DE2055551A1

DE2055551A1 - I hermoelektrische Wärmepumpe

Info

Publication number: DE2055551A1
Application number: DE19702055551
Authority: DE
Inventors: Manus Bromma Widakowich (Schwe den) P
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1969-11-24
Filing date: 1970-11-12
Publication date: 1971-06-09
Also published as: DE2055551B2; FR2072294A5; SE337227B

Description

!'hermoelektrische Wärmepumpe

Die Erfindung betrifft eine thermoelektrische Wärmepumpe, bei der ein Halbleiterelement mit einem Kürper aus einem halbleitenden i-iaterial zwischen einer ersten und einer zweiten Thermobrücke mit gutem elektrischen und thermischen Kontakt zu dieser angeordnet ist, die l'hermobrücken als Wärmeaustauschorgane ausgebildet und druckerzeugende Organe vorhanden sind, die auf die i'hermobrücken in Richtung auf das x-ialbleiterelement eine Kraft ausüben. Anordnungen dieser Art sind bekannt und können bei der Übertragung von Wärmeenergie von einem Hedium zu einem anderen verwendet werden. Eine Anordnung zur kühlung eines Luftstromes kann z.B. aus einer Wand aus isolierendem katerial bestehen, die mit durchgehenden Löchern versehen ist, in denen die nalbleiterelemente angebracht sind. Jedes Element "ist auf der einen Seite der Wand "thermisch und elektrisch mit einer Therrnobrücke und auf der anderen Seite der Wand mit einer zweiten 'i'hermobrücke verbunden, und zwar auf solche Weise, daß jede Thermobrücke mit zwei Elementen in Kontakt ist. Von diesen beiden Elementen ist das eine immer P-leitend und das andere

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i^-leitend. Die Elemente und die Brücken bilden so in elektrischer Hinsicht eine Reihenschaltung. Wenn ein Gleichstrom durch diese Schaltung geleitet wird, fließt er also der Reihe nach durch eine Brücke, ein P-Element, eine Brücke, ein lj-lillement, eine Brücke, ein P-Element usw. Dabei streben die Elemente danach, einen Temperaturunterschied zwischen den Brücken zu erzeugen, so daß die Brücken auf der einen Seite der Wand (der v/armen Seite) eine höhere Temperatur haben als die Brücken auf der anderen Seite (der kalten Seite). Die Thermobrücken sind auf bekannte Art als Wärmeaustauschorgane ausgebildet, z.B. mit Kühlflanschen zum Wärmeaustausch mit der umgebenden Luft. Der Luftstrom, der gekühlt werden soll, wird auf der kalten Seite an den kühlflanschen vorbeigeleitet und gibt Wärme an diese ab. Die Wärme wird durch die Elemente zu den Brücken auf der warmen Seite geleitet und dort an einen kühlluftstrom abgegeben. Ais v/ärmeauf nehmendes oder -abgebendes aedium können natürlich auf einer oder beiden Seiten andere Gase, i''lüssigkeiten oder feste Körper verwendet werden.

Es ist bekannt, daß üalbleiterelemente, die aus einem oder mehreren Halbleiterkörpern bestehen können, die oft zwischen Scheiben oder klotzen aus kupfer oder dergleichen eingelötet sind, durch Löten mit den Thermobrücken auf beiden Seiten des Elementes verbunden werden können. Hierdurch erhält man einen sehr niedrigen elektrischen und thermischen übergangswiderstand zwischen Element und entsprechender Brücke. Es bestehen jedoch mehrere Nachteile, Die

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^erstelluir; einer Einheit :iit einer größeren Anzahl Elemente ist aufgrund der vielen Lötstellen kompliziert, die an schlecht zugänglichen Stellen vorgenommen werden müssen. jJer Austausch eines einzigen beschädigten Elementes ist schwierig oder unmöglich, nie gaa>·,^ Einheit muß in diesem Fall erneuert oder es muß eine komplizierte und zeitraubende Demontage mit anschließender Reparatur und Ilontage durchgeführt v/erden. Außerdem werden die Halbleiterkörper bei Vibrationen und Temperaturwechsel aufgrund der starren Lötverbindungen leicht so großen Beanspruchungen ausgesetzt, daß sie zerstört λ/erden.

