[发明专利]热电模块

说明书

一种热电模块(1)，包括多个热电元件(2)，所述多个热电元件(2)通过导体桥(3)电连接；在热电模块(1)的热侧(4)和/或冷侧(5)上，各导体桥(3)与电绝缘的导热管体(10)接触，流体(6、6')可以流过该导热管体(10)。

技术领域

本发明涉及一种热电模块，其包括多个热电元件，所述多个热电元件通过导体桥电连接。此外，本发明涉及一种用于从温差中恢复功率的热电发电机或相应地一种用于产生逆着自然温度梯度的热流的热电热泵或热电冷却器，热电发电机和热电热泵或热电冷却器均配备有多个这样的热电模块。

背景技术

包括多个热电元件的热电模块在现有技术中是众所周知的。因此，常见的问题是热侧和冷侧之间的热传递的优化。

从US 2006/0000500 A1中获知一种通用的热电模块，其在热侧或冷侧上具有冷却元件，并且在热电模块的相应的另一侧上具有封闭的蒸汽室。在热电模块和冷却元件之间以及在热电模块和蒸汽室之间的另一侧上提供用于使带凸缘的冷却元件和包括导体桥的蒸汽室绝缘的非导电层。

从DE 10 2013 214 988 A1也获知了一种包括多个热电元件的通用热电模块，所述热电元件彼此间隔布置，其中两个热电元件在每种情况下都通过导体桥电连接，其中电绝缘部至少部分地布置在导体桥的背离热电元件的一侧上和/或布置在导体桥的面向热电元件的一侧上，其中电绝缘部布置在导体桥的表面上，其中电绝缘部和导体桥是热机械解耦的。

从DE 30 32 498 A1获知一种用于通过热电元件产生热电的装置，其中，在所示的实施例中，热电元件和相应的导体桥与热传输介质，特别是电介质热流体直接接触。热流体围绕热电元件和导体桥流动。

根据DE 10 2012 222 635 A1，已知一种热电换热器，其允许根据需要冷却和加热特别是混合动力和电动车辆的高性能电池的部件。该热电换热器包括：第一部件，其包括第一管道；第二部件，其包括第二管道；以及热电元件，其用于产生热流。

发明内容

发明的目的是提供一种热电模块的改进实施例，其实现有利的热传递并且另外可以更经济地制造，特别是在更容易的生产过程方面。

为了解决本发明的问题，根据本发明，提供了：热电模块，热电发电机以及热电热泵或热电冷却器。

本发明基于这样的总体思想：在这种热电模块的情况下，热电模块的热侧和/或冷侧上的相应导体桥与电绝缘的导热管体接触，流体可以流过该导热管体。例如，从流体开始的热能可以通过管体一方面直接接触导体桥并且另一方面接触流体而直接传递到管体并且进一步传递到导体桥，或者从导体桥开始，热能可以排放到管体并且进一步排放到流体。因此，根据本发明的解决方案通过同时简化的生产和更有效的功能来减少热传递损失。管体还用于在载流导体桥和流体之间进行绝缘的目的，因此不需要具有任何介电特性。管体优选地由具有增加的导热性的材料制成。

在根据本发明的解决方案的有利的进一步发展的情况下，管体在面向导体桥的一侧上具有凹槽，在每个凹槽中可以插入这些导体桥中的一者。优点在于，与传热相关的接触表面通过导体桥的附加横向壳体通过管体增加。关于尺寸，凹槽有利地被实施为使得，在管体和导体桥之间建立全面接触。换句话说，凹槽代表导体桥的精确负极。

热电元件有利地布置在共同的绝热填充体中。借助于这种绝热填充体，热流集中在热电元件的接触侧上，热电元件连接到导体桥。具有例如方形横截面的热电元件在其侧表面上被填充体全面地包围。有利地，填充体是固体，其由例如合成材料或泡沫陶瓷构成。填充体还用于保护热电元件免受环境影响或其他介质攻击。填充体的另一有利效果是热电元件可以机械地固定定位，并且热电模块因此具有抵抗机械外部影响(例如，冲击或振动)的适当保护。此外，填充体用于更容易地组装管体，该管体由面向热电元件的一侧支撑在这样的填充体上。