JP2002084007A - 一体的な熱交換器を備えた熱電モジュール及びその使用方法 - Google Patents

一体的な熱交換器を備えた熱電モジュール及びその使用方法

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JP2002084007A
JP2002084007A JP2000362661A JP2000362661A JP2002084007A JP 2002084007 A JP2002084007 A JP 2002084007A JP 2000362661 A JP2000362661 A JP 2000362661A JP 2000362661 A JP2000362661 A JP 2000362661A JP 2002084007 A JP2002084007 A JP 2002084007A
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thermoelectric
thermoelectric module
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Akira Yamamura
章 山村
Robert Otey
ロバート・オッテイ
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Ferrotec Material Technologies Corp
Original Assignee
Ferrotec Corp
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/13—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the heat-exchanging means at the junction

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Abstract

(57)【要約】 【課題】熱電モジュールの片側または両側の電気接点が
熱源またはシンク、または熱的に改変される（つまり、
加熱または冷却される）材料と直接熱接触して配置さ
れ、それによって、このようなモジュールに典型的に見
出される従来の基板及びその関連する熱抵抗を除去す
る。 【解決手段】一実施形態では、伝導接点が被加熱・冷却
材料を運ぶ導管を貫通する。導管内では、非伝導性の導
管壁を貫通して伸びる羽根等の効果的な伝熱形状に伝導
性材料を形造ることができる。別の実施形態では、電気
接点を形成する伝導体の幾可学的形状がパイプまたはチ
ューブを形成し、そこを被加熱・冷却材料が貫通する。
接点によって電解液またはイオン流体が送られるアプリ
ケーションにおいて、装置の腐食または短絡を防止する
ために、高い熱伝導率の保護層を伝導表面に加えること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は熱伝達装置に関し、
特に熱電式熱伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱電モジュールは、「ペルチェ効果」と
して知られる効果を使用して、電気エネルギーを温度勾
配に変換する固体デバイスである。あるいは、「ゼーベ
ック効果」として知られる効果により電気エネルギーを
発生させるために、このようなデバイスを横切って温度
勾配を配置し、熱エネルギーをこのようなデバイスに加
えることができる。
【０００３】電池または他の直流電源から熱電モジュー
ルに適切な電圧が印加された時、モジュールの片側が冷
たくなる一方、モジュールの他方の側が熱くなる。モジ
ュールのいずれ側が「高温」側又は「低温」側になるか
はデバイスを通る電流の流れ次第である。モジュールを
横切る電圧の極性が逆になり、それによって電流の流れ
に逆行を生じさせた場合、モジュールの「低温」側が
「高温」側になり、またその逆もあり得る。熱電モジュ
ールは典型的に熱源と、液体プレート・定盤・対流型ヒ
ートシンク等のヒートシンクの間に置くことによって使
用される。熱電モジュールは熱源からその「低温」側に
熱を吸収し、その熱を「高温」側とヒートシンクに伝達
する。
【０００４】従来の熱電モジュールは、「ダイス」と呼
ばれる熱電素子のアレイで構成され、それは概してテル
ル化ビスマスから製作され、Ｐ型とＮ型で入手できる。
Ｐ型及びＮ型材料は、同じ温度で異なる自由電子密度を
有するビスマスとテルリウムの合金である。Ｐ型ダイス
は不十分な電子を有する材料で構成され、一方Ｎ型ダイ
スは過剰電子を有する材料で構成される。ほとんどのモ
ジュールは同じ数のＰ型ダイスとＮ型ダイスを有し、電
気連系線を共有するＰ型とＮ型の各々１つのダイスが
「電対」として知られている。電流が電対を通って流れ
る時、材料内で新しい平衡状態を設定しようとする。電
流の方向により、特定の側が冷たくなるか、または熱を
帯びるかが決定される。
【０００５】Ｐ型とＮ型の熱電素子のアレイが一連のチ
ェーンの電対で電気的に接続され、交互になるＰ型・Ｎ
型素子が電気接点によって接続される。そのように接続
された場合、電気接点がデバイスの高温側と低温側を形
成し、チェーンに電力が印加された時、各々交互に接点
が高温になったり、低温になったりする。
【０００６】コンパクトで物理的に丈夫なモジュールを
形成するために、従来よりダイスは２つのセラミック基
板の間に挟まれており、それらが機械的剛性と電気的絶
縁を提供する。Ｐ型とＮ型のダイスは、通常金属パッド
である導電材料によって直列に電気接続されるか、ある
いはセラミック基板にメッキされるか、付着される。ダ
イスは機械的強度のために一般にパッドに半田付けされ
る。
【０００７】このような従来技術の熱電モジュールが図
１と図２に図示されており、これらの図は各々熱電モジ
ュール１００の横断面図と上面図である。図１では、モ
ジュール１００はフィンのある対流型ヒートシンク１０
２と熱源１０４の間に挟まれている。図２では、ヒート
シンク１０２と上部基板１０６が取り除かれ、熱電素子
を相互接続する金属パッドを露出させている。
【０００８】３つのこのような素子１１０、１１２、１
１４が図１に示されている。上述のように、これらの素
子はＰ型ダイスとＮ型ダイスが交互に対で接続される。
例えば、熱電素子１１０と１１２は電気パッド１１６に
よって電気的に相互接続される。同様に、素子１１２と
１１４はパッド１２０によって接続される。パッド１１
８と１２２は素子１１０と１１４を他の素子（図示せ
ず）に接続する。
【０００９】図２は電気的相互接続を図示するために露
出された上面図を示している。図示するように、パッド
１１６、１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１
３０、１３２が８個の熱電素子を直列に接続する。素子
１３４は別の素子または電気電源のいずれかに電気パッ
ド（図示せず）によって接続されるであろう。この従来
の構成は、Ｈ．Ｊ．Ｇｏｌｄｓｍｉｄによる「熱電列及
び熱電冷却のＣＲＣハンドブック」（”ＣＲＣ Ｈａｎ
ｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，
ａｎｄ Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｒｅｆｒｉ
ｇｅｒａｔｉｏｎ”）を含む幾つかの参照文献に開示さ
れている。
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】このような装置は非常にうまく作用する
が、その効率は従来の構成によって制限される。基板１
０６、１０８を製作するために使用される最も一般的な
タイプの材料は９６％アルミナである。この材料は不充
分な熱伝導率、例えば、略３５ワット／ｍ℃を有する。
熱源１０４からヒートシンク１０２に伝達される熱は、
その両方共不充分な熱伝導率を有する２つの基板１０８
・１０６を通過しなければならないので、装置の効率が
低下する。従って、改良された熱効率を備えた熱電装置
に対する需要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】本発明の原理によれば、熱電モジュールの
片側または両側の電気接点は、熱源またはシンク、また
は熱的に改変される（つまり、加熱または冷却される）
材料と直接熱接触して配置され、それによって、従来の
基板及びその関連する熱抵抗を除去する。銅またはアル
ミニウム・比較的高い熱伝導率を有する他の公知の電気
伝導体等の電導性材料を、一対の熱電素子間の電気接点
として使用することができ、また同時に、これらの電導
性材料はその素子により作り出される熱エネルギー用の
伝達媒体として機能することができる。
【００１２】一実施形態では、伝導接点は被加熱・冷却
材料を運ぶ導管を貫通する。導管内では、非伝導性チュ
ーブまたはパイプを貫通して伸びる羽根等の効果的な伝
熱形状に伝導性材料を形造ることができる。
【００１３】別の実施形態では、電気接点を形成する伝
導体の幾可学的形状がパイプまたはチューブを形成し、
そこを被加熱・冷却材料が貫通する。独創的なモジュー
ルの使用により、ヒートシンク・液体プレート等の別の
熱交換装置の必要性がなくなるので、熱交換機のサイズ
を減少させると共に、装置間のインターフェイスを除去
することにより効率を増す。
【００１４】それに加えて、本発明は使用可能な電気エ
ネルギーへの廃熱の変換を非常に効果的にする。自動車
の排気管やラジエータ等の用途において、このデザイン
の減少したサイズ及び増大した効率を効果的に使用する
ことができ、その場合、熱電デバイスが装置に内蔵され
る。蒸気管・プロセス配管・換気システム等を含む多く
の他の使用法を考えることができるであろう。
【００１５】更に別の実施形態では、接点によって電解
液またはイオン性流体が送られる用途において、装置の
腐食または短絡を防止するために、高い熱伝導率の保護
層を伝導表面に設けることができる。
【発明の実施の形態】
【００１６】図３、図４、図５は本発明の第１の実施形
態の、各々側面図・正面図・上面図である。図示した方
位では、図３の側面図と図４の正面図が、図５の上面図
に示したハッチングによって指示される方向に対応す
る。この実施形態では、矢印２０１によって示されるよ
うに、重合体または繊維材料等の電気絶縁材料で構成さ
れる上壁２０２と下壁２０４とを有する導管を、被加熱
・冷却材料が通過する。導管２０５は流体を導管内に閉
じ込める端壁（図示せず）も有している。上壁２０２内
に埋め込まれる（あるいはその表面に装着される）の
が、一連の交互になった熱電素子２０６、２２２、２３
０等である。反対側の壁２０４には、別の一連の交互に
なった熱電素子２０８、２２０、２３２等が装着される
か、または埋め込まれる。
【００１７】素子は電気伝導体によって接続され、熱電
