RU2012111984A - Термоэлектрическое устройство - Google Patents

Термоэлектрическое устройство Download PDF

Info

Publication number
RU2012111984A
RU2012111984A RU2012111984/28A RU2012111984A RU2012111984A RU 2012111984 A RU2012111984 A RU 2012111984A RU 2012111984/28 A RU2012111984/28 A RU 2012111984/28A RU 2012111984 A RU2012111984 A RU 2012111984A RU 2012111984 A RU2012111984 A RU 2012111984A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carrier layer
mass
content
thermoelectric device
flow channel
Prior art date
Application number
RU2012111984/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2525868C2 (ru
Inventor
Рольф БРЮКК
Зигрид ЛИМБЕК
Original Assignee
Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх filed Critical Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх
Publication of RU2012111984A publication Critical patent/RU2012111984A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2525868C2 publication Critical patent/RU2525868C2/ru

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • F01N5/025Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat the device being thermoelectric generators
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/17Thermoelectric 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
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/13Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the heat-exchanging means at the junction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

1. Термоэлектрическое устройство (1), имеющее по меньшей мере один первый проточный канал (8) и по меньшей мере один второй проточный канал (9), с:- по меньшей мере одним соотнесенным по меньшей мере с одним первым проточным каналом (8) первым несущим слоем (3) и по меньшей мере одним соотнесенным по меньшей мере с одним вторым проточным каналом (9) вторым несущим слоем (4),- по меньшей мере одним промежуточным пространством (5) между первым несущим слоем (3) и вторым несущим слоем (4),- несколькими легированными примесью p-типа и n-типа полупроводниковыми элементами (7), которые расположены по меньшей мере в одном промежуточном пространстве (5) и электрически соединены друг с другом,при этом относительное первое тепловое расширение первого несущего слоя и относительное второе расширение второго несущего слоя в условиях эксплуатации являются одинаковыми.2. Термоэлектрическое устройство (1) по п.1, в котором первый несущий слой имеет коэффициент расширения от 2·10/К до 10,2·10/К, а второй несущий слой имеет коэффициент расширения от 12·10/К до 28,4·10/К.3. Термоэлектрическое устройство (1) по п.1, в котором по меньшей мере первый несущий слой (3) или второй несущий слой (4) состоит из сплава, в котором содержится доля никеля по меньшей мере 9,0% по массе, доля кремния не более 1,0% по массе, а также по меньшей мере один элемент из группы, включающей в себя марганец, хром, углерод, молибден, кобальт, алюминий, титан, медь, ниобий и железо.4. Термоэлектрическое устройство (1) по п.3, в котором первый несущий слой (3) состоит из первого сплава, в котором содержание никеля составляет по меньшей мере 32,0% по массе, а содержание марганца не более 1,0% по массе, и который не

Claims (9)

1. Термоэлектрическое устройство (1), имеющее по меньшей мере один первый проточный канал (8) и по меньшей мере один второй проточный канал (9), с:
- по меньшей мере одним соотнесенным по меньшей мере с одним первым проточным каналом (8) первым несущим слоем (3) и по меньшей мере одним соотнесенным по меньшей мере с одним вторым проточным каналом (9) вторым несущим слоем (4),
- по меньшей мере одним промежуточным пространством (5) между первым несущим слоем (3) и вторым несущим слоем (4),
- несколькими легированными примесью p-типа и n-типа полупроводниковыми элементами (7), которые расположены по меньшей мере в одном промежуточном пространстве (5) и электрически соединены друг с другом,
при этом относительное первое тепловое расширение первого несущего слоя и относительное второе расширение второго несущего слоя в условиях эксплуатации являются одинаковыми.
2. Термоэлектрическое устройство (1) по п.1, в котором первый несущий слой имеет коэффициент расширения от 2·10-6/К до 10,2·10-6/К, а второй несущий слой имеет коэффициент расширения от 12·10-6/К до 28,4·10-6/К.
3. Термоэлектрическое устройство (1) по п.1, в котором по меньшей мере первый несущий слой (3) или второй несущий слой (4) состоит из сплава, в котором содержится доля никеля по меньшей мере 9,0% по массе, доля кремния не более 1,0% по массе, а также по меньшей мере один элемент из группы, включающей в себя марганец, хром, углерод, молибден, кобальт, алюминий, титан, медь, ниобий и железо.
4. Термоэлектрическое устройство (1) по п.3, в котором первый несущий слой (3) состоит из первого сплава, в котором содержание никеля составляет по меньшей мере 32,0% по массе, а содержание марганца не более 1,0% по массе, и который не содержит меди.
5. Термоэлектрическое устройство (1) по п.3 или 4, в котором первый несущий слой (3) состоит из сплава, в котором содержание никеля составляет от 28,0% по массе до 30,0% по массе, содержание кобальта от 16,0% по массе до 18,0% по массе, содержание хрома не более 0,1% по массе, содержание углерода не более 0,05% по массе, содержание марганца не более 0,5% по массе, и содержание кремния не более 0,3% по массе.
6. Термоэлектрическое устройство по п.3, в котором второй несущий слой (4) состоит из второго сплава, в котором содержание никеля составляет от 9,0% по массе до 11,0% по массе, содержание меди от 17,0% по массе до 19,0% по массе, содержание железа не более 1,0% по массе, содержание углерода не более 0,1% по массе, и содержание кремния не более 0,25% по массе, а остальное состоит из марганца.
7. Термоэлектрическое устройство (1) по п.1 или 2, в котором первый несущий слой (3) и второй несущий слой (4) имеют цилиндрическую форму и расположены концентрически относительно друг друга.
8. Автомобиль (10) с двигателем (11) внутреннего сгорания, системой (12) выпуска отработавшего газа (ОГ), системой (13) охлаждения и по меньшей мере одним термическим генератором с несколькими термоэлектрическими устройствами (1) по одному из предшествующих пунктов, при этом первый проточный канал (8) соединен с системой (12) выпуска ОГ, а второй проточный канал (9) соединен с системой (13) охлаждения.
9. Способ изготовления термоэлектрического устройства (1), включающий в себя, по меньшей мере, следующие стадии:
- обеспечение первого несущего слоя (3), состоящего из сплава по п.3 или 4,
- обеспечение первого электрического изоляционного слоя (6) для первого несущего слоя (3),
- обеспечение второго электрического изоляционного слоя (6) для второго несущего слоя (4),
- обеспечение второго несущего слоя (4), состоящего из сплава по п.6,
- расположение нескольких легированных примесью p-типа и n-типа полупроводниковых элементов (7) между первым несущим слоем (3) и вторым несущим слоем (4),
- монтаж первого несущего слоя и второго несущего слоя, так что полупроводниковые элементы расположены между ними.
RU2012111984/28A 2009-08-28 2010-07-15 Термоэлектрическое устройство RU2525868C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009039228.9 2009-08-28
DE102009039228A DE102009039228A1 (de) 2009-08-28 2009-08-28 Thermoelektrische Vorrichtung
PCT/EP2010/060186 WO2011023451A2 (de) 2009-08-28 2010-07-15 Thermoelektrische vorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012111984A true RU2012111984A (ru) 2013-10-10
RU2525868C2 RU2525868C2 (ru) 2014-08-20

Family

ID=43125619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012111984/28A RU2525868C2 (ru) 2009-08-28 2010-07-15 Термоэлектрическое устройство

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20120174568A1 (ru)
EP (1) EP2471113B1 (ru)
JP (1) JP5722894B2 (ru)
KR (1) KR101364297B1 (ru)
CN (1) CN102484196B (ru)
DE (1) DE102009039228A1 (ru)
IN (1) IN2012DN01612A (ru)
RU (1) RU2525868C2 (ru)
WO (1) WO2011023451A2 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009009586A1 (de) * 2009-02-19 2010-08-26 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Thermoelektrische Vorrichtung
EP3151293A1 (en) 2009-07-24 2017-04-05 Gentherm Incorporated Thermoelectric-based power generation systems and methods
JP5908975B2 (ja) 2011-06-06 2016-04-26 ジェンサーム インコーポレイテッドGentherm Incorporated カートリッジベース熱電システム
US9006557B2 (en) 2011-06-06 2015-04-14 Gentherm Incorporated Systems and methods for reducing current and increasing voltage in thermoelectric systems
DE112012004803B4 (de) 2011-11-17 2022-03-03 Gentherm Inc. Thermoelektrische Vorrichtung mit Grenzflächenmaterialien und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102012000763A1 (de) * 2012-01-18 2013-07-18 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Halbleiterelement und Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen thermoelektrischen Moduls
US9306143B2 (en) 2012-08-01 2016-04-05 Gentherm Incorporated High efficiency thermoelectric generation
KR101421953B1 (ko) * 2012-12-27 2014-07-22 현대자동차주식회사 자동차용 적층형 열전발전장치
CN104576912A (zh) * 2013-10-22 2015-04-29 张红碧 热电堆及应用该热电堆的汽车尾气余热发电制冷装置
KR102111604B1 (ko) * 2014-05-13 2020-05-15 엘지이노텍 주식회사 열전환장치
DE102014216974A1 (de) * 2014-08-26 2016-03-03 Mahle International Gmbh Thermoelektrisches Modul
US10886452B2 (en) * 2018-01-25 2021-01-05 United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa Selective and direct deposition technique for streamlined CMOS processing
RU2732821C2 (ru) * 2018-03-01 2020-09-22 Российская Федерация от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Трубчатый термоэлектрический модуль
JP2019165137A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 国立大学法人茨城大学 熱電変換モジュール
US10991869B2 (en) 2018-07-30 2021-04-27 Gentherm Incorporated Thermoelectric device having a plurality of sealing materials
KR102487993B1 (ko) * 2018-08-24 2023-01-11 주식회사 엘지화학 열전 모듈

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2234748A (en) * 1940-06-12 1941-03-11 Chicago Dev Co Preparation of high expansion alloys
BE544871A (ru) * 1954-07-12
US4131457A (en) * 1977-10-11 1978-12-26 Carpenter Technology Corporation High-strength, high-expansion manganese alloy
SU1067312A1 (ru) * 1982-09-24 1984-01-15 Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского Термоэлектрическое устройство
JP3336691B2 (ja) * 1993-07-22 2002-10-21 日本鋼管株式会社 エッチング加工性に優れた電子用合金薄板
FR2727131B1 (fr) * 1994-11-23 1996-12-13 Imphy Sa Alliage fer-nickel a faible coefficient de dilatation
JP2000164941A (ja) * 1998-11-30 2000-06-16 Yamaha Corp 熱電変換モジュール
RU2223573C2 (ru) * 1999-06-02 2004-02-10 Асахи Касеи Кабусики Кайся Термоэлектрический материал и способ его изготовления
US6759586B2 (en) * 2001-03-26 2004-07-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Thermoelectric module and heat exchanger
WO2003010352A1 (en) * 2001-07-26 2003-02-06 Crs Holdings, Inc. FREE-MACHINING Fe-Ni-Co ALLOY
JP4423989B2 (ja) * 2004-02-05 2010-03-03 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の熱電発電装置
JP2005277206A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Toshiba Corp 熱電変換装置
US20050268955A1 (en) * 2004-06-08 2005-12-08 Meyerkord Daniel J Diesel-electric locomotive engine waste heat recovery system
JP4513466B2 (ja) * 2004-09-07 2010-07-28 住友金属工業株式会社 溶接継手および溶接材料
US20060157102A1 (en) * 2005-01-12 2006-07-20 Showa Denko K.K. Waste heat recovery system and thermoelectric conversion system
JP2009087955A (ja) * 2005-01-12 2009-04-23 Showa Denko Kk 熱電変換システムを有する廃熱回収システム
US7651575B2 (en) * 2006-07-07 2010-01-26 Eaton Corporation Wear resistant high temperature alloy
DE102006039024A1 (de) * 2006-08-19 2008-02-21 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Thermogenerator
JPWO2008111218A1 (ja) * 2007-03-15 2010-06-24 イビデン株式会社 熱電変換装置
JP2009099686A (ja) * 2007-10-15 2009-05-07 Sumitomo Chemical Co Ltd 熱電変換モジュール
US8461447B2 (en) 2007-12-18 2013-06-11 PPG Industries Ondo, Inc Device for use in a furnace exhaust stream for thermoelectric generation
CN101459397A (zh) * 2008-12-26 2009-06-17 大连海事大学 内燃机余热温差电转换发电系统
KR101111194B1 (ko) * 2009-05-18 2012-02-21 신상용 열전모듈이 구비된 차량용 공조장치
KR101138526B1 (ko) * 2009-06-30 2012-04-25 신상용 폐열을 이용하는 열전발전시스템을 구비한 자동차

