Brevet FR3047610A1 — publié le 20170811

TUBE THERMOELECTRIQUE A HAUT RENDEMENT DE CONVERSION DOMAINE DE L'INVENTION L'invention a trait au domaine des tubes thermoélectriques, entrant en particulier dans la constitution de systèmes de conversion thermoélectrique pour la production d'électricité par circulation de deux fluides de températures différentes et des échangeurs de chaleur. ETAT DE LA TECHNIQUE Un dispositif thermoélectrique est un appareil convertissant un gradient de chaleur en courant électrique ou vice versa. Il comprend à cet effet une alternance de premiers et seconds éléments de coefficients Seebeck différents connectés électriquement en série et définissant deux surfaces distinctes, par exemple deux séries d'éléments dits « thermoélectriques ». Lorsque ces dernières sont sujettes à un gradient de température, par exemple au moyen d'une circulation de deux fluides à des températures différentes, il apparait une tension aux bornes de l'alternance d'éléments thermoélectriques, qui, connectée à une charge, génère donc un courant électrique. Dans ce mode de fonctionnement, on parle alors de « convertisseur thermoélectrique ». En inversant l'utilisation de cette structure, c'est à dire en injectant un courant électrique dans l'alternance d'éléments thermoélectriques, cette dernière produit en réponse un flux de chaleur permettant ainsi de refroidir et/ou de réchauffer l'une desdites surface, et donc d'un fluide au contact avec celle-ci. Dans ce mode de fonctionnement, on parle alors de pompe à chaleur Peltier. Pour faciliter l'usage des dispositifs thermoélectriques, une morphologie tubulaire, plutôt que plane, est avantageuse car elle est plus compacte et plus simple à intégrer dans une structure plus grande. Une telle morphologie définit notamment un tube interne dans lequel un premier fluide est destiné à circuler, et un tube externe dans lequel un deuxième fluide est destiné à circuler. La morphologie tubulaire trouve notamment application dans de nombreux domaines, par exemple : dans le milieu automobile pour la récupération d'énergie (e.g. la chaleur dégagée par le pot d'échappement ou par le moteur, convertie en électricité pour par exemple recharger une batterie ou alimenter une climatisation), 3047610 2 dans les réseaux de transport de fluide pour l'alimentation de capteurs autonomes implantés directement sur les conduites du réseau (e.g. un réseau de distribution d'eau chaude avec des conduites enterrées équipées de capteurs de fuite), dans le domaine des centrales solaires thermoélectriques à concentration (e.g. 5 centrales comportant des systèmes optiques de focalisation du rayonnement solaire sur des convertisseurs thermoélectriques, système optique le plus souvent de révolution pour lesquels une forme tubulaire, et donc également de révolution, est plus adaptée). 10 Les premières tentatives de réalisation de dispositifs thermoélectriques tubulaires se sont avérées peu concluantes, les dispositifs étant soit complexes à fabriquer, notamment en raison de la présence de contacts électriques et thermiques sur des surfaces cylindriques, soit présentant des rendements faibles, notamment en raison d'importantes fuites thermiques. 15 C'est pourquoi il a été proposé de fabriquer des dispositifs thermoélectriques en deux étapes, la première étape consistant à fabriquer des jambes thermoélectriques ou des modules thermoélectriques planaires, la seconde étape consistant à les conformer autour d'un tube, notamment le tube d'un système déjà existant (e.g. un tuyau d'échappement 20 d'une automobile par exemple) en utilisant des systèmes d'adaptation mécanique d'un plan vers une surface courbe. Cette solution, qui facilite la connexion électrique d'un nombre important d'éléments thermoélectriques, car réalisée à plat, est cependant difficilement industrialisable, en particulier en raison du coût du matériau additionnel et de la masse embarquée ajoutée. 25 Il a alors été proposé une approche plus intégrée à base de dispositifs thermoélectriques obtenus par l'assemblage d'anneaux thermoélectriques et d'anneaux électriquement conducteurs. Cette approche permet notamment d'intégrer plus simplement un tel dispositif dans un système plus large d'échanges thermiques déjà existant, puisqu'il suffit 30 de remplacer un tube du système (e.g. une portion d'un pot d'échappement) par le dispositif thermoélectrique à architecture tubulaire. Un tel montage permet de conserver la fonction initiale du dispositif thermoélectrique (i.e. échange thermique), puisqu'il ne subit aucune transformation, et la forme initiale du tuyau remplacé (remplacement d'une forme tubulaire par une forme tubulaire). Cette architecture à base d'empilement présente 35 en outre une bonne tenue thermomécanique en raison de sa symétrie circulaire et permet de garantir une bonne compacité du dispositif d'échange thermique. Deux grands types d'architectures tubulaire à base d'assemblage d'anneaux ont ainsi été développés, telles que respectivement illustrées sur les vues en coupe des figures 1 et 2. 3047610 3 La figure 1 illustre un dispositif thermoélectrique tubulaire 10 tel que décrit dans le document EP 2 541 182. Le dispositif 10 comporte une alternance d'anneaux thermoélectriques en matériau semi-conducteur de type n 12 et d'anneaux thermoélectriques en matériau semi-conducteur de type p 14, connectés électriquement 5 entre eux. Les anneaux sont par ailleurs connectés thermiquement à un fluide chaud 16 et un fluide froid 18 par leurs faces latérales cylindriques au moyen d'anneaux cylindriques interne 20 et d'anneaux cylindriques externes 22 électriquement et thermiquement conducteurs. Le flux d'électrons produits dans cette structure est illustré par les flèches en trait continu et le flux de chaleur générée est illustré par les flèches en traits pointillés. 10 Cette architecture présente l'avantage de faire passer l'ensemble du flux thermique par les anneaux thermoélectriques 12, 14 et garantit ainsi un rendement de conversion thermoélectrique maximal à l'échelle du dispositif thermoélectrique 10. Toutefois, la connexion électrique des anneaux thermoélectriques 12, 14 est réalisée par leurs faces cylindriques, ce qui nécessite une préparation de surface et des tolérances exigeantes pour 15 assurer une bonne connexion électrique et thermique des anneaux thermoélectriques 12, 14 avec les cylindres internes et externes de connections 20, 22. Cet aspect ne favorise pas une industrialisation aisée de cette architecture de tube thermoélectrique. La figure 2 illustre un dispositif thermoélectrique tubulaire 30 tel que décrit dans le 20 document US 8 552 284. Le dispositif 30 comporte un assemblage d'anneaux thermoélectriques coniques réalisés dans un même matériau semi-conducteur de type p ou n 32, connectés électriquement entre eux, et thermiquement aux fluides chaud et froid 16, 18, par leurs faces transversales via des anneaux coniques métalliques 34. Le flux d'électrons produits et le flux de chaleur générée sont également illustrés respectivement 25 par les flèches en trait continu et en traits pointillés. Cette architecture présente l'avantage d'une fabrication facilitée. En effet, les anneaux coniques permettent un auto-centrage des anneaux thermoélectriques et des anneaux de connexion, et l'assemblage de l'ensemble des anneaux 32, 34 est réalisé par leurs faces transversales, ce qui constitue un assemblage plus tolérant que celui réalisé sur les faces latérales tel que décrit ci-dessus. 30 Cette architecture présente cependant un inconvénient majeur : les anneaux métalliques de connections 34 génèrent une fuite thermique entre le fluide chaud 16 et le fluide froid 18 car ils sont directement en contact avec le fluide chaud 16 et le fluide froid 18. Ces derniers jouent en effet à la fois la fonction de connexion électrique et la fonction de transfert de chaleur, comme illustré par les portions 34a et 34b de ces anneaux, qui 35 représentent respectivement les zones de collecte de la chaleur et du froid. De fait, seule une faible portion du flux thermique échangé passe dans les anneaux thermoélectriques 32 et contribue à la conversion thermoélectrique. Ceci induit un rendement de conversion faible à l'échelle du dispositif thermoélectrique 30 et également un faible différentiel de 3047610 4 température aux bornes des anneaux thermoélectriques (bien inférieur à celui entre les fluides chaud et froid) et donc une faible tension de sortie. Ces deux derniers points ne favorisent pas une utilisation généralisée de cette architecture de tube thermoélectrique. 5 A la lumière de l'état de la technique, on note ainsi que la conception de dispositifs thermoélectriques à base d'assemblage d'anneaux met en jeu deux caractéristiques antinomiques : a) soit il est recherché un rendement important mais aux prix d'une connexion électrique difficile, 10 b) soit il est recherché une connexion électrique simplifiée mais au prix de fuites thermiques qui impactent fortement le rendement. EXPOSE DE L'INVENTION 15 Le but de la présente invention est de proposer un dispositif tubulaire à assemblage de pièces présentant un rendement de conversion élevé et une connexion électrique simple. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif thermoélectrique tubulaire comprenant au moins une séquence de pièces cylindriques et coaxiales, ladite séquence étant 20 constituée : - d'une première et d'une seconde pièces de connexion interne comprenant chacune un cylindre creux et un anneau électriquement conducteur faisant saillie d'une face latérale externe dudit cylindre, les cylindres creux des deux pièces de connexion interne coopérant de manière à former un tube interne ; 25 - de premier et second anneaux thermoélectriques ayant des coefficients Seebeck différents, enchâssés sur lesdits cylindres creux entre lesdits anneaux électriquement conducteurs et étant en contact respectif avec ces derniers ; et - une pièce de connexion externe comprenant un cylindre creux et un anneau électriquement conducteur faisant saillie d'une face latérale interne dudit cylindre, le 30 cylindre creux de la pièce de connexion externe logeant au moins le premier et le second anneaux thermoélectriques, et l'anneau électriquement conducteur de la pièce de connexion externe étant disposé entre les premier et second anneaux thermoélectriques, au contact de chacun de ces derniers, et enchâssé sur au moins un cylindre creux d'une parmi les première et seconde pièces de connexion interne. 35 3047610 5 En d'autres termes, le dispositif résulte de l'assemblage d'anneaux par leurs faces transversales, assemblage qui est plus tolérant que celui réalisé sur les faces latérales. Le dispositif présente donc les avantages de la seconde catégorie de structure de l'état de la technique décrite en relation avec la figure 2. 5 En outre, le rendement de conversion thermoélectrique à l'échelle du tube complet est maximisé car il n'existe pas de connexion thermique entre les anneaux de connexion interne et les anneaux de connexion externe. Ces éléments sont en effet des pièces distinctes en contact soit avec le fluide chaud ou soit avec le fluide froid et n'ont pas de 10 contact direct entre elles ; ceci qui évite donc toute fuite thermique entre le fluide chaud et froid au travers de ces éléments de connexion. En effet, comme les anneaux internes et externes ne sont pas directement en contact l'un avec l'autre, mais sont séparés par des éléments thermoélectriques, et que les anneaux internes sont séparés du tube externe (défini par la pièce externe) par une espace d'air (possédant une haute résistance 15 thermique en comparaison avec les éléments thermoélectriques et les éléments de connexion internes et externes), l'ensemble du flux thermique passant des éléments de connexion internes vers les éléments de connexion externes passe par donc les éléments thermoélectriques. Le dispositif présente donc les avantages de la première catégorie de structure de l'état de la technique décrite en relation avec la figure 1 dans laquelle 20 l'ensemble du flux thermique échangé passe par les éléments thermoélectriques. Enfin, le dispositif peut utiliser deux types d'anneaux thermoélectriques (e.g. de type n et de type p), ce qui permet de sommer les tensions générées par les différents anneaux thermoélectriques et ainsi maximiser la tension de sortie aux bornes du dispositif. 25 Selon un mode de réalisation, chacun des anneaux conducteurs d'électricité et thermoélectriques est un cylindre de révolution circulaire et de bases planes et perpendiculaires à l'axe du cylindre, pièces qui sont simples à fabriquer. 30 En variante, chacun des anneaux conducteurs d'électricité et thermoélectriques est un cylindre de révolution circulaire et de bases coniques, et les bases coniques en regard de deux desdits anneaux ont une forme complémentaire de manière à s'emboiter. Ce mode de réalisation permet un auto centrage des différentes pièces lors de l'assemblage, et offre donc un assemblage facilité. 35 3047610 6 Selon un mode de réalisation : - l'anneau électriquement conducteur de la pièce de connexion externe est uniquement sur un cylindre creux d'une parmi les première et seconde pièces de connexion interne ; 5 - et/ou le cylindre creux de la pièce de connexion externe loge sans contact au moins le premier et le second anneaux thermoélectriques. Une telle conception permet par exemple de concevoir les pièces de connexion interne et/ou externe entièrement dans un matériau conducteur d'électricité tout en évitant les 10 courts-circuits une fois les pièces assemblées. Selon un mode de réalisation, le premier et le second anneaux thermoélectriques sont constitués de Calcogénures (exemple : Bi2Te3), d'un siliciure (exemple : SiGe, MnSi, MgSi, ...), d'un matériau Half-Heusler (encore appelé semi-Heusler), et/ou d'une 15 Skutterudite. Selon un mode de réalisation, les anneaux électriquement conducteurs des pièces de connexion interne et externe sont constitués de cuivre, d'aluminium, d'argent, de nickel, de tungstène, de graphite et/ou d'un alliage d'au moins deux de ces matériaux. 20 Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend un tube en matériau électriquement isolant enchâssé dans le tube interne défini par les pièces de connexion interne et/ou enchâssant le cylindre creux de la pièce de connexion externe. En variante, ou de manière supplémentaire, la face latérale externe des cylindres creux des pièces de connexion 25 interne et/ou la face latérale externe du cylindre creux de la pièce de connexion externe est constituée ou est recouverte d'un matériau électriquement isolant. Ceci permet de faire circuler des fluides conducteurs d'électricité, e.g. de l'eau, sans provoquer de court-circuit. 30 Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend un joint électriquement conducteur entre chaque paire d'anneaux en contact parmi les anneaux électriquement conducteurs des pièces de connexion interne et externe et les premier et second anneaux thermoélectriques, ce qui permet d'améliorer la qualité du contact entre les anneaux et de tenir les pièces solidaires les unes des autres une fois l'assemblage terminé. 35 3047610 7 Selon un mode de réalisation, les pièces du dispositif sont pressées les unes contre les autres par un bridage à ressort. Les pièces sont ainsi maintenues les unes contre les autres, tout en permettant de s'adapter aux dilatations/contractions des différentes pièces lorsque le dispositif est soumis à des cycles thermiques. Selon un mode de réalisation, la surface latérale interne des cylindres creux des pièces de connexion interne et/ou la surface latérale externe du cylindre creux de la pièce de connexion externe sont nervurées, ce qui permet d'augmenter la surface d'échange de chaleur et donc le rendement de conversion. Selon un mode de réalisation, les pièces de connexion interne et externe vérifient les relations suivantes : 0,3 x (hn + hp + el.2 + e2.2) Ll 0,95 x (hn + hp + el.2 + e2.2) 15 0,3 x (hn + hp + el.2 + e2.2) L2 0,95 x (hn + hp + el.2 + e2.2) expressions dans lesquelles : - Ll est la longueur de la pièce de connexion interne, - L2 est la longueur de la pièce de connexion externe, 20 - hn et hp sont les hauteurs respectives des premier et second anneaux thermoélectriques, - el.1 est l'épaisseur du cylindre creux de la pièce de connexion interne, et - e2.1 est l'épaisseur du cylindre creux de la pièce de connexion externe. 25 Cette caractéristique permet d'optimiser la collecte de chaleur en convection, et donc le rendement de conversion du dispositif. L'invention a également pour objet un générateur de courant comportant : - au moins un dispositif thermoélectrique tubulaire du type précité ; 30 - deux bornes électriques, au contact de deux pièces de connexion extrêmes du dispositif, pour la collecte de courant électrique ; - un circuit d'injection d'un fluide à une première température dans le tube interne du dispositif ; et - un circuit de circulation d'un fluide à une seconde température, différente de la 35 première température, sur le cylindre creux de la pièce de connexion externe. 5 10 3047610 8 L'invention a également pour objet une pompe à chaleur Peltier comportant : au moins un dispositif thermoélectrique tubulaire du type précité ; deux bornes électriques au contact de deux pièces de connexion extrêmes du dispositif ; 5 une source de courant connectée auxdites bornes pour injecter du courant dans le dispositif ; et un circuit d'injection d'un fluide dans le tube interne du dispositif ; BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 10 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d'exemple, et réalisée en relation avec les dessins annexés, dans lesquels des références identiques désignent des éléments identiques ou analogues, et dans lesquels : 15 les figures 1 et 2 sont des vues schématiques en coupe de deux dispositifs thermoélectriques tubulaires de l'état de la technique, tels que discutés précédemment ; la figure 3 est une vue en perspective et écorchée d'une découpe de 60° d'un dispositif thermoélectrique tubulaire selon un premier mode de réalisation de 20 l'invention ; la figure 4 est une vue en perspective éclatée d'une séquence de pièces entrant de la constitution du dispositif de la figure 3 ; la figure 5 est une vue en perspective d'un anneau thermoélectrique du dispositif de la figure 3 ; 25 les figures 6a, 6b, 6c sont respectivement des vues en perspective, de face et en coupe transversale d'une pièce de connexion interne du dispositif de la figure 3 ; les figures 7a, 7b, 7c sont respectivement des vues en perspective, de face et en coupe transversale d'une pièce de connexion externe du dispositif de la figure 3 ; la figue 8 est une vue en coupe transversale d'un anneau thermoélectrique et des 30 pièces de connexion interne et externe illustrant leurs dimensions respectives : la figure 9 est une vue en perspective et écorchée d'une découpe de 60° d'un dispositif thermoélectrique tubulaire selon un second mode de réalisation de l'invention ; la figure 10 est une vue en perspective éclatée d'une séquence de pièces entrant de la 35 constitution du dispositif de la figure 9 ; la figure 11 est une vue en perspective d'un anneau thermoélectrique du dispositif de la figure 9 ; 3047610 9 - les figures 12a, 12b, 12c sont respectivement des vues en perspective, de face et en coupe transversale d'une pièce de connexion interne du dispositif de la figure 9 ; - les figures 13a, 13b, 13c sont respectivement des vues en perspective, de face et en coupe transversale d'une pièce de connexion externe du dispositif de la figure 9 ; 5 - la figure 14 est une vue en perspective et écorchée d'une découpe de 60° d'un dispositif thermoélectrique tubulaire selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 15 est une vue en perspective et écorchée d'une découpe de 60° d'un dispositif thermoélectrique tubulaire selon un quatrième mode de réalisation de 10 l'invention ; - la figure 16 est une vue en perspective et écorchée d'une découpe de 60° d'un dispositif thermoélectrique tubulaire selon un cinquième mode de réalisation de l'invention : - les figures 17 et 18 sont des vues en perspective d'une variante des pièces de 15 connexion interne et externe à base de nervures ; - la figure 19 est une vue de détail illustrant des joints disposés entre les anneaux thermoélectriques et conducteurs d'électricité, e.g. ceux du dispositif de la figure 3 ; - la figure 20 est une vue en perspective d'un assemblage du dispositif selon l'invention par bridage au moyen de deux ressorts ; 20 - la figure 21 est une vue schématique en perspective illustrant la circulation de fluides dans et sur des dispositifs selon l'invention ; - la figure 22 est une vue schématique en perspective d'un échangeur thermoélectrique selon l'invention ; et - la figure 23 illustre un profil de température le long du dispositif selon l'invention. 25 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Dans la suite de la description : - on entend par « latéral », une surface ou dimension parallèle à l'axe principal d'une 30 pièce, e.g. l'axe d'une pièce cylindrique. - et on entend par « transversal », une dimension ou une surface qui coupe ledit axe principal, par exemple une base d'une pièce cylindrique. En se référant à la figure 3, un dispositif thermoélectrique tubulaire 40 selon un premier 35 mode de réalisation comporte un ensemble d'éléments cylindriques de révolution à bases planes et parallèles, lesdits éléments étant coaxiaux en partageant un axe principal X, notamment : 3047610 10 - un tube interne cylindrique 42, destiné à l'écoulement d'un premier fluide à une première température ; - un tube externe cylindrique 44, sur lequel un second fluide, à une seconde température différente, e.g. inférieure, à la première température, est destiné à 5 circuler ; - des premiers anneaux thermoélectriques cylindriques 46 ayant un premier effet Seebeck, enchâssés sur le tube interne 42 et logés dans le tube externe 44 à distance de ce dernier ; - des seconds anneaux thermoélectriques cylindriques 48 ayant un second effet 10 Seebeck, différent du premier effet Seebeck, disposés en alternance avec les premiers anneaux 46, enchâssés sur le tube interne 42 et logés dans le tube externe 44; et - des anneaux cylindriques électriquement conducteurs 50 disposés entre les anneaux thermoélectriques enchâssés sur le tube interne 42 et logés dans le tube externe 44 à distance de ce dernier. 15 Les anneaux thermoélectriques et de connexion conducteur sont empilés les uns sur les autres avec les bases en contact les unes des autres de sorte que les anneaux thermoélectriques 46, 48 sont connectés électriquement en série au moyen des anneaux conducteurs 50. 20 Comme illustré plus particulièrement à la figure 4, le dispositif 40 résulte de l'assemblage de pièces mécaniques de quatre types, à savoir dans leur ordre d'assemblage selon l'axe X: - une pièce de connexion interne 52 comprenant un cylindre creux 54 formant une 25 partie du tube interne 42, et l'un des anneaux conducteurs 50 qui fait saillie d'une face latérale externe 56 du cylindre 54, par exemple à mi-hauteur de celui-ci ; - l'un des premiers anneaux thermoélectriques 46 ; - une pièce de connexion externe 58 comprenant un cylindre creux 60 formant une partie du tube externe 44, et l'un des anneaux conducteurs 50 qui fait saillie d'une 30 face latérale interne 62 du cylindre 60, par exemple à mi-hauteur de celui-ci ; - et l'un des seconds anneaux thermoélectriques 48. Les premiers et le seconds anneaux thermoélectriques 46, 48 sont par exemple constitués d'un matériau semi-conducteur respectivement de type n et de type p, en particulier de 35 Calcogénures (exemple : Bi2Te3), d'un siliciure (exemple : SiGe, MnSi, MgSi, ...), d'un matériau Half-Heusler (encore appelé semi-Heusler), et/ou d'une Skutterudite. 3047610 11 Les anneaux électriquement conducteurs 50 des pièces de connexion interne et externe 52, 58, ou ces dernières dans leur totalité, sont constitués par exemple en métal, en particulier constitué de cuivre, d'aluminium, d'argent, de nickel, de tungstène, ou constituées de graphite, et/ou d'un alliage d'au moins deux de ces matériaux. 5 L'assemblage desdites pièces résulte ainsi dans un dispositif 40 comprenant au moins une séquence unitaire constituée, selon l'axe X et comme illustrée à la figure 4, d'une première pièce de connexion interne 52, d'un premier anneau thermoélectrique 46, d'une pièce de connexion externe 58, d'un deuxième anneau thermoélectrique 48, et d'une 10 deuxième pièce de connexion interne 52, les cylindres creux 54 des pièces de connexion interne étant associés pour former le tube interne 42, et les cylindres creux 60 des pièces de connexion externe étant associés pour former le tube externe 44. Chacune des pièces est par exemple constituée d'un seul matériau, en étant fabriquée par 15 exemple par moulage, usinage, ou impression 3D, auquel cas les cylindres 54 et 60 (ou de manière équivalente, les tubes interne et externe 42, 44) sont également électriquement conducteur. Afin d'éviter les court-circuits électriques : a) chaque anneau conducteur 50 d'une pièce de connexion externe 58 est enchâssé sur uniquement un cylindre creux d'une pièce de connexion interne 52 (i.e. n'est pas à 20 cheval sur deux pièces de connexion interne 52) ; b) les anneaux conducteurs 50 des pièces de connexion interne 52 sont logés à distance du tube externe 44, i.e. ne sont pas au contact des cylindres creux 50 des pièces de connexion externe 58. 25 Pour obtenir ce résultat, et en se référant aux figures 5 à 8, les règles de conception suivantes sont par exemple mise en oeuvre : Ll (R1.2 + el.1) R1 REVENDICATIONS1. Dispositif thermoélectrique tubulaire comprenant au moins une séquence de pièces cylindriques et coaxiales, ladite séquence étant constituée : - d'une première et d'une seconde pièces de connexion interne (52) comprenant chacune un cylindre creux (54) et un anneau électriquement conducteur (50) faisant saillie d'une face latérale externe (56) dudit cylindre (54), les cylindres creux des deux pièces de connexion interne coopérant de manière à former un tube interne (42) ; - de premier et second anneaux thermoélectriques (46, 48) ayant des coefficients Seebeck différents, enchâssés sur lesdits cylindres creux (54) entre lesdits anneaux électriquement conducteurs (50) et étant en contact respectif avec ces derniers ; et - une pièce de connexion externe (58) comprenant un cylindre creux (60) et un anneau électriquement conducteur (50) faisant saillie d'une face latérale interne (62) dudit cylindre (60), le cylindre creux (60) de la pièce de connexion externe (58) logeant au moins le premier et le second anneaux thermoélectriques (46, 48), et l'anneau électriquement conducteur (50) de la pièce de connexion externe (58) étant disposé entre les premier et second anneaux thermoélectriques (46, 48), au contact de chacun de ces derniers, et enchâssé sur au moins un cylindre creux (54) d'une parmi les première et seconde pièces de connexion interne (52). 2. Dispositif thermoélectrique tubulaire selon la revendication 1, dans lequel chacun des anneaux conducteurs d'électricité (50) et thermoélectriques (46, 48) est un cylindre de révolution circulaire et de bases planes et perpendiculaires à l'axe du cylindre. 3. Dispositif thermoélectrique tubulaire selon la revendication 1, dans lequel chacun des anneaux conducteurs d'électricité (50) et thermoélectriques (46, 48) est un cylindre de révolution circulaire et de bases coniques, et dans lequel les bases coniques en regard de deux desdits anneaux ont une forme complémentaire de manière à s'emboîter. 4. Dispositif thermoélectrique tubulaire selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel : - l'anneau électriquement conducteur (50) de la pièce de connexion externe (58) est uniquement enchâssé sur un cylindre creux (54) d'une parmi les première et seconde pièces de connexion interne (52) ; 3047610 20 - et/ou le cylindre creux (60) de la pièce de connexion externe (58) loge sans contact au moins le premier et le second anneaux thermoélectriques (46, 48). 5 10 6. 15 7. 20 8. 25 9. 30 10. 35 11. 5. Dispositif thermoélectrique tubulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier et le second anneaux thermoélectriques (46, 48) sont constitués de Calcogénures, notamment du Bi2Te3 ou du PbTe, d'un siliciure, notamment du SiGe, du MnSi ou du MgSi, d'un matériau Half-Heusler, et/ou d'une Skutterudite. Dispositif thermoélectrique tubulaire selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les anneaux électriquement conducteurs (50) des pièces de connexion interne et externe (52, 58) sont constitués de cuivre, d'aluminium, d'argent, de nickel, de tungstène, de graphite et/ou d'un alliage d'au moins deux de ces matériaux. Dispositif thermoélectrique tubulaire selon l'une des revendications précédentes, comprenant un tube en matériau électriquement isolant enchâssé dans le tube interne défini par les pièces de connexion interne et/ou enchâssant le cylindre creux de la pièce de connexion externe. Dispositif thermoélectrique tubulaire selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la face latérale externe des cylindres creux des pièces de connexion interne et/ou la face latérale externe du cylindre creux de la pièce de connexion externe est constituée ou est recouverte d'un matériau électriquement isolant. Dispositif thermoélectrique tubulaire selon l'une des revendications précédentes, comprenant un joint (74) électriquement conducteur entre chaque paire d'anneaux (46, 48, 50) en contact parmi les anneaux électriquement conducteurs (50) des pièces de connexion interne et externe (52, 58) et les premier et second anneaux thermoélectriques (46, 48). Dispositif thermoélectrique tubulaire selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les pièces du dispositif sont pressées les unes contre les autres par un bridage à ressort (76, 78). Dispositif thermoélectrique tubulaire selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la surface latérale interne des cylindres creux des pièces de connexion interne est nervurée. 3047610 21 12. Dispositif thermoélectrique tubulaire selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la surface latérale externe du cylindre creux de la pièce de connexion externe est nervurée. 5 13. Dispositif thermoélectrique tubulaire selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les pièces de connexion interne et externe vérifient les relations suivantes : 0,3 x (hn + hp + el.2 + e2.2) Ll 0,95 x (hn + hp + el.1 + e2.2) 10 0,3 x (hn + hp + el.2 + e2.2) L2 0,95 x (hn + hp + el .1 + e2.2) expressions dans lesquelles : - L 1 est la longueur de la pièce de connexion interne (52), - L2 est la longueur de la pièce de connexion externe (58), 15 - hn et hp sont les hauteurs respectives des premier et second anneaux thermoélectriques (46, 48), - e 1 .1 est l'épaisseur du cylindre creux (54) de la pièce de connexion interne (52), et - e2.1 est l'épaisseur du cylindre creux (60) de la pièce de connexion externe 20 (58). 14. Générateur de courant comprenant : - au moins un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 ; - deux bornes électriques, au contact de deux pièces de connexion extrêmes du 25 dispositif, pour la collecte de courant électrique ; - un circuit d'injection d'un fluide à une première température dans le tube interne du dispositif ; et - un circuit de circulation d'un fluide à une seconde température, différente de la première température, sur le cylindre creux de la pièce de connexion externe. 30 15. Pompe à chaleur Peltier comprenant : - au moins un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 ; - deux bornes électriques au contact de deux pièces de connexion extrêmes du dispositif ; 35 - une source de courant connectée auxdites bornes pour injecter du courant dans le dispositif ; et - un circuit d'injection d'un fluide dans le tube interne du dispositif