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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht gemäß 35 U.S.C. §119(a) den Nutzen der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2012-0152950 , die am 26. Dezember 2012 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt durch Verweis hierin aufgenommen ist.
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HINTERGRUND
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einem thermoelektrischen Element, der unter Verwendung des thermoelektrischen Elements Wärme von einem Fluid zu einem anderen Fluid übertragen kann.
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Beschreibung der Verwandten Technik
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Ein Kühlsystem eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs verwendet üblicherweise einen Kältemittelkreislauf, in dem kalte Luft durch Zirkulieren eines Kältemittels erzeugt wird. Daher erfordert dieses System eine Anzahl von Komponenten, wie beispielsweise einen elektrischen Kompressor, einen Kondensator, einen Verdampfer und Kältemittelleitungen, und Räume für diese Komponenten, was zu einem übermäßigen Gewicht und überhöhten Kosten führt.
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Wenn kein Kühlwasser vorhanden ist oder die Temperatur gemäß den Charakteristiken eines Fahrzeugs gering ist, erfordert eine Heizvorrichtung ein Heizgerät mit einem positiven Temperaturkoeffizienten (TPC) zum Heizen. Daher wird in dieser Situation die Entwicklung eines Systems erfordert, das kein Kältemittel verwendet, das einer Freongas-Verordnung unterliegt, das ein verringertes Gewicht aufweist, aus einfachen Bauteilen besteht und sowohl das Kühlen als auch Heizen umsetzen kann.
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Alternativ wird ein System zum Übertragen von Wärme zwischen Kühlwasserströmungen unter Verwendung eines Peltier-Elements erfordert, das das Innenraumkühlen/Innenraumheizen ausführt. Dieses System führt unter Verwendung des Peltier-Elements gleichzeitig das Kühlen/Heizen aus und führt einem Innenraum-Wärmetauscherkern Kühlwasser durch Erhitzen oder Kühlen des Kühlwassers unter Verwendung einer Charakteristik einer Wärmepumpe zu.
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Beispielsweise kann ein verwandter Wärmetauscher eine Vielzahl von Mantelrohren, ein Kopfteil und eine Vielzahl von Plattenrohren enthalten. Die Mantelrohre weisen die Form eines flachen Rohres auf, haben in denselben erste Aufnahmeräume definiert, die ein erstes Fluid aufnehmen, und sind derart angeordnet, dass dieselben in Richtung von oben nach unten des Wärmetauschers voneinander beabstandet sind. Das Kopfteil enthält einen ersten Kopfteilabschnitt und einen zweiten Kopfteilabschnitt, die an beiden Enden der Mantelrohre in Längsrichtung der Mantelrohre angeordnet sind. Die beiden Enden der Mantelrohre sind mit dem ersten Kopfteilabschnitt und dem zweiten Kopfteilabschnitt gekoppelt, um miteinander in Verbindung zu stehen. Das Kopfteil weist einen Einlass, durch den das erste Fluid von der Außenseite zugeführt wird, und einen Auslass auf, durch den das erste Fluid abgelassen wird. Die Plattenrohre sind jeweils zwischen den Mantelrohren derart positioniert, dass die Ober- und Unterseiten der Plattenrohre an die Unter- und Oberseiten der Mantelrohre angrenzen. Die Plattenrohre haben in denselben zweite Aufnahmeräume definiert, die das zweite Fluid aufnehmen, und weisen einen Einlass, durch den das zweite Fluid zugeführt wird, und einen Auslass auf, durch den das zweite Fluid abgelassen wird. Dieser Wärmetauscher ist im Allgemeinen kompakt und nimmt einen kleinen Raum ein und verbessert dadurch die Raumnutzung. Dieser Wärmetauscher ist auch derart konfiguriert, dass die Mantelrohre und Plattenrohe mit der gleichen Form aufeinander gestapelt sind, und kann folglich selbst ab einer geringen Größe eine ausgezeichnete Wärmeübertragungswirkung erzielen. Zudem kann der Wärmetauscher abhängig von Ausgestaltungserfordernissen leicht modifiziert werden, da es möglich ist die Anzahl von Rohen zu variieren, die aufeinander gestapelt werden.
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Diese Struktur verwendet jedoch kein thermoelektrisches Element und muss folglich verändert werden, wenn das thermoelektrische Element auf dieselbe angewendet wird. Wenn das thermoelektrische Element in diesem Wärmetauscher angeordnet ist, wird insbesondere erfordert zu gewährleisten, dass Wärme effizient übertragen wird während eine kompakte Größe effektiv umgesetzt wird. Zudem wird erfordert eine gegenüberliegende Reihe schnell zu entfernen oder hinzuzufügen, um den Wirkungsgrad des thermoelektrischen Elementes zu verbessern. Dieser Wärmetauscher weist diese Charakteristiken jedoch nicht ausreichend auf.
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Die in dem Abschnitt Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen dienen nur zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Angabe oder jegliche Form von Vorschlag genommen werden, dass diese Informationen einen Stand der Technik bilden, der jemandem mit technischen Fähigkeiten bereits bekannt wäre.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Folglich erfolgte die vorliegende Erfindung unter Berücksichtigung der obigen Probleme, die in der verwandten Technik auftreten, und die vorliegende Erfindung soll einen Wärmetauscher mit einem thermoelektrischen Element liefern, der eine verringerte Größe aufweist, um den Wirkungsgrad des thermoelektrischen Elements zu maximieren, das in dem Wärmetauscher mit einer geschichteten Struktur enthalten ist.
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Um die oben erwähnte Aufgabe zu erzielen, ist nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Wärmetauscher geliefert, der ein Wärmeerzeugungspack enthält, das in demselben einen Zirkulationsraum definiert, wobei das Wärmeerzeugungspack einen Durchgang im oberen Abschnitt eines Endes des Wärmeerzeugungspacks und einen Durchgang in dem unteren Abschnitt eines gegenüberliegenden Endes des Wärmeerzeugungspacks aufweist. Auch ist ein Wärmeabsorptionspack enthalten, das in demselben einen Zirkulationsraum definiert, wobei das Wärmeabsorptionspack einen Durchgang in dem unteren Abschnitt eines Endes des Wärmeabsorptionspacks und einen Durchgang in dem oberen Abschnitt des gegenüberliegenden Endes des Wärmeabsorptionspacks aufweist, wobei das Wärmeerzeugungspack und das Wärmeabsorptionspack aufeinander gestapelt sind. Ferner ist ein thermoelektrisches Element zwischen dem Wärmeerzeugungspack und dem Wärmeabsorptionspack angeordnet. Das thermoelektrische Element weist eine Wärmeerzeugungsfläche, die an das Wärmeerzeugungspack angrenzt, und eine Wärmeabsorptionsfläche auf, die an das Wärmeabsorptionspack angrenzt.
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Das Wärmeerzeugungspack und Wärmeabsorptionspack können jeweils plattenförmige Ober- und Unterseiten aufweisen, wobei Peripherien der Ober- und Unterseiten aneinander angrenzen und miteinander gekoppelt sind. Das Wärmeerzeugungspack und Wärmeabsorptionspack können derart aufeinander gestapelt sein, dass die Durchgänge in einem Ende und dem gegenüberliegenden Ende der Wärmeerzeugungspacks und die Durchgänge in einem Ende und dem gegenüberliegenden Ende der Wärmeabsorptionspacks einander nicht überlappen.
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Der Wärmetauscher kann eine Vielzahl von Wärmeerzeugungspacks und eine Vielzahl von Wärmeabsorptionspacks, die einander abwechseln und aufeinander gestapelt sind, und eine Vielzahl von thermoelektrischen Elementen enthalten, die jeweils zwischen den Wärmeerzeugungspacks und Wärmeabsorptionspacks liegen. Die Wärmeerzeugungspacks und Wärmeabsorptionspacks können derart aufeinander gestapelt sein, dass die Durchgänge in einem Ende jedes Wärmeerzeugungspacks miteinander verbunden sind und die Durchgänge in dem gegenüberliegenden Ende jedes Wärmeerzeugungspacks miteinander verbunden sind.
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Die Wärmeerzeugungspacks können jeweils hervorstehende Rohre auf den vorderen und hinteren Abschnitten der Durchgänge aufweisen. Die Vorsprünge auf den Durchgängen in einem Ende jedes Wärmeerzeugungspacks können miteinander verbunden sein und die Vorsprünge auf den Durchgängen in dem gegenüberliegenden Ende jedes Wärmeerzeugungspacks können miteinander verbunden sein. Die Stärke jedes Abschnitts, an dem gegenüberliegende hervorstehende Rohre unter den hervorstehenden Rohen verbunden sind, kann gleich der Stärke jedes thermoelektrischen Elements sein, so dass die thermoelektrischen Elemente zwischen den Wärmeerzeugungspacks und Wärmeabsorptionspacks in engem Kontakt stehen.
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Die Wärmeerzeugungspacks und Wärmeabsorptionspacks können derart aufeinander gestapelt sein, dass die Durchgänge in einem Ende jedes Wärmeabsorptionspacks miteinander verbunden sind und die Durchgänge in dem gegenüberliegenden Ende jedes Wärmeabsorptionspacks miteinander verbunden sind. Die Wärmeabsorptionspacks können ähnlich jeweils hervorstehende Rohre auf den vorderen und hinteren Abschnitten der Durchgänge aufweisen und die Vorsprünge auf den Durchgängen in einem Ende jedes Wärmeabsorptionspacks können miteinander verbunden sein und die Vorsprünge auf den Durchgängen in dem gegenüberliegenden Ende jedes Wärmeabsorptionspacks können miteinander verbunden sein. Die Stärke jedes Abschnitts, an dem gegenüberliegende hervorstehende Rohre unter den hervorstehenden Rohren verbunden sind, kann gleich der Stärke jedes thermoelektrischen Elements sein, so dass die thermoelektrischen Elemente zwischen den Wärmeerzeugungspacks und Wärmeabsorptionspacks in engem Kontakt stehen.
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Der Wärmetauscher kann ferner eine Wärmeleitrippenstruktur in dem Zirkulationsraum des Wärmeerzeugungspacks oder Wärmeabsorptionspacks enthalten. Die Wärmeleitrippenstruktur kann sich in einer beliebigen Richtung von einem Ende zum gegenüberliegenden Ende des Wärmetauschers erstrecken.
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Beide Enden der Wärmeleitrippenstruktur können mit den Innenflächen des Wärmeerzeugungspacks oder Wärmeabsorptionspacks in engem Kontakt stehen.
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Nach der oben beschriebenen Struktur des Wärmetauschers ist es möglich eine verringerte Größe zum Maximieren des Wirkungsgrads der thermoelektrischen Elemente aufzuweisen, die in dem Wärmetauscher mit einer geschichteten Struktur enthalten sind. Da die Vielzahl von Durchgängen ausgebildet ist, ist es zudem möglich das Erhitzen/Kühlen nicht nur auf einer Zielseite, sondern auch auf der Seite gegenüber den thermoelektrischen Elementen auszuführen. Daher ist es möglich den maximalen Wirkungsgrad der thermoelektrischen Elemente zu nutzen, die beispielsweise die Abwärme oder Dissipationswärme eines Fahrzeugs verwenden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die oben erwähnten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung eindeutiger verständlich, wenn in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen genommen, in denen:
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1 eine Perspektivansicht ist, die einen Wärmetauscher mit einem thermoelektrischen Element nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Wärmetauschers mit einem thermoelektrischen Element ist, der in 1 gezeigt ist; und
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3 eine Querschnittsansicht des Wärmetauschers ist, die entlang der Linie A-A in 1 genommen wurde.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es ist klar, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, der hierin verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen enthält, wie beispielsweise Personenkraftwagen, die Geländefahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, verschiedene Geschäftswagen enthalten, Wasserfahrzeuge, die eine Vielzahl von Booten und Schiffen enthalten, Luftfahrzeuge und Ähnliches, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Verbrennung, elektrische Plug-In-Hybridfahrzeuge, Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb und andere Fahrzeuge mit alternativen Brennstoffen enthält (z.B. Brennstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl gewonnen werden).
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Die hierin verwendete Terminologie dient nur zum Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und soll die Erfindung nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen enthalten, sofern der Kontext dies nicht anderweitig klar erkennen lässt. Es wird zudem klar sein, dass die Ausdrücke „weist auf“ und/oder „aufweisend“, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder den Zusatz von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, enthält der Ausdruck „und/oder“ irgendeine oder alle Kombinationen aus einem oder mehreren der assoziierten, aufgelisteten Elemente.
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Nun wird auf einen Wärmetauscher mit einem thermoelektrischen Element nach der vorliegenden Erfindung detaillierter Bezug genommen werden, deren beispielhafte Ausführungsformen in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind.
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1 ist eine Perspektivansicht, die einen Wärmetauscher mit einem thermoelektrischen Element nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Wärmetauschers mit einem thermoelektrischen Element, der in 1 gezeigt ist, und 3 ist eine entlang der Linie A-A in 1 genommene Querschnittsansicht des Wärmetauschers.
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Der Wärmetauscher mit einem thermoelektrischen Element nach dieser beispielhaften Ausführungsform enthält Wärmeerzeugungspacks 100, Wärmeabsorptionspacks 200 und thermoelektrische Elemente 500. Jedes Wärmeerzeugungspack 100 hat in demselben einen Zirkulationsraum 150 definiert und weist Durchgänge 120 und 140 in einem oberen Abschnitt eines Endes und einem unteren Abschnitt des gegenüberliegenden Endes des Wärmeerzeugungspacks auf. Jedes Wärmeabsorptionspack 200 hat in demselben einen Zirkulationsraum 250 definiert und weist Durchgänge 220 und 240 in einem unteren Abschnitt eines Endes und einem oberen Abschnitt des gegenüberliegenden Endes des Wärmeabsorptionspacks auf. Die Wärmeerzeugungspacks 100 und Wärmeabsorptionspacks 200 sind aufeinander gestapelt. Jedes thermoelektrische Element 500 ist zwischen einem Wärmeerzeugungspack 100 und einem Wärmeabsorptionspack 200 angeordnet, wobei eine Wärmeerzeugungsfläche 520 desselben an das Wärmeerzeugungspack 100 angrenzt und eine Wärmeabsorptionsfläche 540 desselben an das Wärmeabsorptionspack 200 angrenzt.
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Zunächst wird jedes Wärmeerzeugungspack 100 und Wärmeabsorptionspack 200 durch Angrenzen der Peripherien der Oberseite 110 oder 210 und Unterseite 130 oder 230 aneinander und Koppeln derselben miteinander ausgebildet. D.h., die Oberseite und Unterseite, die jeweils die Form einer Platte aufweisen, werden an den Peripherien miteinander gekoppelt und bilden dadurch das Wärmeerzeugungspack und Wärmeabsorptionspack aus. Die Hauptbereiche der Oberseite und Unterseite sind durch einen vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet und bilden dadurch darin den Zirkulationsraum aus.
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Zudem weist das Wärmeerzeugungspack 100 die Durchgänge 120 und 140 in dem oberen Abschnitt von einem Ende und dem unteren Abschnitt des gegenüberliegenden Endes auf, wobei die Durchgänge mit dem Zirkulationsraum 150 in dem Pack in Verbindung stehen, so dass Fluid durch einen der Durchgänge eintritt, durch den Zirkulationsraum fließt und dann durch den anderen Durchgang austritt. Ähnlich weist jedes Wärmeabsorptionspack 200 die Durchgänge 220 und 240 in dem oberen Abschnitt eines Endes und dem unteren Abschnitt des gegenüberliegenden Endes auf.
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Insbesondere sind die Durchgänge der Wärmeerzeugungspacks 100 an den gleichen Positionen ausgebildet, so dass dieselben die Durchgänge der Wärmeabsorptionspacks 200 nicht überlappen. Insbesondere ist der Durchgang 120 des Wärmeerzeugungspacks 100 in dem oberen Abschnitt eines Endes ausgebildet und der Durchgang 220 des Wärmeabsorptionspacks 200 in dem unteren Abschnitt eines Endes ausgebildet, so dass der Durchgang 120 den Durchgang 220 nicht überlappt. Auf diese Weise werden ein Fluid, das in die Wärmeerzeugungspacks 100 zugeführt und aus denselben abgelassen wird, und ein Fluid, das in die Wärmeabsorptionspacks 200 zugeführt und aus denselben abgelassen wird, voneinander isoliert, so dass eine Wärmeerzeugungsfunktion und eine Wärmeabsorptionsfunktion unabhängig ausgeführt werden können.
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Die Wärmeerzeugungspacks 100 und Wärmeabsorptionspacks 200 werden derart gestapelt, dass die Durchgänge 120 und 220 in einem Ende und die Durchgänge 140 und 240 im gegenüberliegenden Ende einander nicht überlappen. Die Vielzahl von Wärmeerzeugungspacks 100 und Vielzahl von Wärmeabsorptionspacks 200 wechseln einander ab und die thermoelektrischen Elemente 500 liegen jeweils zwischen den einzelnen Packs.
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Jedes thermoelektrische Element 500 weist größtenteils eine Wärmeerzeugungsfläche 520 und eine Wärmeabsorptionsfläche 540 auf und kann ein Peltier-Element als repräsentatives Beispiel einsetzen. Das Peltier-Element wirkt als Wärmepumpe, wenn Strom an dasselbe angelegt wird, wobei die Wärmeabsorptionsfläche 540 Wärme absorbiert und Wärme von der Wärmeerzeugungsfläche 520 abführt. Daher wird bevorzugt, dass die Wärmeabsorptionsfläche 540 des thermoelektrischen Elements 500 mit dem Wärmeabsorptionspack 200 in engem Kontakt steht und die Wärmeerzeugungsfläche 520 des thermoelektrischen Elements 500 mit dem Wärmeerzeugungspack 200 in engem Kontakt steht.
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Indessen ist die Vielzahl von Wärmeerzeugungspacks 100 derart konfiguriert, dass in dem Zustand, in dem die Wärmeerzeugungspacks 100 und die Wärmeabsorptionspacks 200 aufeinander gestapelt sind, die Durchgänge 120 in einem Ende derselben miteinander verbunden sind und die Durchgänge 150 in den gegenüberliegenden Enden derselben miteinander verbunden sind. Hierfür sind die hervorstehende Rohre 122 und 142 jeweils auf den vorderen und hinteren Abschnitten der Durchgänge 120 und 140 der Wärmeerzeugungspacks 100 ausgebildet. Die hervorstehenden Rohre 122 auf den Durchgängen 120 in einem Ende jedes Wärmeerzeugungspacks 100 sind miteinander verbunden und die hervorstehenden Rohre 142 auf den Durchgängen 140 in dem gegenüberliegenden Ende jedes Wärmeerzeugungspacks 100 sind miteinander verbunden. Daher stehen die Durchgänge 120 in einem Ende jedes Wärmeerzeugungspacks 100, die kontinuierlich angeordnet sind, um sich mit den Wärmeabsorptionspacks 200 abzuwechseln, miteinander in Verbindung, so dass ein Fluid zu den Wärmeerzeugungspacks 100 durch die Durchgänge 120 gleichzeitig zugeführt oder aus denselben abgelassen wird. Dies trifft auch bei den Durchgängen 140 in dem gegenüberliegenden Ende jedes Wärmeerzeugungspacks 100 zu.
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Die Stärke eines Abschnitts, an dem die gegenüberliegenden hervorstehenden Rohre 122 oder 142 miteinander verbunden sind, ist festgesetzt gleich der Stärke des thermoelektrischen Elements 500 zu sein, so dass das thermoelektrische Element 500 zwischen dem Wärmeerzeugungspack 100 und dem Wärmeabsorptionspack 200 in engem Kontakt stehen kann.
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In dem Zustand, in dem die Vielzahl von Wärmeabsorptionspacks 200 und Wärmeerzeugungspacks 100 aufeinander gestapelt sind, sind die Durchgänge 220 in einem Ende jedes Wärmeabsorptionspacks 200 miteinander verbunden und die Durchgänge 240 in dem gegenüberliegenden Ende jedes Wärmeabsorptionspacks 200 miteinander verbunden. Die hervorstehenden Rohre 222 und 242 sind mit den vorderen und hinteren Abschnitten der Durchgänge 220 und 240 der Wärmeabsorptionspacks 200 verbunden, wobei die hervorstehenden Rohre 222 der Durchgänge 220 in einem Ende jedes Wärmeabsorptionspacks 200 miteinander verbunden sind und die hervorstehenden Rohre 242 der Durchgänge 240 in dem gegenüberliegenden Ende jedes Wärmeabsorptionspacks 200 miteinander verbunden sind. Wie bei den Wärmeerzeugungspacks 100, stehen daher die Durchgänge 220 in einem Ende jedes Wärmeabsorptionspacks 200 miteinander in Verbindung, so dass ein Fluid den Wärmeabsorptionspacks 200 durch die Durchgänge 220 gleichzeitig zugeführt oder aus denselben abgelassen wird. Dies trifft auch bei den Durchgängen 240 in den gegenüberliegenden Enden jedes Wärmeabsorptionspacks 200 zu.
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Zudem ist die Stärke eines Abschnitts, an dem die gegenüberliegenden hervorstehenden Rohre 222 oder 242 miteinander verbunden sind, festgelegt gleich der Stärke des thermoelektrischen Elements 500 zu sein, so dass das thermoelektrische Element 500 zwischen dem Wärmeerzeugungspack 100 und Wärmeabsorptionspack 200 in engem Kontakt stehen kann.
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Ferner sind Wärmeleitrippenstrukturen 300 in den Zirkulationsräumen 150 und 250 der Wärmeerzeugungspacks 100 und Wärmeabsorptionspacks 200 angeordnet. Jede Wärmeleitrippenstruktur 300 erstreckt sich in einer beliebigen Richtung von einem Ende zum gegenüberliegenden Ende. Beide Enden der Wärmeleitrippen 300 stehen mit den Innenflächen der Wärmeerzeugungspacks 100 und Wärmeabsorptionspacks 200 in engem Kontakt.
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Aufgrund der oben beschriebenen Konfiguration wird ein Fluid gleichzeitig in die einzelnen Wärmeerzeugungspacks 100 durch die jeweiligen Durchgänge 120 in einem Ende jedes Wärmeerzeugungspacks 100 zugeführt und die Wärmeerzeugungspacks 100 stehen jeweils mit den Wärmeerzeugungsflächen 520 der thermoelektrischen Elemente 500 in Oberflächenkontakt. Folglich wird das Fluid durch die Ober- und Unterseiten der Wärmeerzeugungspacks 100 und die Wärmeleitrippen 300 in den Wärmeerzeugungspacks 100 erhitzt, die mit den Ober- und Unterseiten in Kontakt stehen. Dann wird das erhitzte Fluid gleichzeitig durch die Durchgänge 140 in dem gegenüberliegenden Ende jedes Wärmeerzeugungspacks 100 abgelassen. Ähnlich wird in Bezug auf die Wärmeabsorptionspacks 200 ein Fluid durch die Durchgänge 220 in ein Ende jedes Wärmeabsorptionspacks 200 zugeführt, auf die gleiche Weise wie oben abgekühlt und dann durch die Durchgänge 240 in dem gegenüberliegenden Ende jedes Wärmeabsorptionspacks 200 abgelassen.
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Zu diesem Zeck liegen die thermoelektrischen Elemente 500 jeweils zwischen den Wärmeerzeugungspacks 100 und den Wärmeabsorptionspacks 200 und sind derart angeordnet, dass die Wärmeerzeugungsflächen 520 und Wärmeabsorptionsflächen 540 derselben die Positionen derselben austauschen können. Zudem kann aufgrund dieser Konfiguration, wenn ein Kühlen beabsichtigt ist, ein kaltes Fluid mit den Wärmeerzeugungsflächen in der gegenüberliegenden Position in Kontakt gebracht werden und verbessert dadurch den Kühleffekt. Wenn ein Heizen beabsichtigt ist, kann ein heißes Fluid mit den Wärmeabsorptionsflächen in der gegenüberliegenden Position in Kontakt gebracht werden und verbessert dadurch den Heizeffekt.
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Aufgrund der oben beschriebenen Struktur des Wärmetauschers mit einem thermoelektrischen Element nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich die Größe des Wärmetauschers zu verringern, um den Wirkungsgrad der thermoelektrischen Elemente zu maximieren, wenn die thermoelektrischen Elemente in dem Wärmetauscher mit einer geschichteten Struktur enthalten sind. Da die Vielzahl von Durchgängen ausgebildet ist, ist es zudem möglich das Erhitzen/Kühlen nicht nur auf einer als Ziel gesetzten Seite, sondern auch auf der Seite gegenüber den thermoelektrischen Elementen auszuführen. Daher ist es möglich den maximalen Wirkungsgrad der thermoelektrischen Elemente zu nutzen, die beispielsweise Abwärme oder Dissipationswärme eines Fahrzeugs verwenden.
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Zwar wurden die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben, aber jemand mit technischen Fähigkeiten wird einsehen, dass verschiedene Modifikationen, Ergänzungen und Ersetzungen möglich sind ohne von dem Bereich und Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen, die in den beiliegenden Ansprüchen offenbart sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2012-0152950 [0001]
