[发明专利]热交换器

说明书

本发明涉及一种热交换器(1)，其包括肋状结构(4)和具有至少一个具有p‑掺杂的P型半导体(8)和n‑掺杂的P型半导体(9)珀耳帖元件(7)的热电调温装置(6)。通过各自具有电绝缘的基础层(13)和导电的连接层(14)的连接结构(12)，实现了热交换器(1)的提高的效率和更高负荷能力，其中，基础层(13)设置在肋状结构(4)处并且连接层(14)设置在基础层(13)上，其中，为了电连接，相关的半导体(8、9)安装在连接层(14)上。此外，本发明涉及一种由这种肋状结构(4)以及调温装置(6)组成的组件(21)，调温装置(6)的半导体(8、9)借助于这种连接结构(12)相互电接触并且安装在肋状结构(4)上。

技术领域

本发明涉及一种具有肋状结构和热电调温装置的热交换器。本发明此外涉及一种具有这种调温装置和这种肋状结构的热交换器的组件。

背景技术

热交换器通常用于与流体交换热。在此，可设想的是，热交换器设有电热源。在此缺点是，在这种类型的热源运行时导致浪费地产生热，导致相对低的效率和/或相对高的能量消耗。

原则上可设想的是，热交换器设有布置在流动腔中的肋状结构，与其进行热交换的流体流过该流动腔。这种类型的肋状结构通常由板制成并且用于与流体更好的热交换，并且由此特别地提高热交换器的效率。

通常，可通过使用具有珀耳帖元件的热电调温装置实现热交换器的更好的效率和/或热交换器的可替选的设计方案，珀耳帖元件以已知的方式实现以“泵送”热的方式的热交换。在此，这种类型的珀耳帖元件包括多个半导体，其以确定的方式相互电接触。这一方面要求确定的半导体元件彼此电接触并且另一方面要求其它半导体元件彼此电绝缘。为了特别是避免珀耳帖元件的不期望的短路，因此通常的是，珀耳帖元件在相对的端部处构造成电绝缘。为此，通常使用电绝缘的板(由于其有利的导热能力性能)特别是使用陶瓷板。然而，这种类型的板是相对刚性的组织，其在相应的热负荷时、特别是在大的和/或快速的温度变化时可导致珀耳帖元件或调温装置的热应力和损坏。此外，这种类型的板表现出热障碍，其不利地影响调温装置的效率。这也适用于具有相对好的导热能力的陶瓷板。

发明内容

因此，本发明提出的目的是，为上述类型的热交换器以及为这种热交换器的组件给出更好的或至少另一实施形式，其特别是通过更高的效率和/或更好的使用寿命和/或更高的负荷能力表征。

根据本发明，该目标通过独立权利要求的对象实现。从属权利要求的主题是有利的实施形式。

本发明基于这样的基本想法，即，在具有肋状结构和具有至少一个珀耳帖元件的热电调温装置的热交换器中，将珀耳帖元件的半导体安装到肋状结构处并且通过基础层与肋状结构电绝缘。即，珀耳帖元件的半导体直接安装在肋状结构处，从而特别是使用肋状结构的可变形的、特别是可弹性变形的性能，以相应地以可相对于彼此运动的方式布置珀耳帖元件的半导体。由此，在热交换器或珀耳帖元件运行时导致珀耳帖元件与热变化的更好匹配，特别是导致更好的机械收缩和/或膨胀。即，改善珀耳帖元件以及由此热交换器的负荷能力以及使用寿命。此外，通过使用用于电绝缘的基础层，可省去用于电绝缘的独立的板，从而改善了珀耳帖元件的热交换并且由此提高了效率。