Also Published As

Publication number Publication date
US20120174568A1 (en) 2012-07-12
KR20120057638A (ko) 2012-06-05
EP2471113A2 (de) 2012-07-04
WO2011023451A2 (de) 2011-03-03
RU2525868C2 (ru) 2014-08-20
DE102009039228A1 (de) 2011-03-03
KR101364297B1 (ko) 2014-02-18
JP5722894B2 (ja) 2015-05-27
CN102484196B (zh) 2015-11-25
EP2471113B1 (de) 2014-10-01
IN2012DN01612A (ru) 2015-06-05
JP2013503462A (ja) 2013-01-31
WO2011023451A3 (de) 2011-05-26
CN102484196A (zh) 2012-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012111984A (ru) Термоэлектрическое устройство
RU2011138074A (ru) Термоэлектрическое устройство
RU2011125551A (ru) Модуль для термоэлектрического генератора и термоэлектрический генератор
JP2005223132A (ja) 内燃機関の熱電発電装置
JP5724723B2 (ja) 熱電発電装置
US7739994B2 (en) Thermoelectric system for an engine
US9234448B2 (en) Muffler
RU2564160C2 (ru) Термоэлектрический модуль для термоэлектрического генератора автомобиля с уплотнительным элементом
JP2013539214A (ja) 管状熱電モジュールおよび前記モジュールを製造する方法
JP2005223131A (ja) 内燃機関の熱電発電装置
CN103493230B (zh) 热电装置
JP2009033806A (ja) 熱電発電装置
JP2013110825A (ja) 熱電発電装置
CN101622726B (zh) 用于使用预平衡弹道电荷载流子折射的系统和方法
JP5737139B2 (ja) 熱電発電装置
CN105604661A (zh) 一种汽车排气管余热发电装置
KR20140020908A (ko) 일체형 열전 발전기를 갖는 배기 트레인
KR101428613B1 (ko) 열전발전장치의 열전모듈 연결구조
JP5954103B2 (ja) 熱電発電装置
KR101129197B1 (ko) 자동차의 배열회수용 열전발전 시스템
CN104576912A (zh) 热电堆及应用该热电堆的汽车尾气余热发电制冷装置
KR101673693B1 (ko) 차량용 열전 발전 구조
Stuban et al. Utilization of exhaust gas thermal energy–theoretical investigation
RU2537097C2 (ru) Устройство для генерирования электрической энергии из теплопроводного материала
US20130228204A1 (en) Semiconductor element formed of thermoelectric material for use in a thermoelectric module and thermoelectric module having semiconductor elements