DD156454A5 - Thermoelektrische vorrichtung und verfahren zur herstellung derselben - Google Patents

Abstract

Es wird ein thermoelektrischer Generator aus einer Vielzahl von Thermoelementen auf einem Substrat in schmaler Streifenform vorgestellt. Die Thermoelemente werden mittels erster und zweiter Tinten aus geeigneten unterschiedlichen Metallpulvern mit Binde- oder Flussmitteln aufgedruckt und die entgegengesetzten Thermoelemente werden zusammengeschmolzen.Die Streifen werden nebeneinander in groesseren Stueckzahlen zu einer rechteckigen Platte angeordnet, und die entgegengesetzten Enden elektrisch leitend verbunden. Das Verfahren umfasst die folgenden Bearbeitungsschritte: Zufuehrung des Substrates; Weiterleitung durch erste und zweite Druckmaschinen zur Bildung einer Vielzahl von in Reihe geschalteten Thermoelementen; Zufuehrung zu einer Schmelzvorrichtung (Induktionsofen); Durchgang durch eine Querschneidevorrichtung; Laengsschneiden der Folien in schmale Streifen relativ zu den Thermoelementen, die auf den Streifen aufgedruckt sind; und schliesslich Buendelung der Streifen. Eine vorbestimmte Zahl der Buendel wird zu einer Platte zusammengesetzt.

Description

Thermoelektriseher Generator und Verfahren zu seiner Herstellung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Umwandlung sowohl der Wärmeenergie der Sonnenstrahlung als auch anderer Formen der Wärmeenergie in Elektroenergie, ohne sich bewegende Teile, weder energienoch materialintensiv, durch Ausnutzung des Seebeck-Sffektes.

1821 entdeckte T. J# Seebeck, daß eine elektromotorische Kraft erzeugt wird, wenn man zwei verschiedene Leiter zu einer Schleife verbindet und eine Temperaturdifferenz avii~ sehen den beiden Verbindungsstellen aufrecht erhält. Eine solche Schleife nennt man ein Thermoelement, das einen Generator einer thermoelektrisehen oder Seebeck-EMK darstellt.

184-3 entdeckte J. G, A«, Peltier, daß sich eine der beiden Verbindungsstellen zwischen den Leitei>n abkühlt und die andere erwärmt, wenn ein elektrischer Strom durch zwei verschiedenartige Leiter hindurchfließt, die zu einer Schleife verbunden sind_e Wenn die Stromrichtung umgekehrt wird, erfährt der Effekt ebenfalls eine Umkehrung, die erste Verbindungsstelle erwärmt sich und die zweite kühlt sich ab,

1853 wies Quintus Icilus nach, daß die Menge der Wärmeabgabe oder -aufnahme an jeder Verbindungsstelle dem Strom direkt proportional ist.

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bestimmte William Thompson bei einem Versuch zur Erklärung der Diskrepanzen zwischen den experimentellen Ergebnissen hinsichtlich der Anderungstemperatür in einem Leiter, wenn die Temperatur des Leiters verändert wurde, diese Wärme, Thompson-Wärme genannt, als proportional dem Produkt aus dem Strom und dem Temperaturgradienten. Es handelt sich hierbei um einen reversiblen Vorgang in dem Sinne, daß sich der Leiter von einem Generator für Thompson-Wärme zu einem Absorber von Thompson-Wärme ändert, wenn entweder die Kichtung des Stromes oder des Temperaturgradienten, aber nicht beide auf einmal umgekehrt werden»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bis jetzt waren die thermoelektrischen Generatoren hinsichtlich ihrer Spannungserzeugung wegen der Konstruktion der Thermoelemente in hohem Maße begrenzt. Die genannte Konstruktion verwendete massive Metalldrähte, -bänder, -stangen und dergleichen.

Eine der Forderungen für die Gewinnung der Thermoelektrizität besteht darin, daß die Temperatur einer der beiden Verbindungsstellen jedes Thermoelementes relativ zu der anderen erhöht sein muß. Je größer die Temperaturdifferenz ist, desto größer ist das Spannungspotential zwischen den beiden Verbindungsstellen«, Diese. Spannungen sind sehr klein. Zum Beispiel würde sich bei einem Chrome1-Konstantan-Thermoelement mit einer Temperaturdifferenz von 100 ⁰C zwischen 0 ⁰C und 100 °«C' eine Spannung von 6,317 mV ergeben. Daher liefern 1000 solche Verbindungsstellen in einer Eeihenschaltung 6,317 V.

