NL8301434A - Werkwijze voor het vervaardigen van een thermo-elektrische inrichting en inrichting voor het vervaardigen daarvan. - Google Patents

Description

v » VO 47^1.

Betr.: Werkwijze voor het vervaardigen ran een thermo-elektrische inrichting en inrichting voor het vervaardigen daarvan.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een thermo-elektrische inrichting van het type, dat gebruikt wordt bij het opwekken van elektriciteit uit warmte.

Hen heeft ingezien, dat de wereldvoorraad van fossiele-olie 5 voor het opwekken van energie met een steeds grotere snelheid wordt uitgeput. Deze realisatie heeft geleid tot een energiecrisis, welke niet al leen zijn invloed heeft op de economie van de wereld, doch tevens de vrede en stabiliteit van de wereld bedreigt. De oplossing voor de energiecrisis ligt in het ontwikkelen van nieuwe brandstoffen en meer doel- 10. treffende methoden óm deze te benutten. Hiertoe heeft de uitvinding betrekking op energie-opslag, energie-opwekking, verontreiniging, en het scheppen van nieuwe, zakelijke mogelijkheden door het ontwikkelen van nieuwe methoden en inrichtingen voor het op commerciële schaal vervaardigen van thermo-elektrische inrichtingen, die meer elektriciteit ver-15 schaffen.

Een belangrijk deel van de oplossing ten opzichte van het ontwikkelen van een permanente, economische energie-omzetting ligt op het terrein van de thermo-elektrika, waarbij elektrisch vermogen uit warmte wordt opgewekt.. Men heeft geschat, dat meer dan twee-derde van alle 20 energie van ons, bijvoorbeeld uit uitlaatpijpen van auto's of centrales, verloren gaat en aan de omgeving wordt afgestaan. Tot nu toe heeft deze thermische verontreiniging geen ernstige, klimatologische effecten gehad.

Men heeft evenwel voorspeld, dat, wanneer het energieverbruik van de wereld toeneemt, de invloed van de thermische verontreiniging tenslotte zal 25 leiden tot een gedeeltelijk smelten van de polaire ijskappen met een daarmede gepaard gaande verhoging van het zeeniveau.

Het rendement van een thermo-elektrische inrichting kan worden uitgedrukt in termen van een kwaliteitsgetal (Z) voor het materiaal, waaruit de inrichting bestaat- waarbij Z wordt gedefinieerd door : 3° z _ S σ'

Z“ K

3 waarbij : Z wordt uitgedrukt in eenheden x 10 S de Seebeck-coëffieiënt in Y/° C is K de thermische geleiding in mW/cm-° C is 2^ σ'de elektrische geleiding in (-Ώ- -cm)-1 is.

____ - — 8301434 i * - 2 - >

Uit het bovenstaande ziet men, dat wil.een materiaal geschikt zijn voor een thermo-elektrische energie-omzetting, het materiaal een grote waarde voor de thermo-elektrische Seeheck energie-coëfficiënt (s), een grote elektrische geleiding (<f) en een kleine thermische ge-5 leiding (K) moet hebben. Voorts omvat de thermische geleiding (K) twee componenten: K1, de roostercomponent; en K , de elektrische component.

Bij niet-metalen overheerst en het is deze component, welke in hoofdzaak de waarde van K bepaalt.

Anders gezegd is het, wil een materiaal doeltreffend zijn voor 10 een thermo-elektrische energie-omzetting, van belang, dat het mogelijk is, dat.de dragers gemakkelijk vanuit de warmte junctie naar de koude junctie diffunderen, waarbij, de temperatuurgradiënt wordt onderhouden. Derhalve is naast .een geringe thermische geleiding een grote elektrische geleiding nodig.

15 Be thermo-elektrische energie-omzetting is tot nu toe niet op grote schaal toegepast. ..De voornaamste reden hiervoor is, dat de bekende thermo-elektrische materialen,, welke geschikt zijn voor commerciële toepassingen, .een kristallijne- structuur, hebben. Bij kristallijne, vaste stoffen kan .men . geen grote waarden van de elektrische geleiding verkrij-20 gen wanneer een geringe thermische , geleiding wordt onderhouden. Van het meeste belang is, dat in.verbandmet.de kristalli jne symmetrie, de thermische geleiding niet door modificatie kan worden geregeld.

In het geval van de gebruikelijke polykristallijne benadering, overheersen de problemen van monokristal.iljne materialen nog steeds. Er 25 doen^ zich echter ook nieuwe problemen voor tengevolge van de polykristallijne korrelgrenzen, welke, veroorzaken, dat deze materialen betrekkelijk geringe elektrische geleidingen hebben. Bovendien is de vervaardiging van deze materialen lastig te regelen tengevolge van hun meer complexe, kristallijne structuur. De chemische modificatie of dotering van 30 . deze materialen in .verband met de bovenstaande problemen, is bijzonder lastig.

Tot de best bekende, thans bestaande polykristallijne, thermo-elektrisehe materialen.behoren (BiSjSbJgTe^s PbTe en Si-Ge. De (BijSb)^ Te^-materialen zijn het best geschikt voor toepassingen in het gebied van 35 -10° C tot +150° C, waarbij de beste Z optreedt bij ongeveer 30° C. (BijSbJgTe^ stelt een continu vaste-oplossingsstelsel voor, waarin de relatieve hoeveelheid Bi en Sb varieert van 0 tot 100$. Het Si-Ge- 8301434 * 4 - 3 - > materiaal is het "best gesehikt voor toepassingen met hoge temperatuur in het gehied van 600° C tot 1000° C, waarbij een bevredigende Z optreedt hij hoven 700° C. Het polykristallijne PbTe-materiaal vertoont zijn beste kwaliteitsgetal in het gehied van 300° C tot 500° C. Geen van deze 5 materialen is geschikt voor toepassingen in het gehied van 100° C tot 300° C. Dit is echter ongelukkigs omdat juist in dit temperatuurgebied een groot aantal verschillende verlieswarmtetoepassingen aanwezig zijn.

Tot deze toepassingen behoren .geothermische verlieswarmte en verlies-warmte uit machines met inwendige verbranding, zoals bijvoorbeeld vracht-10 autor s, bussen en auto ’ s. Toepassingen van dit type zijn van belang in verband met het .feit, dat de warmte echte verlieswarmte is. Warmte in gebieden met hogere'temperatuur moet opzettelijk worden opgewekt met andere brandstoffen en is derhalve geen echte verlieswarmte.

Er zijn nieuwe en verbeterde thermo-elektrische legeringsmate-15 rialen ontwikkeld om in de genoemde temperatuurgebieden te worden toegepast. Deze materialen zijn beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage Serial Ho. 3^1.864. ...

Be daarin beschreven thermo-elektrische materialen kunnen warden gebruikt in de thermo-elektrische inrichtingen, die door de werk-20 wijze en inrichting volgens de uitvinding kunnen worden vervaardigd.

Deze. materialen zijn geen kristallijne êênfazematerialen, doch in plaats daarvan gedesorganiseerde materialen. Verder zijn deze materialen meer-fazematerialen met zowel amorfe als meervoudige kristallijne fazen.

Materialen van dit type zijn goede thermische isolatoren. Zij bezitten 25 korrelgrenzen met verschillende overgangsfazen, die in samenstelling variëren van de samenstelling van matrixkristallieten tot de samenstelling van de verschillende fazen in de korrelgrensgebieden. De korrelgrenzen zijn sterk gedesorganiseerd, waarbij de overgangsfazen fazen met grote thermische specifieke weerstand omvatten voor het verschaffen van 30 een grote weerstand bij thermische geleiding. In tegenstelling met de gebruikelijke materialen is het materiaal zodanig, dat de korrelgrenzen gebieden bepalen, die daarin geleidende fazen omvatten, welke voorzien in een aantal elektrische geleidingsbanen door het massamateriaal om de elektrische geleiding te vergroten zonder dat de thermische geleiding in 35 hoofdzaak wordt beïnvloed. In wezen hebben deze materialen alle voordelen van polykristallijne materialen in gewenste, kleine thermische geleidingen en kristallijne Seebeek-massa-eigenschappen. In tegenstelling met __-......-Ji 8301434

__ I

» » -b- de gebruikelijke polykristallijne materialen hebben deze gedesorganiseerde meerfazematerialen, echter ook gewenste hoge elektrische geleidingen. Derhalve kan, zoals in de bovengenoemde octrooiaanvrage is be-2 schreven, het S ^product voor het kwaliteitsgetal van deze materialen 5 onafhankelijk maximaal worden gemaakt met gewenst lage thermische geleidingen voor het thermo-elekfcrisch opwekken van energie.

Amorfe materialen, die de grootste mate van desoriëntatie voorstellen, zijn voor thermo-elektrische toepassingen vervaardigd. De materialen en de werkwijzen voor het vervaardigen daarvan zijn bescbre-10 ven in bijvoorbeeld de Amerikaanse octrooischriften k. 1ΤΤ·^·73, 4.177«Vf4 en U.I78.M5. De in deze octrooiscbriften beschreven materialen worden gevormd in een vaste, amorfe gastheermatrix met structurele configura- · ties, die een locale in plaats van een lange-afstandsorde en elektronische configuraties bezitten, welke een energiesprong en een elektrische acti-15 viteitsenergie bevatten. Aan de amorfe gastheermatrix wordt een modi- ficatiemateriaal toegevoegd, dat omloopbanen bezit, die zowel met de amorfe gastheermatrix als met zichzelf samenwerken om in de energiesprong elektronische toestanden te vormen. Deze onderlinge samenwerking modifieert de elektronische configuraties van de amorfe gastheermatrix in hoofdzaak 20 teneinde de activeringsenergie te reduceren en derhalve de elektrische geleiding van het materiaal in hoofdzaak te vergroten. De resulterende elektrische geleiding kan worden geregeld door de hoeveelheid modifica-tiemateriaal, dat aan de gastheermatrix wordt toegevoegd. De amorfe gastheermatrix heeft normaliter een intrinsiekachtige geleiding en het modi-25 ficatiemateriaal verandert deze in een extrinsiekachtige geleiding.

Zoals eveneens in de octrooischriften is beschreven, kan de amorfe gastheermatrix afzonderlijke paren met omloopbanen hebben, waarbij de omloopbanen van.het modificatiemateriaal daarmede samenwerken om in de energiesprong nieuwe elektronische toestanden te vormen. Bij een an-30 dere uitvoeringsvorm kan de gastheermatrix in hoofdzaak een tetrahedrale binding hebben, waarin het modificatiemateriaal in hoofdzaak op een niet-substitutionele wijze wordt toegevoegd, waarbij van dit laatste de omloopbanen met de gastheermatrix samenwerken. Zowel d- als f-bandmaterialen als boor en koolstof, welke multi-orbitale mogelijkheden bijdragen, kunnen 35 als modificatiematerialen worden gebruikt voor het vormen van de nieuwe elektronische toestanden in de energiesprong.

Tengevolge van.het bovenstaande hebben deze amorfe thermo- 8301434 # - ' *' - 5 - » elektrische materialen een aanmerkelijk hogere elektrische geleiding.

Omdat zij echter na modificatie amorf blij ren, behouden zij hun kleine thermische geleiding, waardoor zij geschikt zijn voor thermo-elektrische toepassingen, meer in het bijzonder in gebieden met hoge temperatuur 5 boren 400° C.

Deze materialen worden op een atomair of microscopisch nireau gemodifieerd, waarbij de atomaire configuraties daarvan in hoofdzaak worden gewijzigd roor het verschaffen ran de borengenoemde onafhankelijk rergrote elektrische geleidingen. In tegenstellingen daarmede worden de 10 materialen, die in de borengenoemde octrooiaanvrage zijn beschreven, niet atomair gemodifieerd. In plaats daarvan worden zij vervaardigd op een wijze, waarbij een desorganisatie in het materiaal op een macroscopisch niveau wordt geïntroduceerd. Deze desorganisatie maakt het mogelijk, dat verschillende fazen, waaronder geleidende fazen, in het ma-15 teriaal worden .geïntroduceerd, op een wijze, zoals een atomaire modificatie in zuivere amorfe fazematerialen voor het verschaffen van een bestuurde, grote elektrische geleiding, terwijl de desorganisatie in andere fazen voorziet in de kleine thermische geleiding. Deze materialen zijn. derhalve tussengelegen materialen in termen van hun thermische ge-20 leiding tussen amorfe en regulaire, kristallijne materialen.

Een thermo-elektrische inrichting wekt elektriciteit op door het tot stand brengen van een temperatuurverschil over de daarin aanwezige materialen. De thermo-elektrische inrichtingen omvatten in het algemeen elementen van materiaal van zowel het p- als n-type. In het ma-25 teriaal van het p-type drijft het temperatuurverschil positief geladen dragers vanaf de warme zijde naar de koude zijde van de elementen, terwijl bij het materiaal van het n-type het temperatuurverschil negatief geladen dragers vanaf de warme zijde naar de koude zijde van de elementen drijft.

30 Thermo-elektrische energie-omzetting is tot nu toe niet op grote schaal toegepast, niet slechts in verband met. materiaalbeperkingen, doch ook in verband met inrichtingsbeperkingen. Een ernstige beperking, die aan dergelijke inrichtingen wordt opgelegd, is een gevolg van het gebruik van betrekkelijk dikke, keramische substraten. De substraten bui-35 gen of trekken krom tijdens de vervaardiging en het daaropvolgend gebruik in verband met hun warmte-uitzettingscoëfficiënt. Dit leidt tot warmte-overdrachtsverliezen tussen de inrichting en de bijbehorende warmte- 8301434 - 6 - ¥ v uitwisselaar, omdat het kromtrekken.een.contact over een groot oppervlak daartussen uitsluit. Verder voegen de substraten een grote thermische weerstand in serie met de thermo-elektrische elementen van de inrichtingen toe, waardoor de warmte-overdrachtsverliezen nog verder worden 5 vergroot.

Er is een nieuwe en verbeterde thermo-elektrische inrichting ontworpen, waarbij zich.de bovengenoemde inrichtingsbeperking niet voordoen. Deze inrichting en een werkwijze voor het vervaardigen daarvan is beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage 372.688.

10 Zoals in.deze aanvrage is beschreven, wordt het doorbuigen of kromtrekken van de inrichting tijdens de vervaardiging en het gebruik daarvan.belet. Bij .deze inrichtingsconfiguratie wordt niet slechts de noodzaak tot .de keramische substraten geëlimineerd, doch wordt ook de invloed van de thermische expansie van.de andere componenten van de 15· inrichting tot een, minimum teruggebracht door de expansie over de gehele inrichting op een gelijkmatige wijze te verdelen en te absorberen. Derhalve kan een contact met groot oppervlak tussen de inrichting en een warmte-uitwisselaar op een eenvoudige wijze worden onderworpen wanneer . dit bij .een'thermo-elektrisch stelsel wordt toegepast. Omdat bij de be-20 . schreven inrichting.de keramische substraten zijn geëlimineerd, wordt ook de thermische weerstand, in serie met de elementen van de inrichting gereduceerd, waardoor het mogelijk is, dat over de thermo-elektrische elementen een groter .temperatuurverschil aanwezig is , waardoor het verkrijgbare· elektrische uitgangsvermogen voor een bepaald totaal tempera-25 tuurverschil wordt vergroot.

De kosten van de thermo-elektrische energie-omzetting en het ' accepteren daarvan op de markt wordt, verder niet slechts beïnvloed door doeltreffende thermo-elektrische materialen en inrichtingen, zoals boven besproken, doch ook door het vermogen de inrichtingen op een commercieel 30 kosten-effectieve schaal te vervaardigen. De uitvinding voorziet in een dergelijke werkwijze en inrichting voor het in massa vervaardigen van thermo-elektrische inrichtingen op een kosten-effectieve, commerciële schaal.

De uitvinding voorziet in een nieuwe en verbeterde werkwijze en 35 inrichting voor het vervaardigen van thermo-elektrische inrichtingen. De inrichting volgens de uitvinding omvat spanorganen, welke bestemd zijn voor het opnemen en vasthouden van een aantal planaire, geleidende stroken 8301434 * - 7 - en een aantal thermo-elektrische elementen in de juiste centrering tijdens de vervaardiging van de inrichting. De spanorganen zijn zodanig uitgevoerd, dat de planaire geleidende stroken in een patroon zijn opgesteld om de thenno-elektrische elementen thermisch parallel en elek-5 trisch in serie te koppelen. .De nieuwe inrichting draagt hij tot een verlaagde productietijd en verlaagde productiekosten,, terwijl wordt voorzien in een efficiënte thermo-elektrische inrichting met hoge kwaliteit voor het opwekken van elektriciteit. De nieuwe inrichting en werkwijze leent zich voorts op een eenvoudige wijze tot. de massafabri-10 cage van thermo-elektrische inrichtingen op een commerciële schaal.

De inrichting volgens de uitvinding omvat drie spaninrichtingen of mallen en een u-vormig onderdeel. Twee van de spaninrichtingen zijn voorzien van uitgeholde gedeelten, welke bestemd zijn voor het opnemen van koperplaat segment en. Deze spaninrichtingen houden de koper-15 plaat segmenten in het uitgeholde gedeelte vast door middel van een vacuum, dat via de spaninrichtingen aan ëën zijde van de koperplaat segmenten wordt aangelegd, welke zijde niet tegelijkertijd wordt behandeld.

De twee spanorganen zijn voorzien van naar beneden gerichte lappen langs ongeveer drie-kwart van hun omtrek.

20 Het derde spanorgaan is complementair aan het eerste tijdens een gedeelte van de vervaardiging. De derde spaninrichting wordt gebruikt om de thermo-elektrische elementen in hun juiste positie tijdens hun koppeling met de koperplaat segmenten in de eerste spaninrichting te houden, bijvoorbeeld door solderen. De complementaire opstelling van de eerste 25 en derde spanorganen geschiedt door flenzen op een gedeelte van de omtrek van de derde spaninrichting, welke in ingrijping zijn met de naar beneden gerichte lippen van de eerste spaninrichting. Door deze constructie worden de elementen ten. opzichte van de koperplaat segmenten van de eerste spaninrichting tijdens het solderen.gecentreerd. Wanneer de thermo-elek-30 trische elementen eenmaal aan de segmenten van het eerste spanorgaan zijn gesoldeerd, wordt de derde spaninrichting verwijderd.

De eerste spaninrichting, de tweede spaninrichting en het u-vor-mige onderdeel worden dan in de juiste centrering met elkaar verenigd om een koppeling van de elementen met de koperplaatsegmenten van de twee-35 de spaninrichting te vereenvoudigen. De naar beneden gerichte lippen op elk van de twee spaninriehtingen zijn complementair ten opzichte van het u-vormige onderdeel wanneer het u-vormige onderdeel zich daartussen bevindt.

8301434 ¥ * - 8 -

Het u-vorndge onderdeel, dient om êên. spanorgaan .ten opzichte van het andere zodanig te centreren, dat de vrije oppervlakken van de koperplaat-segmenten op een zodanige afstand van elkaar zijn gelegen, dat de ther-mo-elektrische elementen zich daartussen bevinden. De koperplaatseg-5 menten van de tweede spaninrichting worden dan aan de thermo-elektrische -elementen gesoldeerd. De twee spaninrichtingen en het U-vormige onderdeel zijn zodanig uitgevoerd, dat de koperplaatsegmenten in een patroon zijn gelegen om de thermo-elektrische elementen elektrisch in serie en thermisch parallel te.koppelen.

10 Nadat het solderen is voltooid wordt een keramisch inbedmiddel om de segmenten en elementen gebracht. Deze handeling wordt vereenvoudigd door de twee spaninrichtingen en het u-vormige onderdeel, die op de juiste wijze ten opzichte van elkaar zijn gecentreerd en een omhulsel om de segmenten en elementen.te.bepalen teneinde het mogelijk te maken, dat de mas-15 sa daarin wordt ingebracht. Een van de-twee spaninrichtingen is langer dan . de andere en het u-vorndge onderdeel teneinde te voorzien in een paar segmenten, die zich gedeeltelijk voorbij het omhulsel uitstrekken. Deze configuratie voorziet in elektrische contact en. voor het aansluiten van de thermo-elektrische inrichting. Wanneer de massa eenmaal droog is, is de 20 inrichting voltooid.

De bovenbeschreven nieuwe en verbeterde inrichting kan worden gebruikt .voor het vervaardigen van thermo-elektrische inrichtingen overeenkomstig .de werkwijze volgens de uitvinding. De werkwijze wordt ingeleid door een aantal koperplaatsegmenten in elk van de twee spaninrich-25 tingen te plaatsen. Het vrije oppervlak van elk van de koperplaatsegmenten wordt dan bekleed met .een isolatiemateriaal, gedroogd en gehard.

De koperplaat segmenten worden dan in.de spaninrichtingen omgekeerd om de tegenover gelegen, niet-beklede oppervlakken van de segmenten vrij te geven. De oppervlakken van.de koperplaatsegmenten, die niet met het isolatie-30 materiaal zijn bekleed, worden dan met' soldeerpasta bekleed en gedroogd.

De segmenten in êên kleminrichting worden bekleed met een soldeerpasta, die bij een hogere .temperatuur vloeit dan de soldeerpasta, die op de segmenten van.de andere spaninriehting is aangebracht.

Een derde spaninrichting wordt-gecentreerd ten opzichte van de 35 eerste spaninrichting opgesteld om de koperplaatsegmenten met de soldeer met hogere vloeitemperatuur daarop vast te houden. De elementen worden in de derde spaninriehting gebracht en met de segmenten van de eerste span- 8301434 * 4 - 9 - inrichting gekoppeld door soldeer met de hoogste temperatuur te laten vloeien. De derde spaninrichting wordt verwijderd, waardoor de elementen ' overblijven, die met de koperplaatsegmenten van de eerste spaninrichting zijn gekoppeld.

5 De twee spaninrichtingen en het U-vormige onderdeel worden dan in de juiste centrering met elkaar verenigd teneinde de thermo-elektrische elementen ten opziehte van . segmenten met daarop soldeer met lagere vloei-temperatuur te positioneren. De soldeer met lagere temperatuur vloeit, waardoor de elementen met de koperplaatsegmenten van de tweede spanin- 10. richting worden gekoppeld. Door de centrering van de twee spaninrichtingen door het u-vormige orgaan wordt een patroon hepaald, waarbij de koperplaatsegmenten'de thermo-elektrische elementen thermisch parallel en elektrisch in serie verbinden.

Wanneer de thermo-elektrische elementen eenmaal met de segmenten 15 in de eerste spaninrichting zijn gekoppeld, wordt tussen de segmenten en om de elementen een keramische inhedmassa gebracht. Het toevoeren van de iceramisehe ihbedmassa wordt vereenvoudigd door het u-vormige onderdeel, dat met de twee spaninrichtingen een driezijdig omhulsel om de elementen en de segmenten vormt. Het keramische vulmiddel wordt dan gedroogd. De 20 twee spaninrichtingen en het u-vormige onderdeel worden dan verwijderd en de uiteindelijke thermo-elektrische inrichting is gereed om te worden toegepast voor het opwekken van elektriciteit in responsie op een daarover aanwezig-temperatuurverschil.

Derhalve beoogt de uitvinding in de eerste plaats te voorzien 25 in een werkwijze voor het vervaardigen van een thermo-elektrische inrichting, welke is gekenmerkt door: het verschaffen van eerste en tweede stellen van in hoofdzaak planaire, geleidende stroken, het verschaffen van tenminste twee thermo-elekbrische elementen, het opstellen van de eerste en tweede stellen van geleidende stroken in een patroon en het 30 aanbrengen van de elementen tussen de eerste en tweede stellen van geleidende stroken teneinde de elementen elektrisch in serie en thermisch parallel te koppelen, het bevestigen van de elementen aan de stroken, en het inbrengen van een isolatiemateriaal tussen de elementen en de stroken.

35 Een tweede doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het vervaardigen van een thermo-elektrische inrichting, welke is gekenmerkt in het aanbrengen van tenminste . twee spaninrich- 8301434 -10.- « * „ Η tingen, het 'verschaffen' van een aantal inhoof dzaak planaire geleidende stroken, het plaatsen van het aantal in hoofdzaak planaire, geleiden- de stroken in elk van de twee spaninrichtingen, het bekleden van het vrije oppervlak van elk van de geleidende stroken met een isolatiema-5 teriaal, het "omkeren van de stroken in de spaninrichtingen om een oppervlak evenwijdig aan het beklede oppervlak vrij te geven, het bekleden van.het parallelle oppervlak met een soldeerpasta, het verschaffen van een aantal thermo-elektrische elementen, het centreren van de spaninrichtingen boven elkaar en het opstellen van de elementen tussen de met 10. soldeerpasta beklede oppervlakken, het bevestigen van de elementen aan de geleidende stroken, en het inbrengen van een tweede isolatiemateriaal tussen.de elementen en de spaninrichtingen.

Een derde oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een inrichting, welke wordt gebruikt bij het vervaardigen van een thermo-elek-15 trische inrichting,-welke is gekenmerkt door spanorganen, welke bestemd zijn voor het opnemen van een aantal in hoofdzaak planaire, geleidende stroken, welke spanorganen zijn voorzien van vasthoudorganen om de stroken tijdens. de behandeling op hun plaats te houden, terwijl de spanorganen verder bestemd zijn.voor het opnemen van een aantal thermo-elektrische 20 . elementen, en de spanorganen zodanig zijn opgesteld, dat de geleidende stroken een patroon.vormen teneinde de thermo-elektrische elementen thermisch parallel en elektrisch in serie te koppelen.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de.tekening. Daarbij toont : 25 fig. 1 een zijaanzicht van een thermo-elektrische inrichting van het type, dat met de inrichting en werkwijze volgens de uitvinding kan worden vervaardigd; fig. 2 een.bovenaanzicht van een.eerste spaninrichting van de inrichting, bestemd voor het opnemen van een eerste stapel koperplaat-30 segmenten volgens een voorafbepaald patroon volgens de uitvinding; fig. 3 een.aanzicht over de lijn III-III van fig. 2; fig. U een bovenaanzicht van een tweede spaninrichting van de inrichting, bestemd voor het opnemen van een tweede stel koperplaatsegment en volgens een voorafbepaald patroon volgens de uitvinding; 35 fig- 5 een aanzicht over de lijnen V-V van fig.

fig. 6 een bovenaanzicht van een derde spaninriehting van de inrichting, bestemd voor het opnemen van thermo-elektrische elementen 8301434

V

% - 11 -

Volgens een voorafbepaald patroon volgens de uitvinding; fig.· T een aanzicht over de lijnen VII-VII van fig. 6; fig. 8 een uiteengenomen aanzicht, dat de centrering van de eerste spaninrichting, de tweede spaninrichting en een u-vormig onder-5 deel van de uitvinding volgens de uitvinding toont; en fig. 9 een zijaanzicht van de eerste spaninrichting, een tweede spaninrichting en het u-vormige onderdeel van de inrichting, die met de juiste.centrering volgens de uitvinding met elkaar zijn verenigd.

Volgens de uitvinding zal de nieuwe en verbeterde inrichting 10 en werkwijze voor . het vervaardigen van thermo-elektrische inrichtingen thans onder verwijzing naar de tekening worden toegelicht.

* m

Fig. 1 toont een substraatloze thermo-elektrische inrichting 10. volgens de uitvinding van de bovengenoemde .Amerikaanse octrooiaanvrage 312.688. De inrichting 10 wekt elektriciteit op door het tot stand 15 brengen van een temperatuurverschil over de inrichting. Het temperatuurverschil drijft.een flux door thermo-elektrische elementen 12 en 14 van het p- en n-type. In het element. 14 van het n-type drijft het temperatuurverschil negatieve dragers vanaf de warme zijde naar de koude., zijde. In het element 12 van het p-type drijft het temperatuurverschil 20 positieve dragers vanaf de warme zijde naar de koude zijde. Het is deze beweging van de positieve en negatieve dragers, welke elektriciteit opwekt.

De thermo-elektrische elementen 12 en 14 van het p- en n-type zijn gelijk in aantal en wisselen steeds. Een representatief materiaal, 25 dat gebruikt wordt voor de elementen 12 van het p-type omvat ongeveer 10 tot 20 procent bismuth, ongeveer 20 tot 30 procent antimoon, ongeveer 60 procent telluur en.minder dan 1 procent zilver. Dit materiaal en andere materialen, waaruit de elementen, van het p-type kunnen worden gevormd, zijn beschreven in de bovengenoemde Amerikaanse octrooiaanvrage 30 341.864. De elementen van het n-type kunnen ongeveer 40 procent bismuth, ongeveer 45 procent telluur en ongeveer 6 procent seleen omvatten.

Zqals uit fig. 1 blijkt, zijn de elementen 12 -en l4 van. het p- en n-type van de substraatloze thermo-elektrische inrichting 10 thermisch bevestigd aan binnenvlakken van op een afstand van elkaar opgestel-35 de eerste en tweede stellen koperplaatsegmenten 12 respectievelijk 18.

De binnenvlakken van de koperplaatsegmenten 18 en 20 bezitten daarop een soldeer 16 en 24 om de elementen 12 en 14 thermisch en elektrisch met de respectieve koperplaatsegmenten 18 en 22 te verbinden. De koper- 8301434 -12- plaatsegmenten'18. en-22..bepalen een geleiderpatroon om de elementen 12. en ih elektrisch in serie èn thermisch parallel te verbinden.

Een keramisch vulmiddel 30, zoals Aremco 55^· of dergelijke bijvoorbeeld zult de ruimten tussen de elementen 12 en 14. en de koper-5 plaatsegmenten 18. en 22. De keramische massa 30 heeft als eigenschappen een grote elektrische en thermische specifieke -weerstand om de elementen te isoleren en.de elementen tegen verontreiniging te beschermen. De keramische massa 30 werkt ook voor het absorberen van een thermische expansie van.de inrichting tijdens het gebruik daarvan. De koperplaatseg-10 .menten 18. en-22.omvatten ook een dikke, keramische filmlaag 20 van bijvoorbeeld ESL Μ^9θ6, vervaardigd door Electro-Science Laboratories, Ine., bijvoorbeeld of dergelijke, op de buitenvlakken van de segmenten 18 en 22,. tegenover de soldeerpasta 1β en 2k. De dikke, keramische film 20 heeft een grote elektrische specifieke weerstand om de koperplaatseg-15· menten 18 en 22 elektrisch.te isoleren ten opzichte van een warmte-uit-wisselaar, wanneer deze daarbij wordt toegepast, en bezit een grote thermische geleiding om het temperatuurverschil over de elementen 12 en 1h maximaal te maken. De dikke, keramische film 20 dient derhalve zowel voor het elektrisch isoleren van de thermo-elektrische inrichting 10 als 20 het thermisch koppelen van de inrichting 10 met een warmte-uitwisselaar, wanneer , deze wordt toegepast in een thenno-elektrisch stelsel voor het opwekken van elektriciteit.

De thermo-elektrische inrichting 10 wordt overeenkomstig de werkwijze volgens de uitvinding vervaardigd door te voorzien in betrekke-25 lijk. dunne en in hoofdzaak planaire eerste en tweede stellen koperplaat-segmenten 18 en 22·. De koperplaat segment en 18 en 22 hebben een dikte van ongeveer 0,5 mm.

De dikke, keramische filmpasta 20 wordt door zeefdruk op de tegenover gelegen zijde van elk van de koperplaatsegmenten gedrukt. De 30' pasta.20 heeft als eigenschappen, dat.deze een goede elektrische isolator . en een goed thermische geleider is en kan bijvoorbeeld bestaan uit ESL M4906 of dergelijke. De dikke, keramische film wordt gedurende 15 minuten bij 125° C gedroogd en daarna gedurende 30 minuten bij 900° C gehard. Nadat .de dikke film is gehard, worden soldeerpasta’s l6 en 2h door zeefdruk 35 op de respectieve koperplaatsegmenten 18 en 22 gedrukt. De koperplaatsegmenten met de soldeerpasta daarop worden dan gedurende-15 minuten bij ongeveer' 120° C gedroogd.

8301434 * < - 13 -

De twee stellen-koperplaatsegmenten.worden-volgens een zodanig patroon opgesteld, dat de met. soldeerpasta.beklede oppervlakken van de eerste en tweede stellen op een afstand van elkaar zijn gelegen. De kopersegmenten van elk stel worden dan ten opzichte van elkaar gerang-5 schikt volgens een patroon, waarbij de daartussen gelegen thermo-elek-trische elementen elektrisch in serie worden gekoppeld.

De elementen 12 en 1¼ van het p- en n-type worden in gelijk aantal en afwisselend met. de koperplaatsegmenten 22 verbonden door soldeerpasta 2k in de aanwezigheid van een reducerende atmosfeer, zoals 10 bijvoorbeeld stikstof, bij ongeveer 350° C te laten vloeien. De elementen 12 en 1¾ van het p- en n-type met daarop de koperplaatsegmenten 22 worden dan zodanig op.de koperplaatsegmenten 18 geplaatst, dat de soldeerpasta 16- met de elementen in contact komt. De soldeerpasta 16 wordt daarna in een reducerende atmosfeer bij een temperatuur van ongeveer 15 300° C of lager tot vloeien gebracht om de elementen 12. en 1¾ met de koperplaatsegmenten 18 te verbinden.

De soldeerpasta 16 wordt zodanig gekozen, dat deze bij een lagere temperatuur smelt dan. de soldeerpasta 2h. Dit vereenvoudigt de montage van. de koperplaatsegmenten 18 en 22 met de thermo-elektrische 20 elementen 12 en 1¾ zonder dat de eerder gevloeide soldeer 2k smelt.

Het keramische vulmiddel 30 wordt in het gebied tussen de koperplaat segment en 18 en 22 en de elementen 12 en 1 h- ingebracht. De keramische massa heeft als eigenschappen een grote thermische en elektrische specifieke weerstand en kan bijvoorbeeld bestaan uit Aremco 55¾ of der-25 gelijke. De massa 30 wordt gedurende 2k uur bij 90° C gedroogd. De massa dient om een thermische expansie van de inrichting tijdens het gébruik te absorberen cm een oppervlak met groot contact tussen de elementen en de.segmenten te.onderhouden. Voorts.beschermt de massa 30 de elementen 12. en 1¾ tegen.de omgeving en een eventuele verontreiniging daaruit.

30 De nieuwe en.verbeterde inrichting volgens de uitvinding, welke wordt gebruikt bij de werkwijze voor het vervaardigen, zoals boven beschreven, is weergegeven in fig. 2-9· De inrichting is opgebouwd uit drie spaninrichtingen of mallen 32, 3^, 36 en een u-vormig onderdeel 37·

Meer in het bijzonder verwijzende naar. de fig. 2 en 3, is de spaninrich-35 ting 32 bestemd voor het opnemen van een stel koperplaatsegmenten in uitgeholte gebieden 38. De uitgeholde gebieden 38 benaderen de afmeting van de koperplaatsegmenten en. houden, de koperplaatsegmenten tijdens de 8301434 - 14. - behandeling in de juiste.positie. De .segmenten..kunnen, wanneer zij zich eenmaal in de holten .bevinden, niet:bewegen' en wel doordat aan de zijden van de segmenten, die niet aan een behandeling worden onderworpen, een vacuum wordt aangelegd. Het vacuum wordt. aan elk segment in elk, uitge-5 hold gebied 38 via leidingen 40 aangelegd. De leidingen 40 verbinden elk uitgehold gebied 38 met .een vacuumspruitstuk 42, dat het aanleg-gen van een vacuum aan de spaninrichting 32 vereenvoudigt. De spaninrichting 32 omvat voorts een naar beneden gerichte lip 50, die zich over ongeveer drie-kwart van.de omtrek daarvan uit strekt.

10 Zoals uit fig. 4 en 5 blijkt, is de spaninrichting 34 ook be stemd voor het opnemen van een stel koperplaatsegmenten in de uitgeholde gebieden 43 daarvan7"De segmenten worden op hun plaats gehouden door het aanleggen van een vacuum aan.de zijde van de segmenten, die niet aan een .behandeling worden blootgesteld, en wel via leidingen 44, welke 15 de uitgeholde gebieden 43 met een vacuumspruitstuk 46 verbinden. De spaninrichting 34 bezit eveneens een naar beneden gerichte lip 48, die zich over ongeveer drie-kwart van de omtrek daarvan uitstrekt.

De spaninrichting 32 is iets langer dan.de spaninrichting 34 en het u-vormige onderdeel 37. Wanneer derhalve de spaninrichtingen 32 20 en 34 op de juiste wijze zijn gecentreerd met het u-vormige onderdeel 37, bevinden twee van de uitgeholde gebieden 38 van de spaninrichting 32 zich niet in de daardoor gevormde holte. Deze configuratie voorziet daarin, dat twee koperplaatsegmenten uit de keramische vulmassa, welke de holte vult, uitsteken en als elektrische contacten voor het aansluiten 25 van de thermo-elektrische inrichting dienen.

De nieuwe en verbeterde inrichting omvat ook een derde spaninrichting of mal 36, zoals blijkt uit fig. 6 en 7. De derde spaninrichting 36 heeft uitsnijdingen of openingen 51, die volgens een voorafgekozen patroon.zijn gerangschikt. Er is een even aantal uitsnijdingen 51» •30 .die zich op. een af stand van elkaar over de spaninrichting 36 uitstrekken. De uitsnijdingen dienen voor het opnemen en vasthouden van een gelijk aantal afwisselende elementen van het p-type en n-type tijdens hun koppeling met een stel koperplaatsegmenten. De derde spaninrichting 36 bezit ook een flens 52 om een gedeelte van zijn omtrek. De flens 52 is com-35 plementair aan elk van de naar beneden gerichte lippen 48 of 50 voor het verschaffen van de juiste oriëntatie van de thermo-elektrische elementen .ten opzichte van.de koperplaatsegmenten tijdens de koppeling van de ele- 8301434 » - 15 - menten met een .stel segmenten.

. . De lip 48 vande spaninrichting 3¾ is complementair aan het u- vormige onderdeel 37» dat op zijn beurt complementair is aan een naar beneden gerichte lip 50 van de spaninrichting 32. De beide naar beneden 5 gerichte lippen 48 en 50 dienen voor een juiste centrering van de spaninrichtingen 32 en 34, wanneer deze bijeen worden gebracht, met het u-vormige onderdeel 37 daartussen, teneinde de koperplaat segmenten op een afstand van elkaar op te stellen. De naar beneden gerichte lippen 48, 50 en het u-vormige onderdeel 37 voorziet eveneens in de jxiiste 10 oriëntatie van de elementen met de koperplaatsegmenten om de thermo-elektrische elementen thermisch parallel en elektrisch in serie te kop-pelen. Tenslotte dienen de naar beneden gerichte lippen 48 en 50 tezamen met het u-vormige onderdeel 37 voor het vormen van een holte cm de segmenten en elementen om het inbrengen van een keramische vulmassa 15 daartussen te vereenvoudigen.

Zoals uit de fig. 8 en 9 blijkt, kan de nieuwe en verbeterde inrichting volgens de uitvinding op een eenvoudige wijze worden toegepast bij de bovenbeschreven, nieuwe en verbeterde werkwijze. Koperplaatsegmenten 22 worden door de spaninrichting 32 in de uitgeholde gebieden 38 20. opgenomen en koperplaatsegmenten 18 worden.door .de spaninrichting 3¾ in de uitgeholde gebieden 43 opgenomen. Aan elke spaninrichting wordt via het respectieve vacuumspruitstuk. 42, 46 en de leidingen 40 en 44 een vacuum aangelegd om de segmenten 18 en 22 tijdens de .behandeling op hun plaats te houden. Het isolatiemateriaal 20 wordt door zeefdruk op de zijde van 25 de segmenten gebracht, die aan de behandeling worden blootgesteld, gedurende ongeveer 15 minuten bij ongeveer 125° C gedroogd en daarna gedurende ongeveer 30 minuten bij ongeveer 900° C gehard. Het vacuum wordt dan.verbroken om het mogelijk te maken, dat de segmenten worden omgekeerd om het oppervlak van de segment en. tegenover het isolatiemate-30 riaal voor . een verdere behandeling vrij te geven. Dit geschiedt bij voorkeur door de spaninrichting met de segmenten daarin bovenop een soortgelijke spaninrichting te plaatsen, en het vacuum te verbreken teneinde het mogelijk te maken, dat de segmenten in de uitgéholde gebieden van de overeenkomstige spaninrichting vallen met de niet-bewerkte zijden van de 35 segmenten vrij.

Daarna wordt aan de segmenten een vacuum aangelegd en worden de vrije oppervlakken van de segmenten 22 en 18. via zeefdruk bekleed met 8301434 --16 -

V

r soldeerpasta.-24.respectievelijk 16. en‘.gedurende ongeveer -15 minuten bij ongeveer 120° C gedroogd. De soldeerpasta 24 vloeit tij een hogere temperatuur dan de soldeerpasta 16 teneinde de koppeling van de thermo-elek-trische elementen 12' en 14 met de.segmenten 22 en 18 te vereenvoudigen.

