DE102012105743A1 - Heat shielding device with thermoelectric energy use - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Wärmeabschirmen umfassend zumindest ein blechartiges flächiges Element, welches eine einer Wärme abgebenden Wärmeeinrichtung zuzuwendende Fläche und eine der Wärme abgebenden Einrichtung abzuwendende Fläche besitzt, wobei zumindest teilbereichsweise eine Schaltung von thermoelektrischen Generatoren bzw. eine thermoelektrische Generatoranordnung dann zumindest einer Fläche der Vorrichtung angeordnet ist und einen Oberflächenverlauf des flächigen Elements insbesondere einer Krümmung, einer Bombierung oder einem Radius folgend ausgebildet ist.Device for heat shielding comprising at least one sheet-like flat element which has a surface to be turned towards a heat-emitting heating device and a surface to be turned away from the heat-emitting device, a circuit of thermoelectric generators or a thermoelectric generator arrangement then being arranged at least in some areas and and a surface course of the planar element is formed in particular following a curvature, a crowning or a radius.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abschirmen von Wärme mit einer Einrichtung zur Energieerzeugung durch thermoelektrische Energieumwandlung. The invention relates to a device for shielding heat with a device for generating energy by thermoelectric energy conversion.

Wärmeabschirmelemente sind bekannt. Insbesondere im Bereich von mit Verbrennungskraftmaschinen betriebenen Kraftfahrzeugen werden diese eingesetzt, um bei immer begrenzteren Bauräumen in Fahrzeugen insbesondere Anbauteile von Motoren gegen abgestrahlte Hitze beispielsweise von Abgaskrümmern oder Turboladern zu schützen. Derartige Abschirmbleche sind ein- oder mehrschichtige Bleche aus Stahlblech oder Aluminium, die zum Teil auch mehrschichtig mit dämmendem Material gefüllt ausgebildet sein können. Heat shielding elements are known. In particular, in the field of powered by internal combustion engines motor vehicles, these are used to protect in increasingly limited space in vehicles in particular attachments of engines against radiated heat, for example, exhaust manifolds or turbochargers. Such shielding plates are single-layer or multi-layered sheets made of sheet steel or aluminum, which may also be partially filled with insulating material in several layers.

Elemente zur thermoelektrischen Umwandlung sind unter der Abkürzung TEG (thermo electric generator) ebenfalls bekannt. Aus der EP 1 976 034 A2 ist beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung der einzelnen Elemente und eines thermoelektrischen Generators hieraus bekannt. Elements for thermoelectric conversion are also known by the abbreviation TEG (thermo electric generator). From the EP 1 976 034 A2 For example, a method for producing the individual elements and a thermoelectric generator thereof is known.

Aus der WO 2010/106156 A2 ist eine thermoelektrische Vorrichtung bekannt, wobei die thermoelektrische Vorrichtung bzw. eine Mehrzahl derselben in einem thermoelektrischen Generator angeordnet ist, wobei diese vom Abgas eines Verbrennungsmotors nacheinander durchströmbar angeordnet sind. From the WO 2010/106156 A2 a thermoelectric device is known, wherein the thermoelectric device or a plurality thereof is arranged in a thermoelectric generator, wherein these are arranged through the exhaust gas of an internal combustion engine successively.

Aus der DE 102 31 445 A1 ist ein thermoelektrisches Element und ein Verfahren zum Herstellen desselben bekannt, wobei das thermoelektrische Element einen Gesamtschichtstapel aus einem ersten Schichtstapel mit einer ersten elektrisch isolierenden Trägerschicht und einer ersten elektrisch leitfähigen Funktionsschicht aufweist sowie einem darauf angeordnet zweiten Schichtstapel mit einer zweiten elektrisch isolierenden Trägerschicht und einer zweiten elektrisch leitfähigen Funktionsschicht und eine elektrisch leitfähige Verbindungsschicht, welche an mindestens einer Seitenfläche des Gesamtschichtstapels die erste Funktionsschicht mit der zweiten Funktionsschicht elektrisch koppelt, wobei die erste Funktionsschicht und die zweite Funktionsschicht ein Thermopaar bilden. From the DE 102 31 445 A1 a thermoelectric element and a method for producing the same is known, wherein the thermoelectric element has a total layer stack comprising a first layer stack with a first electrically insulating carrier layer and a first electrically conductive functional layer and a second layer stack arranged thereon with a second electrically insulating carrier layer and a second electrically conductive functional layer and an electrically conductive connection layer, which electrically couples the first functional layer to the second functional layer on at least one side surface of the overall layer stack, wherein the first functional layer and the second functional layer form a thermocouple.

Aus der EP 2 131 406 A1 ist ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Generators bekannt, wobei hier ebenfalls als thermoelektrische Generatoren n- und p-dotierte kleine Säulen zusammengeschaltet werden. From the EP 2,131,406 A1 a method for producing a thermoelectric generator is also known, in which case also n-coupled and p-doped small columns are interconnected as thermoelectric generators.

Aus der DE 10 2008 005 694 A1 ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines thermoelektrischen Bauelements bekannt, wobei zumindest ein thermoelektrisches Schenkelpaar vorhanden ist, das einen n-Schenkel und einen p-Schenkel aufweist, wobei beide Schenkel mit einem elektrisch leitfähigen Kontaktmaterial verschweißt werden, wobei der n-Schenkel und der p-Schenkel des Schenkelpaares in separaten Schweißschritten mit dem Kontaktmaterial verschweißt werden, sowie ein thermoelektrisches Bauelement. From the DE 10 2008 005 694 A1 is also known a method for producing a thermoelectric device, wherein at least one thermoelectric pair of legs is present, which has an n-leg and a p-leg, wherein both legs are welded to an electrically conductive contact material, wherein the n-leg and the p Leg of the leg pair are welded in separate welding steps with the contact material, and a thermoelectric device.

Aus der DE 10 2010 031 829 A1 sind thermoelektrische Bauelemente mit dünnen Schichten bekannt, wobei hier ein Substrat und eine Schichtanordnung vorhanden sind, die auf dem Substrat gebildet ist, wobei die Schichtanordnung eine flächige Grundelektrode eine flächige Deckelektrode, flächige p-dotierte Bereiche und flächige n-dotierte Bereiche besitzt, die zwischen der Grund- und der Deckelektrode nebeneinander angeordnet und alternierend elektrisch in Reihe geschaltet sind und eine Passivierungsstruktur, die jeweils zwischen benachbarten p-dotierten und n-dotierten Bereichen flächig gebildet und elektrisch sowie thermisch isolierend ausgeführt ist. From the DE 10 2010 031 829 A1 Thermoelectric devices are known with thin layers, in which case a substrate and a layer arrangement are present, which is formed on the substrate, wherein the layer arrangement has a planar base electrode a flat top electrode, planar p-doped regions and area n-doped regions which between the base and the cover electrode are arranged side by side and are alternately connected electrically in series, and a passivation structure, which is in each case formed in a planar manner between adjacent p-doped and n-doped regions and is designed to be electrically and thermally insulating.

Dieses Bauelement soll aufgrund des flexiblen Substrats eine gewisse Flexibilität besitzen. This device is said to have some flexibility due to the flexible substrate.

Aus der DE 10 2006 055 120 A1 sind thermoelektrische Elemente, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung bekannt, wobei die thermoelektrischen Elemente in einer porösen Matrix bzw. eines porösen Substrats hergestellt werden und die Matrix aus einem elektrisch isolierenden ausreichend thermisch und chemisch beständigen Material mit möglichst geringer Wärmeleitfähigkeit bestehen soll. From the DE 10 2006 055 120 A1 thermoelectric elements, processes for their preparation and their use are known, wherein the thermoelectric elements are produced in a porous matrix or a porous substrate and the matrix is to consist of an electrically insulating sufficiently thermally and chemically resistant material with the lowest possible thermal conductivity.

Aus der DE 10 2008 042 592 A1 ist ein thermoelektrischer Generator sowie ein Herstellungsverfahren bekannt, wobei der thermoelektrische Generator mindestens ein in Abhängigkeit einer Temperaturdifferenz eine elektrische Spannung erzeugendes Thermopaar besitzt sowie ein erstes und ein zweites Polymersubstrat, wobei die Thermopaare zwischen den Polymersubstraten angeordnet sind. From the DE 10 2008 042 592 A1 a thermoelectric generator and a manufacturing method is known, wherein the thermoelectric generator has at least one in dependence on a temperature difference an electrical voltage generating thermocouple and a first and a second polymer substrate, wherein the thermocouples are arranged between the polymer substrates.

Aus der DE 10 2008 038 985 A1 ist eine thermoelektrische Vorrichtung bekannt, welche eine erste Metallfolie mit einer ersten Materialdicke, eine zweite Metallfolie mit einer zweiten Materialdicke einen Zwischenraum zwischen der ersten Metallfolie und der zweiten Metallfolie aufweist, eine elektrische Isolationsbeschichtung auf der ersten Metallfolie und der zweiten Metallfolie hin zum Zwischenraum und eine Vielzahl von ersten Halbleiterteilchen und zweiten Halbleiterteilchen, die im Zwischenraum auf der Isolationsbeschichtung fixiert und abwechselnd miteinander elektrisch verbunden sind. Die Metallfolie soll dabei insbesondere eine sehr dünne metallische Wandung für die thermoelektrische Vorrichtung sein, so dass der Wärmeübergang bzw. Wärmeeinleitung hin zu den Halbleiterteilchen besonders günstig ist. From the DE 10 2008 038 985 A1 For example, a thermoelectric device is known which comprises a first metal foil having a first material thickness, a second metal foil having a second material thickness a gap between the first metal foil and the second metal foil, an electrical insulation coating on the first metal foil and the second metal foil towards the gap, and one Plurality of first semiconductor particles and second semiconductor particles fixed in the space on the insulation coating and alternately electrically connected to each other. The metal foil should in particular be a very thin metallic wall for the thermoelectric device, so that the heat transfer or heat input to the semiconductor particles is particularly favorable.

Aus der EP 2 019 438 A2 ist ebenfalls ein thermoelektrisches Element bekannt, welches gewebeartig ausgebildet sein soll. From the EP 2 019 438 A2 is also known a thermoelectric element which is to be fabric-like.

Aus der US 2010/0269879 A1 ist ebenfalls ein thermoelektrisches Modul bekannt. From the US 2010/0269879 A1 is also known a thermoelectric module.

Aus der WO 03/007391 A1 ist ein thermoelektrisches Modul mit Dünnfilmsubstraten bekannt, wobei dieses thermoelektrische Modul flexibel sein soll mit einem Paar von flexiblen Substraten und einer Mehrzahl von elektrisch leitenden Kontakten auf einer Seite jedes der flexiblen Substrate und einer Mehrzahl von p- und n-Typ thermoelektrischen Elementen, die elektrisch miteinander verbunden sind, wobei die p- und n-Typ Elemente in an sich bekannterweise in Serie geschaltet sind. Das jeweils durchgängige Substrat soll so flexibel sein, dass der Gesamtverbund ineinander verschiebbar bzw. flexibel ist ohne dass jedoch angegeben wird, wie dies realisiert sein soll. From the WO 03/007391 A1 is a thermoelectric module with thin film substrates known, said thermoelectric module is said to be flexible with a pair of flexible substrates and a plurality of electrically conductive contacts on one side of each of the flexible substrates and a plurality of p and n-type thermoelectric elements, the electrically are interconnected, wherein the p- and n-type elements are connected in known per se in series. The respective continuous substrate should be so flexible that the overall composite is slidable or flexible without, however, is specified as to how this should be realized.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wärmeabschirmelement bzw. eine Vorrichtung zum Abschirmen von Wärme zu schaffen, welche zwischen zumindest zwei äußeren das Wärmeabschirmelement definierenden Blechen zumindest teilbereichsweise einen thermoelektrischen Generator besitzt. The object of the invention is to provide a Wärmeabschirmelement or a device for shielding heat, which has at least partially a thermoelectric generator between at least two outer the Wärmeabschirmelement defining sheets.

Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. The object is achieved with a device having the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet. Advantageous developments are characterized in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird eine Abschirmvorrichtung mit einem zwischen zumindest zwei äußeren, das Abschirmblech definierenden und begrenzenden Blechen ein Hohlraum ausgebildet, in dem eine Schaltung thermoelektrischer Generatoren bzw. eine thermoelektrische Generatorenanordnung vorhanden ist. Erfindungsgemäß werden thermoelektrische Generatoren bzw. eine Anordnung derselben gewählt, welche eine hohe Flexibilität und Formbarkeit ermöglicht. Da derartige Wärmeabschirmbleche insbesondere in Verbrennungskraftmaschinen getriebenen Kraftfahrzeugen üblicherweise gewölbt, bombiert oder in einer sonstigen Weise eine nicht nur zweidimensionale Form aufweisen, ist es notwendig, die thermoelektrischen Generatoren auf diese Form anzupassen oder diese Form anzunehmen, insbesondere beim Einbau. According to the invention, a shielding device with a between at least two outer, the shielding plate defining and delimiting sheets, a cavity is formed in which a circuit of thermoelectric generators or a thermoelectric generator arrangement is present. According to the invention, thermoelectric generators or an arrangement thereof are chosen, which allows a high flexibility and formability. Since such heat shields, in particular in motor vehicles driven by internal combustion engines, are usually arched, cambered or otherwise not only two-dimensional in shape, it is necessary to adapt the thermoelectric generators to this shape or to adopt this shape, in particular during installation.

Hierbei können die thermoelektrischen Generatoren beispielsweise zunächst eben ausgebildet und eingebaut sein und es kann anschließend eine gemeinsame Umformung mit dem Wärmeabschirmelement stattfinden. In this case, for example, the thermoelectric generators may initially be designed and installed in a planar manner, and then a common deformation with the heat shielding element may take place.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand einer Zeichnung erläutert, es zeigen dabei The invention is explained by way of example with reference to a drawing, show it

1 beispielhaft den Aufbau eines thermoelektrischen Generators; 1 exemplifies the structure of a thermoelectric generator;

2 eine erste Ausführungsform des Aufbaus eines thermoelektrischen Generators; 2 a first embodiment of the construction of a thermoelectric generator;

3 mögliche Verbindervarianten des Aufbaus nach 2; 3 possible connector variants of the structure according to 2 ;

4 drei unterschiedliche Varianten der Anordnung eines thermoelektrischen Generators nach 2; 4 three different variants of the arrangement of a thermoelectric generator according to 2 ;

5 eine weitere mögliche Anordnung des thermoelektrischen Generators nach 2; 5 Another possible arrangement of the thermoelectric generator after 2 ;

6 bis 9 verschiedene Phasen bei der Herstellung eines erfindungsgemäß geprägten thermoelektrischen Generators; 6 to 9 different phases in the production of an inventively embossed thermoelectric generator;

10 bis 12 ein weiteres Fertigungsverfahren für einen thermoelektrischen Generator nach der Erfindung; 10 to 12 another manufacturing method for a thermoelectric generator according to the invention;

13 bis 16 eine weitere Ausführungsform eines thermoelektrischen Generators und seine Herstellung nach der Erfindung; 13 to 16 a further embodiment of a thermoelectric generator and its preparation according to the invention;

17 bis 20 eine weitere Ausführungsform und ein weiteres Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen thermoelektrischen Generators; 17 to 20 another embodiment and another method for producing the thermoelectric generator according to the invention;

21 die Überlappungsbereiche bei thermoelektrischen Generatoren entsprechend der 10 bis 12, 13 bis 16 und 17 bis 20; 21 the overlapping areas in thermoelectric generators according to 10 to 12 . 13 to 16 and 17 to 20 ;

22 die Verbindung nach 20 mit einer elektrisch leitenden Verbindungsschicht. 22 the connection after 20 with an electrically conductive connection layer.

Der grundsätzliche Aufbau eines thermoelektrischen Generators ist vereinfacht in 1 dargestellt. Ein derartiger thermoelektrischer Generator 1 besitzt eine Heißseite A und eine Kaltseite B. The basic structure of a thermoelectric generator is simplified in 1 shown. Such a thermoelectric generator 1 has a hot side A and a cold side B.

Der thermoelektrische Generator wird sowohl auf der Heißseite A als auch auf der Kaltseite B von je einem Substrat zwei begrenzt. Innerhalb der Substrate sind die zum Betreiben des thermoelektrischen Generators notwendigen sogenannten Thermoschenkel 3, 4 angeordnet. Hierbei sind die Thermoschenkel 3, 4 Halbleiterelemente, die beispielsweise säulenartig ausgebildet sind, wobei jeder der Thermoschenkel 3 beispielsweise ein p-dotierter Halbleiter ist und jeder der Thermoschenkel ein n-dotierter Halbleiter ist. Diese Thermoschenkel sind bezüglich ihrer Längserstreckung quer zur Längserstreckung der Substrate 2 angeordnet und somit parallel zueinander angeordnet, wobei p- und n-dotierte Halbleiter bzw. Thermoschenkel 3, 4 alternierend, wechselnd abfolgend angeordnet sind. Jeweils zwei Enden benachbarter Thermoschenkel 3, 4 sind über Verbindungselemente 5 miteinander elektrisch leitend verbunden. Die Verbindungselemente sind dabei derart alternierend ausgebildet, dass jeder Thermoschenkel an einer Stirnseite 3a mit dem benachbarten Thermoschenkel an dessen Stirnseite 3a verbunden ist und mit der gegenüberliegenden Stirnseite 3b mit dem erstgenannten Thermoschenkel gegenüberliegenden Thermoschenkel. Zu einer an der Innenseite der Substrate 2 zugewandten Seite der Verbindungselemente ist eine elektrische Isolationsschicht 6 angeordnet, welche die Substrate elektrisch gegen die Verbindungselemente isoliert, wobei zwischen den Verbindungselementen und der Isolationsschicht je eine Lotschicht 7 zur Befestigung vorhanden ist. Zwischen den elektrischen Isolationsschichten 6 und den jeweiligen Thermoschenkeln 3, 4 kann eine wie auch immer geartete Matrix 8 z. B. aus Kunststoffschäumen vorhanden sein. The thermoelectric generator is delimited both on the hot side A and on the cold side B by a respective substrate two. Within the substrates are necessary for operating the thermoelectric generator so-called thermo legs 3 . 4 arranged. Here are the thermo legs 3 . 4 Semiconductor elements, for example, formed like a column, wherein each of the thermo legs 3 for example, a p-type semiconductor is and each of the thermo legs is an n-doped semiconductor. These thermo legs are with respect to their longitudinal extent transverse to the longitudinal extent of the substrates 2 arranged and thus arranged parallel to each other, wherein p- and n-doped semiconductor or thermo legs 3 . 4 alternating, arranged alternately. Two ends each of adjacent thermo legs 3 . 4 are about fasteners 5 electrically connected to each other. The connecting elements are designed alternately such that each thermo leg on one end face 3a with the adjacent thermo leg on the front side 3a is connected and with the opposite end face 3b with the first-mentioned thermo leg opposite thermo legs. To one on the inside of the substrates 2 facing side of the connecting elements is an electrical insulation layer 6 arranged, which electrically isolates the substrates against the connecting elements, wherein between the connecting elements and the insulating layer depending on a solder layer 7 is available for attachment. Between the electrical insulation layers 6 and the respective thermo thighs 3 . 4 can be any kind of matrix 8th z. B. be made of plastic foams.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung (2, 3) sind die Thermoschenkel (3, 4) nach Art einer Kette miteinander verbunden, wobei im Bereich freier Enden 9 der Thermoschenkel 3, 4 Endverbinder 10 vorhanden sind, wobei diese Endverbinder 10 entsprechend auch der 1 alternierend an den freien Enden 9 der Thermoschenkel angeordnet sind. Hierbei können die Endverbinder 10 beispielsweise aus Metallblechen wie Kupferblechen gefertigt sein, wobei diese Metallbleche vorzugsweise formschlüssig weiter bevorzugt mit einer leichten Presspassung auf den freien Enden 9 der Thermoschenkel 3, 4 so angeordnet sind, dass eine Beweglichkeit um die Längsachse eines jeden Thermoschenkels 3, 4 besteht. Dies ist selbstverständlich nur dann möglich, wenn die Umfangsform des Thermoschenkels 3, 4 (in 2 kreisrund) mit Ausnehmungen 11 in dem Endverbinder übereinstimmt. Sind die Thermoschenkel 3, 4 eckig ausgebildet, bietet es sich an auch die Ausnehmung 11 entsprechend der eckigen Form anzupassen (3). Die Endverbinder 10 sind insbesondere mit Sperrschichten beschichtet um zu verhindern, dass Metallionen in das dotierte Material der Thermoschenkel 3, 4 diffundieren kann bzw. umkehrt. Eine geeignete Sperrschicht ist beispielsweise eine Nickelbeschichtung. In one embodiment of the invention ( 2 . 3 ) are the thermo leg ( 3 . 4 ) connected in the manner of a chain, wherein in the region of free ends 9 the thermo leg 3 . 4 end connector 10 are present, these end connectors 10 accordingly also the 1 alternating at the free ends 9 the thermo leg are arranged. Here, the end connector 10 for example, be made of metal sheets such as copper sheets, these metal sheets preferably more preferably form-fitting with a slight interference fit on the free ends 9 the thermo leg 3 . 4 are arranged so that a mobility around the longitudinal axis of each thermo leg 3 . 4 consists. Of course, this is only possible if the peripheral shape of the thermo leg 3 . 4 (in 2 circular) with recesses 11 in the end connector matches. Are the thermo legs 3 . 4 angular, it also offers the recess 11 according to the angular shape ( 3 ). The end connectors 10 are particularly coated with barrier layers to prevent metal ions in the doped material of the thermocouple 3 . 4 can diffuse or reverse. A suitable barrier layer is, for example, a nickel coating.

In 2 erkennt man, dass eine Biegung der gesamten Kettenanordnung jeweils um die Querachse der Verbindungselemente 10 möglich ist. Selbstverständlich ist auch eine Biegung bzw. Krümmung um die Längsachsen der Schenkel möglich, da eine Verformbarkeit jedoch um die Querachse der Verbindungselemente 10 notwendig ist, um eine Anpassung an eine Wölbung des Abschirmbleches zu erreichen, ist der Spielraum, den die Kettenanordnung hierfür hat, entscheidend. Um die Biegbarkeit bzw. Beweglichkeit in diese entsprechende Richtung, d. h. um die Querachsen der Verbinderelemente 10 zu ermöglichen bzw. zu verbessern, kann es sinnvoll sein, eine Verschränkung der Kettenanordnung um die Längsachse der Thermoschenkel 3, 4 vorzunehmen. Solche Verschränkungsmöglichkeiten sind in 4 gezeigt, wobei die Linien in dieser Figur die vereinfachten Endverbinder 10 und die Punkte, die Schenkel 3, 4 darstellen. Aufgrund derartiger Verschränkungen kommt es bei Verbiegung auf der Druckseite nicht dazu, dass sich die Endverbinder 10 mit Stirnflächen berühren, was einen Kurzschluss hervorrufen würde. Um eine Biegung zum Zwecke der Radienverfolgung im Hohlraum eines Abschirmelements in einer zusätzlichen Achse zu ermöglichen können in den Endverbindern 10 zusätzliche Sollknickstellen vorhanden sein, welche diese Biegung ermöglichen. In 2 it can be seen that a bend of the entire chain arrangement in each case about the transverse axis of the connecting elements 10 is possible. Of course, a bend or curvature about the longitudinal axes of the legs is possible because a deformability, however, about the transverse axis of the connecting elements 10 is necessary to achieve an adaptation to a curvature of the shielding plate, the leeway that the chain arrangement has for this, is crucial. To the flexibility or mobility in this corresponding direction, ie to the transverse axes of the connector elements 10 To allow or improve, it may be useful to an entanglement of the chain assembly about the longitudinal axis of the thermal leg 3 . 4 make. Such entanglement possibilities are in 4 shown, with the lines in this figure, the simplified end connector 10 and the points, the thighs 3 . 4 represent. Due to such Entschränkungen it comes with bending on the pressure side not to the end connector 10 touching with end faces, which would cause a short circuit. In order to allow a bend for the purpose of radii tracing in the cavity of a shielding element in an additional axis can in the end connectors 10 additional Sollknickstellen be present, which allow this bend.

Um den Hohlraum in einem Wärmeabgleitblech auszufüllen, können die entsprechenden thermoelektrischen Generatoren bzw. die Kette entsprechend der Anordnung in 5 innerhalb des Hohlraums verlegt werden, wobei die Kette in Schleifen gelegt wird und an den Enden somit die gesamte Kette verbunden ist. In 5 ist die Kette hierfür erheblich verkürzt dargestellt entsprechend der Ausdehnung des Hohlraumes kann selbstverständlich eine Mehrzahl der in 5 gezeigten Anordnungen gemäß a) in der 4, aber auch b) oder c) oder jede andere versetzte bzw. verschränkte Anordnung möglich und sinnvoll sein. To fill the cavity in a Wärmeabgleitblech, the corresponding thermoelectric generators or the chain according to the arrangement in 5 be laid within the cavity, wherein the chain is placed in loops and thus at the ends of the entire chain is connected. In 5 the chain is shown considerably shortened for this purpose, of course, according to the expansion of the cavity, a plurality of in 5 shown arrangements according to a) in the 4 , but also b) or c) or any other staggered or entangled arrangement possible and useful.

Bei einer Biegung der Kettenanordnung um die Querachsen der Endverbinder 10 bzw. Verbindungselemente 10 wird hierbei vermieden, dass sich die Endverbinder berühren. Um eine zusätzliche Fixierung zwischen den einzelnen Kettenreihen zu erreichen, können die Kettenreihen mit Abstandshalteelementen wie Schaumstoffstreifen oder Ähnlichem beabstandet sein oder in eine entsprechende Matrix eingelegt sein. In a bend of the chain assembly about the transverse axes of the end connector 10 or connecting elements 10 This prevents the end connectors from touching each other. In order to achieve additional fixation between the individual rows of chains, the rows of chains can be spaced apart with spacer elements such as foam strips or the like, or be inserted into a corresponding matrix.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (7 bis 9) sind die Thermoschenkel nicht säulenartig, sondern treppenstufenartig plättchenförmig ausgebildet, wobei die Thermoschenkel entsprechend 6 zunächst aus einem langgestreckten p- oder n-dotierten Halbleiterblech bei Bedarf im erwärmten Zustand gestanzt und umgeformt werden, wobei die Formgebung abweichend auch in Gussverfahren, Pulver-Injection-Molding-Verfahren oder vergleichbaren Verfahren erfolgen kann, welche eine dünne Schicht erzeugen. Erfolgt die Formgebung und das Stanzen aus einem Halbleiterblech bzw. einer Halbleiterfolie, verbleibt ein Restgitter, mit welchem die entsprechenden Thermoschenkel positioniert werden können (7), wobei jeweils ein freies Ende 15 des n- oder p-dotierten Schenkels 16, 17 flächig aufeinander zu liegen kommen. Diese Flächen werden dann miteinander verlötet oder verklebt, wobei in diesen Bereichen noch Trennschichten vorhanden sein können, um eine Diffusion der Dotierungselemente in den jeweils anderen Thermoschenkel 16, 17 zu verhindern. Insbesondere kann dies eine dünne Nickelbeschichtung sein. In a further advantageous embodiment ( 7 to 9 ), the thermo legs are not columnar, but step-like platelet-shaped, the thermo-legs accordingly 6 can be first punched and formed from an elongated p- or n-doped semiconductor plate when needed in the heated state, wherein the shaping can be done deviating in casting, powder injection molding or similar processes that produce a thin layer. If the shaping and stamping takes place from a semiconductor sheet or a semiconductor foil, a residual grid remains, with which the corresponding thermo legs can be positioned ( 7 ), each with a free end 15 of the n- or p-doped leg 16 . 17 lie flat on each other. These surfaces are then soldered or glued together, wherein in these areas still separating layers may be present to a diffusion of the doping elements in the other of the other thermo legs 16 . 17 to prevent. In particular, this may be a thin nickel coating.

Nachdem die Elemente in dieser Weise aufeinander gesetzt und miteinander verbunden wurden, werden die verbliebenen Gitter bzw. Rahmen 18 abgetrennt und es verbleibt treppenstufenartig alternierend die thermoelektrische Generatoranordnung gemäß 9, welche auf einem Substrat 19 angeordnet ist. Eine solche Anordnung kann aufgrund dieser entsprechenden Ausformung und einer bestehenden Restflexibilität der einzelnen treppenstufenartigen Elementen entsprechend an eine Wölbung angepasst werden. After the elements have been stacked and joined together in this way, the remaining grids become frames 18 separated and it remains in step-step alternately the thermoelectric generator assembly according to 9 which are on a substrate 19 is arranged. Such an arrangement can be adapted according to a corresponding curvature due to this corresponding shape and an existing residual flexibility of the individual stair-step-like elements.

Alternativ kann bereits bei der Umformung eine entsprechende Wölbung realisiert werden. Alternatively, a corresponding curvature can be realized already during the forming.

Eine derartige Anordnung ist jedoch nicht in Schleifen verlegbar, so dass bei einer derartigen Anordnung Reihen entsprechend 9 nebeneinander voneinander mit Zwischenlagen isoliert im Hohlraum des Abschirmbleches verlegt werden und die Enden alternierend elektrisch verbunden werden, um eine Reihenschaltung zu erzielen. However, such an arrangement can not be laid in loops, so that in such an arrangement rows accordingly 9 insulated from each other with interleaves are laid in the cavity of the shielding plate and the ends are alternately electrically connected to achieve a series connection.

Diese Anordnung kann insbesondere ebenfalls zwischen zwei Substraten 19 angeordnet sein, welche im Prinzip gleicherweise wie bei der ersten Ausführungsform an den thermoelektrischen Elementen bzw. Generatoren anliegen und dementsprechend isoliert sind. Auch in diesem Fall kann in den Hohlräumen, die sich zwischen den Substraten ergibt, eine Matrix 8 vorhanden sein. In particular, this arrangement may also be between two substrates 19 be arranged, which abut in principle the same as in the first embodiment of the thermoelectric elements or generators and are accordingly insulated. Also in this case, in the cavities that results between the substrates, a matrix 8th to be available.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (10 bis 12) werden die p- und n-dotierten Bereiche durch entsprechende 3D-Druckverfahren als insbesondere L-förmige Elemente 20 auf ein entsprechendes Substrat 21 aufgedruckt. Hierbei werden z. B. zunächst die n-dotierten Bereiche 20 auf das Substrat 21 aufgedruckt und sodann die p-dotierten Bereiche 22 (11). Die entsprechenden L-förmigen Bereiche 20, 22 sind hierbei alternierend derart angeordnet, dass immer eine Stirnseite 23 eines langen L-Schenkels auf einem kurzen L-Schenkel 24 des jeweils angrenzenden Elements 20, 22 anliegt. Auch hier können elektrisch leitende Sperrschichten realisiert sein. Wenn es aufgrund des für die Thermoschenkel verwendeten Materials sinnvoll und nötig ist, erfolgt eine Sinterung der gedruckten Materialien dann über z. B. Lasersintern oder nach der nachfolgend beschriebenen Weiterverarbeitung im Einbauzustand komplett z. B. in einem Ofen. Bei einigen Verfahren, z. B. Injekt-Druck kann ein Sintern ggf. entfallen. Anschließend kann die derart bedruckte Folie aufrecht bzw. bezogen auf das Substrat 21 hochkant aufgestellt werden und aufgerollt werden oder ebenfalls in Bahnen in dem entsprechenden Hohlraum des Abschirmblechs eingelegt werden. Hierbei ist es zudem möglich, dass die Folie bzw. das Substrat 21 in hochkanter Orientierung bereits eine Krümmung bzw. einen Radius oder eine Biegung aufweist, die der Einbausituation entspricht, wobei bereits beim Druckverfahren diese Folie bzw. Substrat 21 entsprechend bedruckt wird, so dass hierbei eine hohe Flexibilität bezüglich der Formgebung besteht. In a further advantageous embodiment ( 10 to 12 ), the p-type and n-type doped regions are formed by respective 3D printing processes as in particular L-shaped elements 20 on a corresponding substrate 21 printed. This z. B. first, the n-doped regions 20 on the substrate 21 printed and then the p-doped regions 22 ( 11 ). The corresponding L-shaped areas 20 . 22 are alternately arranged such that always one end face 23 a long L-leg on a short L-thigh 24 of the adjacent element 20 . 22 is applied. Again, electrically conductive barrier layers can be realized. If it is useful and necessary due to the material used for the thermal leg, sintering of the printed materials then takes place over z. B. laser sintering or after the further processing described below in the installed state completely z. B. in an oven. For some procedures, e.g. B. inject pressure sintering may be omitted if necessary. Subsequently, the thus printed film upright or relative to the substrate 21 be placed upright and rolled up or are also inserted in tracks in the corresponding cavity of the shielding. It is also possible that the film or the substrate 21 in Hochkanter orientation already has a curvature or a radius or a bend that corresponds to the installation situation, which already in the printing process, this film or substrate 21 is printed accordingly, so that there is a high flexibility in terms of shaping.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird ebenfalls auf ein vorzugsweise folienartiges Substrat 30 die entsprechende Struktur aus L-förmigen n-dotierten und p-dotierten Bereichen 31, 32 mit einem Sputterverfahren, z. B. einem PVD-Verfahren abgeschieden. Die L-förmigen Bereiche entsprechend hierbei in etwa den Bereichen aus der zuvor beschriebenen Ausführungsform, wobei zum Abscheiden das Substrat zunächst derart vorbehandelt wird, dass das Substrat mit einer isolierenden Maske ausgebildet wird, welche die zu beschichtenden Bereiche freilässt (17). Dann wird eine thermoelektrische Schicht maskiert, wobei eine entsprechende weitere Maske 34 verwendet wird, welche den Bereich einer ersten thermoelektrischen Schicht frei lässt und anschließend die Maske getauscht, so dass die Maskierung der zweiten thermoelektrischen Schicht entspricht und anschließend die zweite thermoelektrische Schicht gesputtert und dann die Maske entfernt, so dass die entsprechenden L-förmigen Bereiche 31, 32 auf dem Substrat 30 vorhanden sind (19). Auch dieses Substrat 30 kann anschließend hochkant gestellt und aufgerollt und entsprechend eingebaut werden, wobei sowohl beim Drucken als auch beim Sputtern selbstverständlich entsprechende Krümmungen die benötigt werden, um der Krümmung eines Hohlraumes in einem Abschirmblech zu folgen, bereits beim Zuschneiden des Substrates berücksichtigt werden können und dementsprechend auch die Maske und damit das Sputterergebnis an die Krümmung angepasst werden können. In a further advantageous embodiment is also on a preferably sheet-like substrate 30 the corresponding structure of L-shaped n-doped and p-doped regions 31 . 32 with a sputtering method, e.g. B. a PVD process deposited. The L-shaped regions hereby correspond approximately to the regions from the previously described embodiment, wherein the substrate is first pretreated for deposition in such a way that the substrate is formed with an insulating mask which leaves the regions to be coated ( 17 ). Then, a thermoelectric layer is masked, with a corresponding further mask 34 is used, which leaves free the region of a first thermoelectric layer, and then exchanges the mask, so that the masking corresponds to the second thermoelectric layer and then sputtering the second thermoelectric layer and then removing the mask, so that the corresponding L-shaped regions 31 . 32 on the substrate 30 available ( 19 ). Also this substrate 30 can then be turned upright and rolled up and installed accordingly, with both the printing and sputtering course corresponding curvatures are needed to follow the curvature of a cavity in a shield, can be considered when cutting the substrate and accordingly the mask and thus the sputtering result can be adapted to the curvature.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (13 bis 16) wird anstelle eines Druck- oder Sputterverfahrens ein Lasersinterverfahren verwendet. Hierzu wird zunächst wie in den anderen Verfahren auch ein Substrat 40 bereitgestellt. Auf dieses Substrat 40 wird eine erste Pulverschicht 41 aufgebracht und diese erste Pulverschicht 41 anschließend in den Bereichen, in denen L-förmige dotierte Schenkel 42 (14) entstehen sollen, mittels eines Laserstrahls gesintert. Anschließend wird das Restpulver entfernt, beispielsweise durch Abblasen. Anschließend wird das zweite thermoelektrische Material flächig als zweite Pulverschicht 43 aufgebracht und anschließend so lasergesintert, dass die zweiten L-förmigen Bereiche 44 entstehen, welche wiederum in bereits beschriebener Weise an den anderen L-förmigen Bereichen angeordnet sind. Auch dieses Substrat kann anschließend hochkant gestellt werden, wobei selbstverständlich auch bei diesem Verfahren mit dem Zuschnitt des Substrats 40 und der entsprechenden Anpassung der Form der lasergesinterten Elemente 42, 44 auf Krümmungen eingegangen werden kann. Wenn die thermoelektrischen Elemente eher spröde sind, ist hierbei ein Aufwickeln nicht unbedingt erforderlich oder möglich, sondern die Substrate werden entsprechend in Reihen verlegt, wobei die Rückseite 45 eines Substrats zudem auch auf den Elementen 42, 44 aufliegt und diese gegeneinander bzw. die Reihen gegeneinander isoliert. Hierdurch kann wie bei den anderen Verfahren auch eine günstige hohe Packungsdichte erreicht werden. Die entsprechenden Reihenenden werden dann wieder alternierend elektrisch leitend miteinander verbunden, um eine Reihenschaltung herbeizuführen. In a further advantageous embodiment ( 13 to 16 ), a laser sintering method is used instead of a printing or sputtering method. For this purpose, first, as in the other methods, a substrate 40 provided. On this substrate 40 becomes a first powder layer 41 applied and this first powder layer 41 subsequently in the areas where L-shaped doped legs 42 ( 14 ) are to be formed, sintered by means of a laser beam. Subsequently, the residual powder is removed, for example by blowing off. Subsequently, the second thermoelectric Material as a second layer of powder 43 applied and then laser sintered so that the second L-shaped areas 44 arise, which in turn are arranged in the manner already described at the other L-shaped areas. Also, this substrate can then be placed edgewise, which of course also in this process with the cutting of the substrate 40 and the corresponding adaptation of the shape of the laser-sintered elements 42 . 44 can be entered on curvatures. When the thermoelectric elements are rather brittle, winding is not necessarily required or possible, but the substrates are laid in series, with the back side 45 a substrate also on the elements 42 . 44 rests and these against each other or the rows isolated from each other. As a result, as in the other methods, a favorable high packing density can be achieved. The corresponding row ends are then again alternately electrically connected to each other to bring about a series connection.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (nicht gezeigt) wird entsprechend der 13 bis 16 das thermoelektrische Material nicht in Pulverform, sondern in Form einer Gießfolie bzw. eines Foliengießverfahrens aufgebracht und anschließend lasergesintert und durchläuft dann einen weiteren Foliengießschritt, in dem das andere Material aufgebracht und lasergesintert wird. Verbliebenes Material wird ebenfalls entfernt und kann wiederverwendet werden. In a further advantageous embodiment (not shown) is according to the 13 to 16 the thermoelectric material is not applied in powder form, but in the form of a cast film or a Foliengießverfahrens and then laser sintered and then passes through another Foliengießschritt in which the other material is applied and laser sintered. Remaining material is also removed and can be reused.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (nicht gezeigt) werden die L-förmigen Elemente in einem Foliengießverfahren erzeugt und anschließend die Folie entsprechend L-förmig geschnitten. Hieran können sich zwei unterschiedliche Prozesse anschließen. Entweder die L-förmigen Elemente werden auf das Substrat gebracht, wobei das Substrat oder die L-förmigen Elemente mit entsprechenden Haftvermittlern so ausgebildet sind, dass beim Auflegen, Anwalzen und anschließenden Abziehen der Folie nur die L-förmigen Elemente auf dem Substrat verbleiben. Dies wird in gleicher Weise mit den L-förmigen Elementen des jeweils anderen Dotierunszustandes in entsprechender geometrischer Anordnung so wiederholt, dass sich ebenfalls die gewünschte alternierende Abfolge der L-förmigen Elemente mit Kontakt zueinander ergibt. In a further advantageous embodiment (not shown), the L-shaped elements are produced in a film casting process and subsequently the film is cut in an L-shaped manner. This can be followed by two different processes. Either the L-shaped elements are placed on the substrate, wherein the substrate or the L-shaped elements are formed with appropriate adhesion promoters so that when laying, rolling and then peeling off the film only the L-shaped elements remain on the substrate. This is repeated in the same way with the L-shaped elements of the other doping state in a corresponding geometric arrangement so that also results in the desired alternating sequence of L-shaped elements with contact each other.

Um die Kontaktfläche zu vergrößern, ist es möglich, die L-förmigen Elemente überlappend auszubilden (20, 21) in dem sowohl beim Lasersinterverfahren mit Pulver, aber auch mittels Folienverfahren die entsprechenden Kontaktflächen der zuerst aufgebrachten Elemente mit einer Stufe versehen werden, so dass das Material des jeweils anderen dotierten Materials in diese stufenförmigen Bereiche überlappend aufgebracht werden kann, wobei zwischen beiden Materialien p und n eine Sperrschicht 50 vorhanden sein kann, welche ebenfalls aufgedruckt, aufgesputtert oder in sonstiger Weise aufgebracht ist. In order to increase the contact area, it is possible to overlap the L-shaped elements ( 20 . 21 ) in which both the laser sintering method with powder, but also by means of film process, the corresponding contact surfaces of the first applied elements are provided with a step, so that the material of the other doped material can be applied overlapping in these step-shaped areas, wherein between the two materials p and n a barrier layer 50 may be present, which is also printed, sputtered or applied in any other way.

Anstelle von L-förmigen n- und p-dotierten Bereichen bzw. Thermoschenkeln können diese auch flach rechteckig, d. h. ohne kurzen L-Schenkel ausgebildet sein, wobei diese flach rechteckförmigen, bzw. täffel- oder stäbchenförmigen Elemente zueinander gewinkelt angeordnet sind und im Bereich ihrer freien Enden aneinanderstoßen oder überlappend aufeinander gelegt sind, wobei benachbarte derart ausgebildete plättchen-, tafel- oder stäbchenförmige Elemente einen vorzugsweise spitzen Winkel miteinander einschließen. Im Übrigen lassen sich derartige Elemente auf die vorbeschriebenen Weisen in gleicher Weise herstellen wie die L-förmigen Elemente. Instead of L-shaped n- and p-doped regions or thermo legs, these can also be flat rectangular, d. H. be formed without short L-leg, these flat rectangular, or täffel- or rod-shaped elements are arranged angled to each other and abut each other in the region of their free ends or overlapping each other, with adjacent such formed plate, sheet or rod-shaped elements a preferably include acute angles with each other. Incidentally, such elements can be prepared in the same manner as described above in the same way as the L-shaped elements.

Darüber hinaus lassen sich diese Dünnschichten nicht nur mit den vorbeschriebenen Verfahren herstellen sondern es können auch z. B. teilweise überlagerte Dünnschichten dadurch hergestellt werden, dass zunächst eine Matrix aus einem Schaummaterial, insbesondere Hartschaummaterial entsprechend ausgeschnitten oder ausgebrandt wird und anschließend die Dünnschichten mit wechselnder Dotierung in dieser Matrix erstellt werden. Hierbei können wiederum zunächst Dünnschichten einer ersten Dotierung und anschließend Dünnschichten einer zweiten Dotierung erzeugt wurden wobei die Bereiche der jeweils anderen Dotierung zunächst maskiert werden. Hierbei kann insbesondere auch ein Verfahren zur Anwendung kommen, bei dem diese Bereiche als kristaline Schichten aufwachsen bzw. sich abscheiden gelassen werden. In addition, these thin films can be produced not only with the methods described above but it can also z. B. partially overlaid thin films are prepared by first a corresponding matrix of a foam material, in particular rigid foam material cut or framed accordingly and then the thin films are created with alternating doping in this matrix. In this case, in turn, first thin films of a first doping and then thin films of a second doping were generated, wherein the regions of the respective other doping are first masked. In this case, in particular, a method may also be used in which these areas grow up as crystalline layers or can be deposited.

Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass auf eine effektive und automatisierbare Weise thermoelektrische Generatoren erzeugt werden, die in Wärmeabschirmblechen eingesetzt werden können, wobei die Wärmeabschirmbleche einen Hohlraum besitzen, der eine Packung aus diesen thermoelektrischen Generatoren aufnimmt. Hierbei können die entsprechenden Generatorenanordnungen in einfacher Weise an entsprechende Krümmungen angepasst werden. In the invention it is advantageous that in an effective and automatable manner thermoelectric generators are generated, which can be used in Wärmeabschirmblechen, wherein the heat shields have a cavity which receives a pack of these thermoelectric generators. In this case, the corresponding generator arrangements can be adapted in a simple manner to corresponding curvatures.

Um die thermoelektrische Effektivität zu erhöhen, können die Wärmeleitbleche auf ihre kalten Seite zusätzlich Einrichtungen zum Heranführen oder beschleunigen einer kühlenden Anströmung aus dem Umgebungsraum besitzen, um die Temperaturdifferenz zwischen Heiß- und Kaltseite zu erhöhen. In order to increase the thermoelectric efficiency, the Wärmeleitbleche may have on their cold side additional means for bringing or accelerating a cooling flow from the ambient space to increase the temperature difference between hot and cold side.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

2 2
Substrate substrates
3 3
Thermoschenkel Thermo leg
3a 3a
Stirnseite front
3b 3b
Stirnseite front
4 4
Thermoschenkel Thermo leg
6 6
Isolationsschicht insulation layer
7 7
Lotschicht solder layer
8 8th
Matrix matrix
9 9
freie Enden free ends
10 10
Endverbinder end connector
15 15
freies Ende free end
16 16
Thermoschenkel Thermo leg
17 17
Thermoschenkel Thermo leg
18 18
Rahmen frame
19 19
Substrat substratum
20 20
Elemente elements
21 21
Substrat substratum
22 22
Bereich Area
23 23
Stirnseite front
24 24
L-Schenkel L-leg
30 30
Substrat substratum
31 31
n-dotierter Bereich n-doped region
32 32
p-dotierter Bereich p-doped region
40 40
Substrat/Matrix Substrate / matrix
41 41
Pulverschicht powder layer
42 42
L-förmig dotierter Schenkel L-shaped doped leg
43 43
Pulverschicht powder layer
44 44
L-förmiger Bereich L-shaped area
45 45
Rückseite back
50 50
Sperrschicht junction
A A
Heißseite hot side
B B
Kaltseite cold side

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1976034 A2 [0003] EP 1976034 A2 [0003]
  • WO 2010/106156 A2 [0004] WO 2010/106156 A2 [0004]
  • DE 10231445 A1 [0005] DE 10231445 A1 [0005]
  • EP 2131406 A1 [0006] EP 2131406 A1 [0006]
  • DE 102008005694 A1 [0007] DE 102008005694 A1 [0007]
  • DE 102010031829 A1 [0008] DE 102010031829 A1 [0008]
  • DE 102006055120 A1 [0010] DE 102006055120 A1 [0010]
  • DE 102008042592 A1 [0011] DE 102008042592 A1 [0011]
  • DE 102008038985 A1 [0012] DE 102008038985 A1 [0012]
  • EP 2019438 A2 [0013] EP 2019438 A2 [0013]
  • US 2010/0269879 A1 [0014] US 2010/0269879 A1 [0014]
  • WO 03/007391 A1 [0015] WO 03/007391 A1 [0015]

Claims (19)

Vorrichtung zum Wärmeabschirmen umfassend zumindest ein blechartiges flächiges Element, welches eine einer Wärme abgebenden Wärmeeinrichtung zuzuwendende Fläche und eine der Wärme abgebenden Einrichtung abzuwendende Fläche besitzt, wobei zumindest teilbereichsweise eine Schaltung von thermoelektrischen Generatoren bzw. eine thermoelektrische Generatoranordnung dann zumindest einer Fläche der Vorrichtung angeordnet ist und einen Oberflächenverlauf des flächigen Elements insbesondere einer Krümmung, einer Bombierung oder einem Radius folgend ausgebildet ist.  Apparatus for heat shielding comprising at least one sheet-like sheet-like element which has a surface to be turned away from a heat-emitting device and a surface to be turned away from the heat-emitting device, at least partially a circuit of thermoelectric generators or a thermoelectric generator arrangement then being arranged at least one surface of the device, and a surface profile of the sheet-like element, in particular a curvature, a crown or a radius is formed following. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei blechartige flächige Elemente vorhanden sind, wobei die Elemente zwischen je zwei zugewandten Flächen einen Hohlraum begrenzen der teilbereichsweise oder vollständig geschlossen ist, in welchem die thermoelektrischen Generatoren bzw. die thermoelektrische Generatorenanordnung aufgenommen ist. Apparatus according to claim 1, characterized in that at least two sheet-like planar elements are present, wherein the elements delimit between each two facing surfaces a cavity which is partially closed or completely closed, in which the thermoelectric generators and the thermoelectric generator assembly is received. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoelektrische Generatorenanordnung in sich flexibel oder formbar ist, um an einen Oberflächenverlauf anpassbar zu sein oder entsprechend der Oberfläche geformt hergestellt ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the thermoelectric generator assembly is flexible or formable in itself, in order to be adaptable to a surface profile or made shaped according to the surface. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoelektrische Generatorenanordnung aus zumindest einem Paar von Thermoschenkeln 3, 4 ausgebildet wird, von denen ein Thermoschenkel (3) ein n-dotierter Halbleiter und der andere Thermoschenkel (4) ein p-dotierter Halbleiter ist, wobei der n-dotierte und der p-dotierte Thermoschenkel (3, 4) an einem Ende elektrisch leitend verbunden ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the thermoelectric generator arrangement of at least one pair of thermal legs 3 . 4 is formed, of which a thermo leg ( 3 ) an n-doped semiconductor and the other thermo leg ( 4 ) is a p-doped semiconductor, wherein the n-doped and the p-doped thermo leg ( 3 . 4 ) is electrically connected at one end. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoschenkel (3, 4) nach Art einer Kette miteinander verbunden sind, wobei im Bereich freier Enden (9) der Thermoschenkel (3, 4) Endverbinder (10) vorhanden sind, wobei diese Endverbinder alternierend an den freien Enden (9) der Thermoschenkel (3, 4) angeordnet sind, so dass die Thermoschenkel (3, 4) in Reihe geschaltet sind. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the thermo legs ( 3 . 4 ) are connected together in the manner of a chain, wherein in the region of free ends ( 9 ) of the thermo leg ( 3 . 4 ) End connector ( 10 ) are present, these end connectors alternately at the free ends ( 9 ) of the thermo leg ( 3 . 4 ) are arranged so that the thermo leg ( 3 . 4 ) are connected in series. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Thermoschenkel (3, 4) nach Art einer Kette in eine flexible Matrix, insbesondere eine Matrix aus Schaumstoff oder dergleichen eingesetzt ist. Apparatus according to claim 5, characterized in that the arrangement of the thermo leg ( 3 . 4 ) is inserted in the manner of a chain in a flexible matrix, in particular a matrix of foam or the like. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endverbinder (10) aus Metallblechen wie Kupferblechen, verkupferten oder vernickelten Blechen gefertigt sind. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the end connectors ( 10 ) are made of metal sheets such as copper sheets, copper-plated or nickel-plated sheets. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbleche (10) formschlüssig oder mit einer leichten Presspassung auf den freien Enden (9) der Thermoschenkel (3, 4) angeordnet sind. Device according to claim 7, characterized in that the metal sheets ( 10 ) or with a slight interference fit on the free ends ( 9 ) of the thermo leg ( 3 . 4 ) are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Querschnitt die kreisrunden Thermoschenkeln (3, 4) die Endverbinder (10) so angeordnet sind, dass eine Beweglichkeit um die Längsachse eines jeden Thermoschenkels (3, 4) besteht. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the cross-section, the circular thermo legs ( 3 . 4 ) the end connectors ( 10 ) are arranged so that a mobility about the longitudinal axis of each thermo leg ( 3 . 4 ) consists. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anordnung aus Thermoschenkeln (3, 4) und Endverbindern (10) derart in Reihen bzw. Schlaufen in dem Hohlraum der Vorrichtung angeordnet ist, dass um die Längsachse der Thermoschenkel (3, 4) eine Verschränkung derart vorhanden ist, dass bei einer Biegung um die Querachse der Endverbinder (10) die Thermoschenkel die von dem Endverbinder verbunden werden, ohne sich zu berühren, verschwenkbar sind. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an array of thermal legs ( 3 . 4 ) and end connectors ( 10 ) is arranged in rows or loops in the cavity of the device, that about the longitudinal axis of the thermo leg ( 3 . 4 ) an entanglement is present such that when bending about the transverse axis of the end connector ( 10 ) the thermo legs which are connected by the end connector, without being touched, are pivotable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoschenkel (3, 4) treppenstufenartig plättchenförmig ausgebildet sind, wobei die Thermoschenkel aus einem Halbleiterblech bzw. einer Halbleiterfolie, welche die entsprechende Dotierung aufweist ausgestanzt und verformt, insbesondere warmverformt sind, wobei jeweils ein freies Ende (15) des n- oder p-dotierten Schenkels (16, 17) flächig aufeinander zu liegen kommt und diese Flächen miteinander verlötet, verklebt oder versintert sind und gegebenenfalls zwischen den freien Enden (15) Trennschichten vorhanden sind, um eine Diffusion der Dotierungselemente zu verhindern. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the thermo leg ( 3 . 4 ) step-like platelet-shaped, wherein the thermo leg of a semiconductor sheet or a semiconductor foil, which has the corresponding doping punched out and deformed, in particular thermoformed, wherein in each case a free end ( 15 ) of the n- or p-doped leg ( 16 . 17 ) lie flat on each other and these surfaces are soldered together, glued or sintered and optionally between the free ends ( 15 ) Separation layers are present to prevent diffusion of the doping elements. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die p- und n-dotierten Bereiche durch 3D-Druckverfahren und/oder Sieb- oder Offsetdruckverfahren und/oder Inkjetverfahren auf einer Substratfolie aufgebracht sind und anschließend versintert sind. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the p- and n-doped regions are applied by 3D printing and / or screen or offset printing and / or inkjet on a substrate film and are then sintered. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoschenkel (20, 22) L-förmig mit einem langen und einem kurzen L-Schenkel ausgebildet sind, wobei die entsprechenden L-förmigen Bereiche (20, 22) alternierend derart angeordnet sind, dass immer eine Stirnseite (23) eines langen L-Schenkels eines Elements (20) auf bzw. an einem kurzen L-Schenkel (24) des jeweils angrenzenden anderen L-förmigen Elements (22) anliegt, wobei zur Anordnung eines thermoelektrischen Generators in dem Hohlraum die Folie bzw. das Substrat (21) aufrecht gestellt und gerollt und anschließend oder davor gesintert wird, wobei das Substrat 21 in hochkanter Orientierung bereits eine Krümmung bzw. einen Radius oder eine Biegung aufweist, die der Einbausituation entspricht. Device according to claim 12, characterized in that the thermo legs ( 20 . 22 ) Are formed L-shaped with a long and a short L-leg, wherein the corresponding L-shaped areas ( 20 . 22 ) are arranged alternately such that always one end face ( 23 ) of a long L-leg of an element ( 20 ) on or on a short L-leg ( 24 ) of the respectively adjacent other L-shaped element ( 22 ) is applied, wherein the arrangement of a thermoelectric generator in the cavity, the film or the substrate ( 21 ) and rolled and then or before sintered, the substrate 21 in Hochkanter orientation already has a curvature or a radius or a bend that corresponds to the installation situation. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoschenkel mit einem Sputterverfahren wie einem PVD-Verfahren auf einem folienartigen Substrat (30) abgeschieden sind. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the thermal legs with a sputtering method such as a PVD method on a sheet-like substrate ( 30 ) are deposited. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoschenkel mittels Lasersinter-Verfahren hergestellte Thermoschenkel sind, wobei auf ein Substrat eine erste Pulverschicht aufgebracht ist, welche mittels Lasersintern in der entsprechenden gewünschten Form der ersten Thermoschenkel (42) entsprechend der gewünschten Form gesintert ist, und anschließend ein zweites Pulver aufgebracht wird, welches die zweiten L-förmigen Bereiche bildet, welche ebenfalls durch selektives Lasersintern erzeugt werden, an den Stellen, an denen die L-förmigen Bereiche (44) vorhanden sein sollen und anschließend das Pulver entfernt wird. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the thermo legs are produced by laser sintering method thermo legs, wherein on a substrate, a first powder layer is applied, which by means of laser sintering in the corresponding desired shape of the first thermo leg ( 42 ) is sintered according to the desired shape, and then a second powder is applied, which forms the second L-shaped areas, which are also produced by selective laser sintering, at the locations where the L-shaped areas ( 44 ) should be present and then the powder is removed. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoelektrische Material in Form einer Gießfolie bzw. eines Foliengießverfahrens aufgebracht und anschließend lasergesintert ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the thermoelectric material is applied in the form of a cast film or a Foliengießverfahrens and then laser sintered. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoschenkel in einem Foliengießverfahren erzeugt sind und entsprechend aus einer durch Folienguss erzeugten Folie in der gewünschten Form ausgeschnitten sind und anschließend auf ein Substrat aufgeklebt wurden. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the thermo legs are produced in a Foliengießverfahren and are accordingly cut out of a film produced by film casting in the desired shape and then adhered to a substrate. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vergrößerung der Kontaktfläche bei aneinander liegenden Thermoschenkeln und insbesondere L-förmigen Thermoschenkeln die L-förmigen Elemente überlappend ausgebildet sind, wobei die entsprechenden Bereiche der L-förmigen Schenkel mit einer Stufe derart versehen sind, dass die Stufe des jeweils anderen L-Schenkels den ersteren in diesem Bereich überlappt und in die Stufe eingreift. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the L-shaped elements are formed overlapping to increase the contact surface in adjacent thermo legs and in particular L-shaped thermo legs, wherein the corresponding areas of the L-shaped legs are provided with a step such that the stage of the other L-leg overlaps the former in this area and engages in the step. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoschenkel (3, 4) mit flexiblen elektrischen Leiterverbindungen verbunden sind und/oder in den Bereichen in denen die Thermoschenkel (3, 4) aufeinanderliegen zur Herstellung der elektrischen Leitung Carbon Nanotubes oder elektrisch leitende, vorzugsweise flexible Aerogele angeordnet sind. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the thermo legs ( 3 . 4 ) are connected to flexible electrical conductor connections and / or in the areas in which the thermo leg ( 3 . 4 ) are arranged on one another for the production of the electrical line carbon nanotubes or electrically conductive, preferably flexible aerogels are arranged.
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