。與圖7的實(shí)施例不同的是,該熱退耦元件16現(xiàn)在通過模制線材構(gòu)成。該退耦元件16同樣具有用于絕緣的中空腔16a以及導(dǎo)入斜面16b,該導(dǎo)入斜面16b用于使流入?yún)^(qū)域逐漸變細(xì)并且相應(yīng)地?cái)U(kuò)大流出區(qū)域。
[0094]圖9示出了應(yīng)用在熱電裝置18中的扁管的備選實(shí)施例。該扁管20在圖9中構(gòu)成為一體。扁管20的上方壁板20以及下方壁板23分別具有凹口 21。熱退耦元件24從側(cè)面與所示的扁管20偏置,該熱退耦元件由模制線材構(gòu)成。熱退耦元件能夠沿著扁管20的短壁板推進(jìn)由扁管20構(gòu)成的流動(dòng)通道17中,并且在該處與扁管20的內(nèi)部輪廓相連。通過熱退耦元件24的造型,在熱退耦元件24和扁管20的內(nèi)部壁板之間產(chǎn)生中空腔24a,其用于實(shí)現(xiàn)流動(dòng)通道17側(cè)面的熱絕緣。
[0095]熱退耦元件24同樣通過它的造型具有導(dǎo)入斜面24b,該導(dǎo)入斜面24b相應(yīng)地使流動(dòng)通道17的流入?yún)^(qū)域逐漸變細(xì),并再次使流出區(qū)域擴(kuò)大。
[0096]圖10示出了在圖9的分解視圖中所示的處于組裝狀態(tài)的部件。如同圖9所示的一樣,熱退耦元件24為此導(dǎo)入扁管20中并且與之相連。
[0097]尤其有利的是,圖9和10的扁管20是圓形的造型,因?yàn)樗軌蛎黠@簡(jiǎn)化與熱交換器的管板的接合工藝。為了把熱退耦元件24與扁管20連接起來,可應(yīng)用例如點(diǎn)焊、粘貼或釬焊等方法。
[0098]圖11至14分別示出了熱電裝置18的中間平面的剖面圖,它的流動(dòng)通道17通過圖9或10所述的扁管20形成。圖11至14之間的重要區(qū)別通過單個(gè)部件之間的不同連接技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
[0099]熱電模塊5分別在扁管的壁板22和23處與扁管20相連。
[0100]熱電模塊5具有肋條元件32,它們?cè)O(shè)置在熱電模塊5的面向流動(dòng)通道17的外表面上。因?yàn)闊犭娔K5的包覆體在有利的應(yīng)用情況下能夠由陶瓷材料(例如氧化鋁陶瓷)構(gòu)成,所以有利的是,在該包覆體上進(jìn)行金屬噴鍍31,以便在金屬的肋條元件32和熱電模塊5的陶瓷包覆體之間建立持久的且尤其抵抗溫度應(yīng)力的連接。此外,例如通過應(yīng)用氧化鋯來加固氧化鋁陶瓷。
[0101]熱電模塊5的包覆體通過連接器件30與扁管20相連,該連接器件能夠是有機(jī)的粘貼劑。
[0102]在其它有利的實(shí)施例中,作為合適的接合對(duì)象,尤其能夠?yàn)闊犭娔K5的包覆體應(yīng)用氧化鋁陶瓷亦或氮化鋁陶瓷。扁管20的材料在此以有利的方式由科伐(Kovar)、鑰、鉭或鎢構(gòu)成。
[0103]圖12示出了圖11的熱電裝置18的改進(jìn)方案。與圖11不同的是,熱電模塊5的整個(gè)寬度現(xiàn)在都進(jìn)行金屬噴鍍33。扁管20因此直接借助連接器件24與熱電模塊5的金屬噴鍍33相連。這些肋條元件32同樣與金屬噴鍍33相連。
[0104]扁管20與熱電模塊5的連接以及肋條元件32與熱電模塊5的連接在此能夠例如通過粘貼技術(shù)、釬焊技術(shù)或熔接技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
[0105]圖13示出了另一結(jié)構(gòu)方面的可能性。在此,在連接器件30和熱電模塊5之間應(yīng)用額外的次級(jí)貼裝板(Submount-Blech) 34。該次級(jí)貼裝板34在此例如由鈦、科伐(Kovar)、鑰、鉭或鎢構(gòu)成。其帶來的優(yōu)點(diǎn)是,扁管20能夠由常規(guī)材料如不銹鋼或鎳基合金制成。
[0106]在此該次級(jí)貼裝板34在一側(cè)面上無機(jī)地粘貼或焊接至熱電模塊5的陶瓷材料,并且在其相對(duì)而置的另一側(cè)面上與扁管20相連。
[0107]圖14示出了圖12和圖13的連接技術(shù)的結(jié)合。在此,扁管20同樣通過次級(jí)貼裝板34與熱電模塊5相連。同時(shí),這些肋條元件32與陶瓷熱電模塊5的金屬化區(qū)域35相連。
[0108]因?yàn)闊犭娧b置為了驅(qū)動(dòng)而由具有第一溫度的流體穿流,并且熱電模塊的背向流動(dòng)通道17的表面同時(shí)被具有第二溫度的第二流體環(huán)流,所以沿著熱電模塊5出現(xiàn)了溫度梯度。尤其當(dāng)通過流動(dòng)通道17流動(dòng)的第一流體是內(nèi)燃機(jī)的廢氣時(shí),則在熱電模塊5的面向流動(dòng)通道17的表面和背向流動(dòng)通道17的表面之間出現(xiàn)了尤其高的溫度梯度。這一點(diǎn)尤其關(guān)鍵,因?yàn)闊犭娔K5的暴露在該流體中的表面在此以不同的方式伸展或收縮。因?yàn)樵跓犭娔K5的內(nèi)部這些熱電元件6 (它們通過導(dǎo)電橋7彼此連接)與熱電模塊5的各邊界面處于熱接觸狀態(tài),因此由于熱電模塊5的溫度變形而出現(xiàn)的應(yīng)力傳遞到熱電模塊5內(nèi)部敏感的熱電元件6上。
[0109]這一點(diǎn)尤其在溫度梯度高時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致熱電元件6的損壞。在此,僵硬的、易碎的且低塑性的材料和連接尤其有危險(xiǎn)。這一點(diǎn)尤其適用于厚壁的陶瓷基體、釬焊部位和熱電材料自身。因此尤其重要的是,熱電裝置18所用的不同的且彼此材料鎖合地相連的材料就其膨脹系數(shù)方面協(xié)調(diào)一致,以避免熱機(jī)械的損壞,而且同樣還重要的是,注意熱電模塊5的熱側(cè)面和熱電模塊5的冷側(cè)面之間的相關(guān)的膨脹差異。
[0110]熱電裝置18的損壞例如能夠通過有利的尺寸設(shè)定來減輕。熱電裝置18的暴露在流體中的區(qū)段越長,則熱電裝置18的整體膨脹就越強(qiáng)烈。還為了將膨脹降至最低,有利的是,尤其在熱電模塊5的熱側(cè)面上應(yīng)用具有低膨脹系數(shù)的材料。
[0111]圖11至14的實(shí)施例示出了單個(gè)元件的可能的材料組合以及不同的涂層。
[0112]除了限制熱電裝置18的構(gòu)造尺寸以及所用的相應(yīng)材料以外,還可應(yīng)用膨脹縫(即局部地?cái)嚅_熱電模塊5的包覆體)作為第三種可行方案。
[0113]圖15示出了堆垛方式構(gòu)成的扁管的分解視圖,這與圖1所示的扁管類似。該扁管在此基本上由壁板41以及設(shè)置在它們之間的熱脫耦元件2構(gòu)成。這些壁板41具有凹口42,這些壁板構(gòu)成流動(dòng)通道17的上方和下方壁板。
[0114]在圖15的情況下,該凹口 42設(shè)計(jì)成交叉的裂縫圖案。此外還可應(yīng)用凹口的其它形式,例如未彼此連接的單個(gè)裂縫。
[0115]與圖1的扁管的構(gòu)造不同的是,這些壁板41在此既構(gòu)成流動(dòng)通道17的壁板,也構(gòu)成熱電模塊的壁板。流動(dòng)通道17和熱電模塊的壁板因此通過唯一的壁板41以結(jié)構(gòu)單元的形式實(shí)現(xiàn)。
[0116]該膨脹縫的作用是,這樣減少尤其在壁板41中由熱流體(其通過流動(dòng)通道17流動(dòng))產(chǎn)生的熱量應(yīng)力,即減輕隨后安裝在壁板41上的熱電元件的負(fù)擔(dān)。
[0117]圖16示出了與圖15類似的以堆垛方式構(gòu)成的扁管結(jié)構(gòu)。與圖15的壁板41 (其具有膨脹縫42)不同的是,圖16的壁板43沒有凹口或膨脹縫42。但這些壁板43如同圖15中的壁板41 一樣既構(gòu)成了流動(dòng)通道17的壁板,也構(gòu)成了熱電模塊的壁板。
[0118]圖17示出了一體構(gòu)成的扁管44,它在朝上和朝下指向的壁板上分別具有凹口 45,該凹口與圖15類似地設(shè)計(jì)成膨脹縫。圖17的視圖相當(dāng)于圖9的視圖。熱退耦元件24從側(cè)面朝扁管44偏置,該熱退耦元件隨后插入扁管中并且與之相連。
[0119]與圖9的視圖不同的是,扁管44的壁板在此同樣已經(jīng)構(gòu)成熱電模塊的壁板,該熱電模塊隨后設(shè)置在扁管44的上方和下方。
[0120]圖18如圖17 —樣不出了扁管44,其中一體構(gòu)成的扁管46在附圖18中沒有凹口或膨脹縫45。
[0121]圖19示出了壁板41的視圖,該壁板如同它例如在圖15中用來以堆垛的方式構(gòu)成扁管。該壁板41具有凹口 42,凹口設(shè)計(jì)成交叉狀的膨脹縫圖案。在壁板41的背向觀察者的側(cè)面上,密封元件47設(shè)置在壁板41上。
[0122]該密封元件47設(shè)計(jì)成用來阻止第一流體的組成部分進(jìn)入熱電模塊,該第一流體在流動(dòng)通道17的內(nèi)部通過扁管流動(dòng)。為此,密封元件47與壁板41通過例如熔焊、釬焊或粘貼等方法固定相連。有利的是,密封元件47設(shè)計(jì)成具有這樣的薄壁,即使得它也能夠平衡由于熱電裝置中的溫度差異而沿著膨脹縫產(chǎn)生的熱變形。
[0123]在備選的實(shí)施例中密封元件也可這樣設(shè)計(jì),即它伸進(jìn)流動(dòng)通道17中。在下面的附圖中描述了密封兀件在壁板41上布局的其它實(shí)施例。
[0124]圖20同樣示出了壁板41,它如圖15和19所示具有構(gòu)成為膨脹縫的凹口 42。此夕卜,壁板41具有多個(gè)設(shè)置在壁板41的表面上的肋條兀件48。
[0125]這些肋條元件48在圖20所示的實(shí)施例中由材料條帶構(gòu)成,單個(gè)的凸舌49由該材料條帶彎出,并且該材料條帶的邊緣區(qū)域50分別與彎出的凸舌相似地設(shè)置。
[0126]在備選的實(shí)施例中,還可應(yīng)用與圖20所示形狀不同的肋條元件。因此可應(yīng)用常規(guī)的肋條結(jié)構(gòu),亦或應(yīng)用以其它方式成形的(例如波紋狀或之字形成形的)條料。
[0127]圖21示出了圖20的壁板41的改進(jìn)方案。除了已描述的肋條元件48以外,已在圖19中描述的密封元件47現(xiàn)在安放在壁板41上。尤其可看到,肋條元件48在膨脹縫之間延伸,但沒有遮蓋它們。
[0128]該密封元件47在圖21中是深拉伸金屬部件,它由薄壁的材料構(gòu)成,因此它能夠平衡由于熱量應(yīng)力而出現(xiàn)在壁板41中的熱變形。
[0129]后面的附圖22至25現(xiàn)在示出了熱電裝置18的不同實(shí)施例