CN104584245B - 热电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有流动通道(17)的热电装置(18)，该流动通道可由第一流体穿流，其中流动通道(17)具有第一壁板(1、3、22、23、41、43)以及连接该第一壁板(1、3、22、23、41、43)的侧壁，其中至少一个第一壁板(1、3、22、23、41、43)与热电模块(5)处于热接触状态，该热电模块(5)具有带至少两个相对而置的第二壁板的壳体，其中在第二壁板之间设置有多个热电元件(8)，其中热电元件(8)具有相对而置的表面，每个表面分别与热电模块(5)的壳体的第二壁板中的一个处于热接触状态。

Description

热电装置

技术领域

本发明涉及一种具有流动通道的热电装置，该流动通道可被第一流体穿流，其中该流动通道具有第一壁板以及连接该第一壁板的侧壁，其中至少一个第一壁板与热电模块处于热接触状态。此外，本发明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，大部分存储在燃料中的能量转换成热量。除了用于加热例如内部空间以外，该热量也部分无用地通过废气再次排出。

这对车辆的整体效率产生不利的影响。为了提高效率并因此减少运行时的CO₂排放，需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，该热电材料必须在其边界面(在此优选在两个相对而置的边界面)上承受温差。

尤其在机动车中提供通过排气管道流动的废气作为热源。该废气温度在该整个排气管道上都足够高，因此热电装置能够集成在排气管道中的不同位置。

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、JP2000282960AA、JP 2004068608AA、JP 2005083251AA或JP 2005117836AA虽然公开了应用这种热电装置时的方案，但由于热电元件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，单个热电元件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，热电元件接合到引导流体的热电装置上，尤其就流体和热电活跃材料之间的尽可能小的热阻力而言。此外缺点还包括相对于连接材料或热电模块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在装置中的集成性。

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了尽可能小的热量阻力，此外它对热量应力是不敏感的，并且能够实现热电装置在热交换器中的简单集成性。此外，还提供了单个或多个热电装置在热交换器中的布局。

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。

本发明涉及一种具有流动通道的热电装置，该流动通道可被第一流体穿流，其中该流动通道具有第一壁板以及连接该第一壁板的侧壁，其中至少一个第一壁板与热电模块处于热接触状态，该热电模块具有壳体，该壳体带有至少两个相对而置的第二壁板，其中在第二壁板之间设置有多个热电元件，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二壁板中的一个处于热接触状态。

该热电元件在此封装在壳体中，并且组接成热电模块。多个热电元件以这种方式简单地承受温度梯度，其方式是：壳体的边界面(热电元件与之邻接)暴露在特定温度的流体中，壳体的与该边界面相对而置的边界面暴露在第二流体中，该第二流体具有与第一流体不同的温度。

通过将壳体热接合到流动通道上，流入流动通道中的第一流体能够有利地集中，因此壳体的边界面能够尽可能长且均匀地暴露在流体中。

在有利的改进方案中，还可以通过将电压施加到热电元件上以实现热量传输，而不是通过在热电模块上施加温度差来获得能量。

流入流动通道中的流体以及下述流体之间的温度差是有利的，即后者尽可能大地环流着壳体的背向流动通道的边界面。在此有利的是，应用内燃机的废气流作为这两个流体中的一个，并且应用具有更低温度的流体(例如冷却介质回路)作为第二流体。

此外还适宜的是，流动通道具有两个相对而置的第一壁板，它们分别与热电模块处于热接触状态。

这一点是有利的，因为它确保了流动通道中的流体温度也传导到热电模块上。因为为了实现热电模块的按本发明的功能，必须在相对而置的边界面(在它们之间设置有热电元件)上施加温度梯度，有利的是，确保将流动通道有利地热接合到热电模块上。

还优选的是，第一壁板和第二壁板构造得相互隔开，并且相互处于热接触状态，或者第一壁板和第二壁板构成为一个单元。

对于第一壁板和第二壁板隔开的情况，它们之间的热接触是尤其有利的，因为这样能够尽量无损失地调节热电模块的温度，这有利于通过热电模块实现尽可能大的温度梯度，因为从第一流体到热电模块的温度损失通过良好的热接合降至最少。

在第一壁板和第二壁板构成为一个单元的情况下，该热接合更有利，因为一个壁板的热阻力在各种情况下都比两个相互邻接的壁板的热阻力更低。

在另一有利的实施例中，这些侧壁具有热退耦元件。

该热退耦元件额外地实现了对于流动通道的侧面区域的热隔离，这些侧面区域并不直接邻接到热电模块上。因此尤其避免了热辐射损失。

在有利的实施方式中，热退耦元件能够具有填充空气的中空腔，它具有额外的隔离效果。热退耦元件在此还构成为冲压件，或例如通过应用模制线材制成。

还优选的是，第一壁板具有凹口。

通过该凹口，同样减少了在流入流动通道中的流体和热电模块中的热电元件之间的热阻力，这有利于热电装置的效率。

此外还有利的是，第一壁板和/或第二壁板具有流动阻力元件，其伸进流动通道中。

通过该流动阻力元件，能够更好地将热量从流体传递到热电模块上。通过该流动阻力元件，增加了热电模块的暴露在流体中的表面，这改善了热量传递。

此外还适宜的是，构成为一个单元的第一壁板和第二壁板具有至少一个凹口，其中这些凹口借助密封元件液密地封闭。

构成为一个单元的第一和第二壁板的凹口用来平衡热应力。因为这两个流体中的一个(优选是流体通道内的流体)具有非常高的温度，所以可能会在流动通道的壁板中出现热应力。当第一和第二壁板设计成一个单元时，该单元既构成流动通道的边界，也构成热电模块的边界。

热电元件设置在壁板的背向流动通道的侧面上，因此热应力传递到热电元件上。通过该凹口能够降低该热应力，该凹口能够有利地设计成膨胀缝的布局。

此外还优选的是，流动通道构成为扁管，它由以堆垛方式构成的板状元件构成或构成为一体的扁管。

这两个实施例都适合应用在按本发明的热电装置中。一体化的构造的优点是，不会产生不密封的连接位置。以堆垛方式构成的扁管能够尤其简单且成本低廉地制成。

还有利的是，热电元件通过导电桥串联，其中导电桥设置在热电元件和第二壁板之间。

热电元件的串联提高了热电装置的效率，因为获得的能量由单个热电元件上的获得的能量的相加构成。

热电元件通过导电桥连接到第二壁板上是有利的，因为导电桥起中间介质的作用，它能够局部地接收可能出现的应力并因此释放敏感的热电元件的应力。

此外还适宜的是，热电模块的壳体设计为多部件结构，其中该壳体基本上通过第二壁板和在第二壁板的方向上敞开的盒状的盖子构成，或者通过构成为一个单元的第一壁板、第二壁板以及在第二壁板的方向上敞开的盒状的盖子构成。

通过壳体的多部件设计方案，能够简化制造工艺。此外，还能应用成本尤其低廉的待制造的部件(例如深拉伸片材金属)。

布局方面的目的通过具有权利要求11特征的布局得以实现。

本发明的实施例涉及一个或多个热电装置在热交换器中的布局，其中流动通道可由第一流体穿流，并且热电模式的外部边界面可由第二流体绕流。

将热电装置设置在热交换器中，这是尤其简单的应用方式。该热电装置能够类似常见的管子一样容纳在热交换器的管板中。在此，第一流体通过集流箱流入热电装置的流动通道中，该集流箱与管板相连。热电装置的外表面在此能够由第二流体绕流。

本发明的有利的改进方案在从属权利要求和以下的附图描述中进行描述。

附图说明

下面借助实施例且参照附图详细地阐述了本发明。在附图中示出了：

图1在立体分解视图中示出了以堆垛方式摆放的扁管；

图2在立体图中示出了图1的扁管；

图3在分解视图中示出了热电装置，其具有图1和2所示的扁管，该扁管在上方和下方通过热电模块围起来；

图4在立体图中示出了图3所示的热电装置；

图5在剖面图中示出了图3和4所示的热电装置的中间平面；

图6示出了热电装置的备选实施方式，其具有伸进扁管的流动通道中的肋条以及热电模块的多部件结构；

图7在分解视图中示出了扁管的备选实施例，其在侧面的热脱耦元件上具有导入斜面；

图8在另一分解视图中示出了扁管的备选实施例，其具有由模制线材构成的侧面的热脱耦合元件；

图9在分解视图中示出了一体设计的扁管，其具有仍被推入的、由模制线材构成的热脱耦元件；

图10示出了图9的一体构成的扁管，其具有定位在流动通道中的侧面的热退耦元件；

图11至14分别在剖面图中示出了热电装置，其由一体构成的扁管(其在图9和10中示出)以及设置上方和下方的热电模块构成，其中各附图中所用的连接技术是不同的；

图15在分解视图中示出了堆垛方式的扁管，其具有上方和下方的壁板，并且在这些壁板中具有凹口；

图16在分解视图中示出了堆垛方式的扁管的备选实施例，其具有无凹口的壁板；

图17在分解视图中示出了一体构成的扁管，其具有仍被推入的、设置在侧面的热脱耦元件，其中扁管的上方和下方壁板具有凹口；

图18示出了按图17的扁管的备选实施例，其中上方和下方壁板没有凹口；

图19在俯视图中示出了壁板，该壁板能够构成流动通道或热电模块的上方或下方端盖，在壁板中具有凹口和设置在壁板背侧的密封元件；

图20示出了图19的壁板，其在其表面之一上具有流动阻力元件；

图21示出了图20的壁板的备选实施方式，其除了流动阻力元件以外还具有密封元件；

图22和23在剖面图中示出了堆垛方式构成的扁管，其在扁管的上方和下方分别设置有热电模块，其中热电模块的分别面向流动通道的壁板构成流动通道的壁板；

图24在剖面图中示出了一体构成的扁管，它在上方和下方分别具有热电模块，其面向流动通道的壁板具有凹口；

图25示出了一体构成的扁管的备选实施例，其中扁管的上方和下方壁板由热电模块的分别面向流动通道的壁板构成，

图26在立体图中示出了热电装置的实施例，其在流动通道的壁板中具有凹口，其中该壁板同样形成了热电模块的壁板；

图27在立体图中示出了按图26的热电装置的改进方案，其具有设置在上方壁板上的热电元件

图28在立体图中示出了按图27的热电装置的改进方案，其具有上方盖子和上方壁板，该上方盖子封闭了上方的热电模块，该上方壁板形成了热电模块的壳体；

图29在立体图中示出了如图28所示的热电装置，并且示出了在热电装置的前方角部的剖面图；以及

图30示出了图29的热电装置的备选实施例，其具有设置在流动通道中的密封元件的备选实施方式。

具体实施方式

图1在立体分解视图中示出了以堆垛方式摆放的扁管。该扁管基本上由两个相对而置的壁板1、3构成。在这些壁板1、3之间从侧面分别设置有热退耦元件2。这两个壁板1、3在其中间区域中具有凹口4。

热退耦元件2在其中间区域中具有中空腔2a。在扁管的组合状态下，通过热退耦元件2在上方壁板1和下方壁板3之间形成间隙。热退耦元件的中空腔2a被两个壁板1、3遮盖。

图2示出了图1所示的处于组装状态的部件。在此可看到，在壁板1、3之间形成穿过扁管延伸的流动通道17，这两个壁板通过热退耦元件2相互间隔开来。流动通道17通过壁板1、3的凹口4朝上或朝下地从扁管中开启。

壁板1、3与热退耦元件2的连接是液密的，因此阻止了通过流动通道17流动的流体朝扁管的侧面排出。

图3在分解视图中示出了图1和2的扁管的改进方案。在扁管的堆垛结构中，在壁板1上方以及壁板3的下方添加有间隔元件9，该间隔元件设置在壁板1的外圆周上。该间隔元件9在此分别设置在壁板1、3的背向流动通道17的侧面上。在间隔元件9的上方设置有热电模块5。该热电模块5在其内部具有多个热电元件，这些热电元件通过导电桥7彼此联结。这些单个的热电元件6在此优选以串联方式彼此联结。

为了实现隔离效果，如果热电模块由金属材料构成，则热电模块5的内表面尤其也能够具有陶瓷涂层，该陶瓷涂层设置在热电模块5的内表面和导电桥7之间。

此外，导电桥7能够由铜或银构成。有利的是，在此能够应用例如铜-钼40(CuMo-40)或铜-钼50(CuMo-50)。

热电模块5在其背向流动通道17的表面上具有电接口8，热电元件6能够通过这些接口连接到电路上。设置在壁板3下方的热电模块5在其构造上相当于设置在壁板1上方的热电模块5。

通过设置在壁板1上的间隔元件9，使热电模块5与壁板1间隔开来。但因为间隔元件9具有比壁板1的凹口4更大的凹口，所以在壁板1和热电模块5之间产生了中空腔。

在把热电模块5安放在间隔元件9上之后，在热电模块5和壁板1之间形成了围绕着凹口4的中空腔。

该中空腔优选能够当作用于连接器件的容纳体积，该连接器件将热电模块5与壁板1连接起来。这同样适用于壁板3与热电模块5的连接，该热电模块设置在壁板3的下方。

在壁板1、3和热电模块5之间产生的中空腔构成了用于连接器件的界定的体积，该连接器件能够安放在热电模块5和壁板1、3之间。

此外，该环绕的间隔元件9起绝缘作用，并因此在可选的热流体和连接器件之间导致热量下降，该流体能够从侧面流入流动通道17中，该连接器件安放在中空腔中。此外，间隔元件9还是一项保护措施，以防止流体的腐蚀的组成部分，该流体通过流动通道17流动。

热电模块5分别在其面向流动通道17的表面上具有肋条元件10，它们通过凹口4嵌入流动通道17的内部。这些肋条10用作流动阻力元件。

图4示出了在图3中以分解视图已示出的热电装置18的最终安装状态。可看到，热电装置18的扁管在流体的流动方向上从热电模块5的前方和后方突出来，并因此形成突出部。热电装置18能够借助该突出部例如插入热交换器的管板中。

在备选的实施例中，热交换器的管板也可这样设计，即它具有卷边，该卷边嵌入流动通道17的内部并因此能够容纳一个或多个热电装置18。

图5在剖面图中示出了图3和4所示的热电装置18。在此可尤其好地看到通过间隔元件9产生的中空腔，该中空腔在图5中填充有连接器件11。此外还可看到中空腔2a，它设置在从侧面设置的热脱耦元件2中。该中空腔2a实现了额外的从侧面朝向周围环境的热绝缘。这一点使得对于周围环境的热辐射降至最低，从而提高效率。

图6示出了热电装置18的备选实施例。该热电模块5在图6中构成为多部件结构。在热电模块5的内部同样设置有热电元件6，这些热电元件6通过导电桥7彼此串联地联结。热电模块朝上同样具有电接口8。该热电模块5具有模块框架12，该模块框架朝上容纳着热电模块的上方壁板，并且朝下具有朝向流动通道17的肩部，其能够在模块框架12和热电模块5的下方壁板13之间产生中空腔。该中空腔同样也当作连接器件11的容纳体积来用。

热电模块5的下方壁板13自身具有在流动通道17的方向上构成的肋条元件14。这些肋条元件同样又起到流动阻力元件的功能。

上方和下方的热电模块5的构造在图6中是相同的。在热电模块5的分别面向流动通道17的壁板13之间从侧面设置有热退耦元件2，它们将热电模块5相互间隔开来并且实现流动通道17侧面的热绝缘。

图7示出了堆垛方式的扁管的构造的另一备选实施例。这些壁板1或3在构造方面与前面图1至5所示的壁板1、3是一致的。作为现有构造的改进方案，置于流动通道17侧面的热退耦元件15现在设置有导入斜面15b，其使流动通道17的流入区域在流入流体的方向上逐渐变细，并且在从流动通道17排出时再次以相同的方式使该区域扩大。

热退耦元件15同样具有位于内部的中空腔15a，其用于使流动通道17朝侧面热隔绝。

该热退耦元件15以及热退耦元件2优选能够通过冲压件构成。

图8在分解视图中同样示出了以堆垛方式构成的扁管。与图7的实施例不同的是，该热退耦元件16现在通过模制线材构成。该退耦元件16同样具有用于绝缘的中空腔16a以及导入斜面16b，该导入斜面16b用于使流入区域逐渐变细并且相应地扩大流出区域。

图9示出了应用在热电装置18中的扁管的备选实施例。该扁管20在图9中构成为一体。扁管20的上方壁板20以及下方壁板23分别具有凹口21。热退耦元件24从侧面与所示的扁管20偏置，该热退耦元件由模制线材构成。热退耦元件能够沿着扁管20的短壁板推进由扁管20构成的流动通道17中，并且在该处与扁管20的内部轮廓相连。通过热退耦元件24的造型，在热退耦元件24和扁管20的内部壁板之间产生中空腔24a，其用于实现流动通道17侧面的热绝缘。

热退耦元件24同样通过它的造型具有导入斜面24b，该导入斜面24b相应地使流动通道17的流入区域逐渐变细，并再次使流出区域扩大。

图10示出了在图9的分解视图中所示的处于组装状态的部件。如同图9所示的一样，热退耦元件24为此导入扁管20中并且与之相连。

尤其有利的是，图9和10的扁管20是圆形的造型，因为它能够明显简化与热交换器的管板的接合工艺。为了把热退耦元件24与扁管20连接起来，可应用例如点焊、粘贴或钎焊等方法。

图11至14分别示出了热电装置18的中间平面的剖面图，它的流动通道17通过图9或10所述的扁管20形成。图11至14之间的重要区别通过单个部件之间的不同连接技术来实现。

热电模块5分别在扁管的壁板22和23处与扁管20相连。

热电模块5具有肋条元件32，它们设置在热电模块5的面向流动通道17的外表面上。因为热电模块5的包覆体在有利的应用情况下能够由陶瓷材料(例如氧化铝陶瓷)构成，所以有利的是，在该包覆体上进行金属喷镀31，以便在金属的肋条元件32和热电模块5的陶瓷包覆体之间建立持久的且尤其抵抗温度应力的连接。此外，例如通过应用氧化锆来加固氧化铝陶瓷。

热电模块5的包覆体通过连接器件30与扁管20相连，该连接器件能够是有机的粘贴剂。

在其它有利的实施例中，作为合适的接合对象，尤其能够为热电模块5的包覆体应用氧化铝陶瓷亦或氮化铝陶瓷。扁管20的材料在此以有利的方式由科伐(Kovar)、钼、钽或钨构成。

图12示出了图11的热电装置18的改进方案。与图11不同的是，热电模块5的整个宽度现在都进行金属喷镀33。扁管20因此直接借助连接器件24与热电模块5的金属喷镀33相连。这些肋条元件32同样与金属喷镀33相连。

扁管20与热电模块5的连接以及肋条元件32与热电模块5的连接在此能够例如通过粘贴技术、钎焊技术或熔接技术实现。

图13示出了另一结构方面的可能性。在此，在连接器件30和热电模块5之间应用额外的次级贴装板(Submount-Blech)34。该次级贴装板34在此例如由钛、科伐(Kovar)、钼、钽或钨构成。其带来的优点是，扁管20能够由常规材料如不锈钢或镍基合金制成。

