NL8801093A - Thermo-electrische inrichting. - Google Patents
Thermo-electrische inrichting. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8801093A NL8801093A NL8801093A NL8801093A NL8801093A NL 8801093 A NL8801093 A NL 8801093A NL 8801093 A NL8801093 A NL 8801093A NL 8801093 A NL8801093 A NL 8801093A NL 8801093 A NL8801093 A NL 8801093A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- thermoelectric device
- thermoelectric
- intermediate piece
- spacers
- series
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H10N10/80—Constructional details
- H10N10/81—Structural details of the junction
- H10N10/817—Structural details of the junction the junction being non-separable, e.g. being cemented, sintered or soldered
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H10N10/17—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 structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Description
\ -1- 27257/JF/gj i
Korte aanduiding: Thermo-eLectrische inrichting.
De uitvinding heeft betrekking op een thermo-electrische inrichting, omvattende een aantal electrisch in serie en thermisch parallel 5 verbonden thermo-electrische elementen, die elk zijn voorzien van twee electrisch in serie en thermisch parallel verbonden elementhelften van tegengesteld geleidingstype.
Een dergelijke inrichting is bekend uit "Direct Energy Conversion" M. Ali Kettany, Addison-Wesley Publishing Company, Reading, 10 Massachusetts, Verenigde Staten van Amerika, 1970, biz. 157.
Bij de bekende inrichting bestaan de elementhelften uit staven van halfgeleidend materiaal.
In de praktijk hoeven de thermo-electrische elementen niet in een rij te zijn gerangschikt, maar kunnen ze in een matrix zijn inge-15 richt, terwijl verscheidene thermo-electrische inrichtingen thermisch in serie oftewel in cascade kunnen worden verbonden, teneinde de beoogde effecten, zoals koeling, te versterken.
De bekende inrichting bezit een aantal nadelen, waarvan er hieronder een paar zullen worden genoemd.
20 In het algemeen zijn de thermo-electrische elementen opgesloten tussen twee evenwijdige platen die op een betrekkelijk geringe afstand van elkaar zijn geplaatst. Wanneer de inrichting in bedrijf is, zal de ene plaat koud, en de andere warm worden. Afgezien van thermo-electrische effecten zullen de twee platen, die immers op geringe afstand van elkaar 25 liggen, elkaar beïnvloeden, waardoor de warme plaat kouder en de koude plaat warmer wordt, wat het rendement van de thermo-electrische inrichting verlaagt.
De bij bedrijf van de inrichting vloeiende stroom veroorzaakt Joule-warmte in de elementhelften, waardoor eveneens het rendement wordt 30 verlaagd.
Benadrukt wordt dat deze. rendementsverlagingen optreden bij zowel thermisch gebruik van de inrichting, als bij electrisch gebruik van de inrichting.
Het eerstgenoemde nadeel zou kunnen worden verminderd door de 35 elementhelften langer te maken, maar dit zou het tweede genoemde nadeel alleen maar versterken, .8801093 * . 27257/JF/gj -2- 'f
De uitvinding beoogt nadelen van de bekende thermo-electrische inrichting op te heffen en voorziet daartoe in een inrichting van de in de aanhef genoemde soort, die het kenmerk heeft, dat elke elementhelft electrisch in serie verbonden twee halfgeleidende eindstukken en een 5 electrisch gleidend tussenstuk heeft.
De uitvinding berust op het inzicht dat thermo-electrische effecten in een halfgeleiderovergang in hoofdzaak plaats hebben in het verrijkings- en verwarmingsgebied van vrije elektronen, zodat in principe niet veel meer halfgeleidermateriaal is vereist dan ter grootte van dat 10 gebied, en dat de halfgeleiderovergangen door middel van geleiders, eventueel met een aantal vormen en doorsneden, met elkaar kunnen worden verbonden, die een ten opzichte van de halfgeleiderovergangen verwaarloosbaar thermo-electrisch effect hebben, en omdat ze een verwaarloosbare weerstand hebben, nagenoeg geen Joule-warmte opwekken. Dit maakt het 15 mogelijk de eerder genoemde platen op een grotere afstand van elkaar te plaatsen. Deze plaatsing hoeft niet evenwijdig te zijn, aangezien de tussenstukken volgens de uitvinding flexibel kunnen zijn, waarbij de telkens bij één van de platen behorende eindstukken wel thermisch parallel blijven verbonden. Ook is het mogelijk door de keuze van de 20 lengte van de tussenstukken ten minste één van de platen een bepaald profiel of gewenste vorm te geven. Een temperatuursgradiënt kan over de platen worden aangebracht door passende keuze van het materiaal en de vorm van de tussenstukken, zo kunnen de tussenstukken van verschillend materiaal zijn.
25 Een geschikt materiaal voor het tussenstuk is koper, dat een goede electrische geleider is.
Theoretisch verdient een materiaal de voorkeur dat een groot electrisch, maar een klein thermisch geleidingsvermogen heeft, maar benadrukt wordt, dat in de praktijk het voordeel dat wordt geboden door het 30 uitstekende electrische geleidingsvermogen, opweegt tegen het hebben van een hoog thermisch geleidingsvermogen, in plaats van het gewenste lage thermische geleidingsvermogen.
In dit verband is het nuttig op te merken dat het thermische geleidingsvermogen van metalen door een geringe dotering reeds in grote 35 mate is te verlagen. Zo doet een spoortje arseen in koper een thermische geleidingsvermogen met een factor 3 dalen.
.8801093 \ 27257/JF/gj έ -3-
Volgens de uitvinding kan de Lengte van het tussenstuk wezenlijk groter dat die van de eindstukken worden gekozen.
Opgemerkt wordt nog dat het op zichzelf uit EP-A-0 160433 bekend is de elementhelften te plaatsen op steeds een voetstuk van een 5 materiaal met goede electrische en thermische geleidingseigenschappen, zoals koper. In feite is bij deze bekende inrichting een deel van het halfgeleidermateriaal vervangen door geleidend materiaal, waardoor half-geleidermateriaal wordt gespaard en de negatieve beïnvloeding van het rendement door de Joule-warmte net zoats bij de uitvinding wordt vermin-10 derd. Omdat echter het temperatuurverschil l moet staan over het halfgeleidermateriaal van de elementhelften, moet de voetstukken een hoog thermisch geleidingsvermogen hebben. Het het afnemen van de door Joule-warmte veroorzaakte verliezen neemt de warmteweerstand tussen de koude en warme zijde af aangezien deze rechtevenredig met de lengte van het halfgeleider-15 gedeelte van de elementhelften is. Samenvattend wordt door deze bekende inrichting niet het eerste in de inleiding genoemde nadeel opgeheven.
Anders gezegd en samenvattend is volgens het onderhavige voorstel de gebruikelijke elementhelft van p- of n-type halfgeleidermateriaal vervangen door een eventueel langere halfgeleidende elementhelft 20 met een lagere effectieve weerstand en bij voorkeur een hoge warmteweerstand.
De uitvinding zal nu voorzover nodig verder worden toegelicht aan de hand van de tekening die bestaat uit een enkele figuur, waarin schematisch een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is weergegeven.
25 In de figuur is schematisch een deeldoorsnede door een thermo-electrische inrichting volgens de uitvinding aangegeven. De thermo-electrische elementen 4^ zijn door middel van de bruggen 5 electrisch met elkaar in serie verbonden. Voorts zijn de thermo-electrische elementen 4_ thermisch parallel verbonden tussen twee platen 2 en 3 die bestaan uit 30 materiaal dat electrisch isolerend en thermisch geleidend is.
Elk thermo-electrisch eLement 4^ omvat naast de bruggen 5 twee elementhelften 6, respectievelijk 7. Elementhelft 6_ bestaat in de figuur uit twee halfgeleidende eindstukken 8 van het p-geleidingstype en een daartussen verbonden tussenstuk 9 van een materiaal dat electrisch goed 35 geLeidend is en bij voorkeur een Lage warmtegeleiding heeft. Elementhelft 7_ bevat eveneens een tussenstuk 9 van electrisch goed geleidend materiaal met bij voorkeur een Lage warmtegeleiding, maar in dit geval twee halfge- !. 880 1 083 '4 27257/JF/gj -4- τ
Leidende eindstukken 10 van het n-geleidingstype. Anders gezegd heeft elke elementhelft 6, 7_ electrisch in serie verbonden twee halfgeleidende eindstukken 8,8, 10,10 en een electrisch geleidend tussenstuk 9,9.
Daar bij elke burg 5 steeds een p-geleidend eindstuk 8 en een 5 n-geleidend eindstuk 10 is aangesloten, zal bij stroomdoorgan het hier-bovengenoemde verrijkings- resp. verarmingsproces aan vrije elektronen zich in de bruggen 5 afspelen. Hierdoor ontstaan dan ook de thermo-electrische effecten in de bruggen 5.
Aan de tussenstukken 9 bevindt zich aan beide einden halfge- 10 leidermateriaal van hetzelfde geleidingstype en zal althans in hoofdzaak geen verrij kings- resp. verarmingsproces optreden. Hierdoor ontstaan danook nauwelijks of geen thermo-electrische effecten in de tussenstukken 9.
Het constructieve verschil tussen de thermo-electrische inrichting volgens de uitvinding en de gebruikelijke is dat in het laatste 15 geval het tussenstuk 6, 7_ van hetzelfde halfgeleidermateriaal als dat van de eindstukken 8,8, 10,10 is.
Voor het thermo-electrische effect kan worden geschreven: w1 = P · I (1), waarin W,j = hoeveelheid getransporteerde warmte; 20 P = Peltiercoëfficiënt; en I - electrische stroom door de thermo-electrische inrichting.
Voor de Joule-warmteverliezen kan worden geschreven: W2 = I2 · p · L · a"1 (2), waarin W2 = Joule-warmte; 25 I = electrische stroom door de thermo-electrische inrichting; p = soortelij:ke weerstand elementhelft; L = lengte van de elementhelften; A = doorsnede van de elementhelften.
Voor de warmtegeleidingsverliezen kan worden geschreven: 30 W3 = ΔΤ · K · A · l“1 (3), waarin Wj = hoeveelheid getransporteerde warmte; ΔΤ = temperatuurverschil over de thermo-electrische inrichting; K = soortelijke warmtegeleiding van de elementhelften; A = doorsnede van de elementhelften; .8801093 ^ A - 27257/JF/gj i
A
-5- L = Lengte van de elementhelften.
Uit vergelijking (1) blijkt dat, bij gebruik van de inrichting als koelinrichting, het temperatuurverschil ΔΤ over de inrichting rechtevenredig is met de Peltiercoëfficiënt P en met de electrische stroom I door 5 de inrichting, en bij gebruik van de inrichting als electrische generator, de electrische stroom I (kortsluitstroom) rechtevenredig met het temperatuurverschil ΔΤ over de inrichting is bij gegeven Peltiercoëfficiënt P.
Uit vergelijking (2) blijkt dat, bij gebruik van de inrichting als koelinrichting, de verliezen kwadratisch met de electrische stroom 10 I toenemen, zodat het rendement afneemt. Deze verliezen W-> kunnen klein ά -1 worden gemaakt door ervoor te zorgen dat de weerstand R = p · L · A klein is. Voor de gebruikelijke elementhelften wordt een halfgeleider-materiaal gebruikt vanwege de hoge Peltiercoëfficiënt P, zodat bij een gegeven opbouw de soortelijke weerstand p vastligt, zodat dan alleen 15 nog de lengte L en doorsnede A van de elementhelften optimaal kunnen worden ingesteld.
Uit vergelijking (3) blijkt, dat bij gebruik van de inrichting als koelinrichting, de verliezen toenemen als functie van het temperatuurverschil ΔΤ over de inrichting. De soortelijke warmtegeleiding K ligt 20vast bij een eenmaal gekozen halfgeleidermateriaal, zodat alleen nog maar een optimum kan worden ingesteld door een geschikte keuze van de lengte L en doorsnede A van de elementhelften, waarbij wordt opgemerkt dat de voorwaarden voor optimalisatie van de verliezen en tegengesteld zijn.
25 Volgens de uitvinding worden echter tussenstukken 9 gebruikt, die zich afhankelijk van het geleidingstype van de eindstukken 8 of 10 gaan gedragen als P- of N-type materiaal. Het materiaal van de tussenstukken 9 wordt daarbij gekozen op grond van de soortelijke warmtegeleiding K en de soortelijke weerstand p, dus niet zoals volgens de stand van de 30 techniek op basis van een hoge Peltiercoëfficiënt P.
De dikte van de eindstukken 8, 10 is in de orde van grootte van een aantal ym en ze kunnen bestaan uit het gebruikelijke halfgeleidermateriaal, zoals BiTe. De genoemde laagdikte is zo'n 0,1 % van de gebruikelijke elementhelftlengte, waardoor de Joule-warmtev.er liezen 35 van het halfgeleidermateriaal in dezelfde orde van grootte worden gereduceerd.
.0801093 '* 27257/JF/gj -6- f
Het materiaal van de tussenstukken 9 moet worden geselecteerd op zo gunstig mogelijke waarden van de soortelijke weerstand p en de soortelijke warmtegeleiding K. In het volgende zullen de soortelijke weerstand en de soortelijke warmtegeleiding van het halfgeleidermateriaal 5 met en worden aangegeven en die van het materiaal van de tussenstukken 9 met pt en K^. Stel dat er een materiaal voor de tussenstukken 9 is, waarvoor geldt Pt " r * Ph (r < 1), dan geldt indien dezelfde verliezen in de inrichting bij elementhelften 6, 7_ wordt toegestaan: -1 = «h · r , waaruit volgt 10 Pt * Kt 1 = r · ph · (Kh · r 1) 1 = r2 · ph · Kh~1 (4)
Uit vergelijking (4) blijkt dat des te kleiner de waarde/van de verhouding tussen de soortelijke weerstand p en de soortelijke geleiding K van een materiaal is, des te meer de verliezen worden verkleind.
' De genoemde verhouding zal in het volgende Z-waarde worden genoemd.
15 Experimenten hebben aangetoond dat de Z-waarde voor BiTe gelijk is aan 1,46, De Z-waarden voor respectievelijk zilver, koper en een 90% platina en 10% indium bevattende legering zijn respectievelij'k 1,7 · 10 **, -5 -4 -1 1,7 · 10 en 3,2 *10 (Ω · s · cal ). De drie laatstgenoemde Z-waarden zijn dus tientallen keren beter dan die van BiTe. Hieruit volgt dat koper 20 en zilver de voorkeur verdienen, maar er zijn aanwijzingen dat bepaalde legeringen van koper een betere Z-waarde opleveren, terwijl nog moet worden onderzocht of er materialen zijn die een nog betere Z-waarde hebben. In ieder geval kan door koper in geringe mate met arseen te doteren de soortelijke warmtegeleiding K. nret een factor 3 worden verlaagd.
25 Ook kunnen de tussenstukken 9^ twee of meer deelstukken van verschillend materiaal bezitten, b.v. aan de eindstukken 8,10 deelstukken van een materiaal met een hoge z-waarde en een korte lengte vanwege een hoge weerstand, zoals een nikkel-ijzerLegering en daartussen een deelstuk met grotere lengte en lage weerstand, maar lagere Z-waarde.
30 Voorbeeld I
Op provisorische wijze werd een prototype van de inrichting volgens de uitvinding gemaakt met koperen tussenstukken 9 en BiTe-eind-stukken 8, 10, waarbij de eindstukken een lengte van circa 2,5 mm hadden en de tussenstukken een lengte van 15 mm. Bij dit prototype werd een 35 rendement gemeten dat drie keer zo hoog was als dat van een verbelijkbare standaard thermo-electrische inrichting bij een temperatuurverschil ΔΤ over de inrichting van 80K.
78801093 -7- 27257/JF/gj f
VoorbeeLd II
Ge Li j k als VoorbeeL I, maar in plaats van koperen staafjes voor de tussenstukken 9 buigzame koperen draden met een lengte van circa 500 mm. Ook deze inrichting bevestigde de werking volgens de uitvinding.
Het verhogen van het rendement van de thermo-electrische in-5 richting volgens dè uitvinding maakt het mogelijk lagere temperaturen te bereiken dan voorheen mogelijk was, wanneer een aantal, bijvoorbeeld vijf, thermo-electrische inrichting in cascade worden geschakeld, waarbij in het genoemde geval bij een rendementsverbetering met een factor 3 per inrichting het totale rendement met een factor 3^ = 243 wordt verbeterd.
10 Om met de gebruikelijke thermo-electrische inrichting, die vaak Pettierelement wordt genoemd, bij een temperatuur van 150K 1 W aan warmte te transporteren is een cascadeschakeling van 8 Peltierelementen nodig en moet aan de schakeling een vermogen van 7 kW worden toegevoerd.
Het de thermo-electrische inrichting vogens de uitvinding kan bijvoor-15 beeld een cascadeschakeling van zes .stuks worden toegepast, waarbij dan slechts een toegevoerd vermogen van 7 . 10 . 3 ^ » 10 W nodig zal zijn.
Samenvattend kan de onderhavige thermo-electrische inrichting worden toegepast bij Peltierelementen, ongeacht de toepassing als koelof verwarmingselement, of als thermo-electrische generator. De tussen-20 stukken 9 kunnen stijf of flexibel zijn en verschillende vormen en doorsneden hebben. Wanneer ze flexibel zijn hoeven de (warme en koude) platen 2, 3 niet evenwijdig aan elkaar te zijn.
De parameters waarop het materiaal van de tussenstukken 9 moeten worden geselecteerd zijn: 25 - een zo Laag mogelijke electrische soortelijke weerstand p; èn - een zo laag mogelijke soortelijke warmtegeleiding K; èn - een zo klein mogelijke Z-waarde, dat wil zeggen een verhouding tussen electrische soortelijke weerstand p en soortelijke warmte-geleiding K.
30 De eindstukken 8, 10 kunnen zeer kort worden gemaakt.
Door het verhoogde rendement kunnen op aantrekkelijke wijze lage temperatueren worden gehaald, die tot nu toe niet met behulp van Peltierelementen konden worden verwezenlijkt. Te denken hierbij valt aan de koeling van germaniumdetectoeren voor het meten van γ-straling, snelle 35 electronische schakelingen, supergeleiders, infra-rood detectoren en koelkasten voor welke toepassingen dan ook.
Bij gebruik van de thermo-electrische inrichting als thermo-electrische generator levert de rendementsverbetering analoge voordelen op.
.8801093
Claims (9)
1. Thermo-electrische inrichting, omvattende een aantal electrisch in serie en thermisch parallel verbonden thermo-electrische elementen, die elk zijn voorzien van twee electrisch in serie en thermisch parallel verbonden elementhelften van tegengesteld geleidingstype, met het kenmerk, 5 dat elke elementhelft electrisch in serie verbonden twee halfge leidende eindstukken en een electrisch geleidend tussenstuk heeft.
2. Thermo-electrische inrichting volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat het electrisch geleidende tussenstuk bestaat uit voor het verkleinen van het thermisch geleidingsvermogen gedoteerd metaal.
3. Thermo-electrische inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het tussenstuk thermisch isolerend is.
4. Thermo-electrische inrichting volgenséén van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lengte van het tussenstuk wezenlijk groter is dan die van de eindstukken.
5. Thermo-electrische inrichting volgens één van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het tussenstuk flexibel is.
