DE102012216041B4 - Device for converting thermal energy into electrical energy - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Wandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie, mitzumindest einem thermoelektrischen Modul (19), das eine für einen Kontakt mit einer Wärmequelle vorgesehene Warmseite (20) und eine für einen Kontakt mit einer Wärmesenke vorgesehene Kaltseite (22) aufweist,einem Heizkanal (11), der von einem heißen Fluid durchströmbar ist und der mit der Warmseite (20) des thermoelektrischen Moduls (19) in wärmeleitender Verbindung steht, undeinem Kühlkanal (25), der von einem Kühlfluid durchströmbar ist und der mit der Kaltseite (22) des thermoelektrischen Moduls (19) in wärmeleitender Verbindung steht,wobei der Kühlkanal (25) mindestens eine zu der Kaltseite (22) des thermoelektrischen Moduls (19) weisende Öffnung (55) aufweist und/oder der Heizkanal (11) mindestens eine zu der Warmseite (20) des thermoelektrischen Moduls (19) weisende Öffnung aufweist, wobei eine die Öffnung (55) umschließende Dichtung (40) aus einem elastischen Material auf eine der Kaltseite (22) des thermoelektrischen Moduls (19) zugewandte Seite des Kühlkanals (25) und/oder auf eine der Warmseite (20) des thermoelektrischen Moduls (19) zugewandte Seite des Heizkanals (11) aufgebracht ist, wobei die Dichtung (40) einen Umrandungsabschnitt (41) umfasst, welcher vollständig um einen äußeren Randbereich der Seite des Kühlkanals (25) und/oder des Heizkanals (11) umläuft,dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (40) ferner wenigstens einen Kanaltrennabschnitt (42) aufweist, welcher sich zwischen zwei parallel verlaufenden Kanalabschnitten (52) des Kühlkanals (25) und/oder des Heizkanals (11) erstreckt,wobei der Umrandungsabschnitt (41) eine größere Dicke aufweist als der Kanaltrennabschnitt (42).Device for converting thermal energy into electrical energy, comprisingat least one thermoelectric module (19) which has a warm side (20) provided for contact with a heat source and a cold side (22) provided for contact with a heat sink,a heating channel (11) through which a hot fluid can flow and which is in thermally conductive connection with the warm side (20) of the thermoelectric module (19), anda cooling channel (25) through which a cooling fluid can flow and which is in thermally conductive connection with the cold side (22) of the thermoelectric module (19),wherein the cooling channel (25) has at least one opening (55) facing the cold side (22) of the thermoelectric module (19) and/or the heating channel (11) has at least one opening facing the warm side (20) of the thermoelectric module (19),wherein a seal (40) enclosing the opening (55) made of an elastic material is applied to a the cold side (22) of the thermoelectric module (19) and/or a side of the heating channel (11) facing the warm side (20) of the thermoelectric module (19), wherein the seal (40) comprises a border section (41) which runs completely around an outer edge region of the side of the cooling channel (25) and/or the heating channel (11),characterized in that the seal (40) further has at least one channel separating section (42) which extends between two parallel channel sections (52) of the cooling channel (25) and/or the heating channel (11),wherein the border section (41) has a greater thickness than the channel separating section (42).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie, mit zumindest einem thermoelektrischen Modul, das eine für einen Kontakt mit einer Wärmequelle vorgesehene Warmseite und eine für einen Kontakt mit einer Wärmesenke vorgesehene Kaltseite aufweist, einem Heizkanal, der von einem heißen Fluid durchströmbar ist und der mit der Warmseite des thermoelektrischen Moduls in wärmeleitender Verbindung steht, und einem Kühlkanal, der von einem Kühlfluid durchströmbar ist und der mit der Kaltseite des thermoelektrischen Moduls in wärmeleitender Verbindung steht, wobei der Kühlkanal mindestens eine zu der Kaltseite des thermoelektrischen Moduls weisende Öffnung aufweist und/oder der Heizkanal mindestens eine zu der Warmseite des thermoelektrischen Moduls weisende Öffnung aufweist.The present invention relates to a device for converting thermal energy into electrical energy, with at least one thermoelectric module which has a warm side provided for contact with a heat source and a cold side provided for contact with a heat sink, a heating channel through which a hot fluid can flow and which is in thermally conductive connection with the warm side of the thermoelectric module, and a cooling channel through which a cooling fluid can flow and which is in thermally conductive connection with the cold side of the thermoelectric module, wherein the cooling channel has at least one opening facing the cold side of the thermoelectric module and/or the heating channel has at least one opening facing the warm side of the thermoelectric module.
Derartige Vorrichtungen werden auch als thermoelektrische Generatoren (TEG) bezeichnet und finden bei verschiedenen Arten der Nutzung von Abwärme Verwendung. Beispielsweise können thermoelektrische Generatoren zur Abgaswärmenutzung bei Verbrennungsmotoren eingesetzt werden, indem ein Teil der thermischen Energie des heißen Abgasstroms in elektrische Energie gewandelt und dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs zugeführt wird, um so letztlich Kraftstoff zu sparen. Entscheidend für eine möglichst große Ausbeute an elektrischer Energie ist neben dem Wirkungsgrad des thermoelektrischen Moduls vor allem ein möglichst großer Temperaturunterschied zwischen der Wärmequelle und der Wärmesenke.Such devices are also known as thermoelectric generators (TEGs) and are used in various ways to utilize waste heat. For example, thermoelectric generators can be used to utilize exhaust heat in combustion engines by converting part of the thermal energy of the hot exhaust gas flow into electrical energy and feeding it into the vehicle's electrical system, ultimately saving fuel. In addition to the efficiency of the thermoelectric module, the key to achieving the greatest possible yield of electrical energy is the greatest possible temperature difference between the heat source and the heat sink.
Mit einer oder mehreren Öffnungen versehene Heizkanäle und/oder Kühlkanäle verbessern den Wärmeübergang zwischen dem thermoelektrischen Modul und dem entsprechenden Wärmeträgerfluid, da die normalerweise vorliegende Kanalwand zumindest im Bereich der jeweiligen Öffnung als zusätzlicher Wärmeübergangswiderstand wegfällt. Solche Öffnungen ermöglichen daher bei einem thermoelektrischen Generator einen höheren Gesamtwirkungsgrad. Ein thermoelektrischer Generator mit einem zur Kaltseite der thermoelektrischen Module hin geöffneten Kühlkanal ist in der
Die den Gegenstand gemäß Oberbegriff zeigende
In der
In der Praxis ist es jedoch schwierig, thermoelektrische Generatoren mit Kanalöffnungen effizient zu betreiben. Ein besonderes Problem besteht darin, dass die Oberfläche gängiger thermoelektrischer Module herstellungsbedingt stets gewisse Unebenheiten aufweist. Dadurch kann es zu problematischen Undichtigkeiten und Leckage-Strömungen kommen. Um diese Probleme zu verhindern, kann das thermoelektrische Modul in einem Gehäuse untergebracht werden, welches eine ebene Außenfläche aufweist. Dies erhöht jedoch wiederum den Wärmeübergangswiderstand.In practice, however, it is difficult to operate thermoelectric generators with channel openings efficiently. A particular problem is that the surface of common thermoelectric modules always has certain unevenness due to the manufacturing process. This can lead to problematic leaks and leakage flows. To prevent these problems, the thermoelectric module can be housed in a housing that has a flat outer surface. However, this in turn increases the heat transfer resistance.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, thermoelektrische Generatoren mit Heizkanal-Öffnungen und/oder Kühlkanal-Öffnungen zu verbessern.It is an object of the invention to improve thermoelectric generators with heating channel openings and/or cooling channel openings.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The problem is solved by a device having the features of
Dabei ist eine die Öffnung umschließende Dichtung aus einem elastischen Material auf eine der Kaltseite des thermoelektrischen Moduls zugewandte Seite des Kühlkanals und/oder auf eine der Warmseite des thermoelektrischen Moduls zugewandte Seite des Heizkanals aufgebracht. Eine derartige elastische Dichtung ist in der Lage, Unebenheiten an der Oberfläche des thermoelektrischen Moduls sowie Toleranzen der Kanalwand auszugleichen und sorgt so für eine sichere Abdichtung des betreffenden Kanals im Bereich der Öffnung. Durch die Dichtung kann insbesondere ein Übersprechen zwischen unterschiedlichen Kanalabschnitten des jeweiligen Kanals verhindert werden.A seal made of an elastic material that encloses the opening is applied to a side of the cooling channel facing the cold side of the thermoelectric module and/or to a side of the heating channel facing the warm side of the thermoelectric module. Such an elastic seal is able to compensate for unevenness on the surface of the thermoelectric module and tolerances in the channel wall, thus ensuring that the relevant channel is securely sealed in the area of the opening. The seal can in particular prevent crosstalk between different channel sections of the respective channel.
Weiterhin umfasst die Dichtung einen Umrandungsabschnitt, welcher vollständig um einen äußeren Randbereich der Seite des Kühlkanals und/oder des Heizkanals umläuft. Ein solcher Umrandungsabschnitt dichtet den betreffenden Kanal gegenüber der Umgebung ab und verhindert zuverlässig einen unerwünschten Fluidaustritt.Furthermore, the seal comprises a border section which runs completely around an outer edge area of the side of the cooling channel and/or the heating channel. Such a border section seals the channel in question from the environment and reliably prevents undesired fluid leakage.
Erfindungsgemäß weist die Dichtung wenigstens einen Kanaltrennabschnitt auf, welcher sich zwischen zwei parallel verlaufenden Kanalabschnitten des Kühlkanals und/oder des Heizkanals erstreckt. Ein derartiger Kanaltrennabschnitt kann ein unerwünschtes Übersprechen zwischen den parallel verlaufenden Kanalabschnitten verhindern und somit den Wärmeübergang zwischen Fluid und thermoelektrisch aktiver Oberfläche weiter verbessern.According to the invention, the seal has at least one channel separation section which extends between two parallel channel sections of the cooling channel and/or the heating channel. Such a channel separation section can prevent undesirable crosstalk between the parallel channel sections and thus further improve the heat transfer between the fluid and the thermoelectrically active surface.
Ebenfalls erfindungsgemäß weist der Umrandungsabschnitt dabei eine größere Dicke auf als der Kanaltrennabschnitt. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass für die Hauptdichtfunktion gegenüber der Umgebung eine stärkere Dichtung erforderlich ist als für den Schutz gegen Übersprechen.Also according to the invention, the border section has a greater thickness than the channel separation section. This takes into account the fact that a stronger seal is required for the main sealing function against the environment than for protection against crosstalk.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben. Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die der Kaltseite des thermoelektrischen Moduls zugewandte Seite des Kühlkanals und/oder die der Warmseite des thermoelektrischen Moduls zugewandte Seite des Heizkanals wenigstens eine Vertiefung aufweist, welche die Dichtung zumindest teilweise aufnimmt. Eine derartige Aufnahme für die Dichtung gewährleistet stets eine korrekte Positionierung und einen sicheren Sitz der Dichtung.Further developments of the invention are specified in the dependent claims, the description and the accompanying drawings. One embodiment of the invention provides that the side of the cooling channel facing the cold side of the thermoelectric module and/or the side of the heating channel facing the warm side of the thermoelectric module has at least one recess which at least partially accommodates the seal. Such a receptacle for the seal always ensures correct positioning and a secure fit of the seal.
Die Dichtung ist vorzugsweise aus einem wärmebeständigen Material gefertigt, wobei das wärmebeständige Material bevorzugt bis zu einer Temperatur von wenigsten 80°C und besonders bevorzugt bis zu einer Temperatur von wenigstens 120°C beständig ist. Dies ermöglicht bei vielen Anwendungen im Bereich der Abgastechnik eine sichere Verwendung an der Kaltseite des thermoelektrischen Moduls, an welcher die Temperatur des strömenden Kühlfluids üblicherweise etwa 100°C beträgt. Für einen Einsatz an der Warmseite des thermoelektrischen Moduls sollte eine der jeweiligen Medientemperatur entsprechend höhere Wärmebeständigkeit, bevorzugt bis zu einer Temperatur von wenigstens 300°C, gewählt werden.The seal is preferably made of a heat-resistant material, the heat-resistant material preferably being resistant to a temperature of at least 80°C and particularly preferably to a temperature of at least 120°C. In many applications in the field of exhaust gas technology, this enables safe use on the cold side of the thermoelectric module, where the temperature of the flowing cooling fluid is usually around 100°C. For use on the warm side of the thermoelectric module, a higher heat resistance should be selected that corresponds to the respective media temperature, preferably up to a temperature of at least 300°C.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Dichtung aus einem Silikon gefertigt. Silikondichtungen haben sich in dem betreffenden Anwendungsgebiet als besonders vorteilhaft erwiesen.According to one embodiment of the invention, the seal is made of silicone. Silicone seals have proven to be particularly advantageous in the relevant field of application.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Einfassung für das thermoelektrische Modul vorgesehen, wobei die Dichtung zumindest bereichsweise zwischen der Einfassung und der Seite des Kühlkanals und/oder des Heizkanals angeordnet ist. Eine solche Einfassung bewirkt eine korrekte Positionierung der thermoelektrischen Module sowie eine elektrische Isolierung zwischen einzelnen von mehreren thermoelektrischen Modulen. Die Dichtung kann auch ausschließlich zwischen der Einfassung und der Seite des Kühlkanals und/oder des Heizkanals angeordnet sein.According to a further embodiment of the invention, a frame is provided for the thermoelectric module, the seal being arranged at least in some areas between the frame and the side of the cooling channel and/or the heating channel. Such a frame ensures correct positioning of the thermoelectric modules and electrical insulation between individual thermoelectric modules of a plurality of thermoelectric modules. The seal can also be arranged exclusively between the frame and the side of the cooling channel and/or the heating channel.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Dichtung durch einen der Kaltseite des thermoelektrischen Moduls zugewandten Abschnitt des wenigstens bereichsweise aus einem elastischen Kunststoff gefertigten Kühlkanals selbst gebildet. Ein Kühlkanal aus elastischem Kunststoff kann eine separate elastische Dichtung überflüssig machen. Gemäß einer speziellen Ausgestaltung ist der gesamte Kühlkanal aus einem elastischen Kunststoff gefertigt. Aufgrund der elastischen Ausbildung kann ein derartiger Kühlkanal direkt auf die Oberfläche eines thermoelektrischen Moduls bzw. einer Einfassung für ein thermoelektrisches Modul aufgesetzt werden, da an der Oberfläche des thermoelektrischen Moduls vorhandene Unebenheiten sowie Toleranzen der Einfassung durch die Elastizität des Kanalmaterials ausgeglichen werden. Darüber hinaus ermöglicht die Ausbildung des Kühlkanals aus Kunststoff eine besonders kostengünstige und einfache Herstellung. Ferner ist eine bedeutende Gewichtsersparnis gegenüber einer Ausführung aus Metall vorteilhaft.According to a further embodiment of the invention, the seal is formed by a section of the cooling channel itself, which is made at least in part from an elastic plastic, facing the cold side of the thermoelectric module. A cooling channel made of elastic plastic can make a separate elastic seal superfluous. According to a special embodiment, the entire cooling channel is made of an elastic plastic. Due to the elastic design, such a cooling channel can be placed directly on the surface of a thermoelectric module or a frame for a thermoelectric module, since any unevenness on the surface of the thermoelectric module and tolerances of the frame are compensated for by the elasticity of the channel material. In addition, the design of the cooling channel from plastic enables particularly cost-effective and simple production. Furthermore, a significant weight saving compared to a metal version is advantageous.
Der Kühlkanal kann als einstückiges Spritzgussbauteil ausgeführt sein, wodurch sich eine besonders einfache und kostengünstige Herstellbarkeit ergibt. In einem entsprechenden Spritzgusswerkzeug lassen sich insbesondere leicht Verstärkungsrippen und/oder Querversteifungsrippen einbringen. Allgemein ermöglicht die Ausführung des Kühlkanals als Spritzgussbauteil eine besonders hohe Gestaltungsflexibilität.The cooling channel can be designed as a one-piece injection-molded component, which makes it particularly easy and cost-effective to manufacture. Reinforcing ribs and/or transverse stiffening ribs can be easily incorporated into a suitable injection-molded tool. In general, the design of the cooling channel as an injection-molded component enables particularly high design flexibility.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Kühlkanal aus wenigstens zwei verschiedenen, ineinander gespritzten Kunststoffen gefertigt. Dies erhöht die Flexibilität hinsichtlich der Eigenschaften des Kühlkanals sogar noch weiter.According to a further embodiment of the invention, the cooling channel is made of at least two different plastics injected into one another. This increases the flexibility with regard to the properties of the cooling channel even further.
Insbesondere kann der Kühlkanal aus einem 2K-Material gefertigt sein. 2K-Materialien umfassen zwei formschlüssig ineinandergreifende Komponenten unterschiedlicher Art und ermöglichen die Ausnutzung zweier unterschiedlicher Materialeigenschaften in einem einstückigen Bauteil.In particular, the cooling channel can be made of a 2K material. 2K materials comprise two interlocking components of different types and enable the use of two different material properties in a one-piece component.
Beispielsweise umfasst der Kühlkanal wenigstens einen Abschnitt aus einem Hartkunststoff und wenigstens einen die Dichtung bildenden Abschnitt aus einem Elastomer. Der Abschnitt aus Hartkunststoff dient als Stützelement oder Träger des Kühlkanals, während der Abschnitt aus dem Elastomer eine Kompensation von Unebenheiten an der Oberfläche des thermoelektrischen Moduls ermöglicht und eine Abdichtung des geöffneten Kühlkanals bereitstellt.For example, the cooling channel comprises at least one section made of a hard plastic and at least one section made of an elastomer that forms the seal. The section made of hard plastic serves as a support element or carrier for the cooling channel, while the section made of the elastomer enables compensation for unevenness on the surface of the thermoelectric module and provides a seal for the open cooling channel.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Kühlkanal einen Grundkörper aus einem ersten Kunststoff umfasst, wobei Versteifungselemente aus einem relativ zu dem ersten Kunststoff härteren zweiten Kunststoff in Ausnehmungen des Grundkörpers eingesetzt sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache Konstruktion eines mehrkomponentigen Kunststoffkanals.One embodiment of the invention provides that the cooling channel comprises a base body made of a first plastic, with stiffening elements made of a second plastic that is harder than the first plastic being inserted into recesses in the base body. This enables a particularly simple construction of a multi-component plastic channel.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Einfassung für das thermoelektrische Modul vorgesehen, wobei der Kühlkanal und/oder der Heizkanal mittels wenigstens eines Spannelements an der Einfassung befestigt ist/sind, vorzugsweise lösbar. Dies erleichtert die Herstellung, Montage und gegebenenfalls die Wartung der Vorrichtung.According to a further embodiment of the invention, an enclosure for the thermoelectric A module is provided, wherein the cooling channel and/or the heating channel is/are attached to the enclosure by means of at least one clamping element, preferably detachably. This facilitates the manufacture, assembly and, if necessary, maintenance of the device.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform ist der Kühlkanal und/oder der Heizkanal mit der Einfassung verrastet, insbesondere mittels einer Federklemmverbindung. Hierdurch kann die Montage und ein bedarfsweiser Austausch des betreffenden Kanals weiter vereinfacht werden.According to a special embodiment, the cooling channel and/or the heating channel is locked to the frame, in particular by means of a spring clamp connection. This can further simplify the assembly and, if necessary, replacement of the relevant channel.
Vorzugsweise ist zwischen der Kaltseite des thermoelektrischen Moduls und der Öffnung eine elektrische Isolierschicht vorgesehen, welche die thermoelektrisch aktive Oberfläche elektrisch vom zugehörigen Kanal trennt.Preferably, an electrical insulating layer is provided between the cold side of the thermoelectric module and the opening, which electrically separates the thermoelectrically active surface from the associated channel.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
-
1 ist eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Wandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie, welche an einem Abgaskanal eines Verbrennungsmotors angebracht ist. -
2 ist eine aufgeschnittene Teildarstellung der Vorrichtung gemäß1 . -
3a ist eine Ansicht eines Kühlkanals der Vorrichtung gemäß1 von unten. -
3b zeigt die Lage einer Dichtung in der Ansicht gemäß3a .
-
1 is a perspective view of a device according to the invention for converting thermal energy into electrical energy, which is attached to an exhaust duct of an internal combustion engine. -
2 is a cutaway partial view of the device according to1 . -
3a is a view of a cooling channel of the device according to1 from underneath. -
3b shows the position of a seal in the view according to3a .
Gemäß
Wie aus der Schnittansicht von
Gegenüber den Warmseiten 20 der thermoelektrischen Module 19 sind die Kühlkanäle 25 trotz der Öffnungen 55 abgedichtet, da an der der Kaltseite 22 des thermoelektrischen Moduls 19 zugewandten Seite jedes Kühlkanals 25 eine Dichtung 40 aus einem hochtemperaturbeständigen Silikon vorgesehen ist.Despite the
Wie dargestellt ist der Kühlkanal 25 mittels Rastelementen 47 an einer rasterartigen, hier dünnwandigen, Einfassung 49 für die thermoelektrischen Module 19 befestigt. Die elastische Dichtung 40 sorgt hierbei für eine in Sperr-Richtung der Rastelemente 47 gerichtete Federkraft.As shown, the cooling
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zunächst eine Anordnung thermoelektrischer Module 19 in eine die Einfassung 49 bildende Rahmenstruktur aus Metall einzementiert. Gegebenenfalls wird eine elektrisch isolierende Deckschicht auf die Kaltseiten 22 der thermoelektrischen Module 19 aufgespritzt. Die halbschalenartigen Kühlkanäle 25 werden dann von außen auf die Einfassung 49 aufgesetzt und gegen die federnde Kraft der elastischen Dichtung 40 in die Rastelemente 47 eingeklinkt. Grundsätzlich könnten die Kühlkanäle 25 auch auf die Einfassung 49 aufgeklebt sein.To produce a device according to the invention, an arrangement of
Wie aus
Die Dichtung 40 aus hochtemperaturbeständigem Silikon wird in pastösem Zustand mittels einer Dosiereinheit automatisiert auf den Kühlkanal 25 aufgetragen. Die Dicke der Dichtung 40 wird dabei beispielsweise durch die Verfahrgeschwindigkeit der Dosiereinheit festgelegt. Bei der Herstellung wird also für die Aufbringung des Umrandungsabschnitts 41 eine geringere Verfahrgeschwindigkeit gewählt als für die Aufbringung der Kanaltrennabschnitte 42.The
Während des Betriebs der Vorrichtung gelangt das strömende Kühlfluid, insbesondere Wasser, in den einzelnen Kanalabschnitten 52 der Kühlkanäle 25 in direkten Kontakt mit den thermoelektrischen Modulen 19, wobei sich aufgrund der Öffnungen 55 keine Kanalwand zwischen dem Kühlfluid und der thermoelektrisch aktiven Oberfläche befindet. Ein unerwünschtes Entweichen von Kühlfluid wird durch die Dichtung 40 vermieden.During operation of the device, the flowing cooling fluid, in particular water, comes into direct contact with the
Abweichend von einer separat auf den Kühlkanal 25 aufgebrachten Dichtung 40 kann auch ein elastischer Abschnitt des Kühlkanals selbst eine Dichtung bilden. Insbesondere kann der Kühlkanal teilweise oder vollständig aus einem elastischen Kunststoff gefertigt sein. Als besonders günstig hat es sich herausgestellt, den Kühlkanal aus einem 2K-Material zu fertigen. Dabei werden zwei unterschiedliche Kunststoffmaterialien derart ineinander gespritzt, dass sich ein einstückiges Bauteil ergibt. Durch Verwendung eines Hartkunststoffs als Stützmaterial und eines Elastomers als Dichtmaterial lässt sich auf einfache Weise ein Kühlkanal mit integrierter Dichtung herstellen. Bei einem 2K-Material besteht eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Komponenten, welche einer stoffschlüssigen Verbindung nahekommt, sodass eine hohe Stabilität zu erzielen ist.In contrast to a
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Dichtungen 40 ausschließlich an den Kaltseiten 22 der thermoelektrischen Module 19 vorgesehen. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, dass der Abgaskanal 11 Öffnungen zu den Warmseiten 20 der thermoelektrischen Module 19 aufweist und wenigstens eine zu den Dichtungen 40 analoge Dichtung an der Warmseite 20 jedes thermoelektrischen Moduls 19 vorgesehen ist.In the exemplary embodiment shown, the
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1111
- AbgaskanalExhaust duct
- 1212
- UnterkanalSubchannel
- 1313
- Flanschflange
- 1515
- OberseiteTop
- 1717
- Unterseitebottom
- 1919
- thermoelektrisches Modulthermoelectric module
- 2020
- WarmseiteWarm side
- 2222
- KaltseiteCold side
- 2525
- KühlkanalCooling channel
- 4040
- Dichtungpoetry
- 4141
- UmrandungsabschnittBorder section
- 4242
- KanaltrennabschnittChannel separation section
- 4343
- hochgestellter Randraised edge
- 4545
- Muldetrough
- 4747
- RastelementLocking element
- 4949
- EinfassungEdging
- 5252
- KanalabschnittCanal section
- 5555
- Öffnung Opening
- SS
- StrömungsrichtungFlow direction
Claims (14)
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DE102012216041.8A DE102012216041B4 (en) | 2012-09-11 | 2012-09-11 | Device for converting thermal energy into electrical energy |
Applications Claiming Priority (1)
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