特許 7044781 熱伝達機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-22

(45)【発行日】2022-03-30

(54)【発明の名称】熱伝達機器

(51)【国際特許分類】

   F28D 20/02 20060101AFI20220323BHJP

   H01L 35/32 20060101ALI20220323BHJP

   H02N 11/00 20060101ALI20220323BHJP

   F28D 17/04 20060101ALI20220323BHJP

   F28D 7/10 20060101ALN20220323BHJP

【ＦＩ】

F28D20/02 E

H01L35/32 Z

H02N11/00 A

F28D17/04

F28D7/10 Z

【請求項の数】 31

(21)【出願番号】P 2019528472

(86)(22)【出願日】2017-11-24

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-05-14

(86)【国際出願番号】 EP2017080373

(87)【国際公開番号】W WO2018104081

(87)【国際公開日】2018-06-14

【審査請求日】2020-09-23

(31)【優先権主張番号】202016106782.0

(32)【優先日】2016-12-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】509307989

【氏名又は名称】ドイチェス ツェントルム フュール ルフト－ウント ラウムファールト エー ファウ

【氏名又は名称原語表記】ＤＥＵＴＳＣＨＥＳ ＺＥＮＴＲＵＭ ＦＵＥＲ ＬＵＦＴ－ＵＮＤ ＲＡＵＭＦＡＨＲＴ Ｅ．Ｖ．

【住所又は居所原語表記】Ｌｉｎｄｅｒ Ｈｏｅｈｅ， ５１１４７ Ｋｏｅｌｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110001069

【氏名又は名称】特許業務法人京都国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】クリスティアン ハーフェレ

(72)【発明者】

【氏名】トビアス ヴァイラー

(72)【発明者】

【氏名】フランク リンデルクネヒト

(72)【発明者】

【氏名】トーマス ブレイグ

【審査官】河野 俊二

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１１１４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１００４２６０３（ＤＥ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１３１００３９６（ＤＥ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１３１１２９１１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１１１１４１０２（ＤＥ，Ａ１）

【文献】独国特許発明第１０２００６０４０８５３（ＤＥ，Ｂ３）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２８Ｄ ２０／０２

Ｈ０１Ｌ ３５／３２

Ｈ０２Ｎ １１／００

Ｆ２８Ｄ １７／０４

Ｆ２８Ｄ ７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液密の第１ハウジング（１２）と、少なくとも１つの液密の第２ハウジング（２０）とを含む熱伝達機器であって、
前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）が、前記第１ハウジング（１２）内に配置され、
液密の第３ハウジング（３６）が、前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）内に配置され、
第１媒体流（５４）が、前記第１ハウジング（１２）と前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）との間を案内され、
第２媒体流（４８）が、前記第３ハウジング（３６）内を案内される、熱伝達機器において、
前記熱伝達機器が、熱伝導媒体（７４）を備えた蓄熱装置（３８；１１２）を含むこと、
前記蓄熱装置（３４；１１２）が、前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）と前記第３ハウジング（３６）との間に配置されること、
前記蓄熱装置（３４；１１２）が、前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）及び前記第３ハウジング（３６）と熱的に接触していること、
前記蓄熱装置（３８；１１２）の少なくとも１つの蓄熱要素（６０）が、前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）と熱的に接触している第１の面（６２）と、前記第３ハウジング（３６）と熱的に接触している第２の面（６４）とを備えていること、
前記少なくとも１つの蓄熱要素（６０）が、ハウジング（７０）を含むこと、及び
前記熱伝導媒体（７４）が、前記ハウジング（７０）の内部空間（７２）に配置されること、
を特徴とする熱伝達機器。

【請求項2】

請求項１に記載の熱伝達機器であって、前記熱伝導媒体（７４）が、相変化媒体である又は相変化媒体を含むこと、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項3】

請求項１から２のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、液密のやり方で分離された複数の平行なチャネル（１０４）が、前記第１ハウジング（１２）内に形成されること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項4】

請求項３に記載の熱伝達機器であって、前記第１ハウジング（１２）の内部空間（２８）の第１小区域（３０）内の前記チャネル（１０４）が、前記第１ハウジング（１２）と前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）との間に形成されること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項5】

請求項３又は４のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記第１ハウジング（１２）の内部空間（２８）の第２小区域（３２）内の前記チャネル（１０４）が、複数の第２ハウジング（２０）間に形成されること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、液密のやり方で分離された複数のチャネル（４４）が、前記第３ハウジング（３６）の内部空間（４２）に形成されること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記第１媒体流（５４）用の少なくとも１つの入口ポート（６６）及び少なくとも１つの出口ポート（６８）が、前記第１ハウジング（１２）に関連づけられること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記第２媒体流（４８）用の少なくとも１つの入口ポート及び少なくとも１つの出口ポートが、前記第３ハウジング（３６）に関連づけられること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記第１媒体流（５４）用ポート及び前記第２媒体流（４８）用ポートが、前記第１ハウジング（１２）の互いに対して交差方向に位置する面に配置されること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記第１媒体流（５４）の流れ方向が、前記第２媒体流（４８）の流れ方向（５０）に対して交差方向に配向されること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記第１媒体流（５４）の流れ方向が、前記第２媒体流（４８）の流れ方向（５０）と平行に配向されること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項12】

請求項１～１１のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記第１媒体流（５４）及び前記第２媒体流（５０）のうち一方の媒体流が低温媒体流であり、他方の媒体流が高温媒体流であること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項13】

請求項１～１２のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記第３ハウジング（３６）が、前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）の方を向く少なくとも１つの平坦状壁材領域（５６ａ、５６ｂ）を有すること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）が、前記第３ハウジング（３６）の方を向く少なくとも１つの平坦状壁材領域（５８ａ、５８ｂ）を有すること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項15】

請求項１３又は１４のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記蓄熱装置（３８；１１２）の少なくとも１つの蓄熱要素（６０）が、１つ以上の前記平坦状壁材領域（５６ａ、５６ｂ、５８ａ、５８ｂ）に置かれること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項16】

請求項１～１５のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、
少なくとも１つの蓄熱要素（６０）が、前記第３ハウジング（３６）の両側（５６ａ、５６ｂ）にそれぞれ位置決めされ、
特に、前記第３ハウジング（３６）が、対向する蓄熱要素（６０）間に位置決めされ、
特に、前記対向する蓄熱要素（６０）が、前記第３ハウジング（３６）を前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）内に位置決めするためのスペーサを形成すること、
を特徴とする熱伝達機器。

【請求項17】

請求項１～１６のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記蓄熱装置（３８；１１２）の前記熱伝導媒体（７４）が、前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）と前記第３ハウジング（３６）との間に形成される内部空間（５２）に位置決めされること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項18】

請求項１７に記載の熱伝達機器であって、前記熱伝導媒体（７４）が、前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）と前記第３ハウジング（３６）との間の前記内部空間（５２）を完全に占めること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項19】

請求項１～１８のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記蓄熱装置（３８；１１２）及び前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）と熱的に接触している熱電モジュール装置（７８）を特徴とする熱伝達機器。

【請求項20】

請求項１９に記載の熱伝達機器であって、
前記熱電モジュール装置（７８）が、少なくとも１つの熱電モジュール（８０）を含むこと、及び
前記少なくとも１つの熱電モジュール（８０）が、前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）と熱的に接触している第１の面（８２）と、前記蓄熱装置（３８；１１２）と熱的に接触している第２の面（８４）とを備えていること、
を特徴とする熱伝達機器。

【請求項21】

請求項２０に記載の熱伝達機器であって、前記熱電モジュール装置（７８）の少なくとも１つの熱電モジュール（８０）が、前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）の両側（５８ａ、５８ｂ）にそれぞれ位置決めされること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項22】

請求項２０又は２１のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、
前記第３ハウジング（３６）が、熱電モジュール（８０）と前記蓄熱装置（３８；１１２）の蓄熱要素（６０）との対向する組み合わせ間に位置決めされ、
特に、その対向する組み合わせが、前記第３ハウジング（３６）を前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）内に位置決めするためのスペーサを形成すること、
を特徴とする熱伝達機器。

【請求項23】

請求項１９～２２のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、
前記蓄熱装置（３８；１１２）及び前記熱電モジュール装置（７８）と熱的に接触している第４ハウジング（１２０）が、前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）と前記第３ハウジング（３６）との間に配置されること、
前記第３ハウジング（３６）が、前記第４ハウジング（１２０）内に配置されること、
前記蓄熱装置（３８；１１２）が、前記第３ハウジング（３６）と前記第４ハウジング（１２０）との間に配置されること、及び
前記熱電モジュール装置（７８）が、前記第４ハウジング（１２０）と前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）との間に配置されること、
を特徴とする熱伝達機器。

【請求項24】

請求項２３に記載の熱伝達機器であって、前記蓄熱装置（３８；１１２）の前記熱伝導媒体（７４）が、前記第３ハウジング（３６）と前記第４ハウジング（１２０）との間に形成される内部空間（１２４）に位置決めされること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項25】

請求項２４に記載の熱伝達機器であって、前記熱伝導媒体（７４）が、前記第３ハウジング（３６）と前記第４ハウジング（１２０）との間の前記内部空間（１２４）を完全に占めること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項26】

請求項２３～２５のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、
前記第４ハウジング（１２０）が、前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）内で、前記熱電モジュール装置（７８）の対向する熱電モジュール（８０）間に位置決めされ、
特に、前記対向する熱電モジュール（８０）が、前記第４ハウジング（１２０）を前記第２ハウジング（２０）内に位置決めするためのスペーサを形成すること、
を特徴とする熱伝達機器。

【請求項27】

請求項２３～２６のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記第４ハウジング（１２０）が、前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）の方を向く少なくとも１つの平坦状壁材領域（１２８ａ、１２８ｂ）を有すること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項28】

請求項２３～２７のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）が、前記第４ハウジング（３６）の方を向く少なくとも１つの平坦状壁材領域（５８ａ、５８ｂ）を有すること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項29】

請求項２７又は２８のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記熱電モジュール装置（７８）が、前記少なくとも１つの第２ハウジング（２０）の１つ以上の前記平坦状壁材領域（５８ａ、５８ｂ）に及び／又は前記第４ハウジング（１２０）の１つ以上の前記平坦状壁材領域（１２８ａ、１２８ｂ）に置かれること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項30】

請求項２３～２９のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記第４ハウジング（１２０）が、前記第３ハウジング（３６）の方を向く少なくとも１つの平坦状壁材領域（１２８ａ、１２８ｂ）を有すること、を特徴とする熱伝達機器。

【請求項31】

請求項１９～３０のいずれか１項に記載の熱伝達機器であって、前記熱伝導媒体（７４）の融解温度が、前記熱電モジュール装置（７８）の動作温度に、特に最大動作温度に対応すること、を特徴とする熱伝達機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液密の第１ハウジングと少なくとも１つの液密の第２ハウジングとを含む熱伝達機器であって、第１ハウジング内に少なくとも１つの第２ハウジングが配置され、少なくとも１つの第２ハウジング内に液密の第３ハウジングが配置され、第１ハウジングと少なくとも１つの第２ハウジングとの間を第１媒体流が案内され、第３ハウジング内を第２媒体流が案内される、熱伝達機器に関する。

【背景技術】

【0002】

熱電発電機器がDE 10 2010 042 603 A1から知られている。この熱電発電機器は、液密の第１ハウジングと、第１ハウジング内に配置される少なくとも１つの液密の第２ハウジングと、少なくとも１つの第２ハウジング内に配置される液密の第３ハウジングと、少なくとも１つの第２ハウジングと第３ハウジングとの間に配置される少なくとも１つの熱電モジュールとを含み、第１ハウジングと少なくとも１つの第２ハウジングとの間を第１媒体流が案内され、第３ハウジング内を第２媒体流が案内される。少なくとも１つの熱電モジュールは、第２ハウジングと熱的に接触している面と第３ハウジングと熱的に接触している第２の面とを備えている。

【0003】

ハウジングと、第１低温熱交換器、第２低温熱交換器、第１熱電層、第２熱電層、及び高温熱交換器という構成要素同士の少なくとも１つの組み合わせとを含む熱電発電機器であって、少なくとも１つの組み合わせにおいて、第１熱電層と第２熱電層との間に高温熱交換器が配置され、第１熱電層上に第１低温熱交換器が配置され、第２熱電層上に第２低温熱交換器が配置されるのであり、この少なくとも１つの組み合わせがハウジング内に位置決めされる、熱電発電機器が、DE 10 2013 112 911 A1から知られている。この熱電発電機器では、ハウジングの第１の壁の第１内面が、この少なくとも１つの組み合わせの第１低温熱交換器と、平面的に直接、機械的に接触しており、又は第１の壁が第１低温熱交換器の壁材を形成し、ハウジングの第２の壁の第２内面が、少なくとも１つの組み合わせの又は更なる組み合わせの第２低温熱交換器と、平面的に直接、機械的に接触しており、又は第２の壁が第２低温熱交換器の壁材を形成し、第２内面は第１内面に対向しており、ハウジングが、少なくとも熱電発電機器の動作点又は動作点範囲にてポジティブロックによる接触圧を提供し、接触圧が、少なくとも１つの組み合わせの構成要素を互いに固定し、これらの構成要素をハウジング内で緊締することが実現される。

【0004】

少なくとも１つの熱伝達要素を備えた熱交換器がDE 10 2013 105 294 A1から知られている。少なくとも１つの熱伝達要素は金属材料から製造され、この少なくとも１つの熱伝達要素により熱が伝達可能である。少なくとも１つの熱伝達要素上には、熱流を、それを通して伝導することのできる電気絶縁層が物質間結合により配置される。

【0005】

低温側及び高温側を備えた熱電モジュール装置と、熱電モジュール装置の高温側に配置される潜熱蓄熱装置とを含む熱電機器であって、潜熱蓄熱装置が、相変化媒体用の受け空間を備えた少なくとも１つのハウジングを有し、少なくとも１つのハウジングが、第１壁材と、対向する第２壁材とを有し、第１壁材が熱電モジュール装置の高温側と接触しており、第１壁材と第２壁材との間に、少なくとも１つの支持要素を備えた支持構造体が配置され、この支持要素が第１壁材上及び第２壁材上で支持される、熱電機器が、DE 10 2013 100 396 A1から知られている。

【0006】

熱電機器がDE 10 2011 114 102 A1から知られている。熱電機器は、自動車推進用の燃焼機関からの高温状態で流れる排ガス流を一時的に受けて排出するための排ガスシステム内に配置されるように適合され構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】DE 10 2010 042 603 A1

【文献】DE 10 2013 112 911 A1

【文献】DE 10 2013 105 294 A1

【文献】DE 10 2013 100 396 A1

【文献】DE 10 2011 114 102 A1

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の根底にある目的は、構造上単純なやり方で設計されるとともにその動作中の構成要素間の熱伝達が改良される熱伝達機器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

冒頭で述べた前記熱伝達機器において、前記目的は、本発明によれば前記熱伝達機器が熱伝導媒体を備えた蓄熱装置を含み、前記蓄熱装置が前記少なくとも１つの第２ハウジングと前記第３ハウジングとの間に配置され、前記蓄熱装置が前記少なくとも１つの第２ハウジング及び前記第３ハウジングと熱的に接触しているという点で達成される。

【0010】

例えば前記第２媒体流は、高温媒体流であり、例えば燃焼機関の排ガス流である。その際、前記第１媒体流は、例えば冷却媒体としての冷却水を備えた低温媒体流である。

【0011】

前記第１媒体流と前記第２媒体流とを互いに接触させることなく単純なやり方で案内し、接触を防止するための構造的支出を最小にすることができる。

【0012】

更に、前記少なくとも１つの第２ハウジングの周りに前記第１媒体流が流されることにより、第２ハウジングの冷却を達成することができる。

【0013】

前記蓄熱装置の結果として、前記高温媒体流の熱放射の変動を少なくとも部分的に補償することができる。これによって、例えば熱電モジュールのような他の構成要素への前記熱放射の変動が低減される。前記蓄熱装置は、前記高温媒体流による熱放射が多いときには熱を蓄え、前記高温媒体流による熱放射が少ないときには前記蓄えられた熱を放射することができる。これによって、例えば前記熱電モジュールでの熱流の変動が低減される。これによって、前記熱電モジュールの効率が向上する。

【0014】

前記熱伝導媒体は、特に相変化媒体である又は相変化媒体を含む。前記相変化媒体の結果として、単純なやり方で熱を蓄え、前記蓄えられた熱を再度放出することができる。これによって、前記蓄熱装置を技術的に単純なやり方で現実化することができる。

【0015】

前記第１ハウジング内に、液密のやり方で分離された複数の平行なチャネルが形成されると好ましい。これによって大量の熱を伝達することができる。

【0016】

前記第１ハウジングの内部空間の第１小区域内の前記チャネルが、前記第１ハウジングと前記少なくとも１つの第２ハウジングとの間に形成されると有利である。これによって、前記第１ハウジングと前記少なくとも１つの第２ハウジングとの間の改良された熱伝達を達成することができる。これによって、前記第１媒体流と前記熱伝達機器との間の熱伝達が改良される。

【0017】

特に、前記第１ハウジングの内部空間の第２小区域内の前記チャネルは、複数の第２ハウジング間に形成される。これによって、複数の第２ハウジング間の改良された熱伝達が達成される。これによって、前記第１媒体流と前記熱伝達機器との間の熱伝達を更に改良することができる。

【0018】

特に、前記第３ハウジングの内部空間に、液密のやり方で分離された複数のチャネルが形成される。これによって、前記第２媒体流から前記第３ハウジングへ大量の熱を伝達することができる。

【0019】

前記第１媒体流用の少なくとも１つの入口ポート及び少なくとも１つのアウトレットポートが、前記第１ハウジングに関連づけられると好ましい。結果として、前記第１ハウジングを通して前記第１媒体流を案内することができ、そして例えば、前記第１媒体流を前記第１ハウジング内の前記少なくとも１つの第２ハウジングの周りに流すことができる。

【0020】

特に、前記第２媒体流用の少なくとも１つの入口ポート及び少なくとも１つの出口ポートが前記第３ハウジングに関連づけられる。これによって、前記第２媒体流を前記第３ハウジングを通して流すことができる。

【0021】

例えば、前記第１媒体流用ポート及び前記第２媒体流用ポートが、前記第１ハウジングの互いに対して交差方向に位置する面に配置される。これによって、分配機器の前記支出を最小にすることができる。更に前記第１媒体流と前記第２媒体流とを、互いに接触しないように単純なやり方で分離することができる。

【0022】

前記第１流れ媒体の流れ方向が、前記第２媒体流の流れ方向に対して交差方向に配向されると更に好ましい。これによって、前記熱伝達機器を通して前記第１媒体流及び前記第２媒体流を、単純なやり方で流すことができる。その際、前記第１媒体流及び前記第２媒体流は、異なる方向からそれぞれ前記熱伝達機器の内外へと流れることができる。

【0023】

特に前記第１媒体流の流れ方向が、前記第２媒体流の流れ方向と平行に配向される。これによって前記熱伝達機器を通して、前記第１媒体流及び前記第２媒体流を単純なやり方で流すことができる。その際前記第１媒体流及び前記第２媒体流は、同じ方向からそれぞれ前記熱伝達機器の内外へと流れることができる。

【0024】

特に、前記第１媒体流及び前記第２媒体流のうち一方の媒体流は低温媒体流であり、他方の媒体流は高温媒体流である。結果として、前記少なくとも１つの第２ハウジングと前記第３ハウジングとの間の熱流を達成することができる。熱流を、例えば熱電モジュール装置により利用することができる。

【0025】

前記第３ハウジングが、前記少なくとも１つの第２ハウジングの方を向く少なくとも１つの平坦状壁材領域を有すると好ましい。熱電モジュール及び／又は蓄熱要素が、平坦面でもって前記平坦状壁材領域に寄りかかることができる。これによって、表面全体にわたる均一な接触圧を達成することができる。これによって、特に熱機械張力を最小にし、前記構成要素間の熱伝導を改良することができる。

【0026】

同じ理由で、前記少なくとも１つの第２ハウジングが、前記第３ハウジングの方を向く少なくとも１つの平坦状壁材領域を有すると好ましい。前記熱電モジュール及び／又は前記蓄熱要素は、平坦面でもってこの平坦状壁材領域に寄りかかることができる。

【0027】

特に前記蓄熱装置の少なくとも１つの蓄熱要素が、１つ以上の前記平坦状壁材領域に置かれる。これによって、前記少なくとも１つの蓄熱要素と前記平坦状壁材領域との間の機械的な熱的接触を、単純なやり方で生成することができる。これによって前記少なくとも１つの蓄熱要素を、前記第３ハウジングと前記少なくとも１つの第２ハウジングとの間で、前記表面全体にわたる接触圧でもって、単純なやり方で緊締することができる。このことは、前記熱機械張力を低減するとともに熱伝導性を改良する。

【0028】

特に前記蓄熱装置の少なくとも１つの蓄熱要素は、前記少なくとも１つの第２ハウジングと熱的に接触している第１の面と、前記第３ハウジングと熱的に接触している第２の面とを備えている。これによって、前記蓄熱要素と前記第１媒体流ならびに前記第２媒体流との間の熱的接触を、単純なやり方で生成することができる。これによって、熱を前記蓄熱装置に単純なやり方で供給し、前記蓄熱装置から単純なやり方で除去することができる。

