JP2017513227A - 特に自動車両において電流を発生させるようになっている熱電デバイス及び熱電モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
−電流を発生させるために、第1の活性面が温度勾配の高温源と熱交換を行うようになっており、また、第2の活性面が温度勾配の低温源と熱交換を行うようになっている;
−第1の活性面と第2の活性面とが少なくとも1つの側面によって互いに接続され、第1の電気接続手段は、第1の熱電素子及び第2の熱電素子の互いに対向して設けられる前記側面同士を電気的に接続し、それにより、前記活性面を解放したままにする;
−前記第1の電気接続手段は、前記側面の互いに対向して位置される2つの部分同士を接続する;
−第2の電気接続手段は、デバイスの2つの熱電素子のうちの一方の他方の側面を第3の熱電素子の側面に対して電気的に接続するようになっている;
−第1の電気接続手段は、第1又は第2の活性面に隣接する領域に位置される;
−第1の電気接続手段は、第1及び第2の熱電素子の側面の第1の部分を覆い、また、熱電デバイスは、第1の熱電素子及び/又は第2の熱電素子の前記側面の第2の部分を覆う第1の電気絶縁素子を備える。
−第1の電気絶縁素子及び第1の電気接続手段は、第1及び/又は第2の熱電素子の前記側面の全体を覆う;
−第2の電気接続手段は、前記第1又は第2の熱電素子の前記他方の側面の第1の部分を覆い、また、前記熱電デバイスは、前記他方の側面の第2の部分を覆う第2の電気絶縁素子を備える;
−第2の電気接続手段は、第1の熱電素子又は第2の熱電素子の第1又は第2の活性面に隣接する領域に位置される;
−第1の熱電素子に対する及び/又は第2の熱電素子に対する第2の電気絶縁素子の結合は、前記第1及び/又は第2の熱電素子の焼結によって得られる;
−前記側面に対して垂直に測定される第1の電気接続手段及び/又は第2の電気接続手段の厚さは、300ミクロン未満である;
−前記第1の電気接続手段は、デバイスの熱電素子の第1の活性面を互いに電気的に接続するとともに、第2の電気接続手段がデバイスの2つの熱電素子のうちの一方の第2の活性面と第3の熱電素子の第2の活性面とを電気的に接続するようになっている;
−第1及び/又は第2の熱電素子が環形状を有する;
−第1の電気絶縁素子及び/又は前記第1の電気接続手段が環形状を有する;
−前記第1の電気接続手段及び前記電気絶縁素子が同軸である;
−前記第1の電気接続手段は、前記第1の電気絶縁素子の外周部又は内周部を跨いで位置される。したがって、第1の電気接続手段は、第1の熱電素子の側面と接触する第1の電気絶縁素子の第1の側面上及び第2の熱電素子の側面と接触する第1の電気絶縁素子の第2の側面上の両方に配置される;
−第1の活性面が内周面によって画定され、また、第2の活性面が外周面によって画定される;
−第1の熱電素子及び第2の熱電素子は、第1の熱電素子により発生される電位差が温度勾配に関して第2の熱電素子により発生される電位差と反対になるように構成される;
−第1の熱電素子がYに等しい熱膨張係数を有し、第2の熱電素子がXに等しい熱膨張係数を有し、X,Yが関係|Y−X|/X≦15%を満たす;
−第1の電気接続手段がZ1に等しい熱膨張係数を有し、X,Y,Z1は、関係|Z1−X|/X≦15%及び|Z1−Y|/Y≦15%を満たす;
−第2の電気接続手段がZ2に等しい熱膨張係数を有し、X,Y,Z2は、関係|Z2−X|/X≦15%及び|Z2−Y|/Y≦15%を満たす。第2の電気接続手段の熱膨張係数は、例えば、第1の電気接続手段のそれと同一である;
−デバイスは、前記第2の電気接続手段を同一のデバイスの電気接続手段のうちの1つに対して蝋付けできるように構成される。
Claims (19)
- 第1の熱電素子及び第2の熱電素子と呼ばれる少なくとも2つの熱電素子(3,4)を備える熱電デバイス(1)であって、前記熱電素子は、第1の活性面(5)及び第2の活性面(6)と呼ばれるそれらの2つの面間に及ぼされる温度勾配の作用に起因して電流を発生させることができ、前記デバイスは、前記2つの熱電素子(3,4)を電気的に直列に接続する第1の電気接続手段(21)と、前記デバイスの前記2つの熱電素子(3,4)のうちの一方と第3の熱電素子(3,4)とを電気的に直列に接続するようになっている第2の電気接続手段(22,42)とを備え、前記第1の電気接続手段(21)及び前記第2の電気接続手段(22,42)と前記第1の熱電素子(3)及び前記第2の熱電素子(4)との結合が前記第1及び第2の熱電素子の焼結を用いて得られる、熱電デバイス(1)。
- −電流を発生させるために、前記第1の活性面(5)が前記温度勾配の高温源(110)と熱交換を行うようになっており、前記第2の活性面(6)が前記温度勾配の低温源(110)と熱交換を行うようになっており、
−前記第1の活性面(5)と前記第2の活性面(6)とが少なくとも1つの側面(11,12)によって互いに接続され、前記第1の電気接続手段(21)は、前記第1の熱電素子(3)及び前記第2の熱電素子(4)の互いに対向して設けられる前記側面同士を電気的に接続し、それにより、前記活性面(5,6)を解放したままにする、
請求項1に記載の熱電デバイス(1)。 - 前記第2の電気接続手段(22)は、前記デバイスの前記2つの熱電素子(3,4)のうちの一方の他方の側面(11,12)を前記第3の熱電素子(3,4)の側面(11,12)に対して電気的に接続するようになっている請求項2に記載の熱電デバイス(1)。
- 前記第1の電気接続手段(21)は、前記第1の活性面(5)又は前記第2の活性面(6)に隣接する領域に位置される請求項2又は請求項3に記載の熱電デバイス(1)。
- 前記第1の電気接続手段(21)は、前記第1及び第2の熱電素子(3,4)の前記側面(11,12)の第1の部分を覆い、前記熱電デバイス(1)は、前記第1の熱電素子(3)及び/又は前記第2の熱電素子(4)の前記側面(11,12)の第2の部分を覆う第1の電気絶縁素子(31)を備える請求項2から4のいずれか一項に記載の熱電デバイス(1)。
- 前記第1の熱電素子(3)及び/又は前記第2の熱電素子(4)に対する前記第1の電気絶縁素子(31)の結合は、前記第1及び/又は第2の熱電素子の焼結によって得られる請求項5に記載の熱電デバイス(1)。
- 前記第1の電気絶縁素子(31)及び前記第1の電気接続手段(21)は、前記第1及び/又は第2の熱電素子(3,4)の前記側面(11,12)の全体を覆う請求項5又は請求項6に記載の熱電デバイス(1)。
- 前記第1の電気接続手段(21)は、前記第1の電気絶縁素子(31)の外周部又は内周部を跨いで位置される請求項5から7のいずれか一項に記載の熱電デバイス(1)。
- 前記第2の電気接続手段は、前記第1又は第2の熱電素子の前記他方の側面の第1の部分を覆い、前記熱電デバイス(1)は、前記他方の側面(11,12)の第2の部分を覆う第2の電気絶縁素子(32)を備える請求項3から8のいずれか一項に記載の熱電デバイス(1)。
- 前記第2の電気接続手段(22)は、前記第1の熱電素子(3)又は前記第2の熱電素子(4)の前記第1又は第2の活性面(5,6)に隣接する領域に位置される請求項9に記載の熱電デバイス(1)。
- 前記第1の熱電素子(3)及び/又は前記第2の熱電素子(4)に対する前記第2の電気絶縁素子(32)の結合は、前記第1及び/又は第2の熱電素子の焼結によって得られる請求項9又は請求項10に記載の熱電デバイス(1)。
- 前記側面に対して垂直に測定される前記第1の電気接続手段(21)及び/又は前記第2の電気接続手段(22)の厚さは、300ミクロン未満である請求項2から11のいずれか一項に記載の熱電デバイス(1)。
- 前記第1及び/又は第2の熱電素子(3,4)が環形状を有する請求項1から12のいずれか一項に記載の熱電デバイス(1)。
- 前記第1の活性面(5)が内周面によって画定され、前記第2の活性面(6)が外周面によって画定される請求項13に記載の熱電デバイス(1)。
- 前記デバイス(1)は、前記第2の電気接続手段(22,42)を同一のデバイスの電気接続手段のうちの1つに対して蝋付けできるように構成される請求項1から14のいずれか一項に記載の熱電デバイス(1)。
- 請求項1から15のいずれか一項に記載の複数の熱電デバイス(1)を備える熱電モジュール(20)。
- 前記複数の熱電デバイス(1)は、2つの隣り合う熱電デバイス(1)に属する2つの第2の電気接続手段(22)の蝋付けによって互いに組み付けられる請求項16に記載の熱電モジュール(20)。
- 請求項1から15のいずれか一項に記載の熱電デバイスを製造するための方法であって、前記第1の熱電素子(3)及び前記第2の熱電素子(4)は、前記第1の電気接続手段及び前記第2の電気接続手段を前記第1及び第2の熱電素子と共に結合するように互いに焼結される方法。
- −請求項1から17のいずれか一項に記載の2つの熱電デバイス(1)の2つの第2の電気接続手段が互いに蝋付けされる、
請求項18に記載の熱電モジュールを製造するための方法。
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