uskopplung),沿著熱電薄層元件的熱側(cè)或冷側(cè)均 勻地布置有多個連接元件。如果在熱電薄層元件的熱側(cè)上設(shè)置僅一個連接元件并且在冷側(cè) 上設(shè)置僅一個連接元件,那么板平面中的連接元件的縱向延伸部大約相應(yīng)于熱電薄層元件 沿著熱側(cè)和冷側(cè)的縱向延伸部。
[0031] 為了改善向熱源或散熱部的熱傳導(dǎo),載體元件在部分區(qū)域中可以配設(shè)有功能層, 該功能層具有比載體元件更高的導(dǎo)熱能力。載體元件例如由不銹鋼制成,而功能層由銅制 成。功能層尤其施裝在至熱源或散熱部的連接部的區(qū)域中以及在載體元件與熱電薄層元件 之間的重疊區(qū)域中。在熱電活性材料位于其中的區(qū)域中,功能層中斷,以便避免熱電元件的 冷側(cè)與熱側(cè)之間的熱流損失,該熱電元件利用其基底施裝到功能層上。功能層的中斷部可 以實施為間隙。
[0032] 熱源與散熱部的另外的退親(Entkoppling)可以取決于載體元件的導(dǎo)熱能力地 通過如下來實現(xiàn),即,載體元件,尤其是其板通過至少一個縫隙被分開,其中,板的第一部分 在縫隙的一側(cè)上與熱源建立導(dǎo)熱連接,板的第二部分在縫隙的相對置的側(cè)上與散熱部建立 導(dǎo)熱連接。
[0033] 出于穩(wěn)定性的原因,板的第一和第二部分通過至少一個、優(yōu)選多個將縫隙橋接的 與縫隙的縱向延伸部相比很窄的接片彼此連接。經(jīng)由與縫隙長度相比很窄的接片,僅很少 的寄生的熱流損失從熱側(cè)流向冷側(cè)。假如在載體元件上設(shè)置有功能層,那么該功能層在接 片區(qū)域中中斷。
[0034] 假如設(shè)置有這種接片,那么板的第一和/或第二部分上的接片凸肩可以構(gòu)造為平 衡區(qū)段。為了在接片凸肩中獲得彈性和/或柔性的特性,可以在凸肩的區(qū)域中相對于在載 體元件的其余區(qū)域改變接片的材料厚度和/或材料特性。薄層元件的熱電活性材料關(guān)于板 表面僅位于縫隙以上的區(qū)域中,其中,薄層元件的金屬化的區(qū)域交替地在其熱側(cè)上與板的 第一部分導(dǎo)熱連接、在其冷側(cè)上與板的第二部分或功能層導(dǎo)熱連接。充當(dāng)平衡區(qū)段的接片 凸肩在熱電活性材料的兩側(cè)上分別確定用于容納熱源和散熱部的不同的膨脹的彎曲線。彎 曲線沿著熱電活性材料到柔性的基底上的金屬化的接觸區(qū)域的過渡區(qū)域延伸。在該過渡區(qū) 域中,基底可以跟隨繞載體元件的彎曲線的轉(zhuǎn)動運(yùn)動,而熱電活性材料不承受剪切力的負(fù) 荷。假如縫隙例如具有4mm的縫隙寬度,并且熱電活性材料沿縫隙寬度的方向具有2mm的延 伸部,那么在熱電活性材料在中間布置在縫隙中時在兩側(cè)上分別出現(xiàn)1mm的過渡區(qū)域。彎 曲線在該過渡區(qū)域中延伸。
[0035] 在本發(fā)明的有利實施方式中,散熱部和/或熱源包括至少一個用于載熱體的管, 載體元件與該管連接。由此,可以利用例如來自一個或多個熱電薄層元件的熱循環(huán)回路的 余熱。
[0036] 熱電薄層元件中的熱流橫向于各個管中的載熱體的流動方向延伸,其方式是:熱 源或散熱部的管以及容納這些管的套管狀的連接元件垂直于載體元件的板延伸。由此,避 免了沿著熱電薄層元件的溫度下降,這引起了明顯的功率提高。此外,載體元件橫向于熱源 和散熱部的縱向延伸部的布置允許了平衡區(qū)段在接片凸肩中的正常工作。
[0037] 假如散熱部和/或熱源的各個管與多個載體元件連接,那么熱電薄層元件的級聯(lián) 可以組合成模塊。安裝在多個載體元件上的薄層元件可以取決于沿著管的溫度曲線而以部 分串聯(lián)或并聯(lián)的方式電聯(lián)接。
[0038] 在本發(fā)明的實施方式中,載體元件的板環(huán)形地且通過縫隙分為兩個同心的圓環(huán)。 這樣成形的載體元件允許了與加長的、尤其是管狀的熱源和散熱部的連接,該熱源和該散 熱部垂直于環(huán)形的板延伸。用于與熱源和散熱部連接的連接元件同樣垂直于板平面延伸。
【附圖說明】
[0039] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)闡述了本發(fā)明。其中:
[0040] 圖la示出在熱機(jī)械膨脹之前和之后的具有柔性的熱電薄層元件的載體元件的第 一實施例的不意性側(cè)視圖;
[0041] 圖lb示出根據(jù)圖la的載體元件的前視圖;
[0042] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的具有熱電薄層元件的載體元件的第二實施例的示意性側(cè) 視圖,該熱電薄層元件布置在抗彎曲的基底上;
[0043] 圖3a以立體圖示出具有隆凸結(jié)構(gòu)的平衡區(qū)段的優(yōu)選實施方式;
[0044] 圖3b示出根據(jù)圖3a的隆凸結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖;
[0045] 圖4a示出載體元件的第三實施例的前視圖,該載體元件連接至包括管束的熱源 和散熱部;
[0046] 圖4b以立體圖示出以多個根據(jù)圖4a的載體元件構(gòu)造的模塊;
[0047] 圖5a示出具有橢圓形輪廓的載體元件的第四實施例的前視圖;
[0048] 圖5b示出載體元件的第五實施例的前視圖,該載體元件連接至分別包括一個矩 形的管的熱源和散熱部;
[0049] 圖5c示出載體元件的第六實施例的前視圖,該載體元件具有至中央的熱源和兩 個散熱部的連接部;
[0050] 圖6a以前視圖和側(cè)視圖示出環(huán)形的載體元件的第七實施例,該載體元件具有安 裝在其上的柔性的熱電薄層元件;
[0051] 圖6b示出根據(jù)圖6a的視圖,但是不具有熱電薄層元件;
[0052] 圖7以側(cè)視圖示出環(huán)形的載體元件的另一實施例,該載體元件具有布置在其上的 帶有抗彎曲的基底的熱電薄層元件;
[0053] 圖8a以側(cè)視圖示出以多個根據(jù)圖6或7構(gòu)造的載體元件的模塊;以及
[0054] 圖8b以立體圖示出根據(jù)圖8的模塊。
【具體實施方式】
[0055] 圖la示出根據(jù)本發(fā)明的載體元件(10)的側(cè)剖視圖,熱電薄層元件(20)布置在該 載體元件上。載體元件(10)實施為例如由不銹鋼板制成的板材件并且由長形的矩形的板 (11)組成,該板在其縱向邊緣上配設(shè)有連接元件(13a、b),它們在根據(jù)圖1的實施例中實施 為連接板。連接板可以是板材件的彎邊的區(qū)段??肯碌倪B接元件(13a)用于連接至散熱部 (30)并且靠上的連接元件(13b)用于連接至熱源(40)。散熱部(30)和熱源(40)分別包 括用于載熱體的具有長形的矩形的橫截面的管(31、41),該載熱體橫向于板平面地穿流管 (3U41) 〇
[0056] 如同尤其由圖lb可以看到的那樣,管橫截面在施裝在載體元件(10)上的條帶形 的熱電薄層元件(20)的整個長度上延伸。實施為連接板的靠上的連接元件(13b)材料鎖 合地與管(41)的下側(cè)連接,實施為連接板的靠下的連接元件(13a)材料鎖合地與管(31) 的上側(cè)連接。材料鎖合的連接尤其通過釬焊來進(jìn)行。載體元件(10)的板(11)在中間通過 平行于其縱向邊緣(12)延伸的縫隙(14)分成第一和第二部分(lla、llb),其中,板(11)的 第一部分(11a)與熱源(40)建立導(dǎo)熱連接,并且板的第二部分(11b)在縫隙(14)的相對 置的縱向側(cè)上與散熱部(30)建立導(dǎo)熱連接。
[0057] 在板(11)的側(cè)邊緣上,板(11)的第一部分(11a)和第二部分(11b)通過將縫隙 (14)橋接的接片(15)彼此連接。板(11)的第一部分(11a)上的接片凸肩(15a)和第二 部分(11b)上的接片凸肩(15b)限定了作為平衡區(qū)段(16)的兩個彎曲線,這些彎曲線平行 于板(11)的縱向邊緣(12)延伸。載體元件(10)的這樣形成的平衡區(qū)段(16)補(bǔ)償了熱源 (40)和散熱部(30)的不同的熱機(jī)械膨脹。
[0058] 在根據(jù)圖la、圖lb的實施例中,熱電薄層元件(20)具有例如呈聚酰亞胺薄膜形 式的柔性的條帶形的基底(21),熱電活性材料(22)在彼此分隔的區(qū)域(23)中施裝在該聚 酰亞胺薄膜上。施裝方案例如可以以噴鍍沉積方式或者其他的用于分離層的公知的方法來 進(jìn)行。由熱電活性材料(22)構(gòu)成的彼此分隔的區(qū)域(23)交替地在熱電薄層元件(20)的 熱側(cè)(24)和冷側(cè)(25)上通過金屬化的區(qū)域(26)彼此以串聯(lián)的方式導(dǎo)電連接。熱電薄層 元件的熱側(cè)和冷側(cè)(24、25)平行于載體元件(10)的板(11)的縱向邊緣(12)延伸。熱側(cè) (24)與用于與熱源(40)連接的連接元件(13b)導(dǎo)熱連接,冷側(cè)(25)與用于與散熱部(30) 連接的連接元件(13a)導(dǎo)熱連接。
[0059] 為了制造導(dǎo)熱連接,載體元件(10)在部分區(qū)域中配設(shè)有功能層(17)(加陰影的方 式示出),該功能層與載體元件(10)相比具有更高的導(dǎo)熱能力。在該實施例中,功能層由銅 制成。載體元件(10)的板(11)在板(11)的第一和第二部分(11a、lib)的區(qū)域中配設(shè)有 功能層(17)。但是,在接片(15)的區(qū)域中沒有安裝功能層,以便減少熱側(cè)與冷側(cè)(24、25) 之間的寄生的熱流損失。功能層(17)還施裝在連接元件(13a、13b)的與管(31、41)接觸 的表面上,以便實現(xiàn)與散熱部(30)或熱源(14)的良好的熱連接。
[0060] 為了將熱電薄層元件(20)的柔性的基底(21)固定在載體元件的功能層(17)上,