5 De spaninrichting 36 -wordt daarna op de juiste -wijze gecen treerd hoven de spaninriehting 32 geplaatste De juiste centrering wordt automatisch verkregen door de complementaire flens 52 van de spaninrichting 36 en de naar beneden gerichte lip 50 van de spaninrichting 32. De thermo-elektrische elementen van het p- en n-type worden in de 10. uitsnijding 51 van.de spaninrichting 36 in gelijk aantal en afwisselend opgesteld. De elementen worden met de segmenten 22 in de spaninrichting 32 gekoppeld door dé soldeerpasta 24 in een reducerende atmosfeer hij ongeveer 350° C te laten vloeien. Wanneer de elementen eenmaal met de segmenten 22 zijn gekoppeld, wordt de spaninrichting 36 verwijderd.

15 De spaninrichting 32 wordt met de elementen gekoppeld met de segmenten 22, met de juiste centrering ten opzichte van de spaninrichting 34 met daartussen.het u-vormige onderdeel 37 opgesteld. De juiste .centrering wordt automatisch, verkregen door de naar beneden gerichte lippen 48 en 50 van .de spaninrichtingen 32 en 34, welke-complementair 20 zijn ten'opzichte van het u-vormige onderdeel 37. Deze constructie voorziet in een koppeling van de elementen met de segmenten en wel zodanig, dat .de segmenten thermisch parallel en elektrisch in serie worden .verbonden. De elementen worden daarna met de segmenten .18 gekoppeld door de soldeerpasta 16 in een reducerende atmosfeer bij ongeveer 300° C te 25 laten vloeien.

Wa de koppeling van de elementen met de segmenten en wanneer de . spaninrichtingen 32' en 34 en het u-vormige onderdeel 37 nog steeds zijn gecentreerd, zoals het best uit fig. 9 blijkt, wordt een keramisch vulmiddel 30 tussen de elementen en de segmenten ingebracht. De span-30 inrichtingen 32', . 34 en het u-vormige onderdeel 37 vereenvoudigen het inbrengen van.het vulmiddel 30 doordat zij om de elementen en segmenten een holte vormen. Wanneer de massa 30 eenmaal gedurende 2h uut bij 90° C is gedroogd, worden de spaninrichtingen 32 , 34 en het u-vormige onderdeel 37 losgemaakt teneinde het mogelijk te maken, dat de voltooide 35 thermo-elektrische inrichting 10..wordt verwijderd.

Met de inrichting en de werkwijze volgens de uitvinding wordt de productietijd en worden.de-kosten van.de vervaardiging van thermo- 8301434 - -IT - elektrische inrichtingen, verlaagd. De uitvinding is tevens op een eenvoudige wijze aanpasbaar aan.de automatische snelle massafabricage van thermo-elektrische inrichtingen op een commerciële schaal.

8301434

Claims (25)

1. Werkwijze .voor het .vervaardigen -van een thermo-elektrische in- richting met het kenmerk, dat eerste en tweede stellen van in hoofdzaak planaire geleider stroken worden.ver schaft, tenminste · twee thermo-elek-trische elementen worden .verschaft., de. eerste en tweede stellen gelei-5 dende stroken volgens-een. patroon worden.gerangschikt en .de elementen tussen de eerste en tweede stellen geleidende stroken worden opgesteld om de elementen elektrisch..in serie en thermisch parallel te koppelen, .de elementen aan de stroken worden.bevestigd en een isolatiemateriaal tussen de elementen en de stroken wordt ingébracht. 10. 2. Werkwijze, volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat initieel de buitenvlakken van.de stroken met een tweede isolatiemateriaal worden . bekleed.

3. Werkwijze volgens conclusie 2 met. het .kenmerk, dat h<± tweede isolatiemateriaal een grote thermische geleiding en een kleine elektrische 15. geleiding bezit. 1»·. Werkwijze volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat het tweede isolatiemateriaal uit een dikke, keramische film bestaat.. 5· .Werkwijze volgens een der conclusies 1 - k met het kenmerk, dat het isolatiemateriaal een.keramisch, iribeddingsmateriaal is.

6. Werkwijze volgens een. der conclusies 1 - 5 met het kenmerk, dat de binnenvlakken van de geleidende stroken via zeefdruk met een soldeer-pasta worden voorzien voordat de elementen tussen de.eerste en tweede stellen geleiderstroken worden geplaatst. 7· .Werkwijze volgens conclusie 6 met het kenmerk, dat de elementen 25 aan de stroken worden bevestigd door de . soldeer te laten vloeien.

8. Werkwijze volgens conclusie 7 met het'kenmerk, dat de soldeer, welke wordt gebruikt om de elementen aan.het eerste stel stroken te bevestigen, een hogere vloeitemperatuur heeft dan de soldeer, welke wordt gebruikt om de elementen aan het tweede stel stroken te bevestigen. 30 9· Werkwijze volgens conclusie 7 met het kenmerk, dat het soldeer in de reducerende atmosfeer tot vloeien wordt gebracht.

10. Werkwijze volgens een. der conclusies 1 - 9 met het kenmerk, dat de eerste en tweede stellen stroken tijdens de behandeling door spaninrichtingen op hun plaats worden gehouden. 35 11. .Werkwijze voor het .vervaardigen .van een thermo-elektrische 8301434 - 19 - inrichting met .het .kenmerk, dat wordt .voorzien in tenminste twee spaninrichtingen, wordt-voorzien in een aantal in hoofdzaak planaire, geleidende stroken, het aantal in hoofdzaak planaire.geleidende stroken in elk van de twee spaninrichtingen wordt geplaatst, het vrije oppervlak 5 van elk van de geleidende stroken met een isolatiemateriaal wordt bekleed, de stroken in de spaninrichtingen worden omgekeerd cm een oppervlak evenwijdig aan het beklede oppervlak vrij te geven» het parallelle oppervlak met een soldeerpasta wordt bekleed, in een aantal thermo-elek-trische elementen wordt voorzien, de spaninrichtingen boven elkaar wor-10. den gecentreerd en de elementen tussen de met soldeerpasta beklede oppervlakken worden geplaatst, de elementen aan de geleidende stroken worden bevestigd en een tweede isolatiemateriaal tussen de elementen en de spaninrichtingen wordt ingebracht.

12. Werkwijze volgens conclusie 11 met het kenmerk, dat wordt 15 voorzien in planaire strockopnemende organen in.de spaninrichtingen, welke bestemd zijn voor het opnemen van de geleidende stroken en het opstellen van deze geleidende stroken in een patroon om de thermo-elek-trische elementen thermisch parallel en elektrisch in serie te koppelen wanneer de spaninrichtingen ten opzichte van elkaar zijn gecentreerd.

13. Werkwijze volgens. conclusie 12 met het kenmerk, dat aan de ge leidende stroken een vacuum wordt aangelegd om de stroken tijdens de behandeling op hun plaats te houden. ik. Werkwijze volgens conclusie 13-met het kenmerk, dat het vacuum via de spaninrichting wordt aangelegd.

15. Werkwijze volgens een der conclusies 11-14 met het kenmerk, dat de soldeerpasta, die op.de stroken in de genoemde ene spaninrichting wordt aangebraeht, bij een hogere temperatuur vloeit dan de soldeerpasta, welke wordt aangebracht op.de stroken in de andere spaninrichting.

16. Werkwijze volgens conclusie 15 met het kenmerk, dat de span-30 . inrichtingen zodanig worden geroteerd, dat de spaninrichting met de Stroken met de soldeer met. de hoogste vloeitemperatuur zich onder de andere spaninriehting bevindt.

17. Werkwijze volgens conclusie 16 met het kenmerk, dat de soldeer met de hoogste vloeitemperatuur tot vloeien wordt gebracht in een redu- 35 cerende atmosfeer om de thermo-elektrische elementen daaraan te bevestigen.

18. Werkwijze volgens conclusie 17 met het kenmerk, dat de spaninrichtingen zodanig worden geroteerd, dat de spaninrichting met de stroken 8301434 ‘ - -20 - t met de soldeerimet. een. lage vloeitemperatuur zich. onder de andere spaninrichting bevindt..

19. Werkwijze .volgens conclusie 18'.met het .kenmerk, dat het tot vloeien brengen van de soldeer met-de laagste vloeitemperatuur in een 5 reducerende atmosfeer plaats vindt om de thermo-elektrische elementen daaraan te bevestigen.

20. Werkwijze volgens conclusie 17 met het kenmerk, dat wordt voorzien in een centreerspaninrichting, welke is gecentreerd, ten opzichte van een van de genoemde twee spaninrichtingen om de thermo-elektrische •10. elementen tijdens het vloeien van.de soldeer met de hoogste vloeitemperatuur op hun plaats· te houden.

21. Werkwijze-volgens conclusie 11, 12,. 1U of 20 met het kenmerk, dat wordt voorzien in holtevormende organen om de twee spaninrichtingen ten opzichte van elkaar gecentreerd te geleiden en om de geleidende stro- 15 ken en thermo-elektrische elementen een holte te vormen, welke het inbrengen van het tweede materiaal vereenvoudigt.

22. Werkwijze volgens een der conclusies 11 - 21 met het kenmerk, dat het isolatiemateriaal een grote thermische geleiding en een kleine elektrische geleiding bezit..

23. Werkwijze volgens conclusie 22 met het kenmerk, dat het isolatie materiaal uit.een dikke, keramische film bestaat. 2k. Werkwijze volgens een der conclusies 11-23 met het kenmerk, dat het tweede isolatiemateriaal uit een keramisch inbeddingsmateriaal bestaat. . 25 25. Werkwijze volgens een.der conclusies 11-2¼ met het kenmerk, dat de geleidende stroken uit koper bestaan.

26. Werkwijze volgens een der conclusies 11 - 25 met het kenmerk, dat bij het aanbrengen van het isolatiemateriaal op de geleidende stroken het isolatiemateriaal door zeefdruk op de geleidende stroken wordt 30 gebracht. 2T· Werkwijze volgens .een der conclusies 11-26 met het kenmerk, dat bij het aanbrengen van de soldeerpasta’s de soldeerpasta1 s door zeefdruk op de geleidende stroken worden gebracht.

28. Werkwijze volgens een der conclusies. 12. - 27 met .het kenmerk, 35 dat het aantal thermo-elektrische elementen wordt aangebracht in een gelijk aantal elementen van het p-type en n-type·. 29. ’ .Werkwijze .volgens conclusie 27 met het kenmerk, dat de elementen 8301434 - 21 - van het p- en n-type door de inrichting afwisselen.

30. Inrichting ten gebruike bij het vervaardigen van een thermo- elektrische inrichting gekenmerkt door spanorganen (32* 34), welke bestemd zijn voor het opnemèn van een aantal in hoofdzaak planaire geleidende 5 stroken (18, 22); welke spanorganen zijn voorzien van vasthoudorganen (42, 46) om de stroken tijdens de.behandeling op hun plaat te houden, terwijl de spanorganen verder bestemd zijn voor het opnemen van een aantal thermo-elektrische elementen (12* 2¼), en de spanorganen zodanig zijn opgesteld, dat de geleidende stroken volgens een patroon worden op-10 gesteld, waarbij de thermo-elektrische elementen thermisch parallel en . elektrisch in serie worden gekoppeld. 31. ' Inrichting- volgens conclusie 30 met het kenmerk* dat de vasthoudorganen (tó, tó) zijn voorzien van organen om aan de zijde van de geleidende stroken (18, 22)·*. die niet aan een behandeling wordt onder- 15- worpen, een vacuum aan te leggen.

32. Inrichting volgens een der conclusies 30 of 31 met het kenmerk, dat de spanorganen zijn voorzien van twee spaninrichtingen (32, 3*0, waarbij elk van de spaninrichtingen is voorzien van centreerorganen (48, 50. om een spaninrichting op een afstand van de andere te centreren ten- 20. einde te voorzien in op een afstand van elkaar gelegen oppervlakken van de geleidende stroken (l8, 22).

33. Inrichting volgens conclusie 32 met het kenmerk, dat de spanorganen voorts zijn voorzien van een centreer spaninrichting (36), die op een afstand van een van de twee spaninriehtingen (32, 34) is gelegen 25 om de elementen tijdens een gedeelte van de behandeling op hun plaats te houden.

34. Inrichting volgens conclusie 33 met het kenmerk, dat de centreer-spaninrichting (36) is voorzien van flensorganen (52), welke met de centreerorganen (48, 50) van een van de spaninrichtingen (32, 34) samen- 30 werken om de elementen ten opzichte van de geleidende stroken (18, 22) gecentreerd te houden.

35. Inrichting volgens een der conclusies 32 - 34 met het kenmerk, dat de spanorganen (32, 34) verder zijn voorzien van holtevormingsorganen (36) voor het verschaffen van een omhulsel om de geleidende stroken 35 (18, 22) en de thermo-elektrische elementen (12, 14) teneinde het in brengen van een isolatiemateriaal (30) tussen de elementen en de stroken te vereenvoudigen wanneer de twee spaninrichtingen op een afstand van 8301434 - 22. - elkaar zijn - gelegen .met... de. holt evorming sorganen daartussen.

36. Inrichting.volgens conclusie 35' met het kenmerk, dat de holte- vormingsorganen (37)' CQinplementair zijn .ten opziehte van de .centreer-* organen (^8, 50)voor het verschaffen van.een centrering van de twee 5 op een afstand van elkaar gelegen spaninriehtingen (32, 3k). 37· ' -Inrichting volgens een der conclusies 35 of 36 met het kenmerk, dat.de twee spaninrichtimgen (32, 3¾), wanneer deze gecentreerd zijn, een driezijdig omhulsel om de geleidende stroken (18,.22) en de thermo-elektrische elementen (12', 14.) .bepalen teneinde het inbrengen van een 10. . isolatiemateriaal (30) tussen de elementen en de stroken te vereenvoudigen.

38. Inrichting volgens een .der .conclusies 35 - 37 met .het kenmerk, dat een. van de spaninrichtingen (32) langer is dan de andere spaninrichting (3t) en de holtevormingsorganen (37)· 8301434