FR3027736A1 - Module thermoelectrique a realisation simplifiee et procede de realisation d'un tel module thermoelectrique - Google Patents

Abstract

Module thermoélectrique comportant: - un canal (202) de circulation d'un fluide, - des premiers éléments thermoélectriques (E1, E1') disposés le long de la direction de circulation et étant connectée thermiquement avec la surface extérieure du canal (202), - des deuxièmes éléments thermoélectriques (E2, E2') disposés le long de la direction de circulation et étant connectée thermiquement avec la surface extérieure du canal (202), - des moyens de connexion électrique (206.1, 206.2, 208.1, 208.2) en série des premiers éléments thermoélectriques (E1, E1') et des deuxièmes éléments thermoélectriques (E2, E2') formant un chemin de conduction électrique reliant successivement un premier élément thermoélectrique (E1, E1') et un deuxième élément thermoélectrique (E2, E2'), dans lequel ledit chemin de conduction électrique s'étend le long de direction de circulation en entourant le canal (202).

Description

MODULE THERMOELECTRIQUE À REALISATION SIMPLIFIEE ET PROCEDE DE REALISATION D'UN TEL MODULE THERMOELECTRIQUE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE La présente invention se rapporte à un module thermoélectrique à réalisation simplifiée, intégré à un tube de circulation d'un fluide et à un procédé de réalisation d'un tel module. On désigne par effet thermoélectrique, l'apparition d'une différence de potentiel à la jonction de deux matériaux conducteurs de natures différentes soumise à une différence de température, cet effet est également appelé effet Seebeck. L'effet thermoélectrique donne la possibilité de valoriser, par la production d'une puissance électrique, la chaleur de sources thermiques moyennes et hautes températures, par exemple entre 200°C et 600°C, souvent inexploitées. Un module thermoélectrique comporte en général plusieurs d'éléments thermoélectriques réalisés chacun en matériau thermoélectrique, par exemple l'un est de type P et l'autre est de type N. les éléments P et N sont connectés en série, un élément P étant connecté à un élément N. Les éléments sont soumis par une face à une première température et par une autre face à une autre température de sorte qu'ils voient un gradient de température. Par exemple, leur première face peut être en contact avec un échangeur thermique extrayant la chaleur d'une source chaude et leur deuxième face peut être en contact avec un échangeur thermique extrayant la chaleur d'une source froide. Cependant, afin de pouvoir générer une puissance suffisante, le nombre d'éléments thermoélectriques mis en oeuvre doit être important, il en résulte un nombre important de connexions entre les éléments. Or la réalisation de tel module est généralement longue et complexe. Le document W02014/019900 décrit un procédé de réalisation d'un module thermoélectrique intégré à la surface d'un tube chaud, dans lequel chaque élément est brasé individuellement à des premiers moyens de connexion, préalablement fixés sur le tube, au niveau de sa première face, et à des deuxièmes moyens de connexion électrique au niveau de sa deuxième face. Plusieurs rangées d'éléments thermoélectriques sont réalisées sur deux faces opposées du tube. Le procédé de réalisation est donc très long et complexe, ce qui rend difficile l'industrialisation de tels modules. En outre, tous les éléments thermoélectriques d'un même tube ne sont pas connectés en série. Par ailleurs, la réalisation de ce grand nombre de connexions individuelles peut poser des problèmes de fiabilité.

EXPOSÉ DE L'INVENTION C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un module thermoélectrique intégré à la surface d'un canal de réalisation simplifiée. C'est également un but de la présente invention d'offrir un procédé de réalisation simplifié d'un module thermoélectrique intégré à la surface d'un canal.

Le but précédemment énoncé est atteint par un module thermoélectrique comportant un canal de circulation d'un fluide, au moins une pluralité d'éléments thermoélectriques en un premier matériau thermoélectrique et au moins une pluralité d'éléments thermoélectriques en un deuxième matériau thermoélectrique, sur la surface extérieure du canal, et des moyens de connexion électrique en série des éléments thermoélectrique, les moyens de connexion reliant directement un élément en premier matériau thermoélectrique et un élément en deuxième matériau thermoélectrique, les moyens de connexion étant conformés de sorte à former un chemin de conduction entourant le canal. Le chemin de conduction fait au moins deux tours autour du canal en s'étendant le long de la direction d'écoulement. Cette configuration présente l'avantage d'offrir une grande densité d'éléments thermoélectriques connectés en série, et de pouvoir relier en série des éléments thermoélectriques disposés, par exemple, sur tout le pourtour de la surface extérieure du canal. En outre, tous les éléments sur le canal pouvant être reliés en série, le module ne comporte que deux bornes de connexion, ce qui simplifie les connexions vers l'extérieur. En outre, cette configuration permet une réalisation simplifiée. En effet, les éléments thermoélectriques et de leurs connexions peuvent être réalisés collectivement et simultanément et non individuellement comme cela est le cas dans l'état de la technique. La réalisation est donc simplifiée et plus rapide. En outre le module est plus fiable puisque l'on réalise un nombre réduit de brasures et celles-ci sont mieux contrôlées, il en résulte moins de résistances thermiques. En réalisant un chemin de connexion autour du canal, il est possible d'avoir les connexions entre les éléments thermoélectriques dont les orientations par rapport à l'axe du canal soient proches, celles-ci peuvent alors être réalisées simultanément par des découpes d'éléments conducteurs surfaciques. Les éléments thermoélectriques peuvent également être réalisés par découpage de bandes en matériau thermoélectrique simultanément à la réalisation des connexions.

De manière très avantageuse, les éléments thermoélectriques peuvent être tels qu'ils présentent une forme qui s'ajuste à la forme extérieure du canal. Par exemple, dans le cas d'un canal à section circulaire, les éléments thermoélectriques peuvent être tels qu'ils recouvrent toute la surface extérieure du canal. De manière très avantageuse, le nombre d'éléments et la taille des éléments thermoélectriques peuvent être modifiés très facilement en modifiant la distance entre deux découpes. En d'autres termes, on réalise un chemin de connexion non plus plan mais en trois dimensions autour du canal. Le chemin de conduction peut faire un grand nombre de tours autour du canal en fonction du nombre d'éléments thermoélectriques à connecter. La présente invention a alors pour objet un module thermoélectrique comportant un canal de circulation d'un fluide dans lequel le fluide est destiné à circuler le long d'une direction de circulation, ledit canal comprenant une surface extérieure, au moins une première pluralité d'éléments en un premier matériau thermoélectrique, désignés premiers éléments thermoélectriques, la première pluralité de premiers éléments thermoélectriques étant disposée le long de la direction de circulation et étant connectée thermiquement avec la surface extérieure du canal, au moins une première pluralité d'éléments en un deuxième matériau thermoélectrique, désignés deuxièmes éléments thermoélectriques, la première pluralité de deuxièmes éléments thermoélectriques étant disposée le long de la direction de circulation et étant connectée thermiquement avec la surface extérieure du canal, des moyens de connexion électrique en série des premiers éléments thermoélectriques et des deuxièmes éléments thermoélectriques formant un chemin de conduction électrique reliant successivement un premier élément thermoélectrique et un deuxième élément thermoélectrique, de telle manière que le chemin de conduction s'étende le long de la direction de circulation en entourant le canal. Dans un mode de réalisation, le premier matériau thermoélectrique est de type N et le deuxième thermoélectrique matériau est de type P. Les premiers éléments thermoélectriques peuvent comporter une première face par laquelle ils sont en contact thermique avec la surface extérieure et une deuxième face opposée à la première face les deuxièmes éléments thermoélectriques peuvent comporter une première face par laquelle ils sont en contact thermique avec la surface extérieure et une deuxième face opposée à la première face. Les moyens de connexion peuvent comporter des premiers connecteurs électriques entre chaque première face d'un premier élément thermoélectrique et une première face d'un deuxième élément thermoélectrique, et des deuxièmes connecteurs électriques entre chaque deuxième face d'un premier élément thermoélectrique et une deuxième face d'un deuxième élément thermoélectrique. Dans un exemple de réalisation, le canal peut avoir une section circulaire ou ellipsoïdale, les premiers connecteurs électriques et les deuxièmes connecteurs électriques ayant le profil d'hélicoïdes enroulées autour des premiers et deuxièmes éléments thermoélectriques respectivement et les premiers et deuxièmes éléments thermoélectriques formant des sections de portions angulaires d'hélicoïdes séparées par un matériau isolant électrique et conducteur thermique, l'ensemble formé par les premiers et deuxièmes éléments thermoélectriques et le matériau isolant électrique et conducteur thermique formant une hélicoïde continue.

Dans un autre exemple de réalisation, le canal peut avoir une section polygonale et comporter des premiers et deuxièmes éléments thermoélectriques sur une ou plusieurs faces du canal. Les moyens de connexion électrique peuvent présenter un profil au moins en partie hélicoïdal s'enroulant autour du canal. Dans un exemple de réalisation, le canal est en matériau conducteur électrique et comporte un revêtement isolant électrique et conducteur thermique. Le matériau N peut être du MgSi ou MgSiSnSb ou du MgSiSn et le matériau P peut être du MnSi. Les moyens conducteurs sont par exemple en Ni, Cu, NiCr, NiCrAlY ou Mo. La présente invention a également pour objet un système thermoélectrique comportant au moins un module thermoélectrique selon l'invention, une première source de chaleur connectée thermiquement à l'intérieur du canal et une deuxième source de chaleur à une température différente dans le première source de chaleur et en contact thermique avec les éléments thermoélectriques sur une face opposée à celle en contact avec le canal. La présente invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un module thermoélectrique comportant les étapes, à partir d'un canal de circulation d'un fluide dans lequel le fluide est destiné à circuler le long d'une direction de circulation, ledit canal comportant une surface extérieure, a) de réalisation d'au moins une piste conductrice électrique sur la surface extérieure du canal, ladite piste conductrice électrique s'étendant dans la direction de circulation et recouvrant en partie la surface extérieure du canal de sorte à ménager une zone isolante électrique sut toute la longueur du canal, b) de réalisation d'au moins une bande en un premier matériau thermoélectrique sur ladite piste conductrice électrique en contact électrique avec celle-ci et s'étendant dans la direction de circulation, c) de réalisation d'au moins une bande en un deuxième matériau thermoélectrique sur ladite piste conductrice électrique en contact électrique avec celle- ci et s'étendant dans la direction de circulation, d) de mise en place d'au moins un élément en matériau conducteur électrique sur une face de la bande de premier matériau thermoélectrique et une face de la bande de deuxième matériau thermoélectrique, lesdites faces étant opposées à celles en contact avec la piste conductrice électrique, l'élément conducteur électrique s'étendant le long de la direction de circulation et n'entourant pas le canal, e) de réalisation d'au moins une découpe de l'élément conducteur électrique, de la bande de premier matériau thermoélectrique, de la bande de deuxième matériau thermoélectrique et de la piste conductrice électrique, de sorte à réaliser une pluralité d'éléments en premier matériau thermoélectrique, et une pluralité d'éléments en deuxième matériau thermoélectrique et un chemin de connexion électrique continue entre tous les éléments thermoélectriques autour du canal et de sorte que tous les éléments thermoélectriques soient connectés en série, le chemin de connexion reliant successivement un élément en premier matériau thermoélectrique et un élément en deuxième matériau thermoélectrique.

Dans un exemple, dans l'étape a), n zones conductrices sont réalisées sur la surface extérieure, chacune des zones s'étendant le long de la direction de circulation, les zones conductrices étant isolées l'une de l'autre par des zones isolantes électriques s'étendant le long de la direction de circulation, n étant un entier supérieur à 1, dans l'étape b), n bandes en un premier matériau thermoélectrique sont formées, chacun bande étant formée sur une piste conductrice électrique différente de celles des autres bandes, dans l'étape c), n bandes en un deuxième matériau thermoélectrique sont formées, chacun bande étant formée sur une piste conductrice électrique différente de celles des autres bandes, dans l'étape d), n éléments conducteurs électriques sont appliqués sur une face d'une bande de premier matériau thermoélectrique et une face d'une bande de deuxième matériau thermoélectrique opposées à celles en contact avec la piste conductrice électrique, les éléments conducteurs électriques étend distinctes les uns des autres, dans l'étape e), la réalisation d'au moins une découpe des n éléments conducteurs électriques, des n bandes de premier matériau thermoélectrique, des n bandes de deuxième matériau thermoélectrique et des n zones conductrices électriques, de sorte à réaliser une pluralité d'éléments en premier matériau thermoélectrique, une pluralité d'éléments en deuxième matériau thermoélectrique et un chemin de conduction électrique continu entre tous les éléments thermoélectriques autour du canal et de sorte que tous les éléments thermoélectriques soient connectés en série, le chemin de connexion reliant successivement un élément en premier matériau thermoélectrique et un élément en deuxième matériau thermoélectrique.

Dan un autre exemple, le canal a une section circulaire ou ellipsoïdale, la ou les bandes de premier matériau ont chacune une forme de portion angulaire, lequel la ou les bandes en deuxième matériau ont une forme de portion angulaire, et lors de l'étape d), la découpe a une forme d'hélicoïde. La bande en un premier matériau peut avoir la forme d'un demi-tube et la bande en deuxième matériau peut avoir la forme d'un demi-tube. La bande en un premier matériau et la bande en un deuxième matériau sont par exemple réalisées par compression isostatique à chaud ou par frittage Avantageusement, lors de la compression isostatique à chaud ou lors du frittage, le premier et le deuxième matériau sont disposés dans une enveloppe conductrice métallique, ladite enveloppe servant à la réalisation de la ou des pistes conductrices électriques et du ou des éléments conducteurs électriques. Dans le cas où le canal est conducteur électrique et conducteur thermique, le procédé peut comporter l'étape préalable à l'étape a), de recouvrir la surface extérieure du canal de circulation d'un matériau isolant électrique et conducteur thermique, par exemple en A1203, en AIN, en Si02.