6. Thermo-electrische inrichting volgens één van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het tussenstuk ten minste twee deel-stukken van verschillend materiaal bezit.
7. Thermo-electrische inrichting volgen één van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze tussenstukken met een bepaalde lengeteverdeling heeft.
8. Thermo-electrische inrichting volgens één van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze tussenstukken van tenminste twee 25 verschillende materialen heeft.
9. Thermo-electrisch element zoals beschreven in een van de voorafgaande conclusies. Eindhoven, april 1988. .8801093 * -y Bi.ilage voor octrooiaanvrage 8801093. pag. regel er staat er moet staan 2. gleidend geleidend 2. verwarmingsgebied verarmingsgebied 4. burg brug 4. stroomdoorgan stroomdoorgang 4. dan ook danook 6 17 indium irridium 7. voorbeel voorbeeld 7 14 vogens volgens 7 32 temperatueren temperaturen 7 36 dan ook danook 8 23 lengeteverdeling lengteverdeling / % 8601093^
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8801093A NL8801093A (nl) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | Thermo-electrische inrichting. |
| EP89200964A EP0339715A1 (en) | 1988-04-27 | 1989-04-17 | Thermo-electric device |
| JP1106109A JPH0249480A (ja) | 1988-04-27 | 1989-04-27 | 熱電装置 |
| US07/344,335 US5006178A (en) | 1988-04-27 | 1989-04-27 | Thermo-electric device with each element containing two halves and an intermediate connector piece of differing conductivity |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8801093 | 1988-04-27 | ||
| NL8801093A NL8801093A (nl) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | Thermo-electrische inrichting. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8801093A true NL8801093A (nl) | 1989-11-16 |
Family
ID=19852213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8801093A NL8801093A (nl) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | Thermo-electrische inrichting. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5006178A (nl) |
| EP (1) | EP0339715A1 (nl) |
| JP (1) | JPH0249480A (nl) |
| NL (1) | NL8801093A (nl) |
Families Citing this family (87)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2050843C (en) * | 1990-09-18 | 1999-08-03 | Kazuo Ohtsubo | Noise eliminating element and electrical circuit having the same |
| US5439528A (en) * | 1992-12-11 | 1995-08-08 | Miller; Joel | Laminated thermo element |
| WO1994014200A1 (en) * | 1992-12-11 | 1994-06-23 | Joel Miller | Laminated thermoelement |
| US5415699A (en) * | 1993-01-12 | 1995-05-16 | Massachusetts Institute Of Technology | Superlattice structures particularly suitable for use as thermoelectric cooling materials |
| US5900071A (en) * | 1993-01-12 | 1999-05-04 | Massachusetts Institute Of Technology | Superlattice structures particularly suitable for use as thermoelectric materials |
| US5769943A (en) * | 1993-08-03 | 1998-06-23 | California Institute Of Technology | Semiconductor apparatus utilizing gradient freeze and liquid-solid techniques |
| US5610366A (en) * | 1993-08-03 | 1997-03-11 | California Institute Of Technology | High performance thermoelectric materials and methods of preparation |
| US6103968A (en) * | 1994-02-28 | 2000-08-15 | White Eagle International Technologies Group, Inc. | Thermal generator and method of producing same |
| US5702185A (en) * | 1994-08-09 | 1997-12-30 | P. A. Hilton Limited | Heat flow transducer |
| DE19704944A1 (de) * | 1997-02-10 | 1998-08-20 | Hans K Seibold | Effektivitätsverstärker für thermoelektrische Energiewandler |
| US6452206B1 (en) | 1997-03-17 | 2002-09-17 | Massachusetts Institute Of Technology | Superlattice structures for use in thermoelectric devices |
| US6060656A (en) * | 1997-03-17 | 2000-05-09 | Regents Of The University Of California | Si/SiGe superlattice structures for use in thermoelectric devices |
| US5936193A (en) * | 1997-05-09 | 1999-08-10 | Parise; Ronald J. | Nighttime solar cell |
| US20060021648A1 (en) * | 1997-05-09 | 2006-02-02 | Parise Ronald J | Device and method to transmit waste heat or thermal pollution into deep space |
| AU7904298A (en) * | 1997-07-15 | 1999-02-10 | Ivo F. Sbalzarini | High efficiency thermoelectric converter and applications thereof |
| US6060657A (en) * | 1998-06-24 | 2000-05-09 | Massachusetts Institute Of Technology | Lead-chalcogenide superlattice structures |
| AU2699600A (en) * | 1999-02-12 | 2000-08-29 | Merel Energie B.V. | Solid state energy generator |
| EP1144920A2 (de) * | 1999-06-01 | 2001-10-17 | VTV Verfahrenstechnik Verwaltung GmbH | Verfahren und vorrichtung zur gestaltung von thermoschenkeln mit schaumstrukturanteilen |
| US6563039B2 (en) * | 2000-01-19 | 2003-05-13 | California Institute Of Technology | Thermoelectric unicouple used for power generation |
| US6673996B2 (en) | 2001-01-17 | 2004-01-06 | California Institute Of Technology | Thermoelectric unicouple used for power generation |
| US7273981B2 (en) * | 2001-02-09 | 2007-09-25 | Bsst, Llc. | Thermoelectric power generation systems |
| US6672076B2 (en) * | 2001-02-09 | 2004-01-06 | Bsst Llc | Efficiency thermoelectrics utilizing convective heat flow |
| US6959555B2 (en) * | 2001-02-09 | 2005-11-01 | Bsst Llc | High power density thermoelectric systems |
| US7946120B2 (en) | 2001-02-09 | 2011-05-24 | Bsst, Llc | High capacity thermoelectric temperature control system |
| US7942010B2 (en) * | 2001-02-09 | 2011-05-17 | Bsst, Llc | Thermoelectric power generating systems utilizing segmented thermoelectric elements |
| US7164077B2 (en) * | 2001-04-09 | 2007-01-16 | Research Triangle Institute | Thin-film thermoelectric cooling and heating devices for DNA genomic and proteomic chips, thermo-optical switching circuits, and IR tags |
| WO2002089224A1 (en) * | 2001-05-01 | 2002-11-07 | California Institute Of Technology | Thermoelectric unicouple used for power generation |
| CN1515066B (zh) * | 2001-06-07 | 2010-05-05 | 株式会社明电舍 | 热电效应装置、能量直接转换系统、能量转换系统 |
| 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 |
| IL145095A0 (en) * | 2001-08-23 | 2002-06-30 | Zaidman Michael | Thermoelectric device for cooling |
| JP2005506693A (ja) * | 2001-10-05 | 2005-03-03 | リサーチ・トライアングル・インスティチュート | フォノンブロッキング電子伝達低次元構造 |
| US6812395B2 (en) * | 2001-10-24 | 2004-11-02 | Bsst Llc | Thermoelectric heterostructure assemblies element |
| EP1495498B1 (en) * | 2002-04-15 | 2013-04-10 | Nextreme Thermal Solutions, Inc. | Thermoelectric device utilizing double-sided peltier junctions |
| US20110209740A1 (en) * | 2002-08-23 | 2011-09-01 | Bsst, Llc | High capacity thermoelectric temperature control systems |
| JP4261890B2 (ja) * | 2002-12-06 | 2009-04-30 | 義臣 近藤 | 熱電効果装置，エネルギー直接変換システム，エネルギー変換システム |
| JP4255691B2 (ja) * | 2002-12-27 | 2009-04-15 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 熱電変換材料を利用した電子部品の冷却装置 |
| US7638705B2 (en) * | 2003-12-11 | 2009-12-29 | Nextreme Thermal Solutions, Inc. | Thermoelectric generators for solar conversion and related systems and methods |
| US8426720B2 (en) * | 2004-01-09 | 2013-04-23 | Industrial Technology Research Institute | Micro thermoelectric device and manufacturing method thereof |
| US8309838B2 (en) * | 2004-01-16 | 2012-11-13 | Massachusetts Institute Of Technology | Potential amplified nonequilibrium thermal electric device (PANTEC) |
| CN100379045C (zh) * | 2004-01-18 | 2008-04-02 | 财团法人工业技术研究院 | 微型热电冷却装置的结构及制造方法 |
| US8063298B2 (en) * | 2004-10-22 | 2011-11-22 | Nextreme Thermal Solutions, Inc. | Methods of forming embedded thermoelectric coolers with adjacent thermally conductive fields |
| US7523617B2 (en) * | 2004-10-22 | 2009-04-28 | Nextreme Thermal Solutions, Inc. | Thin film thermoelectric devices for hot-spot thermal management in microprocessors and other electronics |
| CN101065853B (zh) * | 2004-11-16 | 2010-12-29 | 株式会社明电舍 | 热能传递电路系统 |
| WO2006110858A2 (en) * | 2005-04-12 | 2006-10-19 | Nextreme Thermal Solutions | Methods of forming thermoelectric devices including superlattice structures and related devices |
| US7847179B2 (en) * | 2005-06-06 | 2010-12-07 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Thermoelectric compositions and process |
| WO2007002342A2 (en) * | 2005-06-22 | 2007-01-04 | Nextreme Thermal Solutions | Methods of forming thermoelectric devices including electrically insulating matrixes between conductive traces and related structures |
| WO2007002337A2 (en) | 2005-06-22 | 2007-01-04 | Nextreme Thermal Solutions | Methods of forming thermoelectric devices including conductive posts and/or different solder materials and related methods and structures |
| EP1897153B1 (en) * | 2005-06-28 | 2012-08-01 | Bsst Llc | Thermoelectric power generator with intermediate loop |
| US7880079B2 (en) * | 2005-07-29 | 2011-02-01 | The Boeing Company | Dual gap thermo-tunneling apparatus and methods |
| WO2007103249A2 (en) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Nextreme Thermal Solutions | Methods of forming thermoelectric devices using islands of thermoelectric material and related structures |
| US7870745B2 (en) | 2006-03-16 | 2011-01-18 | Bsst Llc | Thermoelectric device efficiency enhancement using dynamic feedback |
| US7952015B2 (en) | 2006-03-30 | 2011-05-31 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Pb-Te-compounds doped with tin-antimony-tellurides for thermoelectric generators or peltier arrangements |
| US7788933B2 (en) * | 2006-08-02 | 2010-09-07 | Bsst Llc | Heat exchanger tube having integrated thermoelectric devices |
| US20080236643A1 (en) * | 2007-04-02 | 2008-10-02 | Li John H | Thermoelectric composite semiconductor |
| US20080289677A1 (en) * | 2007-05-25 | 2008-11-27 | Bsst Llc | Composite thermoelectric materials and method of manufacture |
| WO2008148042A2 (en) | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Bsst Llc | System and method for distributed thermoelectric heating and colling |
| AT505168B1 (de) | 2007-06-29 | 2008-11-15 | Span Gerhard Dipl Ing Dr | Thermoelektrisches element |
| CN101965312A (zh) * | 2008-01-14 | 2011-02-02 | 俄亥俄州立大学研究基金会 | 通过改进电子态密度的热电优值提高 |
| WO2009094571A2 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | The Ohio State University Research Foundation | Ternary thermoelectric materials and methods of fabrication |
| EP2269240A2 (en) * | 2008-04-24 | 2011-01-05 | ZT Plus | Improved thermoelectric materials combining increased power factor and reduced thermal conductivity |
| EP2315987A2 (en) | 2008-06-03 | 2011-05-04 | Bsst Llc | Thermoelectric heat pump |
| WO2010004550A2 (en) * | 2008-07-06 | 2010-01-14 | Lamos Inc. | Split thermo-electric structure and devices and systems that utilize said structure |
| US20100024859A1 (en) * | 2008-07-29 | 2010-02-04 | Bsst, Llc. | Thermoelectric power generator for variable thermal power source |
| JP2012506813A (ja) * | 2008-10-23 | 2012-03-22 | ビーエスエスティー エルエルシー | 熱電デバイスを有するマルチモードｈｖａｃシステム |
| EP2375189A1 (en) * | 2008-12-11 | 2011-10-12 | Lamos Inc. | Thermo-electric structure |
| US20120047912A1 (en) * | 2008-12-11 | 2012-03-01 | Lamos Inc. | Split thermo-electric cycles for simultaneous cooling, heating, and temperature control |
| EP2419376A1 (en) * | 2009-04-13 | 2012-02-22 | The Ohio State University | Thermoelectric alloys with improved thermoelectric power factor |
| CN102025295A (zh) * | 2009-12-21 | 2011-04-20 | 任永斌 | 一种高效集成半导体温差发电模块及制造方法 |
| US9601677B2 (en) | 2010-03-15 | 2017-03-21 | Laird Durham, Inc. | Thermoelectric (TE) devices/structures including thermoelectric elements with exposed major surfaces |
| JP2011222654A (ja) * | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Kondo Yoshitomi | 多数連結ゼーベック係数増幅熱電変換素子の構造、多数連結ゼーベック係数増幅熱電変換ユニットの構造、多数連結ゼーベック係数増幅熱電変換集合ユニットの構造及びその製造方法、多数連結ゼーベック係数増幅熱電変換モジュールの構造及びその製造方法、多数連結ゼーベック係数増幅熱電変換パネルの構造及びその製造方法、多数連結ゼーベック係数増幅熱電変換シートの構造及びその製造方法、並びに多数連結ゼーベック係数増幅熱電変換システムの構造 |
| JP5664158B2 (ja) * | 2010-11-16 | 2015-02-04 | 日本電気株式会社 | 熱電変換モジュール |
| WO2012135734A2 (en) | 2011-04-01 | 2012-10-04 | Zt Plus | Thermoelectric materials having porosity |
| WO2012170443A2 (en) | 2011-06-06 | 2012-12-13 | Amerigon 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 |
| JP2015524894A (ja) | 2012-08-01 | 2015-08-27 | ゲンサーム インコーポレイテッド | 高効率熱電発電 |
| US9620698B2 (en) | 2013-01-08 | 2017-04-11 | Analog Devices, Inc. | Wafer scale thermoelectric energy harvester |
| US9620700B2 (en) | 2013-01-08 | 2017-04-11 | Analog Devices, Inc. | Wafer scale thermoelectric energy harvester |
| US9748466B2 (en) | 2013-01-08 | 2017-08-29 | Analog Devices, Inc. | Wafer scale thermoelectric energy harvester |
| US9960336B2 (en) | 2013-01-08 | 2018-05-01 | Analog Devices, Inc. | Wafer scale thermoelectric energy harvester having trenches for capture of eutectic material |
| US10224474B2 (en) | 2013-01-08 | 2019-03-05 | Analog Devices, Inc. | Wafer scale thermoelectric energy harvester having interleaved, opposing thermoelectric legs and manufacturing techniques therefor |
| KR102117141B1 (ko) | 2013-01-30 | 2020-05-29 | 젠썸 인코포레이티드 | 열전-기반 열 관리 시스템 |
| FR3027157B1 (fr) * | 2014-10-09 | 2017-12-01 | Andre Grangeon | Module thermoelectrique fonctionnant a des temperatures ambiantes pour une production d'energie electrique utilisable dans des applications de domotique ou pour l'industrie automobile |
| US9685598B2 (en) * | 2014-11-05 | 2017-06-20 | Novation Iq Llc | Thermoelectric device |
| US10672968B2 (en) | 2015-07-21 | 2020-06-02 | Analog Devices Global | Thermoelectric devices |
| JP7278030B2 (ja) * | 2018-03-16 | 2023-05-19 | 株式会社アツミテック | 熱電発電装置 |
| US11075331B2 (en) | 2018-07-30 | 2021-07-27 | Gentherm Incorporated | Thermoelectric device having circuitry with structural rigidity |
| US11152557B2 (en) | 2019-02-20 | 2021-10-19 | Gentherm Incorporated | Thermoelectric module with integrated printed circuit board |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB929282A (en) * | 1958-10-29 | 1963-06-19 | Gen Electric Co Ltd | Improvements in or relating to thermoelectric devices |
| NL283717A (nl) * | 1961-11-28 | |||
| US3648470A (en) * | 1970-05-28 | 1972-03-14 | Gary E Schultz | Materials composition arrangement for thermoelectric heating and cooling |
| US4459428A (en) * | 1982-04-28 | 1984-07-10 | Energy Conversion Devices, Inc. | Thermoelectric device and method of making same |
| US4465895A (en) * | 1983-06-01 | 1984-08-14 | Ecd-Anr Energy Conversion Company | Thermoelectric devices having improved elements and element interconnects and method of making same |
| EP0160433A3 (en) * | 1984-04-23 | 1987-05-20 | Omnimax Energy Corporation | Thermoelectric generator using variable geometry with support pedestals of materials different from the basic thermoelectric semiconductor elements |
-
1988
- 1988-04-27 NL NL8801093A patent/NL8801093A/nl not_active Application Discontinuation
-
1989
- 1989-04-17 EP EP89200964A patent/EP0339715A1/en not_active Withdrawn
- 1989-04-27 US US07/344,335 patent/US5006178A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-04-27 JP JP1106109A patent/JPH0249480A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0339715A1 (en) | 1989-11-02 |
| US5006178A (en) | 1991-04-09 |
| JPH0249480A (ja) | 1990-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL8801093A (nl) | Thermo-electrische inrichting. | |
| Omer et al. | Design optimization of thermoelectric devices for solar power generation | |
| Nahum et al. | Electronic microrefrigerator based on a normal‐insulator‐superconductor tunnel junction | |
| JP3862179B2 (ja) | 熱電モジュールの製作と製作用半田合金 | |
| US6673996B2 (en) | Thermoelectric unicouple used for power generation | |
| US20040177876A1 (en) | Spatially optimized thermoelectric module | |
| JP7252692B2 (ja) | 熱電デバイス、デバイスを冷却するための方法、および電気的エネルギーを発生させるための方法 | |
| Qian et al. | Cooling performance of transverse thermoelectric devices | |
| US20110277802A1 (en) | Thermoelectric composite semiconductor | |
| JP2003533031A5 (nl) | ||
| Goldsmid et al. | The seebeck and peltier effects | |
| US4049469A (en) | Film thermoelement | |
| Scudder et al. | Adiabatic and isothermal configurations for Re4Si7 transverse thermoelectric power generators | |
| Vashaee et al. | Modeling and optimization of single-element bulk SiGe thin-film coolers | |
| US4251290A (en) | Thermopile formed of conductors | |
| Heremans et al. | Geometrical magnetothermopower in semiconductors | |
| WO1994028364A1 (en) | A peltier device | |
| Harman et al. | High electrical power density from PbTe-based quantum-dot superlattice unicouple thermoelectric devices | |
| US4640977A (en) | Thermoelectric generator using variable geometry with support pedestals of dissimilar materials than the basic thermoelectric semi-conductor elements | |
| DE102014117584B4 (de) | Thermoelektrische Einheit | |
| JPH05315657A (ja) | 熱電変換素子と熱電変換装置 | |
| Taylor et al. | A model for the non-steady-state temperature behaviour of thermoelectric cooling semiconductor devices | |
| US3306784A (en) | Epitaxially bonded thermoelectric device and method of forming same | |
| Gonzalez-Mendizabal et al. | A thermal conductivity experimental method based on the Peltier Effect | |
| Ruiz-Ortega et al. | Thermoelectric cooling: The Thomson effect in hybrid two-stage thermoelectric cooler systems with different leg geometric shapes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |