热电装置制造方法及图纸

一种热电装置(1)，包括扁管(8、38)、第一热电模块(2、39)以及第二热电模块(2、39)。该热电模块(2、39)分别具有带至少两个相对而置的第一壁板(6、7、25、31)的壳体。在壳体的第一壁板(6、7、25、31)之间设置多个热电元件(20)。这些热电元件(20)具有相对而置的表面，这些表面分别与热电模块(2、39)的壳体的第一壁板(6、7、25、31)中的一个处于热接触状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热电装置
本专利技术涉及一种具有扁管、第一热电模块和第二热电模块的热电装置，其中这些热电模块分别具有壳体，该壳体具有至少两个相对而置的第一壁板，其中在壳体的第一壁板之间设置多个热电元件，其中热电元件具有相对而置的表面，它们分别与热电模块的壳体的第一壁板中的一个处于热接触状态。此外，还涉及一种热电装置在热交换器中的布局。
技术介绍
在机动车中，大部分储存在燃料中的能量转换成热量。除了用来加热例如内部空间以外，它也部分无用地通过废气排出。这对车辆的整体效率产生了不利的影响。为了提高效率并因此降低运行时的CO2排放，要努力利用结合到废气中的能量。为了实现这一点，必须应用热电装置。这些热电装置具有热电活跃的材料，它能够产生电能。为此，热电材料必须承受温度差。尤其在机动车中提供排气系作为热源。该废气温度在该整个排气系上都足够高，因此热电装置能够在多个位置上集成在排气系中。例如提供车辆的冷却剂流作为冷源。为此，或者能够扩展已存在的冷却剂回路，或者必要时还能集成另一回路。文献EP1230475B1、EP1475532A2、WO2007026432、JP10281015AA、JP2000282960AA、JP2004068608AA、JP2005083251AA或JP2005117836AA虽然公开了应用这种热电装置的方案，但由于热电模块不利地接合到热交换器上，所述应用的效率不高。为了确保热电装置的尤其有效的应用，重要的是，热电元件在热电模块的内部尤其有利地热结合到流体上。低的热转换效率是尤其有利的，以便能够从两个流体的温差中生成最大的应用效果，或者在备选的实施方式中借助尽可能小的流体消耗实现尽可能有效的热泵。当前现有技术的缺点尤其是，热电模块接合到引导流体的流体上，尤其就流体和热电活跃材料之间的尽可能小的热阻而言。此外，还没有完美地解决相对于连接材料或热电模块自身中的热应力的抵抗力。此外，迄今为止还未完美地解决热电模块例如在热交换器中的集成性。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是，提供一种热电装置，它在流体和热电元件之间产生尽可能小的热阻，此外它对热量应力是尽量不敏感的，并且能够简单地集成在热交换器中。本专利技术的目的通过具有权利要求1特征的热电装置得以实现。本专利技术的实施例涉及一种热电装置，其具有扁管和至少一个第一热电模块，其中热电模块具有带至少两个相对而置的第一壁板的壳体，其中在壳体的第一壁板之间设置多个热电元件，其中这些热电元件具有相对而置的表面，这些表面分别与热电模块的壳体的第一壁板中的一个处于热接触状态，其中该扁管具有至少两个相对而置的第二壁板。其中热电模块设置在扁管的内部，并且借助其第一壁板中的一个与扁管的第二壁板处于热接触状态，并且热电模块通过侧壁与第二壁板相连，其中流动通道在热电模块的壳体和侧壁以及第二壁板之间构成，它可由第一流体穿流。另一优选实施例涉及一种具有扁管、第一热电模块和第二热电模块的热电装置，其中这些热电模块分别具有壳体，该壳体具有至少两个相对而置的第一壁板，其中在壳体的第一壁板之间设置多个热电元件，其中这些热电元件具有相对而置的表面，这些表面分别与热电模块的壳体的第一壁板中的一个处于热接触状态，其中该扁管具有至少两个相对而置的第二壁板，其中热电模块设置在扁管的内部，并且借助其第一壁板中的一个与扁管的第二壁板处于热接触状态，并且热电模块通过侧壁彼此连接，其中它们在热电模块的壳体和侧壁之间构成了流动通道，该流动通道可由第一流体穿流。通过将热电元件联合到壳体中，并且通过将这些元件相互电联结成热电模块，能够尤其简单地一起应用热电元件，并且它们遭受温度降。此外，将热电元件设置在壳体内，还能额外地保护热电元件以避免有害的影响，例如碰撞影响或腐蚀介质。此外，热电模块的布局或扁管内部的热电模块还能保护热电模块自身免受有害的外部影响。如果流动通道内的第一流体具有高温，则这一点可能会导致连接位置的负载增大。由于热电模块通过背向流动通道的第一壁板与扁管的第二壁板处于接触状态，则在热的第一流体和连接位置之间达到了相对较大的间距。这缓解了热电模块和扁管之间的连接位置的压力。此外还有利的是，热电模块的壳体的面向流动通道的第一壁板具有凹口，其中该凹口借助密封元件液密地封闭。这种凹口尤其能够有利地用来平衡出现的热应力。该热应力基本上由流动通道内的第一流体和第二流体之间的温度差产生，该第二流体在热电装置之外流动。还适宜的是，热电模块的壳体的面向流动通道的第一壁板具有流动阻力元件，它们伸进流动通道中。通过将流动阻力元件设置在流动通道的边界面上，扩大了边界面的暴露在流体中的表面，这改善了热传递。根据一个备选的实施例，优选的是，这些侧壁构成热退耦元件。通过热退耦元件能够减少向外部的热量损失。在最简单的情况下，退耦元件在此通过填充空气的中空腔实现。还优选的是，热电元件通过引导电桥串联，其中引导电桥设置在热电元件和壳体的第一壁板之间。热电元件的串联提高了热电装置的效率，因为获得的能量由单个热电元件上的获得的能量的相加构成。热电元件通过引导电桥连接到第一壁板上是有利的，因为引导电桥起中间介质的作用，它能够局部地接收可能出现的应力并因此释放敏感的热电元件的应力。还适宜的是，壳体的背向流动通道的第一壁板和扁管的第二壁板构造得相互隔开，并且相互处于热接触状态，或者壳体的背向流动通道的第一壁板和扁管的第二壁板构成为一个单元。在分开设计的情况下，壁板之间的热接触是尤其有利的，因为尽量优化的热接触能够提高热电装置的热效率。在第一壁板和第二壁板设计成一个单元的情况下，热接合是更有利的，因为与设置有两个相互处于热接触的壁板相比，热阻在此通常较小。还优选的是，扁管的第二壁板具有凹口。通过第二壁板中的这种凹口，热电模块能够直接由第二流体溢流，该第二流体环流着扁管。因此有利地降低了热阻，因为不必通过额外的壁板进行热传递。此外，该凹口还可在热应力方面释放压力。在本专利技术的优选实施例中可规定，该扁管构成为一体。一体的扁管借助当前提供的生产措施容易且成本划算地制成。此外，一体化管子的优点是，接合位置的数量少，因此在接合位置之一上出现不密封的可能性低。此外还适宜的是，扁管由多个基本上呈板状的元件以堆垛方式构成。此外，多体的设计方式就置于扁管中的元件的安装而言是有利的。在扁管制成之前，首先能够安装置于扁管中的元件。借助基本上呈板状的元件的表述描述了这样的元件，即它与整体膨胀相比具有基本上呈板状的表面。在此一定能够规定，成角度的边缘区域连接到这些板状的表面上，或者设置连接到这些板状表面上的法兰区域。根据另一备选的实施例优选的是，在流动通道的流动方向上看在热电模块之前和/或之后设置扩散器，它将流体导入流动通道中和/或从中导出。通过将扩散器设置在热电模块之前和/或之后，通过流动通道流动的第一流体能够在进入流动通道之前集中，并且在从流动通道排出之后再次呈扇形散开。扩散器为此构成导入斜面。通过该扩散器同样能够降低流体中的压力损失，因为通过扩散器能够确保扁管的横截面持续地无台阶地过渡到流动通道的横截面上。此外，扩散器还使热电模块的侧面区域相对于第一流体在热量方面隔离开来。如果在面向流动通道的第一壁板和背向流动通道的第一壁板之间达到了尽可能大的温差，则达到了热电模块的最佳效果。热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电装置(1)，包括：扁管(8、38)和至少一个第一热电模块(2、39)，其中热电模块(2、39)具有带至少两个相对而置的第一壁板(6、7、25、31)的壳体，其中在壳体的第一壁板(6、7、25、31)之间设置多个热电元件(20)，其中这些热电元件(20)具有相对而置的表面，这些表面分别与热电模块(2、39)的壳体的第一壁板(6、7、25、31)中的一个处于热接触状态，其特征在于，扁管(8、38)具有至少两个相对而置的第二壁板(4、5)，热电模块(2、39)设置在扁管(8、38)的内部，并且借助其第一壁板(6、7、25、31)中的一个与扁管(8、38)的第二壁板(4、25)处于热接触状态，并且热电模块(2、39)通过侧壁(9、22)与第二壁板相连，其中流动通道(10、40)在热电模块(2、39)的壳体和侧壁(9、22)以及第二壁板之间构成，它可由第一流体穿流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.17 DE 102012214702.01.一种热电装置(1)，包括：扁管(8、38)、第一热电模块(2、39)以及第二热电模块(2、39)，其中热电模块(2、39)分别具有带至少两个相对而置的第一壁板(6、7、25、31)的壳体，其中在壳体的第一壁板(6、7、25、31)之间设置多个热电元件(20)，其中这些热电元件(20)具有相对而置的表面，这些表面分别与热电模块(2、39)的壳体的第一壁板(6、7、25、31)中的一个处于热接触状态，其特征在于，扁管(8、38)具有至少两个相对而置的第二壁板(4、25)，其中热电模块(2、39)设置在扁管(8、38)的内部，并且借助其第一壁板(6、7、25、31)中的一个与扁管(8、38)的第二壁板(4、25)处于热接触状态，并且热电模块(2、39)通过侧壁(9、22)与第二壁板相连，其中它们在热电模块(2、39)的壳体和侧壁(9、22)之间构成了流动通道(10、40)，该流动通道可由第一流体穿流；热电模块(2、39)的壳体的面向流动通道(10、40)的第一壁板(7、31)具有第一凹口(32)，其中该第一凹口(32)借助密封元件(33)液密地封闭；在流动通道(10、40)的流动方向上看在热电模块(2、39)之前和/或之后设置扩散器...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·希姆莱，
申请(专利权)人：马勒国际公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE