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Pub. No.:    WO/2010/033428    International Application No.:    PCT/US2009/056649
Publication Date: 25.03.2010 International Filing Date: 11.09.2009
H01L 35/28 (2006.01), H01L 35/30 (2006.01)
Applicants: UNIVERSITY OF FLORIDA RESEARCH FOUNDATION, INC. [US/US]; 223 Grinter Hall Gainesville, FL 32611-5500 (US) (For All Designated States Except US).
ARNOLD, David, Patrick [US/US]; (US) (For US Only).
BONICHE, Israel [US/US]; (US) (For US Only).
MEYER, Christopher, David [US/US]; (US) (For US Only).
MASILAMANI, Sivaraman [IN/US]; (US) (For US Only)
Inventors: ARNOLD, David, Patrick; (US).
BONICHE, Israel; (US).
MEYER, Christopher, David; (US).
MASILAMANI, Sivaraman; (US)
Agent: KNIGHT, Sarah, J.; (US)
Priority Data:
61/098,103 18.09.2008 US
Abstract: front page image
(EN)The subject invention pertains to thermoelectric power generation. According to certain embodiments, a stack of silicon-mi cromachined chips can be connected to form a cylindrical heat exchanger that enables a large, uniform temperature difference across a radially-oriented thermopile. Each layer in the stack can comprise two thermally-isolated concentric silicon rings connected by a polyimide membrane that supports patterned thermoelectric thin films. The polyimide membrane can be formed by selectively etching away the supporting silicon, resulting in thermally-isolated inner and outer rings. In operation, hot gas can flow through a finned central channel, and an external cross flow can enhance heat transfer to ambient to keep the outer surfaces cool. The resulting temperature gradient across the thermopile generates a voltage potential across the open ends due to the Seebeck effect. When connected to a load, current flows, and electrical power is supplied by the generated voltage potential caused by the temperature gradient.
(FR)L’invention concerne la génération thermoélectrique. Selon certains modes de réalisation, une pile de puces micro-usinées en silicium peuvent être reliées pour former un échangeur de chaleur cylindrique permettant une importante différence de température uniforme sur l’ensemble d’une thermopile orientée radialement. Chaque couche dans la pile peut comprendre deux bagues concentriques en silicium thermiquement isolées reliées par une membrane en polyimide portant de minces films gravés thermoélectriques. La membrane en polyimidie peut être formée par enlèvement sélectif à l’eau forte du silicium de support, ce qui produit des bagues intérieures et extérieures thermiquement isolées. Au cours d’un fonctionnement, le gaz brûlant peut circuler à travers un canal central à ailettes, et un écoulement extérieur d’air transversal peut favoriser le transfert de chaleur vers l’air ambiant pour maintenir les surfaces extérieures froides. Le gradient de température résultant sur l’ensemble de la thermopile génère un potentiel de tension sur l’ensemble des extrémités ouvertes en raison de l’effet Seebeck. Lorsqu’il est relié à une charge, le courant circule, et l’énergie électrique est amenée par le potentiel de tension généré provoqué par le gradient de température.
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PE, PG, PH, PL, PT, RO, RS, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
African Regional Intellectual Property Organization (BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasian Patent Organization (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM)
European Patent Office (AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)