チェーンを形成するために交互に接続されたＰ型及びＮ
型の熱電素子と直列接続を形成する。例えば、素子２０
６と２０８は導管２０５内に伸びる電気伝導体２１０に
よって接続され、素子２２２と２２０は電気伝導体２２
１によって接続され、素子２３０と２３２は電気伝導体
２３１によって接続される。
【００１８】同様に、素子２０８と２２０は導管外部に
伸びる電気伝導体２１４、２１６、２１８によって接続
され、素子２２２と２３０は電気伝導体２２４、２２
６、２２８によって接続される。導管２３４、２３６、
２３８、２４０は導管２４２、２４４、２４８、２５０
と同様の接続部を作成する。電気接続部は従来の熱電モ
ジュールのものと同様の方法で、熱電素子をアレイに接
続する。従来の方法で熱電モジュールに電力を供給する
ために、熱電素子の直列チェーンは伝導体２４７と２０
３によって電力源に接続され、電流が矢印２０９の方向
に流れる。
【００１９】導管２０５外部にヒートシンクの「フィ
ン」を形成するために、垂直伝導体２１４、２１８、２
２４、２２８等が配置され、その上を矢印２６０の方向
に導管の外側を第２の流体が流れることができる。ヒー
トシンクのフィンは第２の流体に熱を伝達する。
【００２０】本発明の原理によれば、熱電素子の高温側
または低温側のいずれかに接続する電気伝導体は導管２
０５を直接貫通し、被加熱・冷却材料と直接熱接触す
る。例えば、伝導体２１０、２２１は導管２０５を貫通
し、こうして導管２０５内の材料と直接接触する。伝導
体は優れた電気伝導体及び優れた熱伝導体である材料、
例えば、銅・アルミニウム・他の金属等から製作され
る。従って、導管２０５内の材料の熱は基板を貫通する
ことなく、熱電素子へと伝導体を通して直接伝導され
る。
【００２１】同様に、熱電素子はヒートシンクのフィン
を形成する伝導体２１４、２１８、２２４、２２８と直
接熱接触する。先行技術の熱電モジュールに存在するア
ルミナ基板がそれによって除去され、増大した熱伝達と
熱効率を生じさせる。
【００２２】更に熱効率を上昇させるために、伝導体２
１０、２２１等は導管２０５内の薄いプレートとして示
されているが、熱伝達効率を更に上昇させるために、１
つ以上の伝導体２１０、２２１等をフィンまたは羽根等
の効果的な熱伝達形状に構成することができる。
【００２３】別の実施形態では、伝導体と導管内の材料
間の化学的相互作用から伝導体を保護するために、導管
２０５内部にある伝導体２１０、２２１等に保護層２０
７を加えることができる。このような一例が図３中に伝
導体２１０の片側に被覆が為されたものが示されてい
る。当業者であれば、このような被覆材料を使用した場
合、導管２０５内の伝導体の露出した全表面をこのよう
な被覆材料が覆うことを理解するであろう。同様の材料
を導管２０５外部の伝導体にも設けることができる。伝
導体によって電解材料またはイオン材料が送られる用途
において、装置の腐食または短絡を防止するために、こ
れは特に重要である。この保護層は、伝導体を不動態化
すること（パッシベーション）によって、または他の保
護材料を伝導体に加えることによって製造できる。いず
れの場合にも、保護被覆は熱伝導材料から作られるべき
であるか、あるいは伝導体と材料間の熱流を妨害しない
ように薄く作られるべきである。
【００２４】図６に図示されているのは、多層熱電配置
を利用するシステムの斜視図である。熱電ユニット３０
０は垂直方向に空気または他の流体が通る導管を有す
る。上部及び下部熱電システム３０２、３０４は各々基
本的に図３〜図５に示したユニットと同じであり、各々
交互のＰ型、Ｎ型熱電素子を通って流れる電流を有す
る。例えば、システム３０２の熱電素子は２つの別の層
の部分であり、それらの層の間に導管３０３が形成さ
れ、そこを通って流体が導管３１０、３２１等を通過し
て流れる。電流が第１の方向に流れて、導管３０３内の
材料が各熱電素子の低温側に露出され、それがユニット
３００の後部側に達する時までに、その温度が低下して
いる。熱電システム３０４はシステム３０２の方法と全
く同じ方法で作用するので、ここでは詳細には説明しな
い。
【００２５】図６に示すように、導管３０３とは反対側
の熱電素子側に置かれたシステム３０２の伝導体部分
は、垂直流路３１２、３１４へと伸びる。同様に、導管
３０５とは反対側の熱電素子側に置かれたシステム３０
４の伝導体部分は、垂直流路３１４、３１６へと伸び
る。熱電素子が埋め込まれた各表面、あるいは熱電素子
が装着される各表面は、隣接する導管から各導管を分離
する作用をし、それによって流れる物質の混合を防止す
る。導管３１２、３１４、３１６内へと伸びる電気伝導
体は各々の熱電素子の高温側に各々装着されるので、熱
電ユニットの導管３１２、３１４、３１６を通って流れ
る空気は、その中の伝導体部分によって加熱される。同
様に、導管３０３、３０５を通って流れる流体はその中
の伝導体によって冷却され、その各々が熱電素子の低温
側と熱接触する。
【００２６】図６の実施形態は流体に望ましい加熱及び
／または冷却を提供することができるシステムの一例を
提供する。当業者であれば、導管３１２、３１４、３１
６を通って流れる流体とは明確に異なる温度である、導
管３０３、３０５を通って流れる流体を提供することに
よって、このシステムを発電機として容易に使用できる
ことを認識するであろう。このような流体の流れは各シ
ステムの熱電素子に熱勾配を作り出し、結果的に高温流
体または低温流体のいずれがどの導管を通って流れるか
に応じた方向に、直流電流の発展を生じさせるであろ
う。システム３０２やシステム３０４等のものに類似す
るどのような数の所望の熱電システムも、図６に示した
もの等のユニットにおいて組織化でき、導管３１２、３
１４、３１６等のすきまのある導管がシステムを分離す
ることも認識されるであろう。
【００２７】これらのシステムは、電流の流れが１つの
システムから次のシステムへと継続して、１つの電気回
路を作るように配置されてもよい。更に、ユニットはコ
ンパクトな形状なので、多数の異なる容量でそれを使用
できるようにする。例えば、１つの方向の導管を通るよ
うに高温排気ガスを特定のルートで送り、垂直方向に導
管を通るように低温外気を特定のルートで送ることによ
り、自動車に補助的な電気エネルギーを提供するため
に、図３に示したもの等のユニットを実装してもよい。
通常、このようなシステムに対して多くの他の同様の使
用法が存在する。
【００２８】本発明の他の実施形態の斜視図が図に示さ
れている。この実施形態では、被冷却・加熱材料を運ぶ
導管が、熱電モジュールの一部である伝導体から形成さ
れる。特に、図７に示した実施形態と前述の実施形態間
の違いは、これらの他の実施形態において、熱電モジュ
ールの片側の電気接点を備える電気伝導体が材料運搬導
管を貫通するが、図７では、電気コネクタ自体が導管の
壁を形成することである。特に、図７はセクション４０
２と４０４で形成される電導性の導管４００のセクショ
ンを示している。導管セクションは電気絶縁継手４０６
によって分離されている。熱電素子は、導管壁自体が対
の素子間で電気接続部を構成するように、導管のどの側
部に装着されてもよいし、あるいは全ての側部に装着さ
れてもよい。例えば、導管４０２の壁は素子４１２と４
１４を素子４１０と４１８に電気接続する。更に素子は
コネクタ４２４、４２６、４２８、４３０等の外部電気
コネクタによって共に接続される。この方法で、熱電モ
ジュールの低温側または高温側のいずれかを構成する電
気接続部が導管セクション自体を構成する。伝導体４２
４、４２８及び他の伝導体（図示せず）が適切な電気エ
ネルギー源に接続される場合、電流は矢印４３４、４３
６、４３８、４４０の方向に流れ、電流の流れ方向に応
じて導管壁が加熱または冷却される。矢印４３２によっ
て示されるように材料が導管を通って移動し、導管の壁
との直接熱接触によって冷却または加熱される。
【発明の効果】
【００２９】前述の実施形態のように、導管と導管内の
材料間の化学的相互作用から導管を保護するために、保
護層４４２を導管壁内部に加えることができる。このよ
うな被覆４４２の小部分のみを図示している。パッシベ
ーションまたは他の適当なコーティング技術によってこ
の保護層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来の熱電モジュールの断面図であ
り、基板と熱電素子と接続部とを図示している。
【図２】図２は、図１に示した装置の上面図であり、電
気接続部を露出させるために、上に重なるヒートシンク
と上部基板を取り除いている。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態の正面図であ
り、熱電モジュールの伝導接点が被加熱・冷却材料を運
ぶ導管を貫通している。
【図４】図４は、導管を貫通する接点を示す、図３に図
示した実施形態の側面図である。
【図５】図５は、導管を貫通する接点を示す、図３に図
示した実施形態の上面図である。
【図６】図６は、図３〜図５に示したもの等の幾つかの
アッセンブリを使用するシステムの斜視図である。
【図７】図７は、本発明の別の実施形態の斜視図であ
り、被加熱・冷却材料を運ぶ導管の壁として、伝導接点
が構成されている。
【符号の説明】
１００ 熱電モジュール １０２ 対流型ヒートシンク １０４ 熱源 １０６、１０８ 基板 １１６、１１８、１２０、１２２、１２４、１２６、１
２８、１３０、１３２電気パッド １１０、１１２、１１４、１３４、２０６、２０８、２
２０、２２２、２３０、２３２、４１０、４１２、４１
４、４１８ 熱電素子 ２０３、２１０、２１４、２１６、２１８、２２１、２
２４、２２６、２２８、２３１、２４７、４２４、４２
８ 電気伝導体 ２０５、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２、２
４４、２４８、２５０、３０３、３０５、３１０、３１
２、３１４、３１６、３２１、４００、４０２導管 ３００ 熱電ユニット ３０２，３０４ 熱電システム ４０６ 電気絶縁継手 ４２４、４２６、４２８、４３０ 外部電気コネクタ ４４２ 保護層

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 材料を熱的に改変する熱電モジュールで
    あって、前記モジュールは、 少なくとも１つのＰ型熱電素子と、 少なくとも１つのＮ型熱電素子と、 Ｐ型素子とＮ型素子間の電気接続部とを備え、電気接続
    部は前記材料と直接熱接触するよう位置付けられること
    を特徴とする熱電モジュール。
  2. 【請求項２】 前記材料は導管内を運ばれ、電気接続部
    が前記導管を貫通する、請求項１に記載の熱電モジュー
    ル。
  3. 【請求項３】 前記材料は壁を有する導管内を運ばれ、
    電気接続部が導管壁の少なくとも一部を形成する、請求
    項１に記載の熱電モジュール。
  4. 【請求項４】 電気接続部が導管壁の全体を形成する、
    請求項３に記載の熱電モジュール。
  5. 【請求項５】 前記材料は熱源である、請求項１に記載
    の熱電モジュール。
  6. 【請求項６】 前記材料がヒートシンクである、請求項
    １に記載の熱電モジュール。
  7. 【請求項７】 電気接続部と材料間の化学的相互作用を
    防止するために、電気接続部が保護層で覆われる、請求
    項１に記載の熱電モジュール。
  8. 【請求項８】 材料を加熱・冷却するための熱電モジュ
    ールであって、前記モジュールは、 複数のＰ型熱電素子と、 複数のＮ型熱電素子と、 Ｐ型素子とＮ型素子が交互になり、電気接続部の幾つか
    が高温側を形成し、電気接続部の幾つかが低温側を形成
    するように、Ｐ型素子とＮ型素子とを電気的に直列接続
    する複数の電気接続部と、 材料が通り抜ける導管とを備え、選択された１つの高温
    側電気接続部のセットと低温側電気接続部のセットで、
    該導管が材料との直接熱接触を確立することを特徴とす
    る熱電モジュール。
  9. 【請求項９】 選択された電気接続部セット内の各電気
    接続部の一部が導管を貫通する、請求項８に記載の熱電
    モジュール。
  10. 【請求項１０】 導管内部の選択された電気接続部セッ
    ト内の各電気接続部の部分が、その部分と材料間の化学
    的相互作用を防止するために保護層で覆われる、請求項
    ９に記載の熱電モジュール。
  11. 【請求項１１】 導管が壁を有し、選択された電気接続
    部セット内の電気接続部が導管壁の少なくとも一部を形
    成する、請求項８に記載の熱電モジュール。
  12. 【請求項１２】 選択された電気接続部セット内の電気
    接続部が導管壁の全体を形成する、請求項１１に記載の
    熱電モジュール。
  13. 【請求項１３】 電気接続部が金属から形成される、請
    求項８に記載の熱電モジュール。
  14. 【請求項１４】 導管が外側を有し、電気絶縁継手によ
    って分離された金属管セクションで構成され、Ｐ型熱電
    素子とＮ型熱電素子が前記管セクションの外側に装着さ
    れて、管セクションがＰ型素子とＮ型素子間の一組の電
    気接続部として作用する、請求項８に記載の熱電モジュ
    ール。
  15. 【請求項１５】 導管と材料間の化学的相互作用を防止
    するために、導管内部が保護層で覆われる、請求項１４
    に記載の熱電モジュール。
  16. 【請求項１６】 少なくとも１つのＰ型熱電素子と、少
    なくとも１つのＮ型熱電素子と、Ｐ型素子とＮ型素子間
    の電気接続部とを有する熱電モジュールで材料を熱的に
    改変する方法であって、前記方法は電気接続部を材料と
    直接熱接触させることを含む方法。
  17. 【請求項１７】 材料が導管内を運ばれ、前記方法が導
    管を貫通して電気接続部を通すことを含む、請求項１６
    に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 材料は壁を有する導管内を運ばれ、前
    記方法が電気接続部を形成するために導管壁の少なくと
    も一部を使用することを含む、請求項１６に記載の方
    法。
  19. 【請求項１９】 電気接続部が導管壁の全体によって形
    成される、請求項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 更に、電気接続部と材料間の化学的相
    互作用を防止するために、電気接続部を保護層で覆うス
    テップを備える、請求項１６に記載の方法。
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Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7942010B2 (en) 2001-02-09 2011-05-17 Bsst, Llc Thermoelectric power generating systems utilizing segmented thermoelectric elements
US6959555B2 (en) * 2001-02-09 2005-11-01 Bsst Llc High power density thermoelectric systems
US6672076B2 (en) * 2001-02-09 2004-01-06 Bsst Llc Efficiency thermoelectrics utilizing convective heat flow
JP2004537708A (ja) 2001-08-07 2004-12-16 ビーエスエスティー エルエルシー 熱電気式個人用環境調整機器
EP1438537A4 (en) * 2001-09-21 2005-04-13 Collins & Aikman Automotive Co NON-MECHANICAL FAN
JP2003124531A (ja) * 2001-10-11 2003-04-25 Komatsu Ltd 熱電モジュール
US6625991B1 (en) 2002-07-10 2003-09-30 Delta T, Llc Space saving food chiller
US6651445B1 (en) 2002-07-10 2003-11-25 Delta T, Llc Food chiller with ductless air circulation
US6658858B1 (en) 2002-07-10 2003-12-09 Delta T, Llc Food chiller with enclosing air duct system (SE-2)
US6619045B1 (en) 2002-07-10 2003-09-16 Delta T, Llc Food chiller with improved cold air distribution
US6763665B2 (en) 2002-07-10 2004-07-20 Delta T, Llc Food chiller with optimized air flow
US20040244383A1 (en) * 2002-07-31 2004-12-09 Richard Strnad High efficiency cooling device
US20060107986A1 (en) * 2004-01-29 2006-05-25 Abramov Vladimir S Peltier cooling systems with high aspect ratio
US8227682B2 (en) * 2003-04-17 2012-07-24 Watts Thermoelectric, Llc Same plane multiple thermoelectric mounting system
US6941761B2 (en) * 2003-06-09 2005-09-13 Tecumseh Products Company Thermoelectric heat lifting application
US20050121065A1 (en) * 2003-12-09 2005-06-09 Otey Robert W. Thermoelectric module with directly bonded heat exchanger
US7032389B2 (en) * 2003-12-12 2006-04-25 Thermoelectric Design, Llc Thermoelectric heat pump with direct cold sink support
US7380586B2 (en) * 2004-05-10 2008-06-03 Bsst Llc Climate control system for hybrid vehicles using thermoelectric devices
CN100353534C (zh) * 2004-06-16 2007-12-05 华孚科技股份有限公司 热电式散热器的制造方法及所制造的热电式散热器
US7299639B2 (en) * 2004-06-22 2007-11-27 Intel Corporation Thermoelectric module
US7587901B2 (en) 2004-12-20 2009-09-15 Amerigon Incorporated Control system for thermal module in vehicle
US8783397B2 (en) 2005-07-19 2014-07-22 Bsst Llc Energy management system for a hybrid-electric vehicle
US7870745B2 (en) 2006-03-16 2011-01-18 Bsst Llc Thermoelectric device efficiency enhancement using dynamic feedback
US7788933B2 (en) * 2006-08-02 2010-09-07 Bsst Llc Heat exchanger tube having integrated thermoelectric devices
US20080087316A1 (en) 2006-10-12 2008-04-17 Masa Inaba Thermoelectric device with internal sensor
JP5485701B2 (ja) * 2007-01-10 2014-05-07 ジェンサーム インコーポレイティド 熱電素子
CN110254159A (zh) 2007-05-25 2019-09-20 詹思姆公司 分配式热电加热和冷却的系统和方法
KR101344527B1 (ko) * 2007-08-23 2013-12-24 한라비스테온공조 주식회사 열전모듈 열교환기
US7877827B2 (en) 2007-09-10 2011-02-01 Amerigon Incorporated Operational control schemes for ventilated seat or bed assemblies
JP2011514180A (ja) 2008-02-01 2011-05-06 アメリゴン インコーポレイティド 熱電デバイスのための凝縮体センサ及び湿度センサ
WO2009149207A2 (en) 2008-06-03 2009-12-10 Bsst Llc Thermoelectric heat pump
EP2341800B8 (en) 2008-07-18 2012-12-26 Gentherm Incorporated Climate controlled bed assembly
EP2946953A1 (en) * 2008-10-23 2015-11-25 Bsst Llc Multi-mode hvac system with thermoelectric device
US8193439B2 (en) * 2009-06-23 2012-06-05 Laird Technologies, Inc. Thermoelectric modules and related methods
US20110030754A1 (en) * 2009-08-06 2011-02-10 Laird Technologies, Inc. Thermoelectric modules and related methods
CN203246355U (zh) * 2010-03-30 2013-10-23 贝洱两合公司 用于机动车的调温元件和调温装置
CN101825409B (zh) * 2010-04-06 2012-02-15 华南理工大学 一种具有发电结构的板式换热器
US8969703B2 (en) 2010-09-13 2015-03-03 Tempronics, Inc. Distributed thermoelectric string and insulating panel
US8649179B2 (en) 2011-02-05 2014-02-11 Laird Technologies, Inc. Circuit assemblies including thermoelectric modules
US20120199171A1 (en) * 2011-02-07 2012-08-09 Watts Thermoelectric, Llc Thermoelectric generation utilizing nanofluid
EP2686531B1 (en) * 2011-03-18 2016-10-12 Basf Se Exhaust train having an integrated thermoelectric generator
EP2719015A2 (en) 2011-06-06 2014-04-16 Gentherm Incorporated Cartridge-based thermoelectric systems
US9006557B2 (en) 2011-06-06 2015-04-14 Gentherm Incorporated Systems and methods for reducing current and increasing voltage in thermoelectric systems
US9596944B2 (en) 2011-07-06 2017-03-21 Tempronics, Inc. Integration of distributed thermoelectric heating and cooling
KR20140080523A (ko) * 2011-10-04 2014-06-30 바스프 에스이 초소형 열교환기와 열전 모듈의 통합 조립체
US9685599B2 (en) 2011-10-07 2017-06-20 Gentherm Incorporated Method and system for controlling an operation of a thermoelectric device
US9989267B2 (en) 2012-02-10 2018-06-05 Gentherm Incorporated Moisture abatement in heating operation of climate controlled systems
US9306143B2 (en) 2012-08-01 2016-04-05 Gentherm Incorporated High efficiency thermoelectric generation
US9638442B2 (en) 2012-08-07 2017-05-02 Tempronics, Inc. Medical, topper, pet wireless, and automated manufacturing of distributed thermoelectric heating and cooling
US9676310B2 (en) 2012-09-25 2017-06-13 Faurecia Automotive Seating, Llc Vehicle seat with thermal device
CN104956539B (zh) 2013-01-30 2018-06-12 詹思姆公司 基于热电的热管理系统
WO2015066518A1 (en) 2013-11-04 2015-05-07 Tempronics, Inc. Design of thermoelectric string, panel, and covers for function and durability
US9662962B2 (en) 2013-11-05 2017-05-30 Gentherm Incorporated Vehicle headliner assembly for zonal comfort
GB2521353A (en) * 2013-12-17 2015-06-24 Ibm Thermoelectric device
JP6181206B2 (ja) * 2013-12-27 2017-08-16 富士フイルム株式会社 熱電変換素子および熱電変換素子の製造方法
KR102252584B1 (ko) 2014-02-14 2021-05-14 젠썸 인코포레이티드 전도식 대류식 기온 제어 조립체
CN107251247B (zh) 2014-11-14 2021-06-01 查尔斯·J·柯西 加热和冷却技术
US11857004B2 (en) 2014-11-14 2024-01-02 Gentherm Incorporated Heating and cooling technologies
US11639816B2 (en) 2014-11-14 2023-05-02 Gentherm Incorporated Heating and cooling technologies including temperature regulating pad wrap and technologies with liquid system
DE102015213294A1 (de) * 2015-07-15 2017-01-19 Mahle International Gmbh Thermoelektrischer Wärmetauscher
GB2544787A (en) * 2015-11-27 2017-05-31 European Thermodynamics Ltd Thermoelectric module
RU171132U1 (ru) * 2016-12-07 2017-05-22 Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" (ЗАО "ЭМИС") Термоэлектрический генератор
KR102429506B1 (ko) * 2018-06-26 2022-08-05 현대자동차주식회사 열전 변환 모듈 및 그의 제조방법
US20200035898A1 (en) 2018-07-30 2020-01-30 Gentherm Incorporated Thermoelectric device having circuitry that facilitates manufacture
DE112019005983T5 (de) 2018-11-30 2021-09-09 Gentherm Incorporated Thermoelektrisches konditionierungssystem und verfahren
AR117869A1 (es) * 2019-01-23 2021-09-01 Jk Holding Gmbh Sistema dual de calefacción o refrigeración y su uso
US11152557B2 (en) 2019-02-20 2021-10-19 Gentherm Incorporated Thermoelectric module with integrated printed circuit board
JP2022547108A (ja) 2019-09-04 2022-11-10 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 熱電モジュール

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2997514A (en) * 1958-03-11 1961-08-22 Whirlpool Co Refrigerating apparatus
US3076051A (en) * 1959-03-05 1963-01-29 Rca Corp Thermoelectric devices and methods of making same
US3016715A (en) * 1960-12-15 1962-01-16 Gen Electric Thermoelectric assembly
US4055053A (en) * 1975-12-08 1977-10-25 Elfving Thore M Thermoelectric water cooler or ice freezer
JPS5827674B2 (ja) * 1978-10-14 1983-06-10 日本碍子株式会社 熱電発電装置
FR2452795A1 (fr) * 1979-03-26 1980-10-24 Cepem Dispositif thermoelectrique a transfert de chaleur entre un premier fluide gazeux et un deuxieme fluide
DE3164237D1 (en) * 1980-12-23 1984-07-19 Air Ind Thermo-electrical plants
JP3347977B2 (ja) * 1997-07-02 2002-11-20 フリヂスター株式会社 液体循環型熱電冷却・加熱装置
JPH1168173A (ja) * 1997-08-08 1999-03-09 Komatsu Ltd 熱電モジュールを用いた熱交換器
JPH11312829A (ja) * 1998-04-28 1999-11-09 Nissan Motor Co Ltd 熱電発電装置

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EP1336204B1 (en) 2008-07-16

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