Nova Patents
EP2230701A2

Thermoelectric device

Abstract

Die vorlegende Erfindung betrifft eine thermoelektrische Vorrichtung (1) zur Erzeugung von elektrischer Energie aus Wärme, wobei die Vorrichtung (1) ein thermoelektrisches Modul (3) aufweist, das eine erste Hauptoberfläche (12, 13) und eine der ersten Hauptoberfläche (12, 13) gegenüberliegende zweite HauptOberfläche (12, 13) aufweist, wobei das thermoelektrische Modul (3) eine Mehrzahl von Elementen (14) mit einem thermoelektrisch aktiven Material aufweist, die sich im Wesentlichen senkrecht zwischen der ersten und der zweiten Hauptoberfläche (12, 13) des thermoelektrischen Moduls (3) erstrecken und die ferner ausgebildet sind, um bei einem thermischem Kontakt mit Medien unterschiedlicher Temperatur eine elektrische Energie bereitzustellen. Ferner umfasst die thermoelektrische Vorrichtung (1) eine Haltestruktur (2, 4, 5, 6, 7), die zur Führung eines warmen und eines kalten Mediums und zur Halterung des thermoelektrischen Moduls (3) ausgebildet ist, wobei die Haltestruktur (2, 4, 5, 6, 7) ferner ausgebildet ist, um das kalte Medium derart zu führen, dass es in thermischen Kontakt mit der ersten Hauptoberfläche (12, 13) tritt und das warme Medium derart zu führen, dass es in thermischen Kontakt mit der zweiten Hauptoberfläche (12, 13) tritt.

EP2230701A2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 29

Term

Projected expiry 16 March 2030.

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  4. Today
  5. Projected expiry

15 claims: 5 independent, 10 dependent

  1. 1
    Thermoeiektrische Vorrichtung (1) zur Erzeugung von elektrischer Energie aus Wärme, wobei die Vorrichtung (1) die folgenden Merkmale umfasst:- ein thermoelektrisches Modul (3), das eine erste Hauptoberfläche (12, 13) und eine der ersten Hauptoberfläche (12, 13) gegenüberliegende zweite Hauptoberfläche (12, 13) aufweist, wobei das thermoeiektrische Modul (3) eine Mehrzahl von Elementen (14) mit einem thermoelektrisch aktiven Material aufweist, die sich im Wesentlichen senkrecht zwischen der ersten und der zweiten Hauptoberfläche (12, 13) des therimoelektrischen Moduls (3) erstrecken und die ferner ausgebildet sind, um bei einem thermischem Kontakt mit Medien unterschiedlicher Temperatur eine elektrische Energie und - eine Haltestruktur (2, 4, 5, 6, 7), die zur Führung eines warmen und eines kalten Mediums und zur Halterung des thermoelektrischen Moduls (3) ausgebildet ist, wobei die Haltestruktur (2, 4, 5, 6, 7) ferner ausgebildet ist, um das kalte Medium derart zu führen, dass es in thermischen Kontakt mit der ersten Hauptobetrfläche (12, 13) tritt und das warme Medium derart zu führen, dass es in thermischen Kontakt mit der zweiten Hauptoberfläche (12, 13) tritt.
  2. 2
    Thermoelektrische Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoelektrische Modul (3) einen Hüllkörper (17) umfasst, der ausgebildet ist, um die Elemente (14) aus dem thermoelektrischen Material gegen Einflüsse oder Verunreinigungen , insbesondere fluidische Verunreinigungen, von außerhalb des thermoelektrische Moduls (3) zu schützen, wobei die erste und zweite Hauptoberfläche (12, 13) des thermoeiektrischen Moduls (3) durch Flächen des Hüllkörpers (17) gebildet werden.
  3. 3
    Thermoelektrische Vorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoelektrische Modul (3) zumindest ein Anschlusselement (22, 24) aufweist, das von einer Oberfläche des thermoelektrischen Moduls (3) absteht und das ausgebildet ist, um eine mechanische Verbindung zwischen dem thermoelektrischen Modul (3) und der Haltestruktur (2, 4, 5, 6, 7) zu verbessern.
  4. 4
    Thermoeiektnsche Vorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die erste und/oder zweite Hauptoberfläche (12, 13) eine Profilierung (25) ausweist
  5. 5
    Thermoelektrische Vorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestruktur (2, 4, 5, 6, 7) zumindest ein Rohr (2) aufweist, das zur Führung eines der Medien, insbesondere des warmen Mediums ausgebildet ist, wobei die erste oder zweite Hauptoberfläche (12, 13) des thermoelektrischen Moduls (3) mit dem Medium in dem Rohr (2) thermisch kontaktierbar ist.
  6. 6
    Thermoelektrische Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in des dem Rohr (2) oder um das Rohr (2) herum eine Turbulenzeinlage (8) angeordnet ist und/oder das das Rohr (2) an einer Außenseite und/oder an einer der Wand des Rohres (2) eine Profilierung aufweist.
  7. 7
    Thermoelektrische Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (2) zumindest eine Öffnung (26) aufweist, und wobei ein thermoelektrisches Modul (3) derart angeordnet ist, dass die Öffnung (26) im Wesentlichen durch das thermoelektrische Modul (3) verschlossen oder zumindest abgedeckt ist.
  8. 8
    Thermoelekrische Vorrichtung (1) gesäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (2) ein Flachrohr (2) ist und die Breite der Öffnung (26) näherungsweise der Breite des Fachrohres (2) entspricht, insbesondere zumindest achtzig Prozent der Breite des Flachrohres (2) entspricht
  9. 9
    Thermoelektrische Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachrohr (2) an zwei gegenüberliegenden größeren Seiten des Flachrohres zumindest je eine Öffnung (26) aufweisen, die durch je ein thermoelektrisches Modul (3) im Wesentlichen verschlossen oder zumindest abgedeckt sind.
  10. 10
    Thermoelektrische Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das an dem Rohr (2) befestigte thermoelektrische Modul (3) einen Strömungsquerschnitt für ein in dem Rohr (2) oder ein um das Rohr (2) herum strömendes Medium vergrößert oder verkleinert.
  11. 11
    Thermoelektrische Vorrichtung (1) gemäß einem der Anspruche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (2) einen Durchzug (23), einen Kragen (28), eine Sicke (29) oder ein Fügeblech (4) zur Befestigung des thermoelektrischen Moduls (3) daran aufweist.
  12. 12
    Thermoelektrische Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (2) oder ein Fügeblech (4) zumindest eine Prägung, eine Faltung (30), eine Biegung oder eine Sicke (29) aufweist.
  13. 13
    Thermoelektrische Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestruktur (2, 4, 5, 6, 7) ein Gehäuse (6) umfasst, wobei in dem Gehäuse (6) das zumindest eine Rohr (2) derart angeordnet ist, dass in dem Rohr (2) ein erstes Medium führbar ist und zwischen einer Außenwand des zumindest einen Rohres und einer innenwand des Gehäuses ein zweites Medium führbar ist.
  14. 14
    Thermoelektrische Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestruktur (2, 4, 5, 6, 7) ferner einen Diffusor (7) aufweist, der an dem Gehäuse (6) befestigt ist und der ausgebildet ist, um das in dem Rohr (2) führbare Medium zu sammeln und in das zumindest einzuleiten oder aus dem Rohr (2) auszuleiten.
  15. 15
    Thermoelektrische Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestruktur (2, 4, 5, 6, 7) eine Umlenkung (39) aufweist, die ausgebildet ist, um einen Fluss des kalten Mediums an einer Wand des Rohres (2) umzulenken.
Independent claims15