Par exemple, la ou les pistes conductrices électriques sont réalisées par projection plasma. Ou le ou les éléments conducteurs électriques sont réalisés en tôle métallique. L'assemblage des bandes en premier et deuxième matériaux peuvent être solidarisés avec la ou les pistes conductrices électriques et le ou les éléments conducteurs électriques par brasage ou soudage, par exemple soudage diffusion ou frittage. Le procédé peut comporter l'étape de réalisation d'un revêtement isolant électrique et conducteur thermique sur le ou les éléments conducteurs électriques sur une face opposée à celles en contact avec les bandes en premier et deuxième matériaux. Lors de l'étape d), au moins deux découpes peuvent être réalisées, les deux découpes présentant des inclinaisons distinctes par rapport à la direction de circulation. De préférence, au moins une découpe est perpendiculaire à la direction de circulation et au moins découpe est inclinée par rapport la direction de circulation. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise sur la base de la description qui va suivre et des dessins en annexe sur lesquels: - les figures 1A et 1B sont des vues en perspective d'un exemple d'un premier mode de réalisation d'un module thermoélectrique selon l'invention à partir de deux points de vue différents, - la figure 1C est une représentation schématique du chemin de conduction électrique formé par les moyens de connexion du module des figures 1A et 1B, - les figures 2A et 2B sont deux vues en perspective d'un exemple de réalisation du premier mode de réalisation de deux points de vue différents, - la figure 3A est une vue en perspective d'un exemple d'un deuxième mode de réalisation d'un module thermoélectrique - la figure 3B est une vue en perspective de l'exemple de la figure 3A à partir d'un autre point de vue, - la figure 3C est une représentation schématique du chemin de conduction électrique formé par les moyens de connexion du module des figures 3A et 3B, - la figure 4 est une vue de côté de la vue de la figure 3A, - la figure 5 est une vue de face du module des figures 3A, 3B et 4. - les figures 6A à 6D sont des vues de différentes étapes d'un exemple de procédé de réalisation du module thermoélectrique selon l'invention des figures 3A et 3B, - les figures 7A à 7G sont des vues de différentes étapes d'un exemple de procédé de réalisation du module thermoélectrique selon l'invention des figures 2A et 2B, EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Sur les figures 1A et 1B, on peut voir un exemple de réalisation d'un module thermoélectrique M1 selon un premier mode de réalisation. Le module thermoélectrique M1 comporte un canal 2 dans lequel un fluide est destiné à s'écouler, il peut s'agir d'un fluide gazeux et/ou liquide. Le canal peut former une source chaude ou une source froide. Dans l'exemple représenté, le canal est rectiligne d'axe longitudinal X et a une section polygonale, plus particulièrement rectangulaire. Ceci n'est en aucun cas limitatif, d'une part le canal pourrait ne pas être rectiligne et la section pourrait par exemple être hexagonale ou circulaire comme cela sera décrit ci-dessous. Dans la représentation des figures 1A et 1B, le canal comporte une paroi supérieure 2.1, une paroi inférieure 2.2 et deux parois latérales 2.3. Les vues 1A et 1B sont des vues du côté d'une paroi latérale et de l'autre paroi latérale respectivement. Le canal comporte une surface extérieure 4. Dans l'exemple représenté, des ailettes conductrices thermiques internes 5 sont prévues à l'intérieur du canal pour assurer un transfert de chaleur entre le fluide et la paroi du canal. Dans l'exemple représenté, les ailettes 5 sont configurées pour privilégier un transfert thermique vers la paroi supérieure 2.1 et la paroi inférieure 2.2, sur lesquelles les éléments thermoélectriques sont fixés. En variante, les ailettes pourraient assurer un transfert vers toutes les parois du canal, dans ce cas des éléments thermoélectriques pourraient être disposés sur toutes les parois du canal. Un canal sans ailette interne ne sort pas du cadre de la présente invention Dans l'exemple représenté, le module comporte une pluralité d'éléments El en un premier matériau thermoélectrique sur la paroi supérieure 2.1 à l'extérieur du canal. Les éléments El sont disposés le long de direction de circulation et à distance les uns des autres. Le module comporte également une pluralité d'éléments E2 en un deuxième matériau thermoélectrique sur la paroi inférieure 2.2. Les éléments E2 sont disposés le long de direction de circulation et à distance les uns des autres. Dans cet exemple, les éléments El et E2 ont la forme de plots parallélépipédiques comportent une première face en contact avec la surface extérieure du canal et une deuxième face opposée à la première face.

Les première et deuxième faces sont destinées à être soumises à des températures différentes de sorte que chaque élément thermoélectrique soit le lieu d'un gradient de température. Par exemple Le premier matériau est un matériau thermoélectrique de type P, par exemple MnSi, et le deuxième matériau est un matériau thermoélectrique de type N, par exemple MgSi ou MgSiSnSb. Le module comporte également des premiers moyens de connexion électrique 6 pour connecter une première face d'un élément E1(1) à une première face d'un élément E2(1). Les premiers moyens sont formés par exemple par un dépôt d'un matériau conducteur électrique afin de former des pistes conductrices sur la surface extérieure du canal. Dans l'exemple représenté, les premiers moyens de connexion 6 sont formés par des pistes conductrices électriques s'étendant de la paroi supérieure 2.1 à la paroi inférieure 2.2 autour de l'axe longitudinal X et entourant partiellement le canal sorte à ne pas former un circuit conducteur fermé. Une première face de chaque élément El est connectée à une première face d'un élément E2. Les premiers moyens sont par exemple en cuivre par exemple de 300 um ou en NiCrAlY par exemple de 1 mm. Dans le cas où le canal est en matériau conducteur électrique, des moyens isolants électriques et conducteurs thermiques sont interposés entre le canal et les premiers moyens de connexion. Il peut s'agir par exemple d'une couche de A1203, de AIN, de Si02...formant une couche continue sur toute la surface extérieure du canal.

Le module comporte également des deuxièmes moyens de connexion électrique 8 reliant une deuxième face d'un élément E2(1) à une deuxième face d'un élément E1(2) qui est différent de celui E1(1) dont la première face est connectée à l'élément E2(1). Une première face de chaque élément E2 est connectée à une première face d'un élément El. Les deuxièmes moyens de connexion 8 sont par exemple formés par un feuillard soudé ou brasé ou fritté sur les deuxièmes faces des éléments et ensuite découpé. Le feuillard est par exemple en Ni, Cu, Nir, NiCrAIY, Mo, W... Dans l'exemple représenté sur la figure 1A, les premiers moyens de connexion 6 relient les première faces de deux éléments E1(1) et E2(1) situés dans un plan orthogonal à l'axe X alors que les deuxièmes moyens de connexion 8 relient deux éléments E2(1) et E1(2) qui sont décalés le long de l'axe X, les deuxièmes moyens de connexion sont alors inclinés par rapport à l'axe longitudinal pour passer d'un élément E2(1) à E1(2) (figure 1B). En variante, les éléments reliés par les premiers moyens de connexion 6 pourraient être disposés dans un plan incliné par rapport à l'axe X. Les premiers 6 et deuxièmes 8 moyens de connexions relient en série successivement les éléments El et E2, définissant alors un chemin de conduction entre les éléments El et E2, ce chemin entourant le canal. Le chemin fait au moins deux tours autour du canal. Le chemin de conduction progresse le long de la direction d'écoulement et s'enroule autour du canal. Sur la figure 1C, on peut voir une représentation schématique de la circulation du courant i autour du canal, le courant faisant plusieurs tours autour du canal. Dans l'exemple représenté, les éléments thermoélectriques ont tous les mêmes dimensions, mais on pourrait prévoir que leurs tailles varient, par exemple de manière monotone, en fonction de la variation du gradient de température imposé aux éléments El et E2 le long du canal. Par exemple dans le cas d'un gradient de température est d'environ 400°C, les plots thermoélectriques sont parallélépipédiques de hauteur comprise entre 1 mm et 5 mm et la dimension dans la direction longitudinale est comprise entre 1 mm et 3 mm. La surface des deuxièmes moyens de connexion 8 peut être revêtue d'un isolant électrique et conducteur thermique, par exemple similaire à celui déposé sur le canal, sauf au niveau des zones reliées électriquement aux éléments, ce qui permet avantageusement d'intégrer plus aisément le module dans un système thermique complet, par exemple en mettant en contact thermique la deuxième face des éléments avec un canal dans lequel circule un fluide à température différente de celui circulant dans le canal 2 ou en contact thermique avec des ailettes d'échange thermique.

Dans l'exemple représenté, les éléments El et E2 sont sur deux parois opposées du canal mais il peut être prévu que les éléments El et E2 soit sur deux parois adjacentes 2.1 et 2.3 ou 2.2 et 2.3. Sur les figures 2A et 2B, on peut voir les deux côtés, par rapport à un axe longitudinal, d'un exemple avantageux d'un module M2 selon le premier mode de réalisation présentant un haut niveau d'intégration. Le canal 102 a une section transversale circulaire et les éléments El et E2 ont la forme de section de demi-tube dont le rayon intérieur correspond au rayon extérieur du canal. Dans l'exemple représenté, les éléments El et E2 ont des formes identiques. Mais en fonction de l'efficacité des matériaux P et N, il pourrait présenter des formes non symétriques, par exemple l'élément El pourrait avoir une section angulaire de 270° et l'élément E2 pourrait avoir une section angulaire de 90°. Les premiers moyens conducteurs 106 sont formés sur la surface extérieure 104 du canal. En section transversale, les premiers moyens de connexion 106 ont une forme de C autour du canal et présentent deux extrémités en regard. Un premier isolant électrique 110 s'étend sur toute la longueur du canal entre les deux extrémités en regard des premiers moyens de connexion. Le premier isolant a la forme d'une ailette en saillie du canal. Dans l'exemple représenté, l'ailette 110 est d'un seul tenant avec le canal 102. Dans le cas où l'ailette et le canal sont en matériau conducteur électrique, un revêtement isolant électrique et conducteur thermique recouvre alors l'ailette et la surface extérieure du canal, le canal ne devant pas court-circuiter le cheminement électrique, par exemple du A1203. Un tel revêtement isolant électrique et conducteur thermique est désigné par la référence 404 sur la figure 7B. En variante, il pourrait s'agir d'une ailette entièrement en matériau isolant électrique et conducteur thermique. Dans l'exemple représenté; un deuxième isolant électrique 112 s'étend radialement à l'extérieur des premiers moyens de connexion 106 sur toute la longueur du canal de manière diamétralement opposée au premier isolant électrique. Le deuxième isolant a également la forme d'une ailette.

Les deuxièmes moyens de connexion 108 recouvrent la deuxième face des éléments El et E2. Comme les premiers moyens de connexion, les deuxième moyens de connexion 108 ne se referment pas autour des éléments thermoélectriques et présentent une section transversale en C, les deux extrémités en regard étant séparées par le deuxième isolant électrique 112.

Les premiers moyens de connexion 106, les éléments thermoélectriques El et E2 et les deuxièmes moyens de connexion 108 sont conformés dans la direction longitudinal de sorte que la première face de chaque élément El soit connectée électriquement une première face d'un élément E2 et que chaque deuxième face d'un élément E2 soit connectée à une deuxième face d'un élément El et que le courant circule d'un élément El à un élément E2 dans la direction de circulation. Avantageusement, les premiers moyens et les deuxièmes moyens de connexion sont en forme d'hélicoïde autour de l'axe X et les éléments El et E2 ont une forme correspondant à la forme des premiers 106 et deuxièmes 108 moyens de connexion. Le chemin de conduction ainsi formé entoure plusieurs fois le canal.

De préférence, les éléments thermoélectriques et les premiers et deuxièmes moyens de connexion sont obtenus par une découpe de forme hélicoïdale. Un exemple de procédé sera décrit ci-dessous. Cet exemple présente une grande compacité, les échanges thermiques entre le canal et les éléments thermoélectriques sont optimisés réduisant les pertes thermiques et la quantité de chaleur non convertie.

Dans cet exemple de réalisation, les éléments ont une deuxième face dont la surface d'échange thermique est plus grande que celle de la première face. Ceci est avantageux, par exemple dans le cas où un liquide circule dans le canal et où un gaz entoure le module, puisque la différence de surfaces d'échange thermique permet de compenser le fait que les échanges avec un gaz sont moins bons qu'avec un liquide. Dans cet exemple, la taille des éléments, en particulier leur dimension longitudinale, peut être facilement maîtrisée. Par exemple, on peut prévoir d'avoir des éléments de taille variable le long de l'axe X, cela peut être réalise avec une découpe hélicoïdale dont le pas est variable.

Dans l'exemple représenté, les éléments thermoélectriques ont une section en demi-tube, mais on pourrait prévoir de réaliser des éléments présentant une section transversale angulaire d'angle inférieure à 1800. Le module comporterait alors plusieurs éléments en premier matériau thermoélectrique et plusieurs éléments en deuxième matériau thermoélectrique alternés. Deux sections angulaires seraient alors séparées par un matériau isolant. Comme cela a été mentionné ci-dessus, en fonction de l'efficacité des matériaux P et N, les sections angulaires des matériaux P et celle des matériaux N pourraient être différentes Sur les figures 3A à 3C, 4 et 5, on peut voir un autre mode de réalisation d'un module thermoélectrique M3.

Le module M3 comporte un canal 202 (non représenté sur la figure 3A), dans l'exemple représenté, de section rectangulaire. Le canal comporte une paroi supérieure 202.1 et une paroi inférieure 202.2 reliées par deux parois latérales 202.3. Le module comporte une pluralité d'éléments thermoélectriques El en un premier matériau thermoélectrique sur la paroi supérieure 202.1, une pluralité d'éléments thermoélectriques E2 en un deuxième matériau thermoélectrique sur la paroi inférieure 202.2. Le module comporte également une pluralité d'éléments thermoélectriques El' en un premier matériau thermoélectrique sur la paroi inférieure 202.2 et une pluralité d'éléments thermoélectriques E2' en un deuxième matériau thermoélectrique sur la paroi supérieure 202.1 Les éléments El sont disposés le long d'un axe X1 et les éléments E2' s'étendent le long d'un axe X2', les axes X1 et X2' étant parallèles à l'axe longitudinal. Les éléments El' sont disposés le long d'un axe X1' et les éléments E2 s'étendent le long d'un axe X2, les axes X1' et X2 étant parallèles à l'axe longitudinal dans l'exemple représenté. Dans l'exemple représenté, le module comporte des premiers moyens de connexion 206.1 entre une première face d'un élément El sur la face supérieure 202.1 et une première face d'un élément E2 sur la face inférieure 202.2. Le module comporte également des premiers moyens de connexion 206.2 entre une première face d'un élément E2' et une première face d'un élément El'. Dans l'exemple représenté, chacun des premiers moyens de connexion 206.1, 206.2 sont formés par des pistes conductrices recouvrant une partie de la paroi supérieure 202.1, une partie de la paroi latérale 202.3 et une partie de la paroi inférieure 202.2. le canal considéré est en matériau isolant électrique.

Dans le cas d'un canal en matériau conducteur électrique, un revêtement isolant est prévu entre le canal 202 et les premiers moyens de connexion 206.1 et 206.2. Le module comporte également des deuxièmes moyens de connexion 208.1 reliant les deuxièmes faces de deux éléments El et E2' et des deuxièmes moyens de connexion 208.2 reliant les deuxièmes faces des éléments El' et E2. Les deuxièmes moyens de connexion 208.1 et 208.2 sont par exemple réalisés par soudure d'un feuillard sur les deuxièmes faces des éléments El et E2' et d'un feuillard sur les deuxièmes faces des éléments E2 et El'. Dans l'exemple représenté, chacun des deuxièmes moyens connecte deux éléments situés dans un plan R perpendiculaire à l'axe longitudinal X, et les premiers modules de connexion 206.1 connectent un élément El et un élément E2 contenu dans le plan R. Les premiers moyens de connexion 206.1 s'étendent dans une direction inclinée par rapport au plan R (figures 3A et 4) afin de relier un élément E contenu dans le plan R à un élément E2 contenu dans un plan R' parallèle au plan R. Comme pour le module Ml, les plans R et R' pourraient ne pas être perpendiculaires à l'axe longitudinal.

Ainsi tous les éléments El', E2, El, E2' sont reliés électriquement en série dans cette ordre, le chemin de conduction ayant une forme proche d'une hélicoïde de section rectangulaire autour du canal, comme cela est schématisé sur la figure 3C. Le module comporte deux extrémités de connexion avec l'extérieur situées chacune à une extrémité longitudinale du module. En variante, il pourrait être prévu que les deuxièmes moyens de connexion s'étendent des éléments sur la paroi supérieure 202.1 aux éléments sur la paroi inférieure 202.2, que les premiers moyens de connexion s'étendent transversalement sur les parois supérieure 202.1 et sur la paroi inférieure 202.2 du canal.

En variante, on peut réaliser un module thermoélectrique dans lequel des éléments thermoélectriques seraient réalisés sur toutes les parois du canal ou uniquement sur une seule paroi ou certaines d'entre elles. En outre, on peut envisager que toutes les parois ou une partie d'entre elles comportent des éléments thermoélectriques de types différents.

Dans les exemples décrits, le canal est rectiligne mais il sera compris qu'il pourrait s'étendre suivant une direction courbe présentant un ou plusieurs changements de direction. Le module thermoélectrique est destiné à être intégré dans un système thermoélectrique, dans lequel par exemple les deuxièmes faces des éléments thermoélectriques peuvent être connectées thermiquement à une ou plusieurs sources thermiques. Dans le cas où le canal formerait une source chaude, les deuxièmes faces des éléments thermoélectriques seraient reliées à une ou plusieurs sources froides. Il sera compris que les éléments thermoélectriques peuvent être reliés à des sources de chaleur différentes. La ou les sources chaleur peuvent également être formées par un ou des canaux dans lequel circule un fluide de refroidissement. Un système thermoélectrique peut avantageusement comporter plusieurs modules selon l'invention, les canaux étant par exemple alimentés en parallèle. Des exemples de procédé de réalisation d'un module selon l'invention vont maintenant être décrits.

Les figures 6A à 6D représentent différentes étapes d'un exemple de procédé de réalisation permettant plus particulièrement la réalisation du module M3, mais ce procédé peut être adapté aisément pour la réalisation des modules M1. Nous prendrons le cas d'un canal 2 en matériau conducteur électrique.

Lors d'une première étape, un revêtement isolant électrique 304 est formé sur la surface extérieure du canal 302 par exemple en A1203, en AIN ou en Si02. Ce revêtement peut être un dépôt obtenu par projection plasma. Le dépôt a par exemple une épaisseur de 300 um avec une densité de 90% à 100%. Le choix d'une telle densité permet d'obtenir une bonne adhérence du dépôt aux parois du canal 2, un dépôt solide et les possibilités de court-circuit induites par une perméabilité du dépôt sont réduites. Lors d'une étape suivante, on réalise une première piste conductrice électrique et thermique 306 recouvrant un bord longitudinal de la paroi supérieure 302.1, une paroi latérale 302.3 et un bord longitudinal de la paroi inférieure 302.2 sur toute la longueur du canal. On réalise également une deuxième piste conductrice électrique et thermique 308 recouvrant un autre bord longitudinal de la paroi supérieure 302.1, l'autre paroi latérale 302.3 et un autre bord longitudinal de la paroi inférieure 302.2 sur toute la longueur du canal. Les première et deuxième pistes conductrices sont séparées l'une de l'autre sur la paroi inférieure 302.2 et sur la paroi supérieure 302.1 par des bandes vierges de matériau conducteur électrique.

Les pistes conductrices sont réalisées par exemple par projection plasma. Elles sont par exemple en Ni, Cu, NiCr, NiCrAIY, Mo ou W. L'épaisseur des pistes conductrices est choisie en fonction de la conductivité électrique du matériau choisi, afin de limiter l'impact sur la résistance électrique du module. A titre d'exemple dans le cas d'un dépôt de Cu, on peut choisir une épaisseur de 300 um avec une densité de 95% à 100%. Dans le cas d'un dépôt de NiCrAIY, on peut choisir une épaisseur de 1 mm avec une densité de 95% à 100%. L'élément ainsi obtenu est représenté sur la figure 6A. Dans une étape suivante, on assemble deux barres ou bandes B1 en un matériau thermoélectrique de type P et deux barres ou bandes B2 en un matériau thermoélectrique de type N par exemple par frittage. Les bandes B1 et B2 présentent une longueur sensiblement égale à la longueur du canal. Dans l'exemple représenté les bandes ont une section rectangulaire. Les bandes B1 sont par exemple en MnSi et les bandes B2 sont par exemple en MgSi ou MgSiSnSb. Les bandes sont par exemple réalisées par frittage.

D'autres matériaux thermoélectriques peuvent être mis en oeuvre. Par exemple le BiTE dans le cas d'un fonctionnement à des températures inférieures à ou égales à 250°C, MgSi / MnSi pour des températures le cas d'un fonctionnement à des températures inférieures à ou égales à 500°C ou le SiGe le cas d'un fonctionnement à des températures supérieures à 500°C.

Les bandes B1 et B2 sont ensuite solidarisées sur les pistes conductrices, et en contact électrique avec celles-ci. La solidarisation est par exemple obtenue par brasage au moyen d'un métal d'apport, qui peut être issu d'un feuillard ou d'un dépôt par projection. En variante, la solidarisation peut être obtenue par soudage diffusion ou par frittage.

Une bande B1 est solidarisée à la piste 306 sur la paroi supérieure 302.1, une bande B2 est solidarisée à la piste 306 sur la paroi inférieure 302.2. Les bandes B1 et B2 sont alors connectées électriquement par la piste 306. L'autre bande B1 est solidarisée à la piste 308 sur la paroi inférieure 302.2, l'autre bande B2 est solidarisée à la piste 308 sur la paroi supérieure 302.1. Les bandes B1 et B2 sont alors connectées électriquement par la piste 308. L'élément ainsi obtenu est représenté sur la figure 6B. Lors d'une étape suivante, on réalise une connexion électrique entre les bandes B1 et B2 situées sur la même paroi, mais en contact avec des pistes 306, 308 différentes. Cette connexion est par exemple réalisée au moyen d'une tôle 310.1, 310.2 en matériau conducteur électrique par exemple un métal, tel que le Ni, Cu, NiCr, NiCrAIY, Mo ou W. Le matériau est choisi également bon conducteur thermique. Les tôles sont par exemple solidarisées aux bandes B1 et B2 par brasage au moyen d'un métal d'apport ou par soudage diffusion ou par frittage. L'élément ainsi obtenu est représenté sur la figure 6C.

Il peut être prévu que la tôle comporte sur sa face opposée à celle solidarisée aux bandes B1 et B2 un revêtement isolant électrique et conducteur thermiques. Celui-ci peut avoir été réalisé avant l'assemblage de la tôle sur les bandes ou après. Le revêtement isolant est par exemple en A1203, en AIN ou en Si02. Ce revêtement peut être un dépôt obtenu par projection plasma. Lors d'une étape suivante, les éléments thermoélectriques et leurs connexions en série sont réalisés. Pour cela on réalise des découpes dans les tôles 310.1, 310.2, dans les bandes B1 et B2 et dans les pistes 306.1, 306.2 de sorte à former des ensembles de plots dans les bandes B1 et B2 et un chemin de conduction électrique entre tous les plots, le chemin connectant en série un plot d'une bande B1 à un plot d'une bande B2 alternativement. Pour cela, les découpes sont transversales à l'axe du canal. Dans l'exemple représenté, on réalise des découpes DC1 dans la tôle 310.1, dans les bandes B1 et B2 et dans la piste 306.1 perpendiculairement à l'axe longitudinal. Les plots sont délimités par deux découpes. Par conséquent en choisissant la distance entre deux découpes, on fixe la dimension longitudinale des plots. Les découpes peuvent être séparées d'une distance constante ou d'une distance variable par exemple de manière monotone, la dimension des plots dépendant par exemple du gradient de température qui peut se réduire le long du canal. On réalise des découpes DC2 dans la tôle 310.2, dans les bandes B1 et B2 et dans la piste 306.2 dans le même plan que celui des découpes DC2. On réalise des découpes DC3 dans la piste 306.2 sur une des faces latérales dans le plan des découpes DC1 et DC3. Les plots situés entre deux jeux de découpes DC1, DC2 et DC3 sont alors connectés en série par une portion de tôle 310.1, une portion de piste 306.2 et une portion de tôle 310.2.

On réalise également des découpes DC4 dans la piste conductrice 306.1 inclinées par rapport aux plans des découpes DC1, DC2, DC3 de sorte à délimiter des connexions entre un plot de la bande B2 de la paroi inférieure et un plot de la bande B1 de la paroi supérieure mais dans un plan différent du plan que le plot de la bande B2. Les découpes DC1 à DC4 délimitent un chemin de conduction entourant le canal et assurant une connexion en série entre tous les plots.

Les découpes peuvent éventuellement traverser partiellement ou entièrement le revêtement électrique 304 recouvrant le canal 302. L'élément ainsi obtenu est représenté sur la figure 6D (le canal n'étant pas représenté).

Ce procédé est particulièrement avantageux car il permet une réalisation collective de tous les éléments thermoélectriques et de leurs connexions en série. Ainsi un gain de temps important dans la réalisation est obtenu par rapport à un procédé dans lequel chaque plot est soudé individuellement ainsi que les connexions offre une plus grande fiabilité et un nombre de électriques. Le module ainsi obtenu résistances thermiques réduit. En outre, le procédé thermoélectriques sur plusieurs faces simplifiée. permet de connecter en série des éléments distinctes du canal de manière relativement De plus, la taille des éléments thermoélectriques est facilement modifiable lors du procédé de réalisation. Le procédé ci-dessus s'applique au module des figures 1A et 1B. Un exemple de procédé de réalisation du module des figures 2A et 2B va maintenant être décrit à l'aide des figures 7A à 7G. On réalise un canal 402 muni d'une ailette 403 s'étendant sur toute la longueur du canal suivant un rayon. Celui-ci est par exemple en acier inoxydable ou en alliage de nickel, ou en encore en alliage d'aluminium par exemple dans le cas où l'intérieur du canal 2 forme la source froide. L'élément ainsi obtenu est représenté sur la figure 7A Lors d'une étape suivante un revêtement isolant électrique et conducteur thermique 404 est réalisé sur toute la surface extérieure du canal et sur l'ailette. Le revêtement est par exemple du A1203, réalisé par exemple par oxydation anodique ou par dépôt, par exemple par projection plasma. L'élément ainsi obtenu est représenté sur la figure 7B. Lors d'une étape suivante, on réaliser une piste conductrice électrique et thermique 406 sur toute la surface extérieure du canal, sauf sur l'ailette 403. La piste 406 a, vue en coupe transversale, la forme d'un C. La piste 406 est par exemple réalisée au moyen d'une tôle conformée pour être en contact intime avec la surface extérieure du canal. La tôle est solidarisée au canal par exemple par brasage, soudage ou par frittage. En variante la piste peut être réalisée par dépôt, par exemple par projection plasma. La piste est par exemple en Ni, Cu, Nir, NiCrAIY, Mo, W... L'élément ainsi obtenu est représenté sur la figure 7C. On met par ailleurs en forme du matériau thermoélectrique de type P, par exemple du MnSi, en forme de demi-tube T1 et du matériau thermoélectrique de type N, par exemple MgSi, MgSiSn ou MgSiSnSb, en forme de demi-tube T2. Le rayon intérieur des demi-tubes correspond au rayon extérieur du canal pourvu du dépôt d'isolant électrique 404 et du conducteur 406. Ceux-ci sont représentés seuls sur la figure 7D. De manière avantageuse, les demi-tubes sont réalisés par un procédé de compression isostatique à chaud ou par frittage.

Les demi-tubes sont alors solidarisés à la piste 406, par exemple par brasage, le métal d'apport est par exemple un feuillard en AlSi dans le cas d'un matériau thermoélectrique en MnSi, MgSi ou MgSiSnSb. En variante, il peut être apporté par un dépôt par exemple par projection. Une plaquette isolante électrique et conductrice thermique 408 est disposée de manière diamétralement opposée à l'ailette 403, elle s'étend sur toute la longueur du canal et est fixée sur la piste 406. Elle vient s'interposer entre les deux demi-tubes T1 et T2 de sorte à les isoler électriquement. La plaquette est par exemple en A1203. L'élément ainsi obtenu est représenté sur la figure 7E. Lors d'une étape suivante, un conducteur 410 électrique et thermique est formé autour des demi-tubes. Il s'agit par exemple d'une tôle conformée autour des demi-tubes ou d'un dépôt. Le conducteur 410 n'entoure pas complètement les demi-tubes. Vue en coupe transversale, elle présente une forme de C, la plaquette isolante 408 étant interposée entre les deux extrémités du C. Le conducteur 410 est par exemple en Ni, Cu, Nir, NiCrAIY, Mo, W...

L'élément ainsi obtenu est représenté sur la figure 7F.

La surface extérieure du conducteur 410 peut être recouverte d'un isolant électrique et conducteur thermique, ce qui facilite l'intégration du module dans un système thermique complet, la surface extérieure du module pouvant être mise en contact avec une autre source thermique conductrice électrique. Les risques de court- circuit sont ainsi supprimés. Lors d'une étape suivante, on réalise des découpes 412 dans le conducteur 410, les demi-tubes T1, T2, la plaquette 408, l'ailette 403 et la piste 406 ainsi que dans l'éventuel revêtement isolant électrique 404. On réalise une découpe de forme hélicoïdale délimitant des éléments thermoélectrique dans les demi-tubes T1 et T2 connectés en série par la piste électrique qui met en contact les faces des éléments en contact thermique avec le canal et le conducteur qui connecte les faces des éléments orientées vers l'extérieur du module. L'élément ainsi obtenu est représenté sur la figure 7G. Il peut avantageusement s'agir d'une seule découpe. Cette découpe peut être obtenue soit en déplaçant le dispositif de découpe suivant une trajectoire hélicoïdale autour du canal soit en déplaçant le module ainsi formé en rotation au tour de son axe et en translation le long de son axe. Comme cela a été mentionné ci-dessus, les demi-tubes en matériau thermoélectrique peuvent être avantageusement réalisés par compression isostatique à chaud ou par frittage. Le procédé compression isostatique à chaud met en oeuvre une enveloppe ayant la forme que l'on souhaite obtenir, dans laquelle le matériau sous forme de poudre est disposé avant de subir une compression sous température élevée. Il peut alors être envisagé de manière très avantageuse de mettre en oeuvre une enveloppe conductrice électrique et thermique et de la conserver après la compression, cette enveloppe formant alors directement la piste conductrice et le conducteur thermique. Le procédé de réalisation est alors encore simplifié. Le module thermoélectrique et le système dans lequel il est intégré peut être mis en oeuvre dans tout système dégageant une énergie thermique à valoriser, par exemple dans les véhicules automobiles comportant un moteur à combustion interne, la source chaude pourrait être formée par le conduit d'échappement des gaz et la source froide peut être formé par le circuit de refroidissement. La présente invention peut permettre également de valoriser les flux radiatifs émis par des sources chaudes, tels que les incinérateurs, les chaudières, etc... 10 15 20 25 30

Claims (22)

1. REVENDICATIONS1. Module thermoélectrique comportant: - un canal (2, 102, 202) de circulation d'un fluide dans lequel le fluide est destiné à circuler le long d'une direction de circulation, ledit canal comprenant une surface extérieure, - au moins une première pluralité d'éléments (El) en un premier matériau thermoélectrique, désignés premiers éléments thermoélectriques, la première pluralité de premiers éléments thermoélectriques étant disposée le long de la direction de circulation et étant connectée thermiquement avec la surface extérieure du canal (2, 102, 202), - au moins une première pluralité d'éléments (E2) en un deuxième matériau thermoélectrique, désignés deuxièmes éléments thermoélectriques, la première pluralité de deuxièmes éléments thermoélectriques étant disposée le long de la direction de circulation et étant connectée thermiquement avec la surface extérieure du canal (2, 102, 202), - des moyens de connexion électrique en série des premiers éléments thermoélectriques (El) et des deuxièmes éléments thermoélectriques (E2) formant un chemin de conduction électrique reliant successivement un premier élément thermoélectrique (El) et un deuxième élément thermoélectrique (E2), de telle manière que le chemin de conduction s'étende le long de la direction de circulation en entourant le canal.
2. 2. Module thermoélectrique selon la revendication 1, dans lequel le premier matériau thermoélectrique est de type N et le deuxième thermoélectrique matériau est de type P, dans lequel les premiers éléments thermoélectriques (El) comportent une première face par laquelle ils sont en contact thermique avec la surface extérieure et une deuxième face opposée à la première face, dans lequel les deuxièmes éléments thermoélectriques (E2) comportent une première face par laquelle ils sont encontact thermique avec la surface extérieure et une deuxième face opposée à la première face, et dans lequel les moyens de connexion comportent des premiers connecteurs électriques (6, 106) entre chaque première face d'un premier élément thermoélectrique (El) et une première face d'un deuxième élément thermoélectrique (E2), et des deuxièmes connecteurs électriques (8, 108) entre chaque deuxième face d'un premier élément thermoélectrique (El) et une deuxième face d'un deuxième élément thermoélectrique (E2).
3. 3. Module thermoélectrique selon la revendication 2, dans lequel le canal (102) a une section circulaire ou ellipsoïdale, dans lequel les premiers connecteurs électriques (106) et les deuxièmes connecteurs électriques (108) ont le profil d'hélicoïdes enroulées autour des premiers (El) et deuxièmes (E2) éléments thermoélectriques respectivement et dans lequel les premiers (El) et deuxièmes (E2) éléments thermoélectriques forment des sections de portions angulaires d'hélicoïdes séparées par un matériau isolant électrique et conducteur thermique (11à, 112) , l'ensemble formé par les premiers (El) et deuxièmes (E2) éléments thermoélectriques et le matériau isolant électrique (110, 112) et conducteur thermique formant une hélicoïde continue.
4. 4. Module thermoélectrique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le canal a une section polygonale et comportant des premiers et deuxièmes éléments thermoélectriques sur une ou plusieurs faces du canal.
5. 5. Module thermoélectrique selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens de connexion électrique présentent un profil au moins en partie hélicoïdal s'enroulant autour du canal.
6. 6. Module thermoélectrique selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le canal est en matériau conducteur électrique et comporte un revêtement isolant électrique et conducteur thermique.30
7. 7. Module thermoélectrique selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le matériau N est du MgSi ou MgSiSnSb ou du MgSiSn et le matériau P est du MnSi.
8. 8. Module thermoélectriques selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel les moyens conducteurs sont en Ni, Cu, NiCr, NiCrAlY ou Mo.
9. 9. Système thermoélectrique comportant au moins un module thermoélectrique selon l'une des revendications 1 à 8, une première source de chaleur connectée thermiquement à l'intérieur du canal et une deuxième source de chaleur à une température différente dans le première source de chaleur et en contact thermique avec les éléments thermoélectriques sur une face opposée à celle en contact avec le canal.
10. 10. Procédé de réalisation d'un module thermoélectrique comportant les étapes, à partir d'un canal de circulation d'un fluide dans lequel le fluide est destiné à circuler le long d'une direction de circulation, ledit canal comportant une surface extérieure, a) de réalisation d'au moins une piste conductrice électrique sur la surface extérieure du canal, ladite piste conductrice électrique s'étendant dans la direction de circulation et recouvrant en partie la surface extérieure du canal de sorte à ménager une zone isolante électrique sut toute la longueur du canal, b) de réalisation d'au moins une bande en un premier matériau thermoélectrique sur ladite piste conductrice électrique en contact électrique avec celle-ci et s'étendant dans la direction de circulation, c) de réalisation d'au moins une bande en un deuxième matériau thermoélectrique sur ladite piste conductrice électrique en contact électrique avec celle-ci et s'étendant dans la direction de circulation, d) de mise en place d'au moins un élément en matériau conducteur électrique sur une face de la bande de premier matériau thermoélectrique et une face de la bande de deuxième matériau thermoélectrique, lesdites faces étant opposées à cellesen contact avec la piste conductrice électrique, l'élément conducteur électrique s'étendant le long de la direction de circulation et n'entourant pas le canal, e) de réalisation d'au moins une découpe de l'élément conducteur électrique, de la bande de premier matériau thermoélectrique, de la bande de deuxième matériau thermoélectrique et de la piste conductrice électrique, de sorte à réaliser une pluralité d'éléments en premier matériau thermoélectrique, et une pluralité d'éléments en deuxième matériau thermoélectrique et un chemin de connexion électrique continue entre tous les éléments thermoélectriques autour du canal et de sorte que tous les éléments thermoélectriques soient connectés en série, le chemin de connexion reliant successivement un élément en premier matériau thermoélectrique et un élément en deuxième matériau thermoélectrique.
11. 11. Procédé de réalisation selon la revendication 10, dans lequel, dans l'étape a), n zones conductrices sont réalisées sur la surface extérieure, chacune des zones s'étendant le long de la direction de circulation, les zones conductrices étant isolées l'une de l'autre par des zones isolantes électriques s'étendant le long de la direction de circulation, n étant un entier supérieur à 1, dans l'étape b), n bandes en un premier matériau thermoélectrique sont formées, chacun bande étant formée sur une piste conductrice électrique différente de celles des autres bandes, dans l'étape c), n bandes en un deuxième matériau thermoélectrique sont formées, chacun bande étant formée sur une piste conductrice électrique différente de celles des autres bandes, dans l'étape d), n éléments conducteurs électriques sont appliqués sur une face d'une bande de premier matériau thermoélectrique et une face d'une bande de deuxième matériau thermoélectrique opposées à celles en contact avec la piste conductrice électrique, les éléments conducteurs électriques étend distinctes les uns des autres, dans l'étape e), la réalisation d'au moins une découpe des n éléments conducteurs électriques, des n bandes de premier matériau thermoélectrique, des nbandes de deuxième matériau thermoélectrique et des n zones conductrices électriques, de sorte à réaliser une pluralité d'éléments en premier matériau thermoélectrique, une pluralité d'éléments en deuxième matériau thermoélectrique et un chemin de conduction électrique continu entre tous les éléments thermoélectriques autour du canal et de sorte que tous les éléments thermoélectriques soient connectés en série, le chemin de connexion reliant successivement un élément en premier matériau thermoélectrique et un élément en deuxième matériau thermoélectrique.
12. 12. Procédé de réalisation selon la revendication 10, dans lequel le canal a une section circulaire ou ellipsoïdale et dans lequel la ou les bandes de premier matériau ont chacune une forme de portion angulaire et dans lequel la ou les bandes en deuxième matériau ont une forme de portion angulaire, et dans lequel lors de l'étape d), la découpe a une forme d'hélicoïde,
13. 13. Procédé de réalisation selon la revendication 12, dans lequel la bande en un premier matériau a la forme d'un demi-tube et la bande en deuxième matériau a la forme d'un demi-tube.
14. 14. Procédé de réalisation selon la revendication 13, dans lequel la bande en un premier matériau et la bande en un deuxième matériau sont réalisées par compression isostatique à chaud ou par frittage
15. 15. Procédé de réalisation selon la revendication 14, dans lequel lors de la compression isostatique à chaud ou lors du frittage, le premier et le deuxième matériau sont disposés dans une enveloppe conductrice métallique, ladite enveloppe servant à la réalisation de la ou des pistes conductrices électriques et du ou des éléments conducteurs électriques.
16. 16. Procédé de réalisation selon l'une des revendications 10 à 15, le canal étant conducteur électrique et conducteur thermique, le procédé comportantl'étape préalable à l'étape a), de recouvrir la surface extérieure du canal de circulation d'un matériau isolant électrique et conducteur thermique, par exemple en A1203, en AIN, en Si02.
17. 17. Procédé de réalisation selon l'une des revendications 10 à 16, dans lequel la ou les pistes conductrices électriques sont réalisées par projection plasma.
18. 18. Procédé de réalisation selon l'une des revendications 10 à 17, dans lequel le ou les éléments conducteurs électriques sont réalisés en tôle métallique.
19. 19. Procédé de réalisation selon l'une des revendications 10 à 18, dans lequel l'assemblage des bandes en premier et deuxième matériaux sont solidarisés avec la ou les pistes conductrices électriques et le ou les éléments conducteurs électriques par brasage ou soudage, par exemple soudage diffusion ou frittage.
20. 20. Procédé de réalisation selon l'une des revendications 10 à 19, comportant l'étape de réalisation d'un revêtement isolant électrique et conducteur thermique sur le ou les éléments conducteurs électriques sur une face opposée à celles en contact avec les bandes en premier et deuxième matériaux.
21. 21. Procédé de réalisation selon l'une des revendications 10 à 20, dans lequel lors de l'étape d), au moins deux découpes sont réalisées, les deux découpes présentant des inclinaisons distinctes par rapport à la direction de circulation. 25
22. 22. Procédé selon la revendication 21, dans lequel au moins une découpe est perpendiculaire à la direction de circulation et au moins découpe est inclinée par rapport la direction de circulation. 15 20 30