DE102010021901A1

DE102010021901A1 - Heat exchanger for use in motor vehicle for transferring heat flux between fluid flows, has fluid path for guiding fluid flow and another fluid path for guiding another fluid flow

Info

Publication number: DE102010021901A1
Application number: DE102010021901A
Authority: DE
Inventors: Helmut Walter; Christof Böttcher; Sylvain Fischer; Thomas Haltmeier
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2011-12-01
Also published as: DE102010021901A8; CN102278835B; CN102278835A

Abstract

The heat exchanger (1) has a fluid path (9) for guiding a fluid flow (5) and another fluid path (11) for guiding another fluid flow (7). The latter fluid path is thermally assigned to the former fluid path. The fluid paths are arranged to each other in an angle and form a cross-flow heat exchanger (23) with a thermoelectric device (13). An independent claim is also included for a method for manufacturing a heat exchanger.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher zum Übertragen eines Wärmestroms zwischen einem ersten Fluidstrom und einem zweiten Fluidstrom, mit einem ersten Fluidpfad zum Führen des ersten Fluidstroms, einem dem ersten Fluidstrom thermisch zugeordneten zweiten Fluidpfad zum Führen des zweiten Fluidstroms und einer zwischen den ersten Fluidpfad und den zweiten Fluidpfad geschalteten thermoelektrischen Vorrichtung, mittels der der Wärmestrom unter Zuführung von elektrischer Energie, insbesondere entgegen eines Temperaturgefälles erzeugbar ist, wobei jedoch auch Betriebspunkte vorstellbar sind, bei denen der Wärmestrom in Richtung des Temperaturgefälles erzeugt wird.The invention relates to a heat exchanger for transferring a heat flow between a first fluid flow and a second fluid flow, having a first fluid path for guiding the first fluid flow, a second fluid path thermally associated with the first fluid flow for guiding the second fluid flow and one between the first fluid path and the second Fluid path switched thermoelectric device, by means of which the heat flow under supply of electrical energy, in particular against a temperature gradient can be generated, but also operating points are conceivable in which the heat flow is generated in the direction of the temperature gradient.

Wärmetauscher zum Übertragen eines Wärmestroms, insbesondere entgegen eines Temperaturgefälles mit Hilfe von thermoelektrischen Vorrichtungen sind bekannt. Bei der thermoelektrischen Vorrichtung kann es sich um ein Peltier-Modul handeln, das unter Zuführung von elektrischer Energie eine Wärmemenge von einer Kaltseite auf eine Warmseite des Peltier-Elements transportiert. Es ist bekannt, solche Peltier-Elemente zwischen zwei Fluidströme zu schalten, um einem der Fluidströme einen Wärmestrom zu entziehen und diesen zuzüglich einer elektrischen Verlustleistung an einen weiteren Fluidstrom abzugeben. Bei den Fluidströmen kann es sich um Ströme eines flüssigen und/oder gasförmigen Mediums handeln. Aus der WO 2005 020340 A2 ist ein thermoelektrisches System bekannt. Das System weist eine Vielzahl von thermoelektrischen Modulen, eine Vielzahl von ersten und zweiten Wärmetransportvorrichtungen, wobei zumindest einige der ersten Wärmetransportvorrichtungen sandwichartig zusammengefügt sind zwischen zumindest zwei thermoelektrischen Modulen und wobei zumindest einige der zweiten Wärmetransportvorrichtungen sandwichartig zwischen zumindest zwei thermoelektrischen Modulen angeordnet sind, so dass dadurch zumindest ein Stapel von thermoelektrischen Modulen mit alternierenden ersten und zweiten Wärmetransportvorrichtungen gebildet wird, wobei zumindest einige der ersten Wärmetransportvorrichtungen und zumindest einige der zweiten Wärmetransportvorrichtungen von dem zumindest einen Stapel in unterschiedlichen Richtungen abstehen, insbesondere 90° versetzt zueinander angeordnet sind. Zumindest einige der Wärmetransportvorrichtungen sind derart angeordnet, dass sie ein thermisches Isolieren in einer Bewegungsrichtung eines Arbeitsmediums erlauben.Heat exchangers for transmitting a heat flow, in particular against a temperature gradient by means of thermoelectric devices are known. The thermoelectric device may be a Peltier module that, while supplying electrical energy, transports a quantity of heat from a cold side to a hot side of the Peltier element. It is known to switch such Peltier elements between two fluid streams in order to withdraw a heat flow from one of the fluid flows and deliver this to a further fluid flow in addition to an electrical power loss. The fluid streams may be streams of a liquid and / or gaseous medium. From the WO 2005 020340 A2 is a thermoelectric system known. The system includes a plurality of thermoelectric modules, a plurality of first and second heat transporting devices, wherein at least some of the first heat transporting devices are sandwiched between at least two thermoelectric modules, and wherein at least some of the second heat transporting devices are sandwiched between at least two thermoelectric modules, thereby at least one stack of thermoelectric modules with alternating first and second heat transport devices is formed, wherein at least some of the first heat transport devices and at least some of the second heat transport devices protrude from the at least one stack in different directions, in particular 90 ° offset from one another. At least some of the heat transporting devices are arranged so as to allow thermal isolation in a moving direction of a working medium.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Übertragen eines Wärmestroms zwischen einem ersten Fluidstrom und einem zweiten Fluidstrom zu ermöglichen, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug ein flexibles Kühlungs- und Temperierungsmanagement unterschiedlicher Bauteile zu ermöglichen.The object of the invention is to enable an improved transfer of a heat flow between a first fluid flow and a second fluid flow, in particular to enable a flexible cooling and Temperierungsmanagement different components in a motor vehicle.

Die Aufgabe ist bei einem Wärmetauscher zum Übertragen eines Wärmestroms zwischen einem ersten Fluidstrom und einem zweiten Fluidstrom, mit einem ersten Fluidpfad zum Führen des ersten Fluidstroms, einem dem ersten Fluidstrom thermisch zugeordneten zweiten Fluidpfad zum Führen des zweiten Fluidstroms und einer zwischen den ersten Fluidpfad und den zweiten Fluidpfad geschalteten thermoelektrischen Vorrichtung, mittels der der Wärmestrom unter Zuführung von elektrischer Energie, insbesondere entgegen eines Temperaturgefälles, erzeugbar ist, dadurch gelöst, dass die Fluidpfade in einem Winkel zueinander angeordnet sind und zusammen mit der thermoelektrischen Vorrichtung einen Kreuzstromwärmetauscher bilden. Vorteilhaft können die Fluidströme über Kreuz geführt werden, wobei eine gute Wärmeübertragung zwischen den Fluidströmen möglich ist.The object is a heat exchanger for transferring a heat flow between a first fluid flow and a second fluid flow, with a first fluid path for guiding the first fluid flow, a first fluid flow thermally associated second fluid path for guiding the second fluid flow and between the first fluid path and the second fluid path switched thermoelectric device, by means of which the heat flow under supply of electrical energy, in particular against a temperature gradient, can be generated, achieved in that the fluid paths are arranged at an angle to each other and form a cross-flow heat exchanger together with the thermoelectric device. Advantageously, the fluid flows can be performed crosswise, with a good heat transfer between the fluid streams is possible.

Bei einem Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist vorgesehen, dass der Wärmetauscher eine Vielzahl der thermoelektrischen Vorrichtungen aufweist, wobei die Fluidpfade pro thermoelektrischer Vorrichtung jeweils in einem Winkeln zueinander angeordnet sind und jeweils einen Kreuzstromwärmetauscher bilden. Es ist möglich, dass die Fluidpfade jeweils in unterschiedlichen Winkeln und/oder alternativ jeweils in demselben Winkel zueinander angeordnet sind, insbesondere einem Winkel von 90°. Vorteilhaft wird eine Vielzahl von Kreuzstromwärmetauschern gebildet, wobei diese vorteilhaft nacheinander von den Fluidströmen passiert werden, so dass sich pro Wärmetauscher vorteilhaft ein eigenes Temperaturniveau einstellt. Vorteilhaft kann so für eine einzelne der thermoelektrischen Vorrichtungen beziehungsweise für einen einzelnen der Kreuzstromwärmetauscher eine vergleichsweise geringe Temperaturdifferenz erreicht werden, entgegen der der Wärmestrom erzeugt wird. Vorteilhaft kann für den gesamten Wärmetauscher eine große Temperaturdifferenz erzielt werden, die einem Vielfachen der einzelnen Temperaturdifferenzen entspricht. Vorteilhaft kann dadurch ein die Effizienz des Wärmetauschers, insbesondere die der thermoelektrischen Vorrichtungen verbessert werden, wobei die thermoelektrischen Vorrichtungen bei einer kleineren Temperaturdifferenz eine höhere Effizienz aufweisen. Da die Fluide stufenweise aufgewärmt bzw. abgekühlt werden, können die Fluide auch auf verschiedenen Tempertur-Niveaus ein- bzw. ausgekoppelt werden. Es versteht sich, dass durch den direkten Kontakt des Fluids an der Oberfläche des Moduls Verluste reduziert werden können. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist vorgesehen, dass die Fluidpfade zwischen einem der Kreuzstromwärmetauscher und einem weiteren der Kreuzstromwärmetauscher jeweils eine Krümmung aufweisen. Die Krümmung kann vorzugsweise einen Winkel von 180° aufweisen, so dass eine jeweilige Flussrichtung des entsprechenden Fluidpfads beziehungsweise Fluidstroms nach der Krümmung umgekehrt ist. Vorteilhaft kann mittels der Krümmung der entsprechende Fluidstrom von einem der Kreuzstromwärmetauscher zum nächsten der Kreuzstromwärmetauscher umgelenkt werden.In one embodiment of the heat exchanger, it is provided that the heat exchanger has a plurality of the thermoelectric devices, wherein the fluid paths per thermoelectric device are each arranged at an angle to each other and each form a cross-flow heat exchanger. It is possible that the fluid paths are each arranged at different angles and / or alternatively at the same angle to each other, in particular an angle of 90 °. Advantageously, a multiplicity of cross-flow heat exchangers are formed, these being advantageously successively passed through by the fluid streams, so that advantageously a separate temperature level is set per heat exchanger. Advantageously, for a single one of the thermoelectric devices or for a single cross-flow heat exchanger, a comparatively small temperature difference can be achieved, against which the heat flow is generated. Advantageously, a large temperature difference can be achieved for the entire heat exchanger, which corresponds to a multiple of the individual temperature differences. Advantageously, this can improve the efficiency of the heat exchanger, in particular that of the thermoelectric devices, wherein the thermoelectric devices have a higher efficiency with a smaller temperature difference. As the fluids are gradually warmed up or cooled, the fluids can also be coupled in and out at different temperature levels. It is understood that losses can be reduced by the direct contact of the fluid at the surface of the module. In a further embodiment of the heat exchanger is provided that the fluid paths between one of the cross-flow heat exchanger and another of the cross-flow heat exchanger each have a curvature. The curvature may preferably have an angle of 180 °, so that a respective flow direction of the corresponding fluid path or fluid flow is reversed after the curvature. Advantageously, by means of the curvature, the corresponding fluid flow can be diverted from one of the crossflow heat exchanger to the next of the crossflow heat exchanger.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist vorgesehen, dass die Fluidpfade durch eine Vielzahl der Krümmungen mäandrierend geformt und ineinander verflochten sind. Vorteilhaft kann durch die mäandrierende und verflochtene Anordnung der Fluidpfade ein besonders kompakt bauender Wärmetauscher bereitgestellt werden.In a further exemplary embodiment of the heat exchanger, it is provided that the fluid paths are formed meandering through a multiplicity of curvatures and are intertwined with one another. Advantageously, a particularly compact heat exchanger can be provided by the meandering and intertwined arrangement of the fluid paths.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist vorgesehen, dass die Fluidpfade benachbart zu der thermoelektrischen Vorrichtung oder zu den jeweiligen thermoelektrischen Vorrichtungen einen geradlinigen Verlauf aufweisen. Vorteilhaft kann im Bereich des geradlinigen Verlaufs der Wärmetransport stattfinden.In a further exemplary embodiment of the heat exchanger, it is provided that the fluid paths have a rectilinear profile adjacent to the thermoelectric device or to the respective thermoelectric devices. Advantageously, in the region of the rectilinear course of the heat transfer take place.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist vorgesehen, dass sich der geradlinige Verlauf an eine der Krümmungen anschließt oder zwischen zwei der Krümmungen angeordnet ist. Vorteilhaft kann der entsprechende Fluidstrom von dem geradlinigen Verlauf in der sich anschließenden Krümmung umgelenkt werden, beispielsweise um von dort in den nächsten Wärmetauscher beziehungsweise den dazu gehörigen geradlinigen Verlauf gelenkt zu werden.In a further exemplary embodiment of the heat exchanger, it is provided that the rectilinear course adjoins one of the bends or is arranged between two of the bends. Advantageously, the corresponding fluid flow can be deflected from the rectilinear course in the subsequent curvature, for example, to be directed from there into the next heat exchanger or the associated rectilinear course.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist vorgesehen, dass dem geradlinigen Verlauf beidseitig zwei der thermoelektrischen Vorrichtungen zugeordnet sind. Vorteilhaft kann der in dem jeweiligen geradlinigen Verlauf geführte Fluidstrom beidseitig von zwei thermoelektrischen Vorrichtungen entweder gewärmt oder gekühlt werden. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass jeweils zwei Kaltseiten oder zwei Warmseiten dem geradlinigen Verlauf zugeordnet sind, so dass jeweils ein geradliniger Verlauf beidseitig von zwei Wärmetauschern mit dem Wärmestrom beaufschlagt oder ihm dieser entzogen wird. Vorteilhaft kann dadurch eine stapelförmige Anordnung der Vielzahl der thermoelektrischen Vorrichtungen erzeugt werden, wobei diese mäanderförmig von den zwei in den zwei Fluidpfaden geführten Fluidströmen, die ineinander verflochten sind, umflossen werden. Der Stapel der thermoelektrischen Vorrichtungen weist eine alternierende Ausrichtung der jeweiligen thermoelektrischen Vorrichtung auf, so dass jeweils zwei Kaltseiten zueinander zeigen und entsprechend zwei Warmseiten zueinander zeigen.In a further exemplary embodiment of the heat exchanger, it is provided that two of the thermoelectric devices are assigned to the rectilinear course on both sides. Advantageously, the fluid flow guided in the respective straight-line course can either be warmed or cooled on both sides by two thermoelectric devices. It is advantageously provided that in each case two cold sides or two hot sides are assigned to the rectilinear course, so that in each case a rectilinear course is acted on both sides of two heat exchangers with the heat flow or this is withdrawn. Advantageously, this can produce a stacked arrangement of the plurality of thermoelectric devices, meandering them around the two fluid streams guided in the two fluid paths which are intertwined. The stack of thermoelectric devices has an alternating orientation of the respective thermoelectric device, so that each show two cold sides to each other and show two hot sides to each other.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist vorgesehen, dass in zumindest einem der Fluidpfade zwischen einem der Kreuzstromwärmetauscher und einem weiteren der Kreuzstromwärmetauscher eine Einmündung geschaltet ist. Vorteilhaft ergibt sich zwischen den Kreuzstromwärmetauschern ein Temperaturniveau, das von einem Eingangstemperaturniveau und einem Ausgangstemperaturniveau des gesamten Wärmetauschers abweicht. Vorteilhaft kann dieses Temperaturniveau beziehungsweise ein Teilstrom des entsprechenden Fluidstroms mit diesem Temperaturniveau mittels der Einmündung abgezweigt werden. Alternativ und/oder zusätzlich kann über die Einmündung ein Teilstrom in den entsprechenden Fluidstrom eingespeist werden.In a further embodiment of the heat exchanger is provided that in at least one of the fluid paths between one of the cross-flow heat exchanger and another of the cross-flow heat exchanger, a junction is connected. Advantageously, a temperature level which deviates from an inlet temperature level and an outlet temperature level of the entire heat exchanger results between the cross-flow heat exchangers. Advantageously, this temperature level or a partial flow of the corresponding fluid flow can be diverted with this temperature level by means of the junction. Alternatively and / or additionally, a partial flow can be fed into the corresponding fluid flow via the junction.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist vorgesehen, dass der Wärmetauscher eine Trägerplatte aufweist, die zumindest eine der Krümmungen eines der Fluidpfade aufweist. Vorteilhaft kann der entsprechende Fluidstrom durch die Krümmung der Trägerplatte geführt werden.In a further exemplary embodiment of the heat exchanger, it is provided that the heat exchanger has a carrier plate which has at least one of the curvatures of one of the fluid paths. Advantageously, the corresponding fluid flow can be guided by the curvature of the carrier plate.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist vorgesehen, dass der eine Fluidpfad zumindest ein u-förmig gebogenes Flachrohr aufweist, das fluiddicht an die Krümmung anschließbar ist. Vorteilhaft ist der eine Fluidpfad mehrteilig ausgeführt, was beispielsweise zum Zwecke einer Montage des gesamten Wärmetauschers vorteilhaft ausgenutzt werden kann. Der gesamte eine Fluidpfad kann also vorteilhaft erst bei einer Montage des gesamten Wärmetauschers hergestellt werden, wobei dieser durch ein oder mehrere der u-förmig gebogenen Flachrohre und die zumindest eine Krümmung der Trägerplatte führt.In a further exemplary embodiment of the heat exchanger, it is provided that the one fluid path has at least one U-shaped flat tube which can be connected in a fluid-tight manner to the curvature. Advantageously, the one fluid path is designed in several parts, which can be advantageously exploited, for example, for the purpose of mounting the entire heat exchanger. The entire fluid path can therefore advantageously be produced only during assembly of the entire heat exchanger, this leading through one or more of the U-shaped flat tubes and the at least one curvature of the support plate.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist vorgesehen, dass der Wärmetauscher ein Gehäuse aufweist, wobei das Gehäuse ein erstes Gehäuseteilskelett, ein mit dem ersten Gehäuseteilskelett zu einem Gehäuseskelett des Gehäuses zusammenfügbares zweites Gehäuseteilskelett aufweist, wobei in das Gehäuseskelett des Gehäuses die Vielzahl der thermoelektrischen Vorrichtungen jeweils in einem umfänglichen fluiddichten Anlagekontakt zu dem Gehäuseskelett und beabstandet zueinander einbringbar sind. Vorteilhaft sind zwischen dem Gehäuseskelett und jeweils zwei beabstandet und benachbart zueinander in dem fluiddichten und umfänglichen Anlagekontakt eingebrachten thermoelektrischen Vorrichtungen jeweils Fluidpfade beziehungsweise Kammern ausgebildet, die vorteilhaft jeweils Teil des ersten Fluidpfads und/oder Teil des zweiten Fluidpfads sind. Vorteilhaft wird im Bereich der jeweiligen thermoelektrischen Vorrichtungen der entsprechende Fluidpfad direkt durch eine mit dem Fluidstrom in Berührung stehende Oberfläche der thermoelektrischen Vorrichtungen gebildet, wobei ein Wärmeübergang zwischen dem entsprechenden Fluidstrom und den thermoelektrischen Vorrichtungen vorteilhaft besonders gut stattfinden kann. In a further exemplary embodiment of the heat exchanger, it is provided that the heat exchanger has a housing, wherein the housing has a first housing part skeleton, a second housing part skeleton which can be joined to the housing skeleton of the housing, wherein the plurality of thermoelectric devices respectively into the housing skeleton of the housing in a circumferential fluid-tight abutting contact with the housing skeleton and spaced from each other can be introduced. Advantageously, fluid paths or chambers are respectively formed between the housing skeleton and in each case two spaced apart and adjacent to each other in the fluid-tight and circumferential contact contact introduced thermoelectric devices, which are advantageously each part of the first fluid path and / or part of the second fluid path. Advantageously, in the region of the respective thermoelectric devices, the corresponding fluid path is formed directly by a surface of the thermoelectric devices in contact with the fluid flow, wherein heat transfer between the corresponding fluid flow and the thermoelectric devices can advantageously take place particularly well.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist vorgesehen, dass das Gehäuse zumindest einen der Fluidpfade begrenzenden Sammler aufweist. Der Sammler kann Trennwände aufweisen, die zwischen die thermoelektrischen Vorrichtungen greifen. Vorteilhaft besteht die Möglichkeit, mehrere Fluidpfade mit gleicher Strömungsrichtung parallel zu schalten und mit Hilfe der Sammler zu sammeln bzw. zu verteilen und wiederum umzulenken. Ferner können damit vielzahlige Umlenkungen vermieden werden.In a further exemplary embodiment of the heat exchanger, it is provided that the housing has at least one collector bounding the fluid paths. The collector may have partitions that grip between the thermoelectric devices. Advantageously, it is possible to connect several fluid paths with the same flow direction in parallel and to collect and distribute with the help of the collector and in turn to redirect. Furthermore, so many diversions can be avoided.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist vorgesehen, dass sich die geradlinigen Verläufe der Fluidpfade zwischen den in das Gehäuseskelett eingebrachten thermoelektrischen Vorrichtungen ergeben und die sich jeweils daran anschließenden Krümmungen der Fluidpfade jeweils durch eine dem Gehäuseskelett in einem fluiddichten Anlagekontakt zuordenbare Abdeckung des Gehäuses gebildet wird. Vorteilhaft können zum Herstellen des Wärmetauschers zunächst die thermoelektrischen Vorrichtungen in dem fluiddichten Anlagekontakt in eines der Gehäuseteilskelette eingebracht werden. Anschließend können vorteilhaft das erste Gehäuseteilskelett und das zweite Gehäuseteilskelett zusammengefügt werden, wobei auch zwischen dem weiteren Gehäuseteilskelett und den thermoelektrischen Vorrichtungen der fluiddichte Anlagekontakt herstellbar ist. Vorteilhaft können, ebenfalls zur Montage des kompletten Gehäuses und damit des gesamten Wärmetauschers, die Abdeckungen mit dem Gehäuse in dem fluiddichten Anlagekontakt verbunden werden, beispielsweise durch Einclipsen. Dabei spielt es keine Rolle, ob zunächst die Gehäuseteilskelette mit den Abdeckungen versehen werden und anschließend die thermoelektrischen Vorrichtungen eingebracht werden oder umgekehrt. Die Abdichtung des Wärmetauschers im Gehäuse kann sowohl auf der Fläche als auch auf der Kante geschehen.In a further exemplary embodiment of the heat exchanger, it is provided that the rectilinear courses of the fluid paths result between the thermoelectric devices introduced into the housing skeleton and the respectively adjoining curvatures of the fluid paths are each formed by a cover of the housing which can be assigned to the housing skeleton in a fluid-tight abutting contact. For the manufacture of the heat exchanger, the thermoelectric devices may advantageously be introduced in the fluid-tight abutment contact into one of the housing part skeleton. Subsequently, advantageously, the first housing part skeleton and the second housing part skeleton are joined together, wherein the fluid-tight abutment contact can also be produced between the further housing part skeleton and the thermoelectric devices. Advantageously, also for mounting the complete housing and thus the entire heat exchanger, the covers are connected to the housing in the fluid-tight contact contact, for example by clipping. It does not matter whether first the housing part skeletons are provided with the covers and then the thermoelectric devices are introduced or vice versa. The sealing of the heat exchanger in the housing can be done both on the surface and on the edge.

Die Wärmetauscher können mit einem Kunststoff umspritzt und Teil des Gehäuses oder von fluidführenden Kanälen sein. Umspritzte Wärmetauscher können gestapelt und verspannt werden und bilden einen Gesamtwärmetauscher. Zwischen den einzelnen Scheiben sind definierte Dichtflächen oder Elemente eingebracht, insbesondere im 2 Komponenten-Spritzgussverfahren hergestellt. Dabei sind die Fluidkanäle am Spritzgussteil enthalten oder werden nachträglich auf entsprechende Stutzen aufgeschoben.The heat exchangers can be encapsulated with a plastic and be part of the housing or of fluid-carrying channels. Overmolded heat exchangers can be stacked and clamped and form a total heat exchanger. Defined sealing surfaces or elements are introduced between the individual panes, in particular produced in the two-component injection molding process. The fluid channels are included in the injection molded part or are postponed to appropriate nozzle.

Die Aufgabe ist außerdem bei einem Verfahren zum Herstellen eines Wärmetauschers, insbesondere eines vorab beschriebenen Wärmetauschers, gelöst. Es sind ein Einstecken einer Vielzahl von thermoelektrischen Vorrichtungen beabstandet zueinander und eine Vielzahl von Lücken bildend in ein Gehäuseteil des Wärmetauschers und ein Herstellen einer fluiddichten Verbindung zwischen dem Gehäuseteil und einem weiteren Teil des Wärmetauschers vorgesehen. Der Wärmetauscher kann vorteilhaft aus Einzelteilen hergestellt werden. Vorteilhaft können durch die Lücken der erste und/oder der zweite Fluidstrom geführt werden. Vorteilhaft kann mittels der fluiddichten Verbindung ein Austreten des Fluids aus dem Wärmetauscher verhindert werden.The object is also achieved in a method for producing a heat exchanger, in particular a previously described heat exchanger. There are provided a plurality of thermoelectric devices spaced apart from each other and forming a plurality of gaps in a housing part of the heat exchanger and establishing a fluid-tight connection between the housing part and another part of the heat exchanger. The heat exchanger can advantageously be made of individual parts. Advantageously, the first and / or the second fluid flow can be guided through the gaps. Advantageously, by means of the fluid-tight connection, leakage of the fluid from the heat exchanger can be prevented.

Bei einer Ausführungsform des Verfahrens sind ein Einstecken der Vielzahl von thermoelektrischen Vorrichtungen in ein erstes Gehäuseteilskelett, ein Zusammenfügen des ersten Gehäuseteilskeletts mit dem zweiten Gehäuseteilskelett und ein Versehen der Gehäuseteilskelette mit Teilfluidpfade bildenden Abdeckungen vorgesehen. Vorteilhaft können die fluidführenden Teile des Wärmetauschers durch die thermoelektrischen Vorrichtungen selbst, das Gehäuseteilskelett sowie die die Teilfluidpfade bildenden Abdeckungen während der Montage des Wärmetauschers hergestellt werden.In one embodiment of the method, the plurality of thermoelectric devices are inserted into a first housing part skeleton, the first housing part skeleton is joined to the second housing part skeleton, and the housing part skeleton is provided with partial fluid path forming covers. Advantageously, the fluid-carrying parts of the heat exchanger can be produced by the thermoelectric devices themselves, the housing part skeleton and the covers forming the partial fluid paths during assembly of the heat exchanger.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens sind ein Einstecken der Vielzahl von thermoelektrischen Vorrichtungen beabstandet zueinander und die Vielzahl von Lücken bildend auf eine Trägerplatte und/oder ein Einstecken eines einen ersten Fluidpfad des Wärmetauschers aufweisenden mäanderförmigen Flachrohrs zwischen die Vielzahl der thermoelektrischen Vorrichtung in jede zweite der Lücken und/oder ein Einstecken einer Vielzahl einen zweiten Fluidpfad des Wärmetauschers aufweisenden u-förmig gebogenen Flachrohre in die übrigen Lücken und/oder ein fluiddichtes Kontaktieren zumindest eines Endes oder von zwei Enden der u-förmig gebogenen Flachrohre mit einem Verbindungskanal oder zwei Verbindungskanälen der Trägerplatte, wobei der Verbindungskanal oder die Verbindungskanäle Teil des zweiten Fluidpfads sind, vorgesehen. Vorteilhaft kann der erste Fluidpfad gänzlich vorgefertigt werden. Der zweite Fluidpfad kann vorteilhaft während der Montage des Wärmetauschers hergestellt und abgedichtet werden. Vorteilhaft ergibt sich nach der Fertigmontage des Wärmetauschers eine mäanderförmige, ineinander verflochtene Führung des ersten Fluidpfads und des zweiten Fluidpfads.In another embodiment of the method, insertion of the plurality of thermoelectric devices is spaced apart from one another and the plurality of gaps are formed on a support plate and / or a meandering flat tube having a first fluid path of the heat exchanger is inserted between the plurality of thermoelectric devices in every other one of the gaps and / or inserting a plurality of a second fluid path of the heat exchanger having U-shaped flat tubes in the remaining gaps and / or a fluid-tight contacting at least one end or two ends of the U-shaped flat tubes with a connecting channel or two connecting channels of the support plate, wherein the connection channel or the connection channels are part of the second fluid path provided. Advantageously, the first fluid path can be completely prefabricated. The second fluid path can be advantageously produced and sealed during assembly of the heat exchanger. Advantageously, after the final assembly of the heat exchanger, a meandering, intertwined guide of the first fluid path and the second fluid path results.

Die Aufgabe ist ferner bei einem Kraftfahrzeug mit einem Wärmetauscher zum Übertragen eines Wärmestroms zwischen einem ersten Fluidstrom und einem zweiten Fluidstrom gelöst, wobei der Wärmetauscher wie vorab beschrieben ausgebildet und/oder herstellbar ist. Es ergeben sich die vorab beschriebenen Vorteile.The object is further achieved in a motor vehicle having a heat exchanger for transmitting a heat flow between a first fluid flow and a second fluid flow, wherein the heat exchanger is designed and / or produced as described above. This results in the advantages described above.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezug auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details emerge from the following description in which an exemplary embodiment is described with reference to the drawing. Same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.

Es zeigen:Show it:

1 einen idealisierten Wärmetauscher mit zwei verflochtenen mäanderförmigen Fluidpfaden und zwischen den Fluidpfaden angeordneten thermoelektrischen Vorrichtungen; 1 an idealized heat exchanger having two interlaced meandering fluid paths and thermoelectric devices disposed between the fluid paths;

2 eine Explosionsansicht einer Ausführungsform eines Wärmetauschers analog des in 1 dargestellten Wärmetauschers zur Verdeutlichung eines Montageablaufs; 2 an exploded view of an embodiment of a heat exchanger analogous to the in 1 illustrated heat exchanger to illustrate an assembly process;

3 eine schematische Ansicht des in 2 dargestellten Wärmetauschers, jedoch in einem montierten Zustand; 3 a schematic view of the in 2 illustrated heat exchanger, but in an assembled state;

4 eine dreidimensionale Explosionsansicht einer Ausführungsform eines weiteren Wärmetauschers analog des in 1 dargestellten Wärmetauschers; 4 a three-dimensional exploded view of an embodiment of another heat exchanger analogous to the in 1 illustrated heat exchanger;

5 eine schematische Seitenansicht des in 4 gezeigten Wärmetauschers, wobei durch den Wärmetauscher geführte Fluidströme verdeutlich sind; 5 a schematic side view of the in 4 shown heat exchanger, wherein guided through the heat exchanger fluid flows are clear;

6 eine schematische Seitenansicht eines weiteren Wärmetauschers ähnlich des in 5 gezeigten Wärmetauschers, wobei im Unterschied ein Sammler vorgesehen ist; und 6 a schematic side view of another heat exchanger similar to the in 5 shown heat exchanger, in contrast, a collector is provided; and

7 eine schematische Seitenansicht analog des in 5 dargestellten Wärmetauschers, wobei im Unterschied zwei zusätzliche Einmündungen vorgesehen sind. 7 a schematic side view analogous to the in 5 illustrated heat exchanger, wherein two additional junctions are provided in difference.

1 zeigt einen Wärmetauscher 1 zum Übertragen eines mittels eines Pfeils symbolisierten Wärmestroms 3 von einem ersten Fluidstrom 5 auf einen zweiten Fluidstrom 7. Die Fluidströme 5 und 7 sind in 1 jeweils mittels Pfeilen symbolisiert. 1 shows a heat exchanger 1 for transmitting a symbolized by an arrow heat flow 3 from a first fluid stream 5 to a second fluid stream 7 , The fluid flows 5 and 7 are in 1 each symbolized by arrows.

Zum Führen des ersten Fluidstroms 5 weist der Wärmetauscher 1 einen ersten Fluidpfad 9 auf. Zum Führen des zweiten Fluidstroms 7 weist der Wärmetauscher 1 einen zweiten Fluidpfad 11 auf.For guiding the first fluid flow 5 has the heat exchanger 1 a first fluid path 9 on. For guiding the second fluid flow 7 has the heat exchanger 1 a second fluid path 11 on.

Die Fluidpfade 9 und 11 sind jeweils mäanderförmig gestaltet und miteinander verflochten. Dazu weisen die Fluidpfade 9 und 11 abwechselnd beziehungsweise sich aneinander anschließend jeweils eine Vielzahl von geradlinigen Verläufen 15 und Krümmungen 17 auf. Die Krümmungen 17 weisen einen Krümmungswinkel von 180° auf, so dass sich die Fluidströme 5 und 7 an den Krümmungen 17 jeweils in ihrer Richtung umkehren.The fluid paths 9 and 11 are each meander-shaped and intertwined. For this purpose, the fluid paths 9 and 11 alternately or to each other then a plurality of straight lines 15 and curvatures 17 on. The curvatures 17 have a bend angle of 180 °, so that the fluid flows 5 and 7 at the bends 17 each turn in their direction.

In 1 ist zu erkennen, dass benachbart zueinander angeordnete geradlinige Verläufe 15 des ersten Fluidpfads 9 und des zweiten Fluidpfads 11 in einem Winkel zueinander, insbesondere einem Winkel von 90° zueinander verlaufen. Dementsprechend sind Strömungsrichtungen des ersten Fluidstroms 5 und des zweiten Fluidstroms 7 in einem Kreuzstrom zueinander geführt.In 1 It can be seen that adjacent rectilinear courses 15 of the first fluid path 9 and the second fluid path 11 at an angle to each other, in particular an angle of 90 ° to each other. Accordingly, flow directions of the first fluid flow 5 and the second fluid stream 7 guided in a cross flow to each other.

Zwischen benachbart zueinander angeordneten geradlinigen Verläufen 15 des ersten Fluidpfads 9 und des zweiten Fluidpfads 11 ist jeweils eine thermoelektrische Vorrichtung 13 geschaltet. Der Wärmetauscher 1 weist also eine Vielzahl der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 auf, die im Wechsel jeweils mit einem der geradlinigen Verläufe 15 eines der Fluidpfade 9, 11 in einem Stapel angeordnet sind.Between adjacent to each other arranged rectilinear courses 15 of the first fluid path 9 and the second fluid path 11 each is a thermoelectric device 13 connected. The heat exchanger 1 So has a variety of thermoelectric devices 13 on, alternating each with one of the rectilinear courses 15 one of the fluid paths 9 . 11 arranged in a stack.

Die Fluidpfade 9 und 11 bestehen jeweils aus einem mäanderförmig beziehungsweise wellenförmig gebogenen Flachrohr, das vorliegend eine Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Einzelfluidpfaden bildet.The fluid paths 9 and 11 each consist of a meandering or wavy curved flat tube, which forms a plurality of mutually parallel individual fluid paths in the present case.

Der erste Fluidpfad 9 ist Teil eines in 1 nur teilweise dargestellten Kaltkreislaufs. Der zweite Fluidpfad 11 ist Teil eines in 1 nur teilweise dargestellten Warmkreislaufs. Der Wärmestrom 3 verläuft entgegen oder in Richtung eines Temperaturgefälles von dem Kaltkreislauf des ersten Fluidpfads 9 in den Warmkreislauf des zweiten Fluidpfads 11. Zum Herstellen des Wärmestroms 3 werden die thermoelektrischen Vorrichtungen 13 elektrisch bestromt beziehungsweise wird diesen elektrische Energie zugeführt. Ferner sind entsprechende elektrische Kontaktierungen in 1 dargestellt. Bei einer entsprechenden elektrischen Bestromung der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 verläuft der Wärmestrom 3 von einer Kaltseite 19 zu einer Warmseite 21 der entsprechenden thermoelektrischen Vorrichtung 13.The first fluid path 9 is part of a 1 only partially illustrated cold cycle. The second fluid path 11 is part of a 1 only partially shown hot cycle. The heat flow 3 runs counter to or in the direction of a temperature gradient of the cold cycle of the first fluid path 9 in the hot circuit of the second fluid path 11 , For producing the heat flow 3 become the thermoelectric devices 13 electrically energized or is supplied to this electrical energy. Furthermore, corresponding electrical contacts in 1 shown. With a corresponding electrical energization of the thermoelectric devices 13 the heat flow runs 3 from a cold side 19 to a warm side 21 the corresponding thermoelectric device 13 ,

In dem von den geradlinigen Verläufen 15 und der Vielzahl der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 gebildeten Stapel sind jeweils zwei Warmseiten 21 und entsprechend zwei Kaltseiten 19 einander benachbart angeordnet. Daher wird jeder der geradlinigen Verläufe 15 entweder durch zwei Kaltseiten 19 zweier der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 gekühlt oder durch zwei Warmseiten 21 zweier der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 aufgewärmt. Dabei sind den geradlinigen Verläufen 15 des ersten Fluidpfads 9 des nur teilweise dargestellten Kaltkreislaufs jeweils zwei Kaltseiten 19 und den geradlinigen Verläufen 15 des zweiten Fluidpfads 11 des in 1 nur teilweise dargestellten Warmkreislaufs jeweils zwei Warmseiten 21 jeweils zwei der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 zugeordnet beziehungsweise stehen mit diesen in einem Wärme übertragenden Anlagekontakt.In the of the straight lines 15 and the plurality of thermoelectric devices 13 each stack formed are two hot sides 21 and accordingly two cold sides 19 arranged adjacent to each other. Therefore, each of the straight-line gradients 15 either through two cold sides 19 two of the thermoelectric devices 13 cooled or by two warm sides 21 two of the thermoelectric devices 13 warmed up. Here are the straight lines 15 of the first fluid path 9 the cold cycle only partially shown two cold sides 19 and the straight lines 15 the second fluid path 11 of in 1 only partially shown warming circuit two warm sides 21 two each of the thermoelectric devices 13 assigned or stand with these in a heat-transferring investment contact.

Jede der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 bildet zusammen mit einem geradlinigen Verlauf 15 des ersten Fluidpfads 9 und einem gegenüberliegend angeordneten geradlinigen Verlauf des zweiten Fluidpfads 11 einen Kreuzstromwärmetauscher 23. Es ist zu erkennen, dass vorteilhaft die Fluidströme 5 und 7 bereichsweise in den Kreuzstromwärmetauschern 23 im Kreuzstrom geführt sind. Insgesamt sind der erste Fluidstrom 5 und der zweite Fluidstrom 7 entlang des Stapels der Vielzahl der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 im Gegenstrom geführt. Vorteilhaft können die Vorzüge der lokalen Kreuzstromwärmetauscher 23 mit den Vorteilen eines Gegenstromwärmetauschers kombiniert werden. Der Wärmetauscher 1 kann also als Gegenstromwärmetauscher betrieben werden, wobei dieser eine Vielzahl von lokalen Kreuzstromwärmetauschern 23 aufweist. Vorteilhaft weist jeder der lokalen Kreuzstromwärmetauscher 23 eine vergleichsweise kleine Temperaturdifferenz auf. Each of the thermoelectric devices 13 forms together with a straightforward course 15 of the first fluid path 9 and an oppositely arranged rectilinear course of the second fluid path 11 a crossflow heat exchanger 23 , It can be seen that advantageous the fluid flows 5 and 7 in some areas in the cross-flow heat exchangers 23 are guided in the cross current. Overall, the first fluid stream 5 and the second fluid stream 7 along the stack of the plurality of thermoelectric devices 13 conducted in countercurrent. Advantageously, the benefits of local cross-flow heat exchangers 23 combined with the advantages of a countercurrent heat exchanger. The heat exchanger 1 Thus, it can be operated as a countercurrent heat exchanger, which is a variety of local cross-flow heat exchangers 23 having. Advantageously, each of the local cross-flow heat exchangers 23 a comparatively small temperature difference.

Die 2 und 3 zeigen jeweils eine schematische Seitenansicht eines weiteren Wärmetauschers 1 analog des in 1 gezeigten Wärmetauschers. 2 zeigt den Wärmetauscher 1 in einer Explosionsansicht und 3 als Zusammenbau.The 2 and 3 each show a schematic side view of another heat exchanger 1 analogous to the one in 1 shown heat exchanger. 2 shows the heat exchanger 1 in an exploded view and 3 as an assembly.

Der in den 2 und 3 gezeigte Wärmetauscher 1 weist im Unterschied einen mehrteiligen zweiten Fluidpfad 11 auf. Der erste Fluidpfad 9 weist das wellenförmig beziehungsweise mäanderförmig gebogene Flachrohr auf. Der zweite Fluidpfad 7 weist zwei u-förmige Flachrohre 25 und eine in einer Trägerplatte 27 verlaufende Krümmung 17 auf.The in the 2 and 3 shown heat exchanger 1 in contrast has a multi-part second fluid path 11 on. The first fluid path 9 has the wavy or meandering curved flat tube. The second fluid path 7 has two U-shaped flat tubes 25 and one in a carrier plate 27 running curvature 17 on.

Im Folgenden wird anhand der 2 ein Verfahren zum Montieren, insbesondere zum Zusammensetzen des zweiten Fluidpfads 11 näher erläutert.The following is based on the 2 a method for mounting, in particular for assembling the second fluid path 11 explained in more detail.

Zunächst werden die thermoelektrischen Vorrichtungen 13 beabstandet zueinander auf die Trägerplatte 27 montiert, beispielsweise aufgesteckt, wobei zwischen den thermoelektrischen Vorrichtungen 13 Lücken 29 verbleiben. Danach wird in jede zweite der Lücken 29 ein geradliniger Verlauf 15 des ersten Fluidpfads 9 eingesteckt beziehungsweise eingeschoben. Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, zunächst den ersten Fluidpfad 9 seitlich auf die Trägerplatte 27 aufzulegen und danach in jeden u-förmigen Abschnitt des mäanderförmig gestalteten ersten Fluidpfads 9 zwei der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 einzustecken.First, the thermoelectric devices 13 spaced from each other on the carrier plate 27 mounted, for example, plugged, wherein between the thermoelectric devices 13 Gaps 29 remain. After that, in every second of the gaps 29 a straight course 15 of the first fluid path 9 inserted or inserted. Alternatively and / or additionally, it is conceivable, first, the first fluid path 9 laterally on the support plate 27 and then into each U-shaped section of the meandering shaped first fluid path 9 two of the thermoelectric devices 13 insert.

Anschließend werden die zwei u-förmigen Flachrohre 25 in die noch verbleibenden Lücken 29, also in jede zweite der Lücken 29, eingesteckt, so dass sich zwischen jeweils zwei der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 jeweils abwechselnd ein geradliniger Verlauf 15 eines der Fluidpfade 9, 11 befindet. Eine Ausnahme hiervon stellen zwei äußere der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 dar, wobei benachbart zu diesen jeweils einer der geradlinigen Verläufe 15, jedoch keine weitere der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 angeordnet ist.Subsequently, the two U-shaped flat tubes 25 into the remaining gaps 29 So in every second of the gaps 29 , inserted so that between each two of the thermoelectric devices 13 alternately a straight course 15 one of the fluid paths 9 . 11 located. An exception to this are two outer ones of the thermoelectric devices 13 in which, adjacent to these, in each case one of the rectilinear courses 15 but no more of the thermoelectric devices 13 is arranged.

Bei dem Einstecken der u-förmigen Flachrohre 25 in die verbleibenden Lücken 29 wird vorteilhaft eine fluiddichte Verbindung zwischen der Trägerplatte 27 und einem Ende 31 des jeweiligen u-förmigen Flachrohrs 25 hergestellt. Die Enden 31 werden mit der Krümmung 17 der Trägerplatte 27 fluiddicht kontaktiert beziehungsweise verbunden.When inserting the U-shaped flat tubes 25 in the remaining gaps 29 is advantageously a fluid-tight connection between the carrier plate 27 and an end 31 of the respective U-shaped flat tube 25 produced. The ends 31 be with the curvature 17 the carrier plate 27 contacted or connected fluid-tight.

