[发明专利]热电设备、尤其热电发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种热电设备，尤其热电发电机。

背景技术

术语“热电”理解为意思是温度和电力之间的相互作用以及它们的彼此转换。热电元件利用该交互作用，它们充当热电发电机生成电能。热电发电机将温度差转换为电势差，即电压。以该方式热流能够转换成电流。例如，该类型的热电模块能够用来回收废热，例如内燃机中的废热。例如，关于环境或者关于冷却剂的过剩废热包括温度差，能够利用温度差生成热流，借助于这种热电模块能够将热流转换成电流，此事实对应于所述的回收废热。

热电模块典型地包括多个热电元件，它们呈正及负掺杂半导体材料的形式，半导体材料经由多个导体桥电连接。热电模块在其冷侧包括外壁，外壁能够称为冷侧壁并且以导热及电绝缘方式牢固地连接至多个冷侧导体桥。类似于此，热电模块在其温侧包括形成温侧壁的外壁，其以导热及电绝缘方式牢固地连接至多个温侧导体桥。热电元件布置于冷侧壁和温侧壁之间，使得它们在冷侧及温侧导体桥之间延伸。

这种类型的热电模块是公知的，例如公知于DE1539322A。

从现有技术还公知的是，将多个热电模块堆叠在彼此之上，能够以该方式改善热电设备的效率。

发明内容

本发明的要求是提议开发热电设备的新方式，尤其如果这些方式实现为热电发电机。

该要求通过独立专利权利要求满足。优选实施例是独立权利要求的主题。

因而，本发明的基本在于：将存在热电元件的热电设备的各个热电模块堆叠在彼此之上，以及将用作与第一或者第二储热器热接触的第一或者第二导热元件布置在两个相邻模块之间。利用该布置，第一储热器能够被所谓的热介质流经，第二储油罐能够被冷介质流经，反之亦然。此处在该情况下术语“热介质”和“冷介质”理解为意思是具有不同温度的两个流体，其中，两个流体中之一即热介质包括的温度高于第二流体即冷介质。因此热电模块经由第一/第二导热元件联接至两个不同温度的流体。存在于两个流体之间的温度差经由导热元件传递至热电模块，根据热电发电机的激活原理，热电模块能够由温度差生成电势差，即电压。这允许要横向附接的两个储热器距离热电模块极短距离。

总之，这导致热电模块和储热器之间非常良好的热联接，从而确保热电设备的较高效率程度，尤其当其作为热电发电机操作时。此外，根据此处提议的本发明的热电设备仅要求较小量的构造空间。

根据本发明的热电设备，尤其热电发电机，包括多个热电模块，它们沿着堆叠方向堆叠在彼此之上。每个热电模块包括多个热电元件。此外热电设备包括多个第一导热元件，它们将热电模块热联接至第一储热器，第一储热器能够被热介质流经。多个第二导热元件以对应方式将热电模块热联接至第二储热器，第二储热器能够被冷介质流经。根据本发明第一导热元件沿垂直于堆叠方向的截面横向于第二导热元件延伸。

在优选实施例中，第一和第二导热元件包括细长形状，使得第一导热元件的纵向延伸方向横向于第二导热元件的纵向延伸方向延伸。细长形状理解为意思是导热元件的长度大于导热元件的宽度。该测量允许流体管道横向附接在热电模块的中间附近。

优选至少一个热电模块包括热侧，其热连接至第一导热元件。此外，至少一个热电模块包括冷侧，其热连接至第二导热元件。尤其优选这适用于所有热电模块。以该方式能够确保热电模块和储热器之间有效的热联接。在一个变型中，第一导热元件能够连接至冷侧，第二导热元件能够连接至热侧。

在另一优选实施例中，热连接至第一储热器的第一导热元件、或者热连接至第二储热器的第二热元件分别沿堆叠方向布置于两个相邻热电模块之间。以该方式能够确保每个热电模块期望的热联接至第一和第二储热器两者，同时节约构造空间。

尤其方便地，第一导热元件和第二导热元件分别沿堆叠方向交替。这使得能够以构造非常简单的方式实现将热电模块操作上所需的联接至第一和第二储热器两者。

已经证明本发明的一个有利的进一步发展是尤其节约空间的，其中，导热元件包括两个纵向侧以及两个横向侧。在该变型中，第一导热元件的纵向侧横向于第二导热元件的纵向侧延伸。

在一个有利的进一步发展中，第一储热器包括两个第一流体管道，它们能够被热介质流经，并且其在垂直于堆叠方向的截面中彼此对置，并且它们布置在第一导热元件的两个纵向端部。可替换地或者额外地，第二储热器包括两个第二流体管道，它们在垂直于堆叠方向的截面上彼此对置，并且布置在第二导热元件的两个纵向端部。