【0029】

その際いずれの場合も少なくとも１つの蓄熱要素が、前記第３ハウジングの両側に位置決めされ、特に前記第３ハウジングが、対向する蓄熱要素間に位置決めされ、特に前記対向する蓄熱要素が、前記第３ハウジングを前記少なくとも１つの第２ハウジング内に位置決めするためのスペーサを形成すると好ましい。従って前記熱伝達機器は、単純なやり方で構成することができる。

【0030】

特に前記少なくとも１つの蓄熱要素はハウジングを含み、前記熱伝導媒体は前記ハウジングの内部空間に配置される。結果として、前記蓄熱要素及び前記蓄熱装置はそれぞれ、単純かつコンパクトに現実化することができる。

【0031】

前記蓄熱装置の前記熱伝導媒体が、前記少なくとも１つの第２ハウジングと前記第３ハウジングとの間に形成される内部空間に位置決めされると好ましい。これによって、前記少なくとも１つの第２ハウジングと前記第３ハウジングとの間の熱的接触を、単純なやり方で生成することができる。これによって前記熱伝達機器はコンパクトに構成される。

【0032】

その際、前記伝導媒体が前記内部空間を完全に占めると好ましい。その際、例えば前記第３ハウジングは、前記第２ハウジング内で前記熱伝導媒体により保持することができる。更にこれによって、前記熱伝導媒体と、前記第２ハウジングならびに前記第３ハウジングとの間の前記熱的接触を更に改良することができる。

【0033】

有利な実施形態において、前記熱伝達機器は前記蓄熱装置及び前記少なくとも１つの第２ハウジングと熱的に接触している熱電モジュール装置を有する。ゼーベック効果の結果として、前記熱電モジュール装置により、前記第１媒体流と前記第２媒体流との温度差に起因して存在している熱流を利用して、電気エネルギーを直接発生させることができる。

【0034】

特に前記熱電モジュール装置は少なくとも１つの熱電モジュールを含み、前記少なくとも１つの熱電モジュールは、前記少なくとも１つの第２ハウジングと熱的に接触している第１の面と、前記蓄熱装置と熱的に接触している第２の面とを備えている。これによって、前記熱電モジュール装置を前記熱伝達機器に、単純なやり方で一体化することができる。その際前記熱電モジュールは、前記第２媒体流と前記蓄熱装置を介して間接的に熱的に接触している。このようにして、例えば前記第２媒体流による温度送達の経時的変動を、前記蓄熱装置により少なくとも大規模に補償することができる。この事例では、前記熱電モジュール装置での前記温度変動及び熱流の変動がこれによって低減される。これによって、前記熱電モジュール装置の前記効率が向上する。

【0035】

いずれの場合も前記熱電モジュール装置の熱電モジュールが、前記少なくとも１つの第２ハウジングの両側に位置決めされると好ましい。その際前記蓄熱装置及び前記第３ハウジングは、前記第２ハウジング内で対向する熱電モジュール間に位置決めされ、特にこれらの熱電モジュール間で緊締される。その際前記対向する熱電モジュールは、前記蓄熱機器及び前記第３ハウジングを前記第２ハウジング内に位置決めするためのスペーサを形成する。

【0036】

前記同じ理由で、前記第３ハウジングが、熱電モジュール及び前記蓄熱装置の蓄熱要素の対向する組み合わせ間に位置決めされ、特に、前記対向する組み合わせが、前記第３ハウジングを前記少なくとも１つの第２ハウジング内に位置決めするためのスペーサを形成すると好ましい。その際前記第３ハウジングは、前記第２ハウジング内で、対向する熱電モジュール及び蓄熱要素同士の間に位置決めされ、特にこれらの熱電モジュール及び蓄熱要素同士の間で緊締される。その際、前記対向する熱電モジュール及び蓄熱要素は、前記第３ハウジングを前記第２ハウジング内に位置決めするためのスペーサを形成する。

【0037】

特に、前記少なくとも１つの第２ハウジングと前記第３ハウジングとの間に配置されるのは、前記熱電モジュール装置の前記蓄熱装置と熱的に接触している第４ハウジングであり、前記第３ハウジングは前記第４ハウジング内に配置され、前記蓄熱装置は前記第３ハウジングと前記第４ハウジングとの間に配置され、前記熱電モジュール装置は前記第４ハウジングと前記少なくとも１つの第２ハウジングとの間に配置される。前記蓄熱装置が前記第３ハウジングと前記第４ハウジングとの間に配置される結果として、前記第２媒体流と前記蓄熱装置との間の熱伝達を更に改良することができる。その際、例えば前記蓄熱装置の前記熱伝導媒体は、前記第３ハウジングを完全に包囲するような仕方で配置することができる。これによって前記熱伝達機器を単純かつコンパクトに構成し、前記構成要素間の前記熱伝導を改良することができる。

【0038】

前記蓄熱装置の前記熱伝導媒体が、前記第３ハウジングと前記第４ハウジングとの間に形成される内部空間に位置決めされると好ましい。これによって、前記蓄熱装置の前記熱伝導媒体を前記熱伝達機器に、単純なやり方で一体化することができる。これによって前記熱伝達機器を単純かつコンパクトに構成することができる。

【0039】

その際前記熱伝導媒体が、前記第３ハウジングと前記第４ハウジングとの間の前記内部空間を完全に占めると好ましい。その際、例えば前記第３ハウジングは前記第４ハウジング内部で前記熱伝導媒体により保持することができる。これによって、更に前記第２媒体流と前記蓄熱装置との間の前記熱伝達が改良される。

【0040】

特に前記第４ハウジングは、前記少なくとも１つの第２ハウジング内で、前記熱電モジュール装置の前記対向する熱電モジュール間に位置決めされ、特に前記対向する熱電モジュールは、前記第４ハウジングを前記第２ハウジング内に位置決めするためのスペーサを形成する。結果として前記熱電モジュールは、一種の前記第４ハウジング用スペーサとして機能するのであり、前記第４ハウジングは前記熱電モジュール間で緊締することができる。これによって、前記表面全体にわたる前記熱電モジュールに当たっている接触力を達成することができる。これによって、前記構成要素間の前記熱的接触を更に改良することができる。

【0041】

前記第４ハウジングが、前記少なくとも１つの第２ハウジングの方を向く少なくとも１つの平坦状壁材領域を有すると好ましい。熱電モジュールが、平坦面でもって前記平坦状壁材領域に寄りかかることができる。これによって、前記表面全体にわたる均一な接触圧を達成することができる。これによって、特に熱機械張力を最小にすることができる。これによって、前記構成要素間の前記熱的接触が更に改良される。

【0042】

前記同じ理由で、前記少なくとも１つの第２ハウジングが、前記第４ハウジングの方を向く少なくとも１つの平坦状壁材領域を有すると好ましい。前記熱電モジュールは、平坦面でもってこの平坦状壁材領域に寄りかかることができる。

【0043】

特に前記熱電モジュール装置は、前記少なくとも１つの第２ハウジングの１つ以上の前記平坦状壁材領域に及び／又は前記第４ハウジングの１つ以上の前記平坦状壁材領域に置かれる。これによって、前記第２ハウジングと前記第４ハウジングとの間で熱電モジュールを単純なやり方で緊締することができる。その際前記熱電モジュールは、前記表面全体にわたる接触圧でもって緊締することができる。接触圧は前記熱機械張力を低減する。更に、これによって前記第４ハウジングも、前記第２ハウジング内の対向する熱電モジュール間で緊締することができる。

【0044】

前記第４ハウジングが、前記第３ハウジングの方を向く少なくとも１つの平坦状壁材領域を有すると好ましい。これによって、前記第４ハウジングと前記第３ハウジングとの間に、例えば熱電モジュール又は蓄熱要素のような構成要素を、単純なやり方で配置することができる。その際、例えば前記第３ハウジングを、前記第４ハウジング内部で前記熱電モジュール及び／又は前記蓄熱要素により保持することができる。

【0045】

前記熱伝導媒体の融解温度が、前記熱電モジュール装置の動作温度に特に最大動作温度に対応すると好ましい。結果として例えば第２媒体流が過度に高温である場合に、前記熱電モジュール装置の熱電モジュールの過熱を回避することができる。これによって、前記熱電モジュール装置の前記効率を更に向上させることができる。

【0046】

好適な実施形態の後続の記載は、図面と合わせると本発明を更に説明するように働く。

【図面の簡単な説明】

【0047】

【図1】熱伝達機器の第一実施形態の略断面図。

【図2】熱電モジュールを備えた熱伝達機器の第２実施形態の略断面図。

【図3】熱電モジュールの実施形態の略断面図。

【図4】熱伝達機器の第３実施形態の略断面図。

【図5】熱電モジュールを備えた熱伝達機器の第４実施形態の略断面図。

【図6】熱伝達機器の第５実施形態の略断面図。

【図7】熱伝達機器の第６実施形態の略断面図。

【図8】熱電モジュールを備えた熱伝達機器の第７実施形態の略断面図。

【図9】熱電モジュールを備えた熱伝達機器の第８実施形態の略断面図。

【発明を実施するための形態】

【0048】

熱電熱伝達機器の実施形態が第１ハウジング１２を含む。実施形態を、図１に断面図において概略的に示し、そこで１０で表す。

【0049】

第１ハウジング１２は外側ハウジングである。このハウジングは、パイプ、例えば箱型パイプによって形成される。一実施形態において第１ハウジングは、互いに平行に配向される対向する壁１６ａ、１６ｂと、互いに平行に配向される対向する壁１８ａ、１８ｂとを備えた壁材１４を有する。壁１８ａ、１８ｂは、壁１６ａ、１６ｂに対して交差方向であり特に垂直である。壁１８ａは、壁１６ａ及び１６ｂに接続される。壁１８ｂは、壁１６ａ及び１６ｂに接続される。壁材１４は、その壁１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂでもって、第１ハウジング１２の周方向ハウジング部を形成する。第１ハウジング１２、はその端面上を対向する端壁により閉鎖される。

【0050】

第１ハウジング１２内に配置されるのは、特にカプセル型パイプとして構成される複数の第２ハウジング２０である。図示する実施形態では、第１ハウジング１２内に２つの第２ハウジング２０（ハウジング２０ａ、ハウジング２０ｂ）が配置される。原則として、第１ハウジング１２内に３つ以上の第２ハウジング２０が配置されること又は第１ハウジング１２内に唯１つの第２ハウジング２０が配置されることも可能である。

【0051】

第１ハウジング１２は、（以下で、より詳細に言及するポートを除いて）液密のやり方で閉鎖される。

【0052】

各第２ハウジング２０は壁材２２を含む。壁材２２は、周方向で閉鎖されるように構成される。この壁材は、軸２４が第１ハウジング１２の長手方向２６と平行になるように配向される。これによって長手方向２６は、特に壁材１４の壁１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂと平行になり、第１ハウジング１２の端壁に対して交差方向に特に垂直になる。

【0053】

それぞれの第２ハウジング２０の壁材２２は、壁材１４から距離をおいたところにある。更に、異なる第２ハウジング２０ａ、２０ｂの壁材２２同士が、互いから距離をおいたところにある。

【0054】

第１ハウジング１２内に内部空間２８が形成される。内部空間２８は、それぞれの第２ハウジング２０ａ、２０ｂと壁材１４との間に位置する複数の小区域３０を有する。内部空間２８は、隣接している第２ハウジング２０ａ、２０ｂ間に、１つの又は複数の第２小区域３２を有する。

【0055】

それぞれの第２ハウジング２０は、液密のやり方で閉鎖される。それぞれの第２ハウジング２０内には、第３ハウジング３６と蓄熱装置３８との組み合わせ３４が配置される。

【0056】

第３ハウジング３６は、（以下に記載するポートを除いて）液密であるように構成される。第３ハウジング３６は、軸２４と少なくとも略同軸である軸を備えた周方向の壁材４０を有する。

【0057】

第３ハウジング３６は、細分されて複数の離間チャネル４４になる内部空間４２を有し、これらのチャネルの全て又はサブセットが、互いに平行に整列し、特に長手方向２６において配向される。隣接しているチャネル４４ａ、４４ｂが、共通の液密の壁材４６により互いから分離される。

【0058】

全ての第３ハウジング３６は、第１ハウジング１２の端壁に形成される１つの又は複数の入口ポート及び１つの又は複数の出口ポートを有する。媒体の流れを、入口ポートを介してそれぞれの第３ハウジング３６に取り込むことができる。媒体の流れを以下で第２媒体流４８と称する。第２媒体流４８は、出口ポートを介して切り離すことができる。

【0059】

第２媒体流４８は、流れ方向５０において第３ハウジング３６を通って流れる。流れ方向５０は、少なくとも長手方向２６と略平行である。

【0060】

第３ハウジング３６の壁材４０と第２ハウジング２０の壁材２２との間に、内部空間５２が形成される。前記内部空間５２は、内部空間２８及び内部空間４２に対して液密のやり方で、完全に閉じ込められる。

【0061】

内部空間２８に、媒体の更なる流れが流れ込む。媒体の更なる流れを以下で第１媒体流５４と称する。第２媒体４８は、内部空間４２に流れ込む。第１媒体流５４も第２媒体流４８も、内部空間５２に進入することはできない。

【0062】

更に第２ハウジング２０は、第１媒体流５４が第３ハウジング３６の内部空間４２に進入できないように閉鎖される。更に第３ハウジング３６は、第２媒体流４８が内部空間２８に進入できないような仕方で、第２ハウジング２０に対して閉鎖される。

【0063】

第３ハウジング３６の壁材４０は、第１壁材領域５６ａと、第１壁材領域５６ａに対向する第２壁材領域５６ｂとを有する。壁材領域５６ａ及び５６ｂは互いに平行に整列する。これらの壁材領域の間に形成されるのは、同じ高さを有するチャネル４４である（高さ方向というのは第１壁材領域５６ａと第２壁材領域５６ｂとの間の距離方向のことである）。第１壁材領域５６ａ及び第２壁材領域５６ｂは、好ましくは少なくとも第１ハウジング１２の壁１６ａ、１６ｂと略平行である。

【0064】

第１壁材領域５６ａ及び第２壁材領域５６ｂは、第２ハウジング２０の方に向けて平坦に形成される。

【0065】

第２ハウジング２０の壁材２２は、第１壁材領域５８ａと第１壁材領域５８ａに対向する第２壁材領域５８ｂとを有する。第１壁材領域５８ａは第１壁材領域５６ａ付近にあり、第２壁材領域５８ｂは第２壁材領域５６ｂ付近にある。

【0066】

第１壁材領域５８ａと第２壁材領域５８ｂとは、少なくとも互いに略平行に整列する。これらの壁材領域は、好ましくは壁１６ａ、１６ｂと平行であり、壁材領域５６ａ及び５６ｂと平行である。第１壁材領域５６ａと第１壁材領域５８ａとの間の距離、ならびに、第２壁材領域５６ｂと第２壁材領域５８ｂとの間の距離は少なくとも略一定である。

【0067】

第１壁材領域５８ａ及び第２壁材領域５８ｂは、第３ハウジング３６の方に向けて平坦に形成される。

【0068】

蓄熱装置３８は複数の蓄熱要素６０を含む。いずれの場合も１つの蓄熱要素６０が、第３ハウジング３６の第１壁材領域５６ａと第２ハウジング２０の第１壁材領域５８ａとの間、ならびに、第３ハウジング３６の第２壁材領域５６ｂと第２ハウジング２０の第２壁材領域５８ｂとの間に位置決めされる。

【0069】

第３ハウジング３６と第２ハウジング２０との間では蓄熱要素６０ａ、６０ｂが互いに対向して位置し、このような一対の蓄熱要素６０ａ、６０ｂ間に第３ハウジング３６が位置する。このような蓄熱要素６０ａ、６０ｂは、第３ハウジング３６を第２ハウジング２０内に位置決めするためのスペーサとして作用する。

【0070】

蓄熱要素６０は内部空間５２に配置される。これらの蓄熱要素は各々、第２ハウジング２０と熱的に接触している第１の面６２と、第３ハウジング３６と熱的に接触している第２の面６４とを備えている。それぞれの蓄熱要素６０は、第１の面６２でもって第２ハウジング２０の壁材２２に寄りかかり、第２の面６４でもって第３ハウジング３６の壁材４０に寄りかかる。このようにして、蓄熱要素６０、第２ハウジング２０、及び第３ハウジング３６間に熱的接触が生成される。

【0071】

この文脈において、第１ハウジング１２、第２ハウジング２０、及び第３ハウジング３６の製造及び設計に関して、ならびに個々の構成要素間に熱的接触を生成することの更なる詳細に関して、同じ出願者のDE 20 2010 018 101 U1（出願日：２０１０年１０月１９日）の参照を行う。この文献の全体としての明示的な参照を行う。

【0072】

第１ハウジング１２上に、第１媒体流５４用の入口ポート６６及び出口ポート６８が配置される。これに応じて入口ポート６６により第１媒体を取り込み、出口ポート６８により排出することができる。

【0073】

入口ポート６６は壁１８ａ上に配置され、出口ポート６８は壁１８ｂ上に配置される。入口ポート６６及び出口ポート６８は、第３ハウジング３６の入口ポート及び出口ポートに対して交差方向に位置する。これによって第１媒体流５４は、流れ方向において第２媒体流４８の流れ方向に対して交差方向に案内可能である。

【0074】

第２ハウジング２０は第１ハウジング１２内で、壁材１４から距離をおいたところに位置決めされる。これによって、入口ポート６６を介して取り込まれる第１媒体流５４及び、出口ポート６８を介して切り離される第１媒体流５４が、第２ハウジング２２の周りに流れることができる。

【0075】

蓄熱要素６０がハウジング７０を含む。ハウジング７０内に内部空間７２が形成される。

【0076】

内部空間７２に熱伝導媒体７４が配置される。熱伝導媒体７４は、ハウジング７０と熱的に接触している。ハウジング７０は、第２ハウジング２０及び第３ハウジング３６と、第１の面６２及び第２の面６４を介して熱的に接触している。

【0077】

熱伝導媒体７４は、特に金属の熱伝導性を有する。熱伝導媒体７４は、特に相変化媒体から生成される。相変化媒体の結果として、熱伝達機器１０を介して伝えられる熱流が経時的に均一になる。

【0078】

熱伝達機器の第２実施形態において、熱伝達機器は熱電モジュール装置７８を含む。第２実施形態を、図２に示し、そこで７６として表す。その他の点では、構造は基本的に熱伝達機器１０におけるものと同じである。同じ要素には同じ参照符号を使用する。前の実施形態の記載を、これらの要素に適用し続けることにする。

【0079】

熱電モジュール装置７８は、複数の熱電モジュール８０を含む。第３ハウジング３６と蓄熱装置３８の組み合わせ３４は、熱電モジュール装置７８の熱電モジュール８０同士の間に位置決めされる。

【0080】

第２ハウジング２０の第１壁材領域５８ａと蓄熱要素６０の第１の面６２との間には、いずれの場合も１つの熱電モジュール８０が位置決めされる。同じように、第２ハウジング２０の第２壁材領域５８ａと蓄熱要素６０の第１の面６２との間には、いずれの場合も１つの熱電モジュール８０が位置決めされる。これによって、蓄熱装置３８上で長手方向２６において複数の熱電モジュール８０を配置することができる。

【0081】

第３ハウジング３６と第２ハウジング２０との間では、熱電モジュール８０ａ、８０ｂが互いに対向するように位置し、このような一対の熱電モジュール８０ａ、８０ｂ間に、組み合わせ３４が位置する。

【0082】

熱電モジュール８０は、内部空間５２に配置される。これらの熱電モジュールは各々、第２ハウジング２０と熱的に接触している第１の面８２と、蓄熱装置３８と熱的に接触している第２の面８４とを備えている。特に、それぞれの熱電モジュール８０は、第１の面８２でもって第２ハウジング２０の壁材２２に寄りかかり、第２の面８４でもって蓄熱要素６０の第１の面６２に寄りかかる。このようにして、熱電モジュール装置７８を介して、蓄熱装置３８と第２ハウジング２０との間の熱的接触が生成される。

【0083】

一実施形態において、熱電モジュール８０が、第１ハウジング要素８６と、第１ハウジング要素８６に対向する第２ハウジング要素８８とを含む。熱電モジュール８０を図３に示す。第１の面８２は第１ハウジング要素８６上に形成され、第２の面８４は第２ハウジング要素８８上に形成される。第１ハウジング要素８６及び第２ハウジング要素８８は、特に金属の熱伝導性をもつ材料から形成される。

【0084】

第１の面８２及び第２の面８４は、特に平坦な構成である。このことにより、第１の面８２及び第２の面８４の第２ハウジング２０の第１壁材領域５８ａ及び第２壁材領域５８ｂへの当接、ならびに蓄熱要素６０の第１の面６２への当接をそれぞれ最適化することができる。

【0085】

第１ハウジング要素８６及び第２ハウジング要素８８は、電気絶縁材料から製造される。特に第１ハウジング要素８６と第２ハウジング要素８８との間に電気絶縁体が、内部空間９０の方に向けて配置される。

【0086】

例えば、内部空間９０にＮ型導体９２及びＰ型導体９４が位置決めされるのであり、隣接しているＮ型導体９２とＰ型導体９４とが、（例えば金属材料の）導電性ブリッジ９６を介して互いに接続される。

【0087】

例えば第１の面８２が低温側であり、第２の面８４が高温側である場合、熱電モジュール８０では第１ハウジング要素８６と第２ハウジング要素８８との間に熱流９８が発生する。ゼーベック効果により、この熱流から利用可能な電流を発生させることができる。

【0088】

例えば熱電モジュール８０を介して、燃焼機関からの排ガス熱を使用することができる。そこでは、排ガスは第２媒体流４８である。このようにして、廃熱を利用可能な電気エネルギーに直接変換することができる。

【0089】

熱伝達機器７６は、以下のように機能する。

【0090】

一実施形態において、第２媒体流４８は高温媒体流であり、第１媒体流５４は低温媒体流である。

【0091】

例えば第２媒体流４８は、燃焼機関の排ガス流である。

【0092】

第２媒体流４８は、第３ハウジング３６により案内される。蓄熱装置３８が、第３ハウジング３６と熱的に直接接触している。蓄熱装置３８は、熱電モジュール装置７８とも熱的に直接接触している。これによって、熱電モジュール８０の第２の面８４が加熱される。

【0093】

低温媒体流である第１媒体流５４は、第１ハウジング１２内を案内される。これによって低温媒体流の流れ方向が、第２媒体流４８の流れ方向５０に対して交差方向に、特に垂直になる。

【0094】

第１ハウジング１２内で、第２ハウジング２０の周りに第１媒体流５４が流される。熱電モジュール８０の第１の面８２は、第２ハウジング２０と熱的に接触している。これによって第１の面８２は冷却される。第１の面８２は低温側である。これによって、各熱電モジュール８０の第２の面８４と第１の面８２との間に熱流９８を形成させることができる。これによって熱的エネルギーを、利用可能な電気エネルギーに直接変換することができる。

【0095】

第２媒体流４８は、例えば燃焼機関の排ガス流である。この事例において、第２媒体流は経時的温度変動を受ける。これによって、熱電モジュール８０での熱流９８は、時間の関数として増加又は低減される。

【0096】

一方、熱流９８が特定の値域内にある場合にのみ、その組立により、熱電モジュール８０の最適な効率が達成される。熱流９８が過度に多い又は過度に少ない場合、熱電モジュール８０及び熱電モジュール装置７８の効率は低下する。

【0097】

熱電モジュール８０での熱流９８の変動が、蓄熱装置３８により低減される。この目的で蓄熱装置３８は、特に相変化媒体である熱伝導媒体７４を含む。相変化媒体は、第２媒体流４８による熱放射が多いときには熱を蓄え、第２媒体流４８による熱放射が少ないときには蓄えられた熱を放出することができる。これによって第２媒体流４８の温度が経時的に変動する場合、熱電モジュール装置７８の効率は著しく向上する。

【0098】

更に例えば過度に高温である第２媒体流４８により引き起こされる熱流９８が過度に多い場合、熱電モジュール８０の最大動作温度を超えることがある。これによって、熱電モジュール８０は過熱することがある。蓄熱装置３８の緩衝効果の結果として、少なくとも一定期間内に、その種類の温度超過を回避することができる。

【0099】

一実施形態において、内部空間２８及び５２と比較すると、内部空間４２には負圧が存在している。これによって構成要素である蓄熱装置３８及び熱電モジュール装置７８は、第２ハウジング２０及び第３ハウジング３６に押し付けられる。このことにより、構成要素間に平面的な機械的接触が生じる。従って、構成要素間の熱的接触を非常に良好なものにすることが確実になる。

【0100】

熱伝達機器７６の構造に起因して、熱電モジュール装置をほとんど複雑にせずに現実化することができる。ブラケット又は同様のもののような支え要素を設ける必要はない。

【0101】

熱伝達機器の第３実施形態を図４に示し、そこで１００で表す。この実施形態では、第１媒体流５４の流れ方向が、少なくとも第２媒体流４８の流れ方向５０と略平行であることが実現される。

【0102】

熱伝達機器１００は、基本的に熱伝達機器１０の第１ハウジング１２と同じように構成される第１ハウジング１０２を含む。一方第１ハウジング１０２の場合、第１ハウジング１０２の端面に第１媒体流５４用の入口ポート及び出口ポートが、第２媒体流４８用入口ポート及びアウトレットポートと同様に配置される。これによって、第１媒体流５４を第２媒体流４８の流れ方向５０と平行に、取り込み及び切り離すことができる。

【0103】

第１ハウジング１０２の内部空間２８では、第１小区域３０内及び第２小区域３２内にチャネル１０４が形成される。チャネル１０４の全て又はサブセットが、互いに平行に整列され、特に長手方向２６において配向される。特に隣接しているチャネル１０４ａ、１０４ｂが、共通の液密の壁材１０６により互いから分離される。

【0104】

チャネル１０４の壁材１０６は、特に第３ハウジング３６のチャネル４４の壁材４６と平行である。

【0105】

チャネル１０４を通して第１媒体流５４が流される。チャネル１０４により、熱伝達機器１００と第１媒体流５４との間の熱伝達が改良される。

【0106】

チャネル１０４は、特に第１ハウジング１０２の壁材１４と第２ハウジング２０の壁材２２との間に形成される。チャネル１０４は、特に異なる第２ハウジング２０ａ、２０ｂの壁材２２同士の間にも形成される。これによって、第１ハウジング１０２と第２ハウジング２０との間の熱伝達が改良される。これによって、更に異なる第２ハウジング２０ａ、２０ｂ間の熱伝達が更に改良される。このようにして、第２ハウジング２０と第１媒体流５４との間の熱伝達も更に改良される。

【0107】

その他の点では、熱伝達機器１００は熱伝達機器１０と同じ働きを有する。

【0108】

熱伝達機器の第４実施形態が、基本的に熱伝達機器１００と同じように構築される。この第４実施形態を図５に示し、そこで１０８で表す。一方熱伝達機器１０８は、付加的に、上述の熱電モジュール装置７８を含む。

【0109】

熱伝達機器１０８では、第１媒体流５４の流れ方向が、少なくとも第２媒体流４８の流れ方向５０と略平行である。

【0110】

熱伝達機器１０８は、その他の点では熱伝達機器７６に基づいて、上述のように機能する。

【0111】

熱伝達機器の第５実施形態を図６に示し、そこで１１０で表す。熱伝達機器１１０は、基本的に熱伝達機器１０と同じように構築される。

【0112】

熱伝達機器１１０は、第２ハウジング２０と第３ハウジング３６との間の内部空間５２に配置される蓄熱装置１１２を含む。

【0113】

蓄熱装置１１２は、内部空間５２を特に完全に占める熱伝導媒体１１４を有する。熱伝導媒体１１４は、基本的に蓄熱装置３８の熱伝導媒体７４と同じ特性を有する。熱伝導媒体１１４は、特に相変化媒体である。

【0114】

熱伝導媒体１１４は、第２ハウジング２０の壁材２２と及び第３ハウジング３６の壁材４０と熱的に接触している。結果として、蓄熱装置１１２、第２ハウジング２０、及び第３ハウジング３６の間の熱的接触が改良される。

【0115】

熱伝導媒体１１４が内部空間５２を完全に占めることに起因して、熱伝導媒体１１４、第２ハウジング２０、及び第３ハウジング３６の間の改良された熱的接触を、単純なやり方で生成することができる。

【0116】

熱伝達機器１１０において、第１媒体流５４の流れ方向は、第２媒体流４８の流れ方向５０に対して交差方向、特に垂直である。

【0117】

熱伝達機器の第６実施形態を図７に示し、そこで１１６で表す。

【0118】

熱伝達機器１１６は、基本的に前の実施形態の熱伝達機器１１０と同じ仕方で構築される。ただし熱伝達機器１１６では、第１媒体流５４の流れ方向が、少なくとも第２媒体流４８の流れ方向５０と略平行である。熱伝達機器１１６は、熱伝達機器１００と同様にチャネル１０４を有する。

【0119】

熱伝達機器の第７実施形態を図８に示し、そこで１１８で表す。

【0120】

熱伝達機器１１８では、第２ハウジング２０と第３ハウジング３６との間に第４ハウジング１２０が配置される。第３ハウジング３６は、第４ハウジング１２０内部に位置決めされる。第４ハウジング１２０は、液密のやり方で閉鎖される。第４ハウジング１２０は、第２ハウジング２０の軸２４と少なくとも略同軸である軸を有する、周方向に閉鎖された壁材１２２を有する。

【0121】

第２ハウジング２０の壁材２２と第４ハウジング１２０の壁材１２２との間に、内部空間１２４が形成される。第４ハウジング１２０の壁材１２２と第３ハウジング３６の壁材４０との間に、内部空間１２６が形成される。この内部空間１２６は、第３ハウジング３６の内部空間１２４及び内部空間４２に対して液密のやり方で完全に閉じ込められる。更に、内部空間１２４は、第１ハウジング１２の内部空間２８に対して液密のやり方で完全に閉じ込められる。

【0122】

第４ハウジング１２０の壁材１２２は、第１壁材領域１２８ａ及び第２壁材領域１２８ｂを有する。第１壁材領域１２８ａは、第２ハウジング２０の第１壁材領域５８ａ付近に及び第３ハウジング３６の第１壁材領域５６ａ付近にある。第２壁材領域１２８ｂは、第２ハウジング２０の第２壁材領域５８ｂ付近に及び第３ハウジング３６の第２壁材領域５６ｂ付近にある。第１壁材領域１２８ａと第２壁材領域１２８ｂとは、少なくとも互いに略平行に整列する。これらの壁材領域は、好ましくは第１ハウジング１２の壁１６ａ、１６ｂと平行に、ならびに壁材領域５６ａ、５６ｂ、５８ａ、及び５８ｂと平行に整列する。

【0123】

一実施形態において、第１壁材領域１２８ａと第２壁材領域１２８ｂとは、第２ハウジング２０の方に向けて及び／又は第３ハウジング３６の方に向けて、少なくとも略平坦に形成される。

【0124】

熱電モジュール装置７８は、内部空間１２４に配置される。第２ハウジング２０の第１壁材領域５８ａと第４ハウジング１２０の第１壁材領域１２８ａとの間、ならびに、第２ハウジング２０の第２壁材領域５８ｂと第４ハウジング１２０の第２壁材領域１２８ｂとの間に、いずれの場合も１つの熱電モジュール８０が位置決めされる。

【0125】

蓄熱装置１１２は、内部空間１２６に配置される。蓄熱装置１１２の熱伝導媒体１１４は、内部空間１２６を特に完全に占める。このことは、熱伝達機器１１０に基づいて既に上述した。

【0126】

熱伝導媒体１１４は、第４ハウジング１２０の壁材１２２と、及び、第３ハウジング３６の壁材４０と熱的に接触している。

【0127】

熱電モジュール装置７８は、第２ハウジング２０と熱的に接触している。熱電モジュール装置７８は、第４ハウジング１２０を介して蓄熱装置１１２と、やはり熱的に接触している。蓄熱装置１１２は、第３ハウジング３６と熱的に接触している。

【0128】

第１媒体流５４は、第２媒体流４８に対して交差方向に、特に垂直に位置する。

【0129】

熱伝達機器１１８において、熱電モジュール装置７８と蓄熱装置１１２との間の熱的接触は、第４ハウジング１２０の壁材１２２を介して生成される。その他の点では、熱伝達機器１１８は、上述した実施形態と同様に機能する。

【0130】

熱伝達機器の第８実施形態を、図９に示し、そこで１３０で表す。

【0131】

熱伝達機器１３０において、第１媒体流５４は少なくとも第２媒体流４８と略平行である。

【0132】

第１ハウジング１２の内部空間３８の第１小区域３０内及び第２小区域３２内に、チャネル１０４が形成される。チャネル１０４の形成は、上で熱伝達機器１００と合わせて既に説明した。

【0133】

熱伝達機器１３０の働きは、上述の実施形態と同様である。

【符号の説明】

【0134】

１０ 熱伝達機器
１２ 第１ハウジング
１４ 壁材
１６ａ，１６ｂ 壁
１８ａ，１８ｂ 壁
２０ 第２ハウジング
２０ａ，２０ｂ 第２ハウジング
２２ 壁材
２４ 軸
２６ 長手方向
２８ 内部空間
３０ 第１小区域
３２ 第２小区域
３４ 組み合わせ
３６ 第３ハウジング
３８ 蓄熱装置
４０ 壁材
４２ 内部空間
４４ チャネル
４４ａ，４４ｂ チャネル
４６ 壁材
４８ 第２媒体流
５０ 流れ方向
５２ 内部空間
５４ 第１媒体流
５６ａ 第１壁材領域
５６ｂ 第２壁材領域
５８ａ 第１壁材領域
５８ｂ 第２壁材領域
６０ 蓄熱要素
６０ａ，６０ｂ 蓄熱要素
６２ 第１の面
６４ 第２の面
６６ 入口ポート
６８ 出口ポート
７０ ハウジング
７２ 内部空間
７４ 熱伝導媒体
７６ 熱伝達機器
７８ 熱電モジュール装置
８０ 熱電モジュール
８０ａ，８０ｂ 熱電モジュール
８２ 第１の面
８４ 第２の面
８６ 第１ハウジング要素
８８ 第２ハウジング要素
９０ 内部空間
９２ Ｎ型導体
９４ Ｐ型導体
９６ ブリッジ
９８ 熱流
１００ 熱伝達機器
１０２ 第１ハウジング
１０４ チャネル
１０４ａ，１０４ｂ チャネル
１０６ 壁材
１０８ 熱伝達機器
１１０ 熱伝達機器
１１２ 蓄熱装置
１１４ 熱伝導媒体
１１６ 熱伝達機器
１１８ 熱伝達機器
１２０ 第４ハウジング
１２２ 壁材
１２４ 内部空間
１２６ 内部空間
１２８ａ 第１壁材領域
１２８ｂ 第２壁材領域
１３０ 熱伝達機器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】