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Es ist daher offensichtlich, daß bei einer wesentlichen Ausnutzung der Thermoelektrizität zwei Voraussetzungen vorhanden sein müssen: Erstens eine große Anzahl von Verbindungsstellen und zweitens die größtmögliche Temperatur~ differenz. Gegenwärtig werden Thermoelemente durch Zusammen« schmelzen zweier unterschiedlicher Metalle, in Form eines Metalldrahtes, eines Bandes oder einer Stange hergestellt» Die Kochtemperaturverbindung ist ein Schweißvorgang, bei welchem die beiden Oberflächen zusammengeschmolzen wea?den, so daß es an ihren Verbindungsoberflachen zu einem Vermischen der Metalle kommt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den Materialaufwand der herkömmlichen Zellen zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, einen thermoelektrischen Generatox" zu schaffen, der bei geringem Materialaufwand und geringer Baugröße eine hohe Ausgangsspannung liefert«.

Einer der wesentlichsten Unterschiede bei der Lösungsmethode der vorliegenden Erfindung betrifft die Art der Herstellung der Thermoelemente, Statt massiver Metalle, wie Drähte, Flachdrähte, Band oder Stangen, finden Metallpulver in sehr feiner Verteilung und vermischt mit einem geeigneten Bindeoder Flußmittel zur Herstellung einer metallischen Tinte zum Drucken einer Vielzahl von Thermoelementen in Reihe auf einem geeigneten Substrat Verwendung, Das Bedrucken kann im Siebdruck, Offsetdruck, Stein- oder Buchdruck erfolgen« Die

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einzelnen Thermoelemente werden seriell bedruckt, wobei zuerst ein Kupferleiter vorausgeht und dann ein Konstantanleiter über das Kupfer gedrückt werden kann. Sie werden dann durch einen Induktionsofen geführt, in dem die Metalle durch die Wärme, die in den Metallteilchen selbst hervorgerufen wird, geschmolzen werden. Statt des Induktionsofens kann ein Mikrowellenofen oder ^v-est ѳіпед» lasergesteuerter Schmelzofen verwendet werden. Bin elektrischer Leiter aus massivem Metall ist somit garantiert. Durch ein Zusammenmischen der Metalle an den Verbindungen werden weiterhin gute Thermoelemente garantiert.

Bei der vorliegenden Erfindung soll eine Vielzahl von Thermoelementen in einer Reihenanordnung auf einem schmalen Band hergestellt werden, das zu einer Spulenform zusammengerollt oder in großer Zahl in Form eines elektrisch verbundenen Streifens angeordnet werden kann, um eine im allgemeinen rechteckige Platte zu erhalten.

Der Temperaturunterschied zwischen den heißen und kalten Seiten der Thermoelemente der wechselweise aufeinanderfolgenden Streifen wird durch eine elektrische Verbindung zwischen der unteren oder kalten Seite eines ersten Streifens jedes Paares und der oberen oder heißen Seite eines zweiten Streifens vergrößert»

Der erfindungsgemäße thermoelektrische Generator ist gekennzeichnet durch einen geeigneten Substratstreifen einer vorbestimmten Länge und Breite, der eine Vielzahl von räumlich getrennt angeordneten ersten und zweiten Thermo— elementschenkeIn aufweist, die im allgemeinen längs ihrer Ausdehnung nebeneinander liegen, wobei die Schenkel mit

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einer ersten beziehungsweise zweiten Tinte, hergestellt aus Metallen unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit durch Mischen mit einem geeigneten Bindemittel, bedruckt sind und die Schenkel weiterhin sich entgegengesetzt erstreckende und überlappend bedruckte Verbindungsteile an ihren Enden aufweisen, derart, daß die ·4*θ- Schenkel mit unterschiedlicher Leitfähigkeit elektrisch leitend miteinander verbunden sind, um zu einer ersten Vielzahl von in Beine geschalteten Thermoelementen zu gelangen, wobei das Metallpulver auf dem Substrat durch Schmelzen in eine feste Masse auf den Schenkeln und Verbindungsteilen mit einem Mischen der ersten und zweiten Metalle auf den Verbindungsteilen überführt ist.

Auf jeden der vorgenannten ersten Streifen ist die erste Thermoelementereihe aufgedruckt, wobei zur Bildung einer im allgemeinen rechteckigen Form eine Berührung der Vorder- und Rückseiten besteht und jeder Streifen erste und zweite Anschlußlaschen aufweist, die sich von den jeweiligen Enden elektrisch leitend nach außen zu den entgegengesetzten Enden der ersten Reihe von Thermoelementen erstrecken.

Es sind erste und zweite Anschlüsse vorhanden, die sich bis zu den ersten und zweiten Anschlußlaschen erstrecken, derart, daß eine elektrische Zusammenschaltung aller ersten Thermoelemente in Parallelschaltung möglich ist«

Die ersten und zweiten Anschluiälsschen erstrecken sich in der Breite von einer oberen Längskante des Streifens bis zu einem Punkt, der etwa unterhalb der Hälfte der vorbestimmten Breite liegt.

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Eine zweite Vielzahl von Streifen ist aufeinanderfolgend in einer Vorderseite-Rückseite-Beziehung zwischen, jedem Paar der ersten Vielzahl von Streifen angeordnet, wobei jede der zweiten Vielzahl von Streifen eine zweite Thermoelementenreihe umfaßt, die ähnlich der ersten Thermoelementenreihe aufgedruckt und geschmolzen ist. Weitere dritte und vierte Anschlußlaschen erstrecken sich von den jeweiligen Enden nach außen. Sie sind so breit, daß sie von einer unteren Längskante des Streifens bis zu einem Punkt reichen, der etwas unterhalb der Hälfte der vorbestimmten Breite liegt.

Dritte und vierte elektrische Anschlüsse bis zu den dritten und vierten Anschlußlaschen ermöglichen eine elektrische Zusammenschaltung aller zweiten Thermoelementereihen in Parallelschaltung,

Zwischen den ersten und zweiten und zwischen den dritten und vierten Anschlüssen besteht zweckmäßig eine elektrische Verbindung.

Im elektrischen Stromkreis sind Regelelemente vorgesehen, die die Elektrizitätsmenge zwischen den ersten und zweiten Thermoelernentereiheη regeln, die sich durch die Einwirkung einer Wärmequelle auf die oberen Randteile ergibt.

Die Breite der ersten und zweiten Streifen liegt vorteilhaft zwischen 6,35 mm und 12,7 mm und die Zahl der aufgedruckten Thermoelemente beträgt vorzugsweise mehr als 100 auf. 25,4· mm.

Das Verfahren zur Herstellung umfaßt folgende Schritte:

22 7 6 5 7 5 ~⁷~ 16.10.

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- Zuführen der Substratfolie;

- Hindurchführen der Folie nacheinander durch erste und zweite Metalltintendruckmaschinen, wobei erste und zweite Thermoelemente mit Anschlüssen mittels Tinten aus verschiedenen Metallpulvern unterschiedlicher Leitfähigkeit in geeigneten Bindemitteln aufgedruckt werden, derart, daß die ersten und zweiten Verbindungsstellen eine Überlappung aufweisen und eine Reihe von Thermoelementen entsteht;

- Schmelzen der bedruckten Thermoelemente zum Zusammenschmelzen der Metallpulver zu kompakten Thermoelementen;

- Längsschneiden der Folie;

- Weiterleitung zur Bündelmaschine;

- Weiterleitung der Bündel zu einer Montagestelie;

- Zusammenbau zu rechteckigen Platten;

- Weiterbeförderung zur Sammel- und Aufbewahrungsstelle,

Die Platten können nacheinander mehreren Montagestellen zugeführt werden, wo die unteren Anschlußelemente aller ersten abwechselnden Streifen mit den oberen Anschlußelementen aller zweiten abwechselnden Streifen elektrisch verbunden werden.

Wenn das Substrat in Eollenform geliefert wird, ist eine Querschneidevorrichtung zwischen dem Längsschneider und der ^schmelzstelle vorhanden, um das Substrat in Folienform zu schneiden. An gleicher Stelle kann auch eine Bearbeitungsstelle zum Aufbringen von Klebstoff vorgesehen worden,

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden, In den zugehörigen Zeichnungen zsigens

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Pig. T: eine fragmentarische vergrößerte Draufsicht auf о inen ersten Thermoelementstreifen;

Pig. 2: eine ähnliche Draufsicht auf einen zweiten Thermoelementstreif en;

Pig. 3ί eine isometrische Ansicht einer Vielzahl von wechselweise aufeinanderfolgenden ersten und zweiten Streifen in einer Darstellung in auseinandergezogener Anordnungi

Fig. 4: eine Draufsicht auf ein Ende eines Bündels von wechselweise aufeinanderfolgenden ersten und zweiten Streifen, die elektrisch untereinander verbunden sind, um die Temperaturdifferenz zwischen ihren heißen und kalten Seiten zu verstärken;

Fig, 5* einen Grundriß eines Paares der typischen Thermogeneratorplattenj

Fig. 6: eine Seitenansicht eines Paares, der Montageplatten in Anordnung nach der Mehrschichtenkonstruktion^ wobei die heißen Seiten nach außen weisen und die kalten Seiten aneinandergrenzen;

Fig. 7* eine schematische Darstellung der einzelnen Bearbeitungsstufen der Herstellung der thermoelektrischen Platten.

Bin Thermogeneratorstreifen 10 enthält eine Vielzahl von Thermoelementen 12, die in Reihe längs eines entsprechenden Substratstreifens 14 angeordnet sind, der im allgemeinen eine Impulsrechteckwellenforin aufweist. Die Thermoelemente

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sind aus senkrecht im Abstand angeordneten Schenkeln 16} 18 mit entgegengesetzt hervorstehenden oberen und unteren Verbindungsteilen 20 und 22 gebildet, die eine Verbindung zwischen den Schenkelpaaren 16 und 18 in Form einer Impulsrechteckwelle bilden. Die Thermoelementform wird auf den Substratstreifen 14 aufgedruckt. Ein erstes Metallpulver, z, B. Kupfer, wird mit einem geeigneten Binde- oder Flußmittel vermischt und auf das Substrat aufgedruckt, um die ersten Schenkel 16 zu bilden und das Thermoelement auf den Verbindungsstreifen 20; 22 vorzubereiten.

Das Konstantan oder das zweite Metall wird in einer ähnlichen Weise in Puderform hergestellt und auf den Streifen 14 und die Verbindungsteile aufgedruckt, um den zweiten Schenkel 18 und die Thermoelemente 20 und 22 zu bilden« Die Thermoelemente 20 bilden normalerweise die warme Kante 24 und die Thermoelemente 22 die kalte untere Kante 26. Der Streifen wird dann einer Wärmequelle ausgesetzt, z„ В« еіпвт Induktionsofen, um die Metallpulver durch einen Schmelzvorgang in feste Massen umzuwandeln, wobei ein Zusammenwachsen •der Thermopaare 20; 22 bewirkt vsird«

Bin Paar Anschlußlaschen 28; 30 mit einem Überzug aus dem ersten Metall, z. B, Kupfer, bildet die elektrische Verbindung zum Ende der ersten Schenkel 16 und erstreckt sich von der entgegengesetzten oberen Seitenkante der Streifen nach außen.

Das Aufdrucken erfdlgt auf einem relativ schmalen mit einer Breite von ungefähr 6 bis 10 mn in der Impulsrechteckwellenform, wie weiter oben beschrieben wurde» Die gedrückte Thermoelementkonstruktion funktioniert ebenso wie Thermoelemente aus Draht oder Metallband, nur kann ein

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solches Thermoelement viel schneller aufgedruckt, viel enger und viel schmaler als Draht- oder Bandkonstruktion hergestellt werden. De.x Substratstreifen 14 besteht aus einem hochtemperaturbeständigen und elektrisch isolierenden Material, welches eine Dicke in der Größenordnung von 2,5/100 bis 5/100 mm aufweisen kann.

Es werden wenigstens 100 Thermoelemente auf je 2,5 lineare cm Substratstreifen 14· aufgedruckt«

Der Hauptzweck für das Aufdrucken und die Verwendung von sehr großen Stückzahlen von Thermoelementen besteht darin¹, die Verwendung einer viel kleineren Differenz zwischen den oberen oder heißen Verbindungsstellen und den unteren oder kalten Verbindungsstellen bei einer großen Energieleistungsfähigkeit zu ermöglichen. Das Chromel/Konstantan-Thermoelement weist eine Konstante von 6,317 mV bei einer Temperaturdifferenz von 100 ⁰C auf und bei einer Differenz von nur 20 ⁰C werden 1,192 mV je Thermoelement erzeugt. Dies entspricht 0,001192 V. Mit 100 Thermoelementen in Eeihe sind dies 0,1192 V je 2,5 cm und 1,192 V je 25 cm und 11.,92 V je 250 cm mit nur 10000 Thermoelementen in Eeihe. Bei einer Dicke von insgesamt 7,5/1OO mm für den Streifen und die Thermoelemente kann dieser 250 cm-Streifen effektiv 12 V erzeugen und zu einer Spule von ungefähr 18 ,mm aufgerollt werden. Natürlich kann der Streifen so aufgerollt werden, daß eine im allgemeinen rechteckige Form entsteht, oder der Streifen kann als eine Vielzahl von kürzeren Streifen in Eeihe geformt werden, wobei insgesamt '2500 cm 119,2 V oder 120 V Gleichspannung liefern«, So gesehen ist es einfach, eine elektrische Verbindung entweder in Reihe oder parallel herzustellen, um irgendeine Spannung für irgendein gewünscht as Strom- /Spannungsverhältnis zu er-» halten.

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^ ^. / u j / j _{58 787/17}

Fig. 2 zeigt einen zweiten Sub3tratstreifen 50, der mit dem Streifen 10 identisch ist» Alle Bezugszeichen entsprechen den vorangegangenen, außer den Endanschlußlaschen 52; 54·· Die sich von entgegengesetzten Teilen der unteren Seitenkante de3 Streifens 50 nach außen erstrecken und in ähnlicher V/eise mit dem ersten Metall, z. B, Kupfer, überzogen und mit den ersten Schenkeln 16' elektrisch verbunden sind* Die Anschlußlaschen 28; 30 des ersten Streifens 10 und die Indanschlußlaschen 52; 54- des zweiten Streifens 50 erstrecken sich von der oberen Kante des Streifens 10 nach unten und von der unteren Kante des Streifens 50 nach oben, mit Abständen, die kleiner sind als die Hälfte der Streifenhöhe (Pig· 4).

Um die Temperaturdifferenz durch eine andere Wirkung des Seebeck-Effektes zu vergrößern, wechseln die Streifen 10 und 50 gemäß Fig. 3 un<3 4. Zahlreiche Streifen 10'und 50 werden so zu einer Platte angeordnet. Fig· 5 zeigt bei 80; 82 zwei in Keine angeordnete Platten.

Alle Streifen 10 sind mittels der Anschlußlaschen 28; 30 elektrisch parallel geschaltet, чяіѳ dies an den Stellen 58; 60 in Fig* 4- zu erkennen ist* Die Streifen 50 sind bei 62; 64· durch die Anschlußlaschen 52; 54 ähnlich verbunden. Durch Anlegen einer Spannung und das Flißßen eines Stromes zwischen den Anschlußlaschen über die Zuleitungen 66; 68 kommt es zu einem thermischen Kühleffekt„ Dabei v»ird der normalerweise kältere untere Teil 3tatt durch Strahlung aktiv thermoelektrisch gekühlt. Die Wärme, die von den unteren oder kalten Thermoelementen 22' der Streifen 50 abgeführt wird, wird dann den oberen oder heißen Thermoelementen 20 des Streifens 10 zugeleitet«, In der Zuleitung

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befindet sich ein Spannungsregler 70, um die elektrische Übertragung auf die oberen Thermoelemente 20 zu begrenzen* Die von den unteren Thermoelementen 22¹ entnommene Wärme, die durch Radation verlorengegangen wäre, wird zu den oberen Thermoelementen zurückgefördert. Diese Wärmeenergie wird der von der Sonne oder einer anderen Wärmequelle empfangenen normalen Wärmeenergie der genannten oberen Thermoelemente 20 hinzugefügt. Wenn die oberen Thermoelemente 20 des Streifens 10 von einer Wärmequelle Energie empfangen, wird die obere Oberfläche ständig wärmer sein als die untere Oberfläche, Dadurch wird eine Anfangselektroenergie erzeugt,

1st diese erste relativ geringe Energiemenge einmal erzeugt worden und dem zweiten paralMen Streifen 50, der sich in einem innigen Kontakt mit dem ersten Streifen 10 befindet, zugeführt, kommt ев zu einem verstärkenden oder regenerativen Prozeß_e Die Regeneration bezieht sich dabei auf die Fähigkeit des zweiten Streifens 50, eine kalte untere Verbindungsstelle 22* zu erzeugen und die Warme zu der erwärmten Verbindungsstelle 20 des Streifens 10 zu fördern, um die Erzeugung, von Elektroenergie zu verstärken» Wenn sich die Temperaturdifferenz zwischen den erwärmten oder Energie aufnehmenden Verbindungsstellen 20 der Streifen 10 und den kalten Kopplungs- oder Verbindungsstellen 22' der Streifen 50 vergrößert, die dadurch gekühlt werden, wird sich die ЕЖ wesentlich vergrößern. Der Strom wird durch die zunehmende Spannung ansteigen, durch die verstärkte Kombination der beiden abwechselnden Reihen von Thermoelementstreifen 10 und 50. erzeugt wird.

Jede Platte 80 wird gegen Witterungseinwirkung gekapselt oder abgedichtet 84« Die Obere, der Wärmeeinwirkung aus-

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gesetzte Seito wird so konstruiert, daß sie eine maximale Wärmemenge aufnimmt. Die untere oder kalte Seite wird gegen jede Wärmequelle isoliert, z. B_e durch ein Dach«

Fig« 6 zeigt zwei Platten 80*; 81* in einer Anordnung vor, bei der zwei gekühlte Oberflächen 86 aneinandexv-grenzen, während zwei heißere Seiten 88; 90 außen entgegengesetzt aneinandergrenzon, um Wärme von irgendeiner verfügbaren Quelle aufzunehmen.

Die Anwendungsgebiete der vorliegenden Einrichtung sind im wesentlichen unbegrenzt? Energie Umwandlung für Wohnhäuser, wobei die Platten gemäß der obigen Beschreibung auf dem Dach in notwendiger Menge zur direkten Erzeugung von elektrischer Energie für den Hauseigentümer angebracht sind_? kommerzielle und industrielle Anwendungen sowie Antrieb von Fahrzeugen und Schiffen aller Arten.

Das Verfahren zur Herstellung des? erfindungsgemäßen thermoelektriechen Generatorplatten ißt in Pig« 7 dargestellt> ио .eine erste Bearbeitungssteile 100 mit einer Sübstratzuführung in Folienform in einer ersten Anwendungsform vorgesehen ist« Von hier gelangen die Folien nacheinander durch erste und zweite Metalltintendrucker 102 und 104-, um mehrere Reihen erfindungsgemäßer Thermoelemente auf der ganzen Breite jeder Folie aufzudrucken« Die betreffenden Tinten werden aus ge— eigneten Gemischen verschiedener feingepu]verter Metalle und einem Treger— oder Flußmittel hergestellt«,

Von der zweiten Tintenöruoknasebine 104 laufen die Folien dui-ch eine Schmelzvorrichtung 105, v?o die metallischen Teilchen der aufgedruckten Thermoelemente durch ein Zusammen—

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schmelzen der Metalle an allen Thermoelementverbindungsstellen 20; 22 zu einer festen Masse zusammengeschmolzen werden.

Nach der Schmelzvorrichtung 106 laufen die Folien durch einen Längsschneider 108, wo sie in eine Reihe von Thermoelementstreifen 10 und 50 aufgeschnitten und in Querrichtung um 9O⁰ zwecks Bündelung der Thermoelementstreifen in einer Bündelmaschine 110 gedreht werden. In dieser werden die Streifen der jeweiligen Folien gebündelt.

Von der Bündelstelle 110 werden die Bündel nacheinander einer von vielen Montagestellen 112 zugeführt, wo die einzelnen Bündel zu Platten 80; 82 (Fig_B 5) zusammengestellt werden. Von hier gelangen die fertigen Platten zu einer Sammel- und Aufbewahrungsstelle 114*

Zwischen den Stellen 106; 108 ist vorzugsweise mit der Schmelzvorrichtung und dem Längsschneider eine Bearbeitungsstelle 116 für das Aufbringen von Klebstoffen-vorgesehen, um die Streifen 10 und 50 bündelweise zusammenzustellen.

Sollte das Substrat 14 in einer Holle vorliegen, ist eine Bearbeitungsstelle 118 zum Querschneiden im Anschluß an die Schmelzvorrichtung 106 vorgesehen.

Claims (8)

1. •7 С С 7 Ц -15- 16.10.1981

   ' ^{D D} ' ^V 58 787/17

   Erf ind imgfs ans pr uc h

   1. Thormoelektrischer Generator, gekennzeichnet durch einen geeigneten Substratstreif en einer vorbestimmten Länge und Breite, der eine Vielzahl von räumlich getrennt angeordneten ersten und zweiten Thermoelementschenkeln aufweist, die im allgemeinen längs ihrer Ausdehnung nebeneinanderliegen, wobei die Schenkel mit einer ersten beziehungsweise zweiten Tinte, hergestellt aus Metallen unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit durch Mischen mit einem geeigneten Bindemittel, bedruckt sind und die Schenkel vseiterhin sich entgegengesetzt erstreckende und überlappend bedruckte Verbindungsteile an ihren Enden aufweisen, derart, daß dia Schenkel mit unterschiedlicher Leitfähigkeit elektrisch leitend miteinander verbunden sind, um zu einer ersten Vielzahl von in Eeihe geschalteten Thermoelementen zu gelangen, wobei das Metallpulver auf dem Substrat durch Schmelzen in eine feste Masse auf den Schenkeln und Verbindungsteile^ mit еіпзт Mischen der ersten und zweiten Metalle auf den Verbindungsteile]!, überführt ist»

   2, Thermoelektrischer Generator >iach Punkt 1, der einer ersten Vielzahl der genannten Streifen einschließt, gekennzeichnet dadurch, daß auf jeden ersten Streifen die erste The rrnoe lenient reihe aufgedruckt ist, v.oboi zur Bildung einer iu allgemeinen rechteckigen Form eine Berührung dor von Vorder— und Rückseiten besteht, viobei

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   jeder Streifen erste und zweite Anschlußlaschen aufweist, die sich von den jeweiligen Enden elektrisch leitend nach außen zu den entgegengesetaten Enden der ersten Reihe von Thermoelementen erstrecken»
2. 3. Thermoelektrischer Generator nach Punkt 2, gekennzeichnet durch erste und zweite Anschlüsse, die sich bis zu den ersten und zweiten Anschlußlaschen erstrecken, derart, daß eine elektrische Zusammenschaltung aller ersten Thermoelementreihen in Parallelschaltung ermöglicht ist.

   4-, Thermoelektrischer Generator nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß sich die ersten und zweiten Anschlußlaschen in der Breite von einer oberen Längskante des Streifens bis zu einem Punkt erstrecken, der etwas unterhalb der Hälfte der vorbestimmten ^Breite liegt,

   5· Thermoelektrischer Generator nach Punkt 4,. gekennzeichnet dadurch, daß eine zweite Vielzahl von" Streifen aufeinanderfolgend in einer Vorderseite-Rückseiten-Beziehung zwischen jedem Paar der ersten Vielzahl von Streifen angeordnet ist, wobei jede der zweiten Vielzahl von Streifen eine zweite Thermoelementreihe umfaßt, die ähnlich der ersten Thermoelementreihe aufgedruckt und geschmolzen ist und aort weitere dritte und vierte Anschlußlaschen sich von den jeweiligen Enden nach außen erstrecken, die so breit sind, daß sie von einer unteren Längskante des zweiten Streifens bis· zu einem Punkt reichen, der etwa unterhalb der Hälfte der vorbestimmten Breite liegt.

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   ^ώ * ' ^{Ü J} ' ^Э 58 787/17

   6* Thermoelektrischer Generator nach Punkt 5* gekennzeichnet dadurch, daß dxrltte und vierte elektrische Anschlüsse bis zu den dritten und vierten Anschlußlaschen vorgesehen sind, die eine elektrische Zusammenschaltung aller zweiten Thermoelementreihen in Parallelschaltung ermöglichen*
3. 7. Thermoelektrischer Generator nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß eine elektrische Verbindung zwischen den ersten und zweiten und zwischen den dritten und vierten Anschlüssen besteht.
4. 8. Thermoelektrischer Genex-ator nach Punkt 7э gekennzeichnet dadurch, daß Regelelemente in dem elektrischen Stromkreis vorgesehen sind, um die Elektrizitätsmsnge zwischen den ersten und zweiten Thermoelementreihen zu rege Ил, die sich durch die Einwirkung einer Wärmequelle auf die oberen Eandtoile der ersten und zweiten Thermoelementreihen ergibt,
5. 9. Thermoelektrischer Generator nach Punkt 5» gekennzeichnet dadurch, daß die Breite der ersten und zweiten S ti-ѳ if en zwischen 6,35 mm und 12,7 mm liegt,
6. 10. Thermoelektx-ischer Generator nach Punkt 9* gekennzeichnet daaurchj daß die Anzahl der auf den ersten und zweiten Streifen aufgedruckten Thermoelement.© men/* als 100 auf 2.5,4- mm beträft.
7. 11. Verfahren zur Horste llung eines thermoelektrischen Generators ^ gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrens— schritte;

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   Zuführung von Substratfolien einer vorbestimmten Länge und Breite;

   Hindurchführen der Folien nacheinander durch erste und zweite Metalltintendruckmaschinen zur Bildung einer Vielzahl von Längsre'ihen von Thermoelementen nebeneinander in Eeihe auf jeder Folie, wobei der erste Metalltintendruckapparat erste Schenkel- und Anschlußteile der Thermoelemente mit einer ersten Tinte aus einem ersten Metallpulver und einem geeigneten Bindemittel aufbringt und der zweite Metalltintendruckapparat zweite Schenkel- und Anschlußteile der Thermoelemente mit einer zweiten Tinte aus einem zweiten Metallpulver unterschiedlicher Leitfähigkeit aufbringt und die ersten und zweiten Verbindungsstellen derart eine Überlappung aufweisen, daß die Keine der Thermoelemente hervorgerufen wird; Durchgang der bedruckten Thermoelemente durch eine Schmelzvorrichtung zur Umwandlung der Schenkel und Anschlußteile in eine feste Metallmasse durch Zusammenschmelzen der ersten und zweiten Metallpulver an den Thermoelementen;

   Längsschneiden der Folien in Streifen relativ zu den Längsanordnungen der Thermoelemente; Weiterleitung der genannten Streifen zu einer Bündelmaschine, in der die Streifen jeder Folie in eine Vorderseite-Rückseite-Beziehung aufeinander gebündelt werden;

   Weiterleitung der Bündel zu wenigstens einer Montagestelle, wo die Bündel zu Platten einer im allgemeinen rechteckigen Form zusammengebaut werden; und Weiterbeförderung dor Platten zu einer Sammel- und Aufbewahrungsstelle für die zusammengebauten Platten,

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   12, Verfahren nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch₄ daß die Bündel nacheinander mehrere Montagestellen für den Zusammenbau, zu Platten zugeleitet werden.

   13· Verfahren nach Punkt 12, gekennzeichnet dadurch, daß die unteren Anschlußeleraente aller ersten abwechselnden Streifen mit den oberen Anschlußelementen aller ζν,-eiten abwechselnden Streifen an den Montagestellen elektrisch verbunden «erden.

   Verfahren nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß das Substrat in Eollenform geliefert und eine Querschneidevorrichtung zwischen der Schmelzstelle und dem Längsschneider vorgesehen wird, um das Substrat in die Folienform zu schneiden.

   Verfahren nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß eine Bearbeitungsstelle zum Aufbringen von Klebstoff zwischen der Schmelzstelle und dem Längsschneider vorgesehen wird, um Klebstoff auf die Folien aufzubringen, bevor diese in Längsrichtung aufgeschnitten werden.
8. 16. Verfahren nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch₅ daß Bege!einrichtungen in dem elektrischen Stromkreis vorgesehen werden, um dio Elektrizitätsmenge zwischen den unteren Anaсhlußölementen der ersten abwechselnden Streifen und den oberen AnschliiBelementen dor zweiton abwechselnden Streifen zu regeln*

   - Hierzu 3 Blatt Zeichnung -