Es ist weiter bekannt, ua^ diese Nachteile ganz vermieden oder wesentlich verringert werden können, wenn man die Lötverbindungen vermeidet und stattdessen die Halbleiterelemente in Druckkontakt mit den ilieraobrücken anordnet, d.h. z.B. mit hilfe von ßolzen, die jedes Element zwischen zwei Drücken festklemmen. üierdurch kann man einen sehr stabilen Aufbau erreichen, der bei der Herstellung leicht zu montieren und beim Austausch eines beschädigten Elementes leicht zu demontieren ist. Im letzteren Ρείΐ braucht außerdem beim Austausch eines Elementes nur eine Thermobrücke entfernt zu werden. Außerdem werden die Elemente nur Druckbeanspruchungen ausgesetzt, die sie gut vertragen, dagegen nicht den für die Halbleiterkörper gefährlichen Zu|>eanspruchungen. Dagegen hat ein Druckkontakt höheren elektrischen und thermischen übergangswiderstand als ein gelöteter Kontakt, was in vielen Fällen ein wesentlicher Nachteil ist.

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Der Übergangswiderstand auf der kalten Seite verursacht einen elektrischen Verlusteffekt, d.h. Wärme, die zur v/armen Seite transportiert v/erden muß und den möglichen Kühleffekt verringert. Entsprechende Verluste auf der v/armen Seite verursachen einen zunehmenden Temperaturfall zwischen der v/armen Seite des Halbleiters und dem auf dieser Seite verwendeten Kühlmedium und

so
führen/zu höheren Ansprüchen an den Temperaturunterschied in dem

Halbleiter.

Der thermische Übergarjpwiderstand erhöht den Temperaturfall zwischen dem Halbleiterelement und dem Medium, das gekühlt werden soll (auf der kalten Seite) bzw. dem Kühlmedium auf der warmen Seite. Deshalb nimmt der Unterschied zwischen der Temperaturdifferenz zwischen den Enden des Halbleiters auf der einen Seite und der Temperaturdifferenz zwischen dem gekühlten Medium und dem Kühlmedium auf der anderen Seite zu, was entweder dazu führt, daß der Halbleiter einen höheren Temperaturunterschied aufrechterhalten muß, oder daß sich der totale Temperaturunterschied vermindert, den die Kühlanordnung bei einem gewissen Wärmefluß zwischen den beiden Medien aufrechterhalten kann. Es ist also sehr wichtig, die genannten Verluste und Temperaturgefälle so weit wie möglich herabzusetzen, möglichst unter Beibehaltung der ebenso wichtigen Vorteile der Druckkontakte. Bei einer Kühlanordnung gemäß der Erfindung wird dies in hohem Grad und auf unerwartete und bisher nicht bekannte Art erreicht. BAD ORIGINAL

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Eine Anordnung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterelement durch eine Lötstelle mit der ersten Thermobrücke verbunden ist, jedoch mit der zweiten i'hermobrücke nur durch den von der bereits genannten Kraft verursachten Druckkontakt in Verbindung steht, wobei die zweite Thermobrücke diejenige ist, die beim Betrieb der Anordnung von einem von dem Halbleiterelement weggerichteten i/iirmestrom durchflossen wird. Hierdurch erhält man alle vorteile des Druckkontaktes, nämlich einen sehr robusten Aufbau, einfache Herstellung, Möglichkeit, einzelne beschädigte Elemente auf einfache Weise auszuwechseln, sowie andere Vorteile, die nachfolgend beschrieben werden. Außerdem wird der größte Teil der Vorteile, niedrige Verluste und Temperaturgefälle, beibehalten, den die auf beiden Seiten gelöteten Elemente haben, i-an könnte annehmen, daß der Kontakt auf der warmen Seite gelöxtet sein sollte, da dieser von einem größeren Wärmestrom durchflossen wird als der Kontakt der kalten Seite. Es hat sich jedoch unerv/arteterweise gezeigt, daß ganz im Gegenteil das Löten des Kontaktes auf der kalten Seite we sentliche Vorteile ergibt, u.a. deshalb, weil der Verlu3teffekt in diesem Kontakt den insgesamt erreichbaren Kühleffekt der Anordnung direkt verringert.

Die als WLlrmeaustauschorgane ausgebildeten Thermobrücken sind aus Aluminium. Die Brücken, an die die Ilalbleiterelemente angelötet v/erden sollen, müssen dabei mit einer zum Löten geeigneten Fläche versehen werden. Z.U. kann ein Paipferklotz bei jedem

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Element in die Brücke eingegossen oder eingepreßt werden, . oder die.dem Element zugewandte Fläche der Brücke mittels 'Jalvanisierung, Flammen- oder Lichtbogenspritzen oder auf chemischem Wege mit einer Schicht aus Zink, Nickel, Kupfer oder dergleichen belegt werden. Bei den Brücken, die in Druckkontakt mit den Elementen stehen sollen, muß, da Aluminium eine Oxydschicht auf der Oberfläche bildet, eine geeignete Oberflächenbehandlung vorgenommen werden, z.B. eine dünne Schicht beispielsweise aus Zink, Nickel, Aluminiumbronze usw, aufgebracht werden. Eine solche Oberflächenschicht verliert jedoch bei Dauerbetrieb aufgrund von Korrosion allmählich ihre Haftung. Die Korrosion wird durch Kondensationserscheinungen verursacht und tritt deshalb nur oder zum überwiegenden Teil auf der kalten Seite der Brücken auf. Sie kann durch Anbringen eines geeigneten Schutzlackes, z.B. eines Polyuretanlackes, vermieden werden. Dadurch, daß bei einer Wärmepumpe gemäß der Erfindung die Elemente auf den kalten Brücken angelötet sind, kann die Lackierung besonders leicht durchgeführt werden, und zwar nach dem Löten, aber zweckmäßigerweise vor dem Zusammenmontieren.

Bei einem Druckkontakt sollte die Lackierung jedoch nach dem Zusammenbau vorgenommen werden, was in der Regel aufgrund schlechter Zugänglichkeit schwierig oder unmöglich ist. Anich wenn sie gemacht werden kann, hat jedoch ein Schutzlack üblicher Art den wesentlichen wachteil, daß er die bei einem Druckkontakt wünschenswerte Bewegungsfreiheit zwischen Element und Brücke verhindert. Bei einer Anordnung gemäß der Erfindung ist jedoch

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eine Schutzlackierung an den Druckkontaktverbindungen im allgemeinen nicht notwendig, da sich die Druckkontakte nur auf den warmen Brücken befinden, wo keine oder nur geringe Kondensation auftritt und das Korrosionsproblem daher in der Regel vernachlässigbar ist. Dies ist ein wesentlicher Vorteil einer Anordnung gemäß der Erfindung.

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 195 382 ist zwar ein thermoelektrischer Generator bekannt, bei dem die Elemente in Druckkontakt mit den v/armen Brücken stehen und an den kalten Brücken angelötet sind. Einem solchen Generator liegen jedoch ganz andere Überlegungen zugrunde als einer Wärmepumpe gemäß der Erfindung, da die angestrebten Ziele völlig verschieden sind. Außerdem arbeitet der beschriebene Generator mit einem Temperaturunterschied von ganz anderer Größenordnung (Verbrennungsgase auf der warmen Seite) als eine Kühlanordnung gemäß der Erfindung, kleinere Temperaturfälle spielen deshalb eine vernachläss^Dare Rolle. Weiter ist in dem genannten Generator eine Isolierschicht zwischen dem Wärmeaustauschorgan und den Thermobrücken angebracht, und auch verglichen mit dem Temperaturabfall in dieser Schicht ist der Temperaturabfall in den Kontakten von geringer Bedeutung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen Teil einer Kühlanordnung gemäß der Erfindung, und

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Fig. 2 eine zweite Ausführungsform.

In einer Wand 1 aus einem geeigneten Material mit guten wärmeisolierenden Eigenschaften und annehmbarer B'estigkeit sind in
durchgehenden Löchern Halbleiterelemente angeordnet, von denen zwei gezeigt werden. Jedes besteht aus einem Körper 2 z.B. aus Wismuttellurid, in dem einen Element P-dotiert, in dem anderen w-dotiert ist. Der Körper 2 ist auf seiner einen Seite durch
ein Wismut-Zinn-Lot 3 mit einem Kupferklotz 4 und auf der anderen Seite durch eine ähnliche Lötschicht 5 mit einer Thermobrücke
6 (der kalten Brücke) aus Aluminium verbunden, die vor dem
Löten zur Erleichterung dieses Arbeitsganges mit einer Schicht aus Nickel, Kupfer oder einem anderen geeigneten Metall belegt ist, z.B. durch Elektrolyse, Flammen- oder Lichtbogenspritzen. Nach dem Löten wird der Kühlkörper und die Lötfuge zweckmäßigerweise mit einer Schutzschicht versehen, z.B. einem Schutzlack, durch den Korrosion verhindert wird. Korrision tritt sonst
oftmals gerade auf der kalten Seite auf, wo meistens aufgrund
von Kondensation Feuchtigkeit abgesondert wird. Es ist auch sehr schwierig, an Druckkontakten Korrisionen zu verhindern, da eine Schutzschicht entweder aufgrund von Bewegungen zwischen Element und Brücke aufbricht oder die gewünschte Bewegungsfreiheit verhindert. Der Kupferklotz 4 steht in Druckkontakt mit der Thermobrücke 7 auf der warmen Seite. Sie ist auch aus Aluminium und
ihre Kontaktfläche mit dem Kupferklotz 4 ist zweckmäßigerweise mit einer Schicht geeigneten Metalls belegt, z.B. Aluminiumbronze. Eventuell können dieselben Metalle wie auf der kalten Brücke an-

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gev/endet v/erden, aber ein sehr weiches Metall wie z.B. Indium ergibt, wie sich gezeigt hat, einen Druckkontakt mit wesentlich niedrigerem elektrischen und thermischen tbergangaiderstand als die zuvor genannten Metalle. Nicht gezeigte Druckorgane, z.B. ein Bolzen mit Pederelement auf beiden Seiten jedes Halbleiterelementes, gibt die erforderliche Druckkraft F und hält alle Elemente und Brücken zusammen, so daß eine sehr robuste und im wesentlichen selbsttragende Einheit entsteht.

Die Brücken 6 und 7 sind mit Kühlflanschen versehen. Der Luftstrom, der an den kalten Brücken 6 in der Figur auf der unteren Seite der Scheibe vorbeiströmt, gibt Wärme an diese Brücken ab, wobei die Luft gekühlt wird. Diese 1/ärme wird zusammen mit dem Verlusteffekt über die v/armen Brücken 7 an einen auf der oberen Seite der Scheibe vorbeiströmenden Kühlluftstrom abgegeben, der dabei erwärmt wird. Die Thermobrücken können natürlich alternativ zum Wärmeaustausch mit flüssigen Medien oder festen Körpern ausgebildet sein.

Eventuell kann eine nicht erhärtende Schutzschicht, z.B. Silikongummi, auf der warmen Seite der Thermobrücken 7 angebracht werden, um einen Schutz gegen eventuell auftretende Korrisionsprobleme zu erhalten. Diese Schutzschicht muß nach dem Zusammenmontieren angebracht werden, was aufgrund von schlechter Zugänglichkeit wesentliche Probleme mit sich führen kann.

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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann jedoch die isolierende Wand 1 in Sandwichkonstruktion ausgeführt v/erden, z.B. in Form von zwei dünnen Platten aus glasfiberarmiertem Plast mit dazwischenliegendem isolierenden Füllmaterial. Bei der Hontage werden die beiden genannten Platten auf ihren Platz zwischen den Thermobrücken gesetzt, jedoch ohne Füllmaterial. Die Platten, die eine geringe Dicke haben, können dann nach der Montage an die eine oder die andere Brücke bewegt werden, was eine gute Zugänglichkeit der Flächen zum Anbringen der genannten Schutzschichten ergibt. Zum Schluß werden die Platten auseinanderbewegt und ein Schaumplastmaterial dazwischengespritzt, das man erhärten laßt, so daß man eine Wand mit guter Festigkeit und guten iaiierenden Eigenschaften erhält.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 gezeigt, in der die Bezugszeichen mit denen in Fig. 1 übereinstimmen. Nach dieser Ausführungsform ist jeder Kühlkörper 6 auf der kalten Seite mit einem Ansatz 6' direkt vor jedem Halbleiterelement versehen. Der Ansatz hat im wesentlichen denselben Querschnitt wie das Loch in der V.'and 1, in dem das Element angeordnet ist. Die Höhe des Ansatzes ist so bestimmt, daß die Summe dieser Höhe und der Dicke des Halbleiterelementes 2, 3, 4 etwas größer ist als die Dicke der Wand 1. Der obere Teil des Ansatzes ist auf bereits bekannte Weise mit einer zum Löten geeigneten Schicht versehen.oder eventuell mit einem eingepreßten, eingegossenen oder festgelöteten Kontaktkörper, z.B. aus Kupfer. Alternativ kann der Ansatz in eine hohle Kappe,z.B. aus Kupfer, gepreßt oder

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diese Kappe um den Ansatz gepreßt werden, welche Kappe die dem Halbleiterelement zugewandte Fläche sowie zumindestens einen Teil d.er Seitenflächen des Ansatzes umschließt. Diese Ausführungsform führt zu größerer Festigkeit und geringerem Deformierungsrisiko, was aufgrund der bei Druckkontakt notwendigen großen Druckbeanspruchung wünschenswert sein kann. Eventuell kann der ganze Ansatz aus einem am .kühlkörper 6 festgelöteten Kupferklotz bestehen.

Der Querschnitt des Ansatzes ist zweckmäßigerweise etwas größer als der Querschnitt des Halbleiterelementes, so daß man einen guten Schutz gegen schädliche Beanspruchung auf den Halbleiterkörper 2 während der Montage erhält.

Bei der Montage werden zweckmäßigerweise zuerst die Elemente 2, 3, 4 mit Hilfe eines geeigneten Lotes 5 an den Ansätzen 6' festgelötet. Der Ansatz 6' und eventuel^as Element können danach an ihren an der Lötstelle gelegenen Flächen mit einer Schutzschicht versehen v/erden, z.B. einem Polyuretanlack. Danach werden die Kühlkörper 6 mit den Ansätzen 6¹ angebracht und die Elemente 2, 3, 4 in die Locher in der Wand 1 eingesetzt. Dadurch, daß der Querschnitt des Ansatzes etwas größer ist als der des Elementes und der Ansatz es ermöglicht, daß die Kontaktklötze 4 . sehr dünn gehalten werden können, z.B. 0,5 - 1 mm, wird die Beanspruchung auf den Halbleiterkörper 2 während des Einsetzens gering oder gleich Null, was eine bei den bisherigen Konstruktionen nicht ungewöhnliche Fehlerquelle ausschließt. Nach diesem

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Arbeitsgang ragt der obere Teil des Kontaktklotzes 4 über die obere Kante der Wand 1 hinaus und ist für eine sorgfältige Reinigung leicht erreichbar, die für das Erhalten eines guten Druckkontaktes erforderlich ist. Dies ist ein v/esenti.icher Vorteil im Vergleich mit solchen bekannten Konstruktionen, bei denen die Druckkontaktfläche in der Viand liegt. Zum Schluß werden die Kühlkörper 7 auf der warmen Seite mittels der druckerzeugenden Organe in Druckkontakt mit den Kontaktklötzen 4 gebracht.

Bereits bekannt sind Konstruktionen, bei denen zwischen den beiden Kühlkörpern 6 und 7 und-dem Halbleiterkörper 2 ungefähr gleich hohe Ansätze oder Kontaktklötze angeordnet sind, wobei der Halbleiterkörper selbst also ungefähr mitten in der l/and liegt. Außer den bereits genannten Vorteilen der Ausführungsform nach Fig. (keine oder geringe Beanspruchung bei der Hontage, gute Möglichkeiten zur Reinigung der Druckkontaktfläche) weist diese Ausführungsform im Vergleich mit den genannten bekannten Konstruktionen folgende bedeutende Vorteile auf.

Einmal erhält man auf der warmen Seite den kürzestmöglichen Weg für den elektrischen Strom, der in der Regel hoch ist (mehrere Hundert Ampere). Aufgrund der niedrigeren Temperatur auf der kalten Seite ist die Resistivität dort wesentlich niedriger und man erhält also kleinstmögliche Stromwärmeverluste. Zum anderen erhält man auf der-warmen Seite den kürzestmöglichen Weg für den Wärmestrom, der auf der warmen Seite sehr viel höher ist

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(gepumpte Leistung puls Verluste) als auf der kalten Seite (nur gepumpte Leistung). Hierdurch erreicht man den niedrigstniöglichen './ert des von dem "v/ärmestrom verursachten schädlichen Temperaturabfalles in den Kühlkörpern (einschl. Kontaktklötzen).

Die Kühlkörper 6 sind aus Druckgut oder dergleichen, bei der

Anordnung nach Fig. 2 zweckmäßigerweise in einem Stück mit den

Ansätzen 6', und zv/ar aus Aluminium oder einer anderen geeigneten Leichtmetallegierung.

Die Anordnung wird zweckmäßigerweise so ausgeführt, daß eine große Anzahl Halbleiterelemente reihengeschaltet und an eine Gleichstromquelle angeschlossen werden. Die Polarität der Gleichstromquelle wird dabei so gewählt, daß die Thermobrücken, an denen die Elemente festgelötet sind, die kalten Brücken bilden.

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Claims

- 14 Patentansprüche;

1.) Thermoelektrische Wärmepumpe, bei der ein iialbleiterelement mit einem Körper aus einem halbleitenden Material zwischen einer ersten und einer zweiten Thermobrücke mit gutem elektrischen und thermischen Kontakt zu dieser angeordnet ist, die Thermobrücken als Wärmeaustauschorgane ausgebildet und druckerzeugende Organe vorhanden sind, die auf die Thermobrücken in Richtung auf das Halbleiterelement eine Kraft ausüben, dadurch gekennzeichnet, daß das iialbleiterelement (2) durch eine Lötstelle (5) mit der ersten Thermobrücke (6) verbunden ist, jedoch mit der zweiten Thermobrücke (7) nur durch den von der genannten Kraft verursachten Druckkontakt in Verbindung steht und die zweite Thermobrücke diejenige ist, die beim Betrieb der Anordung von einem von dem Halbleiterelement weggerichteten Wärmestrom durchflossen wird.

2. Thermoelektrische Wärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das halbleiterelement (2) teils aus dem genannten Körper aus halbleitendem Material, teils aus einem Kontaktklotz besteht, wobei der halbleiterkörper auf seiner von dem Kontaktklotz abgewandten Seite durch Löten mit der ersten Thermobrücke verbunden ist.

3. Thermoelektrische Wärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch ^kennzeichnet, daß auf der ersten Thermobrucke (6) an dem Halbleiter-

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element ein Scliutzlack angebracht ist.

4. Thermoelektrische Wärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da£ eine Schicht aus Indium zwischen der zweiten Thermobrücke ^7) und dem halbleiterelement (2) angebracht ist.

5. Thermoelektrische Wärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzschicht aus einem nicht erhärtenden iuaterial, z.ü. Silikongummi, auf der zweiten l'hermobrücke (7) an dem iialbleiterelement (2) angebracht ist.

6. xhermoelektrische Wärmepumpe nach Anspruch 1, bei der eine mit einen durchgehenden Loch für das Halbleiterelement versehene Wand zwischen der ersten und der zweiten l'hermobrücke angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (1) aus zwei Platten "lit zwischenliegendem isolierenden Füllmaterial besteht.

7. 'i'hermoelektrische Wärmepumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Füllmaterial erst zwischen den Platten angebracht wird, nachdem die Thermobrücken mit dem dazwischenliegenden iialbleiterelement und die Platten zusammengefügt und eventuell Schutzschichten angebracht sind.

8. Thermoelektrische Wärmepumpe nach Anspruch 1, bei der eine mit einem durchgehenden Loch für das Halbleiterelement versehene Wand zwischen der ersten und der zweiten Thermobrücke angebracht

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ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Thermobrücke (6) mit einem in das Loch hineinragenden Ansatz (6¹) mit im wesentlichen demselben Querschnitt wie das Loch versehen ist, wobei die Höhe des Ansatzes so bestimmt ist, daß die Summe dieser Höhe und der Dicke des Halbleiterelementes (2) größer ist als die Dicke der Wand.

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