JP2001501775A - Improved thermoelectric unit with electrical input / output means - Google Patents

Improved thermoelectric unit with electrical input / output means

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JP2001501775A JP09540981A JP54098197A JP2001501775A JP 2001501775 A JP2001501775 A JP 2001501775A JP 09540981 A JP09540981 A JP 09540981A JP 54098197 A JP54098197 A JP 54098197A JP 2001501775 A JP2001501775 A JP 2001501775A
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Abstract

(57)【要約】 一連の熱電対が、トーラス（６０）を形成するように密充填され、誘電絶縁タイストラプにより圧縮保持され、ローレンツ力に抗する。低熱伝導素子（６４）と、高温フィン（６６）と低温フィン（６５）に形成された溝（３８）が成す短縮電気経路長によりトーラス（６０）を、高電流が還流する。高温フィン（６６）と低温フィン（６５）間の熱伝達が低下して、より高い循環電流が発生される。高・低温フィン（６６、６５）と低熱電導素子（６４）の間に形成される熱電接合を、好ましくはビスマス、コンスタンタン、ニッケル、セレニウム、テルル、シリコン、ゲルマニウム、アンチモン、ニクロム、鉄、カドミウム、タングステン、金、銅、亜鉛及び銀を含む異種材料の被覆層で確立する。熱電発電器（４０）として動作して、振動する機械的スイッチ（７０）、ホール効果発生器（１４０）又はコルピッツ発振器（１５９）の何れかを用い、還流する電流から電力を引き出すことができる。 A series of thermocouples are tightly packed to form a torus (60), held in compression by a dielectric insulated tie strap, and resisting Lorentz forces. A high current circulates through the torus (60) due to the shortened electrical path length formed by the low thermal conduction element (64) and the groove (38) formed in the high temperature fin (66) and the low temperature fin (65). Heat transfer between the hot fins (66) and the cold fins (65) is reduced, and a higher circulating current is generated. The thermoelectric junction formed between the high and low temperature fins (66, 65) and the low thermal conductive element (64) is preferably made of bismuth, constantan, nickel, selenium, tellurium, silicon, germanium, antimony, nichrome, iron, cadmium, It is established with coating layers of different materials including tungsten, gold, copper, zinc and silver. Operating as a thermoelectric generator (40), power can be drawn from the circulating current using either a vibrating mechanical switch (70), a Hall effect generator (140) or a Colpitts oscillator (159).

Description

【発明の詳細な説明】 電気入力／出力手段を備える改良熱電ユニット 発明の分野 本発明は熱電式発電及び冷却ユニット、特に、密結合熱電対から成るトーラス （円環体）を用い、熱電素子に跨る温度差を最大にすると共に、高いゼーベック 効果の熱電接合（ジャンクション）と低い電気抵抗を用いることにより誘発され る極めて高い電流を、トーラスに循環（還流）せしめるようにした熱電式発電器 及び／又は冷却（冷凍・冷蔵）器に関する。 背景技術 熱を電力に変える、静かで信頼性が有り、可動部の無いエネルギー変換器の探 求は、技術者を熱電効果と呼ばれる諸現象の再考に導いた。一世紀以上に亘って 知られている、これ等効果は、小型で自蔵式の電力源の開発を許したが、それ等 の電力源は何れも、家庭での又は商業的電力発生の実用用途を見いだすにはいか にも小さい。 通常の電気スイッチは一般に、同一種の金属を用いるに過ぎず、素子の何れも 加熱又は冷却せず、スイッチ素子の違いから熱電電圧は生じない。従来のスイッ チにおいては、スイッチに電流が流れるとき、電気抵抗が電圧降下を生じ、スイ ッチを閉じて成る電気的閉回路を循環する電流に対し、それが抵抗負荷となる。 ゼーベック効果に基づく熱電式発電・冷却は、通常は金属又は金属合金である 二つの異種の材料を対向して形成される熱電対がもたらす物理現象で、温度の測 定に用いられている。周知のように、異なる温度に保たれた接合（ジャンクショ ン）の対である熱電対は、電圧差を生じてこれ等二接合間の温度を測定する。印 加された温度の差が、熱電対に跨って電圧を生じ、又は熱電対を通るループに電 流を流し、これが小規模の電力発生となる。この熱電発生の側面は、深宇宙用途 に広範に、例えば１９７７年に打ち上げられ、約２０年後の今日でも画像を送り 返しているボエジャーＩ及びIIに用いられている。熱電電力発生のかかる用途で は、放射性物質が熱電発電の熱を供給し、即ち長寿命のエネルギー源を提供する 。同様の熱電電力発生は、土星への来るべきカッシーニ・ミッションでも用いら れようとしている。この熱電固体素子エネルギー変換の利点には、コンパクトさ 、軽量、無音動作、長い耐用期間に亘って故障無く電力を発生できることがある 。 熱電発電及び冷却は、１８２２年にセーベックにより最初に発見されて以来１ ００年に亘り、手近にあったものである。ゼーベックの業績の無数の改良と解析 があり、この早期発見の改良に基づき、多くの特許が付与されている。かかる業 績の殆どは、直列接続熱電対又は熱電素子に対し、最高のゼーベック接合電圧を 発生し、電気的負荷に電力を与えるために電流供給高電圧を発生する金属の組み 合わせの発見に向けられている。 殆どの熱電発電器は、電気的負荷駆動用電流の発生に一組の直列接続接合を用 いる。一般に、高いゼーベック電圧をもつ材料は高い電気的抵抗をも有し、回路 に流れる電流を低下する傾向がある。従来の熱電発電器や冷却器は、同一の熱電 対温度差に対して高いゼーベック電圧を発生する合金を用いている。合金は一般 に、合金を構成する、商業的純度（９９％）の金属の何れよりも、ゼーベック電 圧が数倍高いものであるが、抵抗は一般に１０倍も高いことが分かっている。電 気回路が一連の熱電素子を含むだけで回路内電流を発生するなら、これ等の熱電 素子の何れかの抵抗を増大すれば、回路を流れる電流量を抜本的に減少する。 本発明の構成は、以下の米国特許、即ちBruistの出願に付与された第４８５９ ２５０号及び第５０２２９２８号、Frittsの出願に付与された第２９１９５５３ 号及び３３２６７２７号、Von Kochの出願に付与された第３１１９７３９号、Ha rknessの出願に付与された第３０９０８７５号、Toulminの出願に付与された第 ２８６４８７９号、Salverの出願に付与された第２４２５６４７号及びFindley の出願に付与された第２４１５００５号、並びに本出願の発明者の名前で発行さ れた以下の特許： 第４９９７０４７号（高速電磁加速穴堀機） 第５０２４１３７号（燃料補助電磁発射機） 第５１６８１１８号（物体電磁加速方法） 第５１６８９３９号（採油ドリル） 第５３９３３５０号（熱電発電機及び磁気エネルギー蓄積ユニット）及び 第５５９７９７６号（電気出力が制御自在な熱電発電機及び磁気エネルギー貯 蓄装置） に記載された構成とは多くの点で異なる。発明の開示 本発明の目的は、熱電発電器からの電力の発生を最大にし、家庭用又は工業用 負荷に直接、実用敷設網の補助無しに、電力を供給するのに用い得る交流電圧及 び電流を発生できる実用的変換器を製作することにある。 本発明の他の目的は、熱電接合のトーラス内を還流する電流を最大にし、それ により強力磁場内に蓄積されたエネルギーを最大にすることにある。 還流電流の最大化は、以下のようにして行われる： １．トーラス内の内部電気抵抗を低下する。 ２．トーラスを形成する熱電接合（ジャンクション）の材料を、低い内部電気 抵抗に相応して最大の電流が発生されるように選択する。 ３．加熱フィンと冷却フィンの間を流れる熱を最小にし、それにより個々の接 合部（ジャンクション）を最大の温度差に、同様に最大のゼーベック駆動 電圧に維持する。 特に、この熱電ユニットは、熱電接合部に、ゼーベック電圧の符号が交互になる ように配置された材料（以下、ｐ−型材料及びｎ−型材料システムと云う）であ って、高いゼーベック電圧と高い電気伝導度（低い電気抵抗）を有する材料を用 いる。 本発明の一つの目的は、トーラス内の還流電流を摂動することにより、０から ２４０ボルトの範囲の交流（ＡＣ）又は直流（ＤＣ）の高エネルギー出力電力を 発生することにある。 本発明の更なる目的は、高い電気及び熱伝導度の銅又は銀製の芯を熱電材料の 薄層で被覆して用いることにより、ｐ−型及びｎ−型熱電素子に対し改良された 電気伝導度と高いゼーベック電圧を実現する新規な方法を提供することにある。 かかる熱電素子構成は、高ゼーベック電圧、しかも高電気伝導度の発電器として 動作し、それにより同一温度差と熱流に対し、トーラス内により高い還流電流を 発生し、熱電発電器からより高い電力出力を発生する熱電接合（ジャンクション ）を提供する。 本発明の更なる目的は、熱電素子と高温及び低温フィンの間にネジ込み式接合 を用い、熱電素子が熱抵抗として機能し、高温フィンと低温フィンの間の熱流を 減少し、それにより熱電接合に跨る温度差を増大し、熱電ユニットの全熱−電気 変換効率を増大するようにすることにある。 本発明の他の目的は、ネジ山付き銅芯を相補的高ゼーベック電圧を有する異種 金属で被覆して形成される熱電素子を用い、この高い電気伝導度の熱電素子が高 い熱電接合（ジャンクション）電圧をも発生するようにすることにある。 本発明の他の目的は、高温フィンと低温フィンに熱電素子を受容する溝を両側 に設け、熱電素子が該溝の輪郭に嵌合し、それにより高温又は低温フィンの一方 の側から他方の側に延びる熱電素子の長さを短くすることにより、フィンに跨る 電気抵抗を低下することにある。 本発明の支目的は、ネジ山付きロッドをネジ部を含んで部分的に卵形状に平坦 化し、ネジ山付きロッドのネジ部を保存すると共に交互する高温と低温の接合部 （ジャンクション）間の材料距離と電気抵抗を減少するようにすることにある。 本発明の副次目的は、金属の薄い被膜を用い、高温及び低温金属フィンに対す る熱電素子のネジ山付き先端に対し該金属薄膜を、メッキ金属層から成る相互接 続部及び接合部が合金熱電接合より示す抵抗が低いと云う性質を用い、抵抗性鑞 付け接続子として供せしめることにある。 本発明の付随目的は、メッキ層を用い、火炎又は高温ガスが当たる領域で高温 フィンを白金又はパラジウムでメッキする等して高温及び低温フィンと熱電素子 に耐腐食性・耐酸化性保護バリヤー（遮断層）を設け、該バリヤーを、熱電発電 器の加熱に用いられる排気ガスの接触コンバーターとして供せしめ、それにより 大気汚染を低下すると共に加熱フィンの酸化を防止することにある。 本発明の他の系的目的は、メッキした単層又は複層を用いて熱電接合部の耐用 期間を改善する金属平面状接合を形成し、熱電接合部を周囲から封止し、装置の 耐用期間に亘って接合部の高いゼーベック電圧特性を維持することにある。 本発明の他の目的は、電気伝導性、低熱伝導度縦表面に沿って互いに当接する 二半両部として形成された低熱伝導度熱電素子であって、熱電ユニットの高温及 び低温フィンに形成された溝に受容される低熱伝導度熱電素子を用いた熱電ユニ ットを提供することにある。 本発明の更なる他の目的は、トーラス内に形成するローレンツ力を内含するよ うに熱電ユニットを囲繞するタイストラップ(tie strap)であって、環状電流蓄 積ループの周りに固定されて、熱電接合部に対する予備応力を維持するようにし た特殊タイストラップを用いることにある。 本発明の他の目的は、二次巻線として熱電ユニットを囲繞するタイストラップ を用い、該熱電ユニットが、該ストラップ内にストラップを減結合する絶縁間隙 を含むようにすることにある。 本発明の関連目的は、高・低温フィンが形成するトロイドとタイストラップの 間にバネを介在せしめ、温度変化によりコイルが収縮・拡張しても、それに対し ローレンツ力の克服に要する予備応力が保たれるようにすることにある。 本発明の引き続く目的は、高温フィンの周りに新規なブラックボックスを構築 し、赤外線熱を高温フィンに戻して再輻射して高温フィン加熱室の効率を改善し 、それにより高温フィンの温度を上げ、熱電接合部に跨る温度差を増大し、トー ラスを還流する電流値を増大し、熱電発電器として熱電ユニットの電力出力効率 を上げ、且つこれ等全てを同一量の燃料で行うことにある。 本発明の引き続く目的は、空気、水又は他の液体等の流体を用いて熱電発電器 の冷却素子から熱を奪い、次いで熱ポンプ、放熱器又は他の装置に該流体を用い 、該流体を熱電ユニットを通して再循環する前に、該流体から熱を奪ってこれを 冷却することができるようにすることにある。 本発明の更なる目的は、一方向にソレノイドの機械的作用により、他の方向に バネにより駆動される縦振動ネジ山付きアーマチュア（電機子）から成る低電力 、磁気起動、振動電力出力スイッチを利用することにある。該アーマチュアは、 一対の直近接フィンの間に形成されたネジ山付き大穴に配置され、該アーマチュ アと該穴は同一ピッチでネジが設けられるようにする。これ等のアーマチュアと 穴はトーラスを還流する電流のループを開閉するオン／オフスイッチを形成し、 アーマチュアと穴のネジ部が上下両位置で接触すると電流がトーラスを流れ、接 触しないとトーラス内の電流が遮断され、電機的負荷を駆動するのに有用な電気 出力が発生し、スイッチはこうして低電力入力、高電力出力装置として動作する 。 本発明の別の目的は、熱電ユニットで電力を発生するのに用いられる振動スイ ッチのソレノイドを起動する機械的入力手段を提供し、これを手動（指操作）機 械的方法を用いて行う。この方法では、一方向にバネで付勢される振り子がソレ ノイドを多数回、強制振動させ、振動する電圧発生電流遮断スイッチを付勢する 正弦波発生器を、熱電ユニット自体の電気出力が付勢できるようになるまでこれ を行う。或いは、手動（指操作）圧電発生器を用い、バーナーを点火するスパー クをこれで先ず発生するようにしてもよい。熱電ユニットが動作温度に達したら 、次いで圧電発生器を用い、正弦波発生器を付勢してソレノイドを駆動するのに 充分な電気エネルギーを蓄積させ、熱電発電器の電力出力が外部電気負荷を駆動 できるようになるまでこれを行う。 本発明の他の代替的目的は、トーラスを還流する電流から、トーラスを開かず に電気エネルギーを引き出す新規な方法であって、これをトーラス内の熱電接合 の一方の直近接フィンの対の間にホール効果スイッチを介在させ、トーラスを還 流する電流に対して直角に向いた外部印加磁場を制御することにより行う方法を 提供することにある。外部磁場を印加すると、磁場強度と還流電流に比例する電 圧がトーラスに跨って現れ、熱電ユニットから外部磁場の特性に依存するＡＣ又 はＤＣ形式の電力が引き出される。このようにして発生された電力は、トーラス を流れる還流電流を切らずに、また振動又はノイズを発生させることなく、電気 的負荷を駆動させるのに用いることができる。 本発明の他の目的は、熱電発電器用熱発生バーナーに供給される燃料の流れを 制御することにより、熱電ユニットが発生する電圧を制御することにある。 再度本発明の他の目的は、熱電ユニットの外部に設けられたタンクから供給の メタン、プロパン又はブタンガスを燃焼する熱電発電器を提供することにある。 本発明の他の目的は、上方に排気開口を有する高温フィンの下方に通気燃料燃 焼領域を設けることにより、どんな種類の燃料をも燃焼できる熱電発電器を提供 することにある。 本発明の他の目的は、調理用鍋類を受容する熱排出開口の上方に熱電発電器を 設け、その上方に補助焼き器を設けることにある。 本発明の熱電ユニットは、好ましくはトーラス（円環体）を形成するように配 置された、一連の熱電対を通して高電流を還流させ、これにより磁場を形成する 。熱を高温フィンに供給し、低温フィンを冷却し、且つループ内の還流電流を摂 動 することにより、この熱電ユニットから電力を引き出すことが可能となる。この ようにして発生された電気エネルギーは、高電圧、高エネルギーＡＣ又はＤＣ出 力とすることができる。高温及び低温フィンの直近接対間の相補ゼーベック電圧 が高く、電気伝導度が高く（電気抵抗が低い）且つ熱伝導度が比較的低い熱電接 合（ジャンクション）に交互配置ｐ−型及びｎ−型材料系を用いることに発電器 効率が依存する。 トーラスを流れる電流を駆動する電圧は、熱電ユニットのトーラスを形成する 直列接続（電気的に短絡した）ループの周りの熱電電圧の和である。電力を提供 する熱電ユニットの能力は、熱電接合（ジャンクション）電圧を接合数とトーラ スを流れる電流に掛け合わせて決定される。このトーラスのループ形状が、還流 電流で発生された磁場にエネルギーが蓄積される変圧器（変成器）の一次巻線と して作用する。還流電流を適切に摂動することにより、外部負荷に電力を供給す る電圧が発生される。 種々の代替的構成が、高温及び低温フィンの直近接する対の間に、比較的低い 熱伝導度と、同時に高い電気伝導度（低い抵抗）を提供する。これ等の低熱伝導 度素子の一実施例においては、高温フィンと低温フィンの間にこれ等と対向する ように配置されたネジ山付きロッドの短いセグメントが、熱流を低下し、それに 伴い、温度差を増大し、発電器として用いられる場合、熱電ユニットの全熱−電 気変換効率を向上する。発電用ユニットの熱電気変換効率を高めるため、高温フ ィンと低温フィンを接続するネジの各先端を、電子のエミッタ及びコレクタとし て供し得る、相補ゼーベック電圧が高い材料で適切に被覆する。このように製作 された熱電接合（ジャンクション）は、熱勾配が予定された熱抵抗として働き、 ネジ山付きロッドの楔状エッジに沿って半径方向に動作し、熱電接合部を流れる 熱流を大幅に減少すると共に、ネジ先端と高温及び低温フィンの間の界面で高い 温度差を保持する。この熱電接合構成は、その熱−電気変換効率を、発電用熱電 接合を形成するように填め合わせた固体で、異種の金属ブロックのそれの１０倍 にまで増大する。高温フィンと低温フィンの間に熱抵抗を加えることにより、ト −ラスを還流する予備特定電流を発生するのに要する熱量は８０％に減少する。 これ等の被覆ロッドを高温フィンと低温フィンの間で熱電接合を形成するように 組み込むと、熱−電気変換効率が４％から１２％に上昇する。この熱電ユニット の改良熱管理により、熱電ユニットの同一熱（燃料）量と重量（嵩）を使用に対 し、熱容量がより高い発電器／出力装置が得られる。 トーラス内の電気伝導度を更に増大（抵抗を低下）するため、高温フィンと低 温フィンの両方に溝を設け、トーラスを還流する電流が通る距離を減少する。ト ーラスを組み立てると、高温及び低温フィン内の溝は上記ネジ山付きロッド素子 等の低熱伝導度素子を受容する。高温及び低温フィンに溝を形成して銅経路長の 半分を除くと、銅経路による抵抗が１のＬ／Ａに対し、1.72x10-6オーム（Ω） から8.6x10-7オーム（Ω）に減少し、トーラスを還流する電流量が、低熱伝導度 熱電接合に跨る温度差が数％低下するだけで、２倍になる。 ネジ山付きロッドを卵形に平坦化すると、ρ・Ｌ／ＡのＬが減少し、トーラス を還流する電流が更に増大する。ネジ山付きロッドを平坦化する特殊ダイセット には、平坦化中にネジ山付きロッド本体のネジ部を保存するようにネジ部が含ま れている。ネジ山付きロッドを部分的に平坦化すると、熱電素子内の、部分平坦 化ネジ山付きのロッドの一方の側からネジ山付きロッドが低温フィンに接触する 他の側にある高温フィンとの接触部からループの周りに亘る長さが減少する。ネ ジ山付きロッドを部分的に平坦化することにより、交互する高温フィンと低温フ ィンの間の材料距離と電気抵抗を減少することができる。 低熱伝導素子に材料をメッキして形成される接合部と相互接続部は、合金熱電 接合で発生するような高い電気抵抗を示さない。したがって、トーラスを形成す る高温及び低温フィンとロッドのネジ山付き先端の間に、抵抗性鑞付け接続部を 形成するようにメッキ金属の薄い被覆膜を設けることにより、トロイド形状の熱 電ユニットを組み立てることができる。メッキ層はまた、高温及び低温フィンの 腐食と酸化を防止する保護バリヤーを形成したり、低熱伝導熱電素子に、有利に 用いることができる。高温フィンを火炎や高温ガスが当たる領域で白金又はパラ ジウムでメッキしたものは、熱電ユニットを熱発電器として用いるとき発生する 排気ガスの接触コンバーターとして供せられる。これは、大気汚染を低下すると 共に、熱電ユニットが発電用に用いられた場合、高温フィンの酸化を防止する効 果がある。熱電発電器を内燃機関の排気で加熱するように内燃機関に装着する場 合、大気汚染の低下は特に重要となる。かかるメッキ単層又は副層を本発明では 、半導体装置のシリコン平面接合に類似した金属平面接合を形成し、接合部の耐 用期間を増大し、接合部を周囲から封止し、且つ装置の耐用期間に亘って接合部 の高いゼーベック電圧特性を維持するのに用いることができる。 かかる改良された素子は、熱電接合の各組に対して、抵抗を10-6から10-7Ωに 低下し、ゼーベック電圧を２倍にする。高い相補ゼーベック電圧を得るのに選ば れた材料が、酸素を含有しない、部分平坦化ネジ山付き銅製ロッドにメッキされ る。これ等の低熱伝導素子はネジで形成された断面を有し、発電器内の熱流を減 少し、温度差を増大し、その全熱−電気変換効率を高める。 直近接（隣接）する高温フィンと低温フィンの間に低熱伝導度素子を介在させ る構造の一代替的実施例は、高温及び低温フィンに形成された溝にピンを嵌合さ せたものである。かかるピンは、高温フィンと低温フィンの間に向く、電気伝導 性で、低熱伝導度の面に沿って互いに当接する二半として形成される。各低熱伝 導度素子を、熱電対に、高い相補ゼーベック電圧を提供する材料の層で被覆して もよい。かかる材料は、ビスマス、コンスタンチン、ニッケル、セレニウム、テ ルル、シリコン、ゲルマニウム、アンチモン、ニクロム、鉄、カドミウム、タン グステン、金、銅、亜鉛及び銀から成る群から選ぶことができ、ここでビスマス とアンチモンは優先材料で、それぞれｐ−型及びｎ−型接合を提供する。低熱伝 導素子を被覆する層は、銅等の電気伝導性層で更に被覆してもよい。低熱伝導性 素子を高い相補ゼーベック電圧の材料で被覆して熱電接合を形成する代わりに、 或いはそれに加えて、フィン内の溝をその材料で被覆しても良い。この場合、各 フィンの第一の側の溝を一方の型の接合を提供する材料の層で被覆し、各フィン の反対側の溝を他方の型の接合を提供する材料で被覆する。次いで、フィンを、 同じ材料が同じ低熱伝導性素子を受容する層被覆溝を形成するように配置される 。低熱伝導性素子を被覆するのに用いられるものと同じ材料を、溝を被覆するの に用いることができ、溝を被覆する材料も電気伝導性材料で更に被覆することが できる。 トーラスを還流する電流により生ずるローレンツ力を内含する熱電発電器を、 特殊タイストラップが囲繞する。リング内を電流が流れるとき、この電流は自身 に力を及ぼし、この力がローレンツ力と呼ばれる。この力は半径方向に向く性質 があり、式：F=q(E+vxB)で記述される。タイストラップはトーラス上に置かれ、 フィンと低熱伝導性素子の間の接合の電気的接続部に予備応力を保持する。タイ ストラップは、大きな還流電流からローレンツ力を補償するのに用いられる。タ イストラップには、トロイド形状熱電ユニットを還流する電流から電気エネルギ ーが除かれると、ストラップが、変成器の一次巻線として働く電流ループを備え る変成器の二次巻線になるのを減結合して阻止する絶縁間隙が含まれる。タイス トラップと高温及び低温フィンの間に介在されるコイルバネにより、温度変化に よりトーラスが収縮・膨張するにも拘らず、ローレンツ力を克服するのに必要な 応力を維持するのをタイストラップが可能にする。 熱電ユニットが発電器として用いられる場合に高温フィン加熱室の効率を向上 するため、新規なブラックボックスが高温フィンの周りに構築され、赤外熱線を フィンに再放射し返す。火炎ヒーターで動作する場合、触媒バーナーが発生する 熱の有意の部分は赤外線であることが分かっている。かかる赤外線は高温フィン を通って、排気内で消費される。ブラックボックス装置はこの赤外線をの一部を 高温フィンに送り返し、それにより高温フィンの温度を高め、熱電接合部の温度 差を増大し、ループ内の電流値を増大し、発電器の潜在的電力出力を増大し、こ の全てを燃焼室内で燃焼される燃焼の同一量で行う。 発電器として動作する熱電ユニットの二つの実施例は、液体冷却を、低温フィ ンに対するヒートシンクとして用いる。開トラフ方法では、低温フィンを全て水 トラフ中に浸漬し、それが熱電低温接合部から充分な熱を吸収するとき蒸発させ て水を沸騰させる。閉マニフォールド実施例は液体を用い、水又は冷却液を冷却 フィンに一度通してからこの冷却液を排出するか、水又は冷却液放熱器に再循環 し、次いで流体を閉ループ連続操作で熱電ユニットに再循環させることにより、 熱電ユニットの低温フィンを冷却する。 発電器として動作する熱電ユニットの他の実施例は、空気冷却を用いる。熱電 発電器が発生する電気エネルギーの些少部で付勢される送風器を用い、低温フィ ンに亘って送風し、熱電接合部から熱を吸引し、周囲に廃棄され又は熱ポンプ又 は他のシステムに用いられる空気流に移す。 トーラスに流れる大電流により、還流（電流）により発生される磁場を崩壊し て熱電ユニットから電力が引き出される。発電器として動作する熱電ユニットか ら、電力を種々の方法で引き出すことができる。電力を引き出す一つの方法は、 直近接する対のフィンの間のネジ付き穴の径内にある縦振動ネジ山付きアーマチ ュア（電機子）を用いる。振動アーマチュアは、ソレノイドの機械的作用により 一方向に、バネにより他方向に駆動される。このように動作して、ネジ山付きア ーマチュアと穴は、トーラスを還流する電流のループを開閉するオン／オフスイ ッチを形成する。アーマチュアのネジ山と穴が上下両位置で接触するとき、電流 がトーラスを流れる。そして、アーマチュアと穴が接触しないとき、トーラスの 周りの電流が遮断され、外部の電気的負荷に有用な電気出力が発生される。類似 材料から成り、セラミック間隔子により離間された高温及び低温フィンがネジ山 付き穴を提供し、一方アーマチュアを高温及び低温フィンとは熱電的に異なる材 料から構成するようにすると有利である。このようにして、金属アーマチュアが 高温及び低温フィンの非類似材料に接触するとき、アーマチュアの縦移動がゼー ベック電圧を発生する。 電気的ソレノイドが、振動する電圧発生スイッチを機械的に励起する。ソレノ イドは、動作を開始した熱電発電器から電力を受容する正弦波発生器により付勢 される。磁場の崩壊により誘導される出力電圧の１／２の周波数で、スイッチが 縦方向に振動する。バッテリーを用いずにソレノイドの振動作用を開始するため 、二つの方法が発明された。一つは手動（指操作）機械的方法で、バネで一方向 に付勢される振り子を用い、ソレノイドを、発電器の電気出力が正弦波発生器を 自己付勢できるようになるまで、何サイクルも強制振動させる。もう一つは、手 動（指操作）圧電式方法で、始めに電気エネルギーを蓄積して正弦波発生器を付 勢する。指とバネと振り子の質量が機械的にソレノイドを、そして同様に振動ス イッチを数サイクル動作させ、装着バッテリーを用いずに機械的手段により、熱 電発電器を自己開始させる。揺動する振り子は電気的に動作されるアーマチュア から離れて停止し、要するとき次の手動開始、即ち指操作に備える。手動圧電式 発電器も、押しボタン圧電装置電気回路に組み込むことにより、熱電発電器のバ ーナーの点火に供し得る。圧電式発電器は、熱電発電器の電気出力が振動スイッ チ を動作させるのに充分な電力を発生するようになるまで、ソレノイドを何サイク ルも強制振動させるのに充分な電力を供給できる。 還流電流から電気エネルギーを引き出す代替的方法は、ホール効果素子による ものである。固定導電体に流れる電流に直角に印加される磁場が、この外部印加 磁場に直角で、電流に直角な導電体に跨って電圧を生じる。このようにして発生 された電圧は、ホール電圧と呼ばれる。磁場が極性を変える（性質上、正弦波と して）と、ホール電圧も正弦波で、ＡＣを発生する。リング内の熱電接合の一つ のセグメントに跨って接点（接続体）を置くことにより、そして外部印加磁場を 制御することにより、該両接点に跨って、磁場強度と還流電流に比例する電圧が 現れる。外部磁場の特性によりＡＣ又はＤＣ形式で、電力を発電器リングから引 き出すことができる。リング内の電流を遮断することなく、電気エネルギーを引 き出すことができる。外部磁場回路に低電圧を入力すると発電器から高電圧が出 力し、これを電気的負荷を動作するのに用いることができる。動作スイッチを要 せず、振動やノイズの発生が無い。 １テルサの磁場を５０，０００アンペア導通の熱電ユニット内の特殊熱電セグ メントに印加すると、このセグメントに跨って１６００ボルトのホール電圧が現 れる。印加磁場の強度を調整することにより出力電圧が制御され、印加磁場の周 波数が出力電力の周波数を決定する。三つの異なるホールスイッチセグメントを 用い、且つマイクロプロセッサ制御器に追従して場を切り換えることにより、三 つの異なる出力の三相電力を発生することができる。 本発明による新規な熱電発電器の出力電圧を制御する最も簡単な方法の一つは 、バーナーに供給される燃料の流量を制御し、熱電システム内に熱を発生し、蓄 積磁気エネルギーの量を制御するものである。発電器内のバーナーに流れる燃料 の量を粗制御することにより、発電器の接合部の温度差が制御され、制御された 熱は熱電接合部を通って低温フィンに流れ、更に沸騰して熱を消散する水タンク 、或いは強制通風ファンによる空冷装置内の外気に到る。かかる最も簡単な実施 例では、熱を強くすることにより、家庭用又は商業的負荷を動作するための所望 の１２０ボルト又は２０８ボルトに電圧が上昇される。より精細なソリッドステ ート制御方法も上手く用い得ることが分かっているが、これは第三世界でも用い 得 る概念の最も簡単なものである。 本発明の一利点は、可動部をもたないシステム内でどんな種類の燃料を燃やし ても、有用な電流が得られることである。 本発明の更なる利点は、ネジ断面をもつ、酸素無含有の、部分的に平坦化され た、銅製の芯に選ばれた高ゼーベック材料をメッキして製作された改良素子によ り、抵抗が１０-6から１０-7Ωに低下し、各素子の組のゼーベック電圧が二倍に なり、熱流を減少、温度差を増大、且つ発電器の全熱−電気変換効率を増大せし めることである。 本発明の更にもう一つの利点は、高温フィンと低温フィンの間に熱抵抗を付加 することにより、電流駆動に要する熱量が８０％まで減少され、熱−電気変換効 率を４％から１２％に向上することである。 高いゼーベック電圧の相補材料で被覆された特殊の、商業的純度の高い金属か ら形成された熱電素子でトーラスを構成する本発明の更に他の利点は、純粋金属 の抵抗は、純粋金属の合金の組み合わせから成る接合と比較して抵抗が１０倍低 いことから、電流を１０倍に高くすることである。 本発明の更に他の利点は、半導体技術におけるシリコンの平面接合に似た金属 平面状熱電素子を形成することが、熱電接合部の耐用期間を改善し、環境から封 止せしめ、且つ熱電接合部の高ゼーベック電圧特性を装置の耐用期間以上に維持 することである。 これ等及び他の特徴、目的及び利点は、以下添付する図面を参照して記述され る好ましい実施例の詳細な記載から、当業者に理解され、明らかになろう。 図面の簡単な説明 図１は、外観とガス燃料タンクを示す、本発明の一熱電発電器の斜視図である 。 図２は、同熱電発電器のトーラと熱電素子と振動出力スイッチを示す斜視図で ある。 図３は、同熱電発電器のトーラと熱電素子と振動出力スイッチを示す上部平面 図である。 図４は、同熱電発電器を拘束するのに用いられる絶縁性予備応力印加タイスト ラップの斜視図である。 図５は、同トーラスと、熱電素子と、リングと、同熱電素子とタイストラップ の間のバネを示す部分的上部平面図である。 図６は、銅製の高温フィンと低温フィンの間に銅製ロッドを用いる熱電素子の 抵抗性接続の説明図である。 図７は、同高温フィンと低温フィンの間に鉄製ロッドを用いる熱電素子の相補 接続の説明図である。 図８は、高温フィンと低温フィンの間にネジ山付きロッド状低熱伝導性素子を 設けたものを上方から見た概略図と共に、高温フィンと低温フィンの対の間の温 度勾配と同フィン間の位置の間の対応する関係を表す図表であって、図９に示す ように、べたの異種材料を填め込んで熱電対を形成するようにしたものより、熱 −電気変換効率が１０倍増大することを示す図表を下に示したものある。 図９は、高温フィンと低温フィンの間に、べたの異種材料を設けたものを上方 から見た概略図と共に、高温フィンと低温フィンの対の間の温度勾配と同フィン 間の位置の間の対応する関係を表す図表であって、図８に示すように高温フィン と低温フィンの間にネジ山付きロッド状低熱伝導性素子を設けたものより、熱− 電気変換効率が１０倍低下することを示す図表を下に示したものある。 図１０は、高温及び低温フィン内の溝にネジ山付きロッド状低熱伝導性素子を 嵌合させたものを示す部分的断面図である。 図１１は、溝付き高温及び低温フィンをもつ熱電接合の電流経路長を上に、同 熱電接合の電気的モデルを下に示す概略・説明図である。 図１２は、溝付き高温及び低温フィンをもつ一連の熱電接合の電流経路長を上 に、同一連の熱電接合の電気的モデルをしたに示す概略・説明図である。 図１３Ａは、低熱伝導性素子として用いられるネジ山付きロッドの概略的立面 及び断面図である。 図１３Ｂは、低熱伝導性素子として用いられる、部分的に平坦化された、ネジ 山付きロッドの概略的立面及び断面図であって、同部分平坦化ロッドに跨って短 くなった電気経路長を示すものである。 図１４は、同溝付き高温及び低温フィン内に設置されるように配向された平坦 化低熱伝導性素子の概略的部分断面図である。 図１５は、高温及び低温フィン上に形成したメッキ熱電接合と触媒被膜を示す 、熱電対の概略的部分断面図である。 図１６は、鑞付け又はメッキにより創生された平面状熱電接合の概略的部分断 面図である。 図１７は、同上熱電発電器の軸線を通って取られた概略的断面図で、赤外線熱 を排熱部から高温フィンに帰還するブラックボックス再加熱器を示す。 図１８は、同熱電発電器の軸線を通して取られた概略的部分断面図で、空冷を 示す。 図１９は、同熱電発電器の軸線を通して取られた概略的部分断面図で、水冷を 示す。 図２０は、同熱電発電器用の水冷マニホールドの概略的上部平面図である。 図２１は、ガス付勢熱電発電器のバーナーを点火するのに、通常用いられる圧 電発生器を利用した、図２５に示された振動スイッチを用いる熱電発電器の電気 機械的自己起動システムの概略図である。 図２２は、図２５に示された電流遮断振動スイッチを用いて熱電発電器を起動 する機械的手段の概略図である。 図２３は、熱電発電器から電力を抽出するのに用いられる、開路位置にある同 振動式電流遮断スイッチの概略図である。 図２４は、閉路位置にある同振動式電流遮断スイッチの概略図である。 図２５は、Ａでソレノイドにより異種金属アーマチュアが引き上げられて閉路 された位置にあって、高温及び低温フィンのネジ部にアーマチュアのネジ部が接 触し、Ｂでアーマチュアは中間位置にあって高温及び低温フィンに接触せず、Ｃ でバネによりアーマチュアが押し下げられて閉路位置にあり、高温及び低温フィ ンのネジ部にアーマチュアのネジ部が接触する同上振動式電流遮断スイッチの概 略的断面図である。 図２６は、キャパシタタンク回路と共に用いられ電気出力波形の正弦波特性を 改善する同上振動式電流遮断スイッチの概略・説明図である。 図２７は、同上振動式電流遮断スイッチを用いる熱電発電器の電気出力接続部 を示す概略的上部平面図である。 図２８は、同上熱電発電器の熱電対トーラスの説明図で、電流を遮断せずにト ーラスから電力を引き出すのに用いられるホール効果素子を示し、同ホール効果 素子はＡで重畳磁場が紙面に入る方向に向き、Ｂで重畳磁場が紙面から出る方向 に向き、電流が導体内の片側に集まると電子が移動して電圧を磁場と電流に直角 にな方向に導体に跨って発生するのを示す。 図２９は、同上熱電発電器の熱電対トーラスの説明図で、同ホール効果素子が ＭＯＳＦＥＴスイッチにより遮断されて、ＡＣ出力電流を発生する電流を発生す るのを示す。 図３０は、上熱電発電器の熱電対トーラスの説明図で、同トーラス内の電流と 関連する磁場とを示す。 図３１は、高温及び低温フィンに接触するホール効果素子でこれも構成した低 熱伝導素子の説明図で、電流と熱流とホール効果素子の重畳磁場と低熱伝導素子 に跨る電圧も示している。 図３２は、同低熱伝導素子（ホール効果素子）の概略説明図で、外素子が高温 フィンと低温フィンの間に挟まれ、電力出力回路と共に直列に接続されているの を示す。 図３３は、一対のかかる高温フィンと低温フィンの間に挟まれた低熱伝導素子 （ホール効果素子）を示す概略的部分破断図である。 図３４Ａは、二つの低熱伝導素子（ホール効果素子）に跨る６極電磁石の概略 的側立面図である。 図３４Ｂは、低温フィンに跨る６極電磁石の概略的端部立面図である。 図３５は、システムに熱が供給され電力発生モードで動作するトーラス内の熱 電発電器と加熱及び冷却減と電流の説明図である。 図３６は、システムの一部に熱を引き込み、それをシステムの他の部分に移送 する熱電冷却の冷却モードで用いられる同上熱電発電器の説明図である。 図３７は、二半を当接して電気伝導性で低熱伝導性が低い面を形成することに より形成される低熱伝導素子の代替的実施例の平面図である。 図３８Ａ〜３８Ｃは、図３７に示された代替的実施例の低熱伝導素子を用いて 形成される代替的実施例熱電接合を示す平面図である。 図３９は、図２、図３、図４及び図５に示されたトーラスから電力を発生する 代替的技術の説明図である。 図４０は、熱電冷却（冷凍・冷蔵）に用いる、図２、３、４及び５に図示のト ーラスの動作を示す説明図である。 発明を実施する最良の態様 図１〜３に、密充填熱電対のトーラス（円環体）６０に流れる高還流電流を用 い、使用可能な電気出力を発生する熱電発電器４０に用いられる熱電ユニットが 示されている。一連の熱電対が円環体６０に形成され、各熱電対（図１０及び１ ５に描写されているような）５５は高温フィン６６と低温フィン６５と両者間に 挟まれた低熱伝導素子６４から成る。図１０、１５及び１６に示されているよう に、電気伝導性材料層６７Ｔ、９４Ｔ及び９４Ａｇの層を低熱伝導素子６４とフ ィン６５及び６６の間に介在させることができる。熱電発電器４０は更に、トー ラス６０内に熱電対を保持する外周手段（ストラップ６１）と、高温フィン６６ を高温フィン６６の加熱端５１（図６、７及び１０）で加熱する手段（図１７の バーナー７７）と、低温フィン６５を低温フィン６５の冷却端５３で冷却する手 段（図１７〜２０の水８２又は空気１００）と、トーラス６０から出力電流を引 き出す手段（図３の振動スイッチ７０、図２９のホール効果発生器１４０又は図 ３９のコルピッツ発振器）を具備する。図３５に示されているように、熱源１５ ０からトーラス６０内の熱電接合（ジャンクション）に跨りヒートシンク１５１ に流れる熱は、図３５に記号Ｉと矢印で表されているように、電流がトーラスを 通って還流する（流れる）のを誘導する。 図６及び７において、各高温フィン６６は接触端５２と加熱端５１を有する細 長い素子に形成され、低温フィン６５は接触端５４と冷却端５３を有する細長い 素子に形成されている。フィン６５及び６６の各々は、同一材料、即ち高電気伝 導性を有する金属、好ましくは商業的純度の銅から成る。高温フィン６６と低温 フィン６５は、高い相補ゼーベック電圧を有する異なる導電性金属から面が形成 された少なくとも一つの低熱伝導素子と接触し、それにより離間されている。低 熱伝導素子６４が単一材料から成るならば、同材料は好ましくは商業的純度のニ ッケルとする。フィン６５及び６６と接触するために各低熱伝導素子６４を商業 的純度の銅の層６７又は鉄の層６７Ａのような電気伝導性材料の層６７又は６７ ａで被覆することができる。 図８及び１０〜１６において、低熱伝導素子６４Ｔ及び６４ＦＴと電気伝導性 材料層６７は、低表面領域が高温及び低温フィン６６及び６５と接触し、熱伝達 を低下する構造を有する。低熱伝導素子６４Ｔと電気伝導性材料層６７Ｔは、高 温及び低温フィン６６及び６５と接触する外面にネジ山が形成されている。図８ のグラフに示されているように、ネジ山付きロッド状低熱伝導素子６４Ｔと電気 伝導性材料層６７Ｔは、高温及び低温熱電接合部（ジャンクション）に跨って温 度差を１０倍に増大し、熱−電気変換効率を図９に示された非ネジ山付き低熱伝 導素子６４より高くする。 図１３及び１４において、低熱伝導素子６４ＦＴと電気伝導性材料層６７ＦＴ は部分的に平坦化されると共に、ネジ山が付けられ高温フィン６６と低温フィン ６５の間の距離とトーラス６０を還流する電流の走行長Ｌを短くする。低熱伝導 素子６４Ｔ及び６４ＦＴと導電体は、ニッケルと銅からそれぞれ成ってよく、卵 形に部分的平坦化されたネジ山付きロッドで、電流の走行距離を減少することに より、高温フィン６６と低温フィン６５の間の電気抵抗を減少すると共に温度差 を最大に維持する。 図１０、１１、１２及び１４において、長さＬを更に減少するため、高温及び 低温フィン６６Ｇ及び６５Ｇの各々は接触端５２及び５４において各フィン６５ Ｇ及び６６Ｇの各側に少なくとも一つの溝３８が形成されている。溝３８は、電 気伝導性材料層６７ＦＴを含む低熱伝導素子６４ＦＴを受容し、それにより図１ １及び１２に示されているように電流の走行長Ｌを減少する。 図１５及び１６において、ネジ山付き低熱伝導素子６４Ｔと電気伝導性材料層 ６４Ｔの各々と高温及び低温フィン６６Ｇ及び６５Ｇの溝３８の各々は、銀と金 から成る群から選ばれた貴金属の層６４Ａｕ及び／又は９４Ａｇでメッキされ、 低熱伝導素子６４とフィン６５及び６６内の溝３８との間の接合部（ジャンクシ ョン）における電気伝導度を増大する。 トーラス６０を構成する熱電素子を相互接続する材料システムの選択は、電気 抵抗が極めて低いが、ゼーベック電圧には寄与しないどの材料がトーラス６０を 還流する電流の増大により大きく寄与するか、反対の熱電型のどの材料が相補ゼ ーベック電圧に充分寄与して材料のより高い電気抵抗を相殺するかを考慮して為 される。例えば、高温フィン６６と低温フィン６５の間に挟まれたネジ山付き銅 製低熱伝導素子６４はゼーベック電圧を生じないが、銅の比抵抗は１．７２ｘ１ ０-6Ω−ｃｍで、相補ゼーベック電圧を生じるニッケル等の金属と比較して極め て低い。比抵抗９．７ｘ１０-6Ω−ｃｍで１８．５ｘ１０-6μＶ／℃を発生する ネジ山付き鉄製低熱伝導素子６４を用いたトーラス６０に対して、鉄は還流電流 を最大にする論理的選択であろう。しかしながら、問題は、入手可能な最良の鉄 （純度９９．９９％）が１８．５ｘ１０−６μＶ／℃ではなく、３．０ｘ１０− ６μＶ／℃を発生するに過ぎないことである。この材料制限に鑑み、比較的良い 材料選択は銅製低熱伝導素子６４を用い、トーラス６０を還流する電流を最大に することであろう。ハンドブック等に記載されているようなより良い鉄が安価で 得られるなら、鉄製ネジ山付き低熱伝導素子６４をトーラス６０内の熱電接合を 形成するために用いることができよう。 図３７は、直近接（隣接）する高温フィン６６と低温フィン６５の間に介在さ れるべき低熱伝導素子６４の特に好ましい実施例を示す。この低熱伝導素子６４ は、高温及び低温フィン６６及び６５に形成された溝３８に嵌合する円柱状のピ ンとして成形されている。これ等の好ましい低熱伝導素子６４は、互いに電気伝 導性縦面に沿って当接する半円状の銅製二半を熱圧着又は熱溶着して形成される 。これ等の半円状二半が熱圧着又は熱溶着される前に、対向する面に刻みが付け られ、二半が対向するとき互いに交差するリッジを形成する。熱圧着又は熱溶着 は、交差するリッジの頂部を互いに溶着し、リッジ間の谷部を空気穴として開い たままにする。これ等の二半が接合された後、低熱伝導素子６４は隣接する高温 フィン６６と低温フィン６５の間に配置され、低熱伝導縦面を高温フィン６６と 低温フィン６５の中間に向ける。 熱電接合（ジャンクション）を確立するため、各低熱伝導素子６４を、高い相 補ゼーベック電圧を提供する材料層で被覆してもよい。被覆材料は、ビスマス、 コンスタンタン、ニッケル、セレニウム、テルル、シリコン、ゲルマニウム、ア ンチモン、ニクロム、鉄、カドミウム、タングステン、金、銅、亜鉛及び銀から 成る群より選ぶことができる。ここで、ビスマスとアンチモンは優先材料であり 、それぞれｐ−型及びｎ−型接合（ジャンクション）を提供する。好ましいｎ− 型被覆は図３８Ａに示されたビスマス層６７Ｂｉであろう。好ましいｐ−型被覆 は図３８Ａに示されたアンチモン層６７Ｓｂであろう。図３８Ａに示されている ように、層６７Ｂｉと層６７Ｓｂは高温フィン６６の両側と低温フィン６５の両 側で異なっている。図１２に示されているように、ネジ山付き及び平坦化／ネジ 山付きｐ−型及びｎ型低熱伝導素子も上に挙げた材料の導電層６７で被覆される 。その場合、好ましくは、低熱伝導素子６４が高温及び低温フィン６６及び６５ の両側に異なる層６７をもつようにビスマスとアンチモンの何れかが配置される 。 図３８Ｂに示されているように、低熱伝導素子を、熱電接合を形成する相補高 ゼーベッケ電圧材料で被覆する代わりに、又はそれに加えて、フィン６５及び６ ６内の溝３８を該材料で被覆してもよい。各フィン６５又は６６の第一の側の溝 ３８を、一方の型の熱電接合を提供する材料、例えば８８Ｂｉで被覆し、各フィ ン６５又は６６の他方の側の溝３８を、他方の型の熱電接合を提供する材料、例 えば８８Ｓｂで被覆する。その場合、同一低熱伝導素子６４を受容する溝３８を 被覆する相を同一材料が形成するように、フィン６５及び６６は配置される。低 熱伝導素子６４を高相補ゼーベック電圧材料で被覆しないときは、共通の低熱伝 導素子６４に接触する高温及び低温フィン６６及び６５の溝に材料の種類を合わ せる必要が尚ある。しかしながら、低熱伝導素子６４を高相補ゼーベック電圧材 料で被覆するときは、素子６４上の被覆とフィン６５又は６６上の対向する被覆 を同一材料をすべきである。 図３８Ｃに示されているように、フィン６５又は６６と低熱伝導素子６４の何 れかを被覆する高相補ゼーベック電圧材料の層を、更に銅材料の層８７Ｃで被覆 してもよい。層６７Ｂｉ、６７Ｓｂの層に高層補ゼーベック電圧材料を更に被覆 することにより、各低熱伝導素子６４と素子６４が接触するフィン６５及び６６ の間に良好な接続を形成することが容易になる。 図３、４及び５において、トーラス６０のフィン６５及び６６と低熱伝導素子 ６４を外周手段が保持する。即ち、タイストラップ(tie strap)６１がトーラス ６０を囲繞して、還流電流から生じるローレンツ力を内含するようにする。タイ ストラップ６１は、好ましくは強度のため金属ベルトで、トーラス６０（電流蓄 積デバイスである）の周りに固定され、電気的接合接続に対する予備応力を維持 する。タイストラップ６１には好ましくはセラミック等の誘電性材料から成る絶 縁間隙６３が含まれ、これを胴締め６８とバネ座金６９でタイストラップ６１に 組み込み、トーラス６０内の予備応力を維持する。絶縁間隙６３はタイストラッ プ６１を減結合し、それがトーラス６０の二次巻線とならないようにする。タイ ストラップ６１とトーラス６０の間に絶縁層６２をタイストラップ６１に固定し 、タイストラップ６１が熱電対を電気的にも、熱的にも短絡しないようにする。 図５において、ループには更に、熱電対のトーラス６０とタイストラップ６１の 間に固定された複数の巻バネ７２が設けられている。巻バネ７２は圧縮されて、 温度変化によりトーラス６０が収縮膨張しても、ローレンツ力に打ち勝つために 必要な応力をタイストラップ６１が維持できるようにする。 トーラス６０を囲繞するタイストラップ６１で組み立てたら、高温フィン６６ と低温フィン６５の各対の間に介在される低熱伝導素子の形式には拘り無く、全 組立体を真空中で４５０℃の温度で５分間、熱圧縮により圧着する。熱圧着後、 トーラス６０全体を無電解ニッケル材料、例えばアメリカ合衆国コネチカット州 ウォーターベリーにあるMacDermid Incorporatedにより市販されている高濃度燐 処理剤、ＥＬＮＩＣ１００でメッキする。 図１及び１７において、高温フィン６６を高温フィン６６の加熱端で加熱する 手段は、高温フィン６６の下にある通風燃料燃焼領域７９を備え、該燃料燃焼領 域の上に排気口９０があり、各高温フィン６６の各加熱端５１は燃料燃焼領域７ ９内に位置している。触媒バーナー等の燃料燃焼領域で燃焼される燃料は、どん な種類のものでもよい。図１５に示されているように、燃焼ガスに接触されて触 媒コンバーターとして働き、燃焼領域からガス類を排気する、溝の無い高温フィ ン６６の加熱端５１上に、白金又はパラジウムの層７１を設け、これで高温フィ ン６６Ｇの各々をメッキすることができる。層７１で高温フィン６６を被覆する ことにより、高温フィン６６の酸化が防止される。燃料燃焼領域に供給される燃 料の量を制御することにより、熱電発電器４０が発生する出力電流を制御するこ とができる。 燃料燃焼領域７９にはバーナー５６が設けられ、図１９の例示では該バーナー は一連のガスジェットで、管５７を通してそれに供給される燃料は外部タンク５ ０（図１）から送られる圧縮ガス流である。バーナー５６に供給されるガス燃料 は、好ましくはメタン、プロパン又はブタンガスである。ケロシン、ジーゼル燃 料、燃料油、Ｊｅｔ−Ａ、ＪＰ−４、ＪＰ−６、ＪＰ−８やガソリン等のガス化 液体燃料も用いられ、バーナー５６に供給される。高温フィン６６を加熱端５１ で加熱する手段は、或いは原子力発電加熱源でもよい。 図１７において、高温フィン６６の周りでブラックボックス加熱器７５が燃料 燃焼領域７９を被い、燃料が発生する赤外線熱を再放射して高温フィン６６に戻 し、熱効率を増大する。ブラックボックス加熱器７５には、黒色下面７６を有す る熱絶縁層７４とバッフル７８が含まれ、放射熱が排気口９０に直進するのを阻 止する。図１において、熱電発電器４０は更に、トーラス６０を収容する支持ベ ース４４、カバー４３、及び熱排出口の上にあって調理に用いられる鍋類を受容 する焼き器４２を備える。熱電発電器４０の外側にある把手４１により、この比 較的軽いユニットは容易に持ち運びできる。 図１７〜１９において、低温フィン６５の冷却端５３で低温フィン６５を冷却 する手段は、冷却室８１又は１０２を具備する。冷却室８１又は１０２は流体８ ２又は１００を収容し、流体内に位置する低温フィン６５の冷却端５３から熱を 引き出す。 図１８において、流体は空気１００で、冷却手段は冷却室内に開口する空気入 り口１０４、冷却室からの空気出口１０１、及び冷却室１０２と連通し空気１０ ０を冷却室を通して循環し、熱を低温フィン６５から引き出すファン１０３を具 備する。冷却室から空気は外部加熱システム１０５を通して循環してもよく、そ のとき同空気は該加熱システムに熱を放出し、ファン１０３により更に循環され れ再び冷却室１０２を流通する。 図１７及び１９において、冷却流体は水８２等の液体で、冷却室は開トラフ８ １であり、低温フィン６５の冷却端５３は水８２中に浸漬される。該水は蒸発し て水蒸気８０を放出し、低温フィン６５の冷却端５３を冷却する。 図２０において、冷却流体は水８２等の液体で、冷却室は低温フィン６５の冷 却端５３を囲繞する閉じたマニホールド８３であり、更にマニホールド８３に連 通するポンプ８５を備える。ポンプ８５は液体をマニホールド８３を通して循環 し、液体は接触して低温フィン６５からの熱を奪う。マニホールド８３を出る加 熱水８４は外部放熱器８６を通して循環され、別のシステムを加熱し、水を冷却 し、次いでポンプ８５が水をマニホールド８３を通して再循環する。 図２２〜２７において、トーラス６０から出力電流を引き出す手段は、長さ方 向に振動するネジ山付きアーマチャー１３１を含む。アーマチャー１３１は連結 ロッドを介して、アーマチャー１３１を一方向に移動できるソレノイド１１５に 連結されている。バネ１３８がアーマチャー１３１を押圧してそれをソレノイド １１５の方向とは反対の方向に移動させる。アーマチャーより大きいネジ山付き 穴１３９が、商業的純度の銅等の導電性金属から成る高温フィン６６Ｔと低温フ ィン６５Ｔの間に形成される。高温フィン６６Ｔと低温フィン６５はネジ山付き セラミック間隔子１３４により離間されている（図２７）。ネジ山付きアーマチ ャー１３１はネジ山付き穴１３９内で長さ方向に移動する。アーマチャー１３１ は好ましくは、高温及び低温フィン６６及び６５を形成する材料とは熱電的に異 なる金属から成る。アーマチャー１３１と、高温及び低温フィン６６及び６５内 に形成されるネジ山付き穴は、同一ピッチで形成され、一緒になってトーラス６ ０を流れる還流電流を遮断するためのオン／オフスイッチを構成する。 異種金属アーマチャー１３１が長さ方向に移動すると、スイッチが電気的閉位 置になって金属アーマチャー１３１が高温及び低温フィン６６Ｔ及び６５Ｔの材 料に接触することによりゼーベック電圧が生じる。アーマチャー１３１の図２５ Ａに示された上部電気的閉位置への移動はソレノイド１１５によりなされ、図２ ５Ｃに示された下部電気的閉位置への移動はバネ１３８によりなされる。アーマ チャー１３１が両電気的閉位置の間にあるとき、スイッチ７０は図２５Ｂに示さ れた開位置になり、ネジ部の接触は無く、トーラス６０を還流する電流が遮断さ れ、外部電気的負荷を駆動するために有用な出力電圧が発生する。 図２３、２４及び２６に示された電気出力回路１３０は、図１に示された熱電 発電器４０の外部で電気的アウトレット３９に接続する。図２３に、開いて出力 回路１３０に電流Ｉを発生する振動スイッチ７０を示す。図２４において、振動 スイッチ７０は閉じていて、出力回路１３０に電流が流れない。開位置と閉位置 の間を交替して、交流電流が負荷９５に供給される。キャパシタ・タンク回路１ ３３が出力回路１３０に組み込まれ、出力ＡＣ内のグリッチを瀘過し、電気出力 がより正弦波様になるように、その出力特性を改善する。 図２７に示された高温及び低温フィン６６Ｔ及び６５Ｔには、家庭用又は商業 用電気負荷９５を付勢する出力端子１３５が設けられている。トーラス６０が提 供する電気ループを交互に開閉して、５０／６０Ｈｚで１２０／２０８ボルトの 範囲の交流電圧が発生される。還流電流の遮断により図３０に示された磁場１４ ３が崩壊し、それにより誘導される出力電圧の周波数の１／２の周波数で、アー マチャー１３１が長さ方向に振動する。 図２２において、ソレノイド１１５を付勢するため、正弦波発生器１１６は電 力を熱電発生器４０から、その動作開始後、電気接点１４を介して受容する。機 械的手段により熱電発電器４０を起動するため、手動一方向付勢振り子１２０が ソレノイド１１５に機械的に連結されている。ピボット１２３の周りに回転し、 振り子１２０は常時は、バネ１２２により止め金具１２４にバイアスされている 。質量１２１で負荷された振り子の端部が押されると、反対端部にあるリフタ１ ２５がソレノイド１１５を活動状態にする。振り子１２０はソレノイド１１５を 励起でき、それを熱電発電器４０が正弦波発生器を自己付勢してソレノイド１１ ５を駆動するまで多数サイクル振動させる。 図２１において、熱電発電器を起動する代替的手段は、起動ボタン１１１を押 すことによりバーナー炎点火スパーク１１８を供給するのに用いられる指動圧電 発生器１１０から成る。圧電発生器１１０はまた、電圧調整器１１３を介して接 続されたキャパシタ１１７に電気エネルギー１１２を蓄積し、正弦波発生器１１ ６を付勢して図２２に図示のように振動スイッチ７０に接続されたソレノイド１ １５を起動するために用いることができる。 図２８〜３４において、トーラス６０から出力電流を引き出す手段はホール効 果発生器１４０を含む。ホール効果発生器１４０は、トーラス６０を流れる電流 Ｉに直角に磁場１３７を印加する電磁石１４７を含む。トーラス６０のセグメン トに沿って高温フィン６６と低温フィン６５の間に配置される多数の熱電ホール 効果素子１４６に直列に電気接点１４９が接続する。図３１に示されているよう に、小矢印１４４により表された熱流は高温フィン６６から熱電ホール効果素子 １４６を通して低温フィン６５を流れる。同時に、大矢印１４５により表された 大電流はトーラス６０を還流する。電流１４５に直角に印可される外部磁場１３ ７は、熱電ホール効果素子１４６に跨って電圧を誘起する。図３２に示された電 気出力回路１４２が直列接続熱電ホール効果素子１４６に接続して、電気負荷９ ５を動作するための電気エネルギーが、トーラス６０内の電流Ｉを遮断すること なく、熱電発電器４０から引き出されるようにする。熱電素子１４６の好ましい 形式は、低熱伝導素子及び導電体に対し、それぞれニッケル及び銅で成る卵形片 を用い、ネジ込み構成の卵形片上に異種金属をメッキしたものである。 図２８は、トーラス６０を流れる電流に直角に印加された磁場１３７が、該ト ーラスに跨って、該電流と外部磁場１１５にそれぞれ直角な電圧を発生するのを 示す。この交差電圧がホール電圧と呼ばれる。該電圧は、印加磁場１３７の結果 、導電体内の片側に密集する電流１３６により惹起される。磁場１３７が極性を 変えると（又は性質上、正弦波であれば）、ホール電圧もまた正弦波で、ＡＣを 発生する。図２９、３２及び３４に示されているように、直列接続熱電ホール効 果素子１４６に跨って並列に接続する直列接続コイル１４８により磁場１３７が 発生される。ＭＯＳＦＥＴ１４１もコイル１４８に接続されてい、それが外部印 加磁場１３７を発生する、コイル１４８を流れる外部電流を遮断できるようにす る。こうして、ＭＯＳＦＥＴを開閉することにより、外部印加磁場１３７を交番 して印加、熱電ホール効果素子１４６から取り去ることができる。このようにし て、トーラスから引き出された電力は外部負荷９５を付勢すると共に、ホール効 果素子１４６によるその電力を生成する。 三つの異なる出力をもつ三相電力は、各々がホール効果素子１４６、外部印加 磁場１４７を発生するコイル１４８及びＭＯＳＦＥＴを有する三つの独立したホ ール効果発生器１４０を用いて得られる。外部印加磁場１３７を三相電力発生に 要するホール効果発生器１４０の各々に配位するには、マイクロプロセッサ制御 器からの信号に応答してＭＯＳＦＥＴ１４１をオンオフ切り換える。電力グリッ ド（送電設備網）と同相で三相電力を発生するには、電力グリッドの動作を感知 し、発電器４０が発生する出力周波数と位相をグリッドの周波数と位相に合わせ ればよい。 図３９は、トーラス６０から電力を発生する代替的技術を例示する。図３９の 例示においては、キャパシタ１６０がトーラス６０に跨って直径方向に接続し、 それにより並列共振回路コルピッツ発振器１５９をトーラス６０のインダクタン スで形成する。トーラス６０の片側半分に位置する数個の熱電接合に跨って、電 気的作動短絡スイッチ１６１が接続する。スイッチ１６１を交番して開閉するこ とにより、コルピッツ発振器１５９が励起され、トーラス６０のインダクタンス とキャパシタ６０のキャパシタンスの１／４により決定される固有共振周波数で 発振する。その結果、図３９に二頭矢印により表されたＡＣ電圧１６２が、キャ パシタ１６０とトーラス６０に接続された端子１６３に跨って現れる。このＡＣ 電圧１６２を、外部負荷９５を駆動するために供給することができる。端子１６ ３の一方に接続された整流ダイオード１６４はＡＣ電圧を整流し、一方キャパシ タ１６５は整流ＡＣを瀘過して端子１６６に跨って、これも外部負荷９５の駆動 用に供給し得るＤＣ電圧を発生する。産業上の適用性 本発明の発電器製品の用途は、緊急用家庭電力、自動車／家庭／娯楽用空調設 備から第三世界諸国における農村電化に亘る。発電器４０は全て、摩耗する可動 部の無いソリッドステートで、動作中に騒音を発生せず、ステンレススチールで 構成できる。この５ｋＷ発電器４０は、１時間運転の燃料を含んで１２ｋｇ（２ ７１ｂｓ）と軽量である。熱−電気変換効率は現在のところ約１２％であるが、 これは従来の熱電発電器よりはるかに高く、しかもガソリン／ジーゼル付勢発電 器の効率の半分に過ぎない。重量がエンジン付勢発電器の１／１０である本熱電 発電器は、その寸法、重量、容量及び経費故に、ポータブル用途に極めて高い実 用性をもつ。 図３６に示されているように、トーラス６０を構成する熱電接合を電流が流れ ると、ペルチェ効果が温度勾配を生ずる。熱は低温側１５１Ａで吸収され、高温 側１５０Ａで拒絶され、無騒音冷却能力を発生する。熱電冷却器も極めで安定で 、 レーザーダイオード、又は電荷結合デバイス、赤外線検出器、低ノイズ増幅器や コンピュータチップ等の電子部品の温度安定化に用いることができる。環境に対 する標準的クロロフルオロカーボンや温室低温ガスの有害な作用とコンピュータ や電子機器における小規模局所冷却の必要から見て、熱電工学の分野は現在ある ものより高い性能の室温材料を求めている。加えるに、低温電子工学（高遷移温 度超伝導材料を用いる）の分野として、より低温で、より高い性能の熱電デバイ スの需要は益々、広汎になっている。 熱電コンセプトはまた、牽引用だけでなく、環境制御用としても、次世代の乗 り物での用途として自動車産業で考えられている。他の可能な自動車用途は、廃 棄エンジン熱を用いる発電から快適又は電子部品冷却のための電力供給座席クー ラーに亘る。今日、これ等の材料の最も普通の用途は、多くの地域店舗で＄８０ から＄１００で売られている、小型の熱電クーラー／暖房器である。それはスイ ッチ一つで、外温以下約２５℃までの冷却と、同約５５℃までの暖房を可能にす る。また、車のタバコライターに内に填め込むことができ、ＡＣ取り出し口又は 給氷地から離れた遠隔地で有用な小型ＤＣ電源による作動が可能である。この冷 却器のより大型のものは、例えば試料の温度安定化生物学的用途、並びに嗜好飲 料を冷たく保つのに重要となろう。、５０００Ｗ発電器として当初開発された高 性能熱電ユニット４０は、冷却器として意図されなかったものの、５０００Ｗ発 電器で用いられる同じ高度材料システムがソリッドステート冷却器としても機能 できることから、熱電冷却をも提供しよう。 図４０は、冷却用に熱電ユニット４０を動作させる一方法を示す。図４０の例 示においては、トーラス６０を磁気コイル１７０が囲繞する。磁気コイル１７０ 上の巻線１７１は、電子スイッチ１７２と直列接続キャパシタ１７３及び抵抗１ ７４に接続する。電子スイッチ１７２に供給される駆動信号がこの直列回路を交 互に開閉し、直列接続抵抗１７４、キャパシタ１７３及び巻線１７１に跨って電 圧Ｖを加える。この直列接続回路に印可される電圧は、図４０において小矢印で 表された電流１７５を、図４０において大矢印で表された大電流に重畳されるよ うに、トーラス６０に注入する。このようにトーラス６０に注入された電流は、 熱を低温フィン６５から高温フィン６に移動せしめ、それによりトーラス６０を 熱電冷却器として動作させる。 熱電ユニット４０の他の用途には、電気自動車、産業用ピークシェーバー、商 業地施設保護等ための充電用交流電源や電力産業における６００ＭＷｈ日中グリ ッドレベラーとしての用途における発電器及び蓄積動作が含まれる。 以上、本発明を現在の処好ましい実施例に付いて述べてきたが、かかる開示は 純粋に例示的であり、限定的に解釈されるべきでないものと理解されるべきであ る。例えば、本発明は熱電接合群の環状配置について記述されたが、本発明の環 状形式は力の対称性の為に、また製作と組立の容易性からより好ましいとしたか らである。即ち、熱電発電及び／又は冷却ユニットを構成するように群に順次配 置された全ての又は実質的に全ての素子は、同一に成形され、それにより動作ユ ニットへの製作と組立を簡単にしている。しかしながら、本発明の熱電群は、ト ーラス６０以外の形状、例えば熱電素子を楕円形状閉ループに、矩形計上閉ルー プに、又は六角形状閉ループ等に配置されてもよい。したがって、以下に記述す る請求項は、かかる閉ループを電流が還流する閉ループに配置される熱電素子の 全ての配置を包括することが意図されている。したがって、本発明の精神と範囲 を逸脱することなく、種々の変更、修正及び／又は代替は、以上の開示を読了し た当業者に疑いもなく示唆されるものである。よって、以下に記述する請求項は 、本発明の真の精神及び範囲に入る全ての変更、修正又は代替を包括するものと 解釈されるべきと意図するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An improved thermoelectric unit with electrical input / output means Field of the invention The present invention uses a thermoelectric power generation and cooling unit, in particular a torus consisting of tightly coupled thermocouples, to maximize the temperature difference across the thermoelectric elements and to provide a high Seebeck effect thermoelectric junction (junction) and a low The present invention relates to a thermoelectric generator and / or a cooling (refrigeration / refrigeration) device in which an extremely high current induced by using electric resistance is circulated (refluxed) through a torus. Background art The search for a quiet, reliable, and energy-free energy converter that turns heat into electricity has led engineers to reconsider a phenomenon called the thermoelectric effect. These effects, known for more than a century, have allowed the development of small, self-contained power sources, all of which have no practical use in domestic or commercial power generation. Just small to find use. Ordinary electrical switches generally use only the same type of metal, do not heat or cool any of the elements, and do not generate thermoelectric voltages due to differences in switch elements. In a conventional switch, when a current flows through the switch, an electric resistance causes a voltage drop, and a current circulating in an electrically closed circuit formed by closing the switch becomes a resistive load. Thermoelectric power generation / cooling based on the Seebeck effect is a physical phenomenon caused by a thermocouple formed by opposing two different materials, usually metals or metal alloys, and is used for measuring temperature. As is well known, thermocouples, which are pairs of junctions maintained at different temperatures, create a voltage difference and measure the temperature between these two junctions. The applied temperature difference creates a voltage across the thermocouple, or causes a current to flow in a loop through the thermocouple, which results in small-scale power generation. This aspect of thermoelectric generation has been used extensively in deep space applications, such as Voyager I and II, launched in 1977 and still sending back images about 20 years later. In such applications of thermoelectric power generation, the radioactive material supplies the heat of thermoelectric generation, ie, provides a long-lived energy source. Similar thermoelectric power generation is being used for the upcoming Cassini mission to Saturn. Advantages of this thermoelectric solid-state device energy conversion include compactness, light weight, silent operation, and the ability to generate power over a long service life without failure. Thermoelectric generation and cooling have been around for 100 years since they were first discovered by Söbek in 1822. There are countless improvements and analysis of Seebeck's work, and many patents have been granted based on this early detection improvement. Much of this work has been directed to the discovery of combinations of metals that generate the highest Seebeck junction voltage for a series-connected thermocouple or thermoelectric element and generate a high current supply voltage to power an electrical load. I have. Most thermoelectric generators use a set of series connected junctions to generate electrical load driving current. In general, materials with a high Seebeck voltage also have a high electrical resistance and tend to reduce the current flowing in the circuit. Conventional thermoelectric generators and coolers use alloys that generate a high Seebeck voltage for the same thermocouple temperature difference. Alloys are generally several times higher in Seebeck voltage than any of the commercially pure (99%) metals that make up the alloy, but have been found to have resistances generally ten times higher. If an electrical circuit generates current in the circuit simply by including a series of thermoelectric elements, increasing the resistance of any of these thermoelectric elements will drastically reduce the amount of current flowing through the circuit. The construction of the present invention was granted to the following U.S. Patents: Nos. 4,859,250 and 5,229,228 to Bruist, Nos. 2,919,553 and 3,326,727 to Frits, and Von Koch. No. 3,197,739; No. 30,090,875 assigned to Harkness application; No. 2,684,879 assigned to Toulmin application; No. 2,425,647 assigned to Salver application; and No. 2415005 assigned to Findley application; The following patents issued under the name of the inventor of the present application: No. 4997047 (high-speed electromagnetic acceleration drilling machine) No. 5024137 (fuel-assisted electromagnetic launcher) No. 5168118 (electromagnetic object acceleration method) No. 5168939 (oil harvesting) Drill) No. 5393350 (thermoelectric generator and magnetic energy storage unit) and 5597797 (The thermoelectric generator and magnetic energy storage device whose electric output can be controlled) in many respects. Disclosure of the invention It is an object of the present invention to maximize the generation of power from thermoelectric generators and to generate AC voltages and currents that can be used to supply power directly to domestic or industrial loads without the aid of a utility grid. To produce a practical converter. It is another object of the present invention to maximize the current circulating in the torus of the thermoelectric junction, thereby maximizing the energy stored in the strong magnetic field. The maximization of the return current is performed as follows: Decreases internal electrical resistance in the torus. 2. The material of the thermoelectric junction (junction) that forms the torus is selected so that the maximum current is generated corresponding to the low internal resistance. 3. Minimize the heat flowing between the heating and cooling fins, thereby maintaining the individual junctions at the maximum temperature difference and also at the maximum Seebeck drive voltage. In particular, the thermoelectric unit is a material (hereinafter referred to as a p-type material and an n-type material system) arranged at the thermoelectric junction such that the sign of the Seebeck voltage is alternating, and the thermoelectric unit has a high Seebeck voltage and A material having high electric conductivity (low electric resistance) is used. One object of the present invention is to generate alternating current (AC) or direct current (DC) high energy output power in the range of 0 to 240 volts by perturbing the return current in the torus. It is a further object of the present invention to provide improved electrical conductivity for p- and n-type thermoelectric devices by using a copper or silver core of high electrical and thermal conductivity coated with a thin layer of thermoelectric material. An object of the present invention is to provide a novel method for realizing a high Seebeck voltage. Such a thermoelectric configuration operates as a generator with high Seebeck voltage and high electrical conductivity, thereby generating a higher return current in the torus for the same temperature difference and heat flow, resulting in higher power output from the thermoelectric generator. To provide a thermoelectric junction (junction) that generates It is a further object of the present invention to use a threaded joint between the thermoelectric element and the hot and cold fins, the thermoelectric element acting as a thermal resistor, reducing the heat flow between the hot and cold fins, thereby reducing the thermoelectric An object of the present invention is to increase the temperature difference across the junction and increase the total thermoelectric conversion efficiency of the thermoelectric unit. Another object of the present invention is to use a thermoelectric element formed by coating a threaded copper core with a dissimilar metal having a complementary high Seebeck voltage, wherein the thermoelectric element having high electric conductivity has a high thermoelectric junction (junction). The purpose is to generate a voltage. Another object of the invention is to provide grooves on both sides for receiving thermoelectric elements in the hot and cold fins so that the thermoelectric elements fit into the contours of the grooves, so that one side of the hot or cold fin can be inserted into the other. The object is to reduce the electric resistance across the fin by shortening the length of the thermoelectric element extending to the side. It is an object of the present invention to partially flatten the threaded rod, including the threaded portion, into an oval shape, to preserve the threaded portion of the threaded rod and to alternate between the high and low temperature junctions. The aim is to reduce material distance and electrical resistance. A secondary object of the present invention is to use a thin coating of metal and apply the thin metal film to the threaded tip of the thermoelectric element for the high and low temperature metal fins, the interconnects and joints of the plated metal layer are alloyed thermoelectrically. It is to use as a resistance brazing connector by using the property that the resistance is lower. An additional object of the present invention is to provide a corrosion-resistant and oxidation-resistant protective barrier for a high-temperature and low-temperature fin and a thermoelectric element by plating a high-temperature fin with platinum or palladium in an area where a flame or a high-temperature gas is applied, using a plating layer. The purpose of the present invention is to provide a barrier layer, which serves as a contact converter for exhaust gas used for heating the thermoelectric generator, thereby reducing air pollution and preventing oxidation of the heating fins. Another system objective of the present invention is to form a metal planar joint using a plated single layer or multiple layers to improve the service life of the thermoelectric joint, seal the thermoelectric joint from the surroundings, It is to maintain a high Seebeck voltage characteristic of the junction over a period. Another object of the present invention is a low-thermal-conductivity thermoelectric element formed as two halves abutting each other along a longitudinal surface of electric conductivity, low thermal conductivity, formed on the high-temperature and low-temperature fins of the thermoelectric unit. To provide a thermoelectric unit using a low-thermal-conductivity thermoelectric element received in a groove. Yet another object of the present invention is a tie strap that surrounds a thermoelectric unit to include the Lorentz force that forms in the torus, which is fixed around an annular current storage loop and It is to use a special tie strap adapted to maintain a pre-stress on the joint. It is another object of the present invention to use a tie strap surrounding the thermoelectric unit as a secondary winding, wherein the thermoelectric unit includes an insulating gap within the strap that decouples the strap. A related object of the present invention is that a spring is interposed between a toroid formed by high / low temperature fins and a tie strap, so that even if the coil contracts or expands due to a temperature change, the prestress required to overcome the Lorentz force is maintained. The idea is to make it drip. A subsequent object of the present invention is to build a new black box around the hot fins and re-radiate infrared heat back to the hot fins to improve the efficiency of the hot fin heating chamber, thereby increasing the temperature of the hot fins Another object of the present invention is to increase the temperature difference across the thermoelectric junction, increase the current value flowing back through the torus, increase the power output efficiency of the thermoelectric unit as a thermoelectric generator, and perform all of these with the same amount of fuel. A further object of the present invention is to use a fluid such as air, water or other liquid to remove heat from the cooling element of the thermoelectric generator, and then use the fluid in a heat pump, radiator or other device to remove the fluid. The purpose is to remove heat from the fluid and cool it before recirculating through the thermoelectric unit. It is a further object of the present invention to provide a low power, magnetically activated, oscillating power output switch consisting of a longitudinally oscillating threaded armature driven by a spring in the other direction by the mechanical action of a solenoid in one direction. To use it. The armature is located in a large threaded hole formed between a pair of closely spaced fins such that the armature and the hole are threaded at the same pitch. These armatures and holes form an on / off switch that opens and closes the loop of current flowing back through the torus. If the armature and the threaded part of the hole contact both the upper and lower positions, the current flows through the torus; The current is interrupted, producing an electrical output useful for driving an electrical load, and the switch thus operates as a low power input, high power output device. Another object of the present invention is to provide mechanical input means for activating a solenoid of a vibration switch used to generate power in a thermoelectric unit, which is done using a manual (finger operated) mechanical method. In this method, the pendulum, which is biased by a spring in one direction, forcibly vibrates the solenoid many times, and the electric output of the thermoelectric unit itself activates the sine wave generator, which activates the oscillating voltage generation current cutoff switch. Do this until you can. Alternatively, a manual (finger operated) piezoelectric generator may be used to first generate a spark to ignite the burner. When the thermoelectric unit reaches operating temperature, a piezoelectric generator is then used to energize the sine wave generator to store enough electrical energy to drive the solenoid, and the power output of the thermoelectric generator to power an external electrical load. Do this until you can drive. Another alternative object of the present invention is a novel method of extracting electrical energy from the current circulating in the torus without opening the torus, which is applied between one pair of adjacent fins of a thermoelectric junction in the torus. It is an object of the present invention to provide a method in which a Hall effect switch is interposed in the device to control an externally applied magnetic field oriented at right angles to the current flowing through the torus. When an external magnetic field is applied, a voltage proportional to the magnetic field strength and the return current appears across the torus, and AC or DC power depending on the characteristics of the external magnetic field is drawn from the thermoelectric unit. The power generated in this way can be used to drive an electrical load without interrupting the return current flowing through the torus and without generating vibration or noise. Another object of the present invention is to control the voltage generated by the thermoelectric unit by controlling the flow of fuel supplied to the heat generating burner for the thermoelectric generator. Again, another object of the present invention is to provide a thermoelectric generator that burns methane, propane, or butane gas supplied from a tank provided outside the thermoelectric unit. It is another object of the present invention to provide a thermoelectric generator that can burn any type of fuel by providing a vented fuel combustion area below a high temperature fin having an exhaust opening above. Another object of the present invention is to provide a thermoelectric generator above a heat discharge opening for receiving cooking pots, and to provide an auxiliary grill above the thermoelectric generator. The thermoelectric unit of the present invention circulates a high current through a series of thermocouples, preferably arranged to form a torus, thereby creating a magnetic field. By supplying heat to the hot fins, cooling the cold fins, and perturbing the return current in the loop, power can be drawn from the thermoelectric unit. The electrical energy thus generated can be a high voltage, high energy AC or DC output. Alternating p- and n-type thermoelectric junctions (junctions) with high complementary Seebeck voltage between adjacent pairs of high and low temperature fins, high electrical conductivity (low electrical resistance) and relatively low thermal conductivity Generator efficiency depends on the use of material systems. The voltage driving the current flowing through the torus is the sum of the thermoelectric voltages around the series-connected (electrically shorted) loops forming the torus of the thermoelectric unit. The ability of the thermoelectric unit to provide power is determined by multiplying the thermoelectric junction (junction) voltage by the number of junctions and the current flowing through the torus. The loop shape of the torus acts as a primary winding of a transformer in which energy is stored in a magnetic field generated by the return current. By properly perturbing the return current, a voltage is generated that supplies power to an external load. Various alternative configurations provide relatively low thermal conductivity and, at the same time, high electrical conductivity (low resistance) between adjacent pairs of hot and cold fins. In one embodiment of these low thermal conductivity elements, short segments of threaded rods positioned opposite the hot and cold fins reduce heat flow and, consequently, the temperature. Increase the difference and improve the total thermoelectric conversion efficiency of the thermoelectric unit when used as a generator. To increase the thermoelectric conversion efficiency of the power generating unit, each tip of the screw connecting the high temperature fin and the low temperature fin is appropriately coated with a material having a high complementary Seebeck voltage, which can serve as an emitter and a collector of electrons. The thermoelectric junction (junction) thus produced acts as a thermal resistance with a thermal gradient, acting radially along the wedge-shaped edge of the threaded rod, greatly reducing the heat flow through the thermoelectric junction. And maintain a high temperature difference at the interface between the screw tip and the high and low temperature fins. This thermoelectric junction configuration increases its thermo-electric conversion efficiency to ten times that of a solid, dissimilar metal block mated to form a thermoelectric junction for power generation. By adding thermal resistance between the hot and cold fins, the amount of heat required to generate a preliminary specific current to recirculate the torus is reduced to 80%. Incorporating these coated rods to form a thermoelectric junction between the hot and cold fins increases the thermo-electric conversion efficiency from 4% to 12%. This improved thermal management of the thermoelectric unit results in a generator / output device with a higher heat capacity for the same heat (fuel) amount and weight (bulk) of the thermoelectric unit. To further increase the electrical conductivity in the torus (reduce the resistance), grooves are provided in both the hot and cold fins to reduce the distance the current circulating in the torus travels. When the torus is assembled, the grooves in the hot and cold fins receive a low thermal conductivity element such as the threaded rod element described above. When the grooves are formed in the high and low temperature fins and half of the copper path length is removed, the resistance due to the copper path is 1.72 × 10 for 1 L / A. -6 8.6x10 from ohms -7 The current flowing back to the torus is reduced to ohms (Ω) and doubled with only a few percent drop in temperature difference across the low thermal conductivity thermoelectric junction. Flattening the threaded rod in an oval shape reduces L in ρ · L / A and further increases the current circulating in the torus. Special die sets for flattening threaded rods include threads to preserve the threads of the threaded rod body during flattening. Partially flattening the threaded rod will result in contact with the hot fins on the other side of the thermoelectric element where the threaded rod contacts the cold fins from one side of the partially flattened threaded rod. The length from the section to around the loop is reduced. By partially flattening the threaded rod, the material distance and electrical resistance between alternating hot and cold fins can be reduced. The joints and interconnects formed by plating the material with low thermal conductivity do not exhibit the high electrical resistance that occurs with alloy thermoelectric joining. Therefore, by providing a thin coating of plated metal between the hot and cold fins forming the torus and the threaded tips of the rods to form a resistive brazing connection, the toroidal thermoelectric unit is constructed. Can be assembled. The plating layer may also form a protective barrier to prevent corrosion and oxidation of the high and low temperature fins, and may be advantageously used in low thermal conductivity thermoelectric devices. The high-temperature fins plated with platinum or palladium in the area where the flame or high-temperature gas strikes are used as a contact converter for exhaust gas generated when the thermoelectric unit is used as a thermoelectric generator. This has the effect of reducing air pollution and preventing oxidation of the high temperature fins when the thermoelectric unit is used for power generation. When the thermoelectric generator is mounted on the internal combustion engine so as to be heated by the exhaust gas of the internal combustion engine, reduction of air pollution is particularly important. In the present invention, such a plated single layer or sublayer forms a metal planar junction similar to a silicon planar junction of a semiconductor device, increases the service life of the joint, seals the joint from the surroundings, and reduces the service life of the device. It can be used to maintain a high Seebeck voltage characteristic of the junction over time. Such an improved device would have a resistance of 10 for each set of thermoelectric junctions. -6 From 10 -7 Ω to double the Seebeck voltage. The material chosen to obtain a high complementary Seebeck voltage is plated on an oxygen-free, partially planarized, threaded copper rod. These low heat conducting elements have a threaded cross section, reducing heat flow in the generator, increasing the temperature difference, and increasing its overall heat-to-electricity conversion efficiency. An alternative embodiment of the structure in which the low thermal conductivity element is interposed between the immediately adjacent (adjacent) high-temperature fin and low-temperature fin is to fit a pin into a groove formed in the high-temperature and low-temperature fins. Such pins are formed as two halves abutting each other along an electrically conductive, low thermal conductivity surface facing between the hot and cold fins. Each low thermal conductivity element may be coated with a layer of a material that provides the thermocouple with a high complementary Seebeck voltage. Such a material can be selected from the group consisting of bismuth, constantin, nickel, selenium, tellurium, silicon, germanium, antimony, nichrome, iron, cadmium, tungsten, gold, copper, zinc and silver, where bismuth and antimony are Preferred materials provide p-type and n-type junctions, respectively. The layer covering the low thermal conductive element may be further covered with an electrically conductive layer such as copper. Instead of, or in addition to, coating low thermal conductivity elements with a high complementary Seebeck voltage material to form a thermoelectric junction, the grooves in the fins may be coated with that material. In this case, the grooves on the first side of each fin are coated with a layer of material that provides one type of bonding, and the grooves on the opposite side of each fin are coated with a material that provides the other type of bonding. The fins are then positioned such that the same material forms a layer coating groove to receive the same low thermal conductivity element. The same materials used to coat the low thermal conductivity element can be used to cover the grooves, and the material covering the grooves can be further coated with an electrically conductive material. A special tie strap surrounds the thermoelectric generator, which includes the Lorentz force generated by the current flowing through the torus. When a current flows through the ring, it exerts a force on itself, which is called the Lorentz force. This force has a property of being directed in the radial direction, and is described by an equation: F = q (E + vxB). The tie strap is placed on the torus and holds prestress at the electrical connection of the joint between the fin and the low thermal conductivity element. Tie straps are used to compensate for Lorentz forces from large return currents. The tie strap decouples the strap from becoming the secondary winding of the transformer with the current loop acting as the primary winding of the transformer when the electrical energy is removed from the current flowing back through the toroidal thermoelectric unit. And an insulating gap to block. A coil spring interposed between the tie strap and the high and low temperature fins allows the tie strap to maintain the stress required to overcome the Lorentz force, despite the fact that the torus contracts and expands due to temperature changes I do. To increase the efficiency of the hot fin heating chamber when the thermoelectric unit is used as a generator, a new black box is built around the hot fin and re-radiates infrared heat rays back to the fin. When operated with a flame heater, it has been found that a significant portion of the heat generated by the catalytic burner is in the infrared. Such infrared radiation is consumed in the exhaust through the hot fins. The black box device sends part of this infrared light back to the hot fins, thereby increasing the temperature of the hot fins, increasing the temperature difference at the thermoelectric junction, increasing the current in the loop, and increasing the potential power of the generator. The power is increased and all this is done with the same amount of combustion burned in the combustion chamber. Two embodiments of a thermoelectric unit acting as a generator use liquid cooling as a heat sink for the cold fins. In the open trough method, all the cold fins are immersed in a water trough and evaporated when they absorb enough heat from the thermoelectric cold junction to boil the water. The closed manifold embodiment employs a liquid, in which water or coolant is passed once through a cooling fin and then drained, or recirculated to a water or coolant radiator, and then the fluid is passed to the thermoelectric unit in a closed loop continuous operation. The recirculation cools the low temperature fins of the thermoelectric unit. Another embodiment of a thermoelectric unit that operates as a generator uses air cooling. Using a blower that is energized with a small fraction of the electrical energy generated by the thermoelectric generator, blows across the cold fins, draws heat from the thermoelectric junction, and is discarded around or into a heat pump or other system. Transfer to the air flow used. The large current flowing through the torus collapses the magnetic field generated by the reflux (current) and draws power from the thermoelectric unit. Electric power can be drawn from the thermoelectric unit acting as a generator in various ways. One method of drawing power uses a longitudinally vibrating threaded armature that is within the diameter of a threaded hole between a pair of closely adjacent fins. The vibrating armature is driven in one direction by the mechanical action of a solenoid and in the other direction by a spring. Operating in this manner, the threaded armature and hole form an on / off switch that opens and closes a loop of current circulating in the torus. Current flows through the torus when the armature threads and holes meet in both upper and lower positions. And when the armature does not contact the hole, the current around the torus is interrupted, producing a useful electrical output to an external electrical load. Advantageously, the hot and cold fins of similar material and separated by ceramic spacers provide the threaded holes, while the armature is made of a material that is thermoelectrically different from the hot and cold fins. Thus, when the metal armature contacts the dissimilar material of the hot and cold fins, the longitudinal movement of the armature generates a Seebeck voltage. An electrical solenoid mechanically excites the oscillating voltage generating switch. The solenoid is energized by a sine wave generator that receives power from the thermoelectric generator that has started operation. The switch oscillates vertically at half the frequency of the output voltage induced by the collapse of the magnetic field. Two methods have been invented to initiate the oscillating action of the solenoid without using a battery. One is a manual (finger-operated) mechanical method, using a pendulum biased in one direction by a spring and operating a solenoid until the electrical output of the generator can self-energize the sine wave generator. The cycle is also forced to vibrate. The other is a manual (finger operated) piezoelectric method, which first stores electrical energy and energizes the sine wave generator. The mass of the finger, spring and pendulum mechanically activates the solenoid, and also the oscillating switch, for several cycles, and self-starts the thermoelectric generator by mechanical means without using an attached battery. The swinging pendulum stops away from the electrically operated armature and prepares for the next manual start, ie finger operation, when required. A manual piezo generator may also be used to ignite the burner of the thermoelectric generator by incorporating it into the pushbutton piezo electronics. Piezoelectric generators can provide enough power to force the solenoid to oscillate for many cycles until the electrical output of the thermoelectric generator generates enough power to operate the vibration switch. An alternative way to derive electrical energy from the return current is through a Hall effect device. A magnetic field applied perpendicular to the current flowing through the fixed conductor produces a voltage across the conductor perpendicular to the current and perpendicular to the externally applied magnetic field. The voltage generated in this way is called a Hall voltage. When the magnetic field changes polarity (by nature, as a sine wave), the Hall voltage is also a sine wave, generating AC. By placing a contact (connector) across one segment of the thermoelectric junction in the ring and controlling the externally applied magnetic field, a voltage appears across both contacts that is proportional to the magnetic field strength and the return current . Power can be drawn from the generator ring in AC or DC form depending on the characteristics of the external magnetic field. Electrical energy can be extracted without interrupting the current in the ring. When a low voltage is input to the external magnetic field circuit, a high voltage is output from the generator, which can be used to operate an electrical load. No operation switch required, no vibration or noise. When a magnetic field of one tersa is applied to a special thermoelectric segment in a thermoelectric unit that conducts 50,000 amps, a 1600 volt Hall voltage appears across this segment. The output voltage is controlled by adjusting the strength of the applied magnetic field, and the frequency of the applied magnetic field determines the frequency of the output power. By switching the field using three different Hall switch segments and following a microprocessor controller, three different powers of three phase power can be generated. One of the simplest ways to control the output voltage of the novel thermoelectric generator according to the invention is to control the flow rate of fuel supplied to the burner, generate heat in the thermoelectric system and reduce the amount of stored magnetic energy. To control. By coarsely controlling the amount of fuel flowing to the burners in the generator, the temperature difference at the generator junction is controlled, and the controlled heat flows through the thermoelectric junction to the cold fins and further boil to heat To the outside air in the air cooling device by the water tank that dissipates the air or the forced ventilation fan. In the simplest such embodiment, the increased heat raises the voltage to the desired 120 volts or 208 volts for operating a home or commercial load. It has been found that finer solid state control methods can also be used successfully, but this is the simplest of the concepts that can also be used in the third world. One advantage of the present invention is that useful electrical current is obtained when burning any type of fuel in a system with no moving parts. A further advantage of the present invention is that an improved element made by plating a high Seebeck material of choice on an oxygen-free, partially planarized, copper core with a threaded cross section has a resistance of 10%. -6 From 10 -7 And to double the Seebeck voltage of each set of elements, reducing heat flow, increasing temperature differences, and increasing the total thermoelectric conversion efficiency of the generator. Yet another advantage of the present invention is that by adding thermal resistance between the hot and cold fins, the amount of heat required for current drive is reduced to 80% and the thermo-electric conversion efficiency is reduced from 4% to 12%. It is to improve. Yet another advantage of the present invention, which comprises a torus with a thermoelectric element formed of a special, commercially pure metal coated with a high Seebeck voltage complementary material, is that the resistance of the pure metal is reduced by the alloy of the pure metal. Since the resistance is 10 times lower than that of the junction formed by the combination, the current is increased by 10 times. Yet another advantage of the present invention is that forming a metal planar thermoelectric element similar to silicon planar junctions in semiconductor technology improves the service life of the thermoelectric junction, seals it from the environment, and Is to maintain the high Seebeck voltage characteristic of the device over the service life of the device. These and other features, objects and advantages will be understood and apparent to those skilled in the art from the following detailed description of the preferred embodiments, which is described with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 is a perspective view of one thermoelectric generator of the present invention, showing the appearance and a gas fuel tank. FIG. 2 is a perspective view showing a tola, a thermoelectric element, and a vibration output switch of the thermoelectric generator. FIG. 3 is a top plan view showing the tola, the thermoelectric element, and the vibration output switch of the thermoelectric generator. FIG. 4 is a perspective view of an insulating prestressing tie strap used to restrain the thermoelectric generator. FIG. 5 is a partial top plan view showing the torus, the thermoelectric element, the ring, and a spring between the thermoelectric element and the tie strap. FIG. 6 is an explanatory diagram of a resistive connection of a thermoelectric element using a copper rod between a high temperature fin and a low temperature fin made of copper. FIG. 7 is an explanatory diagram of a complementary connection of a thermoelectric element using an iron rod between the high-temperature fin and the low-temperature fin. FIG. 8 is a schematic view showing a threaded rod-like low thermal conductivity element provided between a high-temperature fin and a low-temperature fin, and a temperature gradient between a pair of a high-temperature fin and a low-temperature fin. And FIG. 9 shows a corresponding relationship between the positions, wherein the thermo-electric conversion efficiency is increased by a factor of 10 as compared with the case where a thermocouple is formed by filling all the different materials. The table below shows what to do. FIG. 9 shows a schematic view of a solid dissimilar material provided between a high-temperature fin and a low-temperature fin, as well as a temperature gradient between a pair of a high-temperature fin and a low-temperature fin and a position between the fins. FIG. 8 is a table showing a corresponding relationship between the high-temperature fin and the low-temperature fin, as shown in FIG. A chart showing this is shown below. FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing a threaded rod-like low-thermal-conductivity element fitted into grooves in high-temperature and low-temperature fins. FIG. 11 is a schematic and explanatory diagram showing a current path length of a thermoelectric junction having high-temperature and low-temperature fins with grooves and an electric model of the thermoelectric junction below. FIG. 12 is a schematic and explanatory diagram showing an electric model of the same series of thermoelectric junctions with the current path length of a series of thermoelectric junctions having high and low temperature grooved fins on top. FIG. 13A is a schematic elevation and cross-sectional view of a threaded rod used as a low thermal conductivity element. FIG. 13B is a schematic elevational and cross-sectional view of a partially flattened threaded rod used as a low thermal conductivity element, with a shortened electrical path length across the partially flattened rod. It shows. FIG. 14 is a schematic partial cross-sectional view of a planarized low thermal conductivity element oriented to be placed in the grooved high and low temperature fins. FIG. 15 is a schematic partial cross-sectional view of a thermocouple showing plated thermoelectric junctions and catalyst coatings formed on high and low temperature fins. FIG. 16 is a schematic partial cross-sectional view of a planar thermoelectric joint created by brazing or plating. FIG. 17 is a schematic cross-sectional view taken through the axis of the thermoelectric generator, showing the black box reheater returning infrared heat from the heat removal unit to the hot fins. FIG. 18 is a schematic partial cross-sectional view taken through the axis of the thermoelectric generator, showing air cooling. FIG. 19 is a schematic partial cross-sectional view taken through the axis of the thermoelectric generator, showing water cooling. FIG. 20 is a schematic top plan view of a water-cooled manifold for the thermoelectric generator. FIG. 21 is a schematic of an electromechanical self-starting system for a thermoelectric generator using the vibration switch shown in FIG. 25 utilizing a commonly used piezoelectric generator to ignite the burner of the gas-powered thermoelectric generator. FIG. FIG. 22 is a schematic diagram of mechanical means for starting a thermoelectric generator using the current cutoff vibration switch shown in FIG. FIG. 23 is a schematic diagram of the same oscillating current cutoff switch in the open position used to extract power from the thermoelectric generator. FIG. 24 is a schematic diagram of the vibration type current cutoff switch in the closed position. FIG. 25 shows a state in which the dissimilar metal armature is pulled up by the solenoid in A and is in a closed position, and the screw part of the high and low temperature fins is in contact with the screw part of the armature. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the vibration type current cutoff switch in which the armature is in a closed position where the armature is pressed down by a spring at C 1 without contacting the low-temperature fin, and the screw portion of the high-temperature and low-temperature fin contacts the screw portion of the high-temperature and low-temperature fin. FIG. 26 is a schematic and explanatory diagram of the vibration type current cutoff switch used in conjunction with the capacitor tank circuit to improve the sine wave characteristic of the electric output waveform. FIG. 27 is a schematic top plan view showing the electric output connection of the thermoelectric generator using the vibration type current cutoff switch. FIG. 28 is an explanatory diagram of a thermocouple torus of the thermoelectric generator, showing a Hall effect element used for extracting power from the torus without interrupting a current. When the current is gathered on one side of the conductor, the electrons move and the voltage is generated across the conductor in a direction perpendicular to the magnetic field and the current. Show. FIG. 29 is an explanatory diagram of a thermocouple torus of the thermoelectric generator, showing that the Hall effect element is cut off by a MOSFET switch to generate a current that generates an AC output current. FIG. 30 is an explanatory diagram of a thermocouple torus of the upper thermoelectric generator, showing a current in the torus and a related magnetic field. FIG. 31 is an explanatory view of a low heat conduction element which is also constituted by a Hall effect element in contact with the high and low temperature fins, and also shows a current, a heat flow, a superposed magnetic field of the Hall effect element, and a voltage across the low heat conduction element. FIG. 32 is a schematic explanatory view of the low heat conduction element (Hall effect element), and shows that an external element is sandwiched between a high-temperature fin and a low-temperature fin and is connected in series with a power output circuit. FIG. 33 is a schematic partial cutaway view showing a low heat conduction element (Hall effect element) sandwiched between a pair of such high temperature fins and low temperature fins. FIG. 34A is a schematic side elevation view of a sextupole electromagnet straddling two low thermal conductive elements (Hall effect elements). FIG. 34B is a schematic end elevation view of a six pole electromagnet straddling the low temperature fin. FIG. 35 is an illustration of a thermoelectric generator in a torus operating in power generation mode with heat supplied to the system, heating and cooling reduction and current. FIG. 36 is an explanatory view of the thermoelectric generator used in a cooling mode of thermoelectric cooling for drawing heat to a part of the system and transferring the heat to another part of the system. FIG. 37 is a plan view of an alternative embodiment of a low thermal conductivity element formed by abutting two halves to form an electrically conductive, low thermal conductivity surface. 38A-38C are plan views showing alternative embodiment thermoelectric junctions formed using the alternative embodiment low thermal conductivity element shown in FIG. FIG. 39 is an illustration of an alternative technique for generating power from the torus shown in FIGS. 2, 3, 4, and 5. FIG. 40 is an explanatory diagram showing the operation of the torus shown in FIGS. 2, 3, 4, and 5 used for thermoelectric cooling (freezing / refrigeration). BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION FIGS. 1 to 3 show a thermoelectric unit used in a thermoelectric generator 40 that generates a usable electric output by using a high reflux current flowing through a torus (annular body) 60 of a closely packed thermocouple. A series of thermocouples are formed in the torus 60, and each thermocouple (as depicted in FIGS. 10 and 15) 55 includes a high temperature fin 66, a low temperature fin 65, and a low thermal conduction element 64 sandwiched therebetween. Consists of As shown in FIGS. 10, 15 and 16, layers of electrically conductive material layers 67T, 94T and 94Ag can be interposed between the low thermal conductive element 64 and the fins 65 and 66. The thermoelectric generator 40 further includes a peripheral means (strap 61) for holding the thermocouple in the torus 60, and a means for heating the high-temperature fin 66 at the heated end 51 of the high-temperature fin 66 (FIGS. 6, 7 and 10) (FIG. 17). , A means for cooling the low-temperature fin 65 at the cooling end 53 of the low-temperature fin 65 (water 82 or air 100 in FIGS. 17 to 20), and a means for extracting an output current from the torus 60 (vibration switch 70 in FIG. 3). , The Hall effect generator 140 of FIG. 29 or the Colpitts oscillator of FIG. 39). As shown in FIG. 35, the heat flowing from the heat source 150 to the heat sink 151 across the thermoelectric junction (junction) in the torus 60 is represented by the symbol I and the arrow in FIG. To induce a reflux (flow) through. 6 and 7, each high temperature fin 66 is formed into an elongated element having a contact end 52 and a heated end 51, and each low temperature fin 65 is formed into an elongated element having a contact end 54 and a cooled end 53. Each of the fins 65 and 66 is made of the same material, ie, a metal having high electrical conductivity, preferably copper of commercial purity. The hot fins 66 and the cold fins 65 are in contact with and spaced apart by at least one low thermal conductive element having a surface formed from a different conductive metal having a high complementary Seebeck voltage. If the low thermal conductivity element 64 comprises a single material, the material is preferably nickel of commercial purity. Each low thermal conductivity element 64 can be coated with a layer 67 or 67a of an electrically conductive material, such as a commercially pure copper layer 67 or iron layer 67A, for contacting the fins 65 and 66. 8 and 10-16, the low thermal conductive elements 64T and 64FT and the electrically conductive material layer 67 have a structure where the low surface area contacts the high and low temperature fins 66 and 65 to reduce heat transfer. The low thermal conductive element 64T and the electrically conductive material layer 67T have a thread formed on the outer surface that contacts the high and low temperature fins 66 and 65. As shown in the graph of FIG. 8, the threaded rod-like low thermal conductive element 64T and the electrically conductive material layer 67T increase the temperature difference ten times over the high and low temperature thermoelectric junctions (junctions). , The heat-to-electricity conversion efficiency is made higher than that of the non-threaded low heat conduction element 64 shown in FIG. 13 and 14, the low thermal conductive element 64FT and the electrically conductive material layer 67FT are partially flattened and threaded and the distance between the hot fins 66 and the cold fins 65 and the current flowing through the torus 60 is reduced. Is shortened. The low thermal conductive elements 64T and 64FT and the conductors may each be made of nickel and copper, and are oval partially flattened threaded rods that reduce the distance traveled by the current to provide the high temperature fins 66 and the low temperature. The electrical resistance between the fins 65 is reduced and the temperature difference is kept at a maximum. 10, 11, 12 and 14, each of the hot and cold fins 66G and 65G has at least one groove 38 on each side of each fin 65G and 66G at the contact ends 52 and 54 to further reduce the length L. Are formed. Groove 38 receives a low thermal conductivity element 64FT including a layer of electrically conductive material 67FT, thereby reducing the travel length L of the current as shown in FIGS. In FIGS. 15 and 16, each of the threaded low thermal conductive element 64T, the electrically conductive material layer 64T, and the grooves 38 of the high and low temperature fins 66G and 65G are each a layer of a noble metal selected from the group consisting of silver and gold. Plated with 64Au and / or 94Ag to increase electrical conductivity at the junction between the low thermal conductive element 64 and the groove 38 in the fins 65 and 66. The choice of the material system that interconnects the thermoelectric elements that make up the torus 60 depends on which material, which has a very low electrical resistance but does not contribute to the Seebeck voltage, contributes more to the increase in the current flowing through the torus 60, or vice versa. This is done taking into account which material of the mold contributes sufficiently to the complementary Seebeck voltage to offset the higher electrical resistance of the material. For example, the threaded copper low thermal conduction element 64 sandwiched between the high temperature fin 66 and the low temperature fin 65 does not generate a Seebeck voltage, but the specific resistance of copper is 1.72 × 10 10. -6 At Ω-cm, it is extremely low compared to metals such as nickel, which produce a complementary Seebeck voltage. Specific resistance 9.7 × 10 -6 18.5 × 10 at Ω-cm -6 For a torus 60 using a threaded iron low thermal conductivity element 64 that generates μV / ° C., iron would be a logical choice to maximize the return current. However, the problem is that the best iron available (99.99% purity) only produces 3.0 × 10 −6 μV / ° C. instead of 18.5 × 10 −6 μV / ° C. In view of this material limitation, a relatively good choice of material would be to use a copper low thermal conductivity element 64 and maximize the current circulating through the torus 60. If better iron is available at low cost, as described in handbooks and the like, an iron threaded low thermal conductivity element 64 could be used to form the thermoelectric junction in the torus 60. FIG. 37 shows a particularly preferred embodiment of the low thermal conduction element 64 to be interposed between the hot fins 66 and the cold fins 65 in close proximity (adjacent). The low heat conducting element 64 is formed as a cylindrical pin that fits into the groove 38 formed in the high and low temperature fins 66 and 65. These preferred low thermal conductive elements 64 are formed by thermocompression bonding or thermal welding of two semicircular copper halves that are in contact with each other along the electrically conductive vertical surface. Before these two semicircular halves are thermocompression bonded or heat welded, the opposing surfaces are scored to form ridges that intersect each other when the halves oppose each other. Thermocompression bonding or welding welds the tops of the intersecting ridges together, leaving the valleys between the ridges open as air holes. After these two halves have been joined, the low heat conducting element 64 is positioned between the adjacent high temperature fins 66 and low temperature fins 65 with the low heat conduction longitudinal surface oriented midway between the high temperature fins 66 and the low temperature fins 65. To establish a thermoelectric junction (junction), each low thermal conductivity element 64 may be coated with a layer of material that provides a high complementary Seebeck voltage. The coating material can be selected from the group consisting of bismuth, constantan, nickel, selenium, tellurium, silicon, germanium, antimony, nichrome, iron, cadmium, tungsten, gold, copper, zinc and silver. Here, bismuth and antimony are the preferred materials, providing p-type and n-type junctions, respectively. A preferred n-type coating would be the bismuth layer 67Bi shown in FIG. 38A. A preferred p-type coating would be the antimony layer 67Sb shown in FIG. 38A. As shown in FIG. 38A, the layers 67Bi and 67Sb are different on both sides of the high temperature fin 66 and on both sides of the low temperature fin 65. As shown in FIG. 12, threaded and planarized / threaded p-type and n-type low thermal conductivity elements are also coated with a conductive layer 67 of the materials listed above. In that case, preferably either bismuth or antimony is arranged so that the low thermal conductivity element 64 has different layers 67 on both sides of the high and low temperature fins 66 and 65. As shown in FIG. 38B, instead of or in addition to coating the low thermal conductivity element with a complementary high Seebecke voltage material forming a thermoelectric junction, the groove 38 in the fins 65 and 66 is coated with the material. May be. The grooves 38 on the first side of each fin 65 or 66 are coated with a material that provides one type of thermoelectric bonding, for example 88 Bi, and the grooves 38 on the other side of each fin 65 or 66 are Coating with a material that provides thermoelectric bonding, for example, 88Sb. In that case, the fins 65 and 66 are arranged such that the same material forms a phase covering the groove 38 receiving the same low thermal conductivity element 64. When the low thermal conductivity element 64 is not coated with a high complementary Seebeck voltage material, it is still necessary to match the material type to the grooves of the high and low temperature fins 66 and 65 that contact the common low thermal conductivity element 64. However, when coating low thermal conductivity element 64 with a highly complementary Seebeck voltage material, the coating on element 64 and the opposing coating on fins 65 or 66 should be of the same material. As shown in FIG. 38C, a layer of highly complementary Seebeck voltage material covering either the fins 65 or 66 and the low thermal conductivity element 64 may be further coated with a layer 87C of copper material. Further coating of the layers 67Bi, 67Sb with a high-layer complementary Seebeck voltage material facilitates the formation of a good connection between each low thermal conductivity element 64 and the fins 65 and 66 with which the element 64 contacts. 3, 4 and 5, the fins 65 and 66 of the torus 60 and the low heat conducting element 64 are held by the outer peripheral means. That is, the tie strap 61 surrounds the torus 60 and includes the Lorentz force generated by the return current. The tie straps 61 are secured around a torus 60 (which is a current storage device), preferably with a metal belt for strength, to maintain pre-stress on the electrical joint connection. The tie strap 61 includes an insulating gap 63, preferably made of a dielectric material such as ceramic, which is incorporated into the tie strap 61 with a body clamp 68 and a spring washer 69 to maintain the prestress in the torus 60. The insulating gap 63 decouples the tie strap 61 so that it does not become a secondary winding of the torus 60. An insulating layer 62 is fixed to the tie strap 61 between the tie strap 61 and the torus 60 so that the tie strap 61 does not short-circuit the thermocouple both electrically and thermally. In FIG. 5, the loop is further provided with a plurality of winding springs 72 fixed between the thermocouple torus 60 and the tie strap 61. The helical spring 72 is compressed to allow the tie strap 61 to maintain the stress required to overcome the Lorentz force, even if the torus 60 contracts and expands due to temperature changes. Once assembled with the tie straps 61 surrounding the torus 60, regardless of the type of low thermal conduction element interposed between each pair of high temperature fins 66 and low temperature fins 65, the entire assembly is maintained at 450 ° C. in vacuum. Crimping by thermal compression for 5 minutes. After thermocompression, the entire torus 60 is plated with an electroless nickel material, such as ELNIC100, a high concentration phosphorous treatment commercially available from MacDermid Incorporated of Waterbury, Connecticut, USA. 1 and 17, the means for heating the hot fins 66 at the heated end of the hot fins 66 comprises a ventilated fuel combustion area 79 below the hot fins 66 with an outlet 90 above the fuel combustion area; Each heating end 51 of each high temperature fin 66 is located in the fuel combustion area 79. The fuel burned in the fuel burning zone, such as a catalytic burner, can be of any kind. As shown in FIG. 15, a layer of platinum or palladium 71 is placed on the heated end 51 of the non-grooved hot fin 66 that contacts the combustion gas to act as a catalytic converter and exhaust gases from the combustion zone. And each of the high temperature fins 66G can be plated. By coating the high temperature fins 66 with the layer 71, oxidation of the high temperature fins 66 is prevented. By controlling the amount of fuel supplied to the fuel combustion region, the output current generated by the thermoelectric generator 40 can be controlled. The fuel combustion zone 79 is provided with a burner 56, which in the example of FIG. 19 is a series of gas jets and the fuel supplied to it through the pipe 57 is a compressed gas stream sent from an external tank 50 (FIG. 1). is there. The gas fuel supplied to the burner 56 is preferably methane, propane or butane gas. Gasified liquid fuels such as kerosene, diesel fuel, fuel oil, Jet-A, JP-4, JP-6, JP-8 and gasoline are also used and supplied to the burner 56. The means for heating the hot fin 66 at the heating end 51 may alternatively be a nuclear power heating source. In FIG. 17, a black box heater 75 covers the fuel combustion area 79 around the hot fins 66 and re-radiates infrared heat generated by the fuel back to the hot fins 66 to increase thermal efficiency. The black box heater 75 includes a heat insulating layer 74 having a black lower surface 76 and a baffle 78 to prevent radiant heat from traveling straight to the exhaust port 90. In FIG. 1, the thermoelectric generator 40 further includes a support base 44 for housing the torus 60, a cover 43, and a grill 42 on the heat outlet for receiving pans used for cooking. With the handle 41 outside the thermoelectric generator 40, this relatively light unit can be easily carried. 17 to 19, the means for cooling the low temperature fin 65 at the cooling end 53 of the low temperature fin 65 includes a cooling chamber 81 or 102. The cooling chamber 81 or 102 contains the fluid 82 or 100 and draws heat from the cooling end 53 of the cold fin 65 located in the fluid. In FIG. 18, the fluid is air 100, and the cooling means communicates with the air inlet 104 opening into the cooling chamber, the air outlet 101 from the cooling chamber, and the cooling chamber 102, and circulates the air 100 through the cooling chamber. A fan 103 is provided to be pulled out from the fin 65. Air from the cooling chamber may circulate through the external heating system 105, which then releases heat to the heating system and is further circulated by the fan 103 and flows again through the cooling chamber 102. 17 and 19, the cooling fluid is a liquid such as water 82, the cooling chamber is an open trough 81, and the cooling end 53 of the low-temperature fin 65 is immersed in the water 82. The water evaporates and releases water vapor 80 to cool the cooling end 53 of the low temperature fin 65. 20, the cooling fluid is a liquid such as water 82, and the cooling chamber is a closed manifold 83 surrounding the cooling end 53 of the low-temperature fin 65, and further includes a pump 85 communicating with the manifold 83. The pump 85 circulates the liquid through the manifold 83, and the liquid contacts and draws heat from the low temperature fins 65. Heated water 84 exiting the manifold 83 is circulated through an external radiator 86 to heat another system, cool the water, and then a pump 85 recirculates the water through the manifold 83. 22-27, the means for extracting output current from the torus 60 includes a threaded armature 131 that oscillates in the longitudinal direction. The armature 131 is connected via a connecting rod to a solenoid 115 that can move the armature 131 in one direction. Spring 138 pushes armature 131 and moves it in a direction opposite to that of solenoid 115. A threaded hole 139 larger than the armature is formed between the high temperature fin 66T and the low temperature fin 65T made of a conductive metal such as commercial purity copper. The high temperature fin 66T and the low temperature fin 65 are separated by a threaded ceramic spacer 134 (FIG. 27). The threaded armature 131 moves longitudinally within the threaded hole 139. Armature 131 preferably comprises a metal that is thermoelectrically different from the material forming high and low temperature fins 66 and 65. The armature 131 and the threaded holes formed in the high and low temperature fins 66 and 65 are formed at the same pitch and together form an on / off switch for interrupting the return current flowing through the torus 60. I do. As the dissimilar metal armature 131 moves longitudinally, the switch is in the electrically closed position and the metal armature 131 contacts the material of the high and low temperature fins 66T and 65T, thereby generating a Seebeck voltage. The movement of the armature 131 to the upper electrically closed position shown in FIG. 25A is performed by the solenoid 115, and the movement of the armature 131 to the lower electrically closed position shown in FIG. 25C is performed by the spring 138. When the armature 131 is between the two electrically closed positions, the switch 70 is in the open position shown in FIG. 25B, there is no screw contact, the current circulating through the torus 60 is interrupted, and the external electrical load is disconnected. An output voltage useful for driving is generated. The electrical output circuit 130 shown in FIGS. 23, 24 and 26 connects to an electrical outlet 39 outside the thermoelectric generator 40 shown in FIG. FIG. 23 shows the vibration switch 70 that is opened to generate the current I in the output circuit 130. In FIG. 24, the vibration switch 70 is closed, and no current flows to the output circuit 130. Alternating between the open and closed positions, an alternating current is supplied to the load 95. A capacitor tank circuit 133 is incorporated in the output circuit 130 to filter glitches in the output AC and improve its output characteristics so that the electrical output becomes more sinusoidal. The high and low temperature fins 66T and 65T shown in FIG. 27 are provided with output terminals 135 for energizing a domestic or commercial electric load 95. Alternatingly opening and closing the electrical loop provided by the torus 60 produces an AC voltage in the range of 120/208 volts at 50/60 Hz. The interruption of the return current causes the magnetic field 143 shown in FIG. 30 to collapse, and the armature 131 oscillates in the longitudinal direction at half the frequency of the output voltage induced thereby. In FIG. 22, to energize solenoid 115, sinusoidal generator 116 receives power from thermoelectric generator 40 via electrical contacts 14 after its operation has begun. A manual one-way biasing pendulum 120 is mechanically coupled to a solenoid 115 for activating the thermoelectric generator 40 by mechanical means. Rotating around the pivot 123, the pendulum 120 is normally biased by the spring 122 to the stopper 124. When the end of the pendulum loaded with mass 121 is pushed, lifter 125 at the opposite end activates solenoid 115. The pendulum 120 can excite the solenoid 115 and oscillate it for many cycles until the thermoelectric generator 40 self-energizes the sine wave generator to drive the solenoid 115. In FIG. 21, an alternative means of activating the thermoelectric generator comprises a finger piezo generator 110 which is used to supply a burner flame ignition spark 118 by pressing an activation button 111. The piezoelectric generator 110 also stores the electrical energy 112 in a capacitor 117 connected via a voltage regulator 113, energizes the sine wave generator 116 and connects it to the vibration switch 70 as shown in FIG. Can be used to activate the solenoid 115 that has been activated. 28-34, the means for extracting output current from torus 60 includes a Hall effect generator 140. The Hall effect generator 140 includes an electromagnet 147 that applies a magnetic field 137 perpendicular to the current I flowing through the torus 60. Electrical contacts 149 are connected in series to a number of thermoelectric Hall effect elements 146 disposed between the hot fins 66 and the cold fins 65 along the segments of the torus 60. As shown in FIG. 31, the heat flow represented by the small arrow 144 flows from the hot fin 66 through the thermoelectric Hall effect element 146 to the low temperature fin 65. At the same time, the large current represented by the large arrow 145 refluxes the torus 60. An external magnetic field 137 applied perpendicular to the current 145 induces a voltage across the thermoelectric Hall effect element 146. The electric output circuit 142 shown in FIG. 32 is connected to the thermoelectric Hall effect element 146 connected in series, so that the electric energy for operating the electric load 95 does not interrupt the current I in the torus 60, and the thermoelectric generation is performed. To be withdrawn from the container 40. A preferred type of thermoelectric element 146 is one in which an oval piece of nickel and copper is used for the low thermal conductivity element and the conductor, respectively, and a dissimilar metal is plated on the oval piece in a screwed configuration. FIG. 28 shows that a magnetic field 137 applied perpendicular to the current flowing through the torus 60 generates a voltage across the torus that is perpendicular to the current and the external magnetic field 115, respectively. This cross voltage is called the Hall voltage. The voltage is induced by a current 136 that is concentrated on one side of the conductor as a result of the applied magnetic field 137. When the magnetic field 137 changes polarity (or is sinusoidal in nature), the Hall voltage is also sinusoidal and generates AC. As shown in FIGS. 29, 32 and 34, a magnetic field 137 is generated by a series-connected coil 148 connected in parallel across the series-connected thermoelectric Hall effect element 146. The MOSFET 141 is also connected to the coil 148 so that it can generate an externally applied magnetic field 137 and block external current flowing through the coil 148. By opening and closing the MOSFET in this manner, the externally applied magnetic field 137 can be alternately applied and removed from the thermoelectric Hall effect element 146. In this way, the power drawn from the torus energizes the external load 95 and generates that power by the Hall effect element 146. Three-phase power with three different outputs is obtained using three independent Hall effect generators 140 each having a Hall effect element 146, a coil 148 generating an externally applied magnetic field 147, and a MOSFET. To coordinate the externally applied magnetic field 137 to each of the Hall effect generators 140 required for three-phase power generation, the MOSFET 141 is turned on and off in response to a signal from the microprocessor controller. In order to generate three-phase power in the same phase as the power grid (power transmission equipment network), the operation of the power grid may be sensed, and the output frequency and phase generated by the generator 40 may be adjusted to the grid frequency and phase. FIG. 39 illustrates an alternative technique for generating power from the torus 60. In the example of FIG. 39, a capacitor 160 is diametrically connected across the torus 60, thereby forming a parallel resonant circuit Colpitts oscillator 159 with the inductance of the torus 60. The electrical activation short circuit switch 161 connects across several thermoelectric junctions located on one half of the torus 60. By alternately opening and closing the switch 161, the Colpitts oscillator 159 is excited and oscillates at a natural resonance frequency determined by the inductance of the torus 60 and １ ／ of the capacitance of the capacitor 60. As a result, an AC voltage 162 represented by a double-headed arrow in FIG. 39 appears across the terminal 163 connected to the capacitor 160 and the torus 60. This AC voltage 162 can be supplied to drive the external load 95. A rectifier diode 164 connected to one of the terminals 163 rectifies the AC voltage, while a capacitor 165 filters the rectified AC across the terminal 166, which can also be provided to drive an external load 95. Occurs. Industrial applicability Applications of the generator products of the present invention range from emergency home power, automotive / home / entertainment air conditioning to rural electrification in third world countries. The generators 40 are all solid state with no moving parts to wear out, generate no noise during operation, and can be constructed of stainless steel. The 5 kW generator 40 is as light as 12 kg (271 bs) including fuel for one hour of operation. Thermo-electric conversion efficiency is currently about 12%, which is much higher than conventional thermoelectric generators, and only half the efficiency of gasoline / diesel powered generators. The thermoelectric generator, which weighs 1/10 that of an engine-powered generator, has very high utility for portable applications because of its size, weight, capacity and cost. As shown in FIG. 36, when a current flows through the thermoelectric junction forming the torus 60, the Peltier effect causes a temperature gradient. Heat is absorbed on the cold side 151A and rejected on the hot side 150A, producing a noiseless cooling capacity. Thermoelectric coolers are also extremely stable and can be used to stabilize the temperature of electronic components such as laser diodes or charge coupled devices, infrared detectors, low noise amplifiers and computer chips. In view of the harmful effects of standard chlorofluorocarbons and greenhouse cryogenic gases on the environment and the need for small-scale local cooling in computers and electronics, the field of thermoelectric engineering is seeking room-temperature materials with higher performance than is currently available. In addition, as the field of low temperature electronics (using high transition temperature superconducting materials), the demand for lower temperature, higher performance thermoelectric devices is becoming increasingly widespread. The thermoelectric concept is also considered in the automotive industry for use in next generation vehicles, not only for towing but also for environmental control. Other possible automotive applications range from power generation using waste engine heat to power supply seat coolers for comfort or electronics cooling. Today, the most common use of these materials is in small thermoelectric coolers / heaters that sell for $ 80 to $ 100 in many local stores. With a single switch, it enables cooling down to about 25 ° C below ambient temperature and heating up to about 55 ° C. It can also be plugged into a car's cigarette lighter, and can be powered by a small DC power supply that is useful in an AC outlet or remote from ice fountains. The larger size of this cooler would be important, for example, for temperature-stabilizing biological applications of the sample, as well as for keeping the favorite beverage cool. The high-performance thermoelectric unit 40, initially developed as a 5000W generator, was not intended as a cooler, but it did not provide thermoelectric cooling because the same advanced material system used in the 5000W generator could also function as a solid-state cooler. Let's offer. FIG. 40 illustrates one method of operating the thermoelectric unit 40 for cooling. In the example of FIG. 40, the magnetic coil 170 surrounds the torus 60. The winding 171 on the magnetic coil 170 is connected to the electronic switch 172 and the series connection capacitor 173 and the resistor 174. A drive signal supplied to the electronic switch 172 alternately opens and closes this series circuit, and applies a voltage V across the series connection resistor 174, capacitor 173, and winding 171. The voltage applied to the series connection circuit injects the current 175 indicated by the small arrow in FIG. 40 into the torus 60 so as to be superimposed on the large current indicated by the large arrow in FIG. The current thus injected into the torus 60 transfers heat from the low temperature fins 65 to the high temperature fins 6, thereby causing the torus 60 to operate as a thermoelectric cooler. Other uses for the thermoelectric unit 40 include generators and storage operations for use as electric vehicles, industrial peak shavers, charging AC power supplies for protecting commercial facilities, and 600 MWh daytime grid levelers in the power industry. . While the invention has been described with reference to the presently preferred embodiment, it is to be understood that such disclosure is purely illustrative and should not be construed as limiting. For example, while the present invention has been described with reference to an annular arrangement of thermoelectric junction groups, the annular form of the present invention was preferred because of the symmetry of forces and ease of fabrication and assembly. That is, all or substantially all elements sequentially arranged in a group to form a thermoelectric generation and / or cooling unit are molded identically, thereby simplifying fabrication and assembly into an operating unit. . However, the thermoelectric group of the present invention may be arranged in a shape other than the torus 60, for example, the thermoelectric elements in an elliptical closed loop, a rectangular closed loop, a hexagonal closed loop, or the like. Therefore, the claims set forth below are intended to cover all arrangements of thermoelectric elements arranged in such a closed loop in which current flows back. Accordingly, various changes, modifications and / or alternatives will no doubt be suggested to one of ordinary skill in the art having read the foregoing disclosure without departing from the spirit and scope of the invention. It is therefore intended that the following claims be interpreted as covering all alterations, modifications, or alternatives as fall within the true spirit and scope of the invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １．密充填熱電対の閉ループを流れる高い還流電流を利用した発電又は冷却のた めの熱電ユニットであって、 閉ループを形成するように配置され、各々が高温フィンと低温フィンと導電性 ・低熱伝導素子から構成される一連の熱電対であって、該素子は上記高温フィン と低温フィンの各直隣接対間に挟まれ、各高温フィンは細長い形状に形成され、 接触端と被加熱端を有し、各低温フィンも細長い形状に形成され、接触端と被冷 却端を有し、各高温フィンと低温フィンは高導電性材料から形成され、少なくと も一つの低熱伝導素子と接触端で接触し且つそれにより離間され、フィンと低熱 伝導性素子との間に接合（ジャンクション）を形成する材料が熱電対に対する相 補高ゼーベック電圧を提供し、高温フィンの被加熱端を加熱し且つ低温フィンの 被冷却端を冷却すると、熱電対の閉ループに電流が還流するように構成される一 連の熱電対と 熱電対を閉ループに配置された状態に維持する外周手段とを具備する熱電ユニ ット。 ２．低熱伝導素子は、低表面積が高温及び低温フィンと接触して両者間の熱伝達 を低下する構造を有する、請求項１に記載の熱電ユニット。 ３．低熱伝導素子は、高温及び低温フィンに接触するネジ山付き外面を有する、 請求項２に記載の熱電ユニット。 ４．低熱伝導素子は、部分的に平坦化され、それにより閉ループを流れる電流が 辿る、隣接する高温フィンと低温フィンの間の距離を減少する、請求項３に記載 の熱電ユニット。 ５．高温及び低温フィンの各々には、各フィンの両側に、低熱伝導素子の一つを 受容する少なくとも一つの溝が形成され、それにより閉ループを流れる電流の走 行距離を減少する、請求項３に記載の熱電ユニット。 ６．低熱伝導素子と高温及び低温フィン内の溝が、フィンと低熱伝導素子の間に あって、熱電対のための相補高ゼーベック電圧を提供する接合に供する異種金属 で被覆された、請求項５に記載の熱電ユニット。 ７．異種金属がビスマス、コンスタンタン、ニッケル、セレニウム、テルル、シ リコン、ゲルマニウム、アンチモン、ニクロム、鉄、カドミウム、タングステン 、金、銅、亜鉛及び銀から成る群より選ばれる、請求項６に記載の熱電ユニット ８．高温及び低温フィンには、各フィンの第一と第二の側の何れにも少なくとも 一つの溝が形成され、各溝は低熱伝導素子の一つを受容し、それにより閉ループ を流れる電流の走行距離を減少し、且つ 低熱伝導素子は、導電性で低熱伝導度の、長さ方向の面に沿って互いに当接す る二半が形成され、低熱伝導素子は低熱伝導面が低熱伝導素子に接触する高温及 び低温フィンの間に配置されるように配向され、それにより高温フィンと低温フ ィンの間の熱伝導度を減少する、請求項１に記載の熱電ユニット。 ９．各低熱伝導素子は、フィンと低熱伝導素子の間にあって、熱電対のための相 補高ゼーベック電圧を提供する接合に供するビスマス、コンスタンタン、ニッケ ル、セレニウム、テルル、シリコン、ゲルマニウム、アンチモン、ニクロム、鉄 、カドミウム、タングステン、金、銅、亜鉛及び銀から成る群より選ばれた材料 の層で被覆される、請求項８に記載の熱電ユニット。 １０．各低熱伝導素子を被覆する層は導電性層で更に被覆される、請求項９に記 載の熱電ユニット。 １１．各フィンの第一の側の溝が、フィンと低熱伝導素子の間にあって、熱電対 のための相補高ゼーベック電圧を提供する接合に供するビスマス、コンスタンタ ン、ニッケル、セレニウム、テルル、シリコン、ゲルマニウム、アンチモン、ニ クロム、鉄、カドミウム、タングステン、金、銅、亜鉛及び銀かた成る群より選 ばれた材料の層で被覆され、且つ 各フィンの第一の側の溝が、フィンと低熱伝導素子の間にあって、熱電対のた めの相補高ゼーベック電圧を提供する接合に供する、これもビスマス、コンスタ ンタン、ニッケル、セレニウム、テルル、シリコン、ゲルマニウム、アンチモン 、ニクロム、鉄、カドミウム、タングステン、金、銅、亜鉛及び銀から成る群よ り選ばれた材料の層で被覆され、 各フィンの第二の側の層を形成する材料は、各フィンの第一の側の層を形成す る材料に関して、反対のゼーベック電圧を有し、同じ低熱伝導素子を受容する溝 被覆層を同じ材料が形成するようにフィンが配置される、請求項８に記載の熱電 ユニット。 １２．各フィンの溝を被覆する層は更に、導電性層層で被覆される、請求項１１ に記載の熱電ユニット。 １３．熱電対を閉ループに配置された状態に維持する外周手段は、熱電対の閉ル ープを囲繞して閉ループに生じるローレンツ力を内含するタイストラップから成 り、タイストラップは閉ループの周りに固定されて熱電ユニットの高温及び低温 フィンと低熱伝導素子に予備応力を印可し、且つタイストラップにはストラップ を減結合してそれが熱電対の閉ループを還流する電流に結合される二次巻線とな るのを阻止する絶縁間隙がある、請求項１に記載の熱電ユニット。 １４．熱電対のループとタイストラップの間に複数の巻バネが固定され、巻バネ は常時圧縮されてタイストラップが温度変化により閉ループが収縮・膨張しても 、ローレンツ力に打ち勝つのに必要なストレスを維持できる、請求項１３に記載 の熱電ユニット。 １５．高温フィンの被加熱端に熱を加えるフィン加熱手段と 低温フィンの被冷却端に熱を加えるフィン冷却手段と 閉ループか出力電流を引き出す電力出力手段を備え、熱電ユニットが熱電発電 器となる、請求項１に記載の熱電ユニット。 １６．高温フィンの被加熱端は、白金及びパラジウムから成る群から選ばれた材 料で被覆されてフィン加熱手段から排出される気体の触媒コンバーターを提供し 、それにより大気汚染と高温フィンの酸化を低下する、請求項１５５に記載の熱 電ユニット。 １７．フィン加熱手段は高温フィンの下方に通気燃料燃焼領域を備え、排気排気 口が燃料燃焼領域の上方にあり、高温フィンの被加熱端は燃料燃焼領域内に位置 する、請求項１５に記載の熱電ユニット。 １８．燃料を受容する一連のガスジェットを更に備え、燃料はガスジェット内に 送られる圧縮ガス流である、請求項１７に記載の熱電ユニット。 １９．圧縮ガスがメタン、プロパン及びブタンから成る群より選ばれる、請求項 １８に記載の熱電ユニット。 ２０．排気口の上方、熱電ユニットの頭部に調理に用いられる鍋類を受容する焼 き器を更に備えて成る、請求項１７に記載の熱電ユニット。 ２１．高温フィンの周りの燃料燃焼領域にブラックボックス再加熱器を更に備え 、燃料により発生される赤外線熱を再放射して高温フィンに戻す、請求項１７に 記載の熱電ユニット。 ２２．燃料燃焼領域は更に、ケロシン、ジーゼル燃料、燃料油、Ｊｅｔ−Ａ，Ｊ Ｐ−４、ＪＰ−６、ＪＰ−８及びガソリンから成る群より選ばれたガス化液体燃 料を受容するバーナーを備えて成る、請求項１７に記載の熱電ユニット。 ２３．フィンか熱源が原子力熱源を具備する、請求項１５に記載の熱電ユニット 。 ２４．フィン冷却手段が、熱電ユニットに含まれる冷却室を備え、冷却フィンの 被冷却端が冷却室内にあり、冷却室は流体を保持でき、冷却室内にある冷却フィ ンの被冷却端から熱を奪うようにした、請求項１５に記載の熱電ユニット。 ２５．流体は空気であり、冷却室に開口する空気入り口と冷却室から開口する空 気出口と冷却室に連通して空気を冷却室を通して循環し、低温フィンから熱を奪 うようにするファンとを更に備えて成る、請求項２４に記載の熱電ユニット。 ２６．冷却室からの空気が外部加熱システムを通して循環され、空気は熱を加熱 システムに放出し、次いでファンにより循環されて再び冷却室を通るようにした 、請求項２５に記載の熱電ユニット。 ２７．流体は液体であり、冷却室は開トラフであり、冷却フィンの被冷却端が液 体中に浸漬される、請求項２４に記載の熱電ユニット。 ２８．流体は液体であり、冷却室は冷却フィンの被冷却端を囲繞する閉じたマニ ホールドであり、マニホールドと連通するポンプを熱電ユニットが更に備え、ポ ンプは液体をマニホールドを通して圧送し、液体が低温フィンと接触して、それ から熱を奪うようにした、請求項２４に記載の熱電ユニット。 ２９．閉じたマニホールドからの流体は、流体を冷却する外部放熱器を通って循 環し、次いでマニホールドを通って再循環する、請求項２８に記載の熱電ユニッ ト。 ３０．閉ループから出力電流を引き出す電力出力手段は、 導電性の、長さ方向に振動するネジ山付きアーマチャーとアーマチャーを押圧 してそれを長さ一方向に移動させるソレノイドとアーマチャーを押圧してそれを 長さ反対方向に移動させるバネを具備するスイッチと、 アーマチャーより大きく、ネジ山付きセラミック間隔子により離間して保持さ れる一対のフィン間に形成されるネジ山付き穴を備え、 アーマチャーはネジ山付き穴内を長さ方向に移動でき、アーマチャーと穴は同 一ピッチでネジ山が付けられ、一緒になってオン／オフスイッチを形成し、アー マチャーの長さ方向の移動に応答して電流ループを開閉し、アーマチャーはソレ ノイドにより一電気的閉位置から、バネにより他の電気的閉位置に移動し、アー マチャーが両閉位置間の中間にあるとき、閉ループ内の電流が遮断されて電気出 力回路を介して外部の電気的負荷を駆動する電気出力を発生するようにした、請 求項１５に記載の熱電ユニット。 ３１．電気出力回路はキャパシタタンク回路を具備する、請求項３０熱電ユニッ ト。 ３２．ソレノイドに連結され、熱電ユニットが外部の電気的負荷を駆動する動作 を開始した後、熱電ユニットから電力を受容する正弦波発生器と、ネジ山付きア ーマチャーとソレノイドに機械的に連結され、ネジ山付きアーマチャーとソレノ イドの発振を開始し、これを熱電ユニットの電気出力が正弦波発生器の動作を付 勢できるようになるまで継続せしめる手動励起手段を更に備えて成る、請求項３ ０に記載の熱電ユニット。 ３３．ソレノイドに連結され、熱電ユニットがソレノイドを付勢する動作を開始 した後、熱電ユニットから電力を受容する正弦波発生器と、電気エネルギーを蓄 積して正弦波発生器を付勢する指動作圧伝手段を更に備えて成る、請求項３０に 記載の熱電ユニット。 ３４．ネジ山付きアーマチャーとネジ山付き穴の間の接合を形成する材料が相補 高ゼーベック電圧を提供する、請求項３０に記載の熱電ユニット。 ３５．閉ループから出力電流を引き出す電力出力手段は、閉ループを流れる電流 に直角に磁場を印加する手段を含むホール効果スイッチと、閉ループのセグメン トに跨って接続される電気接点と、電気接点に接続される電気出力回路を備え、 閉ループを流れる電流を遮断せずに、外部の電気的負荷を動作する電気エネルギ ーが引き出され得るようにした、請求項１５に記載の熱電ユニット。 ３６．三つの異なる出力を有する三つのホール効果スイッチを閉ループに接続し 、且つ直角磁場を適切に印加して三相電力を発生する、請求項３５に記載の熱電 ユニット。 ３７．閉ループから出力電流を引き出す電力出力手段は、 閉ループの腹数の熱電対に跨って接続され、閉じてこれ等を電気的に短絡でき る電子スイッチと、 閉ループの複数の熱電対に跨って接続され、それにより閉ループ内のインダク タンスとで並列共振回路を形成するキャパシタと、 電子スイッチを交互にオン・オフせしめ、それによりキャパシタに跨って、外 部の電気的負荷を駆動する交流（ＡＣ）電圧を誘起する電子スイッチ駆動手段を 備えて成る、請求項１５に記載の熱電ユニット。 ３８．キャパシタに跨るＡＣ電圧を直流（ＤＣ）電圧に変換する整流器を更に備 える、７に記載の熱電ユニット。 ３９．更に、 高温フィンの被加熱端から熱を除くフィン冷却手段と、 低温フィンの被冷却端に熱を加えるフィン加熱手段と、 閉ループに入力電流を供給する電源手段を備え、それにより熱電ユニットは熱 電冷却器をなる、請求項１に記載の熱電ユニット。[Claims] 1. Power generation or cooling using high return current flowing through the closed loop of a tightly packed thermocouple Thermoelectric unit,   Arranged to form closed loops, each with hot and cold fins and conductive A series of thermocouples composed of low heat conducting elements, said elements being the hot fins And each high-temperature fin is formed in an elongated shape, It has a contact end and a heated end, each low-temperature fin is also formed in an elongated shape, Each of the high and low temperature fins is made of a highly conductive material and has at least Also contact one of the low heat conducting elements at the contact end and thereby be separated, the fin and the low heat The material that forms the junction with the conductive element is the phase for the thermocouple. Provides elevated Seebeck voltage to heat the heated end of the hot fin and One configuration is such that when the cooled end is cooled, current returns to the closed loop of the thermocouple. With a series of thermocouples   Peripheral means for maintaining the thermocouple arranged in a closed loop. To 2. The low thermal conductivity element has a low surface area that contacts the high and low temperature fins and heat transfer between them 2. The thermoelectric unit according to claim 1, wherein the thermoelectric unit has a structure that reduces the temperature. 3. The low thermal conductivity element has a threaded outer surface that contacts the hot and cold fins, The thermoelectric unit according to claim 2. 4. The low thermal conduction element is partially planarized, so that the current flowing through the closed loop is 4. The method according to claim 3, wherein the distance between adjacent hot and cold fins is reduced. Thermoelectric unit. 5. For each of the high and low temperature fins, on each side of each fin one of the low thermal conductivity elements At least one receiving groove is formed, which allows the current to flow through the closed loop. The thermoelectric unit according to claim 3, wherein the row distance is reduced. 6. Grooves in the low thermal conductivity element and the high and low temperature fins are Dissimilar metals to provide junctions that provide complementary high Seebeck voltage for thermocouples The thermoelectric unit according to claim 5, which is coated with: 7. Dissimilar metals are bismuth, constantan, nickel, selenium, tellurium, silicon Recon, germanium, antimony, nichrome, iron, cadmium, tungsten 7. The thermoelectric unit according to claim 6, wherein the thermoelectric unit is selected from the group consisting of: gold, copper, zinc and silver. 8. Hot and cold fins have at least one on each of the first and second sides of each fin. One groove is formed, each groove receiving one of the low thermal conductivity elements, thereby forming a closed loop The traveling distance of the current flowing through the   Low thermal conductive elements abut each other along a conductive, low thermal conductivity, longitudinal plane The low thermal conductivity element is formed at a high temperature where the low thermal conductivity surface contacts the low thermal conductivity element. And cold fins so that the hot and cold fins are 2. The thermoelectric unit according to claim 1, wherein the thermoelectric unit reduces thermal conductivity between the fins. 9. Each low thermal conductivity element is located between the fin and the low thermal conductivity element and has a phase for the thermocouple. Bismuth, constantan, nickel for bonding to provide enhanced Seebeck voltage , Selenium, tellurium, silicon, germanium, antimony, nichrome, iron Material selected from the group consisting of cadmium, tungsten, gold, copper, zinc and silver The thermoelectric unit according to claim 8, which is coated with a layer of: 10. The layer according to claim 9, wherein the layer covering each low thermal conductive element is further covered with a conductive layer. On-board thermoelectric unit. 11. A groove on the first side of each fin is between the fin and the low thermal conductivity element, Providing constant high Seebeck voltage for junctions , Nickel, selenium, tellurium, silicon, germanium, antimony, Select from the group consisting of chromium, iron, cadmium, tungsten, gold, copper, zinc and silver. Covered with a layer of separated material, and   A groove on the first side of each fin is between the fin and the low thermal conductivity element and is Bismuth, conster, also provide a junction that provides a complementary high Seebeck voltage for Tin, nickel, selenium, tellurium, silicon, germanium, antimony Group consisting of, nichrome, iron, cadmium, tungsten, gold, copper, zinc and silver Coated with a layer of selected material,   The material forming the second side layer of each fin forms the first side layer of each fin. Grooves having opposite Seebeck voltages and receiving the same low thermal conductivity element 9. The thermoelectric of claim 8, wherein the fins are arranged such that the same material forms the covering layer. unit. 12. The layer covering the grooves of each fin is further coated with a conductive layer. The thermoelectric unit according to 1. 13. Peripheral means for maintaining the thermocouple in a closed loop arrangement include the closed loop of the thermocouple. Tie straps surrounding the loop and including the Lorentz force that occurs in the closed loop. The tie straps are fixed around the closed loop to keep the thermoelectric unit hot and cold. Pre-stress is applied to the fins and low thermal conductivity element, and the tie strap is strap Into a secondary winding that is coupled to the current flowing back through the closed loop of the thermocouple. The thermoelectric unit according to claim 1, wherein there is an insulating gap that prevents the unit from breaking. 14． A plurality of coil springs are fixed between the thermocouple loop and the tie strap, and the coil springs Is constantly compressed and the tie strap shrinks and expands due to temperature changes. 14. The method of claim 13, wherein the stress required to overcome Lorentz force can be maintained. Thermoelectric unit. 15. Fin heating means for applying heat to the heated end of the high-temperature fin;   Fin cooling means for applying heat to the cooled end of the low-temperature fin;   Equipped with a closed loop or power output means for drawing output current, and the thermoelectric unit The thermoelectric unit according to claim 1, which is a container. 16. The heated end of the hot fin is made of a material selected from the group consisting of platinum and palladium. To provide a catalytic converter for the gas that is coated with the material and discharged from the fin heating means. 155. The heat of claim 155, thereby reducing air pollution and oxidation of hot fins. Electric unit. 17． The fin heating means has a vented fuel combustion area below the hot fins, The mouth is above the fuel combustion area, and the heated end of the hot fin is located within the fuel combustion area. The thermoelectric unit according to claim 15, wherein: 18. The gas jet further includes a series of gas jets for receiving fuel. 18. The thermoelectric unit of claim 17, wherein the compressed gas stream is delivered. 19. The compressed gas is selected from the group consisting of methane, propane and butane. 19. The thermoelectric unit according to 18. 20. Above the exhaust port, on the head of the thermoelectric unit, a grill for receiving pots used for cooking 18. The thermoelectric unit according to claim 17, further comprising a heater. 21. Additional black box reheater in the fuel combustion area around the hot fins Re-radiating infrared heat generated by the fuel back to the hot fins. The described thermoelectric unit. 22. The fuel combustion zone further comprises kerosene, diesel fuel, fuel oil, Jet-A, J Gasified liquid fuel selected from the group consisting of P-4, JP-6, JP-8 and gasoline 18. The thermoelectric unit according to claim 17, comprising a burner for receiving a charge. 23. The thermoelectric unit according to claim 15, wherein the fin or heat source comprises a nuclear heat source. . 24. The fin cooling means includes a cooling chamber included in the thermoelectric unit, The cooled end is in the cooling chamber, the cooling chamber can hold fluid, and the cooling The thermoelectric unit according to claim 15, wherein heat is taken from a cooled end of the heat sink. 25. The fluid is air, and the air inlet opening into the cooling chamber and the air opening from the cooling chamber Communicates with the air outlet and the cooling chamber to circulate air through the cooling chamber and remove heat from the low-temperature fins. 25. The thermoelectric unit according to claim 24, further comprising a fan configured to operate. 26. Air from the cooling chamber is circulated through an external heating system, which heats the heat Released into the system, then circulated by a fan and passed through the cooling chamber again The thermoelectric unit according to claim 25. 27. The fluid is a liquid, the cooling chamber is an open trough, and the cooled end of the cooling fin is a liquid. 25. The thermoelectric unit according to claim 24, immersed in the body. 28. The fluid is a liquid, and the cooling chamber is a closed manifold surrounding the cooled end of the cooling fin. The thermoelectric unit further comprises a pump communicating with the manifold. The pump pumps the liquid through the manifold where the liquid contacts the cold fins and The thermoelectric unit according to claim 24, wherein heat is taken from the thermoelectric unit. 29. Fluid from the closed manifold is circulated through an external radiator that cools the fluid. 29. The thermoelectric unit of claim 28, which loops and then recirculates through the manifold. G. 30. The power output means for extracting the output current from the closed loop includes:   Pressing conductive, longitudinally vibrating threaded armature and armature Press the solenoid and armature to move it in one direction A switch having a spring for moving the length in the opposite direction;   Larger than armature, held apart by threaded ceramic spacer A threaded hole formed between a pair of fins,   The armature can be moved lengthwise through the threaded hole, and the The threads are threaded at one pitch and together form an on / off switch. The armature opens and closes the current loop in response to the longitudinal movement of the armature. The spring moves from one electrically closed position to another electrically closed position by a spring. When the matcher is halfway between the two closed positions, the current in the closed loop is interrupted and the output An electrical output for driving an external electrical load via a power circuit; The thermoelectric unit according to claim 15. 31. 31. The thermoelectric unit of claim 30, wherein the electrical output circuit comprises a capacitor tank circuit. G. 32. Operation in which a thermoelectric unit is connected to a solenoid and drives an external electrical load After starting, a sine wave generator that receives power from the thermoelectric unit and a threaded -Mechanically connected to armature and solenoid, threaded armature and solenoid The oscillation of the sinusoidal wave generator starts and the electric output of the thermoelectric unit is attached to the operation of the sine wave generator. 4. The apparatus of claim 3 further comprising a manual excitation means for continuing to be activated. The thermoelectric unit according to 0. 33. Connected to solenoid, thermoelectric unit starts operation to energize solenoid After that, a sine wave generator that receives power from the thermoelectric unit and stores electrical energy 31. The apparatus of claim 30, further comprising finger actuation pressure transmitting means for accumulating and energizing the sine wave generator. The described thermoelectric unit. 34. Complementary material forming the bond between the threaded armature and the threaded hole 31. The thermoelectric unit according to claim 30, which provides a high Seebeck voltage. 35. The power output means for extracting the output current from the closed loop is a power output Hall-effect switch including means for applying a magnetic field at right angles to the closed loop segment Electrical contacts connected across the switch, and an electrical output circuit connected to the electrical contacts, Electrical energy to operate an external electrical load without interrupting the current flowing through the closed loop 16. The thermoelectric unit according to claim 15, wherein the thermoelectric unit can be extracted. 36. Connect three Hall effect switches with three different outputs in a closed loop 36. The thermoelectric device according to claim 35, wherein three-phase power is generated by appropriately applying a perpendicular magnetic field. unit. 37. The power output means for extracting the output current from the closed loop includes:   It is connected across a number of thermocouples in a closed loop and can be closed and electrically shorted. Electronic switch,   Connected across multiple thermocouples in a closed loop, thereby causing A capacitor that forms a parallel resonance circuit with the   The electronic switch is turned on and off alternately, thereby straddling the capacitor Electronic switch driving means for inducing an alternating current (AC) voltage for driving an electrical load of the unit The thermoelectric unit according to claim 15, comprising a thermoelectric unit. 38. Rectifier for converting AC voltage across capacitor to direct current (DC) voltage The thermoelectric unit according to claim 7. 39. Furthermore,   Fin cooling means for removing heat from the heated end of the high-temperature fin;   Fin heating means for applying heat to the cooled end of the low-temperature fin,   Power supply means for supplying input current to the closed loop, whereby the thermoelectric unit The thermoelectric unit according to claim 1, wherein the thermoelectric unit comprises an electric cooler.
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