DE102014118572A1 - Thermoelektrische-Vorrichtung-Wärmetauscher - Google Patents

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DE102014118572A1
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Jae Woo Park
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    • F28D1/0308Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
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Abstract

Ein Thermoelektrische-Vorrichtung(TEV)-Wärmetauscher kann aufweisen einen Platte-Teil, der so eingerichtet ist, dass er eine Mehrzahl von Kühlleitungen (100) und eine Mehrzahl von Wärmeleitungen (200) aufweist, die miteinander alternierend angeordnet sind, wobei eine oder mehrere der Kühlleitungen (100) und eine oder mehrere der Wärmeleitungen (200) in einer Rohrform, welche einen Fluiddurchlass darin aufweist, gebildet sind, einen Kühleinströmtank (310) und einen Kühlausströmtank (320), die so eingerichtet sind, dass sie mit einem Einlass (101) bzw. einem Auslass (102) einer Kühlleitung (100) der Mehrzahl von Kühlleitungen verbunden sind, einen Wärmeeinströmtank (410) und einen Wärmeausströmtank (420), die so eingerichtet sind, dass sie mit einem Einlass (201) bzw. einem Auslass (202) einer Wärmeleitung (200) der Mehrzahl von Wärmeleitungen verbunden sind, und ein thermoelektrisches Element (500), das so eingerichtet ist, dass es eine Kühlfläche und eine Wärmeabgabefläche aufweist und zwischen der Kühlleitung (100) und der Wärmeleitung (200) angeordnet ist, wobei die Kühlfläche an der Kühlleitung (100) angebracht ist und die Wärmeabgabefläche an der Wärmeleitung (200) angebracht ist.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Thermoelektrische-Vorrichtung (TEV)-Wärmetauscher, der eine Kühlleistung und eine Wärmeabgabeleistung verbessern kann.
  • Beschreibung der bezogenen Technik
  • Ein thermoelektrisches Element ist dazu eingerichtet, eine Kühlfläche und eine Wärmeabgabefläche aufzuweisen, und kann so eine Temperaturdifferenz zwischen der Kühlfläche und der Wärmeabgabefläche erzeugen aufgrund eines elektrischen Signals. Ferner, wenn die Polarität der Elektrizität geändert wird, werden die Rollen bzw. die Effekte der Kühlfläche und der Wärmeabgabefläche getauscht.
  • In letzter Zeit wurden zahlreiche Konzepte für einen Wärmetauscher, der das thermoelektrisches Element verwendet, vorgeschlagen, jedoch zielen diese weniger darauf ab die Leistung des Wärmetauschers selbst zu unterstützen, sondern zielen auf eine Vereinfachung des thermoelektrisches Elements und eine Vereinfachung eines Systems ab.
  • Das thermoelektrische Element muss ausreichend Wärme abgeben, um die Kühlleistung sicherzustellen. Jedoch hat das thermoelektrische Element eine Begrenzung der Wärmeabgabeleistung und hat deshalb im Vergleich zum Energieverbrauch keine ausreichende Kühlleistung.
  • Die Informationen, die in diesem Abschnitt Hintergrund der Erfindung offenbart sind, dienen nur zur Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als eine Bestätigung oder irgendeine Form von Andeutung verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, bilden.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, einen TEV-Wärmetauscher bereitzustellen, der die Kühlleistung und die Wärmeabgabeleistung verbessern kann.
  • Gemäß zahlreichen Aspekten der Erfindung wird ein Thermoelektrische-Vorrichtung(TEV)-Wärmetauscher bereitgestellt der aufweist: einen Platte-Teil (z.B. Platteneinrichtung), der so eingerichtet ist, dass er eine Mehrzahl von Kühlleitungen (z.B. Kühlrohre, z.B. Leitungen, in denen ein Fluid strömt, das von einem thermoelektrischen Element gekühlt wird) und eine Mehrzahl von Wärmeleitungen (z.B. Wärmerohre, z.B. Warmrohre, z.B. Wärmeabgabeleitungen, z.B. Wärmeabstrahlungsleitungen, z.B. Leitungen, in denen ein Fluid strömt, das von dem thermoelektrischen Element erwärmt wird) aufweist, die miteinander alternierend angeordnet sind, wobei eine oder mehrere der Kühlleitungen und eine oder mehrere der Wärmeleitungen in einer Rohrform, welche einen Fluiddurchlass darin aufweist, gebildet sind, einen Kühleinströmtank (z.B. Kühlfluideinströmtank) und einen Kühlausströmtank (z.B. Kühlfluidausströmtank), die so eingerichtet sind, dass sie mit einem Einlass bzw. einem Auslass einer Kühlleitung der Mehrzahl von Kühlleitungen verbunden sind, einen Wärmeeinströmtank (z.B. Wärmefluid-Einströmtank) und einen Wärmeausströmtank (z.B. Wärmefluid-Ausströmtank), die so eingerichtet sind, dass sie mit einem Einlass bzw. einem Auslass einer Wärmeleitung der Mehrzahl von Wärmeleitungen verbunden sind, und ein thermoelektrisches Element (z.B. Peltier-Element, z.B. Seebeck-Element), das so eingerichtet ist, dass es eine Kühlfläche und eine Wärmeabgabefläche aufweist und zwischen der Kühlleitung und der Wärmeleitung angeordnet ist, wobei die Kühlfläche an der Kühlleitung angebracht ist und die Wärmeabgabefläche (z.B. Wärmeabstrahlungsfläche) an der Wärmeleitung angebracht ist.
  • Der Einlass und der Auslass der Kühlleitung können an gegenüberliegenden Seiten im Bezug auf eine Mittellinie, die sich in einer Längsrichtung der Kühlleitung erstreckt, angeordnet sein. Der Einlass und der Auslass der Wärmeleitung können an gegenüberliegenden Seiten im Bezug auf eine Mittellinie, die sich in einer Längsrichtung der Wärmeleitung erstreckt, angeordnet sind. Die „gegenüberliegenden Seiten“ können sich hierin gemäß allen Ausführungsformen zum Beispiel auf eine Längsrichtung der jeweiligen Mittellinie und/oder eine dazu rechtwinklige Richtung beziehen.
  • Der Einlass der Kühlleitung und der Auslass der Wärmeleitung können an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sein im Bezug auf eine Mittellinie, die sich in einer Längsrichtung der Kühlleitung erstreckt, bzw. im Bezug auf eine Mittellinie, die sich in einer Längsrichtung der Wärmeleitung erstreckt, und/oder der Auslass der Kühlleitung und der Einlass der Wärmeleitung können an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sein im Bezug auf die Mittellinie, die sich in der Längsrichtung der Kühlleitung erstreckt, bzw. im Bezug auf die Mittellinie, die sich in der Längsrichtung der Wärmeleitung erstreck.
  • Der Kühleinströmtank und der Wärmeausströmtank können benachbart zueinander auf, im Bezug auf die Mittellinie, die sich in der Längsrichtung der Kühlleitung erstreckt, bzw. im Bezug auf die Mittellinie, die sich in der Längsrichtung der Wärmeleitung erstreckt, gegenüberliegenden Seiten angeordnet sein, der Kühlausströmtank und der Wärmeeinströmtank können benachbart zueinander auf, im Bezug auf die Mittellinie, die sich in der Längsrichtung der Kühlleitung erstreckt, oder im Bezug auf die Mittellinie, die sich in der Längsrichtung der Wärmeleitung erstreckt, gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, der Kühleinströmtank und der Kühlausströmtank können mit dem Einlass bzw. dem Auslass der Kühlleitung verbunden sein, und/oder der Wärmeeinströmtank und der Wärmeausströmtank können mit dem Einlass bzw. dem Auslass der Wärmeleitung verbunden sein. Alle Einlässe der Mehrzahl von Wärmeleitungen können mit dem Wärmeeinströmtank verbunden sein. Alle Auslässe der Mehrzahl von Wärmeleitungen können mit dem Wärmeausströmtank verbunden sein.
  • Die Einlässe eines ersten Satzes (z.B. Untermenge bzw. Teilmenge) von Kühlleitungen der Mehrzahl von Kühlleitungen und die Auslässe eines zweiten Satzes (z.B. Untermenge bzw. Teilmenge) von Kühlleitungen der Mehrzahl von Kühlleitungen können mittels des Kühleinströmtanks bzw. des Kühlausströmtanks miteinander verbunden sein (z.B. fluidverbunden sein), um dadurch eine Serie von kontinuierlichen Kanälen (z.B. einen kontinuierlichen Kühlkanal) zu bilden.
  • De Mehrzahl von Kühlleitungen kann in einen ersten Kühl-Satz (z.B. Untermenge von Kühlleitungen), der einen Fluidstrom in eine Richtung aufweist, und einen zweiten Kühl-Satz (z.B. Untermenge von Kühlleitungen), der einen Fluidstrom in die andere Richtung aufweist, unterteilt sein, wobei der erste Kühl-Satz und der zweite Kühl-Satz so eingerichtet sein können, dass sie jeweils einen Einlass und einen Auslass aufweisen, welche auf gegenüberliegenden Seiten (z.B. im Bezug auf die Längsrichtung und/oder eine Richtung, die rechwinklig/quer dazu ist, siehe auch 1 bis 4) angeordnet sind.
  • Der Einlass des ersten Kühl-Satzes kann mit dem Auslass des zweiten Kühl-Satzes in dem Kühleinströmtank und/oder in dem Kühlausströmtank fluidverbunden sein, und/oder der Auslass des ersten Kühl-Satzes kann mit dem Einlass des zweiten Kühl-Satzes in dem Kühleinströmtank und/oder in dem Kühlausströmtank fluidverbunden sein.
  • In einem Fall, in dem der Einlass des ersten oder des zweiten Kühl-Satzes ein Einlass ist, in welchen das Fluid als erstes (z.B. in dem Wärmetauscher) strömt, kann dieser Einlass des ersten oder des zweiten Kühl-Satzes nicht mit dem Auslass des anderen Satzes fluidverbunden sein, und in einem Fall, in dem der Auslass des ersten oder des zweiten Kühl-Satzes ein Auslass ist, durch welchen das Fluid final ausgelassen wird (z.B. aus dem Wärmetauscher), kann dieser Auslass des ersten oder des zweiten Kühl-Satzes nicht mit dem Einlass des anderen Satzes fluidverbunden ist.
  • Der Kühleinströmtank und der Kühlausströmtank können jeweils mit (z.B. einem oder mehreren) Enden der Mehrzahl von Kühlleitungen verbunden sein, und Innenseiten des Kühleinströmtanks und der Kühlausströmtanks können mit Trennwänden bereitgestellt sein, so dass sie einen Zickzack-Kanal bilden, durch welchen das Fluid kontinuierlich in dem ersten Kühl-Satz und dem zweiten Kühl-Satz strömt.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, die aus den begleitenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden ausführlichen Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlicher werden oder in diesen detailliert beschrieben sind.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen noch deutlicher.
  • Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen TEV-Wärmetauschers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Die 2 zeigt ein Diagramm, das eine Kühlseite (z.B. Kühlteil) eines exemplarischen TEV-Wärmetauschers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die 3 zeigt ein Diagramm, das eine Wärmeseite (z.B. Wärmeabgabeteil) eines exemplarischen TEV-Wärmetauschers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die 4 zeigt ein Diagramm, das eine Leitung und ein thermoelektrisches Element eines exemplarischen TEV-Wärmetauschers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Es wird nun im Detail Bezug genommen auf zahlreiche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den begleitenden Figuren gezeigt sind und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit exemplarischen Ausführungsformen beschrieben wird, wird deutlich werden, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese exemplarischen Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil, die Erfindung ist dazu gedacht, nicht nur die exemplarischen Ausführungsformen, sondern auch zahlreiche Alternativen, Modifikationen, Abwandlunen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie er in den angehängten Ansprüchen definiert ist, enthalten sind, abzudecken.
  • Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines TEV-Wärmetauschers, die 2 zeigt ein Diagramm, das eine Kühlseite eines TEV-Wärmetauschers zeigt, die 3 zeigt ein Diagramm, das eine Wärmeseite eines TEV-Wärmetauschers zeigt und die 4 zeigt ein Diagramm, das eine Leitung und ein thermoelektrisches Element eines TEV-Wärmetauschers gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Der TEV-Wärmetauscher gemäß zahlreichen Ausführungsformen weist auf: einen Platte-Teil, der so eingerichtet ist, dass er eine Kühlleitung 100 und eine Wärmeleitung 200 aufweist, die in einer bzw. mit einer Rohrform gebildet sind, die einen (zum Beispiel mehrere) Fluid-Durchlass aufweisen, der darin gebildet ist, wobei mehrere Kühlleitungen 100 und Wärmeleitungen 200 bereitgestellt sind und kontinuierlich angeordnet sind, und wobei die Kühlleitungen 100 und die Wärmeleitungen 200 miteinander alternierend angeordnet sind, einen Kühleinströmtank 310 und einen Kühlausströmtank 320, die so eingerichtet sind, dass sie mit einem Einlass bzw. einem Auslass der Kühlleitung(en) 100 verbunden sind, einen Wärmeeinströmtank 410 und einen Wärmeausströmtank 420, die so eingerichtet sind, dass sie mit einem Einlass bzw. einem Auslass der Wärmeleitung(en) 200 verbunden sind, sowie ein thermoelektrisches Element 500, das so eingerichtet ist, dass es eine Kühlfläche und eine Wärmeabgabefläche aufweist und zwischen der Kühlleitung 100 und der Wärmeleitung 200 angeordnet ist, wobei die Kühlfläche an der Kühlleitung 100 angebracht (zum Beispiel befestigt) ist und die Wärmeabgabefläche an der Wärmeleitung 200 angebracht (zum Beispiel befestigt) ist.
  • Die 4 zeigt die Leitung und das thermoelektrisches Element, wobei der Platte-Teil gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von einer Mehrzahl der Leitungen gebildet ist, die in die Kühlleitung 100 und die Wärmeleitung 200 unterteilt werden kann. Jede Leitung ist mit einer Rohrform bzw. Röhrenform bzw. Leitungsform gebildet, welche eine oder mehrere Fluiddurchlässe darin gebildet hat, und, wie es in der 2 gezeigt ist, ist ein Paar aus oberer und unterer Platte 10 miteinander gekuppelt, um einen Innenraum zu bilden, wobei der Innenraum mit Stiften (z.B. Oberflächenvergrößerungselementen) 20 bereitgestellt sein kann, welche mit einem Fluid Wärme tauschen, und die Stifte 20 können miteinander verbunden sein mittels eines Verbindungsverfahrens (zum Beispiel mittels Lötens oder etwas ähnlichem).
  • Wie es in den 2 und 3 gezeigt ist, werden die Kühlleitung 100 und die Wärmeleitung 200 in Mehrzahl bzw. als Mehrzahl bereitgestellt und kontinuierlich angeordnet. Ferner, in dem Gesamtzustand, in welchem die Kühlleitungen 100 und die Wärmeleitungen 200 miteinander gekuppelt sind, wie es in der 1 gezeigt ist, sind die Kühlleitungen 100 und die Wärmeleitungen 200 miteinander alternierend angeordnet.
  • Wie es in der 4 gezeigt ist, ist das thermoelektrische Element 500 zwischen der Kühlleitung 100 und der Wärmeleitung 200, welche miteinander alternierend angeordnet sind, angeordnet. In der 1 ist das thermoelektrische Element abgedeckt und deswegen nicht gezeigt, aber es wird aus der 4 deutlich, dass das thermoelektrische Element 500 zwischen der Kühlleitung 100 und der Wärmeleitung 200 angeordnet ist. Ferner ist die Kühlfläche des thermoelektrisches Element 500 an der Kühlleitung 100 angebracht und ist die Wärmeabgabefläche an der Wärmeleitung 200 angebracht, so dass ein Fluid, das in der Kühlleitung 100 strömt, mittels der Kühlflächen der thermoelektrischen Elemente 500, die an oberen und unteren Abschnitten angeordnet sind, ausreichend gekühlt wird, aber ein Fluid, das in der Wärmeleitung 200 strömt, die Wärme von der Wärmeabgabefläche des oberen und des unteren thermoelektrischen Elements 500 abführt.
  • Ferner, wie es in den 1 bis 3 gezeigt ist, können ein Einlass 101 und ein Auslass 102 der Kühlleitung 100 gebildet sein, um an zueinander basierend auf einer Mittellinie a gegenüberliegenden Seiten angeordnet zu sein, die sich in einer Längsrichtung der Kühlleitung 100 erstreckt. Ferner können ein Einlass 201 und ein Auslass 202 der Wärmeleitung 200 so gebildet sein, dass sie an einander basierend auf einer Mittellinie b gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, die sich in einer Längsrichtung der Wärmeleitung 200 erstreckt. Daher kann das Fluid, das in der Kühlleitung 100 bzw. der Wärmeleitung 200 strömt, ausreichend über die gesamte Fläche oder die im Wesentlichen gesamte Fläche strömen durch einen Kanal, der schräg gebildet ist, und kann Wärme austauschen. Ferner ist der Einlass 201 der Wärmeleitung 200 an der Auslass(102)-Seite der Kühlleitung 100 angeordnet (siehe z.B. 1 bis 3), so dass das final ausgelassene Kühlfluid einen maximalgekühlten Zustand beibehalten kann.
  • Ferner können der Einlass oder der Auslass der Kühlleitung 100 und der der Wärmeleitung 200 so gebildet sein, dass sie an einander gegenüberliegenden Seiten basierend auf den Mittellinien a und b, die sich entlang der Längsrichtungen der Leitungen erstrecken, angeordnet sind. Der Kühleinströmtank 310 und der Kühlausströmtank 320 sind jeweils benachbart zu dem Wärmeausströmtank 420 bzw. dem Wärmeeinströmtank 410 auf basierend auf den Mittellinien a und b, die sich in der Längsrichtung der Leitungen erstrecken, gegenüberliegenden Seiten angeordnet, und diese können deswegen mit dem Einlass bzw. dem Auslass der Kühlleitung 100 bzw. der Wärmeleitung 200 verbunden sein. Durch diesen Aufbau ist es möglich, eine kompakte Abmessung in der Dicke-Richtung des Wärmetauschers zu realisieren und ist es möglich, das Fluid über die gesamte Fläche gleichmäßig zu zirkulieren.
  • Wie es in der 3 gezeigt ist, können alle von der Mehrzahl von Einlässen 201 der Wärmeleitung 200 mit dem Wärmeeinströmtank 410 verbunden sein. Ferner können alle von der Mehrzahl von Auslässen 202 der Wärmeleitungen 200 mit dem Wärmeausströmtank 420 verbunden sein. Dadurch wird das Wärmefluid für die Wärmeabgabe (bzw. für die Wärmeaufnahme der Wärme des thermoelektrisches Element) simultan von dem Einlass 201 von einer Seite eingelassen und simultan von dem Auslass 202 der anderen Seite ausgelassen, weswegen eine Mehrzahl von geraden Kanälen gebildet ist, so dass die Strömungsgeschwindigkeit hoch ist, wodurch die schnelle Wärmeaufnahme von dem thermoelektrisches Element ausgeführt wird und eine maximale Menge an Wärme von dem thermoelektrisches Element abgegeben werden kann.
  • Andererseits, im Fall des Kühlens, wie es in der 2 gezeigt ist, sind die Einlässe und die Auslässe der Mehrzahl von Kühlleitungen 100 miteinander in Fluidverbindung mittels des Kühleinströmtanks 310 bzw. des Kühlfluidauströmtanks 320, so dass die Mehrzahl von Kühlleitungen 100 eine Serie bzw. Serienschaltung von kontinuierlichen Kanälen (bzw. eines kontinuierlichen Kanals) bilden kann. Das bedeutet es werden, im Fall der Wärmeaufnahme von dem thermoelektrisches Element, eine hohe Strömungsgeschwindigkeit, eine hohe Strömungsrate und die Wärmeaufnahme implementiert mittels der Mehrzahl von parallelen Kanälen, während im Fall des Kühlens (des Kühlfluids) sich die Kanäle im Zickzack erstrecken, um (weitere) Kühlung bzw. Wärmeabgabe des Kühlfluids zu dem kontinuierlichen Kühlen hinzuzufügen, so dass die Strömungsrate und die Strömungsgeschwindigkeit gering sind, aber der Kühleffekt stark erhöht ist, so dass z.B. eine möglichst geringe Temperatur des Kühlmittels erzielt werden kann.
  • Nur spezifischer beschrieben ist die Mehrzahl von Kühlleitungen 100 in einen ersten Kühl-Satz A, in welchem ein Fluid an einer Seite einströmt, und einen zweiten Kühl-Satz B, in welchem ein Fluid an der anderen Seite einströmt, unterteilt, wobei der Kühl-Satz A und der Kühl-Satz B so eingerichtet sein können, dass sie einen Einlass und einen Auslass aufweisen, der an einander jeweils gegenüberliegenden Seiten/Richtungen angeordnet sind (z.B. so, dass sich die Zick-Zack-Strömung des Fluids ergibt, wie es z.B. in 2 gezeigt ist).
  • Ferner kann der Einlass des ersten Kühl-Satzes A in dem Kühleinströmtank 310 oder dem Kühlausströmtank 320 mit dem Auslass des zweiten Kühl-Satzes B (fluid-)verbunden sind, und der Auslass des ersten Kühl-Satzes A kann in dem Kühleinströmtank 310 oder dem Kühlausströmtank 320 mit dem Einlass des zweiten Kühl-Satzes B verbunden sein. Jedoch ist im Fall des Einlasses, in welchem das Fluid zuerst strömt, und/oder des Auslasses, durch welchen das Fluid final ausgelassen wird, der Kühl-Satz A und/oder der Kühl-Satz B nicht mit dem Kühl-Satz (z.B. den Kühl-Sätzen) der anderen Seite in Fluid-Verbindung (z.B. so, dass sich innerhalb des Wärmetauschers kein Kreislauf bildet sondern das Kühlfluid den Wärmetauscher einmal durchströmt).
  • Dazu sind der Kühleinströmtank 310 und Kühlausströmtank 320 jeweils mit den Enden der Kühlleitung 100 verbunden, und die Innenseiten des Kühleinströmtanks 310 und des Kühlausströmtanks 320 sind mit Trennwänden 314 und 324 bereitgestellt, um einen Zickzack-Kanal zu bilden, durch welchen das Fluid in dem ersten Kühl-Satz A und dem zweiten Kühl-Satz B kontinuierlich strömt.
  • Das bedeutet, in Fällen, wie denen, die in den 1 und 2 gezeigt sind, sind die Trennwände 314 und 324 an unterschiedlichen Positionen des Kühleinströmtanks 310 und/oder des Kühlmittelauslasstanks 320 bereitgestellt (z.B. jeweils nur eine oder mehrere in jedem der Tanks), wodurch der Kanal: erster Kühl-Satz A – zweiter Kühl-Satz B – erster Kühl-Satz A gebildet werden kann. Durch diesen Vorgang wird das Kühlfluid kontinuierlich gekühlt, weswegen die Temperatur des final ausgelassenen Kühlfluids sehr gering ist, während das Wärmefluid die schnelle Wärmeabgabe (des thermoelektrischen Elemements) implementiert mittels der Mehrzahl von parallelen Kanälen, weswegen die Leistung des Wärmetauschers sehr gut ist.
  • Ein Verfahren zum Anordnen des Kühleinströmtanks 310 und des Kühlausströmtanks 320 und zum Anordnen der Trennwände 314 und 324 darin kann verwendet werden, aber es kann auch ein Verfahren zum Bilden eines (z.B. einzelnen) Kanals, der eine Mehrzahl von (z.B. separaten) Kühleinströmtanks und/oder Kühlausströmtanks aufweist, verwendet werden. D.h., der Kühleinströmtank und/oder der Kühlausströmtank sind so eingerichtet, dass er/sie in eine Mehrzahl von (z.B. separaten) Tanks unterteilt ist/sind, wodurch es möglich ist, den gleichen oder einen ähnlichen Effekt zu erzielen, der erzielt wird mittels des Teilens des Kühleinströmtanks und/oder des Kühlausströmtanks mittels der Trennwand. Jedoch gibt es in diesem Fall das Problem, dass die Anzahl der Teile erhöht ist und die Montagezeit erhöht sein kann.
  • Wie es oben beschrieben ist, kann gemäß zahlreichen Ausführungformen der vorliegenden Erfindung der TEV-Wärmetauscher die Temperatur des Kühlfluids ausreichend verringern und kann das Wärmefluid in dem Wärmetauscher, der das thermoelektrische Element verwendet, schnell auslassen, wodurch die Leistung des thermoelektrisches Element stark verbessert wird. Daher kann der Koeffizient der Gesamtleistung (z.B. die Leistungszahl, „COP“) des Wärmetauschers stark verbessert sein.
  • Zur Vereinfachung der Erklärung und zur genauen Definition in den angehängten Ansprüchen werden die Begriffe „oberer“, „unterer“ und ähnliche dazu verwendet, die Merkmale der exemplarischen Ausführungsformen mit Bezug auf die Position dieser Merkmale, wie sie in den Figuren dargestellt sind, zu beschreiben.
  • Die obenstehende Beschreibung von spezifischen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zum Zwecke der Illustration und Beschreibung gemacht. Sie ist nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder um die Erfindung auf genau die offenbarten Formen einzuschränken, und es sind offensichtlich zahlreiche Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehre möglich. Die exemplarischen Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu ermöglichen, zahlreiche exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie zahlreiche Alternativen und Modifikationen dieser herzustellen und zu benutzen. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die angehängten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.

Claims (12)

  1. Thermoelektrische-Vorrichtung(TEV)-Wärmetauscher, aufweisend einen Platte-Teil, der so eingerichtet ist, dass er eine Mehrzahl von Kühlleitungen (100) und eine Mehrzahl von Wärmeleitungen (200) aufweist, die miteinander alternierend angeordnet sind, wobei eine oder mehrere der Kühlleitungen (100) und eine oder mehrere der Wärmeleitungen (200) in einer Rohrform, welche einen Fluiddurchlass darin aufweist, gebildet sind, einen Kühleinströmtank (310) und einen Kühlausströmtank (320), die so eingerichtet sind, dass sie mit einem Einlass (101) bzw. einem Auslass (102) einer Kühlleitung (100) der Mehrzahl von Kühlleitungen verbunden sind, einen Wärmeeinströmtank (410) und einen Wärmeausströmtank (420), die so eingerichtet sind, dass sie mit einem Einlass (201) bzw. einem Auslass (202) einer Wärmeleitung (200) der Mehrzahl von Wärmeleitungen verbunden sind, und ein thermoelektrisches Element (500), das so eingerichtet ist, dass es eine Kühlfläche und eine Wärmeabgabefläche aufweist und zwischen der Kühlleitung (100) und der Wärmeleitung (200) angeordnet ist, wobei die Kühlfläche an der Kühlleitung (100) angebracht ist und die Wärmeabgabefläche an der Wärmeleitung (200) angebracht ist.
  2. TEV-Wärmetauscher gemäß Anspruch 1, wobei der Einlass (101) und der Auslass (102) der Kühlleitung (100) an, im Bezug auf eine Mittellinie (a), die sich in einer Längsrichtung der Kühlleitung (100) erstreckt, gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind.
  3. TEV-Wärmetauscher gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Einlass (201) und der Auslass (202) der Wärmeleitung (200) an, im Bezug auf eine Mittellinie (b), die sich in einer Längsrichtung der Wärmeleitung (200) erstreckt, gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind.
  4. TEV-Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Einlass (101) der Kühlleitung (100) und der Auslass (202) der Wärmeleitung (200) an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind im Bezug auf eine Mittellinie (a), die sich in einer Längsrichtung der Kühlleitung (100) erstreckt, oder im Bezug auf eine Mittellinie, die sich in einer Längsrichtung der Wärmeleitung (200) erstreckt, und der Auslass (102) der Kühlleitung (100) und der Einlass (201) der Wärmeleitung (200) an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind im Bezug auf die Mittellinie (a), die sich in der Längsrichtung der Kühlleitung (100) erstreckt, oder im Bezug auf die Mittellinie, die sich in der Längsrichtung der Wärmeleitung (200) erstreckt.
  5. TEV-Wärmetauscher gemäß Anspruch 4, wobei der Kühleinströmtank (310) und der Wärmeausströmtank (420) benachbart zueinander auf, im Bezug auf die Mittellinie (a), die sich in der Längsrichtung der Kühlleitung (100) erstreckt, oder im Bezug auf die Mittellinie (b), die sich in der Längsrichtung der Wärmeleitung (200) erstreckt, gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, der Kühlausströmtank (320) und der Wärmeeinströmtank (410) benachbart zueinander auf, im Bezug auf die Mittellinie (a), die sich in der Längsrichtung der Kühlleitung (100) erstreckt, oder im Bezug auf die Mittellinie (b), die sich in der Längsrichtung der Wärmeleitung (200) erstreckt, gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, der Kühleinströmtank (310) und der Kühlausströmtank (320) mit dem Einlass bzw. dem Auslass der Kühlleitung (100) verbunden sind, und der Wärmeeinströmtank (410) und der Wärmeausströmtank (420) mit dem Einlass bzw. dem Auslass der Wärmeleitung (200) verbunden sind.
  6. TEV-Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei alle Einlässe (201) der Mehrzahl von Wärmeleitungen (200) mit dem Wärmeeinströmtank (410) verbunden sind.
  7. TEV-Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei alle Auslässe (202) der Mehrzahl von Wärmeleitungen (200) mit dem Wärmeausströmtank (420) verbunden sind.
  8. TEV-Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Einlässe (101) eines ersten Satzes von Kühlleitungen der Mehrzahl von Kühlleitungen (100) und die Auslässe (102) eines zweiten Satzes von Kühlleitungen der Mehrzahl von Kühlleitungen (100) mittels des Kühleinströmtanks (310) oder des Kühlausströmtanks (320) miteinander verbunden sind, um dadurch eine Serie von kontinuierlichen Kanälen zu bilden.
  9. TEV-Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Mehrzahl von Kühlleitungen (100) in einen ersten Kühl-Satz (A), der einen Fluidstrom in eine Richtung aufweist, und einen zweiten Kühl-Satz (B), der einen Fluidstrom in die andere Richtung aufweist, unterteilt sind, wobei der erste Kühl-Satz (A) und der zweite Kühl-Satz (B) so eingerichtet sind, dass sie jeweils einen Einlass (101) und einen Auslass (202) aufweisen und in zueinander gegensätzlicher Richtung angeordnet sind.
  10. TEV-Wärmetauscher gemäß Anspruch 9, wobei der Einlass des ersten Kühl-Satzes (A) mit dem Auslass des zweiten Kühl-Satzes (B) in dem Kühleinströmtank (310) oder in dem Kühlausströmtank (320) fluidverbunden ist, und/oder der Auslass des ersten Kühl-Satzes (A) mit dem Einlass des zweiten Kühl-Satzes (B) in dem Kühleinströmtank (310) oder in dem Kühlausströmtank (320) fluidverbunden ist.
  11. TEV-Wärmetauscher gemäß Anspruch 10, wobei in einem Fall, in dem der Einlass des ersten (A) oder des zweiten Kühl-Satzes (B) ein Einlass ist, in welchen das Fluid als erstes strömt, dieser Einlass des ersten (A) oder des zweiten (B) Kühl-Satzes nicht mit dem Auslass des anderen Satzes fluidverbunden ist, und in einem Fall, in dem der Auslass des ersten (A) oder des zweiten Kühl-Satzes (B) ein Auslass ist, durch welchen das Fluid final ausgelassen wird, dieser Auslass des ersten (A) oder des zweiten (B) Kühl-Satzes nicht mit dem Einlass des anderen Satzes fluidverbunden ist.
  12. TEV-Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Kühleinströmtank (310) und der Kühlausströmtank (320) jeweils mit Enden der Mehrzahl von Kühlleitungen (100) verbunden sind, und Innenseiten des Kühleinströmtanks (310) und des Kühlausströmtanks (320) mit Trennwänden (314, 324) bereitgestellt sind, so dass sie einen Zickzack-Kanal bilden, durch welchen das Fluid kontinuierlich in dem ersten Kühl-Satz (A) und dem zweiten Kühl-Satz (B) strömt.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6906250B2 (ja) * 2017-05-23 2021-07-21 国立研究開発法人産業技術総合研究所 熱電発電装置
CN213421945U (zh) * 2020-09-17 2021-06-11 浙江盾安热工科技有限公司 集流管及具有其的换热器
CN114189174B (zh) * 2022-02-15 2022-05-13 四川大学 一种热电转换装置与系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000052411A1 (fr) * 1999-03-04 2000-09-08 Ebara Corporation Echangeur de chaleur a plaques
JP3479477B2 (ja) * 1999-12-16 2003-12-15 Smc株式会社 温調装置用熱交換装置
JP2004138306A (ja) * 2002-10-17 2004-05-13 Denso Corp 熱交換器
JP4140549B2 (ja) * 2004-04-21 2008-08-27 株式会社デンソー 冷却器
DE102009058673A1 (de) * 2009-12-16 2011-06-22 Behr GmbH & Co. KG, 70469 Thermoelektrischer Wärmetauscher
DE102010022225A1 (de) * 2010-04-28 2011-12-15 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Wärmeübertragungsanordnung, Wärmeübertrager und Herstellungsverfahren
CN201926189U (zh) * 2010-11-30 2011-08-10 厦门海库电子有限公司 一种新型高效的用于半导体制冷系统的热交换器结构
JP5206830B2 (ja) * 2011-03-25 2013-06-12 ダイキン工業株式会社 熱交換器
JP2013234801A (ja) * 2012-05-09 2013-11-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 熱交換器および車両用空調装置
KR20140083335A (ko) * 2012-12-26 2014-07-04 현대자동차주식회사 열전소자가 구비된 열교환기

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