热电换热器制造技术

本发明专利技术涉及一种热电换热器(1)，其具有沿堆叠方向(S)交替地一个堆叠在另一个之上的多个第一和第二流体通道(2a、2b)，以供第一和第二流体流过，其中，在沿堆叠方向(S)相邻的两个流体通道(2a、2b)之间分别布置有一个热电元件(3)，所述热电元件(3)具有热耦合到相邻第一流体通道(2a)的冷侧(4)和热耦合到相邻第二流体通道(2b)的热侧(5)，或相反，其中第一流体通道(2a)在纵截面中沿与堆叠方向(S)不同的延伸方向(E)变窄，并且第二流体通道(2b)在纵截面中沿延伸方向(E)变宽。

Thermoelectric heat exchanger

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热电换热器本专利技术涉及一种热电换热器，特别是热电发电机。与各种应用中的自然热传导相反，借助于热电换热器及其热电元件，热能够从一种流体泵送到第二流体。这种热电换热器的基础是热电元件，这些热电元件也以术语“Peltier元件”为本领域技术人员所熟知。热电元件或Peltier元件通常包括几个正掺杂和负掺杂半导体元件，它们通过几个导体桥电连接。这种热电元件具有冷侧，该冷侧以导热、电绝缘且牢固的方式连接到多个冷侧导体桥。与此类似，热电元件具有热侧，该热侧以导热、电绝缘且牢固的方式连接到多个热侧导体桥。在这种情况下，半导体元件布置在热侧和冷侧之间，使得它们在冷侧和热侧导体桥之间延伸。特别地由于材料的低重量和高导热性，热电换热器通常由铝合金制造。这些换热器由用于汽车应用的铝合金制造，优选地在约600℃的温度下进行的焊接工艺中制造。通常，在40℃到100℃范围内应用的热电元件的半导体元件大多由Bi-Te制成。因此，根据精确组成，这些半导体元件可能暴露的最高温度为约220℃。在较高温度下，半导体元件失去所需的热电性能。因此，热电换热器不能直接在焊接工艺中制造，而必须通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热电换热器(1)，/n-具有多个第一和第二流体通道(2a、2b)，所述多个第一和第二流体通道(2a、2b)沿着堆叠方向(S)交替地一个堆叠在另一个之上，以供第一和第二流体流过，其中在堆叠方向上的两个相邻流体通道(2a、2b)之间分别布置有一个热电元件(3)，所述热电元件(3)具有热耦合到相邻第一流体通道(2a)的冷侧(4)和热耦合到相邻第二流体通道(2b)的热侧(5)，或者相反，/n-其中，所述第一流体通道(2a)在纵截面中沿着与堆叠方向(S)不同的延伸方向(E)变窄，并且第二流体通道(2b)在纵截面中沿延伸方向(E)变宽。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170221 DE 102017202791.61.一种热电换热器(1)，
-具有多个第一和第二流体通道(2a、2b)，所述多个第一和第二流体通道(2a、2b)沿着堆叠方向(S)交替地一个堆叠在另一个之上，以供第一和第二流体流过，其中在堆叠方向上的两个相邻流体通道(2a、2b)之间分别布置有一个热电元件(3)，所述热电元件(3)具有热耦合到相邻第一流体通道(2a)的冷侧(4)和热耦合到相邻第二流体通道(2b)的热侧(5)，或者相反，
-其中，所述第一流体通道(2a)在纵截面中沿着与堆叠方向(S)不同的延伸方向(E)变窄，并且第二流体通道(2b)在纵截面中沿延伸方向(E)变宽。


2.根据权利要求1所述的热电换热器(1)，
其特征在于，至少一个热电元件(3)在纵截面中沿延伸方向(E)变窄或变宽。


3.根据权利要求1或2所述的热电换热器(1)，
其特征在于，所述延伸方向(E)与纵向成形的流体通道的纵向方向相同。


4.根据权利要求1至3之一所述的热电换热器(1)，
其特征在于，所述第一流体通道(2a)以预定的变窄角(α1)变窄，并且所述第二流体通道(2b)以预定的变宽角(α2)变宽，所述变宽角与第一流体通道(2a)的变窄角(α1)相同。


5.根据前述权利要求中任一项所述的热电换热器(1)，
其特征在于，所述第一和第二流体通道(2a、2b)和/或热电元件(3)在纵截面中沿延伸方向(E)具有楔形几何形状。


6.根据前述权利要求中任一项所述的热电换热器(1)，
其特征在于，所述第一流体通道(2a)配置为管状体(6)，特别是扁平管，以供第一流体流过，所述第一流体优选为第一液体，所述管状体的上侧和下侧(7、8)在堆叠方向(S)上彼此相对，并且均面向堆叠方向(S)上的相邻热电元件(3)。


7.根据前述权利要求中任一项所述的热电换热器(1)，
其特征在于，所述第二流体通道(2b)配置为管状体，特别是扁平管，以供第二流体流过，所述第二流体优选为第二液体，所述管状体的上侧和下侧在堆叠方向(S)上彼此相对，并且均面向堆叠方向(S)上的相邻热电元件(3)。


8.根据前述权利要求中任一项所述的热电换热器(1)，
其特征在于，至少一个热电元件(3)配置为沿着延伸方向(E)插入或可插入第一流体通道(2a)和堆叠方向(S)上的相邻第二流体通道(2b)之间。


9.根据权利要求1至6中任一项所述的热电换热器(1)，
其特征在于，所述第二流体通道(2b)配置为供气体流动通过中间空间(9)，所述中间空间(9)均设置在堆叠方向(S)上的两个相邻热电元件(3)之间，其中，在至少一个中间空间(9)中设置有肋形结构(10)，在堆叠方向(S)上界定相应的中间空间(9)并且在堆叠方向(S)上彼此相对的两个热电元件(3)被支撑在所述肋形结构(10)上。


10.根据权利要求9所述的热电换热器(1)，
其特征在于，至少一个热电元件(3)和肋形结构(10)，优选两个热电元件(3)和肋形结构(10)配置为结构单元(11)，所述肋形结构(10)以夹层的方式布置在两个热电元件(3)之间，所述结构单元沿延伸方向(E)插入或可插入堆叠方向上的两个相邻第一流体通道(2a)之间。

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【专利技术属性】
技术研发人员：于尔根·格林瓦尔德，克里斯蒂安·黑内卡，斯蒂芬·赫希，卡尔格尔德·克伦巴赫，弗洛林·摩尔多万，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE