JP6289453B2 - 熱電材料を有する糸および熱電モジュール用の部品の製造のための方法 - Google Patents
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Description
‐セラミック材料、
‐ガラス繊維材料、
‐炭素繊維、
‐金属材料、
‐熱電材料、
のグループから選ばれる少なくとも1つの材料により、形成される。繊維の材料の選択により、糸の特性を、特に個々の部分において、利用に合わせて調節することができる。糸は、従って、特に以下の特性を(単独でまたは組み合わせで)呈する:熱電性、電気伝導性、電気絶縁性、熱伝導性、熱絶縁性、シール性、および/または高い機械的強度。
‐熱電材料、
‐非熱電材料、
‐電気絶縁材料、
‐電気伝導材料、
‐熱絶縁材料、
‐熱伝導材料、
‐シール材料(気体および/または液体に対して)、
から選ばれた少なくとも1つの材料でコーティングされる。相対的に示される特性または材料特性は、電気エネルギーへの熱エネルギーの変換の目的で使用される、熱電材料に関係付けられる。これは、特に、「電気絶縁性」は、材料の電気伝導度が、熱電材料の電気伝導度よりも低いということを、意味する。同じことが、「電気伝導性」(この場合さらに高い限り)、「熱絶縁性」、「熱伝導性」、および「シール性」について言える。
‐熱電材料、
‐非熱電材料、
‐電気絶縁材料、
‐電気伝導材料、
‐熱絶縁材料、
‐熱伝導材料、
‐シール材料(気体および/または液体に対して)、
から選ばれた少なくとも1つの材料で、少なくとも部分的に満たされる。
a)広がりを有する少なくとも1つの糸を提供するステップ、
b)熱電材料をその少なくとも1つの糸に適用するステップ、
c)外側周囲面を有する管状のレセプタクルを提供するステップ、
d)その少なくとも1つの糸をその管状のレセプタクルの周りに巻き、外側周囲面に、熱電モジュール用の少なくとも1つの環状の部品が形成されるようにするステップ。
‐電気絶縁性、つまり熱電材料よりも低い電気伝導度[アンペア/(ボルト・メートル)]、
‐電気伝導性、つまり熱電材料よりも高い電気伝導度[アンペア/(ボルト・メートル)]、
‐熱絶縁性、つまり熱電材料よりも低い比熱伝導度[ワット/(ケルビン・メートル)]、
‐熱伝導性、つまり、熱電材料よりも高い比熱伝導度[ワット/(ケルビン・メートル)]、
‐高い機械的強度(特に200N/mmを上回る引張強さ)、
‐気体および/または液体に対するシール性、
であり得る。ここで挙げられた、「電気絶縁性」、「電気伝導性」、「熱絶縁性」、「熱伝導性」についての定義は、糸の特性にだけでなく、コーティング、繊維、部品、および空洞内に配置された材料にも適用される。
‐熱電材料を含む部品、
‐電気絶縁材料を含む部品、
‐熱絶縁材料を含む部品、
‐電気伝導材料を含む部品、
‐シール材料を含む部品、
‐熱伝導材料を含む部品、
のグルーブから選ばれた少なくとも1つの部品を備え、さらに、少なくとも1つの環状の部品は、ここで提案された方法によって製造される。
2 広がり
3 熱電材料
4 非熱電材料
5 繊維
6 電気絶縁材料
7 熱絶縁材料
8 空洞
9 径方向
10 広がりの方向
11 材料特性
12 部品
13 レセプタクル
14 外側周囲面
15 熱電モジュール
16 周囲方向
17 ウェブ
18 軸方向
19 ポケット
20 コールドサイド
21 ホットサイド
22 直径
23 横断面
24 部分
25 外スリーブ
26 内スリーブ
27 中心軸
28 チャネル
29 冷却剤
30 高温流体
31 電気伝導材料
32 熱伝導材料
33 コーティング
34 シール材料
35 横断面領域
36 段
37 連続的変化
38 半導体素子
Claims (11)
- 広がり(2)を有する糸(1)であって、糸(1)は、広がり(2)に沿って、熱電材料(3)と、電気絶縁材料(6)と、熱絶縁材料(7)と、を備える、糸。
- 請求項1に記載の糸(1)であって、糸(1)の熱電材料(3)は、広がり(2)に沿って、異なった熱電材料(3)を備える、糸。
- 請求項1または2に記載の糸(1)であって、糸(1)は、広がり(2)に沿って、熱電材料(3)および/または非熱電材料(4)で追加的にコーティングされる、糸。
- 請求項1〜3の1つに記載の糸(1)であって、糸(1)は、以下の特性の少なくとも1つ:
‐少なくとも200N/mm 2 の引張強さを有する、少なくとも1つの繊維(5)、
‐互いにねじれた、複数の繊維(5)、
‐径方向(9)に、および広がりの方向(10)に、異なった材料特性(11)、
‐空洞(8)であって、空洞(8)は、複数の繊維(5)によって形成され、以下のグループから選ばれた少なくとも1つの材料で少なくとも部分的に満たされる:
熱電材料(3)、
電気絶縁材料(6)、
電気伝導材料(31)、
熱絶縁材料(7)、
熱伝導材料(32)、
シール材料(34)、
を備える、糸。 - 請求項1〜4の1つに記載の糸(1)であって、糸(1)は、広がり(2)の方向に、異なった横断面領域(35)を備える、糸。
- 請求項1〜5の1つに記載の糸(1)であって、糸(1)は、管状のレセプタクル(13)の外側周囲面(14)に、径方向(9)に複数の層を備える巻きに、巻きつけられ、従って、nドープまたはpドープされた、少なくとも1つの環状の熱電半導体素子(38)が形成されることができ、前記熱電半導体素子(38)は、他の環状の部品(12)と共に、管状の熱電モジュール(15)の外スリーブ(25)と内スリーブ(26)との間に、配置される、糸。
- 熱電モジュール(15)用の部品(12)の製造のための方法であって、少なくとも以下のステップ:
a)広がり(2)を有する少なくとも1つの糸(1)を提供するステップ、
b)外側周囲面(14)を有する管状のレセプタクル(13)を提供するステップ、
c)熱電材料(3)を前記少なくとも1つの糸(1)に付けるステップ、
d)前記少なくとも1つの糸(1)を前記管状のレセプタクル(13)の周りに巻き、外側周囲面(14)に、熱電モジュール(15)用の少なくとも1つの環状の部品(12)が形成されるようにするステップ、
を含み、
前記管状のレセプタクル(13)は、周囲方向(16)に少なくとも部分的に周りに延びる、少なくとも1つのウェブ(17)を備え、ポケット(19)が、軸方向(18)に、前記管状のレセプタクル(13)の外側周囲面(14)に、形成されるようになっており、ポケット(19)は、前記少なくとも1つの糸(1)によって少なくとも部分的に満たされる、方法。 - 請求項7に記載の方法であって、複数の糸(1)が提供され、複数の糸(1)は、前記管状のレセプタクル(13)に、同時にステップd)で適用される、方法。
- 請求項7または8に記載の方法であって、非熱電材料(4)から成る少なくとも1つの糸(1)が、共に巻きつけられる、方法。
- 請求項7〜9の1つに記載の方法であって、ステップc)は、ステップd)と少なくとも部分的に同時にまたはステップd)の後で実行される、方法。
- 管状の熱電モジュール(15)であって、少なくとも、コールドサイド(20)、ホットサイド(21)、およびその間に配置された環状の部品(12)を備え、前記部品(12)は、
‐熱電材料(3)を含む、部品(12)、
‐電気絶縁材料(6)を含む、部品(12)、
‐熱絶縁材料(7)を含む、部品(12)、
‐電気伝導材料(31)を含む、部品(12)、
‐熱伝導材料(32)を含む、部品(12)、
‐シール材料(34)を含む、部品(12)、
のグループから選ばれた少なくとも1つの部品(12)を備え、さらに、少なくとも1つの環状の部品(12)は、請求項7〜10の1つに記載の方法で製造される、管状の熱電モジュール。
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