[发明专利]热电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有扁管、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。

背景技术

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EP 1230475B1、EP 1475532A2、WO 2007026432、JP 10281015AA、JP 2000282960AA、JP 2004068608AA、JP 2005083251AA或JP 2005117836AA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。

发明内容

因此本发明的目的是，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。

本发明的目的通过具有权利要求1特征的热电装置得以实现。

本发明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。