DE102010042603A1 - Thermoelectric generator device comprises a fluid-tight first housing, a fluid-tight second housing, which is arranged in first housing, a fluid-tight third housing, which is arranged in second housing, and thermoelectric module - Google Patents

Thermoelectric generator device comprises a fluid-tight first housing, a fluid-tight second housing, which is arranged in first housing, a fluid-tight third housing, which is arranged in second housing, and thermoelectric module Download PDF

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Abstract

The thermoelectric generator device comprises: a fluid-tight first housing (12); a fluid-tight second housing (22), which is arranged in the first housing; a fluid-tight third housing (46), which is arranged in the second housing; and a thermoelectric module, which is arranged between the second and third housings, where a first medium flow (66) is guided between the first and second housings, and a second medium flow (60) is guided into the third housing. The thermoelectric module stands with a first side in thermal contact with the second housing. The thermoelectric generator device comprises: a fluid-tight first housing (12); a fluid-tight second housing (22), which is arranged in the first housing; a fluid-tight third housing (46), which is arranged in the second housing; and a thermoelectric module, which is arranged between the second and third housings, where a first medium flow (66) is guided between the first and second housings and a second medium flow (60) is guided into the third housing. The thermoelectric module stands with a first side in thermal contact with the second housing and with a second side in thermal contact with the third housing. A side made of the first and second sides has a hot side, and an other side has a cold side. A main flow direction of the first medium flow is transversely oriented to the main flow direction of a second medium flow. The second and third housings comprise a flat wall region facing towards the second and third housings respectively. The thermoelectric module is: applied on the flat wall region; and positioned at the side lying opposite to the third housing, which is positioned between the thermoelectric modules lying opposite to the second housing. The thermoelectric modules form a spacer for positioning the third housing into the second housing. An inner space between the second and third housings is completely closed in a fluid-tight manner. Low pressure prevails in the inner space between the second and third housings relative to the inner space of the third housing and the inner space between the first and second housings. The thermoelectric module is: arranged at a heat transfer device; and slidably supported between the second and third housings, where the third housing is a housing of the heat transfer device. Parallel fluid-tightly separate channels for the second medium flow are formed into the third housing. The inner space between the second and third housings has an area, which has a height smaller than the thermoelectric module. Bellows are integrated in the first, second and/or third housings and fixed to a front wall including common wall of the first housing. The second housing and/or third housing is held: over the common wall at the first housing; and at the first housing by a soldered connection and a plug connection. An input and output terminals for the first and second medium flows are assigned to the first and third housings respectively. The input and output terminals are connected with the first housing and/or arranged at the first housing. Connections for the first and second medium flows are arranged at the side of the first housing lying transverse to each other. The second housing is arranged into the first housing such that it is flushable from the first medium flow. The medium flow of the first and second medium is a cooling flow and hot flow or vice versa. A heat-conducting film such as a graphite film is arranged between the thermoelectric module and the second and/or third housings. The thermoelectric module is positioned at a carrier on which electrical conductions and/or electrical connections are arranged. The carrier comprises a window opening at which the thermoelectric module is positioned for thermal contact with the second housing and the third housing. The thermoelectric module: protrudes over the carrier with the first side facing towards the second housing and the second side facing towards the third housing; and comprises a first sub-module and second sub-module, which are electrically connected by a first bridge, where the second sub-module is connected via a second bridge with the first sub-module of an adjacent thermoelectric module. The first and second bridges are: formed as thermal contact elements for the second housing or third housing; and arranged at different sides based on the carrier of thermoelectric modules. The first and second sub-modules sit at the spaced window openings of the carrier. An independent claim is included for a method for producing a thermoelectric generator device.

Description

Die Erfindung betrifft eine thermoelektrische Generatorvorrichtung.The invention relates to a thermoelectric generator device.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer thermoelektrischen Generatorvorrichtung.The invention further relates to a method for producing a thermoelectric generator device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine thermoelektrische Generatorvorrichtung bereitzustellen, welche auf konstruktiv einfache Weise aufgebaut ist und bei welcher im Betrieb die thermomechanischen Spannungen minimiert sind.The invention has for its object to provide a thermoelectric generator apparatus, which is constructed in a structurally simple manner and in which the thermo-mechanical stresses are minimized during operation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein fluiddichtes erstes Gehäuse vorgesehen ist, mindestens ein fluiddichtes zweites Gehäuse vorgesehen ist, welches in dem ersten Gehäuse angeordnet ist, wobei zwischen dem ersten Gehäuse und dem mindestens einen zweiten Gehäuse ein erster Mediumstrom geführt ist, ein fluiddichtes drittes Gehäuse vorgesehen ist, welches in dem mindestens einen zweiten Gehäuse angeordnet ist, wobei in dem dritten Gehäuse ein zweiter Mediumstrom geführt ist, und mindestens ein thermoelektrisches Modul vorgesehen ist, welches zwischen dem mindestens einen zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse angeordnet ist und mit einer ersten Seite in thermischem Kontakt mit dem zweiten Gehäuse steht und mit einer zweiten Seite in thermischem Kontakt mit dem dritten Gehäuse steht.This object is achieved in that a fluid-tight first housing is provided, at least one fluid-tight second housing is provided, which is arranged in the first housing, wherein between the first housing and the at least one second housing, a first medium flow is performed, a fluid-tight third housing is provided, which is arranged in the at least one second housing, wherein in the third housing, a second medium flow is performed, and at least one thermoelectric module is provided, which is arranged between the at least one second housing and the third housing and with a first side is in thermal contact with the second housing and is in thermal contact with the third housing with a second side.

Der zweite Mediumstrom ist beispielsweise ein Wärmestrom (Heißstrom), wobei in dem thermoelektrischen Modul Abwärme zur direkten Erzeugung von elektrischer Energie aufgrund des Seebeck-Effekts genutzt werden soll. Der erste Mediumstrom ist dann ein Kühlstrom mit beispielsweise Kühlwasser als Kühlmedium.The second medium flow is, for example, a heat flow (hot flow), wherein in the thermoelectric module waste heat for direct generation of electrical energy due to the Seebeck effect is to be used. The first medium flow is then a cooling flow with, for example, cooling water as the cooling medium.

Das mindestens eine thermoelektrische Modul liegt zwischen dem zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse und ist zwischen diesen eingespannt, wobei jedoch keine direkte Verbindung bzw. dauerhafte Verbindung vorliegen muss. Es lässt sich ein flächiger Anpressdruck des thermoelektrischen Moduls sowohl an das zweite Gehäuse als auch an das dritte Gehäuse erreichen, wodurch ein guter thermischer Kontakt hergestellt wird. Die thermomechanischen Spannungen lassen sich dabei minimieren, da keine direkte Verbindung vorgesehen werden muss.The at least one thermoelectric module is located between the second housing and the third housing and is clamped between these, but no direct connection or permanent connection must be present. It can be a surface contact pressure of the thermoelectric module to reach both the second housing and the third housing, whereby a good thermal contact is made. The thermo-mechanical stresses can be minimized, since no direct connection must be provided.

Der Anpressdruck wird beispielsweise mittels Überdrücken des ersten Mediumstroms und des zweiten Mediumstroms bereitgestellt. Auch eine unterschiedliche Wärmeausdehnung von Heißmedium-führendem Gehäuse und Kaltmedium-führendem Gehäuse sorgt für einen Anpressdruck. Durch zusätzliche Maßnahmen wie beispielsweise Herstellung eines Unterdrucks in dem Raum zwischen dem zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse oder Presspassung lässt sich der Anpressdruck weiter erhöhen. Bei einer Presspassung hat beispielsweise das zweite Gehäuse Untermaß und der Verbund aus dem dritten Gehäuse und thermoelektrischen Modulen hat Übermaß.The contact pressure is provided, for example, by overpressing the first medium flow and the second medium flow. Also, a different thermal expansion of hot medium-carrying housing and cold medium-carrying housing provides a contact pressure. Additional measures, such as, for example, producing a negative pressure in the space between the second housing and the third housing or press fitting, can further increase the contact pressure. In a press fit, for example, the second housing undersize and the composite of the third housing and thermoelectric modules has excess.

Der erste Mediumstrom und der zweite Mediumstrom lassen sich auf einfache Weise ohne Kontakt miteinander führen, wobei der konstruktive Aufwand zur Verhinderung des Kontakts minimiert ist.The first medium flow and the second medium flow can be easily performed without contact with each other, the design effort to prevent contact is minimized.

Ferner lässt sich auf einfache Weise eine Kühlung des mindestens einen zweiten Gehäuse durch Umspülen mit dem ersten Mediumstrom erreichen.Furthermore, cooling of the at least one second housing by flushing with the first medium flow can be achieved in a simple manner.

Insbesondere ist eine Seite aus der ersten Seite und der zweiten Seite eine Warmseite und die andere Seite ist eine Kaltseite. Es ist dabei grundsätzlich möglich, dass der erste Mediumstrom ein Wärmestrom ist und der zweite Mediumstrom ein Kühlstrom, oder der erste Mediumstrom ein Kühlstrom und der zweite Mediumstrom ein Strom mit Wärmeinhalt.In particular, one side of the first side and the second side is a hot side and the other side is a cold side. It is fundamentally possible that the first medium flow is a heat flow and the second medium flow is a cooling flow, or the first medium flow is a cooling flow and the second medium flow is a flow with heat content.

Günstig ist es, wenn eine Strömungsrichtung und insbesondere Haupt-Strömungsrichtung des ersten Mediumstroms quer zu einer Strömungsrichtung und insbesondere Haupt-Strömungsrichtung des zweiten Mediumstroms orientiert ist. Dadurch lässt sich beispielsweise auf einfache Weise eine Umspülung des mindestens einen zweiten Gehäuses zur effektiven Kühlung erreichen. Weiterhin lassen sich beispielsweise Anschlüsse für den ersten Mediumstrom und den zweiten Mediumstrom an unterschiedlichen Seiten des ersten Gehäuses anordnen. Es sind keine aufwendigen Verteilungsstrukturen insbesondere für den ersten Mediumstrom notwendig. Beispielsweise lassen sich Anschlüsse an dem ersten Gehäuse durch den ersten Mediumstrom über einfache durchgehende Öffnungen bilden. Der Aufwand zur Trennung des ersten Mediumstroms und des zweiten Mediumstroms ist verringert.It is favorable if a flow direction and in particular the main flow direction of the first medium flow is oriented transversely to a flow direction and in particular the main flow direction of the second medium flow. As a result, for example, a flushing of the at least one second housing for effective cooling can be achieved in a simple manner. Furthermore, for example, connections for the first medium flow and the second medium flow can be arranged on different sides of the first housing. There are no complicated distribution structures necessary in particular for the first medium flow. For example, connections on the first housing can be formed by the first medium flow via simple through openings. The effort to separate the first medium flow and the second medium flow is reduced.

Günstig ist es, wenn das dritte Gehäuse dem zweiten Gehäuse zugewandt mindestens einen ebenen Wandungsbereich aufweist. An den ebenen Wandungsbereich kann ein thermoelektrisches Modul mit einer ebenen zweiten Seite anliegen. Dadurch lässt sich ein gleichmäßiger, vollflächiger Anpressdruck erreichen. Dadurch lassen sich insbesondere thermomechanische Spannungen minimieren. Das thermoelektrische Modul lässt sich auf einfache Weise ausbilden.It is favorable if the third housing is the second housing facing at least a flat wall region. A thermoelectric module with a flat second side can abut against the flat wall region. As a result, a uniform, full-surface contact pressure can be achieved. As a result, in particular thermomechanical stresses can be minimized. The thermoelectric module can be easily formed.

Aus dem gleichen Grund ist es günstig, wenn das zweite Gehäuse dem dritten Gehäuse zugewandt mindestens einen ebenen Wandungsbereich aufweist. An diesem ebenen Wandungsbereich kann dann das thermoelektrische Modul mit einer ebenen ersten Seite anliegen.For the same reason, it is favorable if the second housing facing the third housing has at least one flat wall area. At this flat wall area, the thermoelectric module can then rest with a flat first side.

Insbesondere ist das mindestens eine thermoelektrische Modul an dem ebenen Wandungsbereich oder den ebenen Wandungsbereichen angelegt. Dadurch steht das thermoelektrische Modul in mechanischem Kontakt mit diesen ebenen Wandungsbereichen. Dadurch lässt sich auf einfache Weise ein thermoelektrisches Modul zwischen dem dritten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse einspannen mit einem vollflächigen Anpressdruck. Dies wiederum reduziert die thermomechanischen Spannungen. Weiterhin lässt sich dadurch auch das dritte Gehäuse zwischen gegenüberliegenden thermoelektrischen Modulen in dem zweiten Gehäuse einspannen.In particular, the at least one thermoelectric module is applied to the flat wall region or the flat wall regions. As a result, the thermoelectric module is in mechanical contact with these flat wall regions. This makes it easy to clamp a thermoelectric module between the third housing and the second housing with a full-surface contact pressure. This in turn reduces the thermo-mechanical stresses. Furthermore, this also makes it possible to clamp the third housing between opposing thermoelectric modules in the second housing.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn an gegenüberliegenden Seiten des dritten Gehäuses jeweils mindestens ein thermoelektrisches Modul positioniert ist. Es ist dann das dritte Gehäuse in dem zweiten Gehäuse zwischen gegenüberliegenden thermoelektrischen Modulen positioniert und insbesondere zwischen diesen eingespannt. Die gegenüberliegenden thermoelektrischen Module bilden dann Abstandshalter für die Positionierung des dritten Gehäuses in dem zweiten Gehäuse.In particular, it is advantageous if in each case at least one thermoelectric module is positioned on opposite sides of the third housing. It is then the third housing positioned in the second housing between opposite thermoelectric modules and in particular clamped between them. The opposing thermoelectric modules then form spacers for positioning the third housing in the second housing.

Insbesondere ist ein Innenraum zwischen dem zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse vollständig fluiddicht abgeschlossen. Dadurch lässt sich beispielsweise bei der Herstellung der thermoelektrischen Generatorvorrichtung ein Unterdruck in diesem Innenraum herstellen. Durch diesen Unterdruck lässt sich das thermoelektrische Modul sowohl an das zweite Gehäuse als auch an das dritte Gehäuse anpressen. Es wird dadurch eine Verspannung erreicht, ohne dass besondere Verspannungselemente wie Verspannungsbügel oder dergleichen vorgesehen werden müssen. Weiterhin lässt sich ein gleichmäßiger vollflächiger Anpressdruck mit der Folge der Reduzierung von thermomechanischen Spannungen erreichen.In particular, an inner space between the second housing and the third housing is completely sealed fluid-tight. As a result, for example, in the production of the thermoelectric generator device, a negative pressure in this interior can be produced. Due to this negative pressure, the thermoelectric module can be pressed against both the second housing and the third housing. It is achieved by a bracing without special bracing elements such as bracing straps or the like must be provided. Furthermore, a uniform full-surface pressure can be achieved with the result of reducing thermo-mechanical stresses.

Insbesondere herrscht dann in einem Innenraum zwischen dem zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse ein Unterdruck gegenüber einem Innenraum des dritten Gehäuses und einem Innenraum zwischen dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse. Dadurch lässt sich ein vollflächiger Anpressdruck erreichen, ohne dass zusätzliche Verspannungselemente wie Bügel oder dergleichen vorgesehen werden müssen. Diese Anpressung erlaubt auch grundsätzlich eine gleitbare Verschieblichkeit eines thermoelektrischen Moduls zwischen dem zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse, da beispielsweise eine (dauerhafte) stoffschlüssige Verbindung oder formschlüssige Verbindung nicht vorgesehen werden muss und in gewissen Grenzen ein Ausweichen des thermoelektrischen Moduls in dem Innenraum ermöglicht ist. Auch dadurch werden thermomechanische Spannungen reduziert.In particular, a negative pressure then prevails in an interior space between the second housing and the third housing relative to an interior of the third housing and an interior space between the first housing and the second housing. As a result, a full contact pressure can be achieved without additional bracing elements such as brackets or the like having to be provided. This contact pressure also basically allows a slidable displaceability of a thermoelectric module between the second housing and the third housing, since, for example, a (permanent) cohesive connection or positive connection does not have to be provided and within certain limits a deflection of the thermoelectric module in the interior is made possible. This also reduces thermo-mechanical stresses.

Das mindestens eine thermoelektrische Modul ist an einer Wärmeübertragungsvorrichtung angeordnet. Dadurch lässt sich eine Wärmeübertragung zur Bereitstellung eines Wärmestroms an dem thermoelektrischen Modul bereitstellen. Der Wärmestrom wiederum bewirkt eine teilweise Wandlung von thermischer Energie direkt in elektrische Energie.The at least one thermoelectric module is arranged on a heat transfer device. This can provide heat transfer to provide a heat flow to the thermoelectric module. The heat flow in turn causes a partial conversion of thermal energy directly into electrical energy.

Insbesondere ist das dritte Gehäuse ein Gehäuse der Wärmeübertragungsvorrichtung, wobei in dem dritten Gehäuse mindestens ein Kanal von dem zweiten Mediumstrom gebildet ist. In dem dritten Gehäuse ist der zweite Mediumstrom geführt, wobei entsprechend Wärme abgegeben wird zur thermoelektrischen Nutzung.In particular, the third housing is a housing of the heat transfer device, wherein in the third housing at least one channel is formed by the second medium stream. In the third housing, the second medium flow is performed, with corresponding heat is given off for thermoelectric use.

Insbesondere ist in dem dritten Gehäuse eine Mehrzahl von parallelen, fluiddicht getrennten Kanälen gebildet. Dadurch lässt sich eine große Wärmemenge übertragen, d. h. es lässt sich eine große Wärmestromdichte erreichen.In particular, a plurality of parallel, fluid-tightly separated channels is formed in the third housing. This allows a large amount of heat transferred, d. H. it is possible to achieve a high heat flux density.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das mindestens eine thermoelektrische Modul gleitbar zwischen dem zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse gelagert ist. Dadurch ist keine starre Verbindung vorgesehen und thermomechanische Spannungen werden reduziert.It is particularly advantageous if the at least one thermoelectric module is slidably mounted between the second housing and the third housing. As a result, no rigid connection is provided and thermo-mechanical stresses are reduced.

Bei einer konstruktiv einfachen Ausführungsform weist ein Innenraum zwischen dem zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse einen Bereich auf, welcher eine kleinere Höhe hat als das mindestens eine thermoelektrische Modul. Die Bereichsgrenzen stellen dann eine Sperrfläche für eine Beweglichkeit des mindestens einen thermoelektrischen Moduls in dem Innenraum bereit. Dadurch wird ein ”Herumwandern” des mindestens einen thermoelektrischen Moduls in dem Innenraum verhindert.In a structurally simple embodiment, an inner space between the second housing and the third housing has an area which has a smaller height than the at least one thermoelectric module. The area boundaries then provide a barrier to mobility of the at least one thermoelectric module in the interior. This prevents a "wandering" of the at least one thermoelectric module in the interior space.

Günstig ist es, wenn in das dritte Gehäuse und/oder das zweite Gehäuse und/oder das erste Gehäuse mindestens ein Faltenbalg integriert ist. Wenn beispielsweise der zweite Mediumstrom ein Heißstrom ist, dann erfährt das dritte Gehäuse eine stärkere Wärmeausdehnung als das zweite Gehäuse. Durch die Integration mindestens eines Faltenbalgs lässt sich eine entsprechende Wärmeausdehnung des dritten Gehäuses kompensieren. Dadurch wird beispielsweise eine Verbindung des dritten Gehäuses mit dem ersten Gehäuse minimal beansprucht. Wenn der erste Mediumstrom ein Heißstrom ist, dann erfährt das zweite Gehäuse eine stärkere Wärmeausdehnung als das dritte Gehäuse. Durch die Integration mindestens eines Faltenbalgs lassen sich dadurch entsprechende Längendehnungen kompensieren. Da das erste Gehäuse auf einem ähnlichen Temperaturniveau wie das mindestens eine zweite Gehäuse liegt, kann auch eine Integration eines Faltenbalgs in das erste Gehäuse sinnvoll sein.It is advantageous if at least one bellows is integrated in the third housing and / or the second housing and / or the first housing. For example, if the second medium stream is a hot stream, then the third casing experiences greater thermal expansion than the second casing. By integrating at least one bellows, a corresponding thermal expansion of the third housing can be compensated. As a result, for example, a connection of the third housing to the first housing is minimally stressed. If the first medium stream is a hot stream, then the second housing experiences greater thermal expansion than the third housing. By the Integration of at least one bellows can be compensated by corresponding elongations. Since the first housing is at a similar temperature level as the at least one second housing, integration of a bellows into the first housing may also be expedient.

Fertigungstechnisch günstig ist es, wenn das mindestens eine zweite Gehäuse und/oder das dritte Gehäuse an mindestens einer Stirnwand des ersten Gehäuses fixiert ist. Dadurch ergibt sich eine einfache konstruktive Ausbildung; die thermoelektrische Generatorvorrichtung lässt sich auf einfache Weise herstellen.It is favorable in terms of manufacturing technology if the at least one second housing and / or the third housing is fixed to at least one end wall of the first housing. This results in a simple structural design; The thermoelectric generator device can be easily manufactured.

Es ist dann besonders günstig, wenn das erste Gehäuse und das mindestens eine zweite Gehäuse und/oder das dritte Gehäuse eine gemeinsame Wand aufweisen. Dadurch lässt sich auch das Gewicht der thermoelektrischen Generatorvorrichtung minimieren. Die Anzahl von beispielsweise Lötschritten lässt sich minimieren. Die gemeinsame Wand ist beispielsweise ein eigenes Bauteil wie eine Stirnplatte.It is particularly favorable when the first housing and the at least one second housing and / or the third housing have a common wall. This also minimizes the weight of the thermoelectric generator device. The number of, for example, soldering steps can be minimized. The common wall is for example a separate component such as a face plate.

Insbesondere ist die mindestens eine gemeinsame Wand eine Stirnwand. Die entsprechende gemeinsame Wand kann dazu genutzt werden, das zweite Gehäuse und/oder das dritte Gehäuse relativ zu dem ersten Gehäuse zu fixieren.In particular, the at least one common wall is an end wall. The corresponding common wall can be used to fix the second housing and / or the third housing relative to the first housing.

Insbesondere ist das zweite Gehäuse und/oder das dritte Gehäuse über die mindestens eine gemeinsame Wand an dem ersten Gehäuse gehalten. Dadurch ergibt sich bei einfacher Herstellbarkeit ein einfacher Aufbau.In particular, the second housing and / or the third housing is held on the first housing via the at least one common wall. This results in ease of manufacture a simple structure.

Bei einer Ausführungsform ist das mindestens eine zweite Gehäuse und/oder das dritte Gehäuse an dem ersten Gehäuse über eine Lötverbindung gehalten. Dadurch lässt sich die Verbindung auf einfache Weise herstellen. Insbesondere lässt sich ein Innenraum zwischen dem dritten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse auf einfache Weise fluiddicht schließen.In one embodiment, the at least one second housing and / or the third housing is held on the first housing via a solder connection. This allows the connection to be made in a simple manner. In particular, an interior space between the third housing and the second housing can be closed in a fluid-tight manner in a simple manner.

Es kann vorgesehen sein, dass das zweite Gehäuse und/oder das dritte Gehäuse an dem ersten Gehäuse über eine Steckverbindung gehalten ist. Zur Ausbildung der Steckverbindung weist beispielsweise das erste Gehäuse eine oder mehrere Nuten oder Ausnehmungen auf, in welchen ein oder mehrere Gegenelemente des zweiten Gehäuses bzw. dritten Gehäuses eingetaucht sind. Solch eine Steckverbindung kann beispielsweise während der Herstellung der thermoelektrischen Generatorvorrichtung vorteilhaft sein, um beispielsweise vor einem Lötvorgang eine relative Fixierung des zweiten Gehäuses an dem ersten Gehäuse bzw. des dritten Gehäuses an dem ersten Gehäuse zu erreichen. Insbesondere ist eine Wandung des zweiten Gehäuses bzw. des dritten Gehäuses an einer Stirnplatte des ersten Gehäuses über eine Steckverbindung gehalten.It can be provided that the second housing and / or the third housing is held on the first housing via a plug connection. To form the connector, for example, the first housing has one or more grooves or recesses in which one or more counter-elements of the second housing or third housing are immersed. Such a plug connection can be advantageous, for example, during the production of the thermoelectric generator device in order, for example, to achieve a relative fixing of the second housing to the first housing or the third housing to the first housing before a soldering operation. In particular, a wall of the second housing or the third housing is held on a front plate of the first housing via a plug connection.

Günstig ist es, wenn dem ersten Gehäuse mindestens ein Eingangsanschluss und mindestens ein Ausgangsanschluss für den ersten Mediumstrom zugeordnet sind. Dadurch lässt sich der erste Mediumstrom durch das erste Gehäuse durchführen und beispielsweise lässt sich das mindestens eine zweite Gehäuse in dem ersten Gehäuse mit dem ersten Mediumstrom umspülen. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die entsprechenden Anschlüsse über einfache durchgehende Ausnehmungen gebildet sind.It is favorable if at least one input connection and at least one output connection for the first medium flow are assigned to the first housing. As a result, the first medium flow can be carried out through the first housing and, for example, the at least one second housing in the first housing can be flushed around with the first medium flow. It may be provided that the corresponding connections are formed via simple continuous recesses.

Insbesondere sind dem dritten Gehäuse mindestens ein Eingangsanschluss und mindestens ein Ausgangsanschluss für den zweiten Mediumstrom zugeordnet. Dadurch lässt sich das dritte Gehäuse mit dem zweiten Mediumstrom durchströmen.In particular, at least one input terminal and at least one output terminal for the second medium flow are assigned to the third housing. As a result, the third housing can flow through with the second medium flow.

Es ist dann weiterhin vorteilhaft, wenn der mindestens eine Eingangsanschluss und der mindestens eine Ausgangsanschluss mit dem ersten Gehäuse verbunden sind und/oder an dem ersten Gehäuse angeordnet sind. Dadurch lässt sich der erste Mediumstrom durch das erste Gehäuse hindurch durch das dritte Gehäuse durchführen.It is then also advantageous if the at least one input terminal and the at least one output terminal are connected to the first housing and / or arranged on the first housing. As a result, the first medium flow can be performed through the first housing through the third housing.

Es ist ferner günstig, wenn Anschlüsse für den ersten Mediumstrom und Anschlüsse für den zweiten Mediumstrom an quer zueinander liegenden Seiten des ersten Gehäuses angeordnet sind. Dadurch lässt sich der Aufwand für Verteilungsvorrichtungen minimieren. Ferner lassen sich der erste Mediumstrom und der zweite Mediumstrom auf einfache Weise so trennen, dass diese nicht in Kontakt miteinander kommen.It is also advantageous if connections for the first medium flow and connections for the second medium flow are arranged at transversely lying sides of the first housing. As a result, the cost of distribution devices can be minimized. Furthermore, the first medium flow and the second medium flow can be easily separated so that they do not come into contact with each other.

Günstig ist es, wenn das mindestens eine zweite Gehäuse so im ersten Gehäuse angeordnet ist, dass es von dem ersten Mediumstrom umspülbar ist. Dadurch lässt sich eine effektive Kühlung erreichen. Ferner lässt sich ein Innenraum zwischen dem dritten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse optimal für thermoelektrische Module nutzen; es lassen sich gegenüberliegende Gehäuseseiten nutzen.It is favorable if the at least one second housing is arranged in the first housing such that it can be flushed around by the first medium flow. This allows effective cooling to be achieved. Furthermore, an inner space between the third housing and the second housing can be used optimally for thermoelectric modules; it can be used opposite housing sides.

Insbesondere ist ein Mediumstrom aus dem ersten Mediumstrom und dem zweiten Mediumstrom ein Kühlstrom und der andere Mediumstrom ist ein Wärmestrom (Heißstrom). Dadurch lässt sich zwischen der zweiten Seite und der ersten Seite eines thermoelektrischen Moduls ein Wärmestrom realisieren, wobei direkt nutzbare elektrische Energie erzeugbar ist.In particular, one medium flow from the first medium flow and the second medium flow is a cooling flow and the other medium flow is a heat flow (hot flow). As a result, a heat flow can be realized between the second side and the first side of a thermoelectric module, wherein directly usable electrical energy can be generated.

Günstig ist es, wenn zwischen dem mindestens einen thermoelektrischen Modul und dem zweiten Gehäuse und/oder dem dritten Gehäuse eine wärme leitende Folie und insbesondere Graphitfolie angeordnet ist. Die wärmeleitende Folie sorgt für einen guten Wärmekontakt zwischen dem entsprechenden thermoelektrischen Modul und dem zweiten Gehäuse bzw. dritten Gehäuse. Eine Graphitfolie verringert die Reibungsfläche, so dass das entsprechende thermoelektrische Modul (direkt oder über einen Träger) gut zwischen dem zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse gleiten kann und dadurch thermomechanische Spannungen minimiert werden.It is favorable if between the at least one thermoelectric module and the second housing and / or the third housing is arranged heat-conducting film and in particular graphite foil. The thermally conductive foil provides good thermal contact between the corresponding thermoelectric module and the second housing or third housing. A graphite foil reduces the friction surface so that the corresponding thermoelectric module (directly or via a carrier) can slide well between the second housing and the third housing, thereby minimizing thermo-mechanical stresses.

Bei einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass mindestens ein thermoelektrisches Modul und insbesondere eine Mehrzahl von thermoelektrischen Modulen an einem Träger sitzen, an welchem elektrische Leitungen und/oder elektrische Anschlüsse angeordnet sind. Eine solche Kombination aus Träger und mindestens einem thermoelektrischen Modul mit integrierten elektrischen Leitungen und/oder elektrischen Anschlüssen lässt sich als Ganzes auf einfache Weise handhaben, so dass die Herstellung vereinfacht ist. Darüber hinaus kann auch der Träger als Ganzes zwischen dem zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse gleiten.In one embodiment, it is provided that at least one thermoelectric module and in particular a plurality of thermoelectric modules sit on a support on which electrical lines and / or electrical connections are arranged. Such a combination of carrier and at least one thermoelectric module with integrated electrical lines and / or electrical connections can be handled as a whole in a simple manner, so that the production is simplified. In addition, the carrier as a whole can slide between the second housing and the third housing.

Es ist dann insbesondere vorteilhaft, wenn der Träger mindestens eine Fensteröffnung aufweist, an welcher das mindestens eine thermoelektrische Modul zum thermischen Kontakt mit dem zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse sitzt. Die Fensteröffnung ist insbesondere eine durchgehende Öffnung, durch welche das thermoelektrische Modul hindurchgetaucht sitzt. Dadurch das lässt sich das thermoelektrische Modul auf einfache Weise in einen Träger integrieren, wobei der thermische Kontakt mit dem zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse auf einfache Weise herstellbar ist. Der Träger selber ist vorteilhafterweise aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt.It is particularly advantageous if the carrier has at least one window opening, on which the at least one thermoelectric module is seated for thermal contact with the second housing and the third housing. The window opening is in particular a through opening through which the thermoelectric module sits immersed. As a result, the thermoelectric module can be easily integrated into a carrier, wherein the thermal contact with the second housing and the third housing can be produced in a simple manner. The carrier itself is advantageously made of an electrically insulating material.

Insbesondere ragt das mindestens eine thermoelektrische Modul jeweils mit einer dem zweiten Gehäuse zugewandten ersten Seite und mit einer dem dritten Gehäuse zugewandten zweiten Seite über den Träger hinaus. Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine thermische Kontaktierung erreichen.In particular, the at least one thermoelectric module projects in each case beyond the carrier with a first side facing the second housing and with a second side facing the third housing. As a result, a thermal contact can be achieved in a simple manner.

Bei einer Ausführungsform weist ein thermoelektrisches Modul ein erstes Teilmodul und ein zweites Teilmodul auf, welche durch eine erste Brücke elektrisch verbunden sind, und das zweite Teilmodul ist über eine zweite Brücke mit dem ersten Teilmodul eines benachbarten thermoelektrischen Moduls verbunden. Über die zweite Brücke wird eine Reihenschaltung von benachbarten thermoelektrischen Modulen hergestellt. Die erste Brücke und die zweite Brücke lassen sich dabei auch als thermische Kontaktelemente zur Kontaktierung des zweiten Gehäuses und des dritten Gehäuses verwenden.In one embodiment, a thermoelectric module has a first submodule and a second submodule, which are electrically connected by a first bridge, and the second submodule is connected via a second bridge to the first submodule of an adjacent thermoelectric module. Via the second bridge, a series connection of adjacent thermoelectric modules is produced. The first bridge and the second bridge can also be used as thermal contact elements for contacting the second housing and the third housing.

Insbesondere sind die erste Brücke und die zweite Brücke als thermische Kontaktelemente für das zweite Gehäuse oder dritte Gehäuse ausgebildet. Dadurch lässt sich die Anzahl der Bauteile minimieren, da die für eine elektrische Kontaktierung sorgenden Brücken gleichzeitig thermische Kontaktelemente sind.In particular, the first bridge and the second bridge are formed as thermal contact elements for the second housing or third housing. As a result, the number of components can be minimized since the bridges that provide for electrical contacting are at the same time thermal contact elements.

Insbesondere sind die erste Brücke und die zweite Brücke an unterschiedlichen Seiten bezogen auf einen Träger von thermoelektrischen Modulen angeordnet. Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine thermische Kontaktierung mit den zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse erreichen.In particular, the first bridge and the second bridge are arranged on different sides with respect to a support of thermoelectric modules. As a result, a thermal contact with the second housing and the third housing can be achieved in a simple manner.

Vorteilhafterweise sitzen das erste Teilmodul und das zweite Teilmodul in beabstandeten Fensteröffnungen eines Trägers. Wenn der Träger aus einem elektrisch isolierenden Material ist, dann sind die Teilmodule elektrisch getrennt voneinander. Der elektrische Kontakt wird dann nur über die Brücken hergestellt, welche außerhalb des Trägers liegen.Advantageously, the first sub-module and the second sub-module sit in spaced window openings of a carrier. If the carrier is made of an electrically insulating material, then the sub-modules are electrically isolated from each other. The electrical contact is then made only over the bridges, which are outside the carrier.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer thermoelektrischen Generatorvorrichtung bereitzustellen, welches insbesondere serientauglich ist.The invention is further based on the object to provide a method for producing a thermoelectric generator apparatus, which is particularly suitable for mass production.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in dem ersten Gehäuse ein zweites Gehäuse positioniert wird und in dem zweiten Gehäuse ein drittes Gehäuse positioniert wird, wobei das dritte Gehäuse Teil einer Wärmeübertragungsvorrichtung ist, und an dem dritten Gehäuse mindestens ein thermoelektrisches Modul positioniert wird, wobei das mindestens eine thermoelektrische Modul in thermischem Kontakt mit dem zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse gebracht wird.This object is achieved in that a second housing is positioned in the first housing and in the second housing, a third housing is positioned, wherein the third housing is part of a heat transfer device, and at least one thermoelectric module is positioned on the third housing, wherein the at least one thermoelectric module is brought into thermal contact with the second housing and the third housing.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen thermoelektrischen Generatorvorrichtung erläuterten Vorteile auf. Durch dieses Herstellungsverfahren, bei dem beispielsweise temporär das mindestens eine thermoelektrische Modul an dem dritten Gehäuse positioniert wird und das zweite Gehäuse übergeschoben wird, lässt sich das mindestens eine thermoelektrische Modul zwischen dem dritten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse verspannen, ohne dass eine feste Verbindung vorgesehen werden muss.The method according to the invention has the advantages already explained in connection with the thermoelectric generator device according to the invention. By virtue of this production method, in which, for example, the at least one thermoelectric module is temporarily positioned on the third housing and the second housing is pushed over, the at least one thermoelectric module can be clamped between the third housing and the second housing without a fixed connection being provided got to.

Günstig ist es, wenn thermoelektrische Module an gegenüberliegenden Seiten des dritten Gehäuses positioniert werden. Dadurch fungieren die thermoelektrischen Module als eine Art von Abstandshalter und das dritte Gehäuse lässt sich gewissermaßen zwischen den thermoelektrischen Modulen einspannen. Dadurch wiederum lässt sich eine vollflächige Anpresskraft auf die thermoelektrischen Module erzielen.It is advantageous if thermoelectric modules are positioned on opposite sides of the third housing. As a result, the thermoelectric modules act as a kind of spacer and the third housing can be effectively clamped between the thermoelectric modules. This in turn allows a full-surface contact force on the thermoelectric modules can be achieved.

Insbesondere wird das zweite Gehäuse unter Vakuumbedingungen fluiddicht abgeschlossen. Ein entsprechender Innenraum des zweiten Gehäuses ist dadurch hermetisch gekapselt. Es lässt sich dadurch ein Unterdruck bereitstellen. Dieser Unterdruck wiederum bewirkt eine Verspannung des mindestens einen thermoelektrischen Moduls zwischen dem zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse. Es lässt sich dadurch eine vollflächige Anpresskraft erreichen unter Minimierung von thermomechanischen Spannungen. Weiterhin sorgt ein entsprechender Überdruck in den Mediumströmen für Erhöhung des Anpressdrucks. In particular, the second housing is sealed fluid-tight under vacuum conditions. A corresponding interior of the second housing is thereby hermetically encapsulated. It can thereby provide a negative pressure. This negative pressure in turn causes a tension of the at least one thermoelectric module between the second housing and the third housing. It can thereby achieve a full-surface contact force while minimizing thermo-mechanical stresses. Furthermore, a corresponding overpressure in the medium flows ensures an increase of the contact pressure.

Günstig ist es, wenn das zweite Gehäuse an dem ersten Gehäuse fixiert wird. Dadurch lässt sich die Anzahl der Bauelemente reduzieren und das Gewicht lässt sich reduzieren.It is advantageous if the second housing is fixed to the first housing. As a result, the number of components can be reduced and the weight can be reduced.

Vorteilhafterweise ist dann eine Wand des ersten Gehäuses eine Wand des zweiten Gehäuses.Advantageously, then a wall of the first housing is a wall of the second housing.

Es ist ferner günstig, wenn eine Verbindung des ersten Gehäuses mit dem zweiten Gehäuse unter Vakuumbedingungen erfolgt. Dadurch lässt sich während der Herstellung der thermoelektrischen Generatorvorrichtung ein Unterdruck in einem Innenraum zwischen dem zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse herstellen.It is also advantageous if a connection of the first housing to the second housing takes place under vacuum conditions. As a result, a negative pressure in an interior space between the second housing and the third housing can be produced during the production of the thermoelectric generator device.

Beispielsweise erfolgt die Verbindung des ersten Gehäuses mit dem zweiten Gehäuse über Löten und insbesondere Hartlöten.For example, the connection of the first housing to the second housing takes place via soldering and in particular brazing.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments is used in conjunction with the drawings for further explanation of the invention. Show it:

1 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen thermoelektrischen Generatorvorrichtung; 1 a schematic sectional view of an embodiment of a thermoelectric generator device according to the invention;

2 eine Schnittansicht der thermoelektrischen Generatorvorrichtung gemäß 1 längs der Linie 2-2; 2 a sectional view of the thermoelectric generator apparatus according to 1 along the line 2-2;

3 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines thermoelektrischen Moduls; 3 a schematic sectional view of an embodiment of a thermoelectric module;

4 eine schematische Darstellung eines Trägers mit daran angeordneten thermoelektrischen Modulen; 4 a schematic representation of a carrier with arranged thereon thermoelectric modules;

5 die gleiche Ansicht wie 4 ohne thermoelektrische Module; 5 the same view as 4 without thermoelectric modules;

6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Trägers mit daran angeordneten thermoelektrischen Modulen; und 6 a further embodiment of a carrier with thermoelectric modules arranged thereon; and

7 eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 gemäß 6. 7 a sectional view taken along the line 7-7 according to 6 ,

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen thermoelektrischen Generatorvorrichtung, welche in den 1 und 2 schematisch in einer Schnittdarstellung gezeigt und dort mit 10 bezeichnet ist, umfasst ein erstes Gehäuse 12. Das erste Gehäuse 12 ist ein äußeres Gehäuse. Es ist mittels eines Rohrs und beispielsweise eines Kastenrohrs gebildet. Es weist bei einer Ausführungsform eine Wandung 14 mit parallel zueinander orientierten gegenüberliegenden Wänden 16a, 16b und parallel zueinander orientierten gegenüberliegenden Wänden 18a, 18b auf. Die Wände 18a, 18b liegen quer und insbesondere senkrecht zu den Wänden 16a, 16b. Die Wand 18a ist mit den Wänden 16a und 16b verbunden. Die Wand 18b ist mit den Wänden 16a und 16b verbunden. Die Wandung 14 mit ihren Wänden 16a, 16b, 18a, 18b bildet einen umlaufenden Gehäuseteil des ersten Gehäuses 12.An embodiment of a thermoelectric generator device according to the invention, which in the 1 and 2 shown schematically in a sectional view and there with 10 is designated comprises a first housing 12 , The first case 12 is an outer case. It is formed by means of a tube and, for example, a box tube. It has a wall in one embodiment 14 with mutually oriented opposite walls 16a . 16b and parallel opposing walls 18a . 18b on. The walls 18a . 18b lie transversely and in particular perpendicular to the walls 16a . 16b , The wall 18a is with the walls 16a and 16b connected. The wall 18b is with the walls 16a and 16b connected. The wall 14 with their walls 16a . 16b . 18a . 18b forms a circumferential housing part of the first housing 12 ,

An seinen Stirnseiten ist das erste Gehäuse 12 durch gegenüberliegende Stirnwände 20a, 20b (2) abgeschlossen. In dem ersten Gehäuse 12 ist eine Mehrzahl von zweiten Gehäusen 22 angeordnet, welche insbesondere als Kapselrohre ausgebildet sind. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei zweite Gehäuse 22 (Gehäuse 22a, Gehäuse 22b) in dem ersten Gehäuse 12 angeordnet. Es ist grundsätzlich auch möglich, dass mehr als zwei zweite Gehäuse 22 in dem ersten Gehäuse 12 angeordnet sind oder nur ein einziges zweites Gehäuse 22 in dem ersten Gehäuse 12 angeordnet ist.At its front sides is the first housing 12 through opposite end walls 20a . 20b ( 2 ) completed. In the first case 12 is a plurality of second housings 22 arranged, which are in particular designed as capsule tubes. In the embodiment shown are two second housing 22 (Casing 22a , Casing 22b ) in the first housing 12 arranged. It is also possible in principle to have more than two second housings 22 in the first housing 12 are arranged or only a single second housing 22 in the first housing 12 is arranged.

Das erste Gehäuse 12 ist – bis auf unten noch näher erwähnte Anschlüsse – fluiddicht geschlossen.The first case 12 is - except for ports mentioned in more detail below - fluid-tight closed.

Ein zweites Gehäuse 22 umfasst jeweils eine Wandung 24. Die Wandung 24 ist umlaufend geschlossen ausgebildet. Die Wandung 24 ist mit einer Achse 26 parallel zu einer Längsrichtung 28 des ersten Gehäuses 12 orientiert. Die Längsrichtung 28 ist dabei insbesondere parallel zu den Wänden 16a, 16b, 18a, 18b der Wandung 14 und liegt quer und insbesondere senkrecht zu den Stirnwänden 20a, 20b.A second housing 22 each includes a wall 24 , The wall 24 is formed circumferentially closed. The wall 24 is with an axis 26 parallel to a longitudinal direction 28 of the first housing 12 oriented. The longitudinal direction 28 is in particular parallel to the walls 16a . 16b . 18a . 18b the wall 14 and is transverse and in particular perpendicular to the end walls 20a . 20b ,

Die Wandung 24 der jeweiligen zweiten Gehäuse 22 ist beabstandet zu der Wandung 14. Ferner sind Wandungen 24 unterschiedlicher zweiter Gehäuse 22a, 22b beabstandet zueinander. Dadurch ist in dem ersten Gehäuse 12 ein Innenraum 30 gebildet, welcher einen Teilbereich 32 zwischen dem jeweiligen zweiten Gehäuse 22 und der Wandung 14 aufweist und einen oder mehrere Teilbereiche 34 zwischen benachbarten zweiten Gehäusen 22a, 22b aufweist.The wall 24 the respective second housing 22 is spaced from the wall 14 , Furthermore, there are walls 24 different second housing 22a . 22b spaced from each other. This is in the first housing 12 an interior 30 formed, which is a partial area 32 between the respective second housing 22 and the wall 14 and one or more subareas 34 between adjacent second housings 22a . 22b having.

Das jeweilige zweite Gehäuse 22 ist fluiddicht geschlossen. Das zweite Gehäuse 22 weist dazu eine erste Stirnwand 36a und eine gegenüberliegende zweite Stirnwand 36b auf. Die erste Stirnwand 36a ist Teil der Stirnwand 20a des ersten Gehäuses 12. Die zweite Stirnwand 36b ist Teil der Stirnwand 20b des ersten Gehäuses 12. Zur Bildung des geschlossenen Gehäuses 22 ist die Wandung 24 an den Stirnwänden 20a, 20b des ersten Gehäuses 12 fixiert. Die entsprechende Verbindung ist fluiddicht und beispielsweise durch Löten bzw. Hartlöten hergestellt.The respective second housing 22 is closed fluid-tight. The second housing 22 has a first end wall 36a and an opposite second end wall 36b on. The first end wall 36a is part of the front wall 20a of the first housing 12 , The second front wall 36b is part of the front wall 20b of the first housing 12 , To form the closed housing 22 is the wall 24 on the end walls 20a . 20b of the first housing 12 fixed. The corresponding compound is fluid-tight and made for example by soldering or brazing.

In dem jeweiligen zweiten Gehäuse ist eine Kombination 38 einer Wärmeübertragungsvorrichtung 40 und einer thermoelektrischen Einrichtung 42 angeordnet, wobei die thermoelektrische Einrichtung 42 eine Mehrzahl von thermoelektrischen Modulen 44 aufweist.In the respective second housing is a combination 38 a heat transfer device 40 and a thermoelectric device 42 arranged, wherein the thermoelectric device 42 a plurality of thermoelectric modules 44 having.

Die Wärmeübertragungsvorrichtung 40 umfasst ein drittes Gehäuse 46, welches fluiddicht – bis auf untenstehend erläuterte Anschlüsse – ausgebildet ist. Das dritte Gehäuse 46 hat eine umlaufende Wandung 48, welche eine Achse aufweist, die mindestens näherungsweise koaxial zur Achse 26 ist. Das dritte Gehäuse 46 ist mit den Stirnwänden 20a, 20b des ersten Gehäuses 12 fluiddicht verbunden und beispielsweise über Hartlöten verbunden.The heat transfer device 40 includes a third housing 46 , which is fluid-tight - except for explained below connections - is formed. The third case 46 has a circumferential wall 48 which has an axis which is at least approximately coaxial with the axis 26 is. The third case 46 is with the end walls 20a . 20b of the first housing 12 connected fluid-tight and connected, for example via brazing.

Das dritte Gehäuse 46 hat einen Innenraum 50, welcher in eine Mehrzahl von beabstandeten Kanälen 52 unterteilt ist, wobei alle oder eine Teilmenge der Kanäle 52 parallel zueinander ausgerichtet sind und insbesondere in der Längsrichtung 28 orientiert sind. Insbesondere sind benachbarte Kanäle 52a, 52b durch eine gemeinsame fluiddichte Wandung 54 voneinander getrennt.The third case 46 has an interior 50 which is in a plurality of spaced channels 52 is divided, all or a subset of the channels 52 are aligned parallel to each other and in particular in the longitudinal direction 28 are oriented. In particular, adjacent channels 52a . 52b through a common fluid-tight wall 54 separated from each other.

Dem Innenraum 50 und den Kanälen 52 jedes dritten Gehäuses 46 sind ein oder mehrere Eingangsanschlüsse 56 zugeordnet, welche an der Stirnwand 20a des ersten Gehäuses 12 mindestens teilweise angeordnet bzw. ausgebildet sind. Ferner sind dem Innenraum 50 und den Kanälen 52 ein oder mehrere Ausgangsanschlüsse 58 zugeordnet, welche mindestens teilweise an der Stirnwand 20b des ersten Gehäuses 12 angeordnet oder ausgebildet sind.The interior 50 and the channels 52 every third case 46 are one or more input terminals 56 assigned, which on the front wall 20a of the first housing 12 at least partially arranged or formed. Furthermore, the interior 50 and the channels 52 one or more output ports 58 associated, which at least partially on the end wall 20b of the first housing 12 arranged or formed.

Ein Strom eines Mediums (im Folgenden als zweiter Mediumstrom 60 bezeichnet) kann über den oder die Eingangsanschlüsse 56 in das jeweilige dritte Gehäuse 46 eingekoppelt werden und an dem oder den Ausgangsanschlüssen 58 ausgekoppelt werden. Der zweite Mediumstrom 60 durchströmt in einer Strömungsrichtung 62 das dritte Gehäuse 46 und damit die Wärmeübertragungsvorrichtung 40. Die Strömungsrichtung 62 liegt mindestens näherungsweise parallel zu der Längsrichtung 28.A stream of a medium (hereinafter referred to as a second medium stream 60 designated) via the input terminal (s) 56 in the respective third housing 46 be coupled and at the output terminal (s) 58 be decoupled. The second medium flow 60 flows through in a flow direction 62 the third case 46 and thus the heat transfer device 40 , The flow direction 62 is at least approximately parallel to the longitudinal direction 28 ,

Zwischen der Wandung 54 des dritten Gehäuses 46 und der Wandung 24 des jeweiligen zweiten Gehäuses 22 ist ein Innenraum 64 gebildet. Dieser Innenraum 64 ist vollständig fluiddicht gekapselt bezüglich des Innenraums 30 und des Innenraums 50. In dem Innenraum 30 strömt ein erster Mediumstrom 66. In dem Innenraum 50 strömt der zweite Mediumstrom 60. Weder der erste Mediumstrom 66 noch der zweite Mediumstrom 60 können in den Innenraum 64 gelangen.Between the wall 54 of the third housing 46 and the wall 24 of the respective second housing 22 is an interior 64 educated. This interior 64 is completely fluid-tightly encapsulated with respect to the interior 30 and the interior 50 , In the interior 30 flows a first medium flow 66 , In the interior 50 the second medium flow flows 60 , Neither the first medium stream 66 still the second medium stream 60 can in the interior 64 reach.

Weiterhin sind die zweiten Gehäuse 22 so abgeschlossen, dass der erste Mediumstrom 66 nicht in den Innenraum 50 des dritten Gehäuses 46 gelangen kann. Weiterhin ist das dritte Gehäuse 46 so gegenüber dem zweiten Gehäuse 22 abgeschlossen, dass der zweite Mediumstrom 60 nicht in den Innenraum 30 gelangen kann.Furthermore, the second housing 22 so completed that the first medium flow 66 not in the interior 50 of the third housing 46 can get. Furthermore, the third housing 46 so opposite to the second housing 22 completed that second medium stream 60 not in the interior 30 can get.

Die Wandung 48 des dritten Gehäuses 46 weist einen ersten Wandungsbereich 68a und einen gegenüberliegenden zweiten Wandungsbereich 68b auf. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Wandungsbereiche 68a und 68b parallel zueinander ausgerichtet. Zwischen ihnen sind Kanäle 52 gebildet, welche die gleiche Höhe (eine Höhenrichtung ist die Abstandsrichtung zwischen dem ersten Wandungsbereich 68a und dem zweiten Wandungsbereich 68b) haben. Der erste Wandungsbereich 68a und der zweite Wandungsbereich 68b sind vorzugsweise mindestens näherungsweise parallel zu den Wänden 16a, 16b des ersten Gehäuses 12.The wall 48 of the third housing 46 has a first wall area 68a and an opposite second wall portion 68b on. In one embodiment, the wall areas 68a and 68b aligned parallel to each other. Between them are channels 52 which is the same height (a height direction is the distance direction between the first wall portion 68a and the second wall area 68b ) to have. The first wall area 68a and the second wall area 68b are preferably at least approximately parallel to the walls 16a . 16b of the first housing 12 ,

Bei einer Ausführungsform sind der erste Wandungsbereich 68a und der zweite Wandungsbereich 68b mindestens dem zweiten Gehäuse 22 zugewandt eben ausgebildet.In one embodiment, the first wall area 68a and the second wall area 68b at least the second housing 22 facing just trained.

Das dritte Gehäuse 46 ist über Bogenbereiche 70a, 70b, welche einander gegenüberliegen und jeweils mit dem ersten Wandungsbereich 68a und dem zweiten Wandungsbereich 68b beispielsweise einstückig verbunden sind, geschlossen.The third case 46 is over arch areas 70a . 70b which are opposed to each other and each with the first wall area 68a and the second wall area 68b for example, are integrally connected, closed.

Die Wandung 24 des zweiten Gehäuses 22 weist einen ersten Wandungsbereich 72a und einen zweiten Wandungsbereich 72b auf. Der erste Wandungsbereich 72a ist dem ersten Wandungsbereich 68a benachbart und der zweite Wandungsbereich 72b ist dem zweiten Wandungsbereich 68b benachbart. Der erste Wandungsbereich 72a und der zweite Wandungsbereich 72b sind mindestens näherungsweise parallel zueinander ausgerichtet. Sie sind vorzugsweise parallel zu den Wänden 16a, 16b und parallel zu den Wandungsbereichen 68a und 68b. Ein Abstand zwischen dem ersten Wandungsbereich 68a und dem ersten Wandungsbereich 72a sowie ein Abstand zwischen dem zweiten Wandungsbereich 68b und dem zweiten Wandungsbereich 72b ist konstant.The wall 24 of the second housing 22 has a first wall area 72a and a second wall area 72b on. The first wall area 72a is the first wall area 68a adjacent and the second wall area 72b is the second wall area 68b adjacent. The first wall area 72a and the second wall area 72b are aligned at least approximately parallel to each other. They are preferably parallel to the walls 16a . 16b and parallel to the wall areas 68a and 68b , A distance between the first wall area 68a and the first wall area 72a as well as one Distance between the second wall area 68b and the second wall area 72b is constant.

Bei einer Ausführungsform ist der erste Wandungsbereich 72a und ist der zweite Wandungsbereich 72b mindestens dem dritten Gehäuse 46 zugewandt eben ausgebildet.In one embodiment, the first wall area 72a and is the second wall area 72b at least the third housing 46 facing just trained.

Das zweite Gehäuse 22 ist durch Bogenbereiche 74a, 74b geschlossen, wobei die Bogenbereiche 74a und 74b jeweils mit dem ersten Wandungsbereich 72a und dem zweiten Wandungsbereich 72b verbunden und beispielsweise einstückig verbunden sind.The second housing 22 is through arc areas 74a . 74b closed, with the bow areas 74a and 74b each with the first wall area 72a and the second wall area 72b connected and, for example, integrally connected.

Die Bogenbereiche 70a und 74a sowie entsprechend 70b und 74b sind nicht parallel zueinander. Beispielsweise weist der Bogenbereich 70a eine größere Krümmung auf als der Bogenbereich 74a und entsprechend weist der Bogenbereich 70b eine größere Krümmung auf als der Bogenbereich 74b. Dadurch ist der Abstand zwischen dem dritten Gehäuse 46 und dem zweiten Gehäuse 22 an den Bogenbereichen 70a, 74a sowie 70b, 74b kleiner als an den Wandungsbereichen 68a, 72a sowie 68b, 72b.The bow areas 70a and 74a and accordingly 70b and 74b are not parallel to each other. For example, the bow area points 70a a greater curvature than the bow area 74a and accordingly, the bow area 70b a greater curvature than the bow area 74b , This is the distance between the third housing 46 and the second housing 22 at the bow areas 70a . 74a such as 70b . 74b smaller than at the wall areas 68a . 72a such as 68b . 72b ,

Zwischen dem ersten Wandungsbereich 68a des dritten Gehäuses 46 und dem ersten Wandungsbereich 72a des zweiten Gehäuses 22 sowie zwischen dem zweiten Wandungsbereich 68b des dritten Gehäuses 46 und dem zweiten Wandungsbereich 72b des zweiten Gehäuses 22 ist jeweils ein thermoelektrisches Modul 44 positioniert. Es kann dabei, wie in 2 gezeigt, in der Längsrichtung 28 an der Wärmeübertragungsvorrichtung 40 eine Mehrzahl von thermoelektrischen Modulen 44 angeordnet sein.Between the first wall area 68a of the third housing 46 and the first wall area 72a of the second housing 22 as well as between the second wall area 68b of the third housing 46 and the second wall area 72b of the second housing 22 each is a thermoelectric module 44 positioned. It can, as in 2 shown in the longitudinal direction 28 at the heat transfer device 40 a plurality of thermoelectric modules 44 be arranged.

Bei einer Ausführungsform ist zwischen dem thermoelektrischen Modul 44 und dem dritten Gehäuse 46 sowie zwischen dem thermoelektrischen Modul 44 und dem zweiten Gehäuse 22 jeweils eine wärmeleitende Folie 75 und insbesondere Graphitfolie angeordnet.In one embodiment, there is between the thermoelectric module 44 and the third housing 46 as well as between the thermoelectric module 44 and the second housing 22 each a thermally conductive foil 75 and in particular arranged graphite foil.

Zwischen dem dritten Gehäuse 46 und dem zweiten Gehäuse 22 liegen thermoelektrische Module 44a, 44b einander gegenüber, wobei das dritte Gehäuse 46 zwischen einem solchen Paar von thermoelektrischen Modulen 44a, 44b liegt. Solche thermoelektrischen Module 44a, 44b fungieren als Abstandshalter für die Positionierung des dritten Gehäuses 46 in dem zweiten Gehäuse 22.Between the third case 46 and the second housing 22 are thermoelectric modules 44a . 44b opposite each other, the third housing 46 between such a pair of thermoelectric modules 44a . 44b lies. Such thermoelectric modules 44a . 44b act as spacers for the positioning of the third housing 46 in the second housing 22 ,

Die thermoelektrischen Module 44 sind in dem Innenraum 50 angeordnet. Sie stehen jeweils mit einer ersten Seite 76 in thermischem Kontakt mit dem zweiten Gehäuse 22 und mit einer zweiten Seite 78 in thermischem Kontakt mit dem dritten Gehäuse 46. Insbesondere liegen die jeweiligen thermoelektrischen Module mit der ersten Seite 76 an der Wandung 24 des zweiten Gehäuses 22 an und mit der zweiten Seite 78 an der Wandung 48 des dritten Gehäuses 46 an. Bei einer Ausführungsform liegt die wärmeleitende Folie 75 jeweils zwischen der ersten Seite 76 und der Wandung 24 bzw. der zweiten Seite 78 und der Wandung 48.The thermoelectric modules 44 are in the interior 50 arranged. They each have a first page 76 in thermal contact with the second housing 22 and with a second page 78 in thermal contact with the third housing 46 , In particular, the respective thermoelectric modules are located on the first side 76 on the wall 24 of the second housing 22 on and with the second page 78 on the wall 48 of the third housing 46 at. In one embodiment, the thermally conductive foil is located 75 each between the first page 76 and the wall 24 or the second page 78 and the wall 48 ,

Die thermoelektrischen Module 44 sind zwischen dem dritten Gehäuse 46 und dem zweiten Gehäuse 22 ”schwimmend” gelagert. Es ist eine relative Gleitbarkeit eines thermoelektrischen Moduls zu dem dritten Gehäuse 46 bzw. zu dem zweiten Gehäuse 22 in dem Innenraum 50 möglich. Eine Graphitfolie sorgt für eine reibungsmindernde Lagerung der thermoelektrischen Module 44 zwischen dem dritten Gehäuse 46 und dem zweiten Gehäuse 22 und damit für eine leichte Gleitbarkeit.The thermoelectric modules 44 are between the third housing 46 and the second housing 22 Stored "floating". It is a relative slidability of a thermoelectric module to the third housing 46 or to the second housing 22 in the interior 50 possible. A graphite foil ensures a friction-reducing storage of the thermoelectric modules 44 between the third housing 46 and the second housing 22 and thus for easy gliding.

Der Innenraum 50, welcher fluiddicht vollständig abgeschlossen ist, steht bei einer Ausführungsform unter Unterdruck im Vergleich zu dem Innenraum 30 und dem Innenraum 64, bezogen auf Luftdruck bzw. wenn dort der entsprechende Mediumstrom geführt ist.The interior 50 , which is completely closed fluid-tight, is in one embodiment under negative pressure compared to the interior 30 and the interior 64 , based on air pressure or if there the corresponding medium flow is performed.

Dies bewirkt, dass die Wandung 48 des dritten Gehäuses 46 gegen die zweite Seite 78 gedrückt wird und die Wandung 24 des zweiten Gehäuses 22 gegen die erste Seite 76 gedrückt wird. Dadurch wird eine gute mechanische Anlage erreicht, durch welche wiederum ein guter thermischer Kontakt hergestellt wird. Es ist dadurch aber kein starres Gebilde hergestellt, sondern ein thermoelektrisches Modul 44 kann in dem Innenraum 50 gleiten, um beispielsweise thermomechanische Spannungen abzubauen bzw. überhaupt deren Entstehung zu verhindern.This causes the wall 48 of the third housing 46 against the second page 78 is pressed and the wall 24 of the second housing 22 against the first page 76 is pressed. As a result, a good mechanical system is achieved, by which in turn a good thermal contact is made. However, it is not produced by a rigid structure, but a thermoelectric module 44 can in the interior 50 slide, for example, to reduce thermo-mechanical stresses or to prevent their formation at all.

Bei einer Ausführungsform sind ein oder mehrere Faltenbalge 80, 82 in das dritte Gehäuse 46 integriert. (Es können auch ein oder mehrere Faltenbalge in das zweite Gehäuse 22 und/oder das erste Gehäuse 12 integriert sein.) Die Faltenbalge 80, 82 sind insbesondere in die Wandung 48 integriert und ein integraler Bestandteil davon (2).In one embodiment, one or more bellows 80 . 82 in the third case 46 integrated. (There may also be one or more bellows in the second housing 22 and / or the first housing 12 be integrated.) The bellows 80 . 82 especially in the wall 48 integrated and an integral part of it ( 2 ).

Ein Faltenbalg 80 dient zur Ermöglichung von Längenausdehnungen der Wandung 48 quer zur Längsrichtung 28. Ein Faltenbalg 82 dient zur Ermöglichung von Längenänderungen in der Längsrichtung 28. Die Faltenbalge 80, 82 sind dabei so ausgestaltet, dass thermisch bedingte Längenänderungen in der Wandung 48 ermöglicht sind, ohne dass Spannungen bzw. große Spannungen an der Stirnwand 20a, 20b auftreten; im Bereich der Faltenbalge 80, 82 kann eine Längenausdehnung kompensiert werden. Ein Faltenbalg 80, 82 ist insbesondere an einer längeren Gehäuseseite außerhalb einer Anlagefläche für ein thermoelektrisches Modul 44 angeordnet (vgl. 2).A bellows 80 serves to allow length expansion of the wall 48 transverse to the longitudinal direction 28 , A bellows 82 serves to allow length changes in the longitudinal direction 28 , The bellows 80 . 82 are designed so that thermally induced changes in length in the wall 48 are possible without causing stress or high voltages on the bulkhead 20a . 20b occur; in the area of the bellows 80 . 82 a length extension can be compensated. A bellows 80 . 82 is in particular on a longer side of the housing outside a contact surface for a thermoelectric module 44 arranged (cf. 2 ).

Der Unterdruck in dem Innenraum 50 wird beispielsweise dadurch hergestellt, dass das dritte Gehäuse 46 und das zweite Gehäuse 22 mit dem ersten Gehäuse 12 unter Vakuumbedingungen verbunden werden, beispielsweise durch Hartlöten. Der Verbindungsvorgang wird so durchgeführt, dass der Innenraum 50 zwischen dem dritten Gehäuse 46 und dem zweiten Gehäuse 22 gekapselt wird. Dadurch bleibt der bei dem Verbindungsvorgang verwendete Unterdruck in dem Innenraum 50 bestehen. The negative pressure in the interior 50 is made, for example, that the third housing 46 and the second housing 22 with the first housing 12 be connected under vacuum conditions, for example by brazing. The connection process is carried out so that the interior 50 between the third housing 46 and the second housing 22 is encapsulated. As a result, the negative pressure used in the connection process remains in the interior 50 consist.

An dem ersten Gehäuse 12 sind ein oder mehrere Eingangsanschlüsse 84 und ein oder mehrere Ausgangsanschlüsse 86 für den ersten Mediumstrom 66 angeordnet. Durch den Eingangsanschluss 84 kann entsprechend das erste Medium eingekoppelt werden und durch einen Ausgangsanschluss 86 abgeführt werden.At the first housing 12 are one or more input terminals 84 and one or more output ports 86 for the first medium flow 66 arranged. Through the input connection 84 can be coupled according to the first medium and through an output terminal 86 be dissipated.

Ein Eingangsanschluss 84 ist dabei an der Wand 18a und ein Ausgangsanschluss 86 an der Wand 18b angeordnet. Die Eingangsanschlüsse 84 und Ausgangsanschlüsse 86 liegen quer zu den Eingangsanschlüssen 56 und Ausgangsanschlüssen 58. Der erste Mediumstrom 66 ist dabei in der Strömungsrichtung quer zur Strömungsrichtung des zweiten Mediumstroms 60 führbar.An input connection 84 is on the wall 18a and an output terminal 86 on the wall 18b arranged. The input terminals 84 and output terminals 86 lie across the input ports 56 and output terminals 58 , The first medium flow 66 is in the flow direction transverse to the flow direction of the second medium flow 60 feasible.

Die zweiten Gehäuse 22 sind beabstandet zu der Wandung 14 im ersten Gehäuse 12 positioniert. Ein über den Eingangsanschluss 84 eingekoppelter erster Mediumstrom 66 und über den Ausgangsanschluss 86 ausgekoppelter erster Mediumstrom 66 kann dadurch die Gehäuse 22 umspülen.The second case 22 are spaced from the wall 14 in the first case 12 positioned. On via the input connection 84 coupled first medium stream 66 and via the output connector 86 decoupled first medium flow 66 this can make the case 22 umspülen.

Ein jeweiliges thermoelektrisches Modul 44, welches zwischen dem dritten Gehäuse 46 und dem zweiten Gehäuse 22 angeordnet ist, weist eine Höhe H auf. Zwischen den jeweiligen ersten Wandungsbereichen 68a und 72a sowie den zweiten Wandungsbereichen 68b und 72b ist der Abstand zwischen dem dritten Gehäuse 46 und dem zweiten Gehäuse 22 so groß wie die Höhe H. In den Bogenbereichen 70a, 70b, 74a, 74b ist der Abstand kleiner als H.A respective thermoelectric module 44 which is between the third housing 46 and the second housing 22 is arranged, has a height H. Between the respective first wall areas 68a and 72a and the second wall areas 68b and 72b is the distance between the third case 46 and the second housing 22 as high as the height H. In the bow areas 70a . 70b . 74a . 74b the distance is smaller than H.

Ein thermoelektrisches Modul 44, welches in 3 schematisch gezeigt ist, umfasst ein erstes Gehäuseelement 88 und ein gegenüberliegendes zweites Gehäuseelement 90. An dem ersten Gehäuseelement 88 ist bei einem Ausführungsbeispiel die erste Seite 76 ausgebildet und an dem zweiten Gehäuseelement 90 die zweite Seite 78. Die Gehäuseelemente 88, 90 sind aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet.A thermoelectric module 44 which is in 3 is shown schematically comprises a first housing element 88 and an opposite second housing element 90 , On the first housing element 88 is the first page in one embodiment 76 formed and on the second housing element 90 the second page 78 , The housing elements 88 . 90 are made of a material with high thermal conductivity.

Die erste Seite 76 und die zweite Seite 78 sind bei einer Ausführungsform eben ausgebildet, um eine optimierte Anlage an die ebenen Wandungsbereiche 72a, 72b, 68a, 68b zu ermöglichen.The first page 76 and the second page 78 In one embodiment, they are designed to be an optimized contact with the flat wall regions 72a . 72b . 68a . 68b to enable.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel entspricht eine Breite B eines thermoelektrischen Moduls 44 einer entsprechenden Breite der Wandungsbereiche 68a, 68b, 72a, 72b (d. h. der Breite dieser Wandungsbereiche bis zu den Bogenbereichen 70a, 70b, 74a, 74b).In a preferred embodiment, a width B corresponds to a thermoelectric module 44 a corresponding width of the wall areas 68a . 68b . 72a . 72b (ie the width of these wall areas up to the arch areas 70a . 70b . 74a . 74b ).

Das erste Gehäuseelemente 88 und das zweite Gehäuseelement 90 sind aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt bzw. einem Innenraum 92 zwischen dem ersten Gehäuseelement 88 und dem zweiten Gehäuseelement 90 zugewandt ist eine elektrische Isolierung angeordnet.The first housing elements 88 and the second housing element 90 are made of an electrically insulating material or an interior 92 between the first housing element 88 and the second housing member 90 facing an electrical insulation is arranged.

In dem Innenraum 92 sind beispielsweise alternierend n-Leiter 94 und p-Leiter 96 positioniert, wobei benachbarte n-Leiter 94 und p-Leiter 96 über eine elektrisch leitende Brücke (beispielsweise aus einem metallischen Material) miteinander verbunden sind.In the interior 92 are, for example, alternating n-conductors 94 and p-conductor 96 positioned, with adjacent n-conductors 94 and p-conductor 96 via an electrically conductive bridge (for example, made of a metallic material) are interconnected.

Wenn beispielsweise die zweite Seite 78 eine Heißseite ist und die erste Seite 76 eine Kaltseite (siehe unten), dann entsteht ein Wärmestrom 100 an dem thermoelektrischen Element 44 zwischen dem zweiten Gehäuseelement 90 und dem ersten Gehäuseelement 88. Über den Seebeck-Effekt kann daraus ein nutzbarer elektrischer Strom generiert werden.For example, if the second page 78 a hot side is and the first page 76 a cold side (see below), then creates a heat flow 100 on the thermoelectric element 44 between the second housing element 90 and the first housing element 88 , A usable electric current can be generated from this via the Seebeck effect.

Über die thermoelektrischen Module 44 lässt sich beispielsweise die Abgasabwärme eines Verbrennungsmotors, bei dem das Abgas der zweite Mediumstrom 60 ist, nutzen; die Abwärme lässt sich direkt in nutzbare elektrische Energie wandeln.About the thermoelectric modules 44 can be, for example, the exhaust heat of an internal combustion engine, in which the exhaust gas, the second medium flow 60 is, use; The waste heat can be converted directly into usable electrical energy.

Bei einer Ausführungsform ist ein und ist insbesondere eine Mehrzahl von thermoelektrischen Modulen 44 an einem Träger 102 angeordnet (4 und 5). Der Träger 102 ist insbesondere ein plattenförmiges Element mit einer Oberseite 104 und einer Unterseite 106. Die Oberseite 104 und die Unterseite 106 sind vorzugsweise parallel zueinander. Der Träger 102 ist insbesondere eine Platine aus elektrisch isolierendem Material.In one embodiment, one is and is in particular a plurality of thermoelectric modules 44 on a carrier 102 arranged ( 4 and 5 ). The carrier 102 is in particular a plate-shaped element with an upper side 104 and a bottom 106 , The top 104 and the bottom 106 are preferably parallel to each other. The carrier 102 is in particular a board made of electrically insulating material.

An dem Träger 102 sind elektrische Leitungen und/oder elektrische Anschlüsse angeordnet (in den 4 und 5 nicht gezeigt). Der Träger 102 ist sowohl ein Träger für die thermoelektrischen Module 44 als auch für die elektrischen Leitungen bzw. Anschlüsse. Über den Träger 102 lässt sich auch auf einfache Weise eine elektrische Anordnung und insbesondere Reihenschaltung der thermoelektrischen Module 44 erreichen.On the carrier 102 are arranged electrical lines and / or electrical connections (in the 4 and 5 Not shown). The carrier 102 is both a carrier for the thermoelectric modules 44 as well as for the electrical lines or connections. About the carrier 102 can also be easily a electrical arrangement and in particular series connection of the thermoelectric modules 44 to reach.

Der Träger 102 weist entsprechend der Anzahl der an ihm zu fixierenden thermoelektrischen Module 44 Fenster 108 auf. Ein Fenster 108 ist eine durchgehende Öffnung in dem Träger 102. Ein Fenster 108 ist von einem Rahmen 110 umgeben.The carrier 102 indicates according to the number of thermoelectric modules to be fixed to it 44 window 108 on. A window 108 is a through opening in the carrier 102 , A window 108 is from a frame 110 surround.

An dem Rahmen 110 ist ein entsprechendes thermoelektrisches Modul fixiert. Die erste Seite 76 des thermoelektrischen Moduls 44 ist durch das Fenster 108 durchgetaucht und ragt über die Oberseite 104 hinaus. Die zweite Seite 78 des thermoelektrischen Moduls 44 ist durch das Fenster 108 durchgetaucht und ragt über die Unterseite 106 hinaus. At the frame 110 a corresponding thermoelectric module is fixed. The first page 76 of the thermoelectric module 44 is through the window 108 penetrated and juts over the top 104 out. The second page 78 of the thermoelectric module 44 is through the window 108 penetrated and juts over the bottom 106 out.

Der Träger 102 mit den daran angeordneten thermoelektrischen Modulen 44 bildet eine Einheit 112, welche als Ganzes handhabbar ist. Diese Einheit 112 enthält bereits die elektrische Beschaltung und insbesondere Reihenschaltung der thermoelektrischen Module einschließlich elektrischer Leitungen und gegebenenfalls von Anschlüssen. Diese Einheit 112 ist als Ganzes handhabbar.The carrier 102 with the thermoelectric modules arranged thereon 44 forms a unity 112 , which is manageable as a whole. This unit 112 already contains the electrical wiring and in particular series connection of the thermoelectric modules including electrical lines and optionally of terminals. This unit 112 is manageable as a whole.

Die Einheit 112 ist zwischen dem zweiten Gehäuse 22 und dem dritten Gehäuse 46 angeordnet. Im Betrieb der thermoelektrischen Generatorvorrichtung 10 ist insbesondere eine solche Einheit 112 als Ganzes zwischen dem zweiten Gehäuse 22 und dem dritten Gehäuse 46 eingeklemmt und als Ganzes zwischen diesen gleitbar.The unit 112 is between the second housing 22 and the third housing 46 arranged. In operation of the thermoelectric generator device 10 is in particular such a unit 112 as a whole between the second housing 22 and the third housing 46 sandwiched and slidable as a whole between them.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel (6 und 7) ist ein Träger 114 aus einem elektrisch isolierenden Material vorgesehen. Dieser Träger 114 ist insbesondere eine Platine. Er weist Spalten 116 und Zeilen 118 an Fensteröffnungen 120 auf. Ein thermoelektrisches Modul 44 umfasst ein erstes Teilmodul 122 und ein zweites Teilmodul 124. Das erste Teilmodul 122 ist beispielsweise ein n-Leiter (oder p-Leiter) und das zweite Teilmodul 124 ist ein p-Leiter (bzw. n-Leiter, wenn das erste Teilmodul 122 ein p-Leiter ist). Das erste Teilmodul 122 und das zweite Teilmodul 124, welche beispielsweise quaderförmig ausgestaltet sind, sitzen in getrennten, benachbarten Fensteröffnungen 120.In a further embodiment ( 6 and 7 ) is a carrier 114 provided of an electrically insulating material. This carrier 114 is in particular a circuit board. He has columns 116 and lines 118 at window openings 120 on. A thermoelectric module 44 includes a first sub-module 122 and a second sub-module 124 , The first submodule 122 is, for example, an n-conductor (or p-conductor) and the second sub-module 124 is a p-conductor (or n-conductor, if the first sub-module 122 a p-conductor is). The first submodule 122 and the second sub-module 124 , which are configured, for example cuboid, sitting in separate, adjacent window openings 120 ,

Das erste Teilmodul 122 und das zweite Teilmodul 124 sind elektrisch über eine erste Brücke 126 verbunden. Die erste Brücke 126 ist aus einem elektrisch leitenden Material und insbesondere aus eine metallischen Material hergestellt. Sie liegt oberhalb einer Oberseite 128 des Trägers 114 beabstandet zu dieser. Sie hat beispielsweise die Form eines flachen Quaders und ist auf Stirnseiten 130 jeweils des ersten Teilmoduls 122 und des zweiten Teilmoduls 124 aufgelegt fixiert.The first submodule 122 and the second sub-module 124 are electrically over a first bridge 126 connected. The first bridge 126 is made of an electrically conductive material and in particular of a metallic material. It lies above a top 128 of the carrier 114 spaced to this. It has, for example, the shape of a flat cuboid and is on end faces 130 each of the first sub-module 122 and the second sub-module 124 fixed up.

Benachbarte thermoelektrische Module 44 sind über eine zweite Brücke 132, welche grundsätzlich gleich ausgebildet ist wie die erste Brücke 126, elektrisch miteinander verbunden und damit in Reihe geschaltet. Die zweite Brücke 132 verbindet das zweite Teilmodul 124 eines bestimmten thermoelektrischen Moduls mit dem ersten Teilmodul 122 eines benachbarten thermoelektrischen Moduls.Neighboring thermoelectric modules 44 are over a second bridge 132 , which is basically the same design as the first bridge 126 , electrically connected and thus connected in series. The second bridge 132 connects the second submodule 124 a particular thermoelectric module with the first sub-module 122 an adjacent thermoelectric module.

Die zweiten Brücken 132 sind auf einer anderen Seite bezogen auf den Träger 114 angeordnet als die ersten Brücken 126. Sie sind beabstandet zu einer Unterseite 134 des Trägers 114.The second bridges 132 are on a different side relative to the carrier 114 arranged as the first bridges 126 , They are spaced to a bottom 134 of the carrier 114 ,

Es sind mehrere Reihen 118 von so hintereinander geschalteten thermoelektrischen Modulen 44 vorgesehen.There are several rows 118 of so connected in series thermoelectric modules 44 intended.

Über eine entsprechende Brücke 136, welche dem ersten thermoelektrischen Modul der ersten Spalte 116 und ersten Zeile 118 zugeordnet ist, ist ein externer Anschluss möglich.About a corresponding bridge 136 , which is the first thermoelectric module of the first column 116 and first line 118 is assigned, an external connection is possible.

Am Ende einer Spalte 116 ist eine zweite Brücke 138 vorgesehen, welche quer zu den anderen zweiten Brücken 132 einer Zeile 118 orientiert ist. Durch diese zweite Brücke 138 wird eine Zeile 118 in Reihe geschaltet mit einer benachbarten Zeile.At the end of a column 116 is a second bridge 138 provided, which transverse to the other second bridges 132 a line 118 is oriented. Through this second bridge 138 becomes a line 118 connected in series with a neighboring line.

Die Brücken 126 und 132 bilden dabei thermische Kontaktelemente, über welche die thermoelektrischen Module 44 mit ihren Teilmodulen 122, 124 thermisch mit dem zweiten Gehäuse 22 bzw. dem dritten Gehäuse 46 verbunden sind.The bridges 126 and 132 form thermal contact elements, via which the thermoelectric modules 44 with their submodules 122 . 124 thermally with the second housing 22 or the third housing 46 are connected.

Ansonsten funktioniert eine Einheit 140 aus dem Träger 102, den Teilmodulen 122, 124 und den Brücken 126, 136 wie oben beschrieben.Otherwise, a unit works 140 from the carrier 102 , the submodules 122 . 124 and the bridges 126 . 136 as described above.

Die erfindungsgemäße thermoelektrische Generatorvorrichtung 10 wird wie folgt hergestellt:
An dem dritten Gehäuse 46 der Wärmeübertragungsvorrichtung 40 werden thermoelektrische Module 44 positioniert. Die Positionierung ist dabei grundsätzlich lose; es muss keine dauerhafte bzw. hochbeanspruchte Stoffschlussverbindung oder Formschlussverbindung vorgesehen werden.The thermoelectric generator device according to the invention 10 is made as follows:
At the third case 46 the heat transfer device 40 become thermoelectric modules 44 positioned. The positioning is basically loose; There is no need for a permanent or highly stressed adhesive connection or form-locking connection.

Die Wandung 24 des zweiten Gehäuses 22 wird über die Kombination aus Wärmeübertragungsvorrichtung 40 und thermoelektrischer Einrichtung 42 übergeschoben. Die thermoelektrischen Module 44 werden dadurch zwischen dem dritten Gehäuse 46 und dem zweiten Gehäuse 22 positioniert.The wall 24 of the second housing 22 is about the combination of heat transfer device 40 and thermoelectric device 42 pushed over. The thermoelectric modules 44 become between the third housing 46 and the second housing 22 positioned.

Diese Kombination wiederum wird an den Stirnwänden 20a, 20b fixiert. Die Fixierung erfolgt dabei insbesondere unter Vakuumbedingungen beispielsweise durch Löten und insbesondere Hartlöten. Bei der Verbindung werden die zu verbindenden Bauteile mit Lotpaste versehen, zusammengesteckt (wobei beispielsweise entsprechende Ausnehmungen in der Form von Löchern oder Nuten vorhanden sein können) und es erfolgt dann die Verlötung in einem Ofen unter Vakuumbedingungen. Dadurch wird der Innenraum 50 zwischen dem dritten Gehäuse 46 und dem zweiten Gehäuse 22 fluiddicht gekapselt, wobei dann ein Unterdruck in dem Innenraum 50 aufgrund der Vakuumbedingungen bei der Verbindung mit dem ersten Gehäuse 12 hergestellt wird. Es kann dabei eine Steckverbindbarkeit zwischen dem ersten Gehäuse 12 und dem zweiten Gehäuse 22 vorgesehen sein; beispielsweise hat das erste Gehäuse 12 eine an die Wandung 24 angepasste Nut, in welche diese einsteckbar ist.This combination in turn will be on the end walls 20a . 20b fixed. The fixation is carried out in particular under vacuum conditions, for example by soldering and in particular brazing. In the connection, the components to be joined are provided with solder paste, put together (for example, corresponding recesses in the form of holes or grooves may be present) and then the soldering takes place in an oven under vacuum conditions. This will make the interior 50 between the third housing 46 and the second housing 22 encapsulated fluid-tight, in which case a negative pressure in the interior 50 due to the vacuum conditions at the connection with the first housing 12 will be produced. It can be a connectability between the first housing 12 and the second housing 22 be provided; for example, has the first housing 12 one to the wall 24 adapted groove into which it can be inserted.

Es werden dabei insbesondere mehrere Kombinationen aus zweitem Gehäuse 22 und Wärmeübertragungsvorrichtung 40 mit thermoelektrischer Einrichtung 42 an dem ersten Gehäuse 12 fixiert.There are in particular several combinations of second housing 22 and heat transfer device 40 with thermoelectric device 42 on the first housing 12 fixed.

Die erfindungsgemäße thermoelektrische Generatorvorrichtung 10 funktioniert wie folgt:
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der zweite Mediumstrom 60 ein Heißstrom und der erste Mediumstrom 66 ist ein Kühlstrom.The thermoelectric generator device according to the invention 10 works as follows:
In one embodiment, the second medium flow is 60 a hot stream and the first medium stream 66 is a cooling flow.

Beispielsweise ist der zweite Mediumstrom 60 ein Abgasstrom eines Verbrennungsmotors.For example, the second medium flow 60 an exhaust gas stream of an internal combustion engine.

Der zweite Mediumstrom 60 wird durch die Wärmeübertragungsvorrichtung 40 durchgeführt. Die direkt in thermischem Kontakt mit dem dritten Gehäuse 46 der Wärmeübertragungsvorrichtung 40 stehenden zweiten Seiten 78 der thermoelektrischen Module 44 werden aufgeheizt.The second medium flow 60 is through the heat transfer device 40 carried out. The directly in thermal contact with the third housing 46 the heat transfer device 40 standing second pages 78 the thermoelectric modules 44 are heated up.

In dem ersten Gehäuse 12 wird der erste Mediumstrom 66 geführt, welcher ein Kühlstrom ist. Eine entsprechende Strömungsrichtung liegt dabei quer und insbesondere senkrecht zu der Strömungsrichtung 62 des zweiten Mediumstroms 60. Die zweiten Gehäuse 22 werden in dem ersten Gehäuse 12 von dem ersten Mediumstrom 66 umspült. Die erste Seite 76 der thermoelektrischen Module 44 steht in thermischem Kontakt mit dem zweiten Gehäuse 22. Dadurch ist die erste Seite 76 eine Kaltseite und es kann sich der Wärmestrom 100 zwischen der zweiten Seite 78 und der ersten Seite 76 jedes thermoelektrischen Moduls 44 ausbilden. Dadurch lässt sich Wärmeenergie direkt in nutzbare elektrische Energie umwandeln.In the first case 12 becomes the first medium flow 66 guided, which is a cooling flow. A corresponding flow direction is transverse and in particular perpendicular to the flow direction 62 of the second medium stream 60 , The second case 22 be in the first case 12 from the first medium stream 66 lapped. The first page 76 the thermoelectric modules 44 is in thermal contact with the second housing 22 , This is the first page 76 a cold side and it can be the heat flow 100 between the second page 78 and the first page 76 every thermoelectric module 44 form. This allows heat energy to be converted directly into usable electrical energy.

Aufgrund des Unterdrucks in dem Innenraum 50 gegenüber den Innenräumen 30 und 64 werden die thermoelektrischen Module 44 an das dritte Gehäuse 46 und das zweite Gehäuse 22 gepresst. Dadurch ist ein flächiger mechanischer Kontakt und damit sehr guter thermischer Kontakt sichergestellt. Es herrscht eine gleichmäßige Anpressdruckverteilung über die Fläche der ersten Seite 76 und der zweiten Seite 78 vor.Due to the negative pressure in the interior 50 opposite the interiors 30 and 64 become the thermoelectric modules 44 to the third housing 46 and the second housing 22 pressed. As a result, a flat mechanical contact and thus very good thermal contact is ensured. There is a uniform contact pressure distribution over the surface of the first page 76 and the second page 78 in front.

Ein Anpressdruck zum Anpressen der thermoelektrischen Module 44 an das dritte Gehäuse 46 und das zweite Gehäuse 22 kann bereits durch entsprechenden Überdruck des ersten Mediumstroms 66 und des zweiten Mediumstroms 60 bereitgestellt werden (mit oder ohne Vakuumdruck im Innenraum 50). Auch eine unterschiedliche Wärmeausdehnung von Heißmedium-führendem Gehäuse, wie beispielsweise dem dritten Gehäuse 46, und dem Kaltmedium-führenden Gehäuse, wie beispielsweise dem zweiten Gehäuse 22, kann einen Anpressdruck bereitstellen.A contact pressure for pressing the thermoelectric modules 44 to the third housing 46 and the second housing 22 can already by appropriate overpressure of the first medium flow 66 and the second medium stream 60 be provided (with or without vacuum pressure in the interior 50 ). Also, a different thermal expansion of hot medium-carrying housing, such as the third housing 46 , and the cold-medium-carrying case, such as the second case 22 , can provide a contact pressure.

Es ist auch möglich, dass eine Presspassung zwischen dem zweiten Gehäuse 22 und dem dritten Gehäuse 46 vorgesehen ist. Beispielsweise hat das zweite Gehäuse 22 Untermaß und der Verbindung aus drittem Gehäuse 46 und den thermoelektrischen Modulen 44 hat Übermaß.It is also possible that a press fit between the second housing 22 and the third housing 46 is provided. For example, the second housing has 22 Undersize and the connection of third housing 46 and the thermoelectric modules 44 has excess.

Die oben genannten Maßnahmen zur Erzeugung des Anpressdrucks können einzeln vorgesehen sein oder es können mehrere oder alle Maßnahmen kombiniert werden.The abovementioned measures for generating the contact pressure can be provided individually or several or all measures can be combined.

Durch die Gleitbarkeit der thermoelektrischen Module 44 in dem Innenraum 50 können sich Spannungen abbauen bzw. deren Entstehen wird weitgehend verhindert.Due to the slidability of the thermoelectric modules 44 in the interior 50 Tensions can be reduced or their occurrence is largely prevented.

Der erste Mediumstrom 66 und der zweite Mediumstrom 60 kommen nicht in Kontakt miteinander. Wenn die entsprechenden Anschlüsse 56, 58 und 84, 86 an unterschiedlichen Seiten des ersten Gehäuses 12 angeordnet sind, dann lässt sich die entsprechende Trennung auf konstruktiv einfache und kostengünstige Weise durchführen.The first medium flow 66 and the second medium stream 60 do not come in contact with each other. If the appropriate connections 56 . 58 and 84 . 86 on different sides of the first housing 12 are arranged, then the corresponding separation can be carried out in a structurally simple and cost-effective manner.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau lässt sich eine thermoelektrische Generatorvorrichtung 10 mit geringer Komplexität realisieren. Es müssen keine Verspannungselemente wie Bügel oder dergleichen vorgesehen werden. Durch die gegenüberliegende Anordnung von thermoelektrischen Modulen 44 zwischen dem dritten Gehäuse 46 und dem zweiten Gehäuse 22 sowie durch den Unterdruck in dem Innenraum 50 erhält man einen gleichmäßigen Anpressdruck.The inventive construction can be a thermoelectric generator device 10 realize with low complexity. There must be no bracing elements such as brackets or the like. By the opposite arrangement of thermoelectric modules 44 between the third housing 46 and the second housing 22 as well as by the negative pressure in the interior 50 you get a uniform contact pressure.

Die Anschlüsse 84, 86 lassen sich auf einfache Weise ausbilden. Beispielsweise sind diese als einfache durchgehende Ausnehmungen in dem ersten Gehäuse 12 ausgebildet.The connections 84 . 86 can be trained in a simple way. For example, these are as simple continuous recesses in the first housing 12 educated.

Bei der thermoelektrischen Generatorvorrichtung 10 sind die thermomechanischen Spannungen im Betrieb reduziert. Die thermoelektrischen Module 44 und die Gehäuse 46, 22 sind miteinander verspannt, wobei sie aber zumindest außerhalb der Stirnwände 20a, 20b nicht miteinander verbunden sind.In the thermoelectric generator device 10 the thermo-mechanical stresses are reduced during operation. The thermoelectric modules 44 and the housings 46 . 22 are clamped together, but at least outside the end walls 20a . 20b are not connected.

Durch eine Minimierung der thermomechanischen Spannungen lässt sich die Standzeit der entsprechenden thermoelektrischen Generatorvorrichtung 10 erhöhen.By minimizing the thermo-mechanical stresses can be the life of the corresponding thermoelectric generator device 10 increase.

Durch das Vorsehen eines oder mehrerer Faltenbalge 88, 82 können thermomechanische Spannungen aufgenommen werden, die beispielsweise dadurch entstehen, dass das dritte Gehäuse 46 aufgrund eines Heißstroms 60 eine stärkere Ausdehnung erfährt als das zweite Gehäuse 22.By providing one or more bellows 88 . 82 thermo-mechanical stresses can be absorbed, which arise, for example, in that the third housing 46 due to a hot flow 60 a greater extent experiences than the second housing 22 ,

Es ist grundsätzlich auch möglich, dass der erste Mediumstrom 66 ein Heißstrom ist und der zweite Mediumstrom 60 ein Kühlstrom.It is also possible in principle that the first medium flow 66 a hot flow is and the second medium flow 60 a cooling stream.

Die thermoelektrische Generatorvorrichtung 10 lässt sich überall dort verwenden, wo ein Mediumstrom mit Wärmeinhalt (Heißstrom) zur Verfügung steht. Dadurch lässt sich insbesondere Abwärme nutzen. Beispielsweise lässt sich die Abwärme in Kraftwerken nutzen, um zusätzlich elektrisch Energie zu gewinnen. Bei automobiltechnischen Anwendungen lässt sich im Abgas gespeicherte Wärmeenergie verwenden, um elektrische Energie bereitzustellen.The thermoelectric generator device 10 can be used wherever a medium flow with heat content (hot flow) is available. This can be used in particular waste heat. For example, the waste heat can be used in power plants to gain additional electrical energy. In automotive applications, heat energy stored in the exhaust gas can be used to provide electrical energy.

Grundsätzlich ist das Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen thermoelektrischen Generatorvorrichtung 10 großserientauglich.Basically, the manufacturing method of the thermoelectric generator device according to the invention 10 suitable for mass.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
thermoelektrische Generatorvorrichtungthermoelectric generator device
1212
erstes Gehäusefirst housing
1414
Wandungwall
16a, b16a, b
Wandwall
18a, b18a, b
Wandwall
20a, b20a, b
Stirnwandbulkhead
2222
zweites Gehäusesecond housing
22a, b22a, b
zweites Gehäusesecond housing
2424
Wandungwall
2626
Achseaxis
2828
Längsrichtunglongitudinal direction
3030
Innenrauminner space
3232
Teilbereichsubregion
3434
Teilbereichsubregion
36a36a
erste Stirnwandfirst end wall
36b36b
zweite Stirnwandsecond end wall
3838
Kombinationcombination
4040
WärmeübertragungsvorrichtungHeat transfer device
4242
thermoelektrische Einrichtungthermoelectric device
4444
thermoelektrisches Modulthermoelectric module
44a, b44a, b
thermoelektrisches Modulthermoelectric module
4646
drittes Gehäusethird case
4848
Wandungwall
5050
Innenrauminner space
5252
Kanalchannel
52a, b52a, b
Kanalchannel
5454
Wandungwall
5656
Eingangsanschlussinput port
5858
Ausgangsanschlussoutput port
6060
zweiter Mediumstromsecond medium flow
6262
Strömungsrichtungflow direction
6464
Innenrauminner space
6666
erster Mediumstromfirst medium flow
68a68a
erster Wandungsbereichfirst wall area
68b68b
zweiter Wandungsbereichsecond wall area
70a, b70a, b
Bogenbereicharch area
72a72a
erster Wandungsbereichfirst wall area
72b72b
zweiter Wandungsbereichsecond wall area
74a, b74a, b
Bogenbereicharch area
7575
wärmeleitende Foliethermally conductive foil
7676
erste Seitefirst page
7878
zweite Seitesecond page
8080
Faltenbalgbellow
8282
Faltenbalgbellow
8484
Eingangsanschlussinput port
8686
Ausgangsanschlussoutput port
8888
erstes Gehäuseelementfirst housing element
9090
zweites Gehäuseelementsecond housing element
9292
Innenrauminner space
9494
n-Leitern-conductor
9696
p-Leiterp-conductors
9898
Brückebridge
100100
Wärmestromheat flow
102102
Trägercarrier
104104
Oberseitetop
106106
Unterseitebottom
108108
Fensterwindow
110110
Rahmenframe
112112
Einheitunit
114114
Trägercarrier
116116
Spaltecolumn
118118
Zeilerow
120120
Fensteröffnungwindow opening
122122
erstes Teilmodulfirst submodule
124124
zweites Teilmodulsecond submodule
126126
erste Brückefirst bridge
128128
Oberseitetop
130130
Stirnseitefront
132132
zweite Brückesecond bridge
134134
Unterseitebottom
136136
Brückebridge
138138
zweite Brückesecond bridge
140140
Einheitunit

Claims (43)

Thermoelektrische Generatorvorrichtung, umfassend ein fluiddichtes erstes Gehäuse (12), mindestens ein fluiddichtes zweites Gehäuse (22), welches in dem ersten Gehäuse (12) angeordnet ist, wobei zwischen dem ersten Gehäuse (12) und dem mindestens einen zweiten Gehäuse (22) ein erster Mediumstrom (66) geführt ist, ein fluiddichtes drittes Gehäuse (46), welches in dem mindestens einen zweiten Gehäuse (22) angeordnet ist, wobei in dem dritten Gehäuse (46) ein zweiter Mediumstrom (60) geführt ist, und mindestens ein thermoelektrisches Modul (44), welches zwischen dem mindestens einen zweiten Gehäuse (22) und dem dritten Gehäuse (46) angeordnet ist und mit einer ersten Seite (76) in thermischem Kontakt mit dem zweiten Gehäuse (22) steht und mit einer zweiten Seite (78) in thermischem Kontakt mit dem dritten Gehäuse (46) steht.Thermoelectric generator device comprising a fluid-tight first housing ( 12 ), at least one fluid-tight second housing ( 22 ), which in the first housing ( 12 ), wherein between the first housing ( 12 ) and the at least one second housing ( 22 ) a first medium flow ( 66 ), a fluid-tight third housing ( 46 ), which in the at least one second housing ( 22 ), wherein in the third housing ( 46 ) a second medium flow ( 60 ), and at least one thermoelectric module ( 44 ), which between the at least one second housing ( 22 ) and the third housing ( 46 ) and with a first page ( 76 ) in thermal contact with the second housing ( 22 ) and with a second page ( 78 ) in thermal contact with the third housing ( 46 ) stands. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite (78) aus der ersten Seite (76) und der zweiten Seite (78) eine Warmseite ist und die andere Seite (76) eine Kaltseite ist.Thermoelectric generator device according to claim 1, characterized in that one side ( 78 ) from the first page ( 76 ) and the second page ( 78 ) is a warm side and the other side ( 76 ) is a cold side. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strömungsrichtung und insbesondere Haupt-Strömungsrichtung des ersten Mediumstroms (66) quer zu einer Strömungsrichtung (62) und insbesondere Haupt-Strömungsrichtung des zweiten Mediumstroms (60) orientiert ist.Thermoelectric generator device according to claim 1 or 2, characterized in that a flow direction and in particular the main flow direction of the first medium flow ( 66 ) transversely to a flow direction ( 62 ) and in particular the main flow direction of the second medium flow ( 60 ) is oriented. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Gehäuse (46) dem zweiten Gehäuse (22) zugewandt mindestens einen ebenen Wandungsbereich (68a, 68b) aufweist.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that the third housing ( 46 ) the second housing ( 22 ) facing at least one flat wall area ( 68a . 68b ) having. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuse (22) dem dritten Gehäuse zugewandt mindestens einen ebenen Wandungsbereich (72a, 72b) aufweist.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that the second housing ( 22 ) facing the third housing at least one flat wall area ( 72a . 72b ) having. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine thermoelektrische Modul (44) an den ebenen Wandungsbereich oder die ebenen Wandungsbereiche (68a, 68b, 72a, 72b) angelegt ist.Thermoelectric generator device according to claim 4 or 5, characterized in that the at least one thermoelectric module ( 44 ) to the flat wall area or the flat wall areas ( 68a . 68b . 72a . 72b ) is created. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an gegenüberliegenden Seiten des dritten Gehäuses (46) jeweils mindestens ein thermoelektrisches Modul (44) positioniert ist.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that on opposite sides of the third housing ( 46 ) at least one thermoelectric module ( 44 ) is positioned. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Gehäuse (46) in dem zweiten Gehäuse (22) zwischen gegenüberliegenden thermoelektrischen Modulen (44) positioniert ist und insbesondere die gegenüberliegenden thermoelektrischen Module (44) Abstandshalter für die Positionierung des dritten Gehäuses (46) in dem zweiten Gehäuse (22) bilden.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that the third housing ( 46 ) in the second housing ( 22 ) between opposing thermoelectric modules ( 44 ) and in particular the opposing thermoelectric modules ( 44 ) Spacer for the positioning of the third housing ( 46 ) in the second housing ( 22 ) form. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenraum (64) zwischen dem zweiten Gehäuse (22) und dem dritten Gehäuse (46) vollständig fluiddicht abgeschlossen ist.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that an interior ( 64 ) between the second housing ( 22 ) and the third housing ( 46 ) is completed completely fluid-tight. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Innenraum (64) zwischen dem zweiten Gehäuse (22) und dem dritten Gehäuse (46) ein Unterdruck gegenüber einem Innenraum (50) des dritten Gehäuses (46) und einem Innenraum (30) zwischen dem ersten Gehäuse (12) und dem zweiten Gehäuse (22) herrscht.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that in an interior space ( 64 ) between the second housing ( 22 ) and the third housing ( 46 ) a negative pressure with respect to an interior ( 50 ) of the third housing ( 46 ) and an interior ( 30 ) between the first housing ( 12 ) and the second housing ( 22 ) prevails. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine thermoelektrische Modul (44) an einer Wärmeübertragungsvorrichtung (40) angeordnet ist.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one thermoelectric module ( 44 ) on a heat transfer device ( 40 ) is arranged. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Gehäuse (46) ein Gehäuse der Wärmeübertragungsvorrichtung (40) ist, wobei in dem dritten Gehäuse (46) mindestens ein Kanal (52) für den zweiten Mediumstrom (60) gebildet ist.Thermoelectric generator device according to claim 11, characterized in that the third housing ( 46 ) a housing of the heat transfer device ( 40 ), wherein in the third housing ( 46 ) at least one channel ( 52 ) for the second medium flow ( 60 ) is formed. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dritten Gehäuse (46) ein Mehrzahl von parallelen fluiddicht getrennten Kanälen (52) gebildet ist.Thermoelectric generator device according to claim 12, characterized in that in the third housing ( 46 ) a plurality of parallel fluid-tight separated channels ( 52 ) is formed. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine thermoelektrische Modul (44) gleitbar zwischen dem zweiten Gehäuse (22) und dem dritten Gehäuse (46) gelagert ist.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one thermoelectric module ( 44 ) slidable between the second housing ( 22 ) and the third housing ( 46 ) is stored. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenraum (64) zwischen dem zweiten Gehäuse (22) und dem dritten Gehäuse (46) einen Bereich (70a, 70b, 74a, 74b) aufweist, welcher eine kleinere Höhe (H) hat als das mindestens eine thermoelektrische Modul (44).Thermoelectric generator device according to claim 14, characterized in that an interior ( 64 ) between the second housing ( 22 ) and the third housing ( 46 ) an area ( 70a . 70b . 74a . 74b ), which has a smaller height (H) than the at least one thermoelectric module ( 44 ). Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das dritte Gehäuse (46) und/oder das zweite Gehäuse (22) und/oder das erste Gehäuse (12) mindestens ein Faltenbalg (80; 82) integriert ist.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that in the third housing ( 46 ) and / or the second housing ( 22 ) and / or the first housing ( 12 ) at least one bellows ( 80 ; 82 ) is integrated. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweite Gehäuse (22) und/oder das dritte Gehäuse (46) an mindestens einer Stirnwand (20a, 20b) des ersten Gehäuses (12) fixiert ist.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one second housing ( 22 ) and / or the third housing ( 46 ) on at least one end wall ( 20a . 20b ) of the first housing ( 12 ) is fixed. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuse (12) und das mindestens eine zweite Gehäuse (22) und/oder das dritte Gehäuse (46) eine gemeinsame Wand (20a; 20b) aufweisen.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that the first housing ( 12 ) and the at least one second housing ( 22 ) and / or the third housing ( 46 ) a common wall ( 20a ; 20b ) exhibit. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine gemeinsame Wand eine Stirnwand (20a; 20b) ist.Thermoelectric generator device according to claim 18, characterized in that the at least one common wall is an end wall ( 20a ; 20b ). Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweite Gehäuse (22) und/oder das dritte Gehäuse (46) über die mindestens eine gemeinsame Wand (20a; 20b) an dem ersten Gehäuse (12) gehalten ist.Thermoelectric generator device according to claim 18 or 19, characterized in that the at least one second housing ( 22 ) and / or the third housing ( 46 ) over the at least one common wall ( 20a ; 20b ) on the first housing ( 12 ) is held. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweite Gehäuse (22) und/oder das dritte Gehäuse (46) an dem ersten Gehäuse (12) über eine Lötverbindung gehalten ist.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one second housing ( 22 ) and / or the third housing ( 46 ) on the first housing ( 12 ) is held via a solder joint. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweite Gehäuse (22) und/oder das dritte Gehäuse (46) an dem ersten Gehäuse (12) über eine Steckverbindung gehalten ist.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one second housing ( 22 ) and / or the third housing ( 46 ) on the first housing ( 12 ) is held via a plug connection. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Gehäuse (12) mindestens ein Eingangsanschluss (84) und mindestens ein Ausgangsanschluss (86) für den ersten Mediumstrom (66) zugeordnet sind.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that the first housing ( 12 ) at least one input terminal ( 84 ) and at least one output terminal ( 86 ) for the first medium flow ( 66 ) assigned. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem dritten Gehäuse (46) mindestens ein Eingangsanschluss (56) und mindestens ein Ausgangsanschluss (58) für den zweiten Mediumstrom (60) zugeordnet sind.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that the third housing ( 46 ) at least one input terminal ( 56 ) and at least one output terminal ( 58 ) for the second medium flow ( 60 ) assigned. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Eingangsanschluss (56) und der mindestens eine Ausgangsanschluss (58) mit dem ersten Gehäuse (12) verbunden sind und/oder an dem ersten Gehäuse (12) angeordnet sind.Thermoelectric generator device according to claim 24, characterized in that the at least one input terminal ( 56 ) and the at least one output terminal ( 58 ) with the first housing ( 12 ) and / or on the first housing ( 12 ) are arranged. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlüsse (84, 86) für den ersten Mediumstrom (66) und Anschlüsse (56, 58) für den zweiten Mediumstrom (60) an quer zueinander liegenden Seiten des ersten Gehäuses (12) angeordnet sind.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that connections ( 84 . 86 ) for the first medium flow ( 66 ) and connections ( 56 . 58 ) for the second medium flow ( 60 ) on transverse sides of the first housing ( 12 ) are arranged. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweite Gehäuse (22) so im ersten Gehäuse (12) angeordnet ist, dass es von dem ersten Mediumstrom (66) umspülbar ist.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one second housing ( 22 ) so in the first housing ( 12 ) is arranged so that it from the first medium flow ( 66 ) is umspülbar. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mediumstrom (60) aus dem ersten Mediumstrom (66) und dem zweiten Mediumstrom (60) ein Kühlstrom ist und der andere Mediumstrom (66) ein Wärmestrom ist.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that a medium flow ( 60 ) from the first medium stream ( 66 ) and the second medium stream ( 60 ) is a cooling flow and the other medium flow ( 66 ) is a heat flow. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem mindestens einen thermoelektrischen Modul (44) und dem zweiten Gehäuse (22) und/oder dem dritten Gehäuse (46) eine wärmeleitende Folie (75) und insbesondere Graphitfolie angeordnet ist.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that between the at least one thermoelectric module ( 44 ) and the second housing ( 22 ) and / or the third housing ( 46 ) a thermally conductive foil ( 75 ) and in particular graphite foil is arranged. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine thermoelektrische Modul (44) an einem Träger (102; 114) sitzt, an welchem elektrische Leitungen und/oder elektrische Anschlüsse angeordnet sind.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one thermoelectric module ( 44 ) on a support ( 102 ; 114 ) is seated, on which electrical lines and / or electrical connections are arranged. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (102; 114) mindestens eine Fensteröffnung (108; 120) aufweist, an welcher das mindestens eine thermoelektrische Modul (44) zum thermischen Kontakt mit dem zweiten Gehäuse (22) und dem dritten Gehäuse (46) sitzt.Thermoelectric generator device according to claim 30, characterized in that the carrier ( 102 ; 114 ) at least one window opening ( 108 ; 120 ), to which the at least one thermoelectric module ( 44 ) for thermal contact with the second housing ( 22 ) and the third housing ( 46 ) sits. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine thermoelektrische Modul (44) jeweils mit einer dem zweiten Gehäuse (22) zugewandten ersten Seite (76) und mit einer dem dritten Gehäuse (46) zugewandten zweiten Seite (78) über den Träger (102; 114) hinausragt.Thermoelectric generator device according to claim 30 or 31, characterized in that the at least one thermoelectric module ( 44 ) each with a second housing ( 22 ) facing first side ( 76 ) and with a third housing ( 46 ) facing the second side ( 78 ) over the carrier ( 102 ; 114 protrudes). Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein thermoelektrisches Modul (44) ein erstes Teilmodul (122) und ein zweites Teilmodul (124) aufweist, welche durch eine erste Brücke (126) elektrisch verbunden sind, und dass das zweite Teilmodul (124) über eine zweite Brücke (132) mit dem ersten Teilmodul (122) eines benachbarten thermoelektrischen Moduls (44) verbunden ist.Thermoelectric generator device according to one of the preceding claims, characterized in that a thermoelectric module ( 44 ) a first submodule ( 122 ) and a second submodule ( 124 ) through a first bridge ( 126 ) are electrically connected, and that the second sub-module ( 124 ) via a second bridge ( 132 ) with the first submodule ( 122 ) of an adjacent thermoelectric module ( 44 ) connected is. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Brücke (126) und die zweite Brücke (132) als thermische Kontaktelemente für das zweite Gehäuse (22) oder dritte Gehäuse (46) ausgebildet sind.Thermoelectric generator device according to claim 33, characterized in that the first bridge ( 126 ) and the second bridge ( 132 ) as thermal contact elements for the second housing ( 22 ) or third housing ( 46 ) are formed. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Brücke (126) und die zweite Brücke (132) an unterschiedlichen Seiten bezogen auf einen Träger (114) von thermoelektrischen Modulen (44) angeordnet sind. Thermoelectric generator device according to claim 33 or 34, characterized in that the first bridge ( 126 ) and the second bridge ( 132 ) on different sides with respect to a carrier ( 114 ) of thermoelectric modules ( 44 ) are arranged. Thermoelektrische Generatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilmodul (122) und das zweite Teilmodul (124) an beabstandeten Fensteröffnungen (120) eines Trägers (114) sitzen.Thermoelectric generator device according to one of claims 33 to 35, characterized in that the first sub-module ( 122 ) and the second submodule ( 124 ) at spaced window openings ( 120 ) of a carrier ( 114 ) to sit. Verfahren zur Herstellung einer thermoelektrischen Generatorvorrichtung, bei dem in einem ersten Gehäuse ein zweites Gehäuse positioniert wird und in dem zweiten Gehäuse ein drittes Gehäuse positioniert wird, wobei das dritte Gehäuse Teil einer Wärmeübertragungsvorrichtung ist, und an dem dritten Gehäuse mindestens ein thermoelektrisches Modul positioniert wird, wobei das mindestens eine thermoelektrische Modul in thermischem Kontakt mit dem zweiten Gehäuse und dem dritten Gehäuse gebracht wird.A method of manufacturing a thermoelectric generator apparatus, wherein a second housing is positioned in a first housing and a third housing is positioned in the second housing, the third housing being part of a heat transfer device and at least one thermoelectric module being positioned on the third housing, wherein the at least one thermoelectric module is brought into thermal contact with the second housing and the third housing. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass thermoelektrische Module an gegenüberliegenden Seiten des dritten Gehäuses positioniert werden.A method according to claim 37, characterized in that thermoelectric modules are positioned on opposite sides of the third housing. Verfahren nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuse unter Vakuumbedingungen fluiddicht abgeschlossen wird.A method according to claim 37 or 38, characterized in that the second housing is sealed fluid-tight under vacuum conditions. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuse an dem ersten Gehäuse fixiert wird.A method according to claim 39, characterized in that the second housing is fixed to the first housing. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wand des ersten Gehäuses eine Wand des zweiten Gehäuses bildet.A method according to claim 40, characterized in that a wall of the first housing forms a wall of the second housing. Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung des ersten Gehäuses mit dem zweiten Gehäuse unter Vakuumbedingungen erfolgt.Method according to one of claims 37 to 41, characterized in that a connection of the first housing with the second housing takes place under vacuum conditions. Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des ersten Gehäuses mit dem zweiten Gehäuse über Löten erfolgt.Method according to one of claims 37 to 42, characterized in that the connection of the first housing to the second housing via soldering.
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