在此该次级贴装板34在一侧面上无机地粘贴或焊接至热电模块5的陶瓷材料，并且在其相对而置的另一侧面上与扁管20相连。

图14示出了图12和图13的连接技术的结合。在此，扁管20同样通过次级贴装板34与热电模块5相连。同时，这些肋条元件32与陶瓷热电模块5的金属化区域35相连。

因为热电装置为了驱动而由具有第一温度的流体穿流，并且热电模块的背向流动通道17的表面同时被具有第二温度的第二流体环流，所以沿着热电模块5出现了温度梯度。尤其当通过流动通道17流动的第一流体是内燃机的废气时，则在热电模块5的面向流动通道17的表面和背向流动通道17的表面之间出现了尤其高的温度梯度。这一点尤其关键，因为热电模块5的暴露在该流体中的表面在此以不同的方式伸展或收缩。因为在热电模块5的内部这些热电元件6(它们通过导电桥7彼此连接)与热电模块5的各边界面处于热接触状态，因此由于热电模块5的温度变形而出现的应力传递到热电模块5内部敏感的热电元件6上。

这一点尤其在温度梯度高时可能会导致热电元件6的损坏。在此，僵硬的、易碎的且低塑性的材料和连接尤其有危险。这一点尤其适用于厚壁的陶瓷基体、钎焊部位和热电材料自身。因此尤其重要的是，热电装置18所用的不同的且彼此材料锁合地相连的材料就其膨胀系数方面协调一致，以避免热机械的损坏，而且同样还重要的是，注意热电模块5的热侧面和热电模块5的冷侧面之间的相关的膨胀差异。

热电装置18的损坏例如能够通过有利的尺寸设定来减轻。热电装置18的暴露在流体中的区段越长，则热电装置18的整体膨胀就越强烈。还为了将膨胀降至最低，有利的是，尤其在热电模块5的热侧面上应用具有低膨胀系数的材料。

图11至14的实施例示出了单个元件的可能的材料组合以及不同的涂层。

除了限制热电装置18的构造尺寸以及所用的相应材料以外，还可应用膨胀缝(即局部地断开热电模块5的包覆体)作为第三种可行方案。

图15示出了堆垛方式构成的扁管的分解视图，这与图1所示的扁管类似。该扁管在此基本上由壁板41以及设置在它们之间的热脱耦元件2构成。这些壁板41具有凹口42，这些壁板构成流动通道17的上方和下方壁板。

在图15的情况下，该凹口42设计成交叉的裂缝图案。此外还可应用凹口的其它形式，例如未彼此连接的单个裂缝。

与图1的扁管的构造不同的是，这些壁板41在此既构成流动通道17的壁板，也构成热电模块的壁板。流动通道17和热电模块的壁板因此通过唯一的壁板41以结构单元的形式实现。

该膨胀缝的作用是，这样减少尤其在壁板41中由热流体(其通过流动通道17流动)产生的热量应力，即减轻随后安装在壁板41上的热电元件的负担。

图16示出了与图15类似的以堆垛方式构成的扁管结构。与图15的壁板41(其具有膨胀缝42)不同的是，图16的壁板43没有凹口或膨胀缝42。但这些壁板43如同图15中的壁板41一样既构成了流动通道17的壁板，也构成了热电模块的壁板。

图17示出了一体构成的扁管44，它在朝上和朝下指向的壁板上分别具有凹口45，该凹口与图15类似地设计成膨胀缝。图17的视图相当于图9的视图。热退耦元件24从侧面朝扁管44偏置，该热退耦元件随后插入扁管中并且与之相连。

与图9的视图不同的是，扁管44的壁板在此同样已经构成热电模块的壁板，该热电模块随后设置在扁管44的上方和下方。

图18如图17一样示出了扁管44，其中一体构成的扁管46在附图18中没有凹口或膨胀缝45。

图19示出了壁板41的视图，该壁板如同它例如在图15中用来以堆垛的方式构成扁管。该壁板41具有凹口42，凹口设计成交叉状的膨胀缝图案。在壁板41的背向观察者的侧面上，密封元件47设置在壁板41上。

该密封元件47设计成用来阻止第一流体的组成部分进入热电模块，该第一流体在流动通道17的内部通过扁管流动。为此，密封元件47与壁板41通过例如熔焊、钎焊或粘贴等方法固定相连。有利的是，密封元件47设计成具有这样的薄壁，即使得它也能够平衡由于热电装置中的温度差异而沿着膨胀缝产生的热变形。

在备选的实施例中密封元件也可这样设计，即它伸进流动通道17中。在下面的附图中描述了密封元件在壁板41上布局的其它实施例。

图20同样示出了壁板41，它如图15和19所示具有构成为膨胀缝的凹口42。此外，壁板41具有多个设置在壁板41的表面上的肋条元件48。

这些肋条元件48在图20所示的实施例中由材料条带构成，单个的凸舌49由该材料条带弯出，并且该材料条带的边缘区域50分别与弯出的凸舌相似地设置。

在备选的实施例中，还可应用与图20所示形状不同的肋条元件。因此可应用常规的肋条结构，亦或应用以其它方式成形的(例如波纹状或之字形成形的)条料。

图21示出了图20的壁板41的改进方案。除了已描述的肋条元件48以外，已在图19中描述的密封元件47现在安放在壁板41上。尤其可看到，肋条元件48在膨胀缝之间延伸，但没有遮盖它们。

该密封元件47在图21中是深拉伸金属部件，它由薄壁的材料构成，因此它能够平衡由于热量应力而出现在壁板41中的热变形。

后面的附图22至25现在示出了热电装置18的不同实施例，其中分别应用了以堆垛方式构成的、具有带膨胀缝42的壁板41的扁管，或者应用了一体构成的扁管20、44，如同已在前面附图中描述的一样。

图22示出了热电装置18的构造，其中壁板41作为一个单元既构成热电模块5的壁板，也构成扁管的壁板。

为此，壁板41具有已描述的膨胀缝42，并且位于上方和下方的壁板41还分别具有密封元件47。在图22所示的实施例中，密封元件47设置在流动通道17中。

在壁板41的背向流动通道17的侧面上设置有已述的热电元件6，它们通过导电桥7彼此联结。在此尤其可看到，壁板41既是流动通道17的壁板，也是热电模块5的壁板。

图22所示的侧面的热退耦元件2分别在上方和下方具有间隔元件52，壁板41安放在该间隔元件上。

图23的构造基本上相当于图22的构造。与图22不同的是，现在在侧面的热退耦元件2的上方和下方没有使用间距元件52。壁板41因此直接连接到热退耦元件2上。

图24示出了热电装置18，其中扁管20相当于已在图9和10中示出的扁管20。具有膨胀缝42和密封元件47的壁板41放置在扁管20上，并且与之相连。热电模块5的构造相当于图22和23的构造。

图25示出了热电装置的另一个按本发明的实施例，与图24的构造不同的是，现在应用了扁管44，其中扁管的壁板同时构成热电模块5的壁板。扁管44的壁板同样具有凹口45和密封元件47，这些密封元件遮盖了凹口。热电模块的其它构造相当于前面的附图22至24。

如同已在图9和10中描述的一样，在图24和图25中，在扁管20、44的内部设置有侧面的热退耦元件24。在热退耦元件24和扁管20、44的外部壁板之间分别构成中空腔24a，该中空腔用来进行热隔离。

图26示出了热电装置18的按本发明的实施例的不完整的结构。图26所示的不完整的结构通过图27至30逐步地完善，并且局部地借助单个的变形方案示出。

图26的热电装置18具有扁管。该扁管以堆垛方式由两个壁板41构成，它们通过侧面设置的热退耦元件2相连。这些壁板41分别具有凹口42，该凹口如同在前面附图中作为膨胀缝以交叉样式设计的一样。此外可看到的是，这些壁板41在其面向流动通道17的侧面上分别具有密封元件47。在图26中已描述了下方的热电模块。在此，热电模块的壳体通过具有壁板41的盖子51构成。

该盖子51在图26所示的实施例中通过深拉伸的构件构成。盖子51优选由金属或陶瓷材料构成。如同在前面附图中所示的一样，所示的壁板41既构成流动通道17的壁板，也构成热电模块的面向流动通道的壁板。

图27示出了图26的改进方案，除了已在图26中示出的构造以外，现在在上方壁板41的表面上设置有多个热电元件6，它们通过导电桥7彼此连接。

热电元件以及相连的导电桥这样设置在壁板41上，即它们不会遮盖凹口42。

热电元件6不是直接安放在壁板41的表面上，而是分别通过导电桥7与壁板41处于热接触状态。

每个热电元件6都分别与另一热电元件6串联。

图28示出了图26至27的构造的另一改进方案。在图28中上方的热电模块现在也通过盖子51封闭。在此可清楚地看到，深拉伸的盖子51具有环绕的法兰区域53，该盖子借助该法兰区域平放在壁板41上并且构成接合位置。

盖子51在所示的实施例中从其法兰区域53逐渐以圆锥形状收尾，该法兰区域平放在壁板41上。

图29示出了按图28的实施例。图29以剖面图示出了前方的面向观察者的角部，因此可以看到热电装置18的内部构造。

如同已在前面的附图中描述的一样，壁板41的面向流动通道17的表面具有密封元件47，该密封元件设计成薄壁的深拉伸的金属片材部件。除了已描述的构造以外，如同已在图21中描述的一样，壁板41的面向流动通道17的表面也具有肋条元件48。

在剖面中还可看到中空腔2a，它设置在热退耦元件2的内部。

如同在图29中示出的一样，图30示出了热电装置18的备选实施例。

该构造基本上与图29的构造是一致的。与图29不同的是，现在在壁板41的面向流动通道17的表面上设置有密封元件52。该密封元件52通过薄壁的材料构成，它将凹口42密封起来。对于该密封元件52来说，例如可设置为薄壁的金属薄片。

Claims (6)

1.一种热电装置(18)，其特征在于，包括：

相对而置的第一壁板(1)和第二壁板(3)，该第一壁板(1)和第二壁板(3)分别具有凹口(4)；

一流动通道(17)可由第一流体穿流，其中流动通道(17)在第一壁板(1)和第二壁板(3)之间穿过；

一热电模块(5)，其包括多个热电元件(6)，其中，热电元件(6)设置在热电模块(5)内；以及

热退耦元件(2)，其设置在第一壁板(1)和第二壁板(3)之间并被第一壁板(1)和第二壁板(3)覆盖，该热退耦元件(2)在中间区域中具有中空腔(2a)，该中空腔(2a)被第一壁板(1)和第二壁板(3)覆盖。

2.根据权利要求1所述的热电装置(18)，其特征在于，所述流动通道(17)与热电模块(5)处于热接触状态。

3.根据权利要求1所述的热电装置(18)，其特征在于，第一壁板(1)和第二壁板(3)具有流动阻力元件(10、14、32、48)，该流动阻力元件伸进流动通道(17)中。

4.根据权利要求1所述的热电装置(18)，其特征在于，第一壁板(1)和第二壁板(3)形成扁管，其由以堆垛方式构成的板状元件构成或构成为一体的扁管(20、46)。

5.根据权利要求1所述的热电装置(18)，其特征在于，热电元件(6)通过导电桥(7)串联。

6.根据权利要求1所述的热电装置(18)，其特征在于，流动通道(17)由第一流体穿流，热电模块(5)的外部边界面由第二流体绕流。