22, 32) integral mit dem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildet wird.
  • Gemäß der in Anspruch 45 beschriebenen Erfindung kann der Zusammenbau einfach durchgeführt werden. Hierdurch wird die Verbesserung der Zusammenbaueigenschaften erreicht.
  • Die in Anspruch 46 beschriebene Erfindung weist auf: ein Substrat thermoelektrischer Elemente (10), das in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine durch Anordnen mehrerer p-leitender thermoelektrischer Elemente (12) und n-leitender thermoelektrischer Elemente (13) an abwechselnden Positionen gebildete Gruppe thermoelektrischer Elemente in Reihen in einem ersten Isoliersubstrat (11) aus einem Isoliermaterial vorgesehen ist; und ein Paar eines Wärmeabsorptions- und eines Wärmeabstrahlungselektrodensubstrats (20, 30) die einander gegenüberliegend auf beiden Seiten des Substrats thermoelektrischer Elemente (10) platziert sind und jeweils eine Konstruktion haben, bei welcher mehrere erste Elektrodenelemente (22, 32), die jeweils eine Elektrode (25), die eine elektrische Verbindung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die im Substrat thermoelektrischer Elemente (10) nebeneinander angeordnet sind, herstellt, und einen Wärmeabsorptionsabschnitt (26, 36) zum Absorbieren oder Abstrahlen der von der Elektrode übertragenen Wärme aufweisen, in einer allgemeinen Gitterform auf einem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) aus einem Isoliermaterial angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeabsorptions- und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (20, 30) jeweils eine Konstruktion aufweisen, bei welcher alle Elektroden (25, 35) in Reihe zu zwei Enden des p-leitenden thermoelektrischen Elements (12) und des n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, geschaltet sind und eine Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) um eine Verbindungsfläche zwischen der Elektrode (25, 35) und dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13) platziert ist.
  • Gemäß der in Anspruch 46 beschriebenen Erfindung werden, da die zweiten Isoliersubstrate (21, 31) einander gegenüberliegend auf beiden Seiten des ersten Isoliersubstrats (11) platziert sind, die die Hochtemperaturseite bildenden ersten Elektrodenelemente (32) und die die Niedertemperaturseite bildenden ersten Elektrodenelemente (22) durch das erste Isoliersubstrat (11) gegeneinander gesperrt, wodurch der Wärmeübergang von der Hochtemperaturseite auf die Niedertemperaturseite gesperrt wird.
  • Weiter ist es durch Platzieren einer Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) nahe der Verbindungsfläche der thermoelektrischen Elemente (12, 13) möglich, die zu den thermoelektrischen Elementen (12, 13) offene Oberfläche des niedertemperaturseitigen ersten Elektrodenelements (22) zu minimieren. Zum Beispiel kann das erste Elektrodenelement (22) so ausgebildet sein, dass die Elektrode (25) nicht von der Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) vorsteht. Mit dieser Konstruktion ist allein die Elektrode (25) des ersten Elektrodenelements (22) zu den thermoelektrischen Elementen (12, 13) offen. Demgemäß ist es möglich, die durch Konvektion oder Strahlung von den Stirnseiten der thermoelektrischen Elemente (12, 13) verursachte Wärmeübertragungsmenge auf das niedertemperaturseitige erste Elektrodenelement (22) zu begrenzen. Hierdurch kann die thermoelektrische Umwandlungseffizienz erhöht werden.
  • Die in Anspruch 47 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eines der Wärmeabsorptions- und Wärmeabstrahlungselektrodensubstrate (20, 30), das an den ersten Elektrodenelementen (22, 32) mit den Elektroden (25, 35) auf einer Niedertemperaturseite vorgesehen ist, eine Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) um die Verbindungsfläche zwischen der Elektrode (25, 35) und dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13) platziert hat.
  • Gemäß der in Anspruch 47 beschriebenen Erfindung ist es möglich, die offene Oberfläche des niedertemperaturseitigen ersten Elektrodenelements (22) zu reduzieren.
  • Die in Anspruch 48 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in den Wärmeabsorptions- und Wärmeabstrahlungselektrodensubstraten (20, 30) eine Verbindungsfläche zwischen der Elektrode (25, 35) und sowohl dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) als auch dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13) bevorzugt entfernt von einer Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) in einem Bereich einer Vorsprunglänge (L) positioniert ist, die durch Hinzufügen einer Plattendicke (t1) des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) zu einer Plattendicke (t2) der Elektrode (25, 35) berechnet wird, und bevorzugter relativ zu einer Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) innerhalb positioniert ist.
  • Gemäß der in Anspruch 48 beschriebenen Erfindung ist eine Reduzierung der Wärmeübergangsmenge zum niedertemperaturseitigen ersten Elektrodenelement (22) möglich gemacht. Die Vorsprunglänge (L) des ersten Elektrodenelements (22) erfüllt die Beziehung (t1 + t2) > L. Bevorzugter ist das erste Elektrodenelement (22) so ausgebildet, dass die Elektrode (25) nicht von der Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21) vorsteht.
  • Die in Anspruch 49 beschriebene Erfindung weist auf: ein Substrat thermoelektrischer Elemente (10), das in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine durch Anordnen mehren p-leitender thermoelektrischer Elemente (12) und n-leitender thermoelektrischer Elemente (13) an abwechselnden Positionen gebildete Gruppe thermoelektrischer Elemente in Reihen in einem ersten Isoliersubstrat (11) aus einem Isoliermaterial vorgesehen ist; zweite Elektrodenelemente (22a), die eine elektrische Verbindung zwischen den p-leitenden thermoelektrischen Elementen (12) und den n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13), die im Substrat thermoelektrischer Elemente (10) nebeneinander angeordnet sind, herstellt; und ein Paar von Metallsubstraten (20a), die aus einem Metallmaterial gemacht sind, einander gegenüberliegend auf beiden Seiten des Substrats thermoelektrischer Elemente (10) platziert sind und jeweils Wärmetauschabschnitte (26) auf der einen Seite zum Absorbieren oder Abstrahlen der von den zweiten Elektrodenelemente (22a) übertragenen Wärme aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden des p-leitenden thermoelektrischen Elements (12), und des n-leitenden thermoelektrischen Elements (13), die nebeneinander angeordnet sind, durch das zweite Elektrodenelement (22a) in Reihe zueinander geschaltet sind; und dass die Metallsubstrate (20a) jeweils in einer solchen Weise ausgebildet sind, dass sie an einer den zweiten Elektrodenelementen (22a) zugewandten Position eine Isolierschicht (21a) aus einem Isoliermaterial bilden und die zweiten Elektrodenelemente (22a) mit der Isolierschicht (21a) verbinden.
  • Gemäß der in Anspruch 49 beschriebenen Erfindung macht es im thermoelektrischen Wandler der Art, bei welcher die Metallsubstrate (301, 303) und die Wärmetauschabschnitte (26) elektrisch isoliert sind, das Einfügen des ersten Isoliersubstrats (11) zwischen die Metallsubstrate (301, 303) möglich, die hochtemperaturseitigen zweiten Elektrodenelemente (16) und die niedertemperaturseitigen zweiten Elektrodenelemente (16) mit dem ersten Isoliersubstrat (11) voneinander zu sperren, um die Wärmeübertragung von der Hochtemperaturseite auf die Niedertemperaturseite zu verhindern. Weiter ist es möglich, weil die Isolierschichten (305) auf den Metallsubstraten (301, 303) ausgebildet sind und die zweiten Elektrodenelemente (16) mit den Isolierschichten (305) verbunden sind, die zu den thermoelektrischen Elementen (12, 13) offene Oberfläche der niedertemperaturseitigen zweiten Elektrodenelemente (16) zu reduzieren. Es ist wiederum möglich, die durch die Konvektion von den Seitenflächen der thermoelektrischen Elemente (12, 13) zum niedertemperaturseitigen zweiten Elektrodenelement (16) verursachte Wärmeübertragungsmenge zu verringern. Daher wird die Wärmeabsorptionsmenge am Verbindungsabschnitt auf der Niedertemperaturseite nicht verringert, was in der Verbesserung der thermoelektrischen Umwandlungseffizienz resultiert.
  • Die in Anspruch 50 beschriebene Erfindung weist auf: ein Substrat thermoelektrischer Elemente (10), das in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine durch Anordnen mehrerer p-leitender thermoelektrischer Elemente (12) und n-leitender thermoelektrischer Elemente (13) an abwechselnden Positionen gebildete Gruppe thermoelektrischer Elemente in Reihen in einem ersten Isoliersubstrat aus einem Isoliermaterial vorgesehen ist; plattenartige Elektrodenelemente (16), die in einer solchen Weise angeordnet sind, dass sie eine elektrische Reihenschaltung zwischen Stirnseiten der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und Stirnseiten der n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13), die nebeneinander angeordnet sind, herstellt; und mehrere Wärmetauschelemente (432), die mit den Elektrodenelementen (16) in einer solchen Weise wärmeleitfähig verbunden sind, dass sie die an einer Verbindungsfläche, an welcher das Elektrodenelement (16) und die Stirnseiten der thermoelektrischen Elemente (12, 13) miteinander verbunden sind, erzeugte Wärme auf mehrere Wege von der Nähe der Verbindungsfläche zur Leitung aufteilt.
  • Gemäß der in Anspruch 50 beschriebenen Erfindung werden mehrere Wärmetauschelemente (432) verwendet, die sich von den jeweiligen Elektrodenelementen (16) erstrecken. Deswegen ist eine Vergrößerung der Wärmetauschfläche möglich. Weiter kann die Wärme zu den mehreren Wärmetauschelementen (432) verteilt werden. Folglich wird eine Reduzierung der Vorrichtungsgröße ohne eine Reduzierung der Wärmetauschleistung erreicht.
  • Die in Anspruch 51 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetauschelement (432) in einer Form entweder eines dünn und flach geformten Plattenelements (432a) oder eines stabförmigen Stiftelements (432b) ausgebildet ist und sich von einer Seite des Elektrodenelements (16) erstreckt.
  • Gemäß der in Anspruch 51 beschriebenen Erfindung ist eine Vergrößerung der Wärmetauschfläche möglich.
  • Die in Anspruch 52 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungselemente (431a, 431b), die aus einem stabförmigen elektrischen Isolationsmaterial gebildet sind, zwischen den mehreren Wärmetauschelementen (432) vorgesehen sind und sie voneinander elektrisch isolieren.
  • Gemäß der in Anspruch 52 beschriebenen Erfindung ist es möglich, eine elektrische Isolierung zwischen den mehreren Wärmetauschelementen (432), die zur Vergrößerung der Wärmetauschfläche vorgesehen sind, zu gewährleisten.
  • Die in Anspruch 53 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungselemente (431c, 431d), die aus einem plattenförmigen, elektrischen Isolationsmaterial gebildet sind, zwischen den mehreren Wärmetauschelementen (432) vorgesehen sind und sie elektrisch voneinander isolieren.
  • Gemäß der in Anspruch 53 beschriebenen Erfindung kann eine elektrische Isolierung zwischen den mehreren Wärmetauschelementen (432) vorgesehen werden. Das Befestigungselement ist als ein Plattenelement vorgesehen, in dem eine Nut oder ein Loch einer Form entsprechend zum Beispiel dem Plattenelement (432a) oder dem Stiftelement (432b) ausgebildet ist, und das Befestigungselement nimmt das Wärmetauschelement (432) in der Nut oder dem Loch auf und fixiert es darin.
  • Die in Anspruch 54 beschriebene Erfindung weist auf: ein Substrat thermoelektrischer Elemente (10), das in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine durch Anordnen mehrerer p-leitender thermoelektrischer Elemente (12) und n-leitender thermoelektrischer Elemente (13) an abwechselnden Positionen gebildete Gruppe thermoelektrischer Elemente in Reihen in einem ersten Isoliersubstrat (11) aus einem Isoliermaterial vorgesehen ist; und Elektrodenelemente (532), die jeweils eine in einer flachen Form ausgebildete Elektrode (535) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die im Substrat thermoelektrischer Elemente (10) nebeneinander angeordnet sind, und einen Wärmetauschabschnitt (536), der an der Elektrode (535) mit einem Wärmeleitvermögen ausgebildet ist, aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (535) mit dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13) durch Löten verbunden ist.
  • Gemäß der in Anspruch 54 beschriebenen Erfindung werden die thermoelektrischen Elemente (12, 13) und die Elektrodenelemente (532) durch einen einfachen Zusammenbauprozessschritt verbunden. Weiter macht es das Verbinden durch Löten möglich, die am Verbindungsabschnitt erzeugte Wärme effizient zu nutzen. Hierdurch ist eine Reduzierung des thermischen Widerstands am Verbindungsabschnitt möglich, sodass die Wärmetauschleistung der Vorrichtung nicht vermindert wird.
  • Die in Anspruch 55 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauschabschnitt (536) in einer solchen Weise platziert ist, dass er einen Raum auf einer Rückseite der Elektrode (535) in einer vertikalen Richtung bildet.
  • Gemäß der in Anspruch 55 beschriebenen Erfindung ist, weil die Elektrode (55) einen sich in einer vertikalen Richtung an ihrer Rückseite erstreckenden Raum aufweist, die Nutzung einer Montagevorrichtung möglich, die eine Vorrichtung zum Montieren elektronischer Komponenten, wie beispielsweise eine Halbleiters oder eines Steuersubstrats, ist. Hierdurch werden die Zusammenbaueigenschaften der Elektrodenelemente (532), die ultrakleine Komponenten sind und von denen eine große Anzahl benutzt wird, verbessert.
  • Die in Anspruch 56 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass irgendeine Form von Luftklappe, Schlitz, Versatz, flachen und Stiftformen durch einen Formprozess an einer von der Elektrode (535) nach außen verlaufenden Flachstelle ausgebildet ist, um den Wärmetauschabschnitt (536) zu bilden.
  • Gemäß der in Anspruch 56 beschriebenen Erfindung ist die Wärmetauschleistung des Wärmetauschabschnitts (536) erhöht.
  • Die in Anspruch 57 beschriebene Erfindung weist auf: einen Formprozessschritt zum Verwenden eines plattenförmigen, elektrisch leitenden Materials, um ein Elektrodenelement (532) zu bilden, das eine flach geformte Elektrode (535) aufweist, die eine elektrische Verbindung zwischen einem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und einem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, herstellt, und einen thermisch mit der Elektrode (535) verbundenen Wärmetauschabschnitt (526) aufweist; einen Montageschritt zum Aufnehmen der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) und des abwechselnden Anordnens der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) in im Voraus ausgebildeten Substratlöchern in einer allgemeinen Gitterform in einem Isoliersubstrat (11) aus einem Isoliermaterial, um Reihen von Gruppen thermoelektrischen Elemente für ein Substrat thermoelektrischer Elemente (10) vorzusehen; und einen Verbindungsschritt des Aufnehmens einer Rückseite der Elektrode (535) der im Formprozessschritt gebildeten Elektrodenelemente (532), dann des Platzierens der Elektrode (535) an einer Position zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die im Substrat thermoelektrischer Elemente nebeneinander angeordnet sind, und dann ihres Verbindens miteinander durch Löten.
  • Gemäß der in Anspruch 57 beschriebenen Erfindung werden die thermoelektrischen Elemente (12, 13), die ultrakleine Komponenten sind und von denen eine große Anzahl benutzt wird, im Herstellungsprozessschritt einfach behandelt. Weil die Rückseite der Elektrode (535) zum Aufnehmen der Elektrode (535) benutzt wird, wird weiter die Elektrode (535) einfach behandelt. Folglich kann ein hohes Niveau an Produktivität geboten werden.
  • Die in Anspruch 58 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Montageschritt für das Substrat thermoelektrischer Elemente (10) und der Verbindungsschritt unter Verwendung einer Montagevorrichtung durchgeführt werden. Gemäß dieser Erfindung bewirkt die Verwendung der Montagevorrichtung zum Montieren elektronischer Komponenten eine Verbesserung der Zusammenbaueigenschaften.
  • Die in Anspruch 59 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Formprozessschritt das Elektrodenelement (532) durch Durchführen eines Formvorgangs des Scherens, Biegens oder Schneidens an einem plattenförmigen, elektrisch leitenden Material in einer gewickelten Form ausgebildet wird. Gemäß dieser Erfindung kann zum Beispiel ein Stanzprozess oder dergleichen zum Herstellen der Elektrodenelemente (532) verwendet werden. Als Ergebnis ist eine Reduzierung der Herstellungskosten möglich.
  • Die in Anspruch 60 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Formprozessschritt ein plattenförmiges, elektrisch leitendes Material einem Ätzvorgang unterzogen wird, um den Wärmtauschabschnitt (536) zu bilden, und dann einem Formprozess des Biegens oder Schneidens unterzogen wird, um das Elektrodenelement (532) zu bilden. Gemäß dieser Erfindung kann die Mikrobearbeitung durch den Ätzvorgang realisiert werden. Als Ergebnis kann das Wärmetauschelement mit einer genauen Form bei niedrigen Herstellungskosten vorgesehen werden.
  • Die in Anspruch 61 beschriebene Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Formprozessschritt ein plattenförmiges, elektrisch leitendes Material einem Extrusionsprozess unterzogen wird, um einen Profilabschnitt zu bilden, und dann einem Schneiden unterzogen wird, um das Elektrodenelement (532) zu bilden. Gemäß dieser Erfindung ist es durch Verwenden des Extrusionsvorgangs zum Formen eine Reduzierung der Herstellungskosten möglich.
  • Es sollte beachtet werden, dass die Bezugsziffern in Klammern für jede der oben beschriebenen Einrichtungen eine entsprechende Beziehung zu den speziellen Einrichtungen angibt, die in den folgenden Ausführungsbeispielen beschrieben werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine Explosionsansicht des thermoelektrischen Wandlers des ersten Ausführungsbeispiels.
  • 3 ist eine Teildraufsicht einer Anordnung thermoelektrischer Elemente des ersten Ausführungsbeispiels.
  • 4 ist eine Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers des ersten Ausführungsbeispiels.
  • 5 ist eine Explosionsansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines zweiten Ausführungsbeispiels.
  • 6 ist eine Explosionsansicht eines Wärmeabsorptionselektrodensubstrats des zweiten Ausführungsbeispiels.
  • 7 ist eine Explosionsansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines dritten Ausführungsbeispiels.
  • 8 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines vierten Ausführungsbeispiels.
  • 9 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines fünften Ausführungsbeispiels.
  • 10 ist eine Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers des fünften Ausführungsbeispiels.
  • 11 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines sechsten Ausführungsbeispiels.
  • 12 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines siebten Ausführungsbeispiels.
  • 13 ist eine Explosionsansicht des thermoelektrischen Wandlers des siebten Ausführungsbeispiels.
  • 14 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines achten Ausführungsbeispiels.
  • 15 ist eine Perspektiveansicht der Konstruktion eines Substrats thermoelektrischer Elemente eines neunten Ausführungsbeispiels.
  • 16 ist eine Perspektivansicht eines Substrats thermoelektrischer Elemente eines modifizierten Beispiels des neunten Ausführungsbeispiels.
  • 17 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines zehnten Ausführungsbeispiels.
  • 18 ist eine Teildraufsicht einer Anordnung thermoelektrischer Elemente des zehnten Ausführungsbeispiels.
  • 19 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines elften Ausführungsbeispiels.
  • 20 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines zwölften Ausführungsbeispiels.
  • 21 ist eine Schnittansicht eines Prozessschritts zum Herstellen eines Elektrodenelements des zwölften Ausführungsbeispiels.
  • 22 ist eine Schnittansicht eines Prozessschritts zum Herstellen des Elektrodenelements des zwölften Ausführungsbeispiels.
  • 23 ist eine Draufsicht der Form eines halbfertigen Elektrodenelements des zwölften Ausführungsbeispiels.
  • 24 ist eine Schnittansicht eines ersten Wärmeabsorptionselektrodenelements des zwölften Ausführungsbeispiels.
  • 25 ist eine Explosionsansicht eines Substrats thermoelektrischer Elemente eines dreizehnten Ausführungsbeispiels.
  • 26 ist eine Draufsicht eines Substrats thermoelektrischen Elemente eines vierzehnten Ausführungsbeispiels.
  • 27 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines fünfzehnten Ausführungsbeispiels.
  • 28 ist eine vergrößerte Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers des fünfzehnten Ausführungsbeispiels.
  • 29 ist eine Schnittansicht einer Seitenfläche des thermoelektrischen Wandlers des fünfzehnten Ausführungsbeispiels.
  • 30 ist eine Schnittansicht einer Luftklappe des fünfzehnten Ausführungsbeispiels entlang der Linie A-A in 28.
  • 31 ist eine Schnittansicht thermoelektrischen Elemente des fünften Ausführungsbeispiels entlang der Linie A-A in 27.
  • 32 ist eine Darstellung von Prozessschritten zum Herstellen des thermoelektrischen Wandlers des fünfzehnten Ausführungsbeispiels.
  • 33 ist eine Schnittansicht einer Seitenfläche eines thermoelektrischen Wandlers eines siebzehnten Ausführungsbeispiels.
  • 34 ist eine Schnittansicht einer Seitenfläche eines thermoelektrischen Wandlers des siebzehnten Ausführungsbeispiels.
  • 35 ist eine Schnittansicht einer Seitenfläche eines thermoelektrischen Wandlers eines achtzehnten Ausführungsbeispiels.
  • 36 ist eine Schnittansicht der Vorderseite des thermoelektrischen Wandlers des achtzehnten Ausführungsbeispiels.
  • 37 ist eine Schnittansicht einer Seitenfläche eines thermoelektrischen Wandlers eines neunzehnten Ausführungsbeispiels.
  • 38 ist eine Ansicht des thermoelektrischen Wandlers des neunzehnten Ausführungsbeispiels von unten.
  • 39 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines zwanzigstens Ausführungsbeispiels.
  • 40 ist eine vergrößerte Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers des zwanzigstens Ausführungsbeispiels.
  • 41 ist eine Seitenansicht des thermoelektrischen Wandlers des zwanzigstens Ausführungsbeispiels.
  • 42 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines einundzwanzigstens Ausführungsbeispiels.
  • 43 ist eine Seitenansicht des thermoelektrischen Wandlers des einundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
  • 44 ist eine Ansicht des thermoelektrischen Wandlers des einundzwanzigsten Ausführungsbeispiels von unten.
  • 45 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
  • 46 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Zusammenbauprozessschritts im zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel.
  • 47 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
  • 48 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Zusammenbauprozessschritts im dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel.
  • 49 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
  • 50 ist eine Explosionsansicht des thermoelektrischen Wandlers des vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
  • 51 ist eine vergrößerte Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers des vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
  • 52 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
  • 53 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines sechsundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
  • 54 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines siebenundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
  • 55 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines achtundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
  • 56 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines neunundzwanzigsten Ausführungsbeispiels.
  • 57 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines dreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 58 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines einunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 59 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines zweiunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 60 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines dreiunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 61 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines vierunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 62 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines fünfunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 63 ist eine Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers des fünfunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 64 ist eine Explosionsansicht des thermoelektrischen Wandlers des fünfunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 65 ist eine Darstellung eines Prozessschritts zum Herstellen des thermoelektrischen Wandlers des fünfunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 66 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines sechsunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 67 ist eine Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers des sechsunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 68 ist eine Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers eines siebenunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 69 ist eine Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers des siebenunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 70 ist eine Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers des siebenunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 71 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 72 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 73 ist eine Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers des achtunddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 74 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines neununddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 75 ist eine Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers des neununddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 76 ist eine Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers des neununddreißigsten Ausführungsbeispiels.
  • 77 ist eine Perspektivansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines vierzigsten Ausführungsbeispiels.
  • 78 ist eine Perspektivansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines einundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
  • 79 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines zweiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
  • 80 ist eine Draufsicht eines thermoelektrischen Wandlers des zweiundvierzigsten Ausführungsbeispiels.
  • BESTER AUSFÜHRUNGSMODUS DER ERFINDUNG
  • Es werden nun Ausführungsbeispiele eines thermoelektrischen Wandlers gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Nachfolgend wird eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • 1 ist eine Schnittansicht des Gesamtaufbaus eines thermoelektrischen Wandlers im Ausführungsbeispiel. 2 ist eine Explosionsansicht des Ausführungsbeispiels. 3 ist eine Teildraufsicht einer Anordnung thermoelektrischer Elemente. 3 zeigt eine Ansicht aus der durch Pfeile A-A in 1 angegebenen Richtung. 4 ist eine Schnittansicht eines Querschnitts senkrecht zu 1.
  • Der thermoelektrische Wandler besteht aus einem Substrat thermoelektrischer Elemente 10, einem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20, einem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 und einem Paar Gehäuseelemente 28, 38. Der thermoelektrische Wandler kann benutzt werden, um auf einer Seite Luft zu kühlen und auf der anderen Seite Luft zu heizen. Zum Beispiel kann der thermoelektrische Wandler als ein Teil einer Klimaanlage in einem Fahrzeug verwendet werden.
  • Das Substrat thermoelektrischen Elemente 10 besteht aus einem ersten Isoliersubstrat 11, das als eine Halteplatte dient, mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elementen 12, mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elementen 13 und mehreren Elektrodenelementen 16.
  • Das p-leitende thermoelektrische Element 12 besteht aus einem p-leitenden Halbleiter, der aus einer Bi-Te-Verbindung gebildet ist. Das n-leitende thermoelektrische Element 13 besteht aus einem n-leitenden Halbleiter, der aus einer Bi-Te-Verbindung gebildet ist. Die thermoelektrischen Elemente 12, 13 sind ultrakleine Komponenten.
  • Das Substrat thermoelektrischen Elemente 10 hat das erste Isoliersubstrat 11 aus einem plattenförmigen, elektrisch isolierenden Material gebildet. Das erste Isoliersubstrat 11 ist zum Beispiel aus einem Glasepoxid, einem PPS-Harz, einem LCP-Harz, einem PET-Harz oder dergleichen gemacht. Das erste Isoliersubstrat 11 besitzt mehrere darin ausgebildete Durchgangslöcher. Die p-leitenden thermoelektrischen Elemente 12 und die n-leitenden thermoelektrischen Elemente 13 sind jeweils in den mehreren Durchgangslöchern aufgenommen und an ihnen fixiert. Die p-leitenden thermoelektrischen Elemente 12 und die n-leitenden thermoelektrischen Elementen 13 sind in einer allgemeinen Gitterform angeordnet. Diese thermoelektrischen Elemente 12, 13 sind integral mit dem ersten Isoliersubstrat 11 ausgebildet. Die p-leitenden thermoelektrischen Elemente 12 und die n-leitenden thermoelektrischen Elemente 13 sind so ausgebildet, dass die obere Stirnseite und die untere Stirnseite jedes von ihnen aus dem ersten Isoliersubstrat ragen. Ein Zickzack-Stromflusspfad ist am ersten Isoliersubstrat 11 definiert. Die mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente 12 und die mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elemente 13 sind entlang des Stromflusspfades an abwechselnden Positionen angeordnet, um eine Gruppe thermoelektrischer Elemente zu bilden.
  • Die zwei benachbarten thermoelektrischen Elemente 12, 13, die entlang des Stromflusspfades angeordnet sind, sind durch das Elektrodenelement 16 entweder auf der Vorderseite oder auf der Rückseite des ersten Isoliersubstrats 11 elektrisch verbunden, um sie kurzzuschließen. Zum Beispiel ist das Elektrodenelement 16 durch ein leitendes Material mit der vorderen Stirnseite eines thermoelektrischen Elements 12 und mit der vorderen Stirnseite des ihm benachbarten thermoelektrischen Elements 13 verbunden. Mehrere Elektrodenelemente 16 sind abwechselnd so platziert, dass sie eine Reihenschaltung der mehreren thermoelektrischen Elemente 12, 13 entlang des Stromflusspfades bilden. Das Elektrodenelement 16 ist aus einem plattenförmigen leitenden Metall, wie beispielsweise einem Kupfermaterial, geformt. Das Elektrodenelement 16 ist ein Rechteck, das sich über zwei thermoelektrische Elemente 12, 13 erstreckt. Die Verbindung ist zum Beispiel durch Lot vorgesehen. Zum Beispiel wird, nachdem eine dünne Beschichtung einer Lotpaste oder dergleichen gleichmäßig auf die Stirnseiten der thermoelektrischen Elemente 12, 13 durch Siebdruck voraufgebracht ist, das Elektrodenelement 16 auf den thermoelektrischen Elementen 12, 13 platziert. Dann werden sie erwärmt, um das Elektrodenelement 16 mit den thermoelektrischen Elementen 12, 13 zu verlöten. Statt des Lots kann auch ein eine hohe Wärmeleitfähigkeit vorsehender Klebstoff als ein Element benutzt werden, das eine thermische Verbindung vorsieht. Alternativ kann zum gemeinsamen Erreichen mehrerer Verbindungen zum Beispiel ein Bogen Klebstoff verwendet werden.
  • Die Querschnittsfläche des Elektrodenelements 16 wird auf der Basis eines durch die thermoelektrischen Elemente 12, 13 fließenden elektrischen Stroms bestimmt. In dem Ausführungsbeispiel ist die Plattendicke des Elektrodenelements 16 größer als die Plattendicke eines ersten Wärmeabsorptionselektrodenelements 22 und jener eines erste Wärmeabstrahlungselektrodenelements 32, die später beschrieben werden. Zum Beispiel kann die Plattendicke des Elektrodenelements 16 auf etwa 0,2 mm bis 0,5 mm eingestellt sein.
  • Das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 hat ein zweites Isoliersubstrat 21, das als eine Halteplatte dient, und mehrere erste Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22, die als Wärmetauschelemente dienen. Das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 hat ein drittes Isoliersubstrat 31, das als eine Halteplatte dient, und mehrere erste Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32, die als Wärmetauschelemente dienen. Das zweite Isoliersubstrat 21 und das dritte Isoliersubstrat 31 sind jeweils aus einem plattenförmigen Isoliermaterial gebildet; zum Beispiel einem Glasepoxid, einem PPS-Harz, einem LCP-Harz, einem PET-Harz oder dergleichen. Die Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 sind integral mit dem zweiten Isoliersubstrat 21 montiert. Die Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 sind integral mit dem dritten Isoliersubstrat 31 montiert. Das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 haben eine etwa symmetrische Anordnung. Das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 können jedoch auch unterschiedliche Anordnungen der mehreren darauf vorgesehenen Wärmetauschelemente aufweisen.
  • Außerdem können die Form und die Anordnung der auf dem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 vorgesehenen verschiedenen Komponenten von jenen auf dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 wegen der Anordnung eines Stromanschlusses und dergleichen verschieden sein.
  • Das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 sind von identischer Form. Die Elektrodenelemente 22, 32 sind aus einem dünnen Plattenmaterial aus einem leitfähigen Metall, wie beispielsweise einem Kupfermaterial, gebildet. Die Elektrodenelemente 22, 32 haben jeweils eine ungefähre U-Form im Querschnitt, wie in 4 dargestellt. Eine flach geformte Wärmeabsorptionselektrode 25 und eine flach geformte Wärmeabstrahlungselektrode 35 sind an den unteren Enden der Elektrodenelemente 22, 32 ausgebildet. Die Elektroden 25, 35 sind mit den entsprechenden Elektrodenelementen 16 verbunden. Plattenförmige Rippen verlaufen von den zwei Seiten jeder der Elektroden 25, 35 in einer solchen Weise, dass sie aufrecht stehen. Diese Rippen ragen nach außen. Luftklappen 16, 36 zum Fördern des Wärmeaustausches mit Luft sind in den Rippen ausgebildet. Die Rippen und die Luftklappen bilden einen Wärmetauschabschnitt. Die Luftklappen 26, 36 absorbieren und strahlen die von den Wärmeabsorptions- und Wärmeabstrahlungselektroden 25, 35 geleitete Wärme. Die Luftklappen 26, 36 werden durch einen Bearbeitungsvorgang, wie beispielsweise einen Schneid- und Prägevorgang integral mit den Elektroden 25, 35 ausgebildet. Als eine Alternative zu den durch Abschrägen der Rippenplatten ausgebildeten Luftklappen 26, 36 kann auch eine Versatzstruktur verwendet werden, bei welcher die Rippenplatten parallel zueinander verschoben sind.
  • Die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und die ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 sind so angeordnet, dass die Unterseite jeder der Wärmeabsorptionselektroden 25 auf dem Elektrodenelement 16 platziert ist und die Unterseite jeder der Wärmeabstrahlungselektroden 35 auf dem Elektrodenelement 16 platziert ist. Die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und die ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 werden so befestigt, dass Stirnseiten der jeweiligen Wärmeabsorptions- und Wärmeabstrahlungselektroden 25, 35 etwas von den Stirnseiten des zweiten Isoliersubstrats 21 und des dritten Isoliersubstrats 31 vorstehen. Das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32, die nebeneinander liegen, sind in einem vorbestimmten Abstand angeordnet, um so elektrisch voneinander isoliert zu sein. Die ersten Wärmeabsorptions- und Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 22, 32 sind in einer Gitterform angeordnet. Die Wärmeabsorptionselektroden 25 der ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 sind mit den Elektrodenelementen 16 verbunden, die auf der oberen Seite in der Figur angeordnet sind. Die Wärmeabstrahlungselektroden 35 der ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 sind mit den Elektrodenelementen 16 verbunden, die auf der unteren Seite in der Figur angeordnet sind.
  • Das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 können jeweils eine Plattendicke von etwa 0,1 mm bis 0,3 mm aufweisen. Die Dicke dieser Elektrodenelemente wird unter Berücksichtigung der Bearbeitbarkeit zum Formen der Luftklappen 26, 36 bestimmt. Die Plattendicke des ersten Wärmeabsorptionselektrodenelements 22 und des ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelements 32 liegt unter jener des Elektrodenelements 16 in Anbetracht der Bearbeitbarkeit und der Wärmetauschfähigkeiten als ein Wärmetauschelement. Diese Konstruktion bietet den Vorteil einer Gewichtsreduzierung.
  • Die Enden der thermoelektrischen Elemente 12, 13, die am rechten und linken Ende in den Figuren angeordnet sind, sind jeweils elektrisch mit Anschlüssen 24a, 24b verbunden. Wenn der thermoelektrische Wandler betrieben wird, wird der Anschluss 24a mit dem positiven Anschluss einer Gleichspannungsquelle (nicht dargestellt) verbunden, und der Anschluss 24b wird mit dem negativen Anschluss verbunden.
  • Ein Gehäuseelement 28 zum Bilden eines Luftleitungskanals, der die Rippen und die Luftklappen 26 aufnimmt, ist auf der oberen Seite in der Figur angeordnet. Ein Gehäuseelement 38 zum Bilden eines Luftleitungskanals, der die Rippen und die Luftklappen 36 aufnimmt, ist auf der unteren Seite in der Figur angeordnet. Luft wird von einem in der Figur nicht dargestellten Luftgebläse in die Luftleitungskanäle geschickt. Zum Beispiel dient der auf der oberen Seite in der Figur angeordnete Luftleitungskanal dem Senden von Luft in einen Raum.
  • Mit dem obigen Aufbau sind die mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente 12 und die mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elemente 13 elektrisch in Reihe geschaltet. Die elektrische Verbindung wird hauptsächlich durch die Elektrodenelemente 16 erreicht, und auch die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und die ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 bilden eine elektrische Verbindung in einer ergänzenden Weise. Die Elektrodenelemente 16, die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und die ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 bilden ein Wärmeübertragungselement, das so die durch den Peltier-Effekt erzeugte niedrige Temperatur oder hohe Temperatur transportiert. Weiter stellen die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und die ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 eine Fähigkeit als ein Element zum Wärmeaustausch mit Luft bereit.
  • Zum Beispiel werden beim Verbinden der Gleichspannungsquelle zwischen den Anschlüssen 24a, 24a die Elektrodenelemente 16 auf der unteren Seite der Figur durch den Peltier-Effekt in einen Hochtemperaturzustand gebracht, während die Elektrodenelemente 16 auf der oberen Seite der Figur durch den Peltier-Effekt in einen Niedertemperaturzustand gebracht werden. In diesem Fall bilden die Rippen und Luftklappen 26 auf der oberen Seite der Figur einen Wärmeabsorptions-Wärmetauschabschnitt, welcher der Wärmeabsorptionsbereich ist, wodurch die Luft gekühlt wird, die ein zu kühlendes Fluid ist. Andererseits bilden die Rippen und Luftklappen 36 auf der unteren Seite der Figur einen Wärmeabstrahlungs-Wärmetauschabschnitt, welcher der Wärmeabstrahlungsbereich ist, wodurch Wärme in die Luft abgestrahlt wird, die ein Kühlfluid ist.
  • Das Verfahren zum Herstellen des thermoelektrischen Wandlers mit der oben beschriebenen Konstruktion und das Verfahren des Zusammenbaus werden nun beschrieben. In einem Prozessschritt wird das Substrat thermoelektrischer Elemente 10 als eine Gruppe thermoelektrischer Elemente hergestellt. In dem Prozessschritt werden mehrere thermoelektrische Elemente 12, 13 an dem ersten Isoliersubstrat 11 angeordnet und fixiert. Dann werden die Elektrodenelemente in einer solchen Weise angelötet, dass sie eine elektrische Reihenschaltung zwischen den zwei Enden der benachbarten thermoelektrischen Elemente 12, 13 herstellen. Diese Prozessschritte können mittels einer Montagevorrichtung ausgeführt werden, die eine Fertigungseinheit zum Montieren eines Halbleiters, einer elektronischen Komponente und dergleichen auf einem Schaltungssubstrat ist. In dieser Stufe wird das Substrat thermoelektrischer Elemente 10 einer elektrischen Durchgangsprüfung unterzogen. Als Ergebnis werden elektrische Prüfungen für einen defekten Durchgang zwischen mehreren Komponenten und dergleichen einfach durch eine Prüfung allein am Substrat thermoelektrischer Elemente 10 erreicht. Somit ist es im Vergleich zu dem Fall, wenn ein Test ausgeführt wird, nachdem das Substrat thermoelektrischer Elemente 10 mit dem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 kombiniert ist, möglich, einen Defekt in einer frühen Stufe zu erfassen und die Zusammenbaueigenschaften in den folgenden Prozessschritten zu verbessern.
  • Vor, nach oder gleichzeitig zu dem obigen Prozessschritt werden das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30, die eine Gruppe von Wärmetauschelementen bilden, hergestellt. Das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 wird durch Einpassen mehrerer erster Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 in im zweiten Isoliersubstrat 21 gebohrte Substratlöcher hergestellt. Das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 wird durch Einpassen mehrerer erster Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 in im dritten Isoliersubstrat gebohrte Substratlöcher hergestellt. Die Unterseite der Wärmeabsorptionselektrode 25 ist so angeordnet, dass sie etwa mit der flachen Seite des zweiten Isoliersubstrats 21 fluchtet oder etwas vorsteht. Die Unterseite der Wärmeabstrahlungselektrode 35 ist so angeordnet, dass sie etwa mit der flachen Seite des dritten Isoliersubstrats 31 fluchtet oder etwas vorsteht.
  • Als nächstes werden das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 mit dem Substrat thermoelektrischer Elemente 10 dazwischen gestapelt. An diesem Punkt werden alle Wärmeabsorptionselektroden 25 auf dem entsprechenden Elektrodenelement 16 angeordnet, und alle Wärmeabstrahlungselektroden 35 werden auf den entsprechenden Elektrodenelementen 16 angeordnet. Außerdem werden die Wärmeabsorptionselektrode 25 und das Elektrodenelement 16 sowie die Wärmeabstrahlungselektrode 35 und das Elektrodenelement 16 elektrisch miteinander verbunden, um so einen Wärmeübergang zuzulassen. In dem Ausführungsbeispiel werden die Elektroden 25, 35 und die Elektrodenelemente 16 miteinander verlötet. Nachdem das Substrat thermoelektrischer Elemente 10, das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 in dieser Weise einzeln zusammengebaut worden sind, wird das Herstellungsverfahren des Setzens des Substrats thermoelektrischer Elemente 10 in Sandwich-Bauweise zwischen das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 angewendet. Folglich kann durch einen einfachen Zusammenbauprozessschritt eine zuverlässige elektrische Verbindung geboten werden. Es sollte beachtet werden, dass entweder das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 oder das Wärmeabstrahlungs elektrodensubstrat 30 ohne Rippen konstruiert werden kann. Eine solche Konstruktion kann für eine Anwendung zum Wärmeaustausch basierend auf Wärmeleitung oder Wärmestrahlung angewendet werden. In der Konstruktion ist die Produktivität wie im Fall des Ausführungsbeispiels verbessert.
  • Dann wird von außerhalb des Wärmeabsorptionselektrodensubstrats 20 ein Dichtungsmaterial aufgebracht. Das Dichtungsmaterial ist ein Kunstharzmaterial mit elektrisch isolierenden Eigenschaften. Das Dichtungsmaterial wird durch Vergussvorgang aufgebracht. Das Dichtungsmaterial sieht eine Luftdichtung vor, sodass, wenn die Wärmeabsorption eine Feuchtigkeitskondensation verursacht, das Kondenswasser an einem Eindringen in das Elektrodenelement 16 gehindert wird. Folglich ist es möglich, einen Korrosionsschaden an den thermoelektrischen Elementen 12, 13 und dem Verbindungsteil dazwischen zu minimieren. Es ist weiter möglich, den Eintritt von Feuchtigkeitsdampf, Chemikalien, Staub, Verunreinigungen und dergleichen in den Bereich der thermoelektrischen Elemente 12, 13 zu beschränken. Das Dichtungsmaterial kann auf der Außenseite des ersten Wärmeabsorptionselektrodenelements 22 und den Spalt zwischen dem ersten Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und dem zweiten Isoliersubstrat 21 aufgebracht werden. Außerdem kann das Dichtungsmaterial an einer in der Rückseite der Wärmeabsorptionselektrode ausgebildeten Aussparung bis zu dem Ausmaß angewendet werden, dass es die Aussparung füllt. Das Dichtungsmaterial kann auch auf das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 angewendet werden.
  • Dann werden die Gehäuseelemente 28, 38 montiert. Bei diesem Aufbau sehen das Substrat thermoelektrischer Elemente 10, das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 eine Trennwand zwischen der Niedertemperaturseite und der Hochtemperaturseite vor. Die Trennwand stellt Funktionen als eine Trennwand, die einen unerwünschten Strom zwischen Luftkanälen blockiert, und eine Trennwand, die den Wärmeübergang zwischen der Niedertemperaturseite und der Hochtemperaturseite verhindert, bereit. Außerdem ist eine Luftschicht in wenigstens einem der Bereiche zwischen dem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30, zwischen dem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und dem Substrat thermoelektrischer Elemente 10 und dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 und dem Substrat thermoelektrischer Elemente 10 ausgebildet. Die Luftschicht sieht eine thermische Trennwand zwischen der Niedertemperaturseite und der Hoch temperaturseite vor. Folglich erhält man eine vollständige thermische Grenze zwischen der Niedertemperaturseite und der Hochtemperaturseite.
  • In dem thermoelektrischen Wandler des Ausführungsbeispiels kann, weil die Unterseiten der ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 allein von dem zweiten Isoliersubstrat 21 in der Richtung der thermoelektrischen Elemente 12, 13 freiliegen, der Wärmeübergang von den thermoelektrischen Elementen 12, 13 auf die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 unterdrückt werden. Außerdem kann das Vorsprungmaß der Elektrodenelementen 22, 32 über die Isoliersubstrate 21, 31 minimiert werden, und ein unerwünschter Wärmeübergang von den thermoelektrischen Elementen 12, 13 kann minimiert werden. Weiter erzeugt das Vorsehen des ersten Isoliersubstrats 11 eine Teilung zwischen den oben platzierten Wärmeabsorptionselektroden 25 und den unten platzierten Wärmeabstrahlungselektroden 35, was in der Verhinderung eines Wärmeübergangs von der Hochtemperaturseite zur Niedertemperaturseite resultiert.
  • In dem Ausführungsbeispiel werden alle ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und alle Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 als unabhängige Komponenten hergestellt, und dann werden die Elektrodenelemente 22, 33 integral mit dem zweiten bzw. dem dritten Isoliersubstrat 21, 31 montiert. Statt dieser Konstruktion kann auch ein Herstellungsprozessschritt angewendet werden, der eine gewellte Komponente mit mehreren Wärmeabsorptionselektroden 25 oder Wärmeabstrahlungselektroden 35 verwendet. In diesem Prozessschritt sieht eine gewellte Komponente mehrere Elektrodenelemente 22, 32 entsprechend mehreren wenigstens in einer Reihe angeordneten Gruppen thermoelektrischer Elemente vor. Zum Beispiel kann ein Prozessschritt des Zusammenbauens der wellenförmigen Komponente mit den Isoliersubstraten 21, 31 und dann Schneidens der wellenförmigen Komponente, um sie in die mehreren Elektrodenelemente 22, 32 zu teilen, angewendet werden. Dieser Prozessschritt macht es möglich, eine relativ einfache Technik wie beispielsweise Walzformen zum Formen der ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und der ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 zu benutzen. Weiter erhält man mehrere erste Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und erste Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 unter Verwendung einer einzelnen gewellten Komponente, sodass der Zusammenbauvorgang mit den zweiten und dritten Isoliersubstraten 21, 31 vereinfacht wird.
  • In dem Ausführungsbeispiel sind die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und die ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 in die im zweiten bzw. dritten Isoliersubstrat 21, 31 gebohrten Substratlöcher integriert. Als Alternative hierzu können mehrere erste Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und mehrere erste Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 angeordnet werden, und dann das zweite Isoliersubstrat 21 und das dritte Isoliersubstrat 31 zum Beispiel mittels Einsetzformens integral gebildet werden.
  • Der positive Anschluss der Gleichspannungsquelle kann mit dem Anschluss 24b verbunden werden, und der negative Anschluss mit dem Anschluss 24a. In diesem Fall bildet jedoch die obere Seite in der Figur den Wärmeabstrahlungs-Wärmetauschabschnitt, und die untere Seite in der Figur bildet den Wärmeabsorptions-Wärmetauscherabschnitt.
  • Die vorliegende Erfindung kann die folgenden Ausführungsbeispiele enthalten. Die Möglichkeit einer Modifizierung der Komponenten im ersten Ausführungsbeispiel wird durch das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel demonstriert. In den Beschreibungen der folgenden Ausführungsbeispiele sind die Komponenten mit Funktionen oder Formen identisch zu jenen der im obigen ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • Im obigen ersten Ausführungsbeispiel sind die Elektrodenelemente 16 mit dem Substrat thermoelektrischer Elemente 10 kombiniert. Als eine Alternative hierzu sind in dem in 5 und 6 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel die Elektrodenelemente 16 integral mit dem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 zusammengebaut.
  • In 5 und 6 enthält das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 die mit den Wärmeabsorptionselektroden 25 der ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 verbundenen Elektrodenelemente 16. Analog enthält das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 die mit den Wärmeabstrahlungselektroden 35 der ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 verbundenen Elektrodenelemente 16. Diese Konstruktion wird durch Einsetzen der ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und der Elektrodenelemente 16 in Löcher 24 des zweiten Isoliersubstrats 21 und auch durch Einsetzen der ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 und der Elektrodenelemente 16 in Löcher 34 des dritten Isoliersubstrats 31 erzielt. Das Substrat thermoelektrischer Elemente 10 ohne die Elektrodenelemente 16 wird zwischen das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 gesetzt, um einen Stapel zu bilden, und dann werden die Elektrodenelemente 16 und die thermoelektrischen Elemente 12, 13 verbunden.
  • In dem Ausführungsbeispiel ragt das Elektrodenelement 16 kaum über die flache Seite des zweiten Isoliersubstrats 21. Ebenso ragt das Elektrodenelement 16 kaum über die flache Seite des dritten Isoliersubstrats 31. Folglich wird ein unerwünschter Wärmeübergang von der Seitenfläche des Elektrodenelements 16 reduziert.
  • Wie in 6 dargestellt, können, wenn das zweite Isoliersubstrat 21 hergestellt ist, die Elektrodenelemente 16 durch Einsetzformen gebildet werden, und dann können die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 in die Löcher 24 eingesetzt werden. Analog können, wenn das dritte Isoliersubstrat 31 hergestellt wird, die Elektrodenelemente 16 durch Einsetzformen gebildet werden, und dann können die ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 eingesetzt werden.
  • (Drittes Ausführungsbeispiel)
  • In diesem Ausführungsbeispiel sind Elektrodensubstrate 40 zwischen dem Substrat thermoelektrischer Elemente 10 und dem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 sowie zwischen dem Substrat thermoelektrischer Elemente 10 und dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 vorgesehen. Die mehreren Elektrodenelemente 16 sind in den Elektrodensubstraten 40 angeordnet. Die Elektrodensubstrate 40 halten die mehreren Elektrodenelemente 16.
  • Wie in 7 dargestellt, sind die mehreren Elektrodenelemente 16 des Elektrodensubstrats 40 in einem vierten Isoliersubstrat 41 aus einem elektrisch isolierenden Material durch Einsetzformen eingebunden. Zum Zusammenbau können die mehreren Elektrodenelemente 16 in Löcher im vierten Isoliersubstrat 41 eingesetzt werden. Dieses Ausführungsbeispiel verwendet auch das Substrat thermoelektrischer Elemente 10 mit einer Anordnung der thermoelektrischen Elemente 12, 13 allein. In diesem Ausführungsbeispiel werden das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20, das Elektrodensubstrat 40, das Substrat thermoelektrischer Elemente 10, das Elektrodensubstrat 40 und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 in dieser Reihenfolge gestapelt. Alle Komponenten werden in einer vorbestimmten Positionsbeziehung in einer solchen Weise angeordnet, um eine elektrische und thermische Verbindung ähnlich dem früher beschriebenen Ausführungsbeispiel vorzusehen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Handhabung der mehreren Elektrodenelemente 16 einfach gemacht, und eine Verbesserung der Zusammenbaueigenschaften wird erzielt.
  • (Viertes Ausführungsbeispiel)
  • In dem obigen Ausführungsbeispiel wird Lot zum Bilden einer Verbindung zwischen dem Elektrodenelement 16 und der Wärmeabsorptionselektrode 25 und einer Verbindung zwischen dem Elektrodenelement 16 und der Wärmeabstrahlungselektrode 35 benutzt. In diesem Ausführungsbeispiel sind Isolierschichten jeweils zwischen dem Elektrodenelement 16 und der Wärmeabsorptionselektrode 25 und zwischen dem Elektrodenelement 16 und der Wärmeabstrahlungselektrode 35 vorgesehen.
  • Wie in 8 dargestellt, ist eine Isolierdeckschicht 17 aus einem isolierenden Film mit einer elektrisch isolierenden Wirkung auf einer Seite des Elektrodenelements 16 ausgebildet. Die Isolierdeckschicht 17 kann durch Laminieren eines Isolierfilms aufgebracht werden. Das Material der Isolierdeckschicht 17 wird in Anbetracht seiner hervorragenden elektrischen Isoliereigenschaft und seiner hervorragenden Wärmeübergangseigenschaft ausgewählt. Statt des Isolierfilms kann auch eine durch einen Abscheidungsprozessschritt gebildete Schicht, beispielsweise eine Keramikbeschichtung oder eine isolierende Elektroabscheidungsbeschichtung, als Isolierdeckschicht verwendet werden. Alternativ kann eine Isolierbeschichtung oder eine Oxidschicht nur auf der Oberfläche des Elektrodenelements 16 gebildet werden.
  • Mit dieser Konstruktion kann die elektrische Isolierung im ersten Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und im ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 vereinfacht oder weggelassen werden.
  • (Fünftes Ausführungsbeispiel)
  • 9 und 10 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel sind das zweite Isoliersubstrat 21 und das dritte Isoliersubstrat 31 an den Enden in einem Abstand zu den thermoelektrischen Elementen 12, 13 angeordnet. Das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 ist so konstruiert, dass das zweite Isoliersubstrat 21 an den Enden der ersten Wärme absorptionselektrodenelemente 22 gegenüber den Wärmeabsorptionselektroden 25 angeordnet ist. Das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 ist so konstruiert, dass das dritte Isoliersubstrat 31 an den Enden der ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 gegenüber den Wärmeabstrahlungselektroden 35 platziert ist. Das zweite Isoliersubstrat 21 hält die mehreren ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22. Das dritte Isoliersubstrat 31 hält die mehreren ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32. Bei dieser Konstruktion bilden das zweite Isoliersubstrat 21 und das dritte Isoliersubstrat 31 einen Luftkanal.
  • (Sechstes Ausführungsbeispiel)
  • 11 ist eine Schnittansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel sieht keine Elektrodenelemente 16 vor und verwendet nur die Wärmeabsorptionselektroden 25 und die Wärmeabstrahlungselektroden 35, die jeweils integral mit Rippen als Wärmetauschelement ausgebildet sind, um die benachbarten thermoelektrischen Elemente 12, 13 miteinander zu verbinden. Die Wärmeabsorptionselektrode 25 und die Wärmeabstrahlungselektrode 35 haben jeweils eine zum Minimieren des elektrischen Widerstands erforderliche Dicke. Die Konstruktion macht es möglich, die Anzahl von Bauteilen zu verringern. Außerdem steigt wegen eines geringen Wärmewiderstands an der Verbindungsstelle die thermoelektrische Umwandlungsleistung.
  • (Siebtes Ausführungsbeispiel)
  • 12 und 13 zeigen ein siebtes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel werden die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und die ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 unter Verwendung eines Plattenmaterials aus einem leitfähigen Metall, wie beispielsweise einem Kupfermaterial hergestellt. Die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und die ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 werden vollständig als ein stromführendes Element für den Durchgang eines elektrischen Stroms vorgesehen. Die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und auch die ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 werden in einem Stück in einer ungefähren Kammzahnform ausgebildet. Die Menge der mehreren ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 wird jeweils als ein Element mit einem W-förmigen Querschnitt geformt. Dann wird das W-förmige Element mit den thermoelektrischen Elementen 12, 13 verbunden, von denen die zwei Unterseiten gegenseitig in Reihe geschaltet sein müssen.
  • Von dem ersten Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und dem ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 wird nun das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 beschrieben. Das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 ist in einer W-Form ausgebildet, um so zwei Wärmeabsorptionselektroden 25 an seinem unteren Ende zu haben und einen Verbindungsabschnitt 23 an seinem oberen Ende zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen den zwei Wärmeabsorptionselektroden 25 zu haben. Das obere Ende mit dem Verbindungsabschnitt 23 ist an dem zweiten Isoliersubstrat 21 fixiert. Die mehreren ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 sind elektrisch voneinander isoliert. Ein in 12 dargestellter Nichtverbindungsabschnitt 23a sieht eine elektrische Isolierung zwischen benachbarten ersten Wärmeabsorptionselektrodenelementen 22 vor. Auch sind die am rechten und am linken Ende in den Figuren platzierten zwei ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 jeweils in einer U-Form ausgebildet. Diese ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 haben jeweils die Wärmeabsorptionselektroden 25 an ihren unteren Enden und die Anschlüsse 24a, 24b an ihren oberen Enden.
  • Das im Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 platzierte erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 ist wie im Fall des oben beschriebenen ersten Wärmeabsorptionselektrodenelements 22 ausgebildet.
  • Außerdem sind im ersten Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und im ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 Wellrippen 26, 36 vorgesehen, die als Wärmeabsorptionsbereich bzw. Wärmeabstrahlungsbereich dienen. Die Wellrippen 26, 36 werden durch Biegen einer Metallplatte mit einer ausreichenden Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise einer Kupferplatte, in einem Stegmuster gebildet.
  • Die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und die ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 des siebten Ausführungsbeispiels können aus einem kontinuierlich verlaufenden Stegelement mit den Nichtverbindungsabschnitten 23a, 33a gefertigt werden. Zum Beispiel kann ein Stegelement mit mehreren Hügeln und Tälern am zweiten Isoliersubstrat 21 befestigt und dann der Schnittbearbeitung unterzogen werden, um die Nichtverbindungsabschnitte 23a, 33a zu bilden. Dieser Prozessschritt vereinfacht die Zusammenbauarbeit.
  • (Achtes Ausführungsbeispiel)
  • 14 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel sind die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und die ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 jeweils in einer ungefähren U-Form ausgebildet. Das untere Ende jeder U-Form ist mit den benachbarten thermoelektrischen Elementen 12, 13 verbunden, außer den unteren Enden der an den zwei Enden platzierten ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelementen 32. Das Ausführungsbeispiel hat einen Vorteil, eine einfachere Konstruktion als das in 12 und 13 dargestellte Ausführungsbeispiel zu bieten.
  • (Neuntes Ausführungsbeispiel)
  • 15 zeigt ein neuntes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. 15 zeigt ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung thermoelektrischer Elemente mit dem ersten Isoliersubstrat 11 und den thermoelektrischen Elementen 12, 13.
  • Zuerst werden mehrere stabförmige p-leitende thermoelektrische Elemente 12 und mehrere stabförmige n-leitende thermoelektrische Elemente 13 vorbereitet. Die mehreren stabförmigen p-leitenden thermoelektrischen Elemente 12 und die mehreren stabförmigen n-leitenden thermoelektrischen Elemente 13 werden an abwechselnden Positionen in einem Formwerkzeug angeordnet und fixiert. Dann wird ein Isoliermaterial in das Formwerkzeug eingespritzt. Als Ergebnis erhält man eine Formgebung wie in der Figur veranschaulicht. Die Form wird als ein ungeschnittenes Substrat thermoelektrischen Elemente 10a bezeichnet. Als nächstes wird die Form in Platten einer vorbestimmten Dicke geschnitten. Als Ergebnis erhält man mehrere thermoelektrische Anordnungen aus einer einzelnen Form. Dies vereinfacht die Herstellung des Substrats thermoelektrischen Elemente 10.
  • Es sollte beachtet werden, dass die stabförmigen thermoelektrischen Elemente 12, 13 relativ empfindlich gegen den Formungsdruck sind. Unter diesem Gesichtspunkt können, wie in 16 dargestellt, mehrere Blöcke gestapelt werden, um eine Form herzustellen, wie sie in 15 gezeigt ist. In dem in 16 dargestellten Ausführungsbeispiel werden mehrere Nuten in mehreren Blöcken 15 gebildet, wobei die Nuten der Anordnung der stabförmigen p-leitenden thermoelektrischen Elemente 12 und der stabförmigen n- leitenden thermoelektrischen Elemente 13 dienen. Die stabförmigen p-leitenden thermoelektrischen Elemente 12 und die stabförmigen n-leitenden thermoelektrischen Elemente 13 werden in den Blöcken 15 mit den Nuten angeordnet, und dann werden die Blöcke 15 gestapelt und miteinander verbunden.
  • (Zehntes Ausführungsbeispiel)
  • 17 und 18 veranschaulichen ein zehntes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel werden die p-leitenden thermoelektrischen Elemente 12 und die n-leitenden thermoelektrischen Elemente 13 an entweder den Wärmeabsorptionselektroden 25 oder den Wärmeabstrahlungselektroden 35 vorplatziert, um mehrere Einheiten zu bilden, und die mehreren Einheiten werden angeordnet, um einen thermoelektrischen Wandler zu bilden.
  • Das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 hat die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22. Alle ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 haben eine flache plattenförmige Wärmeabsorptionselektrode 25 und ein Wärmeabsorptions-Wärmetauschelement 22a, das mit der Wärmeabsorptionselektrode 25 zum Wärmeaustausch mit Luft thermisch verbunden ist. Die Wärmeabsorptionselektrode 25 ist an einer Seite eines zweiten Isoliersubstrats 21 fixiert. Das Wärmeabsorptions-Wärmetauschelement 22 ist in Klammerform geformt. Zwei Arme des Wärmeabsorptions-Wärmetauschelements 22a erstrecken sich durch das zweite Isoliersubstrat 21. Die zwei Arme des Wärmeabsorptions-Wärmetauschelements 22a sind mechanisch und thermisch mit den zwei Seiten der Wärmeabsorptionselektrode 25 gekoppelt. Das Wärmeabsorptions-Wärmetauschelement 22a hat mit der Wärmeabsorptionselektrode 25 verbundene Verbindungsabschnitte 27. Die Verbindungsabschnitte 27 erstrecken sich durch das zweite Isoliersubstrat 21 und die Elektrode 25 und Verbindungslöcher 21 sind für die mechanische und thermische Verbindung vorgesehen.
  • Das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 hat die ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32. Alle ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 haben eine flache plattenförmige Wärmeabstrahlungselektrode 35 und ein Wärmeabstrahlungs-Wärmetauschelement 32a, das mit der Wärmeabstrahlungselektrode 35 zum Wärmeaustausch mit Luft thermisch verbunden ist. Das Wärmeabstrahlungs-Wärmetauschelement 32a hat mit der Wärmeabstrahlungselektrode 35 verbundene Verbindungsabschnitte 37. Die Verbindungsabschnitte 37 erstrecken sich durch das dritte Isoliersubstrat 31 und die Wärmeabstrahlungselektrode 35, und Verbindungslöcher 31a sind für die mechanische und die thermische Verbindung vorgesehen. Das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 hat einen ähnlichen Aufbau wie das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement 22.
  • Die thermoelektrischen Elemente 12, 13 sind auf der flachen Seite entweder der Wärmeabsorptionselektroden 25 oder der Wärmeabstrahlungselektroden 35 angeordnet und fixiert. Demgemäß wird eine Gruppe thermoelektrischer Elemente durch Anordnen der p-leitenden thermoelektrischen Elemente 12 und der n-leitenden thermoelektrischen Elemente 13 auf dem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 bzw. dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 gebildet. Bei dieser Konstruktion erhält man auch eine Konstruktion, die die Gruppe thermoelektrischer Elemente in Sandwich-Bauweise zwischen das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 setzt.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Zusammenbauen des thermoelektrischen Wandlers beschrieben. Zunächst wird das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 zusammengebaut. Dann werden die thermoelektrischen Elemente 12, 13 an abwechselnden Positionen an den auf dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 angeordneten Wärmeabstrahlungselektroden 35 angeordnet, um so eine Gruppe thermoelektrischer Elemente zu bilden. Dann wird vor, nach oder gleichzeitig zum obigen Prozessschritt das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 zusammengebaut. Dann wird das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 auf die Gruppe thermoelektrischer Elemente gestapelt. Dann werden die Wärmeabstrahlungs-Wärmetauschelemente 32a und die Wärmeabsorptions-Wärmetauschelemente 22a durch Einsetzen der Verbindungen 27, 37 in die Verbindungslöcher 21a, 31a montiert. Die resultierende Baugruppe wird in einen Ofen zum Löten gesetzt.
  • Dann erzeugt das Löten in dem Hochtemperaturofen Verbindungen zwischen den mehreren thermoelektrischen Elementen 12, 13 und den Wärmeabstrahlungselektroden 35, zwischen den mehreren thermoelektrischen Elementen 12, 13 und den Wärmeabsorptionselektroden 25, zwischen den Verbindungsabschnitten 27 und den Wärmeabsorptionselektroden 25 und zwischen den Verbindungsabschnitten 37 und den Wärmeabsorptionselektroden 25.
  • Es sollte beachtet werden, dass die thermoelektrischen Elemente 12, 13 auch im Voraus mit den Wärmeabstrahlungselektroden 35 bzw. den Wärmeabsorptionselektroden 25 verbunden werden können. Ein Prozessschritt zum Montieren solcher Elektroden mit den thermoelektrischen Elementen auf die Isoliersubstrate 21, 31 kann eingesetzt werden. Auch können anstelle der Wellrippen mehrere Luftklappen verwendet werden.
  • Mit dem thermoelektrischen Wandler des Ausführungsbeispiels wird der Zusammenbauvorgang vereinfacht. Außerdem wird eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit erzielt. Ferner wird der Zusammenbau für die mehreren Wärmetauschelemente 32a, 22a vereinfacht.
  • (Elftes Ausführungsbeispiel)
  • 19 zeigt ein elftes Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel sind die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und die ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente 32 an das Substrat thermoelektrischer Elemente 10 gesetzt.
  • Konvexe Abschnitte 11a, 11b sind als Vorsprünge von zwei Seiten des ersten Isoliersubstrats 11 zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element 12 und dem n-leitenden thermoelektrischen Element 13, die nebeneinander liegen, ausgebildet. Aufnahmeabschnitte 2b, 35b, in welche die konvexen Abschnitte 11b eingepasst werden, sind in der Wärmeabsorptionselektrode 25 und der Wärmeabstrahlungselektrode 35 ausgebildet. Die Aufnahmeabschnitte 25b, 35b werden über die konvexen Abschnitte 11b gesetzt. Das Substrat thermoelektrischen Elemente 10 wird so positioniert, dass es in Sandwich-Bauweise zwischen den ersten Wärmeabsorptionselektrodenelementen 22 und den ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelementen 32 liegt. Es sollte beachtet werden, dass der konvexe Abschnitt 11a ein konvexer Abschnitt ist, der das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 nebeneinander elektrisch isoliert.
  • Bei der obigen Konstruktion werden das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 durch Setzen über die am Substrat thermoelektrischen Elemente 10 ausgebildeten konvexen Abschnitte 11b positioniert. Aus diesem Grund ist es möglich, eine elektrische Verbindung zwischen den im ersten Isoliersubstrat 11 fixierten thermoelektrischen Elementen 12, 13 und der Wärmeabstrahlungselektrode 35 und der Wärmeabsorptionselektrode 25 zuverlässig zu erzielen. Die mehreren ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 und die mehreren ersten Wärmabstrahlungselektrodenelemente 32 können durch ein zweites Isoliersubstrat und ein drittes Isoliersubstrat wie in den Fällen der vorherigen Ausführungsbeispiele gekoppelt werden.
  • (Zwölftes Ausführungsbeispiel)
  • 20 bis 22 zeigen ein zwölftes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel wird das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 durch Koppeln mehrerer Elemente miteinander vorgesehen. Eine ähnliche Konstruktion wird für das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 verwendet. Die Konstruktion dieses Ausführungsbeispiels kann sowohl für das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 als auch das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 verwendet werden. Es wird nun das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 beschrieben, und die entsprechenden Teile des ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelements 32 sind durch Bezugsziffern in Klammern angegeben.
  • Das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 (32) wird durch Verbinden von zwei zweiten Wärmeabsorptionselektrodenelementen 221 (321) und einem dritten Wärmeabsorptionselektrodenelement 222 (322) miteinander gebildet. Die zweiten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 221 (321) und das dritte Wärmeabsorptionselektrodenelement 222 (322) unterscheiden sich voneinander in der Länge einer Wärmeabsorptionselektrode 25 (35) und der Biegerichtung. Sie haben jeweils eine flach geformte Wärmeabsorptionselektrode 25 (35) und einen Wärmeabsorptionsabschnitt 26 (36) zum Wärmeaustausch mit Luft. Der Wärmeabsorptionsabschnitt 26 (36) sieht eine Rippe und eine Luftklappe vor. Die zweiten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 221 (321) und das dritte Wärmeabsorptionselektrodenelement 222 (322) erstrecken sich durch das zweite Isoliersubstrat 21 (31), sind in einer L-Form gebogen und sind am zweiten Isoliersubstrat 21 (31) fixiert. Die Länge der Wärmeabsorptionselektrode 25 (35) des dritten Wärmeabsorptionselektrodenelements 222 (322) kann auf eine Länge eingestellt werden, die sich durch die benachbarten thermoelektrischen Elemente 12, 13 erstreckt. Die Wärmeabsorptionselektrode 25 (35) des zweiten Wärmeabsorptionselektrodenelements 221 (321) ist kürzer eingestellt. Die in einer L-Form gebogenen und gestapelten Wärmeabsorptionselektroden 25 (35) werden durch Lot miteinander verbunden.
  • Die Enden der zweiten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 221 (321) und des dritten Wärmeabsorptionselektrodenelements 222 (322) werden in in einem Gehäuseelement 21b (31b) aus einem Isoliermaterial gebildete Nuten oder Löcher eingesetzt und darin fixiert, und ein Zwischenraum wird zwischen den Elektrodenelementen gehalten.
  • Als nächstes wird unter Bezug auf die Zeichnungen ein Verfahren zum Herstellen des ersten Wärmeabsorptionselektrodenelements 22 der obigen Konstruktion beschrieben. Zuerst werden die zweiten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 221 (321) und das dritte Wärmeabsorptionselektrodenelement 222 (322) gefertigt. Sie werden durch einen Stanzformungsprozessschritt aus einem gewickelten, elektrisch leitfähigen Material, zum Beispiel Kupfermaterial, gefertigt. Zum Beispiel werden, wie in 23 dargestellt, mehrere Elektrodenelemente 221, 222 (321, 322) gefertigt, die jeweils die flach geformte Wärmeabsorptionselektrode 25 (35) und den Wärmeabsorptionsabschnitt 26 (36) mit einer Luftklappe, die miteinander durch einen Kupplungsabschnitt 223 (323) gekoppelt sind, enthalten.
  • Danach wird, wie in 21 dargestellt, der Kopplungsabschnitt 223 (323) so abgeschnitten, dass die Wärmeabsorptionselektroden 25 (35) vorbestimmte Längen haben, um die mehreren zweiten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 221 (321) und dritten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 222 (322) zu fertigen. Diese zweiten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 221 (321) und dritten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 222 (322) werden in rechteckig geformte Löcher gedrückt, die im zweiten Isoliersubstrat 21 (31) ausgebildet sind, und dann wird jede Wärmeabsorptionselektrode 25 (35) so gemacht, dass sie eine vorbestimmte Länge vorsteht. Dann werden die Elektrodenelemente einem Biegeprozessschritt in der Reihenfolge von (a) bis (c) in der Figur unterzogen. Der Biegeprozessschritt kann durchgeführt werden, nachdem die Oberflächen der Wärmeabsorptionselektroden 25 (35) mit einer Lotpaste beschichtet sind. Als Ergebnis können die Wärmeabsorptionselektrode 25 (35) des dritten Wärmeabsorptionselektrodenelements 222 (322) und die Wärmeabsorptionselektroden 25 (35) der zweiten Wärmeabsorptionselektrodenelemente 221 (321) gestapelt und verlötet werden. Als Ergebnis erhält man die in 22 dargestellte Konstruktion.
  • Wie in 24 dargestellt, können wenigstens ein zweites Wärmeabsorptionselektrodenelement 221 (321) und ein drittes Wärmeabsorptionselektrodenelement 222 (322) verbunden werden, um das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 (32) zu bilden. Ebenso kann als Alternative zur Stapelkonstruktion eine Konstruktion verwendet werden, bei welcher die zwei Wärmeabsorptionselektroden 25 (35) so angeordnet werden, dass ihre Stirnseiten gegeneinander stoßen.
  • Das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 oder das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 30, die so gefertigt werden, können in irgendeinem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele verwendet werden.
  • Gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel werden Herstellungsvorteile geboten. Auch wird wegen der Verwendung der Konstruktion, bei welcher die Wärmeabsorptionselektroden 25 (35) in die im zweiten Isoliersubstrat 21 (31) ausgebildeten, rechteckig geformten Löcher gedrückt werden, nicht leicht ein Spalt zwischen dem Loch und der Elektrode erzeugt. Ferner können mehrere Abschnitte zum Wärmeaustausch vorgesehen werden, was in einer hohen Wärmetauschfähigkeit resultiert.
  • (Dreizehntes Ausführungsbeispiel)
  • 25 zeigt ein dreizehntes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel werden mehrere Eingriffslöcher 14 an Positionen im ersten Isoliersubstrat 11 vorgeformt, wo die thermoelektrischen Elemente 12, 13 platziert werden sollen. Dann werden die thermoelektrischen Elemente 12, 13 durch einen Zusammenbauprozessschritt mit zum Beispiel einem Roboter abwechselnd in die Eingriffslöcher 14 gedrückt.
  • (Vierzehntes Ausführungsbeispiel)
  • 26 ist ein vierzehntes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel ist wenigstens ein Element des Substrats thermoelektrischer Elemente 10, des Wärmeabsorptionselektrodensubstrats 20 und des Wärmeabstrahlungselektrodensubstrats 30 durch eine Kombination mehrerer Gruppeneinheiten vorgesehen. 26 zeigt den Fall des aus drei Gruppeneinheiten aufgebauten Substrats thermoelektrischer Elemente 10. Das Ausführungsbeispiel kann als eine Konstruktion verstanden werden, bei welcher das Substrat thermoelektrischer Elemente 10 der vorangegangenen Ausführungsbeispiele dreigeteilt ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird das aus drei Gruppeneinheiten aufgebaute Substrat thermoelektrischer Elemente 10 zwischen das eine Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und das eine Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 gesetzt.
  • Jede der Gruppeneinheiten hat einen Verbindungsabschnitt 24a, 24b. Die Gruppeneinheiten sind elektrisch in Reihe oder parallel geschaltet.
  • Weitere Substrate 20, 30, 40 in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen können aus mehreren Gruppeneinheiten gebildet werden. Ferner kann der thermoelektrische Wandler aus mehreren Gruppeneinheiten gebildet werden. In diesem Fall verwendet jede der Gruppeneinheiten die in irgendeinem der Ausführungsbeispiele beschriebene Konstruktion. Die Anwendung einer Konstruktion mit mehreren Gruppeneinheiten macht es möglich, die thermische Beanspruchung zu reduzieren.
  • (Fünfzehntes Ausführungsbeispiel)
  • Es wird nun ein thermoelektrischen Wandler in einem fünfzehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels sind die Komponenten mit Funktionen oder Formen identisch zu jenen der im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und auf die Beschreibung wird verzichtet.
  • 27 bis 31 zeigen Schnittansichten des Ausführungsbeispiels. 32 stellt den Herstellungsprozess des Ausführungsbeispiels dar. In 27 ist ein wärmeabstrahlungsseitiger Wärmetauschabschnitt oben in der Figur angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel werden versetzte Luftklappen 26a, 36a eines parallelen Vorsprungtyps in plattenförmigen Rippen verwendet, die als Wärmetauschabschnitt dienen. Die Form der Versatzluftklappen 26a, 36a ist speziell in 28 bis 30 dargestellt, die eine Draufsicht, eine Seitenansicht bzw. eine Schnittansicht zeigen. 31 zeigt die Anordnung der mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente 12 und n-leitenden thermoelektrischen Elemente 13, die in Gitterform angeordnet sind.
  • Der Herstellungsprozess in dem Ausführungsbeispiel ist in 32 gezeigt. Der Herstellungsprozess hat einen Herstellungsprozessschritt zum Herstellen des Substrats thermoelektrischen Elemente 10; einen Prozessschritt zum Herstellen des Wärmeabsorptionselektrodensubstrats 20; einen Prozessschritt zum Herstellen des Wärmeabstrahlungselektrodensubstrats 30; und einen Verbindungsprozessschritt zum Stapeln des Substrats thermoelektrischen Elemente 10, des Wärmeabsorptionselektrodensubstrats 20 und des Wärmeabstrahlungselektrodensubstrats 30 und ihres gemeinsamen Verbindens auf ein Mal. 32 zeigt den Prozessschritt des Herstellens des Wärmeabsorptionselektrodensubstrats 20 und den Verbindungsprozessschritts. Für den Prozessschritt des Herstellens des Substrats thermoelektrischer Elemente 10 kann auf die Beschreibung in anderen Ausführungsbeispielen verwiesen werden. Der Prozessschritt des Herstellens des Wärmeabstrahlungselektrodensubstrats 30 ist gleich dem des Wärmeabsorptionselektrodensubstrats 20.
  • Bezug nehmend auf 32 zeigt der obere linke Block einen Prozessschritt zum Zuführen eines Plattenmaterials. In diesem Fall wird ein in Spulenform gewickeltes Plattenmaterial 20a zugeführt. Das Plattenmaterial 20a wird in den nachfolgenden Stanzprozessschritt transportiert. Im Stanzprozessschritt wird eine Stanzmaschine benutzt, um eine Versatzluftklappe 26a zu bilden. Die obere Stufe in jedem der Blöcke in
  • 32 zeigt eine Draufsicht, und die untere Stufe zeigt eine Seitenansicht. Dann wird im Biegeprozessschritt das Plattenmaterial dem Biegeprozess in einer C-Form im Querschnitt unterzogen. Dann wird im Schneideprozessschritt das Plattenmaterial in die individuellen Formen der Elektrodenelemente 22 geschnitten. Diese Prozessschritte können durch die Stanzmaschine durchgeführt werden. Demgemäß wird das Plattenmaterial einer selektiven Kombination von Prozessen unterzogen, beispielsweise Scheren, Biegen, Schneiden, um die Elektrodenelemente 22 zu bilden. So werden die mehreren Elektrodenelemente 22 hergestellt. Dann wird in einem Zusammenbauprozessschritt das Elektrodenelement 22 in ein rechteckig geformtes Loch eingesetzt, das im Isoliersubstrat 21 ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Innenwandseite des Lochs des Isoliersubstrats 21 mit einem Klebstoff beschichtet. 32 zeigt die Situation, in welcher eine Lehre in das Elektrodenelement 22 gesetzt wird, um es in das Loch einzusetzen. Deshalb werden die Elektrodenelemente 22 in den Löchern befestigt. Als Ergebnis wird das die mehreren Elektrodenelemente 22 haltende Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 hergestellt.
  • Dann werden, wie in der unteren Stufe in 32 veranschaulicht, das Substrat thermoelektrischer Elemente 10, das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 gestapelt. Ein Lotmaterial ist zwischen die Elektrodenelemente 22, 23, und die thermoelektrischen Elemente 12, 13 vorplatziert. Nach dem Stapelprozessschritt wird die Gesamtheit geheizt, um das Lot zu schmelzen, und dann wird das Lot wieder ausgehärtet, sodass mehrere Verbindungsstellen auf ein Mal verbunden werden.
  • Bei dieser Konstruktion besitzt der Klebstoff Elastizität, sodass das Elektrodenelement 22 im Loch des Isoliersubstrats 21 etwas bewegbar ist. Aus diesem Grund ist es möglich, selbst wenn ein Maßfehler im Elektrodenelement 22, ein Maßfehler im Isoliersubstrat 21, eine Verformung und dergleichen auftreten, diese Fehler zu absorbieren und das Elektrodenelement 22 an die Stelle zu setzen und es zuverlässig im Verbindungsprozessschritt zu löten.
  • (Sechzehntes Ausführungsbeispiel)
  • Anstelle des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels kann auch eine Konstruktion verwendet werden, bei welcher das Elektrodenelement 22 in das Loch des Isoliersubstrats 21 gedrückt wird. In diesem Fall kann der Klebstoff im Voraus aufgebracht werden. Das im Isoliersubstrat 21 gebildete Loch und das Elektrodenelement 22 passen fest zusammen.
  • (Siebzehntes Ausführungsbeispiel)
  • 33 zeigt ein siebzehntes Ausführungsbeispiel. 33 ist eine Schnittansicht der Konstruktion zum vorläufigen Fixieren des Isoliersubstrats 21 und des Elektrodenelements 22. Eine ähnliche Konstruktion kann zwischen dem Isoliersubstrat 31 und dem Elektrodenelement 32 verwendet werden. In diesem Ausführungsbeispiel sind Basisabschnitte 25a des Elektrodenelements 22 in einer gebogenen Form ausgebildet. Die Basisabschnitte 25a sehen eine elastische Kraft vor. Die Basisabschnitte 25a sind an den zwei Enden der Elektrode 25 ausgebildet. Bei dieser Konstruktion wird das Elektrodenelement 22 in ein Loch des Isoliersubstrats 21 gedrückt. Die Basisabschnitte 25a verändern elastisch ihre Form, sodass das Elektrodenelement 22 im Loch gehalten wird.
  • 34 zeigt ein modifiziertes Ausführungsbeispiel des siebzehnten Ausführungsbeispiels. In 34 besitzt das Isoliersubstrat 21 ein konisches Loch. Da die gebogenen Basisabschnitte 25a eine passende Elastizität vorsehen, werden die Basisabschnitte 25a auch im konischen Loch gehalten. Bei dieser Konstruktion macht die elastische Formänderung der Basisabschnitte 25a das Elektrodenelement 22 im Loch des Isoliersubstrats 21 etwas bewegbar. Aus diesem Grund ist es möglich, selbst wenn ein Maßfehler im Elektrodenelement 22, ein Maßfehler im Isoliersubstrat 21, eine Verformung davon und dergleichen auftreten, diese Fehler zu absorbieren und das Elektrodenelement an die Stelle zu setzen und es im Verbindungsprozessschritt zuverlässig zu löten.
  • (Achtzehntes Ausführungsbeispiel)
  • 35 und 36 stellen ein achtzehntes Ausführungsbeispiel dar. 35 und 36 sind Schnittansichten der Konstruktion zum vorläufigen Fixieren des Isoliersubstrats 21 und des Elektrodenelements 22. 35 ist eine Schnittansicht von der Seite, und 36 ist eine Schnittansicht. Eine ähnliche Konstruktion kann zwischen dem Isoliersubstrat 31 und dem Elektrodenelement 32 eingesetzt werden. In diesem Ausführungsbeispiel sind mit dem Elektrodenelement 22 in Eingriff stehende Vorsprünge 21a an der Innenseite des Lochs im Isoliersubstrat 21 vorgesehen. Das Elektrodenelement 22 wird in das Loch im Isoliersubstrat 21 gedrückt und gelangt mit den Vorsprüngen 21a in Position in Eingriff. Als Ergebnis wird das Elektrodenelement 22 positioniert. Bei dieser Konstruktion ist das Elektrodenelement 22 im Loch im Isoliersubstrat etwas bewegbar. Aus diesem Grund ist es möglich, selbst wenn ein Maßfehler im Elektrodenelement 22, ein Maßfehler im Isoliersubstrat 21, eine Verformung davon und dergleichen auftreten, diese Fehler zu absorbieren und das Elektrodenelement 22 an die Stelle zu setzen und es im Verbindungsprozessschritt zuverlässig zu löten.
  • (Neunzehntes Ausführungsbeispiel)
  • Anstelle der Konstruktion des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels kann auch das Elektrodenelement 22 einer in 37 und 38 dargestellten Form verwendet werden. 37 und 38 zeigen eine Schnittansicht bzw. eine Ansicht von unten des Elektrodenelements 22. Eine ähnliche Konstruktion kann für das Elektrodenelement 32 benutzt werden. Das Elektrodenelement 22 dieses Ausführungsbeispiels ist in einer Form ausgebildet, die als eine Röhrenform oder eine Kastenform bezeichnet werden kann. Das röhrenförmige Elektrodenelement 22 wirkt wie eine Feder, um so in dem Loch im Isoliersubstrat durch seine eigene Elastizität gehalten zu werden. Ein Plattenmaterial kann in das Elektrodenelement 22 geformt werden. Zum Beispiel kann im Verbindungsabschnitt ein Schwalbenschwanzpassabschnitt 25b vorgesehen werden, wie er in der Figur gezeigt ist.
  • (Zwanzigstes Ausführungsbeispiel)
  • Ein thermoelektrischer Wandler in einem zwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. In den Beschreibungen der folgenden Ausführungsbeispiele sind die Komponenten mit Funktionen oder Formen identisch zu jenen der im obigen ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und auf die Beschreibung wird verzichtet.
  • 39 zeigt eine Schnittansicht dieses Ausführungsbeispiels. 40 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Elektrodenelements. 41 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Elektrodenelements. In diesem Ausführungsbeispiel haben das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und das Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 Vorsprünge zum Eingriff mit den Isoliersubstraten 21, 31. Das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und das Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 sind von identischer Form. Deshalb werden ihre Formen beispielhaft im Detail anhand des Wärmeabsorptionselektrodenelements 22 beschrieben.
  • Wie in 39 dargestellt, ist das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 in einem C-förmigen Querschnitt ausgebildet. Das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 hat eine rechteckige plattenförmige Elektrode 25, die mit thermoelektrischen Elemente 12, 13 verbunden ist, und zwei von den zwei Enden der Elektrode 25 in einer Richtung in etwa rechten Winkeln aufstehende Rippen. Die Rippen, die jeweils in einer Plattenform ausgebildet sind, haben Luftklappen 26, die zum Fördern des Wärmeaustausches ausgebildet sind. Eine Aussparung ist in einem Abschnitt ausgebildet, in welcher die Rippen und die Isoliersubstrate 21 einander gegenüberliegen. Die Aussparung steht mit einem Loch 21a im Isoliersubstrat 21 in Eingriff. Das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 ist mit einem Teil versehen, das sich auf der Seite des Isoliersubstrats 21 über das Loch 21a hinaus näher zu den thermoelektrischen Elementen 12, 13 erstreckt, und auch mit einem Teil, das sich auf der anderen Seite des Isoliersubstrats 21 über das Loch 21a hinaus in einem Abstand von den thermoelektrischen Elementen 12, 13 erstreckt. Als Ergebnis steht das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 mit dem Isoliersubstrat 21 in Eingriff und wird darin gehalten. Die Anfangsenden der auf den zweiten Seiten des Wärmeabsorptionselektrodenelements 22 vorgesehenen Rippen werden nach innen gebogen, um näher zueinander zu kommen. Jedoch ist zwischen den Anfangsenden ein ausreichender Raum gegeben. Die Rückseite der Elektrode 25 ist zwischen den Anfangsenden beinahe vollständig zu sehen. Als Ergebnis ist es möglich, die Rückseite der Elektrode 25 geradlinig zu erreichen.
  • Wie in 40 und 41 dargestellt, hat das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 vor der Montage am Isoliersubstrat 21 kugelförmige Vorsprünge 22a. Die Vorsprünge 22a ragen in der Richtung der zwei Seiten des Wärmeabsorptionselektrodenelements 22 in der ebenen Richtung der Elektrode 25 nach außen. Diese Vorsprünge 22a sehen das Teil vor, das sich auf der Seite des Isoliersubstrats 21 über das Loch 21a hinaus näher zu den thermoelektrischen Elementen 12, 13 erstreckt. Das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 ist in dem Teil nahe zur Elektrode 25 enger geformt, um einen Halsabschnitt zu bilden. Der in den Figuren oberhalb des Halsabschnitts platzierte konvexe Abschnitt sieht das Teil vor, das sich auf der anderen Seite des Isoliersubstrats 21 über das Loch 21a hinaus in einem Abstand zu den thermoelektrischen Elementen 12, 13 erstreckt. Der Vorsprung 22a kann in einer Form mit einem dreieckigen Querschnitt ausgebildet werden.
  • Ein offener Raum ist auf der Rückseite der Elektrode 25 in der senkrechten Richtung in der Figur ausgebildet. Als Ergebnis kann ein Element die Rückseite der Elektrode 25 aus der senkrechten Richtung in der Figur direkt erreichen. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Anfangsende einer Montagevorrichtung mit der Rückseite der Elektrode 25 verbunden. Das Anfangsende der Montagevorrichtung hält die Rückseite der Elektrode 25 und trägt das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22, um es am zweiten Isoliersubstrat 21 zu befestigen. Zum Beispiel ist das Anfangsende der Montagevorrichtung in der Lage, die Rückseite der Elektrode 25 zu absorbieren, um sie zu halten.
  • Das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 wird nach seiner Ausbildung in der in der Figur gezeigten Form durch die Montagevorrichtung am Isoliersubstrat 21 befestigt werden. Für die Montagevorrichtung kann eine allgemein verfügbare Vorrichtung zum Montieren elektronischer Komponenten oder eine Robotervorrichtung verwendet werden. Im Zusammenbauprozessschritt drückt die Montagevorrichtung die mehreren Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22 einzeln in die Löcher 21a des zweiten Isoliersubstrats 21. An diesem Punkt werden die Vorsprünge 22a in ihrem elastischen Bereich der Form geändert. Aus diesem Grund wird das in das Isoliersubstrat 21 gedrückte Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 gehalten, ohne sich von dem Isoliersubstrat 21 zu lösen. Danach werden wie in den Fällen der obigen Ausführungsbeispiele der Stapelprozessschritt und der Verbindungsprozessschritt durchgeführt.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden die Elektrodenelemente 22, 32 im Zusammenbauprozessschritt einfach gehandhabt. Aus diesem Grund ist es möglich, die Produktivität zu verbessern.
  • (Einundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
  • Ein thermoelektrischer Wandler in einem einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. 42 zeigt eine Schnittansicht eines Elektrodenelements dieses Ausführungsbeispiels. 43 ist eine Seitenansicht des Elektrodenelements. 44 ist eine Ansicht des Elektrodenelements von unten. In diesem Ausführungsbeispiel sind das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und das Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 von identischer Form. Die Elektrodenelemente 22, 32 dieses Ausführungsbeispiels können anstelle der Elektrodenelemente der vorangegangenen Ausführungsbeispiele benutzt werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel sind zungenförmige Vorsprünge 22b, die sich über ein Loch 21a im Isoliersubstrat 21 hinaus erstrecken, an einer Verlängerung der Elektrode 25 ausgebildet. Wenn das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 eingedrückt wird, ändern die Vorsprünge 22b ihre Form in ihrem elastischen Bereich zusammen mit der Elektrode 25 und erzeugen ein Teil, das sich auf der Seite des Isoliersubstrats 21 über das Loch 21a hinaus näher zu den thermoelektrischen Elementen 12, 13 erstreckt. Die Vorsprünge 22b können durch bogenförmige Einschnitte im Plattenmaterial, das ein Zuschnitt für das Elektrodenelement 22 ist, und dann Biegen der Basis der Bogenform in etwa rechten Winkeln gebildet werden. Die Vorsprünge 22b sind außerhalb der Elektrode 25 ausgebildet.
  • (Zweiundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
  • Ein thermoelektrischer Wandler in einem zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. 45 ist eine Schnittansicht eines Elektrodenelements dieses Ausführungsbeispiels. 46 ist eine Seitenansicht des Elektrodenelements.
  • In diesem Ausführungsbeispiel sind das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und das Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 insgesamt als ein stromführender Kanal aufgebaut. Die Elektrodenelemente 22, 32 sind jeweils in einer C-Form ausgebildet und haben die Elektroden 25, 35 an den Anfangsenden der zwei Arme jedes Elektrodenelements ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel sind Wellrippen 126, 136 jeweils zwischen den zwei Arme jedes C-förmigen Elektrodenelements 22, 32 zum Fördern des Wärmeaustausches gesetzt. Wie in 46 dargestellt, sind die Elektroden 25 durch Einsetzen der zwei Arme jedes Elektrodenelements 22, 32 in Löcher 21a, 31a in den Isoliersubstraten 21, 31 und dann Biegen jedes vorstehenden Abschnitts in rechten Winkeln in eine L-Form gebildet. In diesem Ausführungsbeispiel werden die vorstehenden Abschnitte nach innen gebogen, um so näher zueinander zu kommen.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden die Elektrodenelemente 22, 32 einfach behandelt. Aus diesem Grund ist es möglich, die Produktivität zu verbessern.
  • (Dreiundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
  • Ein thermoelektrischer Wandler in einem dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. 47 ist eine Schnittansicht eines Elektrodenelements des Ausführungsbeispiels. 48 ist eine Seitenansicht des Elektrodenelements.
  • In diesem Ausführungsbeispiel sind das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und das Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 ganz als stromführender Kanal ausgebildet. Die Elektrodenelemente 22, 32 sind jeweils in einer C-Form ausgebildet und haben die Elektroden 25, 35, die jeweils an den Anfangsenden der zwei Arme jedes Elektrodenelements gebildet sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind Luftklappen 26, 36 jeweils in den zwei Armen jedes der C-förmigen Elektrodenelemente 22, 32 ausgebildet. Zum Bilden der Elektroden 25, 35 werden die zwei Arme jedes Elektrodenelements 22, 32 jeweils in rechten Winkeln in eine L-Form gebogen, um nach außen offen zu sein. Als Ergebnis haben die Elektrodenelemente 22, 32 eine Form mit flanschförmigen Elektroden 25, 35. Eine solche Form kann zum Beispiel als eine ungefähre Hutform bezeichnet werden.
  • Im Zusammenbauprozessschritt wird jedes Elektrodenelement 22, 32 durch eine Montagevorrichtung so gequetscht, dass die zwei Arme geschlossen werden, wie in 48 dargestellt. Als Ergebnis wird der Abstand zwischen den zwei Elektroden 25 verengt, um so ihr Einsetzen in ein Loch 21a zu ermöglichen. Nachdem die Elektrodenelemente 22, 32 in die Löcher 21a, 31a eingesetzt sind, werden die Elektrodenelemente 22, 32 durch ihre eigene Elastizität wiederhergestellt, oder alternativ einem Prozess zum zwangsweisen Öffnen der zwei Arme in die in der Figur dargestellte Form unterzogen.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden die Elektrodenelemente 22, 32 einfach gehandhabt. Aus diesem Grund ist es möglich, die Produktivität im Zusammenbauprozessschritt zu verbessern.
  • (Vierundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
  • Es wird nun ein thermoelektrischer Wandler in einem vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In den Beschreibungen des folgenden Ausführungsbeispiels sind die Komponenten mit Funktionen oder Formen identisch zu jenen der im obigen ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet, und auf die Beschreibung wird verzichtet.
  • 49 zeigt eine Schnittansicht dieses Ausführungsbeispiels. 50 ist eine Explosionsansicht des Ausführungsbeispiels. 51 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht des Ausführungsbeispiels. In diesem Ausführungsbeispiel unterscheiden sich das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 voneinander nur in der Platzierung der Elektrodenelemente, und sie haben den gleichen Aufbau. Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22, und die Bezugsziffern der Konstruktion der Wärmeabstrahlungsseite sind in Klammern gesetzt. Das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und das Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 sind von identischer Form.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 (32) in einer einem einfachen C-Form-Querschnitt geformt. Eine Wellrippe 126 (136) ist zwischen den zwei Armen des Wärmeabsorptionselektrodenelements 22 (32) gehalten. Die zwei Arme des Wärmeabsorptionselektrodenelements 22 (32) und die Wellrippe 126 (136) sehen einen Wärmetauschbereich zum Wärmeaustausch vor.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 (32) so platziert, das es von dem Isoliersubstrat 21 (31) ein vorbestimmtes Maß vorsteht. Das Vorsprungmaß L wird kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert gesteuert. Das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 (32) kann am Isoliersubstrat 21 (31) durch entweder Kleben mit einem Klebstoff oder einen mechanischen Eingriff positioniert und fixiert werden. Das Isoliersubstrat 21 (31) hat eine Dicke t1. Die Elektrode 25 (35) des Wärmeabsorptionselektrodenelements 22 (32) hat eine Dicke t2. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Vorsprungmaß L so gesteuert, dass die Beziehung zwischen dem Vorsprungmaß L, der Dicke t1 und der Dicke t2 zu (t1 + t2) > L wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Vorsprungmaß L ausreichend kleiner als die Größe (t1 + t2) gesetzt. Das Vorsprungmaß L entspricht etwa der Dicke t2 der Elektrode 25 (35).
  • Die Steuerung des Vorsprungsmaßes L wenigstens des Wärmeabsorptionselektrodenelements 22 ist wirkungsvoll. Dies wohl deshalb, weil es möglicherweise bevorzugt ist, dass das Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 eine große Wärmeübergangsmenge empfängt.
  • Bei dieser Konstruktion wird, weil das Vorsprungmaß der Elektrode 25 (35) minimiert ist, ein Übergang unerwünschter Wärme auf die Elektrode 25 (35) verhindert. Zum Beispiel wird eine Strahlungswärme von den thermoelektrischen Elementen 12, 13 oder ein durch Luftkonvektion in den thermoelektrischen Elementen 12, 13 bewirkter Wärmeübergang verhindert. Insbesondere erzeugt die Steuerung eines kleineren Vorsprungmaßes L der Elektrode 25 am Wärmeabsorptionselektrodenelement 22, das auf der Niedertemperaturseite liegt, einen Vorteil beim Einsatz zur Zufuhr niedriger Temperatur.
  • (Fünfundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
  • 52 ist eine Schnittansicht eines fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiels. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Wärmeabsorptionselektroden 22 unter der Seite des Isoliersubstrats 21 näher zu den thermoelektrischen Elemente 12, 13 angeordnet. Die thermoelektrischen Elemente 12, 13 stehen vom Isoliersubstrat 11 vor. Diese Konstruktion hat den Vorteil des Unterdrückens eines Wärmeübergangs von den thermoelektrischen Elementen 12, 13 auf die Wärmeabsorptionselektrodenelemente 22.
  • (Sechsundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
  • Ein thermoelektrischer Wandler in einem sechsundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. 53 zeigt eine Schnittansicht dieses Ausführungsbeispiels. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 wie im Fall des vorhergehenden Ausführungsbeispiels konstruiert. Das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 hat jedoch ein Isoliersubstrat 131, das in einem Abstand von den thermoelektrischen Elementen 12, 13 angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein durch ein Gehäuseelement 27 definierter Luftkanal zwischen dem Isoliersubstrat 11 und dem Isoliersubstrat 131 gebildet. Als Ergebnis sind die thermoelektrischen Elemente 12, 13 in direktem Kontakt mit der als Wärmetauschmedium dienenden Luft auf der Seite des Wärmeabstrahlungselektrodensubstrats 30 angeordnet. Diese Konstruktion ist beim Fördern einer Wärmeabstrahlung von den thermoelektrischen Elementen 12, 13 effektiv.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist der Abstand zwischen den thermoelektrischen Elementen 12, 13, und dem Isoliersubstrat 21 auf der Wärmeabsorptionsseite passend kleiner als der Abstand zwischen den thermoelektrischen Elementen 12, 13 und dem Isoliersubstrat 131 auf der Wärmeabstrahlungsseite eingestellt. Diese Konstruktion erzeugt die Funktionswirkungen des Sperrens eines Wärmeübergangs zur Wärmeabsorptionsseite, in welcher eine niedrige Temperatur resultiert, und des Schiebens eines Wärmeübergangs zur Wärmeabstrahlungsseite, in welcher eine hohe Temperatur resultiert. Außerdem wird wegen des Einsatzes der Konstruktion, bei welcher die als Wärmetauschmedium auf der Wärmeabstrahlungsseite dienende Luft in einer solchen Weise geleitet wird, dass sie mit den thermoelektrischen Elementen 12, 13 in direkten Kontakt kommt, die Funktionswirkung des Förderns der Wärmeabstrahlung zusätzlich erreicht.
  • (Siebenundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
  • 54 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers gemäß einem siebenundzwanzigstens Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 aus einer Metallplatte 301 aus einem ausgezeichnet wärmeleitenden Material und einer mit der Metallplatte 301 verbundenen Wellrippe 302 aufgebaut. Das Wärmeabstrahlungssubstrat 30 ist aus einer Metallplatte 303 aus einem ausgezeichnet wärmeleitenden Material und einer mit der Metallplatte 303 verbundenen Wellrippe aufgebaut. Die mehreren thermoelektrischen Elemente 12, 13 des Substrats thermoelektrischer Elemente 10 sind durch die mehreren Elektrodenelemente 16 in Reihe geschaltet. Eine Isolierschicht 305 ist auf der Seite der Metallplatte 301 näher zu dem Substrat thermoelektrischer Elemente 10 vorgesehen. Analog ist eine Isolierschicht 305 auf der Seite der Metallplatte 303 näher zum Substrat thermoelektrischer Element 10 vorgesehen. Das Wärmeabsorptionssubstrat 20 ist durch die Isolierschicht 305 mit der Wärmeabsorptionsseite des Substrats thermoelektrischer Elemente 10 verbunden. Das Wärmeabstrahlungssubstrat 30 ist durch die Isolierschicht 305 mit der Wärmeabstrahlungsseite des Substrats thermoelektrischer Elemente 10 verbunden. Zum Verbinden mit der Isolierschicht 305 kann entweder ein Kleben mittels eines Klebstoffs oder ein Verbindungsmaterial wie beispielsweise Lot entsprechend den Materialien der Isolierschicht 305 verwendet werden.
  • Mit dieser Konstruktion verhindert das erste Isoliersubstrat 11 den Wärmeübergang von der Hochtemperaturseite zur Niedertemperaturseite.
  • Die Metallplatten 301, 303 sind aus einem Material mit einer ausreichenden Wärmeleitfähigkeit gemacht, wie beispielsweise Kupfer, Aluminium, Silber oder Messing. Ferner kann die Isolierschicht 305 durch das Kleben eines Kunstharzfilms mit elektrisch isolierenden Eigenschaften vorgesehen werden. Alternativ kann für die Isolierschicht 305 ein fester Isolierfilm verwendet werden, der mittels eines Abscheidungsverfahrens, wie beispielsweise einer diamantartigen Kohlenstoffbeschichtung (DCL) gebildet ist. Alternativ kann die Isolierschicht 305 mittels einer Aerosolabscheidungstechnik zum Abscheiden von Aluminiumoxid (Al203) oder Aluminiumnitrid (AlN) vorgesehen werden. Alternativ kann eine Keramikbeschichtung, zum Beispiel Kieselsäurealuminiumoxid-Flüssigkeramiken, durch eine Tauchtechnik oder dergleichen aufgebracht und dann getrocknet werden, um einen Film zu bilden.
  • (Achtundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
  • 55 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines achtundzwanzigsten Ausführungsbeispiels. In diesem Ausführungsbeispiel sind das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und das Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 jeweils in einer W-Form ausgebildet. Das Vorsprungmaß L von den Isoliersubstraten 21, 31 wird gesteuert. Mit dieser Konstruktion wird ein Elektrodenabschnitt zur Verbindung zwischen den benachbarten thermoelektrischen Elementen 12, 13 auf der den thermoelektrischen Elementen 12, 13 zugewandten Seite nicht freigelegt. Folglich ist es insbesondere möglich, den Wärmeübergang zu den Wärmeabsorptionselektrodenelementen 22 zu sperren.
  • (Neunundzwanzigstes Ausführungsbeispiel)
  • 56 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines neunundzwanzigsten Ausführungsbeispiels. In diesem Ausführungsbeispiel sind das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 und das Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 mit mehreren Wärmetauschrippenelementen 326, 336 ausgestattet. Das Wärmeabsorptionselektrodenelement 22 enthält ein Elektrodenelement 325 und die mehreren mit dem Elektrodenelement 325 mit der Fähigkeit der Wärmeleitung verbundenen Wärmetauschrippenelemente 326. Das Wärmeabstrahlungselektrodenelement 32 enthält ein Elektrodenelement 335 und die mit dem Elektrodenelement 335 mit der Fähigkeit der Wärmeleitung verbundenen Wärmetauschrippenelemente 336. Bei dieser Konstruktion wird das Vorsprungmaß L der Elektrodenelemente 325, 335 gesteuert.
  • (Dreißigstes Ausführungsbeispiel)
  • Ein thermoelektrischer Wandler in einem dreißigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. In der folgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels sind die Komponenten mit Funktionen oder Formen identisch zu jenen der im früher beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet, und auf die Beschreibung wird verzichtet. 57 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels.
  • Der thermoelektrische Wandler dieses Ausführungsbeispiels enthält das Substrat thermoelektrischer Elemente 10, das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30. Das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 werden auf die zwei Oberflächen des Substrats thermoelektrischer Elemente 10 gestapelt, und eine thermische Verbindung und eine elektrische Verbindung werden zwischen ihnen hergestellt. Das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 werden aus etwa den gleichen Konstruktionskomponenten zusammengebaut, aber unterscheiden sich in der Anordnung entsprechend einem stromführenden Kanal. In der folgenden Beschreibung wird das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 als ein Beispiel beschrieben.
  • Das Substrat thermoelektrischer Elemente 10 enthält die mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente 12 und die mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elemente 13, die durch das Isoliersubstrat 11 aus einem Kunstharzmaterial mit elektrisch isolierenden Eigenschaften gehalten werden. Die mehreren thermoelektrischen Elemente 12, 13 sind in einer Gitter- oder Matrixform angeordnet. Die mehreren thermoelektrischen Elemente 12, 13 sind an abwechselnden Positionen eines vorbestimmten stromführenden Kanals angeordnet. Die mehreren Elektrodenelemente 16 verbinden die mehreren thermoelektrischen Elemente 12, 13 entlang des stromführenden Kanals in Reihe. Alle Elektrodenelemente 16 sind durch Löten mit einer Stirnseite des p-leitenden thermoelektrischen Elements 12 und einer Stirnseite des n-leitenden thermoelektrischen Elements 13, die nebeneinander liegen, verbunden, um sie so zu überbrücken.
  • Mehrere Wärmetauschelemente 432 sind mit jedem der Elektrodenelemente 16 durch Löten oder einen Klebstoff, durch den Wärme geleitet werden kann, verbunden. Die Wärmetauschelemente 432 sind aus einem Metallmaterial mit herausragender Wärmeleitfähigkeit, zum Beispiel Kupfer, Aluminium oder dergleichen, gebildet. Die Wärmetauschelemente 432 sind mit der Seite des Elektrodenelements 16 in einem Abstand von den thermoelektrischen Elementen 12, 13 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel sind sechs Wärmetauschelemente 432 mit dem Elektrodenelement 16 verbunden. Die drei Wärmetauschelement 432 sind an einem Teil der Rückseite des Elektrodenelements 16 entsprechend dem Verbindungsbereich, mit dem das p-leitende thermoelektrische Element 12 verbunden ist, verbunden. Die anderen drei Wärmetauschelement 432 sind an einem Teil der Rückseite des Elektrodenelements 16 entsprechend dem Verbindungsbereich, mit dem das n-leitende thermoelektrische Element 13 verbunden ist, verbunden. Die Wärmetauschelemente 432 sehen mehrere Wärmeübertragungswege vor, die separat von der Nähe der thermoelektrischen Elemente 12, 13 verlaufen. Diese Konstruktion hat einen Vorteil, weil die durch die thermoelektrischen Elemente 12, 13 vorgesehene niedrige Temperatur oder hohe Temperatur effizient thermisch übertragen wird.
  • Die Wärmetauschelemente 432 dieses Ausführungsbeispiels sind jeweils Plattenelemente 432a, die man durch Formen einer flachen Platte in einer L-Form erhält. Die Plattenelemente 432a erstrecken sich in der senkrechten Richtung zur Zeichnungsebene. Die Plattenelemente 432a sehen Luftkanäle in einer Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene vor. Alle Plattenelemente 432a haben Durchgangslöcher an einer Position näher zu ihrem proximalen Ende und an einer Position näher zu ihrem distalen Ende. Diese Durchgangslöcher mehrerer Plattenelemente 432a werden zueinander ausgerichtet gebohrt. Als Ergebnis verlaufen Kanäle durch die mehreren Plattenelemente 432a. Stabförmige Befestigungselemente 431a, 431b aus einem elektrisch isolierenden Material werden in die Durchgangslöcher gesetzt. Die Befestigungselemente 431a, 431b stehen mit den mehreren Plattenelementen 432a in Reibeingriff, um so die mehreren Plattenelemente 432a integral miteinander zu verbinden und die Plattenelemente 432a zu verriegeln, um einen Abstand zwischen ihnen zu halten. Die Befestigungselemente 431a, 431b sind zum Beispiel aus einen Glasepoxid, einem PPS-Harz, einem LCP-Harz, einem PET-Harz oder dergleichen gebildet.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird zunächst das Substrat thermoelektrischer Elemente 10 gefertigt. Dann werden die mehreren Elektrodenelemente 16 verbunden, um einen vorbestimmten stromführenden Pfad vorzusehen. Andererseits werden die Befestigungselemente 431a, 431b in den Durchgangslöchern der mehreren Plattenelemente 432a angeordnet, um sie so zu verklemmen. Dann werden die mehreren Plattenelemente 32a in einer vorbestimmten Positionsbeziehung, dargestellt in der Zeichnung, angeordnet. Als Ergebnis ist es möglich, die mehreren Plattenelemente 432a gemeinsam zu behandeln. So werden das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat unabhängig gefertigt. Dann werden das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat 20 und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat 30 jeweils auf die zwei Seiten des Substrats thermoelektrischer Elemente 10 gestapelt. Dann werden die mehreren Plattenelemente 432a und die mehreren Elektrodenelemente 16 alle miteinander verbunden.
  • (Einunddreißigstes Ausführungsbeispiel)
  • 58 ist eine Schnittansicht eines einunddreißigsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel werden plattenförmige Befestigungselemente 431c, 431d anstelle der stabförmigen Befestigungselemente 431a, 431b benutzt. Die Befestigungselemente 431c, 431d sind aus einem Material mit Isoliereigenschaften gemacht. Das Befestigungselement 431c hat Durchgangslöcher; die an Positionen ausgebildet sind, wo die Plattenelemente 432a angeordnet werden, sodass die Plattenelemente 432a zur Anordnung durch die Durchgangslöcher eingesetzt werden. Die mehreren Plattenelemente 432a werden in das Befestigungselement 431c eingesetzt, daran fixiert und elektrisch von ihm isoliert. Das Befestigungselement 431d hat nutenförmige Löcher, die an Positionen angeordnet sind, wo die Plattenelemente 432a angeordnet werden, um so die Anfangsenden der Plattenelemente 432a aufzunehmen. Die mehreren Plattenelemente 432a werden in das Befestigungselement 431d eingesetzt, daran fixiert und elektrisch von ihm isoliert. Das Befestigungselement 431c sieht eine parallel zum Isoliersubstrat 11 verlaufende Trennwand vor. Das zweite Befestigungselement 431d sieht zusammen mit den Seitenwänden 431e, 431f ein Gehäuseelement vor, das einen Luftkanal definiert.
  • (Zweiunddreißigstes Ausführungsbeispiel)
  • 59 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines zweiunddreißigsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel werden sowohl das stabförmig Befestigungselement 431b als auch ein plattenförmiges Befestigungselement 431g als Befestigungselement benutzt. Das Befestigungselement 431g besitzt Durchgangslöcher an Positionen entsprechend den mehreren Elektrodenelementen 16, und die Elektrodenelemente 16 werden von den Durchgangslöchern aufgenommen und durch sie fixiert.
  • (Dreiunddreißigstes Ausführungsbeispiel)
  • 60 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines dreiunddreißigsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel werden Stiftelemente 432b, die als stabförmige Wärmtauschelemente dienen, anstelle der plattenförmigen Wärmetauschelemente 432a verwendet. Die Stiftelemente 432b werden mit den Elektrodenelementen 16 an ihren Stirnseiten wärmeleitungsfähig verbunden. Die mehreren Stiftelemente 432b werden alle zusammen mit dem einen Elektrodenelement 16 durch Löten verbunden.
  • (Vierunddreißigstes Ausführungsbeispiel)
  • 61 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines vierunddreißigsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel haben die Elektrodenelemente 16 Durchgangslöcher, die an Positionen gebohrt sind, wo die Stiftelemente 432b angeordnet werden. Die Stiftelemente 432b werden in den Durchgangslöchern angeordnet und daran fixiert. Die Stiftelemente 432b können direkt die Stirnseiten der thermoelektrischen Elemente 12, 13 erreichen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Stirnseiten der Stiftelemente 432b direkt mit den Stirnseiten der thermoelektrischen Elemente 12, 13 verbunden. Die mehreren Stiftelemente 432b werden an den plattenförmigen Befestigungselementen 431h, 431i fixiert. Das Befestigungselement 431h besitzt mehrere Löcher, durch welche die Stiftelemente 432b laufen. Das Befestigungselement 431i besitzt mehrere Aussparungen, die die Anfangsenden der Stiftelemente 432b aufnehmen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel können die Stiftelement 432b, die als die mehreren Wärmetauschelemente dienen, durch die Befestigungselemente 431g, 431i gemeinsam gehandhabt werden. Ferner ist es möglich, die herausragende Wärmeleitfähigkeit vorzusehen, weil die als mehrere Wärmetauschelemente dienenden Stiftelemente 432b direkt mit den Stirnseiten der thermoelektrischen Elemente 12, 13 verbunden sind.
  • (Fünfunddreißigstes Ausführungsbeispiel)
  • Ein thermoelektrischen Wandler in einem fünfunddreißigsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. In der folgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels sind die Komponenten mit Funktionen oder Formen identisch zu jenen der in dem früher beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und die Beschreibung ist weggelassen. In dem thermoelektrischen Wandler dieses Ausführungsbeispiels ist die Wärmeabsorptionselektrodengruppe auf einer Seite des Substrats thermoelektrischer Elemente 10 angeordnet, und die Wärmeabstrahlungselektrodengruppe ist auf der anderen Seite angeordnet. Die Wärmeabsorptionselektrodengruppe und die Wärmeabstrahlungselektrodengruppe sind durch Anordnen mehrerer Komponenten gebildet, die als Wärmetauschelemente der gleichen Form dienen oder die als Elektrodenelemente bezeichnet werden. Die Anordnung der Komponenten in der Wärmeabsorptionselektrodengruppe und der Wärmeabstrahlungselektrodengruppe ist unsymmetrisch, weil die Reihenschaltung zwischen den mehreren thermoelektrischen Elementen 12, 13 vorgesehen ist.
  • 62 ist eine Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers dieses Ausführungsbeispiels. 63 ist eine weitere Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers dieses Ausführungsbeispiels. Ein Querschnitt A-A von 62 ist in 63 dargestellt. 64 ist eine Explosionsansicht des thermoelektrischen Wandlers dieses Ausführungsbeispiels.
  • Das Substrat thermoelektrischer Elemente 10 enthält die mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente 12 und die mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elemente 13, die durch das Isoliersubstrat 11 aus einem Kunstharzmaterial mit elektrisch isolierenden Eigenschaften gehalten sind. Für die Konstruktion des Substrats thermoelektrischer Elemente 10 kann auf die Beschreibung in anderen Ausführungsbeispielen verwiesen werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel sind die thermoelektrischen Elemente 12, 13 durch Elektrodenelemente 532 elektrisch verbunden, die auch als Wärmetauschelemente bezeichnet werden. Das Elektrodenelement 532 hat eine plattenförmige Elektrode 535 zum Vorsehen der elektrischen Verbindung. Außerdem enthält das Elektrodenelement 532, das als ein Wärmeübergangselement oder ein Wärmetauschelement dient, das die durch die thermoelektrischen Elemente 12, 13 vorgesehene niedrige Temperatur oder hohe Temperatur überträgt und einen Wärmeaustausch mit Luft durchführt, um die niedrige Temperatur oder die hohe Temperatur auf die Luft zu überfragen, einen Wärmetauschabschnitt 536 zum Wärmeaustausch.
  • Der Wärmetauschabschnitt 536 wird auch als Wärmeabsorptionsbereich zum Übertragen der niedrigen Temperatur auf die Luft oder als Wärmeabstrahlungsbereich zum Übertragen der hohen Temperatur auf die Luft bezeichnet. Der Wärmetauschabschnitt 536 erstreckt sich von den zwei parallelen Seiten der Elektrode 535 in der senkrechten Richtung nach außen. Der Wärmetauschabschnitt 536 ist aus einer flachen Platte geformt. Der Wärmetauschabschnitt 536 ist als mehrere Vorsprünge ausgebildet, die ebenfalls als mehrere Stifte ausgedrückt werden. Wie in 63 dargestellt, besitzt der Wärmetauschabschnitt 536 zwei Reihen von Vorsprüngen. Wie in 62 dargestellt, weist jede der Reihen sechs Vorsprünge auf. Die zwölf Vorsprünge sind auf der einen Elektrode 535 angeordnet. Der Wärmetauschabschnitt 536 ist auf der Rückseite der Elektrode 535 in einer solchen Weise ausgebildet, dass er einen offenen Raum vorsieht, der sich von der Elektrode 535 in der senkrechten Richtung erweitert. Als Ergebnis ist es möglich, die Rückseite der Elektrode 535 aus der senkrechten Richtung geradlinig zu erreichen. Dieser hintere Raum wird als ein Pfad benutzt, auf dem das Anfangsende einer Montagevorrichtung die Rückseite des Elektrodenelements 532 erreicht, um das Elektrodenelement 532 zu greifen.
  • 64 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen des thermoelektrischen Wandlers. Das Elektrodenelement 532 wird aus einem Plattenmaterial gefertigt. Das Material 20a, das in einem Zustand eines gewickelten Gurtes ist, wird hereintransportiert. Der obere linke Block in der Zeichnung zeigt den Zuführprozessschritt. Dann wird das Material dem Schneideprozess unterzogen. In diesem Schneideprozessschritt wird das Material 20a in vorbestimmte Formen geschnitten. An diesem Punkt wird die vorbestimmte Form durch Scheren gegeben. Wie in der Zeichnung dargestellt, werden ein Bereich entsprechend der Elektrode 535 und mehrere Teile entsprechend dem Wärmetauschabschnitt 536 ausgebildet. In der oberen Stufe im zweiten Block ist eine Draufsicht des Materials 20a gezeigt. Das Material 20a wird dem Stanzprozess unterzogen, um mehrere Schlitze entsprechend den Spalten im Wärmetauschabschnitt 536 zu bilden. In diesem Prozessschritt wird das Maß in der Breitenrichtung des Materials 20a definiert. Dieser Prozessschritt wird auch als Scherprozessschritt bezeichnet.
  • Als nächstes wird der Biegeprozessschritt durchgeführt. In diesem Prozessschritt werden, wie in der Zeichnung dargestellt, die auf den zwei Seiten der Elektrode 535 positionierten Wärmetauschabschnitte 536 in etwa rechten Winkeln gebogen. Eine Form mit der Elektrode 535 an der Unterseite und dem Wärmetauschabschnitt 536 an den Seitenwänden wird erhalten. Dann wird der Schneideprozess durchgeführt. In diesem Schneideprozess wird das obere Ende des Wärmetauschers 536 abgeschnitten, sodass das Material 20a in die mehreren Elektrodenelemente 532 geteilt wird. Jeder der oben beschriebenen Scher-, Biege- und Schneideprozessschritte kann durch den Stanzvorgang durchgeführt werden. Ein Paar Stanzstempel für den Stanzprozess und das zwischen die Stanzstempel gelegte Material 20a sind im zweiten Block dargestellt. Im anfänglichen Scherprozessschritt können die Schlitzabschnitte nicht abgeschnitten werden, und die Schlitzabschnitte können zum Beispiel geschnitten und angehoben werden, um Luftklappen zu bilden. Weiter kann im Stanzprozess als Alternative zum Stanzprozessverfahren mit einem Paar aufeinander zu bewegender Stempel der Wälzprozess verwendet werden, bei welchem ein Material in ein Paar Drehwalzen für einen Schneide- oder Biegeprozess eingeschoben wird.
  • Vor, nach oder gleichzeitig mit dem obigen Prozessschritt wird ein Prozessschritt zum Zusammenbauen des Substrats thermoelektrischer Elemente 10, das im unteren linken Block in der Zeichnung dargestellt ist, durchgeführt. In diesem Prozessschritt werden die mehreren thermoelektrischen Elemente 12, 13 im Isoliersubstrat 11 montiert. Die mehreren thermoelektrischen Elemente 12, 13 werden durch das Anfangsende einer Montagevorrichtung gehalten und in Löcher im Isoliersubstrat 11 eingesetzt und darin fixiert. Dann hält das Anfangsende der Montagevorrichtung die Rückseite der Elektrode 535 des Elektrodenelements 532. Zum Beispiel ist die Montagevorrichtung mit einem Absorptionsabschnitt des Vakuumtyps an ihrem Anfangsende ausgestattet. Die Montagevorrichtung ordnet die Elektrode 535 so an und befestigt sie so, dass eine Verbindung zwischen den benachbarten thermoelektrischen Elementen 12, 13 hergestellt wird. An diesem Punkt kann die Montagevorrichtung die Elektrode 535 von der Rückseite der Elektrode 535 fest gegen die thermoelektrischen Elemente 12, 13 drücken. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Elektrode 535 und die thermoelektrischen Elemente 12, 13 miteinander durch Lot verbunden. Der Prozessschritt des Befestigens der Elektrodenelemente 532 wird auf einer Seite des Substrats thermoelektrischer Elemente 10 durchgeführt, dann wird das Substrat thermoelektrischen Elemente 10 umgedreht, und dann wird auch der Prozessschritt des Befestigens der Elektrodenelemente 532 auf der anderen Seite des Substrats thermoelektrischen Elemente 10 durchgeführt. Eine dünne und gleichmäßige Beschichtung aus Lotpaste kann im Voraus auf beide Stirnseiten der thermoelektrischen Elemente 12, 13 oder die Unterseite der Elektrode 535 oder beides durch Siebdruck aufgebracht werden. Danach wird der Prozessschritt des Montierens der Elektrodenelemente 532 durchgeführt, und weiter wird der Verbindungsprozessschritt durchgeführt. Der Verbindungsprozessschritt kann an jedem Elektrodenelement 532 durchgeführt werden oder insgesamt an allen Elektrodenelementen 532, nachdem sie montiert worden sind, durchgeführt werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel werden die mehreren thermoelektrischen Elemente 12, 13 mittels der Elektrodenelemente 532, die jeweils den Wärmetauschabschnitt 536 und die Elektrode 535 integral ausgebildet haben, in Reihe geschaltet. Aus diesem Grund kann eine hohe Produktivität vorgesehen werden. Außerdem kann eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit zwischen der Elektrode 535 und dem Wärmetauschabschnitt 536 vorgesehen werden. Weiter kann die Elektrode 535 von ihrer Rückseite gehalten und dagegen gedrückt werden. Aus diesem Grund kann eine hohe Produktivität vorgesehen werden.
  • (Sechsunddreißigstes Ausführungsbeispiel)
  • 66 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines sechsunddreißigsten Ausführungsbeispiels. 67 ist eine weitere Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers dieses Ausführungsbeispiels. 67 ist die Schnittansicht entlang der Linie A-A in 66. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Wärmetauschabschnitt 536 in einer Plattenform vorgesehen.
  • (Siebenunddreißigstes Ausführungsbeispiel)
  • 68 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines siebenunddreißigsten Ausführungsbeispiels. 69 ist eine weitere Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers dieses Ausführungsbeispiels. 70 ist eine Schnittansicht eines Wärmetauschabschnittes des thermoelektrischen Wandlers dieses Ausführungsbeispiels. 70 ist die Schnittansicht entlang der Linie A-A in 68. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Wärmetauschabschnitt 536 in einer Form einer Luftklappe mit mehreren schrägen Klappen geformt. Der luftklappenförmige Wärmetauschabschnitt 536 kann durch Schneiden und Prägen einer flachen Platte geformt werden.
  • (Achtunddreißigstes Ausführungsbeispiel)
  • 71 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines achtunddreißigstens Ausführungsbeispiels. 72 ist eine weitere Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers dieses Ausführungsbeispiels. 73 ist eine Schnittansicht eines Wärmetauschabschnitts des thermoelektrischen Wandlers dieses Ausführungsbeispiels. 73 ist die Schnittansicht entlang der Linie A-A in 71. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Wärmetauschabschnitt 536 in einer Form mit mehreren schlitzförmigen Durchgangslöchern ausgebildet.
  • (Neununddreißigstes Ausführungsbeispiel)
  • 74 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines neununddreißigsten Ausführungsbeispiels. 75 ist eine weitere Schnittansicht des thermoelektrischen Wandlers dieses Ausführungsbeispiels. 76 ist eine Schnittansicht eines Wärmetauscherabschnittes des thermoelektrischen Wandlers dieses Ausführungsbeispiels. 76 ist die Schnittansicht entlang der Linie A-A in 74. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Wärmetauschabschnitt 536 in einer Form mit mehreren versetzten Rippen ausgebildet.
  • (Vierzigstes Ausführungsbeispiel)
  • Anstelle des in den obigen Ausführungsbeispielen beschriebenen Stanzprozesses kann das Elektrodenelement 532 auch durch einen Ätzprozess in eine vorbestimmte Form verarbeitet werden. Der Ätzprozess kann zum Beispiel im zweiten Prozessschritt der in 65 dargestellten Herstellungsprozessschritte durchgeführt werden. Beim Ätzprozess wird das Material 20a in einen mit einer Ätzflüssigkeit gefüllten Ätztank eingetaucht. Zum Beispiel kann die in 77 dargestellte Form durch den Ätzprozess erhalten werden. In diesem Ausführungsbeispiel kann der Ätzprozess benutzt werden, um eine große Anzahl von Durchgangslöchern als feine Struktur zum Fördern eines Wärmeaustausches im Wärmetauschabschnitt 536 zu bilden. Das Material 20a wird dem Ätzprozess unterzogen und dem Stanzprozess. Durch den Stanzprozess wird das Material 20a dem Biegeprozess und dem Schneideprozess unterzogen, um das Elektrodenelement 532 verschiedener Arten vorzusehen, die in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen beschrieben wurden.
  • (Einundvierzigstes Ausführungsbeispiel)
  • Anstelle des in den obigen Ausführungsbeispielen beschriebenen Stanzprozesses kann das Elektrodenelement 532 durch den Extrusionsprozess in eine vorbestimmte Form verarbeitet werden. Zum Beispiel wird anstelle des ersten Prozessschritts bis zum dritten Prozessschritt der in 65 dargestellten Herstellungsprozessschritte ein in 78 dargestelltes klammerartiges extrudiertes Material 20a zugeführt. Das extrudierte Material 20a wird durch einen wohlbekannten Extrusionsprozessschritt hergestellt. Das extrudierte Material 20a wird einer Stabform zugeführt. Das extrudierte Material 20a wird auf eine Länge geschnitten, die für das Elektrodenelement 532 erforderlich ist. Für dieses Schneiden kann der Schneideprozess durch den Stanzprozess verwendet werden.
  • (Zweiundvierzigstes Ausführungsbeispiel)
  • 79 ist eine Schnittansicht eines thermoelektrischen Wandlers eines zweiundvierzigsten Ausführungsbeispiels. 80 ist eine Draufsicht eines Wärmetauschabschnitts des Ausführungsbeispiels. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Zusatzwärmetauschabschnitt 535a in einem Teil der Elektrode 535 ausgebildet. Der Zusatzwärmetauschabschnitt 535a wird abgeschrägt und aus der Elektrode 535 zur Erstreckungsrichtung des Wärmetauschabschnitts 536 geprägt. Der Zusatzwärmetauschabschnitt 535a ist so geformt, dass ein Raum zum Erlauben eines Kontakts des Anfangsendes der Montagevorrichtung auf der Rückseite der Elektrode 535 bleibt und auch ein Raum zum Haltenlassen des Elektrodenelements 532 durch das Anfangsende der Montagevorrichtung auf der Rückseite der plattenförmigen Elektrode 535 bleibt.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein thermoelektrischer Wandler weist eine Gruppe thermoelektrischer Elemente (10), die mehrere p-leitende thermoelektrische Elemente (12) und mehrere n-leitende thermoelektrische Elemente (13) enthält, die in einem vorbestimmten Anordnungsmuster angeordnet sind; und eine Wärmetauschelementegruppe (20, 30), die mit mehreren Wärmetauschelementen (22, 32) und einer die mehreren Wärmetauschelemente (22, 32) haltenden Halteplatte (21, 31) versehen ist, wobei die mehreren Wärmetauschelemente (22, 32) in einem vorbestimmten Anordnungszustand entsprechend einem Anordnungszustand der thermoelektrischen Elemente (12, 13) gehalten sind, auf. Dann sind mehrere Verbindungsstellen zwischen der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) und der Wärmetauschelementegruppe (20, 30) in einem Zustand, in dem die Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) und die Wärmetauschelementegruppe (20, 30) aufeinander gestapelt sind, alle miteinander durch Verbindungselemente verbunden.

Claims (61)

  1. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers, mit einer Gruppe thermoelektrischer Elemente (10), die mehrere p-leitende thermoelektrische Elemente (12) und mehrere n-leitende thermoelektrische Elemente (13) enthält, die in einem vorbestimmten Anordnungsmuster angeordnet sind; einer Wärmetauschelementegruppe (20, 30), die mit mehreren Wärmetauschelementen (22, 32) und einer die mehreren Wärmetauschelemente (22, 32) haltenden Halteplatte (21, 31) versehen ist, wobei die mehreren Wärmetauschelemente (22, 32) in einem vorbestimmten Anordnungszustand entsprechend einem Anordnungszustand der thermoelektrischen Elemente (12, 13) gehalten sind; und einem Verbindungselement, das mehrere Verbindungsstellen zwischen der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) und der Wärmetauschelementegruppe (20, 30) in einem Zustand, in dem die Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) und die Wärmetauschelementegruppe (20, 30) aufeinander gestapelt sind, alle miteinander verbindet.
  2. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) mit mehreren Elektrodenelementen (16) versehen ist, die eine elektrische Reihenschaltung zwischen den mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elementen (12) und den mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elementen (13) bildet; dass jedes der Wärmetauschelemente (22, 32) jeweils für ein entsprechendes der mehreren Elektrodenelemente (16) vorgesehen ist; und dass das Verbindungselement eines von mehreren Verbindungselementen ist, die jeweils zwischen einem entsprechenden der mehreren Wärmetauschelemente (22, 32) und einem entsprechenden der mehreren Elektrodenelemente (16) verbinden.
  3. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Wärmetauschelemente (22, 32) mit einer Elektrode (25, 35), die eine elektrische Reihenschaltung zwischen den mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elementen (12) und den mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elementen (13) bildet, und einem Wärmetauschabschnitt (26, 36), der sich von der Elektrode (25, 35) zum Wärmeaustausch mit einem Wärmetauschmedium erstreckt, versehen ist; und dass das Verbindungselement die Elektrode (25, 35) des Wärmetauschelements (22, 32), eines der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und eines der n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) miteinander verbindet.
  4. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschelementegruppe (20, 30) eine auf einer Wärmeabsorptionsseite platzierte wärmeabsorptionsseitige Wärmetauschelementegruppe (20) und eine auf einer Wärmeabstrahlungsseite platzierte wärmeabstrahlungsseitige Wärmetauschelementegruppe (30) enthält; und dass das Verbindungselement mit einem ersten Verbindungselement, das mehrere Verbindungsstellen zwischen der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) und der wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauschelementegruppe (20) in einem Zustand, in dem die Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) und die wärmeabsorptionsseitige Wärmetauschelementegruppe (20) aufeinander gestapelt sind, alle miteinander verbindet, und einem zweiten Verbindungselement, das mehrere Verbindungsstellen zwischen der Gruppe thermoelektrischen Elemente (10) und der wärmeabstrahlungsseitigen Wärmetauschelementegruppe (30) in einem Zustand, in dem die Gruppe thermoelektrischen Elemente (10) und die wärmeabstrahlungsseitige Wärmetauschelementegruppe (30) aufeinander gestapelt sind, alle miteinander verbindet, versehen ist.
  5. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (21, 31) der Wärmetauschelementegruppe (20, 30) eine Wand zum Blockieren eines Stroms des Wärmetauschmediums zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) vorsieht.
  6. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) mit einer Halteplatte (11) zum Halten der mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) in dem vorbestimmten Anordnungsmuster versehen ist; und dass die Halteplatte (11) eine Wand zum Blockieren eines Strom des Wärmetauschmediums zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) vorsieht.
  7. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) mit einer Halteplatte (11) zum Halten der mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) in dem vorbestimmten Anordnungsmuster versehen ist; dass die Halteplatte (11) eine Wand zum Blockieren eines Stroms des Wärmetauschmediums zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) vorsieht; und dass ein vorbestimmter Spalt als Wärmeisolationsschicht zwischen der Wärmetauschelementegruppe (20, 30) und der Halteplatte (11) ausgebildet wird.
  8. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach Anspruch 5 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (21) der wärmeabsorptionsseitigen Wärmetauschelementegruppe (20) eine wärmeabsorptionsseitige Wand zum Blockieren eines Stroms des Wärmetauschmediums zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) vorsieht; dass die Halteplatte (31) der wärmeabstrahlungsseitigen Wärmetauschelementegruppe (30) eine wärmeabstrahlungsseitige Wand zum Blockieren eines Stroms des Wärmetauschmediums zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmeabstrahlungsseite der Gruppe thermoelektrischer Elemente (10) vorsieht; und dass ein vorbestimmter Spalt als eine Wärmeisolationsschicht zwischen der wärmeabsorptionsseitigen Wand und der wärmeabstrahlungsseitigen Wand ausgebildet wird.
  9. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetauschelement (22, 32) einen sich in einer Strömungsrichtung des Wärmetauschmediums erstreckenden plattenförmigen Abschnitt besitzt; dass der Wärmetauschabschnitt (26, 36) in dem plattenförmigen Abschnitt ausgebildet ist und einen Strom des Wärmetauschmediums zwischen den zwei Seiten des plattenförmigen Abschnitts erlaubt; und dass die Halteplatte (21, 31), die die Wärmetauschelemente (22, 32) hält, mit einer Öffnung zum Halten eines Teils des plattenförmigen Abschnitts des Wärmetauschelements (22, 32), in dem der Wärmetauschabschnitt (26, 36) nicht ausgebildet ist, versehen ist, wobei sich der Wärmetauschabschnitt (26, 36) über eine Öffnungsbreite der Öffnung hinaus nach außen erstreckt.
  10. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Großteil der mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) so angeordnet wird, dass sie in einer Strömungsrichtung des Wärmetauschmediums in Reihe geschaltet sind.
  11. Thermoelektrischer Wandler, mit einem Substrat thermoelektrischer Elemente (10), das in einer solchen Weise konstruiert ist, dass Gruppen thermoelektrischer Elemente, die jeweils durch Anordnen mehrerer p-leitender thermoelektrischen Elemente (12) und mehrerer n-leitender thermoelektrischen Elemente (13) an abwechselnden Positionen ausgebildet sind, in Reihen in einem ersten Isoliersubstrat (11) aus einem Isoliermaterial vorgesehen sind; einem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20), das in einer solchen Weise konstruiert ist, dass mehrere erste Wärmeabsorptionselektrodenelemente (22), die jeweils eine Wärmeabsorptionselektrode (25) zum Bilden einer elektrischen Verbindung zwischen dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13) und dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12), die nebeneinander angeordnet sind, aufweisen und die jeweils auch einen Wärmeabsorptionsabschnitt (26) zum Austausch von von der Wärmeabsorptionselektrode (25) übertragener Wärme aufweisen, in einer allgemeinen Gitterform auf einem zweiten Isoliersubstrat (21) aus einem Isoliermaterial angeordnet sind; und einem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30), das in einer solchen Weise konstruiert ist, dass mehrere erste Wärmeabstrahlungselektrodenelemente (32), die jeweils eine Wärmeabstrahlungselektrode (35) zum Bilden einer elektrischen Verbindung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, aufweisen und die jeweils auch einen Wärmeabstrahlungsabschnitt (36) zum Austauschen von von der Wärmeabstrahlungselektrode (35) übertragener Wärme aufweisen, in einer allgemeinen Gitterform auf einem dritten Isoliersubstrat (31) aus einem Isoliermaterial angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat thermoelektrischer Elemente (10) so zusammengebaut ist, dass es zwischen dem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) und dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) derart in Sandwich-Bauweise liegt, dass das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabsorptionselektrode (25) eine Reihenschaltung zwischen dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13) und dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12), die nebeneinander angeordnet sind, bildet, und dass das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) in einer solchen Weise ausbildet ist, dass die Wärmeabstrahlungselektrode (35) eine Reihenschaltung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, bildet.
  12. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektrodenelement (16), das aus einem plattenförmigen, elektrisch leitenden Material gebildet ist und eine elektrische Verbindung zwischen den benachbarten thermoelektrischen Elementen (12, 13) herstellt, mit beiden Stirnseiten der benachbarten thermoelektrischen Elemente (12, 13) im Substrat thermoelektrischen Elemente (10) verbunden ist; und dass, wenn das Substrat thermoelektrischer Elemente (10) so montiert wird, dass es in Sandwich-Bauweise zwischen dem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) und dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) liegt, das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabsorptionselektrode (25) das n-leitende thermoelektrische Element (13) und das p-leitende thermoelektrische Element (12), die nebeneinander angeordnet sind, durch das Elektrodenelement (16) in Reihe schaltet, und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabstrahlungselektrode (35) das p-leitende thermoelektrische Element (12) und das n-leitende thermoelektrische Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, durch das Elektrodenelement (16) in Reihe schaltet.
  13. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektrodenelement (16), das aus einem plattenförmigen, elektrisch leitenden Material gemacht ist und im Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (10) eine elektrische Verbindung zwischen den benachbarten thermoelektrischen Elementen (12, 13) im Substrat thermoelektrischer Elemente (10) bildet, mit einer Stirnseite der Wärmeabsorptionselektrode (25) verbunden ist; dass ein Elektrodenelement (16), das aus einem plattenförmigen, elektrisch leitenden Material gemacht ist und eine elektrische Verbindung zwischen den benachbarten thermoelektrischen Elementen (12, 13) im Substrat thermoelektrischer Elemente (10) herstellt, mit einer Stirnseite der Wärmeabstrahlungselektrode (35) im Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) verbunden ist; und dass, wenn das Substrat thermoelektrischer Elemente (10) so montiert wird, dass es in Sandwich-Bauweise zwischen dem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) und dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) liegt, das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (30) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabsorptionselektrode (25) das n-leitende thermoelektrische Element (13) und das p-leitende thermoelektrische Element (12), die nebeneinander angeordnet sind, durch das Elektrodenelement (16) in Reihe schaltet, und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabstrahlungselektrode (35) das p-leitende thermoelektrische Element (12) und das n-leitende thermoelektrische Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, durch das Elektrodenelement (16) in Reihe schaltet.
  14. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Isoliersubstrat (21) und das dritte Isoliersubstrat (31) durch Integralformen in einer solchen Weise ausgebildet sind, dass das Elektrodenelement (16) in einer allgemeinen Gitterform angeordnet ist und eine ausgesparte Nut (24, 34) in einer Stirnseite des Elektrodenelements (16) ausgebildet ist, dass das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) durch Einpassen der Wärmeabsorptionselektrode (25) in die Nut (24) mit einer Stirnseite des Elektrodenelements (16) verbunden ist; und dass das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) durch Einpassen der Wärmeabstrahlungselektrode (35) in die Nut (34) mit einer Stirnseite des Elektrodenelements (16) verbunden ist.
  15. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 11, ferner mit einem Elektrodenelement (16), das aus einem plattenförmigen, elektrisch leitenden Material gemacht ist und eine elektrische Verbindung zwischen den benachbarten thermoelektrischen Elementen (12, 13) im Substrat thermoelektrischer Elemente (10) herstellt; und einem in einer solchen Weise ausgebildetes Elektrodensubstrat (40), dass die mehreren Elektrodenelemente (16) in einer allgemeinen Gitterform in einem vierten Isoliersubstrat (41) aus einem Isoliermaterial vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20), das Elektrodensubstrat (40), das Substrat thermoelektrischer Elemente (10), das Elektrodensubstrat (40) und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) gestapelt sind, um miteinander zu kombinieren, das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabsorptionselektrode (25) das n-leitende thermoelektrische Element (13) und das p-leitende thermoelektrische Element (12), die nebeneinander angeordnet sind, durch das Elektrodenelement (16) in Reihe schaltet, und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabstrahlungselektrode (35) das p-leitende thermoelektrische Element (12) und das n-leitende thermoelektrische Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, durch das Elektrodenelement (16) in Reihe schaltet.
  16. Thermoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenelement (16) so geformt ist, dass es eine Dicke größer als jede der Plattendicken der im ersten Wärmeabsorptionselektrodenelement (22) ausgebildeten Wärmeabsorptionselektrode (25) und der im ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelement (32) ausgebildeten Wärmeabstrahlungselektrode (35) aufweist.
  17. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Wärmeabsorptionselektrode (25) und der Wärmeabstrahlungselektrode (35) eine Plattendicke von allgemein 0,1 bis 0,3 mm aufweist, aber das Elektrodenelement (16) eine Plattendicke von wenigstens allgemein 0,2 bis 0,5 mm aufweist, was dicker als jene jeder der Wärmeabsorptionselektrode (25) und der Wärmeabstrahlungselektrode (35) ist.
  18. Thermoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenelement (16) und die Wärmeabsorptionselektrode (25) sowie das Elektrodenelement (16) und die Wärmeabstrahlungselektrode (35) miteinander durch Isolierdeckschichten (17) aus einem Isoliermaterial verbunden sind.
  19. Thermoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Isoliersubstrat (11) mehrere Eingriffslöcher (14) zum abwechselnden Anordnen der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) in einer allgemeinen Gitterform ausgebildet sind; und dass im Substrat thermoelektrischen Elemente (10), bevor das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) kombiniert werden, die mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und die mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) abwechselnd in den Eingriffslöchern (14) angeordnet werden, um die Reihen der Gruppen thermoelektrischer Elemente zu bilden.
  20. Thermoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat thermoelektrischen Elemente (10) durch abwechselndes Anordnen der mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) jeweils in einer Stabform und der mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) jeweils in einer Stabform in einem Formstempel in einer allgemeinen Gitterform, dann Durchführen eines Formvorgangs zum Einspritzen eines Isoliermaterial in den Formstempel zum Formen eines ungeschnittenen Substrats thermoelektrischen Elemente (10a) und dann Durchführen eines Schneidevorgangs zum Schneiden des ungeschnittenen Substrats thermoelektrischen Elemente (10a) in Platten mit jeweils einer gewünschten Dicke gebildet wird.
  21. Thermoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass als ein das erste Isoliersubstrat (11) bildendes Material mehrere Bögen mit mehreren sich geradlinig erstreckenden Nuten (15), in denen die p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) jeweils in einer Stabform und die n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) jeweils in einer Stabform abwechselnd angeordnet werden, vorbereitet werden; und dass das Substrat thermoelektrischer Elemente (10) durch abwechselndes Anordnen der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) jeweils in einer Stabform und der n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) jeweils in einer Stabform in den Nuten (15) des Materials, dann Kombinieren der mehreren Bögen des Materials, das das Isoliersubstrat (11) bildet, durch Verbinden und dann Durchführen eines Schneidevorgangs zum Formen des ersten Isoliersubstrats (11) mit einer gewünschten Plattendicke ausgebildet wird.
  22. Thermoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass konvexe Abschnitte (11b) jeweils mit einer Vorsprungform an beiden Seiten des Substrats thermoelektrischen Elemente (10) zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die nebeneinander liegen, ausgebildet sind; dass Passabschnitte (25b, 35b), die zu den konvexen Abschnitten (11b) passen, in der Wärmeabsorptionselektrode (25) und der Wärmeabstrahlungselektrode (35) ausgebildet sind; und dass das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement (22) und das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement (32) die Passabschnitte (25b, 35b) zu den konvexen Abschnitten (11b) passen lassen.
  23. Thermoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21) nahe einem Verbindungsabschnitt der Wärmeabsorptionselektrode (25) platziert ist; und dass das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine Stirnseite des dritten Isoliersubstrats (31) nahe einem Verbindungsabschnitt der Wärmeabstrahlungselektrode (35) platziert ist.
  24. Thermoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21) zum anderen Ende gegenüber der Wärmeabsorptionselektrode (25) platziert ist; und dass das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine Stirnseite des dritten Isoliersubstrats (31) zum anderen Ende gegenüber der Wärmeabstrahlungselektrode (35) platziert ist.
  25. Thermoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat thermoelektrischer Elemente (10) als eine Trennwand dient und ein Gehäuseelement (28, 38) vorgesehen ist, um Luftleitungskanäle auf beiden Seiten des Substrats thermoelektrischer Elemente (10) zu bilden; und dass das Gehäuseelement (28, 38) entweder die ersten Wärmeabsorptionselektrodenelemente (22) oder die ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelemente (32) überdeckt.
  26. Thermoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 11 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gesamtform jedes des ersten Wärmeabsorptionselektrodenelements (22) und des ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelements (32) in eine ungefähre U-Form geformt ist; dass die Wärmeabsorptionselektrode (25) einer flachen Form oder die Wärmeabstrahlungselektrode (35) einer flachen Form am Boden der entsprechenden U-Form geformt ist; und dass ein Formprozess durchgeführt wird, um entweder eine Lamellenform oder eine Versatzform in einer sich von der Wärmeabsorptionselektrode (25) oder der Wärmeabstrahlungselektrode (35) nach außen erstreckenden flachen Seite auszubilden.
  27. Thermoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 11 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass zum Formen des ersten Wärmeabsorptionselektrodenelements (22) und des ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelementes (32) mehrere Wärmeabsorptionselektroden (25) bzw. mehrere Wärmeabstrahlungselektroden (35) so verbunden werden, dass sie in einer entlang wenigstens der Gruppe thermoelektrischer Elemente verlaufenden Bandform ausgebildet sind und mit dem zweiten bzw. dem dritten Isoliersubstrat (21, 31) verbunden werden; und dass dann die Wärmeabsorptionselektroden (25) bzw. die Wärmeabstrahlungselektroden (35) elektrisch voneinander isoliert sind.
  28. Thermoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 11 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement (22) aus der in einer flachen Plattenform gebildeten Wärmeabsorptionselektrode (25) und einem an der Wärmeabsorptionselektrode (25) erzeugte Wärme austauschenden wärmeabsorbierenden Wärmetauschelement (22a) aufgebaut ist; dass das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement (32) aus der in einer flachen Plattenform gebildeten Wärmeabstrahlungselektrode (35) und einem an der Wärmeabstrahlungselektrode (35) erzeugte Wärme austauschenden wärmeabstrahlenden Wärmetauschelement (32a) aufgebaut ist; und dass das wärmeabsorbierende Wärmetauschelement (22a) und das wärmeabstrahlende Wärmetauschelement (32a) an dem zweiten bzw. dem dritten Isoliersubstrat (21, 31) so vorgesehen sind, dass sie mit der Wärme absorptionselektrode (25) bzw. der Wärmeabstrahlungselektrode (35) wärmeleitend gekoppelt sind.
  29. Thermoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 11 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement (22) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass das erste Wärmeabsorptionselektrodenelement (22) in wenigstens zwei oder mehr der Wärmeabsorptionselektroden (25) und der Wärmeabsorptionsabschnitte (26) geteilt ist, welche integral aus einem flachen plattenförmigen Plattenmaterial geformt sind, das als eine L-Form auf dem zweiten Isoliersubstrat anzuordnen ist, und dass jede der Wärmeabsorptionselektroden (25) in ein im zweiten Isoliersubstrat (21) gebohrtes Substratloch gedrückt und dann entlang einer Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21) gebogen wird, wodurch jede der Wärmeabsorptionselektroden (25) geformt wird und die Wärmeabsorptionselektroden (25) miteinander gekoppelt werden; und dass das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement (32) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass das erste Wärmeabstrahlungselektrodenelement (32) in wenigstens zwei oder mehr der Wärmeabstrahlungselektroden (35) und der Wärmeabstrahlungsabschnitte (36) geteilt ist, die integral aus einem flachen plattenförmigen Plattenmaterial geformt sind, das als eine L-Form auf dem dritten Isoliersubstrat (31) anzuordnen ist, und dass jede der Wärmeabstrahlungselektroden (35) in ein im dritten Isoliersubstrat (31) gebohrtes Substratloch gedrückt und dann entlang einer Stirnseite des dritten Isoliersubstrats (31) gebogen wird, wodurch jede der Wärmeabstrahlungselektroden (35) geformt wird und die Wärmeabstrahlungselektroden (35) miteinander gekoppelt werden.
  30. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Wärmeabsorptionselektroden (25) miteinander durch einen Kopplungsabschnitt (223) gekoppelt sind, wenn die Wärmeabsorptionselektrode (25) und der Wärmeabsorptionsabschnitt (26) des ersten Wärmeabsorptionselektrodenelements (22) integral ausgebildet sind; und dass die mehreren Wärmeabstrahlungselektroden (35) miteinander durch einen Kopplungsabschnitt (323) gekoppelt sind, wenn die Wärmeabstrahlungselektrode (35) und der Wärmeabstrahlungsabschnitt (36) des ersten Wärmeabstrahlungselektrodenelements (32) integral ausgebildet sind.
  31. Thermoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 11 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) einem Vergussvorgang unter Verwendung eines Dichtungsmaterials aus einem Kunstharzmaterial angewendet auf einen Spalt zwischen der Außenfläche des ersten Wärmeabsorptionselektrodenelements (22) und dem zweiten Isoliersubstrat (21) unterzogen wird.
  32. Thermoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 11 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Element des Substrats thermoelektrischen Elemente (10), des Wärmeabsorptionselektrodensubstrats (20), des Wärmeabstrahlungselektrodensubstrats (30) und des Elektrodensubstrats (40) aus einer Kombination mehrerer segmentierter Einheiten besteht.
  33. Thermoelektrischer Wandler, mit mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elementen (12) und mehreren n-leitenden thermoelektrischen Elementen (13); einem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20), das in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass mehrere erste Wärmeabsorptionselektrodenelemente (22), die jeweils eine Wärmeabsorptionselektrode (25), die eine elektrische Verbindung zwischen dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13) und dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12), die nebeneinander angeordnet sind, herstellt, und einen Wärmeabsorptionsabschnitt (26) zum Austauschen der von der Wärmeabsorptionselektrode (25) übertragenen Wärme aufweisen, in einer allgemeinen Gitterform auf einem zweiten Isoliersubstrat (21) aus einem Isoliermaterial angeordnet sind; und einem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30), das in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass mehrere erste Wärmeabstrahlungselektrodenelemente (32), die jeweils eine Wärmeabstrahlungselektrode (35), die eine elektrische Verbindung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, und einen Wärmeabstrahlungsabschnitt (36) zum Austauschen der von der Wärmeabstrahlungselektrode (35) übertragenen Wärme aufweisen, in einer allgemeinen Gitterform auf einem dritten Isoliersubstrat (31) aus einem Isoliermaterial angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass Reihen von Gruppen thermoelektrischen Elemente, die durch Anordnen der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) an abwechselnden Positionen gebildet sind, auf einer Stirnseite entweder der Wärmeabsorptionselektroden (25) oder der Wärmeabstrahlungselektroden (35) vorgesehen sind, und die Gruppe thermoelektrischer Elemente in Sandwich-Bauweise zwischen dem Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) und dem Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) liegt und damit kombiniert ist, wodurch das Wärmeabsorptionselektrodensubstrat (20) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabsorptionselektroden (25) das n-leitende thermoelektrische Element (13) und das p-leitende thermoelektrische Element (12), die nebeneinander angeordnet sind, in Reihe schalten, und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (30) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Wärmeabstrahlungselektroden (35) das p-leitende thermoelektrische Element (12) und das n-leitende thermoelektrische Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, in Reihe schalten.
  34. Thermoelektrischer Wandler, mit einem Substrat thermoelektrischen Elemente (10), das in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine durch Anordnen mehrerer p-leitender thermoelektrischer Elemente (12) und n-leitender thermoelektrischen Elemente (13) an abwechselnden Positionen gebildete Gruppe thermoelektrischen Elemente in Reihen in einem ersten Isoliersubstrat (11) aus einem Isoliermaterial vorgesehen ist; und einem Elektrodenelement (22, 32) mit einer Elektrode (25, 35) die aus einem flachen, plattenförmigen, elektrisch leitenden Material gebildet ist und eine elektrische Verbindung zwischen den p-leitenden thermoelektrischen Elementen (12) und den n-leitenden thermoelektrischen Elementen (13), die im Substrat thermoelektrischen Elemente (10) nebeneinander angeordnet sind, herstellt, und einem Wärmetauschabschnitt (26, 36) zum Absorbieren oder Abstrahlen der von der Elektrode (25, 35) übertragenen Wärme, wobei die mehreren Elektrodenelemente (22) in einer solchen Weise angeordnet sind, dass sie alle Elektroden (25, 35) in Reihe mit zwei Enden der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der n-leitenden Elemente (13), die nebeneinander liegen, verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Elektrodenelemente (22, 32) in einer allgemeinen Gitterform auf einem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) aus einem Isoliermaterial angeordnet und vorläufig fixiert werden, um integral mit dem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildet zu werden; und dass dann die Elektroden (25, 35) der Elektrodenelemente (22, 32) gleichzeitig mit den Stirnseiten der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13), die nebeneinander liegen, verbunden werden.
  35. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenelement (22, 32) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass ein im zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildetes Substratloch mit einem Klebstoff beschichtet wird und dann die Elektrode (25, 35) in das Substratloch eingesetzt und vorläufig an dem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) fixiert wird.
  36. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenelement (22, 32) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Elektrode (25, 35) in ein im zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildetes Substratloch gedrückt und vorläufig an dem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) fixiert wird.
  37. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers, mit einem Montageschritt des Aufnehmens von p-leitenden thermoelektrischen Elementen (12) und n-leitenden thermoelektrischen Elementen (13) und des abwechselnden Anordnens der mehreren p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) in in einer allgemeinen Gitterform in einem ersten Isoliersubstrat (11), das aus einem Isoliermaterial gebildet ist und im Voraus platziert wird, ausgebildeten Substratlöchern, um so Reihen von Gruppen thermoelektrischer Elemente für ein Substrat thermoelektrischer Elemente (10) vorzusehen; einem Formprozessschritt des integralen Formens eines Elektrodenelements (22, 32) mit einer flach geformten Elektrode (25, 35), die eine elektrische Verbindung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die im Substrat thermoelektrischen Element (10) nebeneinander angeordnet sind, herstellt, und einem Wärmetauschabschnitt (26, 36) zum Absorbieren oder Abstrahlen von von der Elektrode (25, 35) übertragener Wärme aus einem flachen plattenförmigen, elektrisch leitenden Material; einem Elektrodenelement-Montageschritt des Aufnehmens von Rückseiten der Elektroden (25, 35) der im Formprozessschritt gebildeten Elektrodenelemente (22, 32) und Einsetzens oder Drückens der Elektroden (25, 35) in Substratlöcher, die in einer allgemeinen Gitterform in einem zweiten Isoliersubstrat (21) ausgebildet sind, das aus einem Isoliermaterial gemacht ist und im Voraus platziert wird, um die mehreren Elektroden (25, 35) in einer allgemeinen Gitterform in einem vorläufig fixierten Zustand anzuordnen; und einem Verbindungsschritt des Anordnens aller Elektroden (25, 35) der im Elektrodenelement-Montageschritt montierten Elektrodenelemente (22, 32) an zwei Enden des p-leitenden thermoelektrischen Elements (12) und des n-leitenden thermoelektrischen Elements (13), die im Substrat thermoelektrischen Elemente (10) nebeneinander angeordnet sind, und dann des Verbindens der zwei Enden des n-leitenden thermoelektrischen Elements (13) und der Elektrode (25, 35) miteinander durch Löten.
  38. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenelement-Montageschritt am Ende des Formprozessschritts platziert ist; und dass das im Formprozessschritt geformte Elektrodenelement (22, 32) direkt im Substratloch des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) angeordnet wird.
  39. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass im Elektrodenelement-Montageschritt das Elektrodenelement (22, 32) durch Beschichten des im zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildeten Substratlochs mit einem Klebstoff und Einsetzen der Elektrode (25, 35) in das Substratloch und vorläufiges Fixieren am zweiten Isoliersubstrat (21, 31) montiert wird.
  40. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass im Elektrodenelement-Montageschritt das Elektrodenelement (22, 32) durch Drücken der Elektrode (25, 35) in das im zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildete Substratloch, um sie vorläufig an dem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) zu fixieren, montiert wird.
  41. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass im Formprozessschritt das Elektrodenelement (22, 32) aus einem gewickelten Plattenmaterial durch Scheren, Biegen und Schneiden gebildet wird.
  42. Thermoelektrischer Wandler, mit einem Substrat thermoelektrischer Elemente (10), das in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine durch Anordnen mehrerer p-leitender thermoelektrischer Elemente (12) und n-leitender thermoelektrischer Elemente (13) an abwechselnden Positionen gebildete Gruppe thermoelektrischer Elemente in Reihen in einem ersten Isoliersubstrat (11) aus einem Isoliermaterial vorgesehen ist; und einem Paar eines Wärmeabsorptions- und eines Wärmeabstrahlungselektrodensubstrats (20, 30), die einander gegenüberliegend auf beiden Seiten des Substrats thermoelektrischer Elemente (10) platziert sind und jeweils eine Konstruktion aufweisen, bei welcher mehrere Elektrodenelemente (22, 32), die jeweils eine in einer flachen Form gebildete Elektrode (25, 35) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die im Substrat thermoelektrischer Elemente (10) nebeneinander angeordnet sind, aufweisen und die jeweils auch einen Wärmeabsorptionsabschnitt (26, 36) zum Absorbieren oder Abstrahlen der von der Elektrode (25, 35) übertragenen Wärme aufweisen, in einer allgemeinen Gitterform auf einem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) aus einem Isoliermaterial angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeabsorptions- und Wärmeabstrahlungselektrodensubstrate (20, 30) jeweils eine Konstruktion haben, bei welcher alle Elektrodenelemente (22, 32) durch die Elektroden (25, 35) in Reihe mit zwei Enden des p-leitenden thermoelektrischen Elements (12) und des n-leitenden thermoelektrischen Elements (13), die nebeneinander angeordnet sind, geschaltet sind; und dass das Elektrodenelement (22, 32) in einer seine Montage und seine Fixierung am zweiten Isoliersubstrat (21, 31) vereinfachenden Form ausgebildet und integral mit dem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) konstruiert ist.
  43. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass ein konvexer Vorsprung (22a, 32a), der in einer Richtung senkrecht zur Elektrode (25, 35) nach außen ragt, im Elektrodenelement (22, 32) ausgebildet ist; und dass der Vorsprung (22a, 32a) in ein im zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildetes Substratloch (21a, 31a) gedrückt und darin befestigt und fixiert wird, wodurch das Elektrodenelement (22, 32) integral mit dem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildet wird.
  44. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenelement (22, 32) in einer ungefähren C-Form einer Plattenform ausgebildet ist; und dass das offene Ende des Elektrodenelements (22, 32) in ein im zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildetes Substratloch (21a, 31a) eingesetzt und dann entlang einer Seite des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) gebogen wird, um die Elektrode (25, 35) zu formen, zu montieren und zu fixieren, wodurch das Elektrodenelement (22, 32) integral mit dem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildet wird.
  45. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenelement (22, 32) in einer ungefähren Hutform ausgebildet ist, die die Elektrode (25, 35) einer Flanschform enthält; und dass die Elektrode (25, 35) in ein im zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildetes Substratloch (21a, 31a) eingesetzt und darin montiert und fixiert wird, wodurch das Elektrodenelement (22, 32) integral mit dem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) ausgebildet wird.
  46. Thermoelektrischer Wandler, mit einem Substrat thermoelektrischer Elemente (10), das in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine durch Anordnen mehrerer p-leitender thermoelektrischer Elemente (12) und n-leitender thermoelektrischer Elemente (13) an abwechselnden Positionen gebildete Gruppe thermoelektrischen Elemente in Reihen in einem ersten Isoliersubstrat (11) aus einem Isoliermaterial vorgesehen ist; und einem Paar eines Wärmeabsorptions- und eines Wärmeabstrahlungselektrodensubstrats (20, 30), die einander gegenüberliegend auf beiden Seiten des Substrats thermoelektrischen Elemente (10) platziert sind und jeweils eine Konstruktion haben, bei welcher mehrere erste Elektrodenelemente (22, 32), die jeweils eine Elektrode (25), die eine elektrische Verbindung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die im Substrat thermoelektrischen Elemente (10) nebeneinander angeordnet sind, herstellt, und einen Wärmeabsorptionsabschnitt (26, 36) zum Absorbieren oder Abstrahlen der von der Elektrode übertragenen Wärme aufweisen, in einer allgemeinen Gitterform auf einem zweiten Isoliersubstrat (21, 31) aus einem Isoliermaterial angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeabsorptions- und das Wärmeabstrahlungselektrodensubstrat (20, 30) jeweils eine Konstruktion aufweisen, bei welcher alle Elektroden (25, 35) in Reihe zu zwei Enden des p-leitenden thermoelektrischen Elements (12) und des n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, geschaltet sind; und dass eine Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) um eine Verbindungsfläche zwischen der Elektrode (25, 35) und dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13) platziert ist.
  47. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Wärmeabsorptions- und Wärmeabstrahlungselektrodensubstrate (20, 30), das an den ersten Elektrodenelementen (22, 32) mit den Elektroden (25, 35) auf einer Niedertemperaturseite vorgesehen ist, eine Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) um die Verbindungsfläche zwischen der Elektrode (25, 35) und dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13) platziert hat.
  48. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 46 oder Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass in den Wärmeabsorptions- und Wärmeabstrahlungselektrodensubstraten (20, 30) eine Verbindungsfläche zwischen der Elektrode (25, 35) und sowohl dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) als auch dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13) bevorzugt entfernt von einer Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) in einem Bereich einer Vorsprunglänge (L) positioniert ist, die durch Hinzufügen einer Plattendicke (t1) des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) zu einer Plattendicke (t2) der Elektrode (25, 35) berechnet wird, und bevorzugter relativ zu einer Stirnseite des zweiten Isoliersubstrats (21, 31) innerhalb positioniert ist.
  49. Thermoelektrischer Wandler, mit einem Substrat thermoelektrischer Elemente (10), das in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine durch Anordnen mehrer p-leitender thermoelektrischen Elemente (12) und n-leitender thermoelektrischen Elemente (13) an abwechselnden Positionen gebildete Gruppe thermoelektrischen Elemente in Reihen in einem ersten Isoliersubstrat (11) aus einem Isoliermaterial vorgesehen ist; zweiten Elektrodenelementen (22a), die eine elektrische Verbindung zwischen den p-leitenden thermoelektrischen Elementen (12) und den n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13), die im Substrat thermoelektrischen Elemente (10) nebeneinander angeordnet sind, herstellt; und einem Paar von Metallsubstraten (20a), die aus einem Metallmaterial gemacht sind, einander gegenüberliegend auf beiden Seiten des Substrats thermoelektrischen Elemente (10) platziert sind und jeweils Wärmetauschabschnitte (26) auf der einen Seite zum Absorbieren oder Abstrahlen der von den zweiten Elektrodenelementen (22a) übertragenen Wärme aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden des p-leitenden thermoelektrischen Elements (12) und des n-leitenden thermoelektrischen Elements (13), die nebeneinander angeordnet sind, durch das zweite Elektrodenelement (22a) in Reihe zueinander geschaltet sind; und dass die Metallsubstrate (20a) jeweils in einer solchen Weise ausgebildet sind, dass sie an einer den zweiten Elektrodenelementen (22a) zugewandten Position eine Isolierschicht (21a) aus einem Isoliermaterial bilden und die zweiten Elektrodenelemente (22a) mit der Isolierschicht (21a) verbinden.
  50. Thermoelektrischer Wandler, mit einem Substrat thermoelektrischer Elemente (10), das in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine durch Anordnen mehrerer p-leitender thermoelektrischer Elemente (12) und n-leitender thermoelektrischer Elemente (13) an abwechselnden Positionen gebildete Gruppe thermoelektrischer Elemente in Reihen in einem ersten Isoliersubstrat aus einem Isoliermaterial vorgesehen ist; plattenartigen Elektrodenelementen (16), die in einer solchen Weise angeordnet sind, dass sie eine elektrische Reihenschaltung zwischen Stirnseiten der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und Stirnseiten der n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13), die nebeneinander angeordnet sind, herstellt; und mehreren Wärmetauschelementen (432), die mit den Elektrodenelementen (16) in einer solchen Weise wärmeleitfähig verbunden sind, dass sie die an einer Verbindungsfläche, an welcher das Elektrodenelement (16) und die Stirnseiten der thermoelektrischen Elemente (12, 13) miteinander verbunden sind, erzeugte Wärme auf mehrere Wege von der Nähe der Verbindungsfläche zur Leitung aufteilt.
  51. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetauschelement (432) in einer Form entweder eines dünn und flach geformten Plattenelements (432a) oder eines stabförmigen Stiftelements (432b) ausgebildet ist und sich von einer Seite des Elektrodenelements (16) erstreckt.
  52. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungselemente (431a, 431b), die aus einem stabförmigen elektrischen Isolationsmaterial gebildet sind, zwischen den mehreren Wärmetauschelementen (432) vorgesehen sind und sie voneinander elektrisch isolieren.
  53. Thermoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 50 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungselemente (431c, 431d), die aus einem plattenförmigen, elektrischen Isolationsmaterial gebildet sind, zwischen den mehreren Wärmetauschelementen (432) vorgesehen sind und sie elektrisch voneinander isolieren.
  54. Thermoelektrischer Wandler, mit einem Substrat thermoelektrischer Elemente (10), das in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass eine durch Anordnen mehrerer p-leitender thermoelektrischer Elemente (12) und n-leitender thermoelektrischer Elemente (13) an abwechselnden Positionen gebildete Gruppe thermoelektrischer Elemente in Reihen in einem ersten Isoliersubstrat (11) aus einem Isoliermaterial vorgesehen ist; und Elektrodenelementen (532), die jeweils eine in einer flachen Form ausgebildete Elektrode (535) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die im Substrat thermoelektrischer Elemente (10) nebeneinander angeordnet sind, und einen Wärmetauschabschnitt (536), der an der Elektrode (535) mit einem Wärmeleitvermögen ausgebildet ist, aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (535) mit dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13) durch Löten verbunden ist.
  55. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauschabschnitt (536) in einer solchen Weise platziert ist, dass er einen Raum auf einer Rückseite der Elektrode (535) in einer vertikalen Richtung bildet.
  56. Thermoelektrischer Wandler nach Anspruch 54 oder Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass irgendeine Form von Luftklappe, Schlitz, Versatz, flachen und Stiftformen durch einen Formprozess an einer von der Elektrode (535) nach außen verlaufenden Flachstelle ausgebildet ist, um den Wärmetauschabschnitt (536) zu bilden.
  57. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers, mit einem Formprozessschritt zum Verwenden eines plattenförmigen, elektrisch leitenden Materials, um ein Elektrodenelement (532) zu bilden, das eine flach geformte Elektrode (535) aufweist, die eine elektrische Verbindung zwischen einem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und einem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die nebeneinander angeordnet sind, herstellt, und einen thermisch mit der Elektrode (535) verbundenen Wärmetauschabschnitt (526) aufweist; einem Montageschritt zum Aufnehmen der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) und des abwechselnden Anordnens der p-leitenden thermoelektrischen Elemente (12) und der n-leitenden thermoelektrischen Elemente (13) in im Voraus ausgebildeten Substratlöchern in einer allgemeinen Gitterform in einem Isoliersubstrat (11) aus einem Isoliermaterial, um Reihen von Gruppen thermoelektrischen Elemente für ein Substrat thermoelektrischen Elemente (10) vorzusehen; und einem Verbindungsschritt des Aufnehmens einer Rückseite der Elektrode (535) der im Formprozessschritt gebildeten Elektrodenelemente (532), dann des Platzierens der Elektrode (535) an einer Position zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem p-leitenden thermoelektrischen Element (12) und dem n-leitenden thermoelektrischen Element (13), die im Substrat thermoelektrischen Elemente nebeneinander angeordnet sind, und dann ihres Verbindens miteinander durch Löten.
  58. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageschritt für das Substrat thermoelektrischer Elemente (10) und der Verbindungsschritt unter Verwendung einer Montagevorrichtung durchgeführt werden.
  59. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass im Formprozessschritt das Elektrodenelement (532) durch Durchführen eines Formvorgangs des Scherens, Biegens oder Schneidens an einem plattenförmigen, elektrisch leitenden Material in einer gewickelten Form ausgebildet wird.
  60. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass im Formprozessschritt ein plattenförmiges, elektrisch leitendes Material einem Ätzvorgang unterzogen wird, um den Wärmtauschabschnitt (536) zu bilden, und dann einem Formprozess des Biegens oder Schneidens unterzogen wird, um das Elektrodenelement (532) zu bilden.
  61. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass im Formprozessschritt ein plattenförmiges, elektrisch leitendes Material einem Extrusionsprozess unterzogen wird, um einen Profilabschnitt zu bilden, und dann einem Schneiden unterzogen wird, um das Elektrodenelement (532) zu bilden.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007028791B4 (de) * 2006-06-28 2010-11-25 DENSO CORPORATION, Kariya-shi Thermoelektrische Umwandlungsvorrichtung und Herstellungsverfahren dafür
DE102010056170A1 (de) * 2010-12-24 2012-06-28 Volkswagen Ag Thermoelektrisches Wärmetauschen
DE102007060312B4 (de) * 2007-08-24 2012-12-06 W.E.T. Automotive Systems Ag Elektrothermischer Wandler und Temperiereinrichtung
DE102015213295A1 (de) * 2015-07-15 2017-01-19 Mahle International Gmbh Thermoelektrischer Wärmetauscher
DE102015224020A1 (de) * 2015-12-02 2017-06-08 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Thermoelektrisches Modul

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7946120B2 (en) 2001-02-09 2011-05-24 Bsst, Llc High capacity thermoelectric temperature control system
US7273981B2 (en) * 2001-02-09 2007-09-25 Bsst, Llc. Thermoelectric power generation systems
US6959555B2 (en) 2001-02-09 2005-11-01 Bsst Llc High power density thermoelectric systems
US7942010B2 (en) * 2001-02-09 2011-05-17 Bsst, Llc Thermoelectric power generating systems utilizing segmented thermoelectric elements
US6672076B2 (en) 2001-02-09 2004-01-06 Bsst Llc Efficiency thermoelectrics utilizing convective heat flow
JP2004537708A (ja) 2001-08-07 2004-12-16 ビーエスエスティー エルエルシー 熱電気式個人用環境調整機器
EP1897153B1 (de) 2005-06-28 2012-08-01 Bsst Llc Thermoelektrischer generator mit zwischenkreis
US7870745B2 (en) 2006-03-16 2011-01-18 Bsst Llc Thermoelectric device efficiency enhancement using dynamic feedback
JP2008034792A (ja) * 2006-06-28 2008-02-14 Denso Corp 熱電変換装置およびその製造方法
JP4830668B2 (ja) * 2006-06-28 2011-12-07 株式会社デンソー 熱電変換装置およびその製造方法
CN110254159A (zh) 2007-05-25 2019-09-20 詹思姆公司 分配式热电加热和冷却的系统和方法
JP2009117645A (ja) * 2007-11-07 2009-05-28 Showa Denko Kk 熱電素子用電極および熱電モジュール
US8640466B2 (en) 2008-06-03 2014-02-04 Bsst Llc Thermoelectric heat pump
CN102264563A (zh) 2008-10-23 2011-11-30 Bsst有限责任公司 带有热电装置的多模式hvac系统
JP5632634B2 (ja) 2009-03-26 2014-11-26 パナソニック株式会社 静電霧化装置及びその製造方法
DE102009025032A1 (de) * 2009-06-10 2010-12-16 Behr Gmbh & Co. Kg Thermoelektrische Vorrichtung
DE102009058550A1 (de) * 2009-07-21 2011-01-27 Emcon Technologies Germany (Augsburg) Gmbh Thermoelektrisches Modul, Baugruppe mit Modul, thermoelektrische Generatoreinheit und Abgasleitungsvorrichtung mit Generatoreinheit
FR2965401B1 (fr) 2010-09-29 2012-09-14 Valeo Systemes Thermiques Dispositif thermo electrique, notamment destine a générer un courant électrique dans un véhicule automobile.
FR2965405B1 (fr) * 2010-09-29 2012-09-14 Valeo Systemes Thermiques Procédé de fabrication d'un dispositif thermo électrique, notamment destine a générer un courant électrique dans un véhicule automobile.
FR2965404B1 (fr) * 2010-09-29 2012-09-14 Valeo Systemes Thermiques Procédé de fabrication d'un dispositif thermo electrique, notamment destine a générer un courant électrique dans un véhicule automobile.
FR2965402B1 (fr) 2010-09-29 2012-09-14 Valeo Systemes Thermiques Dispositif thermo électrique, notamment destine a générer un courant électrique dans un véhicule automobile.
FR2965403B1 (fr) 2010-09-29 2012-09-14 Valeo Systemes Thermiques Dispositif thermo électrique, notamment destine a générer un courant électrique dans un véhicule automobile.
FR2965400B1 (fr) 2010-09-29 2012-09-14 Valeo Systemes Thermiques Dispositif thermo électrique, notamment destine a générer un courant électrique dans un véhicule automobile.
DE102010050395A1 (de) * 2010-11-03 2012-05-03 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Thermoelektrisches Modul für einen thermoelektrischen Generator eines Fahrzeugs
WO2012170443A2 (en) * 2011-06-06 2012-12-13 Amerigon Incorporated Cartridge-based thermoelectric systems
US9006557B2 (en) 2011-06-06 2015-04-14 Gentherm Incorporated Systems and methods for reducing current and increasing voltage in thermoelectric systems
AT511647B1 (de) * 2011-07-08 2013-11-15 Univ Wien Tech Kühl-/heiz-vorrichtung
KR20130009443A (ko) * 2011-07-15 2013-01-23 삼성전기주식회사 열전 모듈
RU2505768C2 (ru) * 2012-02-15 2014-01-27 Андрей Дмитриевич Тен Конденсатор
EP2845236B1 (de) * 2012-04-30 2016-06-01 Université Catholique de Louvain Thermoelektrisches umwandlungsmodul und herstellungsverfahren dafür
US9306143B2 (en) 2012-08-01 2016-04-05 Gentherm Incorporated High efficiency thermoelectric generation
US9704774B2 (en) * 2012-12-11 2017-07-11 Sensor Electronic Technology, Inc. Thermal management structure with integrated heat sink
TWI478405B (zh) * 2012-12-13 2015-03-21 Ind Tech Res Inst 熱電薄膜結構
CH707391A2 (de) * 2012-12-28 2014-06-30 Greenteg Ag Thermoelektrischer Konverter.
KR102117141B1 (ko) 2013-01-30 2020-05-29 젠썸 인코포레이티드 열전-기반 열 관리 시스템
WO2014201175A1 (en) * 2013-06-11 2014-12-18 Mark W Miles Hybrid flow solar thermal collector
JP6278879B2 (ja) * 2014-10-29 2018-02-14 アイシン高丘株式会社 熱電モジュール
KR20160116997A (ko) * 2015-03-31 2016-10-10 엘지이노텍 주식회사 열전환장치 및 이를 포함하는 제습장치
DE102015213294A1 (de) * 2015-07-15 2017-01-19 Mahle International Gmbh Thermoelektrischer Wärmetauscher
US20170133573A1 (en) * 2015-11-10 2017-05-11 Electronics And Telecommunications Research Institute Thermoelectric device
KR102363105B1 (ko) * 2015-11-10 2022-02-17 한국전자통신연구원 열전 소자
US10247685B2 (en) * 2016-01-28 2019-04-02 Korea Institute Of Energy Research High-temperature structure for measuring properties of curved thermoelectric device, and system and method for measuring properties of curved thermoelectric device using the same
WO2017136793A1 (en) * 2016-02-05 2017-08-10 Alphabet Energy, Inc. Electrode structure for magnesium silicide-based bulk materials to prevent elemental migration for long term reliability
US10991869B2 (en) 2018-07-30 2021-04-27 Gentherm Incorporated Thermoelectric device having a plurality of sealing materials
US11152557B2 (en) 2019-02-20 2021-10-19 Gentherm Incorporated Thermoelectric module with integrated printed circuit board
EA038725B1 (ru) * 2019-07-25 2021-10-11 Каиргали Мукашевич ДУСАЛИЕВ Термоэлектрический генератор
CN110425767A (zh) * 2019-08-30 2019-11-08 冠冷科技(深圳)有限公司 一种方便调整形状的热电半导体制冷制热装置
RU2767429C2 (ru) * 2020-04-19 2022-03-17 Марат Ибрагимович Нургалиев Термоэлектрический холодильник
RU2762316C2 (ru) * 2020-04-19 2021-12-17 Марат Ибрагимович Нургалиев Способ термоэлектрического охлаждения
US20220131062A1 (en) * 2020-10-28 2022-04-28 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Solid-state thermoelectric
CN112599653B (zh) * 2020-12-04 2023-03-10 杭州大和热磁电子有限公司 一种适于冷热交变的热电模块及其制作方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01205451A (ja) * 1988-02-10 1989-08-17 Nippon Denso Co Ltd 熱電式冷却装置
JP2563524B2 (ja) * 1988-10-13 1996-12-11 松下電器産業株式会社 熱電装置
JPH03263382A (ja) * 1989-04-17 1991-11-22 Nippondenso Co Ltd 熱電変換装置
US5038569A (en) * 1989-04-17 1991-08-13 Nippondenso Co., Ltd. Thermoelectric converter
JP3166228B2 (ja) * 1990-10-30 2001-05-14 株式会社デンソー 熱電変換装置
JPH05175556A (ja) * 1991-12-25 1993-07-13 Nippondenso Co Ltd 熱電変換装置
JPH0997930A (ja) * 1995-07-27 1997-04-08 Aisin Seiki Co Ltd 熱電冷却モジュール及びその製造方法
JP3533826B2 (ja) * 1996-05-29 2004-05-31 アイシン精機株式会社 熱変換装置
JPH1168174A (ja) * 1997-08-13 1999-03-09 Seru Appl Kk 熱電半導体チップ及び熱電モジュールの製造方法
JPH1187786A (ja) * 1997-09-08 1999-03-30 Seru Appl Kk 電子冷却・加熱装置
JPH11121816A (ja) * 1997-10-21 1999-04-30 Morikkusu Kk 熱電モジュールユニット
JPH11340525A (ja) * 1998-05-26 1999-12-10 Matsushita Electric Works Ltd ペルチェユニット
JP2000050661A (ja) * 1998-07-23 2000-02-18 Nishinomiya Kinzoku Kogyo Kk 発電装置
JP2000244024A (ja) * 1999-02-23 2000-09-08 Matsushita Electric Works Ltd 熱電素子モジュール
JP3255629B2 (ja) * 1999-11-26 2002-02-12 モリックス株式会社 熱電素子
JP3729018B2 (ja) * 2000-03-28 2005-12-21 松下電工株式会社 熱電モジュールの製造方法、及び熱電モジュール製造用治具
JP2002208741A (ja) * 2001-01-11 2002-07-26 Nok Corp 熱電半導体デバイス、熱電半導体デバイスを用いた冷暖装置、および、製造方法
JP4879409B2 (ja) * 2001-07-02 2012-02-22 岡野電線株式会社 熱電素子の整列方法およびその整列方法に適用される素子配列用器具ならびに熱電素子の整列装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007028791B4 (de) * 2006-06-28 2010-11-25 DENSO CORPORATION, Kariya-shi Thermoelektrische Umwandlungsvorrichtung und Herstellungsverfahren dafür
DE102007060312B4 (de) * 2007-08-24 2012-12-06 W.E.T. Automotive Systems Ag Elektrothermischer Wandler und Temperiereinrichtung
DE102010056170A1 (de) * 2010-12-24 2012-06-28 Volkswagen Ag Thermoelektrisches Wärmetauschen
DE102015213295A1 (de) * 2015-07-15 2017-01-19 Mahle International Gmbh Thermoelektrischer Wärmetauscher
US10355191B2 (en) 2015-07-15 2019-07-16 Mahle International Gmbh Thermoelectric heat exchanger
DE102015224020A1 (de) * 2015-12-02 2017-06-08 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Thermoelektrisches Modul
DE102015224020B4 (de) * 2015-12-02 2019-05-23 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Thermoelektrisches Modul

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