[发明专利]热电织物

说明书

本发明涉及一种热电织物(1)，该热电织物特别是用于机动车的空调装置，该热电织物具有第一多条线(11)以及第二多条电绝缘的第二线(2)，所述第一多条线由p掺杂和n掺杂的线部分(4N、4P)和布置在其间的导电线部分交替形成。在这种情况中，本发明的基本特征在于，导电线部分由宽的、柔韧的、可拉伸的传导轨道部分(5A、5B、6A、6B)形成。

本发明涉及一种热电织物，其能够用于对例如机动车内部空间和机动车座椅的表面进行温度控制。此外，描述了相应的空调装置。

根据DE 10 2015 217 754 A1已知一种热电设备，利用该热电设备能够冷却机动车中的表面，尤其是机动车中的机动车座椅的表面，以便例如在阳光强烈照射下快速冷却机动车座椅，以提高舒适性。这里，该设备包括第一多条线，该第一多条线例如用作纬线，其配备有p掺杂的线部分和n掺的杂线部分。当电流通过该第一多条线传导时，由于珀尔帖(Peltier)效应，在P/N半导体的冷侧发生冷却，并且机动车座椅或其座椅表面或机动车中的任何其他表面被冷却。在p掺杂和n掺杂的线部分之间，布置了例如铜线或铝线形式的未掺杂的传导轨道部分。此外，提供第二多条电绝缘的线，其用作织物中的纬线。尽管铝具有比铜低的热导率，但是铝的采购要经济得多，并且在其他领域也已经用作冷却材料，因此铝的特性众所周知。热电设备或织物形成和布置成，使得机动车中的、尤其是机动车座椅的表面被冷却。经线和纬线也能够分别被设计用于其他功能。

从现有技术出发，本领域技术人员面临的目标是改进这种热电织物，从而提高效率。

根据本发明，该问题通过独立权利要求1的主题解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。此外，提出了一种相应的空调装置。

本发明基于总体思想：现在提供宽的、柔韧的、可拉伸的导体轨道部分来代替在p和n掺杂的线部分之间的未掺杂的线部分，该导体轨道部分形成了热电半导体之间的桥。这些传导轨道部分整体上形成大表面，并从而优化了向要控制温度的表面的热传递。

p或n掺杂的线部分以本身已知的方式由半导体材料形成。这些材料包含例如作为基本成分的铋、碲和锑，热电半导体材料中的已知化合物是碲化铋。这些掺杂的线部分现在连接到宽的、柔韧的、可拉伸的传导轨道部分。

显然，通过p和n掺杂的线部分的布置以及电流流过热电织物的方向，存在所谓的热侧和所谓的冷侧。因此，在正确的安装位置的情况下，冷却例如在机动车的内部空间中的表面，并且产生的热量被传递到布置在其下方的材料。这能够是例如机动车座椅，以便在接通热电织物之后尽可能快地给予机动车的使用者舒适的凉爽的乘坐感觉。

本发明的优点在于，通过在p和n掺杂的线部分之间大面积形成传导轨道部分，可利用扩大的表面来进行热传递或进行冷却或散热。因此，使得可以快速冷却例如座椅表面。

在根据本发明的方案的有利的其他改进中，掺杂的线部分之间的传导轨道部分包括电绝缘衬底材料，特别是聚氨酯(PU)或聚酰亚胺，以便即使在已有的柔韧性下仍然具有足够的机械稳定性，例如以用于适应不同形状。在此，传导轨道部分基本上完全被衬底材料包围。

根据本发明的方案的其他有利配置提供：位于掺杂的线部分之间的传导轨道部分由具有高电导率和良好的传热能力的铜或铝组成。例如，传导轨道部分能够由遵循曲折状的走向的铜线或铝线来形成，其被浇铸到例如聚氨酯或聚酰亚胺的衬底材料中。这也使得传导轨道部分具有可拉伸性或柔韧性。

本发明的其他配置在于，传导轨道部分是层压的。为此，优选铜或铝的传导轨道被层压到衬底材料的第一层，且然后用优选层压的衬底材料的第二层覆盖或嵌入。这些传导轨道部分原则上也能够实施为纯铜带或纯铝带。由于不再需要层压操作，并且这种纯铜带或纯铝带基于带的整个横截面具有更高热性能的横截面，因为带被正好完全用于导热，因此可以实现更具成本效益的生产。尽管在正常使用期间其几乎不能拉伸并且会在拉伸应力下引起较大的负荷，但是导热率却大大提高了。