换热器、尤其用于机动车辆的换热器制造技术

本发明专利技术涉及一种换热器、尤其用于机动车辆的换热器，其包括具有第一通道的第一部件、具有第二通道的第二部件和用于生成热流的热电元件，第一通道由用于对第一外部部件调温的第一流体循环的第一流体穿流，与其流体分离的第二通道由用于对第二外部部件调温的第二流体循环的第二流体穿流，至少一个热电元件在第一和第二部件之间以热接触所述第一和第二部件的方式设置。在允许对部件在需要时加热和冷却的换热器中，第一和第二部件和热电元件形成具有至少两个流体连接元件的模块，所述流体连接元件与另外的这种模块的相应的流体连接元件兼容，第一流体连接元件连接到第一通道上并且第二流体连接元件连接到第二通道上。

Heat exchangers, especially heat exchangers for motor vehicles

The present invention relates to a heat exchanger, in particular for motor vehicles, comprising a first component having a first channel, a second component having a second channel, and a thermoelectric element for generating heat flow, the first channel being flowed through by a first fluid circulating a first fluid used to adjust the temperature of the first external component, and its fluid fraction. The second channel of separation is flowed through by a second fluid for a second fluid cycle for warming the second external component, and at least one thermoelectric element is set between the first and second components in thermal contact with the first and second components. In a heat exchanger that permits heating and cooling of components as needed, the first and second components and thermoelectric elements form modules having at least two fluid connection elements compatible with corresponding fluid connection elements of another such module, the first fluid connection element connected to the first channel and the first Two the fluid connecting element is connected to the second channel.

【技术实现步骤摘要】
换热器、尤其用于机动车辆的换热器本专利技术申请是于申请日为2013年12月3日提交的、申请号为201380064555.6(国际申请号为PCT/EP2013/075428)以及专利技术名称为“换热器、尤其用于机动车辆的换热器”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种所述的换热器、尤其是用于机动车辆的换热器。
技术介绍
在机动车辆的持续发展的电气化期间，能量效率、尤其是在机动车辆中的加热和冷却任务方面的能量效率是非常重要的。在用高功率电池运行的电动车辆中的无效的加热和冷却例如能够表示车辆的极其强的工作半径减小。在例如在电动或混合动力车辆中使用由多个单独的电芯构成的现代的高功率电池的情况下，高功率电池的温度在机动车辆运行期间必须处于一定的区间中，以便确保机动车辆的效率、安全性和高效能性。一方面，电池电芯的效率在低于适当的运行温度的情况下极其强地降低并且电芯产生高的损失功率。另一方面，在适当的运行范围之上，在电芯之内发生引起不可逆的损坏的过程。此外，为了避免各个电池电芯的不均匀的和随之而来的加强的老化，单个电芯之内的和整个电池堆中的温度差异不应超过确定的极限值。出于该理由，需要以冷却装置或加热装置的形式的电池调温装置。已知一种具有两个流体侧的换热器，由此能够实现用于对机动车辆的不同部件调温的两个独立的循环。这种换热器以层状结构设计，其中这两个流体侧经由热电元件彼此接触。这种热电元件根据DE102009058673A1已知，其中在对热电元件通电时，将热量从一种流体泵送到另一种流体，而流体没有接触或混合。一个流体侧在此是用于对部件、例如机动车量的高压电池调温的流体循环的一部分。另一个流体侧是用于对另一个部件调温和/或用于在环境和流体循环之间传热的流体循环的一部分。在该换热器的层状结构中不利的是，在开关过程中、例如在接通和断开电池冷却循环时，得到排气温度的峰值。相同地，在接通电池冷却装置时，得到导出的电池余热的峰值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种换热器，所述换热器允许对部件、尤其是混合动力或电动车辆中的高功率电池在需要时加热和冷却。这借助根据本专利技术的实施例的特征实现，借此第一和第二部件和热电元件形成具有至少两个流体连接元件的模块，所述流体连接元件与另外的这种模块的相应的流体连接元件兼容，其中第一流体连接元件连接到第一通道上并且第二流体连接元件连接到第二通道上。这具有如下优点：这种换热器能够在两个冷却循环之间作用并且允许对部件在需要时冷却和加热。通过应用所述部件，简化换热器的安装，其中两个彼此分开的流体循环能够简单地实现。安装的简化同时引起换热器的制造成本的降低。有利地，模块具有四个兼容的流体连接元件，其中第一流体连接元件作为用于第一流体的流入通道并且第二流体连接元件作为用于第一流体的流出通道连接在第一部件的第一通道上，并且其中第三流体连接元件作为用于第二流体的流入通道并且第四流体连接元件作为用于第二流体的流出通道连接在第二部件的第二通道上。由此，形成紧凑的节约空间的换热器。在一个设计方案中，多个模块相互设置成，使得第一模块的第二部件和第二模块的第一部件相对地设置。替选地，多个模块相互设置成，使得各第一部件和/或各第二部件相对地设置。在一个设计方案中，在两个相对地设置的模块之间设置有热电元件或绝缘元件，所述热电元件或绝缘元件热接触这两个模块。这种绝缘元件除了热绝缘之外同时防止热流体的泄漏流。在各两个热侧或两个冷侧在预制的第一部件中出现进而直接彼此堆叠的情况下，出于热学观点，不强制地需要这种绝缘元件。如果绝缘元件柔软地构成，那么其同时用于柔软地支撑模块化单元，使得利用附加的保持设备一方面确保模块化单元的固定，但是另一方面不存在不同的模块化单元的刚性的连接，由此减小不期望的应力。在一个变型形式中，多个分别相对设置的模块的第一、第二、第三和第四流体连接元件相应地彼此连接、尤其插接在一起。由此，能够尤其简单地安装模块化的换热器。有利地，一个模块的流体连接元件的用于相对地设置的模块的流体连接元件的联接部的开口平行于下述平面设置，所述平面通过第一或第二部件的面形成。在一个实施方式中，第一和第二部件相同地构成和/或部件之内的流动几何形状是相同的。此外，应用相同地构成的部件降低用于这种换热器的制造成本。在一个改进形式中，第二部件相对于第一部件为了形成模块围绕第一轴线转动180°，所述第一轴线优选沿预制的部件的横向延伸扩展。在该布置中，模块就像整个换热器那样由两种流体以对流穿流。如果在预制的部件上存在流体联接元件，那么该设计方案始终是有利的，所述流体联接元件将预制的部件与相应的第一或第二冷却循环连接。通过预制的第一和第二部件的相互转动，对此考虑到：将流体联接元件安置成，使得预制的第一和第二部件的面接触在任何时刻都是可能的。替选地，第二部件相对于第一部件为了形成模块围绕第二轴线转动180°，所述第二轴线近似垂直于第一轴线构成并且所述第二轴线优选沿预制的部件的纵向延伸扩展。由于该设计方案，也实现第一和第二部件的节约空间的布置。在此，整个换热器由两种流体以对流穿流，而各个模块化单元由两种不同的流体以对流穿流。在一个变型形式中，第二部件相对于第一部件围绕垂直于第一部件的面的轴线平行地转动90°以用于形成模块。有利地，第一和第二部件分别由彼此平行引导的管、优选扁平管的管组构成，在所述管的端部处分别固定有用于相应的流体的流入和流出收集器，其中流入和流出收集器具有至少各一个流体联接元件。这种部件在空调技术中是充分已知的进而能够用于这种应用情况。因此，取消制造用于换热器的专用部件。在一个设计方案中，第一和第二部件构成为冷却板。因为这种冷却板以批量生产制造，所以通过将所述冷却板用于所提出的热电的换热器，显著地降低用于换热器的成本。在一个变型形式中，至少一个热电元件构成为珀耳帖元件。在加热情况下，珀耳帖元件用作为用于加热要调温的部件的热泵，而在冷却情况下，相反地，珀耳帖元件用于冷却相应的部件。通过对珀耳帖元件不同地通电，在换热器中借助电流方向的可能的反转实现按需要的调温。在一个实施方式中，至少一个热电元件与第一和第二部件压紧或材料配合地连接。通过所述压紧或材料配合的连接，建立与这两个预制的部件的可靠的热接触。在一个设计方案中，多个模块堆叠并且堆叠通过保持设备保持在一起。模块的使用允许构成不同功率等级的具有不同的热功率平衡的不同的换热器。不同功率等级的换热器因此能够简单地仅经由一定数量的所应用的模块来制造，而不需要附加的构件和附加的方法步骤。通过下面的附图描述并且通过实施例描述其他有利的设计方案。附图说明下面，基于至少一个实施例根据附图详细阐述本专利技术。附图示出：图1示出具有根据本专利技术的换热器的换热器系统的第一实施例，图2示出根据本专利技术的换热器的第一实施例，图3示出根据本专利技术的换热器的另一个实施例，图4示出根据本专利技术的换热器的另一个实施例，图5示出根据本专利技术的换热器的另一个实施例，图6示出根据本专利技术的换热器的另一个实施例，图7示出根据本专利技术的换热器的另一个实施例，图8示出根据本专利技术的换热器的另一个实施例。具体实施方式图1示出具有根据本专利技术的热电的换热器2的换热器系统1的第一实施例。换热器2构成为具有热电装置的冷却剂/冷却剂调温单元并且设置在两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换热器、尤其是用于机动车辆的换热器，其包括具有第一通道的第一部件(11)、具有第二通道的第二部件(17)和用于生成热流的热电元件(18)，其中所述第一通道能够由用于对第一外部部件调温的第一流体循环(3)的第一流体穿流，并且其中与其流体分离的第二通道能够由用于对第二外部部件(9)调温的第二流体循环(4)的第二流体穿流，并且其中至少一个所述热电元件(18)在所述第一部件(11)和第二部件(17)之间以热接触所述第一部件和第二部件的方式设置，其特征在于，所述第一部件(11)和第二部件(17)和所述热电元件(18)形成具有至少两个流体连接元件(15，16)的模块(11.1；17.1)，所述流体连接元件与另外的这种模块(11.2；17.2)的相应的流体连接元件(15，16)兼容，其中第一流体连接元件(15)连接到所述第一通道上并且第二流体连接元件(16)连接到所述第二通道上，所述模块(11.1；17.1；11.2；17.2)具有四个兼容的流体连接元件，其中第一流体连接元件作为用于所述第一流体的流入通道并且第二流体连接元件作为用于所述第一流体的流出通道连接在所述第一部件(11)的所述第一通道上，并且其中第三流体连接元件作为用于所述第二流体的流入通道并且第四流体连接元件作为用于所述第二流体的流出通道连接在所述第二部件(12)的所述第二通道上，在两个相对地设置的模块(11.1，17.1；11.2，17.2；11.3，17.3；11.4，17.4)之间设置有热电元件(18)或绝缘元件(19)，所述热电元件或绝缘元件热接触这两个模块(11.1，17.1；11.2，17.2；11.3，17.3；11.4，17.4)，以及所述第一部件(11)和第二部件(17)相同地构成和/或部件(11，17)之内的流动几何形状是相同的。...

【技术特征摘要】
2012.12.10 DE 102012222635.41.一种换热器、尤其是用于机动车辆的换热器，其包括具有第一通道的第一部件(11)、具有第二通道的第二部件(17)和用于生成热流的热电元件(18)，其中所述第一通道能够由用于对第一外部部件调温的第一流体循环(3)的第一流体穿流，并且其中与其流体分离的第二通道能够由用于对第二外部部件(9)调温的第二流体循环(4)的第二流体穿流，并且其中至少一个所述热电元件(18)在所述第一部件(11)和第二部件(17)之间以热接触所述第一部件和第二部件的方式设置，其特征在于，所述第一部件(11)和第二部件(17)和所述热电元件(18)形成具有至少两个流体连接元件(15，16)的模块(11.1；17.1)，所述流体连接元件与另外的这种模块(11.2；17.2)的相应的流体连接元件(15，16)兼容，其中第一流体连接元件(15)连接到所述第一通道上并且第二流体连接元件(16)连接到所述第二通道上，所述模块(11.1；17.1；11.2；17.2)具有四个兼容的流体连接元件，其中第一流体连接元件作为用于所述第一流体的流入通道并且第二流体连接元件作为用于所述第一流体的流出通道连接在所述第一部件(11)的所述第一通道上，并且其中第三流体连接元件作为用于所述第二流体的流入通道并且第四流体连接元件作为用于所述第二流体的流出通道连接在所述第二部件(12)的所述第二通道上，在两个相对地设置的模块(11.1，17.1；11.2，17.2；11.3，17.3；11.4，17.4)之间设置有热电元件(18)或绝缘元件(19)，所述热电元件或绝缘元件热接触这两个模块(11.1，17.1；11.2，17.2；11.3，17.3；11.4，17.4)，以及所述第一部件(11)和第二部件(17)相同地构成和/或部件(11，17)之内的流动几何形状是相同的。2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，多个模块相互设置成，使得第一模块的所述第二部件(17)和第二模块的所述第一部件(11)相对地设置。3.根据权利要求1或2所述的换热器，其特征在于，多个模块(11.1，17.1；11.2，17.2；11.3，17.3；11.4，17.4)相互设置成，使得各所述第一部件(11.1，11.2，11.3，11.4)和/或各所述第二部件(17.1，17.2，17.3，17.4)相对地设置。4.根据权利要求1至3中任一项所述的换热器，其特征在于，多个分别相对地设置的模块(11.1，17.1；11.2，17.2；11....

【专利技术属性】
技术研发人员：于尔根·格林瓦尔德，弗罗林·莫多瓦，曼纽尔·韦霍夫斯基，
申请(专利权)人：马勒国际公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE