(57)【要約】  本発明は、第１の熱電素子及び第２の熱電素子と呼ばれる少なくとも２つの熱電素子（３，４）を備える熱電デバイス（１）に関し、熱電素子は、第１及び第２の活性面（５，６）と呼ばれるそれらの２つの面間に及ぼされる温度勾配の作用に起因して電流を発生させることができ、前記デバイスは、２つの熱電素子（３，４）を電気的に直列に接続する第１の電気接続手段（２１）と、デバイスの２つの熱電素子（３，４）のうちの一方と第３の熱電素子（３，４）とを電気的に直列に接続するようになっている第２の電気接続手段（２２）とを備え、第１の電気接続手段（２１）及び第２の電気接続手段（２２，４２）と第１及び第２の熱電素子（３）との結合が前記第１及び第２の熱電素子の焼結を用いて得られる。また、本発明は、複数の前記熱電デバイス（１）を備える熱電モジュール（２０）と、デバイス及びモジュールを製造するための方法とにも関連する。
2017513227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の熱電素子及び第２の熱電素子と呼ばれる少なくとも２つの熱電素子（３，４）を備える熱電デバイス（１）であって、前記熱電素子は、第１の活性面（５）及び第２の活性面（６）と呼ばれるそれらの２つの面間に及ぼされる温度勾配の作用に起因して電流を発生させることができ、前記デバイスは、前記２つの熱電素子（３，４）を電気的に直列に接続する第１の電気接続手段（２１）と、前記デバイスの前記２つの熱電素子（３，４）のうちの一方と第３の熱電素子（３，４）とを電気的に直列に接続するようになっている第２の電気接続手段（２２，４２）とを備え、前記第１の電気接続手段（２１）及び前記第２の電気接続手段（２２，４２）と前記第１の熱電素子（３）及び前記第２の熱電素子（４）との結合が前記第１及び第２の熱電素子の焼結を用いて得られる、熱電デバイス（１）。
【請求項２】
−電流を発生させるために、前記第１の活性面（５）が前記温度勾配の高温源（１１０）と熱交換を行うようになっており、前記第２の活性面（６）が前記温度勾配の低温源（１１０）と熱交換を行うようになっており、
−前記第１の活性面（５）と前記第２の活性面（６）とが少なくとも１つの側面（１１，１２）によって互いに接続され、前記第１の電気接続手段（２１）は、前記第１の熱電素子（３）及び前記第２の熱電素子（４）の互いに対向して設けられる前記側面同士を電気的に接続し、それにより、前記活性面（５，６）を解放したままにする、
請求項１に記載の熱電デバイス（１）。
【請求項３】
前記第２の電気接続手段（２２）は、前記デバイスの前記２つの熱電素子（３，４）のうちの一方の他方の側面（１１，１２）を前記第３の熱電素子（３，４）の側面（１１，１２）に対して電気的に接続するようになっている請求項２に記載の熱電デバイス（１）。
【請求項４】
前記第１の電気接続手段（２１）は、前記第１の活性面（５）又は前記第２の活性面（６）に隣接する領域に位置される請求項２又は請求項３に記載の熱電デバイス（１）。
【請求項５】
前記第１の電気接続手段（２１）は、前記第１及び第２の熱電素子（３，４）の前記側面（１１，１２）の第１の部分を覆い、前記熱電デバイス（１）は、前記第１の熱電素子（３）及び／又は前記第２の熱電素子（４）の前記側面（１１，１２）の第２の部分を覆う第１の電気絶縁素子（３１）を備える請求項２から４のいずれか一項に記載の熱電デバイス（１）。
【請求項６】
前記第１の熱電素子（３）及び／又は前記第２の熱電素子（４）に対する前記第１の電気絶縁素子（３１）の結合は、前記第１及び／又は第２の熱電素子の焼結によって得られる請求項５に記載の熱電デバイス（１）。
【請求項７】
前記第１の電気絶縁素子（３１）及び前記第１の電気接続手段（２１）は、前記第１及び／又は第２の熱電素子（３，４）の前記側面（１１，１２）の全体を覆う請求項５又は請求項６に記載の熱電デバイス（１）。
【請求項８】
前記第１の電気接続手段（２１）は、前記第１の電気絶縁素子（３１）の外周部又は内周部を跨いで位置される請求項５から７のいずれか一項に記載の熱電デバイス（１）。
【請求項９】
前記第２の電気接続手段は、前記第１又は第２の熱電素子の前記他方の側面の第１の部分を覆い、前記熱電デバイス（１）は、前記他方の側面（１１，１２）の第２の部分を覆う第２の電気絶縁素子（３２）を備える請求項３から８のいずれか一項に記載の熱電デバイス（１）。
【請求項１０】
前記第２の電気接続手段（２２）は、前記第１の熱電素子（３）又は前記第２の熱電素子（４）の前記第１又は第２の活性面（５，６）に隣接する領域に位置される請求項９に記載の熱電デバイス（１）。
【請求項１１】
前記第１の熱電素子（３）及び／又は前記第２の熱電素子（４）に対する前記第２の電気絶縁素子（３２）の結合は、前記第１及び／又は第２の熱電素子の焼結によって得られる請求項９又は請求項１０に記載の熱電デバイス（１）。
【請求項１２】
前記側面に対して垂直に測定される前記第１の電気接続手段（２１）及び／又は前記第２の電気接続手段（２２）の厚さは、３００ミクロン未満である請求項２から１１のいずれか一項に記載の熱電デバイス（１）。
【請求項１３】
前記第１及び／又は第２の熱電素子（３，４）が環形状を有する請求項１から１２のいずれか一項に記載の熱電デバイス（１）。
【請求項１４】
前記第１の活性面（５）が内周面によって画定され、前記第２の活性面（６）が外周面によって画定される請求項１３に記載の熱電デバイス（１）。
【請求項１５】
前記デバイス（１）は、前記第２の電気接続手段（２２，４２）を同一のデバイスの電気接続手段のうちの１つに対して蝋付けできるように構成される請求項１から１４のいずれか一項に記載の熱電デバイス（１）。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の複数の熱電デバイス（１）を備える熱電モジュール（２０）。
【請求項１７】
前記複数の熱電デバイス（１）は、２つの隣り合う熱電デバイス（１）に属する２つの第２の電気接続手段（２２）の蝋付けによって互いに組み付けられる請求項１６に記載の熱電モジュール（２０）。
【請求項１８】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の熱電デバイスを製造するための方法であって、前記第１の熱電素子（３）及び前記第２の熱電素子（４）は、前記第１の電気接続手段及び前記第２の電気接続手段を前記第１及び第２の熱電素子と共に結合するように互いに焼結される方法。
【請求項１９】
−請求項１から１７のいずれか一項に記載の２つの熱電デバイス（１）の２つの第２の電気接続手段が互いに蝋付けされる、
請求項１８に記載の熱電モジュールを製造するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車両において電流を発生させるようになっている熱電デバイス及びそのようなデバイスを備える熱電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車部門では、ゼーベック効果として知られる現象を用いて活性面と呼ばれるそれらの２つの反対側の面間の温度勾配の存在下で電流を発生させることができる熱電素子と呼ばれる素子を使用する熱電デバイスが既に提案されてきた。これらのデバイスは、エンジンの排ガスを循環させるようになっている第１の回路と、冷却回路の伝熱流体を循環させるようになっている第２の回路とを備える。熱電素子は、熱い排ガスと冷たい冷却流体との間の温度差に起因する温度勾配に晒されるように第１及び第２の回路間に配置される。
【０００３】
電気モジュールは、電気を一方の熱電素子の活性面から他方の熱電素子の活性面へ伝えるために熱電素子の活性面上に配置される電気トラックを備える。電気トラックは、蝋付けによって熱電素子上に組み付けられる。しかしながら、これを達成するためには、構成要素の全てを高い温度まで加熱することが必要である。しかし、熱電素子及び電気トラックは、それらが高温に晒されるときに同じ態様で膨張せず、したがって、熱電素子と電気接続手段との間の膨張差の影響がアセンブリの故障をもたらす場合がある。
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、状況を改善することを目的とするとともに、この目的のために、第１の熱電素子及び第２の熱電素子と呼ばれる少なくとも２つの熱電素子を備える熱電デバイスに関連し、熱電素子は、第１の活性面及び第２の活性面と呼ばれるそれらの２つの面間に及ぼされる温度勾配の作用に起因して電流を発生させることができ、前記デバイスは、２つの熱電素子を電気的に直列に接続する第１の電気接続手段と、デバイスの２つの熱電素子のうちの一方と第３の熱電素子とを電気的に直列に接続するようになっている第２の電気接続手段とを備え、第１の電気接続手段及び第２の電気接続手段と第１及び第２の熱電素子との結合が前記第１の熱電素子及び第２の熱電素子の焼結を用いて得られる。
【０００５】
したがって、本発明の結果として、焼結を用いて組み付けられる、すなわち、蝋付けによる組み付けと関連付けられるストレスに晒されることなく組み付けられる熱電素子と電気接続手段とを備える熱電デバイスが得られる。また、本発明に係るデバイスは、特に第２の電気接続手段を用いて他の熱電素子に対して組み付けることができる、及び／又は、焼結により又は他の組み付け方法により、特に低温蝋付けにより他の熱電デバイスに対して組み付けることができ、それにより、電気接続手段の熱膨張を小さくできるという利点を更に有し、電気接続手段は温度勾配の低温側に位置されるようになっている。
【０００６】
一緒に或いは個々に考慮されてもよい本発明の異なる実施形態によれば、
−電流を発生させるために、第１の活性面が温度勾配の高温源と熱交換を行うようになっており、また、第２の活性面が温度勾配の低温源と熱交換を行うようになっている；
−第１の活性面と第２の活性面とが少なくとも１つの側面によって互いに接続され、第１の電気接続手段は、第１の熱電素子及び第２の熱電素子の互いに対向して設けられる前記側面同士を電気的に接続し、それにより、前記活性面を解放したままにする；
−前記第１の電気接続手段は、前記側面の互いに対向して位置される２つの部分同士を接続する；
−第２の電気接続手段は、デバイスの２つの熱電素子のうちの一方の他方の側面を第３の熱電素子の側面に対して電気的に接続するようになっている；
−第１の電気接続手段は、第１又は第２の活性面に隣接する領域に位置される；
−第１の電気接続手段は、第１及び第２の熱電素子の側面の第１の部分を覆い、また、熱電デバイスは、第１の熱電素子及び／又は第２の熱電素子の前記側面の第２の部分を覆う第１の電気絶縁素子を備える。
【０００７】
−第１及び／又は第２の熱電素子に対する第１の電気絶縁素子の結合は、第１及び／又は第２の熱電素子の焼結によって得られる；
−第１の電気絶縁素子及び第１の電気接続手段は、第１及び／又は第２の熱電素子の前記側面の全体を覆う；
−第２の電気接続手段は、前記第１又は第２の熱電素子の前記他方の側面の第１の部分を覆い、また、前記熱電デバイスは、前記他方の側面の第２の部分を覆う第２の電気絶縁素子を備える；
−第２の電気接続手段は、第１の熱電素子又は第２の熱電素子の第１又は第２の活性面に隣接する領域に位置される；
−第１の熱電素子に対する及び／又は第２の熱電素子に対する第２の電気絶縁素子の結合は、前記第１及び／又は第２の熱電素子の焼結によって得られる；
−前記側面に対して垂直に測定される第１の電気接続手段及び／又は第２の電気接続手段の厚さは、３００ミクロン未満である；
−前記第１の電気接続手段は、デバイスの熱電素子の第１の活性面を互いに電気的に接続するとともに、第２の電気接続手段がデバイスの２つの熱電素子のうちの一方の第２の活性面と第３の熱電素子の第２の活性面とを電気的に接続するようになっている；
−第１及び／又は第２の熱電素子が環形状を有する；
−第１の電気絶縁素子及び／又は前記第１の電気接続手段が環形状を有する；
−前記第１の電気接続手段及び前記電気絶縁素子が同軸である；
−前記第１の電気接続手段は、前記第１の電気絶縁素子の外周部又は内周部を跨いで位置される。したがって、第１の電気接続手段は、第１の熱電素子の側面と接触する第１の電気絶縁素子の第１の側面上及び第２の熱電素子の側面と接触する第１の電気絶縁素子の第２の側面上の両方に配置される；
−第１の活性面が内周面によって画定され、また、第２の活性面が外周面によって画定される；
−第１の熱電素子及び第２の熱電素子は、第１の熱電素子により発生される電位差が温度勾配に関して第２の熱電素子により発生される電位差と反対になるように構成される；
−第１の熱電素子がＹに等しい熱膨張係数を有し、第２の熱電素子がＸに等しい熱膨張係数を有し、Ｘ，Ｙが関係｜Ｙ−Ｘ｜／Ｘ≦１５％を満たす；
−第１の電気接続手段がＺ１に等しい熱膨張係数を有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ１は、関係｜Ｚ１−Ｘ｜／Ｘ≦１５％及び｜Ｚ１−Ｙ｜／Ｙ≦１５％を満たす；
−第２の電気接続手段がＺ２に等しい熱膨張係数を有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ２は、関係｜Ｚ２−Ｘ｜／Ｘ≦１５％及び｜Ｚ２−Ｙ｜／Ｙ≦１５％を満たす。第２の電気接続手段の熱膨張係数は、例えば、第１の電気接続手段のそれと同一である；
−デバイスは、前記第２の電気接続手段を同一のデバイスの電気接続手段のうちの１つに対して蝋付けできるように構成される。
【０００８】
また、本発明は、先に規定されたような複数の熱電デバイスを備える熱電モジュールにも関連する。
【０００９】
本発明の１つの態様によれば、複数の熱電デバイスは、２つの隣り合う熱電デバイスに属する２つの第２の電気接続手段の蝋付けによって互いに組み付けられる。
【００１０】
実施形態の１つの例によれば、モジュールは、複数の熱電デバイスを互いに組み付けるための蝋付け接合部を備え、蝋付け接合部は、３００℃未満の温度で蝋付けされるように構成される。
【００１１】
また、本発明は、前述したような熱電デバイスを製造するための方法にも関連し、この方法において、第１の熱電素子及び第２の熱電素子は、第１の電気接続手段及び第２の電気接続手段を前記第１及び第２の熱電素子と共に結合するように互いに焼結される。
【００１２】
本発明の一態様によれば、２つの熱電デバイスの２つの第２の電気接続手段が互いに蝋付けされる。
【００１３】
単に非限定的な一例として与えられる以下の説明を添付図面と共に考慮すると、本発明をより良く理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る熱電デバイスの分解斜視図を示す。
【図２】互いから分離された図１に係る幾つかのデバイス、及び、本発明に係る熱電モジュールを形成するために互いに組み付けられた図１に係る幾つかのデバイスの分解斜視図を示す。
【図３】本発明に係る熱電モジュールの変形の軸方向で切断された概略図を示す。
【図４】本発明に係る熱電モジュールの他の変形の軸方向で切断された概略図を示す。
【図５】本発明に係るデバイスの電気接続手段と電気絶縁手段とから成るアセンブリの実施形態の変形の概略斜視図を示す。
【図６】本発明に係るデバイスの電気接続手段と電気絶縁手段とから成るアセンブリの実施形態の他の変形の概略斜視図を示す。
【図７】本発明に係る熱電素子の異なる形状の概略断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に示されるように、本発明は、第１の熱電素子３と第２の熱電素子４とを備える熱電デバイス１に関し、これらの熱電素子は、活性面５，６と呼ばれるそれらの２つの面間に及ぼされる温度勾配の作用に起因して電流を発生させることができる。第１の活性面５は、低温源、例えば冷却回路の伝熱流体と熱交換を行うようになっており、また、第２の活性面６は、低温源の温度よりも高い温度を有する高温源、例えばエンジンの排ガスと熱交換を行うようになっている。ここでは、第１の熱電素子の動作を可能にする温度勾配が低温源と高温源とによってもたらされることが理解され得る。
【００１６】
これらの熱電素子は、温度勾配に晒される前記活性面５，６間に接続される負荷で電流を生み出すことができるようにするゼーベック効果により動作する。そのような素子は、例えば、ケイ化マグネシウム（Ｍｇ２Ｓｉ）から形成される。
【００１７】
第１の熱電素子３は、例えば、それらが所定の温度勾配に晒されるときにプラスと呼ばれる一方向で電位差をもたらすことができるようにするＰと呼ばれる第１のタイプを成し、また、第２の熱電素子４は、それらが同じ温度勾配に晒されるときにマイナスと呼ばれる反対の方向での電位差の形成を可能にするＮと呼ばれる特に第２のタイプを成す。
【００１８】
第１の熱電素子３は第１の側面１１及び第２の側面１２を備える。側面１１，１２のそれぞれは、第１の活性面５を第２の活性面６に接続する。側面１１，１２は互いに対して反対側に位置される。
【００１９】
図に示される本発明の実施形態の例では、第１の熱電素子３が環形状を有する。第１の熱電素子３は、ここでは、一体部品として作られるリングにより形成される。しかしながら、第１の熱電素子は、それぞれがリングの角度部分を形成する幾つかの部品によって形成されてもよい。
【００２０】
低温源が熱電素子３の内側で循環するとともに高温源が熱電素子３の外側で循環する図１〜図３に示される例では、第１の活性面５がリングの内周面によって画定され、第２の活性面６がリングの外周面によって画定される。一方、図４に示される例では、低温源が熱電素子３の外側で循環するとともに、高温源が熱電素子３の内側で循環し、第１の活性面５がリングの外周面によって画定され、第２の活性面６がリングの内周面によって画定される。
【００２１】
いずれの場合にも、第１及び第２の側面１１，１２が平坦で特に互いに平行であり、また、これらの側面は、特にリングの中心軸に対して垂直な平面内で延在する。言い換えると、熱電素子を形成するリングは長方形環状断面を有する。
【００２２】
熱電デバイス１は、第１の熱電素子３を第２の熱電素子４に対して電気的に直列に接続する第１の電気接続手段２１を備える。
【００２３】
また、本発明に係る熱電デバイス１は、本発明に係る熱電モジュールを形成することを目的として特に隣り合う熱電デバイス１に属する第３の熱電素子３，４に対して第２の熱電素子４を電気的に直列に接続するようになっている第２の電気接続手段２２，４２も備える。第２の熱電素子４は、特に、第１の熱電素子３の形状と同様の形状を有する。
【００２４】
本発明によれば、第１の熱電素子３、第２の熱電素子４、第１の電気接続手段２１、及び、第２の電気接続手段２２，４２は、焼結によって互いに組み付けられる。これにより、第１及び第２の熱電素子を形成するようになっている材料を焼結する工程がこれらの熱電素子を第１及び第２の電気接続手段と共に互いに結合するようにし、第１及び第２の電気接続手段がそれらとしては特に金属トラックの形態を成して予め成形されることが理解される。
【００２５】
焼結は、熱電素子３，４を形成する粉末粒子間の結束性を高めるが、熱電素子３，４と電気接続手段２１，２２との間の結束性も高め、それにより、電気接触抵抗を最小値まで減らすことも確保する。
【００２６】
第１の電気接続手段２１は、ここでは、第１の熱電素子３の第１の側面１１の第１の部分上に配置されるとともに、第１の熱電素子３を第２の熱電素子４の第２の側面１２に対して電気的に直列に接続する。第２の電気接続手段２２，４２は、第１の熱電素子３のその第１の活性面５をその第２の活性面６に接続する第２の側面１２上に配置され或いは第２の熱電素子４のその第１の活性面５をその第２の活性面６に接続する第１の側面１１上に配置される。また、本発明に係る熱電デバイスが２つの第２の電気接続手段を備えてもよく、そのうちの一方の第２の電気接続手段２２は、第１の熱電素子３のその第１の活性面５をその第２の活性面６に接続する第２の側面１２上に配置され、また、そのうちの他方の第２の電気接続手段４２は、第２の熱電素子４のその第１の活性面５をその第２の活性面６に接続する第１の側面１１上に配置される。
【００２７】
第１及び第２の電気接続手段２１，２２，４２の配置は、ここでは前記第１及び第２の熱電素子３，４の活性面５，６を解放したままにする。したがって、熱電素子の側面上のこの配置は、熱交換を電気的なやりとりから切り離すことができるようにするとともに、温度勾配を受ける熱電素子の活性面とこの勾配をもたらす低温源及び高温源との間のヒートスクリーンとして電気接続手段が作用しないようにする。
【００２８】
好適には、熱電素子３，４が環状であれば、第１の電気接続手段２１も環状である。
【００２９】
第１の接続手段２１が位置される第１の側面１１の第１の部分は、第２の活性面６に隣接する部分、すなわち、高温源に隣接する部分である。
【００３０】
この場合、第２の電気接続手段２２，４２は、側面のそれらが第１の活性面６に隣接する第１の部分上、すなわち、低温源に隣接する部分上に位置される。
【００３１】
焼結を用いる組み付け方法は、実際には、第１の電気接続手段２１が高温源に近接して、ここでは第１及び第２の熱電素子の第２の活性面６に近接して位置されるときに特に有利である。実際に、焼結による組み付けは、熱電素子においては、高温蝋付けよりも負担が少なく、加えて、特に高温源が排ガスから成る場合には、高温源の非常に高い温度にも耐え、これは蝋付け接合には常に当てはまるとは限らない。したがって、本発明は、高温源の高い作動温度に起因してアセンブリが破損するリスクを制限することができる。
【００３２】
本発明に係る熱電デバイス１を他の同様のデバイス１と共に組み付けて図２〜図４に示されるような熱電モジュール２０を形成し、それにより、隣り合う熱電デバイス１間及び隣り合う熱電素子３，４間で電流が連続して循環できるようにしてもよい。
【００３３】
第２の活性面６に近接する第１の電気接続手段２１と第１の活性面５に近接する第２の電気接続手段２２との交互の配置は、異なるタイプの２つの隣り合う熱電素子間での電流の連続する循環を図３及び図４に示される矢印２６の方向において可能にする。
【００３４】
したがって、これは、前記熱電素子３，４が例えば互いの長手延在方向で特に同軸に配置される熱電モジュール２０であって、タイプＰの熱電素子がモジュールの長手方向軸と平行な方向でタイプＮの熱電素子と交互に入れ替わる熱電モジュール２０をもたらす。特に、これらの熱電素子は同一の形状及びサイズを有する。しかしながら、これらの熱電素子は、特にそれらの導電率に応じて、タイプ間で異なる厚さ、すなわち、ここでは平坦を成すそれらの側面間の寸法を有してもよい。
【００３５】
２つの熱電デバイス１の組み付けは、図３及び図４に示されるように各デバイスの２つの電気接続手段２２，４２を用いて有利に行われる。
【００３６】
以上から分かるように、第２の電気接続手段２２が位置される部分は、高温源から離れており、したがって、非常に高い温度に晒されない。そのため、２つの電気接続手段２２を用いた２つの隣り合う熱電デバイス１の組み付けは、低温で、すなわち、３００℃未満の温度で実行される蝋付け方法によって行われてもよい。蝋付けは、熱電デバイス１の第２の電気接続手段２２，４２と隣り合う熱電デバイス１の第２の電気接続手段２２，４２との間で特に蝋付け接合部２５を用いて行われる。蝋付け接合部は、３００℃未満の温度で蝋付けを可能にするように構成される。この低温蝋付け方法を用いると、高温蝋付けを用いて達せられる非常に高い温度であって、かなりの熱膨張を引き起こした後に収縮を伴って特に電気接続手段２１，２２と熱電素子３，４との間の機械的結合の弱体化をもたらす非常に高い温度に電気接続手段２１，２２及び熱電素子３，４を晒すことを回避できる。この組み付け方法は、それが多量のエネルギーの使用を必要とする高温蝋付け方法よりも低いエネルギーを使用するため、更に一層興味深い。
【００３７】
このように、本発明は、第１の電気接続手段及び第２の電気接続手段と熱電素子との組み付けのために焼結方法を使用した後、第２の電気接続手段と他の第２の電気接続手段との組み付けのために低温蝋付けを使用することができ、それにより、高温蝋付け方法の使用を回避できる。
【００３８】
図３に示される実施形態の例では、矢印１００により示されるように低温流体が熱電素子３，４の内側で循環し、一方、矢印１１０により示されるように高温流体が熱電素子の外側で循環する。したがって、第１の電気接続手段２１は、ここではそれらが位置される側面１１，１２の外周域の範囲に位置付けられる。第２の電気接続手段２２は、それらが位置される側面１１，１２の内周域の範囲に位置付けられる。
【００３９】
逆に、図４に示される実施形態の例では、矢印１００により示されるように低温流体が熱電素子３，４の外側で循環し、一方、矢印１１０により示されるように高温流体が熱電素子の内側で循環する。したがって、第１の電気接続手段２１は、ここではそれらが位置される側面１１，１２の内周域の範囲に位置付けられる。第２の電気接続手段２２は、それらが位置される側面１１，１２の外周域の範囲に位置付けられる。
【００４０】
流体の循環のため、本発明に係るモジュールは、前記熱電素子３，４の内側での流体の循環のためのダクト７を備えてもよい。前記液体循環ダクト７は、例えば、円形断面を有する。
【００４１】
本発明に係る熱電デバイス１は、第１の電気接続手段２１が位置される側面の第２の部分を覆う第１の電気絶縁素子３１を備えてもよい。好適には、第１の電気絶縁素子３１及び第１の電気接続手段２１が第１の熱電素子２１の前記第１の側面の全てを特に同軸的に覆う。
【００４２】
第１の電気絶縁素子３１は、焼結を用いて第１の熱電素子３に組み付けられる。また、第１の電気絶縁素子３１は、熱電デバイス１の組み付け中に焼結を用いて第２の熱電素子４にも組み付けられる。
【００４３】
図５及び図６に示されるように、第１の電気絶縁素子３１が環形状を有するとき、前記第１の電気接続手段２１は、第１の熱電素子と接触する第１の電気絶縁素子３１の第１の側面３３上及び第２の熱電素子の第２の側面と接触するようになっている第１の電気絶縁素子３１の第２の側面３４上の両方に配置されるように第１の電気絶縁素子３１の外周部３５又は内周部３６を跨いで位置されてもよい。第１の電気接続手段２１は、この目的のために、Ｕ形状断面を有する。
【００４４】
図１において分かるように、本発明に係る熱電デバイス１は、第２の電気接続手段が位置される側面の第２の部分を覆う第２の電気絶縁素子３２を更に備える。第２の接続手段２２は、特に焼結を用いて第１の熱電素子に或いは第２の電気素子に組み付けられる。
【００４５】
第１の電気接続手段２１及び第１の電気絶縁素子３１と同じ態様で、第２の電気接続手段２２及び第２の電気絶縁素子３２は、好適には、それらが位置される側面の全体を特に同軸的に覆う。
【００４６】
第１の電気接続手段２１と同じ態様で、前記第２の電気接続手段２２は、第１又は第２の熱電素子と接触する第２の電気絶縁素子３２の第１の側面３３上及び低温蝋付け後に隣り合う熱電デバイス１の第２の電気接続手段の側面と接触するようになっている第２の電気絶縁素子３２の第２の側面３４上の両方に配置されるように第２の電気絶縁素子３２の外周部３５又は内周部３６を跨いで位置されてもよい。第２の電気接続手段２２は、この目的のために、Ｕ形状断面を有する。
【００４７】
熱電デバイス１の第１の電気接続手段２１が第１の電気絶縁素子３１の外周部上に位置されるときに、同じ熱電デバイス１の第２の電気接続手段２２が同じ熱電デバイス１に属する第２の電気絶縁素子３１の内周上に位置され及び逆もまた同様であることに留意してもよい。
【００４８】
図７は、熱電モジュールの良好な効率を確保しつつ最良の想定し得る態様で熱電モジュールの寸法の制約に適合するべく熱電素子３，４の外側の幾何学的形状及び／又は内側の幾何学的形状が変化する本発明の異なる実施形態を示す。
【００４９】
前記熱電素子の外側形状及び／又は内側形状は、例えば、円形、四辺形、楕円形、又は、これらの異なる形状の組み合わせである。
【００５０】
好適には、第１の熱電素子３がＹに等しい熱膨張係数を有し、第２の熱電素子４がＸに等しい熱膨張係数を有し、Ｘ，Ｙが関係｜Ｙ−Ｘ｜／Ｘ≦１５％を満たす。第１の電気接続手段２１及び第２の電気接続手段２２は、更に、Ｚ１及びＺ２に等しい熱膨張係数を有してもよく、Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２は、関係｜Ｚ１−Ｘ｜／Ｘ≦１５％及び｜Ｚ１−Ｙ｜／Ｙ≦１５％及び｜Ｚ２−Ｘ｜／Ｘ≦１５％及び｜Ｚ２−Ｙ｜／Ｙ≦１５％を満たす。一方では第１の熱電素子３と第２の熱電素子４との間及び他方では電気接続手段２１，２２と熱電素子３，４との間の熱膨張係数の小さな差は、これらの素子の互いの焼結を改善でき、それにより、特にデバイス１の機械的強度を組み付け時点で向上させることができるようになっている。
【００５１】
第１の電気接続手段２１及び第２の電気接続手段２２は特に同じ材料から形成される。同様に、第１及び第２の電気絶縁素子も特に同じ材料から形成される。
【００５２】
また、本発明は、図示しないが、第１の電気接続手段２１がデバイス１の熱電素子３，４の第１の活性面５を互いに電気的に接続するとともに、第２の電気接続手段２２がデバイスの２つの熱電素子のうちの一方の第２の活性面６と他方の熱電素子の第２の活性面６とを電気的に接続するようになっている実施形態にも関連する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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