Es ist zu erkennen, dass die u-förmigen Flachrohre 25 asymmetrisch aufgebaut sind, also einen kürzeren geradlinigen Verlauf 15 zu den Enden 31 hin und einen längeren geradlinigen Verlauf 15 zu einem Eintritt 33 und einem Austritt 35 aufweisen. Der Eintritt 33 und der Austritt 35 werden durch Durchbrüche 37 der Trägerplatte 27 gesteckt. Es ist zu erkennen, dass dadurch, wie in 3 dargestellt, der zweite Fluidpfad 11 des Warmkreislaufs durch die Trägerplatte 27 beziehungsweise durch die Durchbrüche 37 der Trägerplatte 27 hindurchführt. Über den Eintritt 33 und den Austritt 35 kann der Wärmetauscher 1 kontaktiert werden beziehungsweise der zweite Fluidpfad 11 des Warmkreislaufs weitergeführt werden. Der erste Fluidpfad 9 des Kaltkreislaufs weist ebenfalls einen Eintritt 39 und einen in 3 nicht sichtbaren Austritt 41 auf. Es ist zu erkennen, dass der erste Fluidstrom 5 und der zweite Fluidstrom 7 im Gegenstrom führbar sind.It can be seen that the U-shaped flat tubes 25 are constructed asymmetrically, so a shorter straight line course 15 to the ends 31 towards and a longer straight course 15 to an entry 33 and an exit 35 exhibit. The entry 33 and the exit 35 be through breakthroughs 37 the carrier plate 27 plugged. It can be seen that this, as in 3 illustrated, the second fluid path 11 the hot circulation through the support plate 27 or through the breakthroughs 37 the carrier plate 27 passes. About the entrance 33 and the exit 35 can the heat exchanger 1 be contacted or the second fluid path 11 continue the warming cycle. The first fluid path 9 the cold cycle also has an entrance 39 and one in 3 invisible exit 41 on. It can be seen that the first fluid flow 5 and the second fluid stream 7 in countercurrent feasible.

4 zeigt einen weiteren Wärmetauscher 1, der strömungstechnisch analog des in 1 gezeigten Wärmetauschers 1 aufgebaut ist. 4 zeigt den Wärmetauscher 1 in einer dreidimensionalen Explosionsansicht. 4 shows a further heat exchanger 1 , the flow technically analogous to the in 1 shown heat exchanger 1 is constructed. 4 shows the heat exchanger 1 in a three-dimensional exploded view.

Der in 4 in einer dreidimensionalen Explosionsansicht dargestellte Wärmetauscher 1 weist ein Gehäuse 43 auf. Das Gehäuse 43 weist ein Gehäuseskelett 45 auf, das sich aus einem ersten Gehäuseteilskelett 47 und einem zweiten Gehäuseteilskelett 49 zusammensetzen lässt. Außerdem weist das Gehäuse 43 des Wärmetauschers 1 eine Vielzahl von Abdeckungen 51 auf, die vorteilhaft die Krümmungen 17 der Fluidpfade 9 und 11 bilden. Dazu können die Abdeckungen 51 dem Gehäuseskelett 45 in einem fluiddichten Anlagekontakt zugeordnet werden, beispielsweise durch Einclipsen. Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, zwischen den Abdeckungen 51 und dem Gehäuseskelett 45 eine in 4 nicht näher dargestellte Dichtung vorzusehen.The in 4 in a three-dimensional exploded view illustrated heat exchanger 1 has a housing 43 on. The housing 43 has a housing skeleton 45 on, which consists of a first housing part skeleton 47 and a second housing part skeleton 49 can be composed. In addition, the housing has 43 of the heat exchanger 1 a variety of covers 51 on that beneficial the bends 17 the fluid paths 9 and 11 form. These can be the covers 51 the housing skeleton 45 be assigned in a fluid-tight contact contact, for example by clipping. Alternatively and / or additionally, it is conceivable between the covers 51 and the housing skeleton 45 one in 4 provide seal not shown.

In das Gehäuseskelett 45 können die thermoelektrischen Vorrichtungen 13 in einem fluiddichten Anlagekontakt eingesteckt werden. Dazu weist das Gehäuseskelett 45 innenliegende Aufnahmenute 53 auf, in die die thermoelektrischen Vorrichtungen 13 in dem fluiddichten Anlagekontakt eingesteckt werden können. Um einen besseren fluiddichten Anlagekontakt herzustellen, weisen die thermoelektrischen Vorrichtungen 13 jeweils eine umlaufende Dichtung 55 auf, die in einem fluiddichten Anlagekontakt mit den Aufnahmenuten 53 und der eigentlichen thermoelektrischen Vorrichtung 13 steht.In the housing skeleton 45 can the thermoelectric devices 13 be plugged in a fluid-tight contact. For this purpose, the housing skeleton 45 internal grooves 53 into which the thermoelectric devices 13 in The fluid-tight contact can be inserted. In order to produce a better fluid-tight contact, the thermoelectric devices have 13 one circumferential seal each 55 on, in a fluid-tight contact with the receiving grooves 53 and the actual thermoelectric device 13 stands.

In 4 sind elektrische Kontaktierungen der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 nicht näher dargestellt. Diese können durch eine fluiddichte Durchführung in oder an den Dichtungen 55 und dem Gehäuseskelett 45 realisiert werden.In 4 are electrical contacts of the thermoelectric devices 13 not shown in detail. These can be achieved by a fluid-tight passage in or on the seals 55 and the housing skeleton 45 will be realized.

Es ist zu erkennen, dass benachbart zueinander angeordnete Aufnahmenuten 53 im Wechsel mit einem fluiddichten Deckel 57 abgedeckt sind. Jeder zweite Zwischenraum zwischen den Aufnahmenuten 53 bleibt geöffnet beziehungsweise bildet einen Durchbruch 59. Aneinander grenzende Seiten des Gehäuses sind alternierend mit den Deckeln 57 und entsprechend alternierend mit den zugehörigen Abdeckungen 51 versehenIt can be seen that mutually adjacent grooves 53 alternating with a fluid-tight lid 57 are covered. Every second space between the grooves 53 stays open or forms a breakthrough 59 , Adjacent sides of the housing are alternating with the lids 57 and accordingly alternately with the associated covers 51 Mistake

Jede der Abdeckungen 51 überdeckt zum Herstellen einer der Krümmungen 17 zwei der Durchbrüche 59 und einen der Deckel 57. Es ist zu erkennen, dass vorteilhaft die Fluidpfade 9 und 11 zwischen den thermoelektrischen Vorrichtungen 13 gebildet sind, genauer sind die geradlinigen Verläufe 15 der Fluidpfade 9 und 11 zwischen jeweils zwei der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 von diesen selbst gebildet. Die Strömungsumkehr des entsprechenden Fluidstroms 5 oder 7 mittels der Krümmung 17 wird jeweils durch eine der Abdeckungen 51 realisiert.Each of the covers 51 covered to make one of the bends 17 two of the breakthroughs 59 and one of the lids 57 , It can be seen that advantageous the fluid paths 9 and 11 between the thermoelectric devices 13 are formed, more precisely, the rectilinear courses 15 the fluid paths 9 and 11 between each two of the thermoelectric devices 13 formed by these themselves. The flow reversal of the corresponding fluid flow 5 or 7 by means of the curvature 17 is each by one of the covers 51 realized.

5 zeigt eine schematische Seitenansicht des in 4 dargestellten Wärmetauschers 1. Zur Verdeutlichung der Fluidströme 5 und 7 sind Pfeile eingezeichnet. Vereinfachend sind die Abdeckungen 51 nicht näher dargestellt. Zu erkennen sind die thermoelektrischen Vorrichtungen 13, an denen vorbei die Fluidpfade 9 und 11 führen. Es ist zu erkennen, dass die thermoelektrischen Vorrichtungen 13 so innerhalb des Gehäuseskeletts 45 des Gehäuses 43 des Wärmetauschers 1 angeordnet sind, dass jeweils zwei Kaltseiten 19 innerhalb der geradlinigen Verläufe 15 des ersten Fluidpfads 9 gegenüberliegend zueinander angeordnet sind und jeweils zwei Warmseiten 21 des zweiten Fluidpfads 11 gegenüberliegend zueinander angeordnet sind. 5 shows a schematic side view of the in 4 illustrated heat exchanger 1 , To clarify the fluid flows 5 and 7 arrows are drawn. Simplifying are the covers 51 not shown in detail. Evident are the thermoelectric devices 13 , past which the fluid paths 9 and 11 to lead. It can be seen that the thermoelectric devices 13 so inside the housing skeleton 45 of the housing 43 of the heat exchanger 1 are arranged, that in each case two cold sides 19 within the rectilinear courses 15 of the first fluid path 9 are arranged opposite each other and two hot sides 21 the second fluid path 11 are arranged opposite to each other.

6 zeigt einen weiteren Wärmetauscher 1, der analog des in den 4 und 5 gezeigten Wärmetauschers 1 aufgebaut ist. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede eingegangen. 6 shows a further heat exchanger 1 , the analog of the in the 4 and 5 shown heat exchanger 1 is constructed. In the following, only the differences are discussed.

Im Unterschied zur Darstellung gemäß der 5 weist der Wärmetauscher 1 gemäß 6 einen Sammler 61 auf. Der Sammler 61 ersetzt die Krümmungen 17 des zweiten Fluidpfads 11. Das Gehäuse 43 weist also anstelle der die Krümmungen 17 des zweiten Fluidpfads 11 bildenden Abdeckungen 51, wie in den 4 und 5 gezeigt, im Unterschied den Sammler 61 auf. Der Sammler 61 ist dem übrigen Gehäuse 43 mittels einer Sammlerdichtung 63 fluiddicht zugeordnet. Als weiterer Unterschied ist die dem Sammler 61 gegenüberliegende Seite des Gehäuses 43 durchgehend fluiddicht mittels der Deckel 57 abgedeckt. In die Durchbrüche 59 und in die Zwischenräume zwischen den Warmseiten 21 der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 greifen Trennwände 65 des Sammlers 61 ein. Es ist zu erkennen, dass dadurch eine Verringerung eines Strömungsquerschnitts des zweiten Fluidpfads 11 erfolgt, also eine höhere Strömungsgeschwindigkeit entlang der Warmseiten 12 gegeben ist. Vorteilhaft kann dadurch ein besserer Wärmeübergang erfolgen, insbesondere um die zusätzlich aufgrund der zugeführten elektrischen Energie entstehende Wärme besser abführen zu können.In contrast to the representation according to the 5 has the heat exchanger 1 according to 6 a collector 61 on. The collector 61 replaces the curvatures 17 the second fluid path 11 , The housing 43 So instead of the curvatures 17 the second fluid path 11 forming covers 51 as in the 4 and 5 shown, in contrast to the collector 61 on. The collector 61 is the rest of the housing 43 by means of a collector seal 63 assigned fluid-tight. Another difference is the collector 61 opposite side of the housing 43 continuous fluid-tight by means of the lid 57 covered. In the breakthroughs 59 and in the spaces between the warm sides 21 thermoelectric devices 13 grab partitions 65 of the collector 61 one. It can be seen that this results in a reduction of a flow cross-section of the second fluid path 11 takes place, so a higher flow velocity along the hot sides 12 given is. Advantageously, a better heat transfer can take place thereby, in particular in order to be able to better dissipate the heat which is additionally produced due to the supplied electrical energy.

7 zeigt einen Wärmetauscher 1, der analog des in den 4 und 5 gezeigten Wärmetauschers 1 aufgebaut ist. Die Abdeckungen 51 sind ebenfalls vereinfachend nicht näher dargestellt. 7 shows a heat exchanger 1 , the analog of the in the 4 and 5 shown heat exchanger 1 is constructed. The covers 51 are also not shown in simplified detail.

Im Unterschied zur Darstellung gemäß der 5 weist der zweite Fluidpfad 11 eine erste Einmündung 67 und eine zweite Einmündung 69 auf. Durch die Einmündungen 67 und 69 kann ein Teilfluidstrom 71, der in 7 mittels Pfeilen symbolisiert ist, des zweiten Fluidstroms 7 in den Wärmetauscher 1 eingekoppelt und ausgekoppelt werden. Vorteilhaft ergibt sich an den Einmündungen 67 und 69 ein Temperaturniveau, das sich von einem Temperaturniveau an dem Eintritt 33 des zweiten Fluidpfads 11 und von dem Temperaturniveau an dem Austritt 35 des zweiten Fluidpfads 11 unterscheidet. Beispielhaft kann der Eintritt 33 des zweiten Fluidpfads 11 ein Temperaturniveau von 30°C aufweisen. An der Krümmung 17, die die erste Einmündung 67 aufweist, kann der zweite Fluidpfad 11 beziehungsweise der zweite Fluidstrom 7 des zweiten Fluidpfads 11 ein Temperaturniveau von 40°C aufweisen.In contrast to the representation according to the 5 indicates the second fluid path 11 a first junction 67 and a second junction 69 on. Through the junctions 67 and 69 may be a partial fluid flow 71 who in 7 symbolized by arrows, the second fluid flow 7 in the heat exchanger 1 be coupled and disconnected. Advantageous results at the junctions 67 and 69 a temperature level that is different from a temperature level at the entrance 33 the second fluid path 11 and the temperature level at the exit 35 the second fluid path 11 different. Exemplary, the entrance 33 the second fluid path 11 have a temperature level of 30 ° C. At the bend 17 that the first confluence 67 can, the second fluid path 11 or the second fluid stream 7 the second fluid path 11 have a temperature level of 40 ° C.

An der zweiten Einmündung 69 können der zweite Fluidstrom 7 und/oder der Teilfluidstrom 71 des zweiten Fluidstroms 7 eine Temperatur von 60°C aufweisen. An dem Austritt 35 des zweiten Fluidpfads 11 kann der zweite Fluidstrom 7 ein Temperaturniveau von 80°C aufweisen. Es ist zu erkennen, dass durch die erste Einmündung 67 und die zweite Einmündung 69 der Teilfluidstrom 71 zwischen einem Temperaturniveau von 40°C und 60°C geführt werden kann. Der gesamte zweite Fluidstrom 7 kann durch den zweiten Fluidpfad 11 zwischen einem Temperaturniveau von 30°C und 80°C geführt werden. Es ist zu erkennen, dass mittels der Einmündungen 67 und 69 an dem Wärmetauscher 1 an dem zweiten Fluidpfad 11 insgesamt vier verschiedene Temperaturen vorhanden sind. Vorteilhaft kann dies zum Temperieren unterschiedlicher Bauteile, beispielsweise eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs, das in 7 lediglich mittels des Bezugszeichens 73 angedeutet ist, ausgenutzt werden. Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, die Temperaturen an den Eintritten 33, 39 sowie den Austritten 35, 41 sowie den Einmündungen 67 und 69 separat zu steuern und/oder zu regeln, insbesondere mittels einer separaten Ansteuerung der einzelnen thermoelektrischen Vorrichtungen 13 des Wärmetauschers 1. Vorteilhaft kann also mit nur einem Wärmetauscher 1 eine Temperierung von mehreren, jeweils ein unterschiedliches Temperaturniveau erfordernden Bauteilen des Kraftfahrzeugs 73 erfolgen. Bei den Bauteilen des Kraftfahrzeugs 73 kann es sich beispielsweise um eine Sitzkühlung, eine Sitzheizung, eine Temperierung einer Antriebsquelle, insbesondere eines Elektromotors, einer Temperierung einer Elektronik, insbesondere einer Leistungselektronik und/oder anderer Komponenten des Kraftfahrzeugs 73 handeln.At the second junction 69 may be the second fluid stream 7 and / or the partial fluid flow 71 the second fluid stream 7 have a temperature of 60 ° C. At the exit 35 the second fluid path 11 may be the second fluid stream 7 have a temperature level of 80 ° C. It can be seen that through the first confluence 67 and the second junction 69 the partial fluid flow 71 between a temperature level of 40 ° C and 60 ° C can be performed. The entire second fluid flow 7 can through the second fluid path 11 between a temperature level of 30 ° C and 80 ° C are performed. It can be seen that by means of the junctions 67 and 69 on the heat exchanger 1 at the second fluid path 11 a total of four different temperatures are available. This can advantageously for tempering different components, such as a motor vehicle not shown in detail 7 only by reference 73 is hinted at, exploited. Alternatively and / or additionally, it is conceivable that the temperatures at the entrances 33 . 39 as well as the withdrawals 35 . 41 as well as the junctions 67 and 69 be controlled separately and / or to regulate, in particular by means of a separate control of the individual thermoelectric devices 13 of the heat exchanger 1 , Advantageously, therefore, with only one heat exchanger 1 a temperature of several, each requiring a different temperature level components of the motor vehicle 73 respectively. In the components of the motor vehicle 73 it may, for example, a seat cooling, a seat heating, a temperature of a drive source, in particular an electric motor, a temperature of an electronics, in particular a power electronics and / or other components of the motor vehicle 73 act.

Dank der Fortschritte bei der Leistungsfähigkeit bei thermoelektrischen Modulen wird diese Technologie interessant für automobile Anwendungen. Vorteilhaft kann der Wärmetauscher 1 als Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher ausgeführt werden, wobei sich vorteilhaft bei den thermoelektrischen Vorrichtungen 13 um handelsübliche Peltier-Module handeln kann. Vorteilhaft führt die Anordnung der Fluidpfade 9 und 11 im Gegenstromprinzip zu einer deutlich besseren Leistungszahl der thermoelektrischen Vorrichtungen 13, da ein jeweilige Temperaturunterschied zwischen der Kaltseite 19 und der Warmseite 21 der jeweiligen thermoelektrischen Vorrichtung 13 vergleichsweise geringer ist. Dieser Temperaturunterschied steht in einem direkten Verhältnis zur Leistungszahl.Advances in thermoelectric module performance make this technology interesting for automotive applications. Advantageously, the heat exchanger 1 be performed as a liquid-liquid heat exchanger, which is advantageous in the thermoelectric devices 13 can trade commercially available Peltier modules. Advantageously, the arrangement of the fluid paths 9 and 11 in countercurrent principle to a significantly better coefficient of performance of the thermoelectric devices 13 because a respective temperature difference between the cold side 19 and the warm side 21 the respective thermoelectric device 13 is relatively lower. This temperature difference is in direct proportion to the coefficient of performance.

1 zeigt einen idealisierten Aufbau des Wärmetauschers 1. Der kalte erste Fluidstrom 5 und der warme zweite Fluidstrom 7 werden in wellenförmig gebogenen Flachrohren, dem ersten Fluidpfad 9 und dem zweiten Fluidpfad 11 geführt. Dabei wird das kalte Flachrohr des ersten Fluidpfads 9 an der Kaltseite 19 der benachbart angeordneten thermoelektrischen Vorrichtung 13 und das warme Flachrohr des zweiten Fluidpfads 11 an der Warmseite 21 der jeweils benachbarten thermoelektrischen Vorrichtung 13 entlang geführt, wobei diese jeweils einen der Kreuzstromwärmetauscher 23 bilden. Um einen guten Wärmeübergang zwischen den thermoelektrischen Vorrichtungen 13 und den Flachrohren der Fluidpfade 9 und 11 zu gewährleisten, weisen diese vorteilhaft eine planare, flächige Auflage an den geradlinigen Verläufen 15 auf. Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, Fertigungstoleranzen auszugleichen, beispielsweise durch eine Anordnung einer Wärmeleitpaste zwischen den thermoelektrischen Vorrichtungen 13 und dem entsprechend benachbart angeordneten Fluidpfad 9 oder 11. Alternativ und/oder zusätzlich können der erste Fluidpfad 9 und der zweite Fluidpfad 11 so dimensioniert beziehungsweise gebogen sein, dass sich die thermoelektrischen Vorrichtungen 13 mittels einer Presspassung zwischen den Fluidpfaden 9 und 11 an den geradlinigen Verläufen 15 einbringen lassen. Hierzu können die Flachrohre des ersten und zweiten Fluidpfads 9, 11 eine entsprechende Vorspannung aufweisen. Alternativ und/oder zusätzlich ist es jedoch auch denkbar, Klammern, also eine kraftschlüssige Verbindung vorzusehen. 1 shows an idealized design of the heat exchanger 1 , The cold first fluid stream 5 and the warm second fluid stream 7 are in wavy curved flat tubes, the first fluid path 9 and the second fluid path 11 guided. In this case, the cold flat tube of the first fluid path 9 on the cold side 19 the adjacently disposed thermoelectric device 13 and the warm flat tube of the second fluid path 11 on the warm side 21 the respective adjacent thermoelectric device 13 guided along, each of which one of the cross-flow heat exchanger 23 form. To get a good heat transfer between the thermoelectric devices 13 and the flat tubes of the fluid paths 9 and 11 To ensure this, these advantageously have a planar, flat support on the straight lines 15 on. Alternatively and / or additionally, it is conceivable to compensate for manufacturing tolerances, for example by arranging a thermal paste between the thermoelectric devices 13 and the correspondingly adjacent fluid path 9 or 11 , Alternatively and / or additionally, the first fluid path 9 and the second fluid path 11 be dimensioned or bent so that the thermoelectric devices 13 by means of a press fit between the fluid paths 9 and 11 on the straight lines 15 bring in. For this purpose, the flat tubes of the first and second fluid path 9 . 11 have a corresponding bias. Alternatively and / or additionally, however, it is also conceivable to provide clamps, that is to say a frictional connection.

Der in 1 dargestellte Wärmetauscher besteht aus den zwei gebogenen Flachrohren der Fluidpfade 9 und 11 und der Vielzahl der thermoelektrischen Vorrichtungen 13. Eine Anzahl der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 richtet sich nach einer erforderlichen Leistung des Wärmetauschers 1 und/oder nach einer gewünschten Temperaturdifferenz zweier in den Fluidströmen 5 und 7 geführten Medien. Bei den Medien kann es sich beispielsweise um Flüssigkeiten und/oder Gase handeln.The in 1 illustrated heat exchanger consists of the two curved flat tubes of the fluid paths 9 and 11 and the plurality of thermoelectric devices 13 , A number of thermoelectric devices 13 depends on a required performance of the heat exchanger 1 and / or after a desired temperature difference of two in the fluid streams 5 and 7 guided media. The media may be, for example, liquids and / or gases.

Vorteilhaft kann der in den 2 und 3 dargestellte Wärmetauscher 1 vereinfacht montiert werden. Auf der Trägerplatte 27, die beispielsweise als Kunststoffteil ausgeführt sein kann, werden die thermoelektrischen Vorrichtungen 13 stehend aufgesteckt und fixiert. Anschließend wird das wellenförmige Flachrohr des ersten Fluidpfads 9 liegend auf die Trägerplatte 27 zwischen die thermoelektrischen Vorrichtungen 13 gelegt. Dabei wird jede zweite der Lücken 29 mit dem ersten Fluidpfad 9 aufgefüllt. Nun können die einzelnen u-förmigen Flachrohre 25 von oben in die Trägerplatte 29 gesteckt werden, wobei die verbleibenden Lücken 29 zwischen den thermoelektrischen Vorrichtungen 13 ebenfalls gefüllt werden. Durch die Krümmung 17, die Teil der Trägerplatte 27 ist, werden die u-förmigen Flachrohre 25 miteinander verbunden. Gegebenenfalls ist es denkbar, abweichend von der Darstellung der 2, eine Vielzahl der in der Trägerplatte 27 eingebrachten Krümmungen 17 vorzusehen. Entsprechend kann eine Anzahl der u-förmigen Flachrohre 25 und der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 erhöht werden.Advantageously, in the 2 and 3 illustrated heat exchanger 1 be mounted simplified. On the carrier plate 27 , which may be embodied for example as a plastic part, become the thermoelectric devices 13 standing attached and fixed. Subsequently, the wavy flat tube of the first fluid path 9 lying on the support plate 27 between the thermoelectric devices 13 placed. This is where every second of the gaps gets 29 with the first fluid path 9 refilled. Now, the individual U-shaped flat tubes 25 from above into the carrier plate 29 be plugged, with the remaining gaps 29 between the thermoelectric devices 13 also be filled. By the curvature 17 , which is part of the carrier plate 27 is, the U-shaped flat tubes 25 connected with each other. If necessary, it is conceivable, deviating from the representation of 2 , a variety of in the backing plate 27 introduced bends 17 provided. Accordingly, a number of U-shaped flat tubes 25 and the thermoelectric devices 13 increase.

Wie in 4 dargestellt, können zusätzliche Wärmewiderstände bei einer Wärmeübertragung zwischen den Fluidströmen 5, 7 und den Seiten 19, 21 der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 dadurch minimiert werden, dass ein entsprechendes Medium der Fluidströme 5, 7 direkt mit der Kaltseite 19 und/oder Warmseite 21 der entsprechenden thermoelektrischen Vorrichtung 13 in Kontakt steht.As in 4 As shown, additional thermal resistances can occur with heat transfer between the fluid streams 5 . 7 and the pages 19 . 21 thermoelectric devices 13 be minimized by that a corresponding medium of the fluid streams 5 . 7 directly with the cold side 19 and / or warm side 21 the corresponding thermoelectric device 13 in contact.

In dem zweiteiligen Gehäuseskelett 45 des Gehäuses 43, das beispielsweise aus Kunststoff gefertigt sein kann, werden die thermoelektrischen Vorrichtungen 13 fixiert. Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, das Gehäuseskelett 45 drei- oder vierteilig auszuführen, also drei oder vier Gehäuseteilskelette vorzusehen. Zum Herstellen eines fluiddichten Kontakts zwischen den thermoelektrischen Vorrichtungen 13 und dem Gehäuseskelett 45 sind die thermoelektrischen Vorrichtungen 13 jeweils mit der Dichtung 55 umgeben. Vorteilhaft kann dadurch eine Kammerbildung in einer Längsrichtung des Gehäuses 43 erfolgen. Ein Querschnitt des Gehäuses 43 entspricht in etwa einer Grundfläche einer der thermoelektrischen Vorrichtungen. Eine Länge des Gehäuses 43 ist abhängig von einer Anzahl der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 und somit von einer erforderlichen Leistung und/oder gewünschten Temperaturen der Medien der Fluidströme 5 und 7. Um eine Durchströmung des Gehäuses 43 beziehungsweise des Wärmetauschers 1 zu ermöglichen, sind in dem Gehäuse 43 wechselseitige Bypasskanäle, die Krümmungen 17, eingearbeitet. Diese Bypasskanäle befinden sich einmal in einer horizontalen und einmal in einer vertikalen Ebene. Dadurch werden ein zu heizendes flüssiges Medium an den Warmseiten 21 der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 wellenförmig in einer Ebene, beispielsweise horizontal und ein zu kühlendes Medium in einer dazu senkrechten Ebene, beispielsweise vertikal, vorbeigeführt, also im Kreuzstrom. Die Bypasskanäle beziehungsweise Krümmungen 17, die mittels den Abdeckungen 51 realisiert sind, verbinden jede zweite Kammer, also jede zweite zwischen dem Stapel der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 verbleibende Lücke 29. Vorteilhaft kann das Gegenstromprinzip genutzt werden, wobei die Eintritte 33 und 39 des warmen und kalten Fluidstroms 5, 7 auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 43 angeordnet sind.In the two-piece housing skeleton 45 of the housing 43 made of plastic, for example can be made, the thermoelectric devices 13 fixed. Alternatively and / or additionally, it is conceivable, the housing skeleton 45 to perform three or four parts, so to provide three or four housing part skeleton. For making a fluid-tight contact between the thermoelectric devices 13 and the housing skeleton 45 are the thermoelectric devices 13 each with the seal 55 surround. Advantageously, thereby a chamber formation in a longitudinal direction of the housing 43 respectively. A cross section of the housing 43 corresponds approximately to a base of one of the thermoelectric devices. A length of the housing 43 is dependent on a number of thermoelectric devices 13 and thus of a required power and / or desired temperatures of the media of the fluid streams 5 and 7 , To allow a flow through the housing 43 or the heat exchanger 1 to allow are in the housing 43 mutual bypass channels, the bends 17 , incorporated. These bypass channels are located once in a horizontal and once in a vertical plane. This will be a liquid medium to be heated on the warm sides 21 thermoelectric devices 13 undulating in a plane, for example, horizontally and a medium to be cooled in a plane perpendicular thereto, for example vertically, passing, so in cross flow. The bypass channels or bends 17 that by means of the covers 51 are realized connect each second chamber, so every other between the stack of thermoelectric devices 13 remaining gap 29 , Advantageously, the counterflow principle can be used, the entrances 33 and 39 the warm and cold fluid flow 5 . 7 on opposite sides of the case 43 are arranged.

Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, die Krümmungen 17, ähnlich wie in der Trägerplatte 27, die in 2 dargestellt ist, in dem Gehäuse 43 zu integrieren. Alternativ und/oder zusätzlich kann dies jedoch, wie in 4 dargestellt, mittels der separaten Abdeckungen 51 erfolgen.Alternatively and / or additionally, it is conceivable that the bends 17 , similar to the carrier plate 27 , in the 2 is shown in the housing 43 to integrate. Alternatively and / or additionally, however, this may be as in 4 represented by means of the separate covers 51 respectively.

Wie in 6 dargestellt, wird eine Verbindung von zwei der Kammern beziehungsweise der Lücken 29 über den angebrachten Sammler 61 ausgeführt. Der Sammler 61 wird auf dem Gehäuse 43 mit der umlaufenden Sammlerdichtung 63 verbunden. Alternativ und/oder zusätzlich kann der Sammler 61 auf dem Gehäuse 43 auch verklebt oder geschweißt, bzw. thermisch gefügt werden. An dem Sammler 61 sind Leitflächen beziehungsweise die Trennwände 65 angeformt, die die Strömung des zweiten Fluidstroms 7 in den Kammern beziehungsweise den Lücken 29 beeinflussen und lenken. In 6 weist lediglich der zweite Fluidpfad 11 den Sammler 61 auf. Alternativ und/oder zusätzlich ist es jedoch denkbar, auch für den ersten Fluidpfad 9 einen Sammler analog des dargestellten Sammlers 61 vorzusehen. Ferner können über die Sammler ein und/oder beide Fluidpfad(e) aufgetrennt bzw. gesammelt werden, wobei die aufgetrennten, einzelnen Fluidpfade dann jeweils parallel verlaufen und Fluidpfad 7 und 9 zueinander um 90° versetzt sind.As in 6 is shown, a connection of two of the chambers or the gaps 29 about the attached collector 61 executed. The collector 61 will be on the case 43 with the circulating collector seal 63 connected. Alternatively and / or additionally, the collector 61 on the case 43 also glued or welded, or thermally joined. At the collector 61 are fins or the partitions 65 formed, which is the flow of the second fluid stream 7 in the chambers or the gaps 29 influence and direct. In 6 has only the second fluid path 11 the collector 61 on. Alternatively and / or additionally, however, it is conceivable, also for the first fluid path 9 a collector analogous to the illustrated collector 61 provided. Furthermore, one and / or both fluid path (s) can be separated or collected via the collectors, wherein the separated, individual fluid paths then each run parallel and fluid path 7 and 9 offset by 90 ° to each other.

Bei dem Kraftfahrzeug 73 kann es sich beispielsweise um ein Elektrofahrzeug handeln, wobei elektrische Komponenten, wie zum Beispiel ein Elektromotor, eine Leistungselektronik und/oder eine Batterie vorhanden sind. Diese können vorteilhaft mittels des Wärmetauschers 1, wie in 7 dargestellt, je nach Betriebszustand und einer Außentemperatur auf unterschiedliche Temperaturniveaus gekühlt und/oder geheizt werden. Vorteilhaft kann eine intelligente Vernetzung von Wärmequellen und Wärmesenken des Kraftfahrzeugs 73 eine Effizienz und somit einen Wirkungsgrad des Kraftfahrzeugs 73 positiv beeinflussen. Vorteilhaft können mittels des in 7 dargestellten Wärmetauschers 1 dazu erforderliche unterschiedliche Temperaturniveaus für unterschiedliche Komponenten des Kraftfahrzeugs 73 gesteuert und/oder geregelt werden, wobei diese gegebenenfalls mittels einem oder mehrerer der Teilströme 71 miteinander verknüpft werden können. Vorteilhaft kann mittels des in 7 dargestellten Wärmetauschers 1 ein intelligentes Thermomanagement für das Kraftfahrzeug 73 realisiert werden, wobei eine Effizienz des Gesamtsystems des Kraftfahrzeugs 73 verbessert werden kann. Vorteilhaft können dazu getrennte Kreisläufe, beispielsweise der erste Fluidstrom 5, der zweite Fluidstrom 7 und der Teilstrom 71 realisiert werden, die vorteilhaft je nach Betriebszustand über Pumpen, Ventile und/oder Ansteuerungen der entsprechenden thermoelektrischen Vorrichtungen 13 separat gesteuert und/oder geregelt werden können.In the motor vehicle 73 it may be, for example, an electric vehicle, wherein electrical components, such as an electric motor, a power electronics and / or a battery are available. These can be advantageous by means of the heat exchanger 1 , as in 7 shown, depending on the operating condition and an outside temperature cooled to different temperature levels and / or heated. Advantageously, an intelligent networking of heat sources and heat sinks of the motor vehicle 73 an efficiency and thus an efficiency of the motor vehicle 73 influence positively. Advantageously, by means of in 7 illustrated heat exchanger 1 For this required different temperature levels for different components of the motor vehicle 73 be controlled and / or regulated, this optionally by means of one or more of the partial streams 71 can be linked together. Advantageously, by means of in 7 illustrated heat exchanger 1 an intelligent thermal management for the motor vehicle 73 be realized, with an efficiency of the entire system of the motor vehicle 73 can be improved. For this purpose, separate circuits can be advantageous, for example the first fluid flow 5 , the second fluid flow 7 and the partial flow 71 be realized, which is advantageous depending on the operating condition of pumps, valves and / or controls the corresponding thermoelectric devices 13 can be separately controlled and / or regulated.

In dem in 7 dargestellten thermoelektrischen Wärmetauscher 1 können Eintritte 33, 39, Austritte 35, 41 sowie Einmündungen 67 und 69 mit unterschiedlichen Temperaturniveaus realisiert werden, da vorteilhaft die Fluidströme 5 und 7 stufenweise abgekühlt beziehungsweise entsprechend aufgeheizt werden. In 7 sind beispielhaft unterschiedliche Temperaturniveaus des Warmkreises des zweiten Fluidstroms 7 verdeutlicht.In the in 7 shown thermoelectric heat exchanger 1 can be admissions 33 . 39 , Withdrawals 35 . 41 as well as junctions 67 and 69 be realized with different temperature levels, since advantageous fluid flows 5 and 7 be gradually cooled or heated accordingly. In 7 are exemplary different temperature levels of the hot circle of the second fluid stream 7 clarified.

Es kann beispielsweise an den Kaltseiten 19 der thermoelektrischen Vorrichtungen 13 ein Kühlmittel mit einem mittleren Temperaturniveau für eine Kühlung von elektrischen Komponenten und das Kühlmittel mit einem sehr tiefen Temperaturniveau für eine Kühlung eines Fahrzeuginnenraums des Kraftfahrzeugs 73 genutzt werden.It can, for example, on the cold sides 19 thermoelectric devices 13 a coolant having a mean temperature level for cooling electrical components and the coolant having a very low temperature level for cooling a vehicle interior of the motor vehicle 73 be used.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Wärmetauscherheat exchangers
33: Wärmestromheat flow
55: erster Fluidstromfirst fluid flow
77: zweiter Fluidstromsecond fluid stream
99: erster Fluidpfadfirst fluid path
1111: zweiter Fluidpfadsecond fluid path
1313: thermoelektrische Vorrichtungthermoelectric device
1515: geradliniger Verlaufstraight course
1717: Krümmungcurvature
1919: Kaltseitecold side
2121: Warmseitewarm side
2323: KreuzstromwärmetauscherCross-flow heat exchanger
2525: u-förmige FlachrohreU-shaped flat tubes
2727: Trägerplattesupport plate
2929: LückenGaps
3131: EndeThe End
3333: Eintrittentry
3535: Austrittexit
3737: Durchbrüchebreakthroughs
3939: Eintrittentry
4141: Austrittexit
4343: Gehäusecasing
4545: Gehäuseskeletthousing skeleton
4747: erstes Gehäuseteilskelettfirst housing part skeleton
4949: zweites Gehäuseteilskelettsecond housing part skeleton
5151: Abdeckungencovers
5353: Aufnahmenutreceiving groove
5555: Dichtungpoetry
5757: Deckelcover
5959: Durchbruchbreakthrough
6161: Sammlercollector
6363: Sammlerdichtungcollectors seal
6565: Trennwändepartitions
6767: erste Einmündungfirst junction
6969: zweite Einmündungsecond junction
7171: TeilfluidstromPart fluid flow
7373: Kraftfahrzeugmotor vehicle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2005020340 A2 [0002] WO 2005020340 A2 [0002]

Claims

Wärmetauscher (1) zum Übertragen eines Wärmestroms (3) zwischen einem ersten Fluidstrom (5) und einem zweiten Fluidstrom (7), mit: – einem ersten Fluidpfad (9) zum Führen des ersten Fluidstroms (5), – einem dem ersten Fluidpfad (9) thermisch zugeordneten zweiten Fluidpfad (11) zum Führen des zweiten Fluidstroms (7), – einer zwischen dem ersten Fluidpfad (9) und dem zweiten Fluidpfad (11) geschalteten thermoelektrischen Vorrichtung (13), mittels der der Wärmestrom (3) unter Zuführung von elektrischer Energie entgegen eines Temperaturgefälles erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidpfade (9, 11) in einem Winkel zueinander angeordnet sind und zusammen mit der thermoelektrischen Vorrichtung (13) einen Kreuzstromwärmetauscher (23) bilden.Heat exchanger ( 1 ) for transferring a heat flow ( 3 ) between a first fluid stream ( 5 ) and a second fluid stream ( 7 ), comprising: - a first fluid path ( 9 ) for guiding the first fluid stream ( 5 ), - a first fluid path ( 9 ) thermally associated second fluid path ( 11 ) for guiding the second fluid stream ( 7 ), - one between the first fluid path ( 9 ) and the second fluid path ( 11 ) connected thermoelectric device ( 13 ), by means of which the heat flow ( 3 ) can be generated under the supply of electrical energy against a temperature gradient, characterized in that the fluid paths ( 9 . 11 ) are arranged at an angle to each other and together with the thermoelectric device ( 13 ) a cross-flow heat exchanger ( 23 ) form.

Wärmetauscher (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (1) eine Vielzahl der thermoelektrischen Vorrichtungen (13) aufweist, wobei die Fluidpfade (9, 11) pro thermoelektrischer Vorrichtung (13) jeweils in einem Winkel zueinander angeordnet sind und jeweils einen Kreuzstromwärmetauscher (23) bilden.Heat exchanger ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that the heat exchanger ( 1 ) a plurality of the thermoelectric devices ( 13 ), wherein the fluid paths ( 9 . 11 ) per thermoelectric device ( 13 ) are each arranged at an angle to each other and each a cross-flow heat exchanger ( 23 ) form.

Wärmetauscher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidpfade (9, 11) zwischen einem der Kreuzstromwärmetauscher (23) und einem weiteren der Kreuzstromwärmetauscher (23) jeweils eine Krümmung (17), insbesondere von 180°, aufweisen.Heat exchanger ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid paths ( 9 . 11 ) between one of the cross-flow heat exchangers ( 23 ) and another of the cross-flow heat exchangers ( 23 ) each have a curvature ( 17 ), in particular of 180 °.

Wärmetauscher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidpfade (9, 11) durch eine Vielzahl der Krümmungen (17) mäandrierend geformt und ineinander verflochten sind.Heat exchanger ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid paths ( 9 . 11 ) by a plurality of curvatures ( 17 ) are meandering shaped and intertwined.

Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidpfade (9, 11) benachbart zu der thermoelektrischen Vorrichtung (13) oder zu den jeweiligen thermoelektrischen Vorrichtungen (13) einen geradlinigen Verlauf (15) aufweisen, und/oder wobei sich der geradlinige Verlauf (15) an eine der Krümmungen (17) anschließt oder zwischen zwei der Krümmungen (17) angeordnet ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid paths ( 9 . 11 ) adjacent to the thermoelectric device ( 13 ) or to the respective thermoelectric devices ( 13 ) a straight-line course ( 15 ), and / or wherein the straight-line course ( 15 ) to one of the bends ( 17 ) or between two of the curves ( 17 ) is arranged.

Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden zwei Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem geradlinigen Verlauf (15) beidseitig zwei der thermoelektrischen Vorrichtungen (13) zugeordnet sind.Heat exchanger according to one of the preceding two claims, characterized in that the rectilinear course ( 15 ) on both sides two of the thermoelectric devices ( 13 ) assigned.

Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einen der Fluidpfade (9, 11) zwischen einen der Kreuzstromwärmetauscher (23) und einen weiteren der Kreuzstromwärmetauscher (23) eine Einmündung (67, 69) geschaltet ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that in at least one of the fluid paths ( 9 . 11 ) between one of the cross-flow heat exchangers ( 23 ) and another of the cross-flow heat exchangers ( 23 ) a junction ( 67 . 69 ) is switched.

Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (1) eine Trägerplatte (27) aufweist, die zumindest eine der Krümmungen (17) eines der Fluidpfade (9, 11) aufweist, wobei der eine Fluidpfad (9, 11) zumindest ein u-förmig gebogenes Flachrohr (25) aufweist, das fluiddicht an die Krümmung (17) angeschlossen ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger ( 1 ) a carrier plate ( 27 ), the at least one of the curvatures ( 17 ) one of the fluid paths ( 9 . 11 ), wherein the one fluid path ( 9 . 11 ) at least one U-shaped bent flat tube ( 25 ), the fluid-tight to the curvature ( 17 ) connected.

Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (1) ein Gehäuse (43) aufweist, wobei das Gehäuse (43) ein erstes Gehäuseteilskelett (47), ein mit dem ersten Gehäuseteilskelett (47) zu einem Gehäuseskelett (45) des Gehäuses (43) zusammenfügbares zweites Gehäuseteilskelett (49) aufweist, wobei in das Gehäuseskelett (45) des Gehäuses (43) die Vielzahl der thermoelektrischen Vorrichtungen (13) jeweils in einem umfänglichen fluiddichten Anlagekontakt zu dem Gehäuseskelett (45) und beabstandet zueinander einbringbar sind.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger ( 1 ) a housing ( 43 ), wherein the housing ( 43 ) a first housing part skeleton ( 47 ), one with the first housing part skeleton ( 47 ) to a housing skeleton ( 45 ) of the housing ( 43 ) zusammenfügbares second housing part skeleton ( 49 ), wherein in the housing skeleton ( 45 ) of the housing ( 43 ) the plurality of thermoelectric devices ( 13 ) in each case in a peripherally fluid-tight contact with the housing skeleton ( 45 ) and spaced from each other are introduced.

Wärmetauscher nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich die geradlinigen Verläufe (15) der Fluidpfade (9, 11) zwischen den in das Gehäuseskelett (45) einbringbaren thermoelektrischen Vorrichtungen (13) ergeben und die sich jeweils daran anschließenden Krümmungen (17) der Fluidpfade (9, 11) jeweils durch eine dem Gehäuseskelett (45) in einem fluiddichten Anlagekontakt zuordenbare Abdeckung (51) des Gehäuses (43) gebildet wird.Heat exchanger according to the preceding claim, characterized in that the rectilinear courses ( 15 ) of the fluid paths ( 9 . 11 ) between the in the housing skeleton ( 45 ) insertable thermoelectric devices ( 13 ) and the subsequent curvatures ( 17 ) of the fluid paths ( 9 . 11 ) each by a the housing skeleton ( 45 ) cover assignable in a fluid-tight contact ( 51 ) of the housing ( 43 ) is formed.

Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden zwei Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuses (43) zumindest einen der Fluidpfade (9, 11) begrenzenden Sammler (61) aufweist.Heat exchanger according to one of the preceding two claims, characterized in that the housing ( 43 ) at least one of the fluid paths ( 9 . 11 ) limiting collectors ( 61 ) having.

Wärmetauscher nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidpfade (9, 11) eine Gegenstromstromwärmetauscher (23) bilden.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid paths ( 9 . 11 ) a countercurrent flow heat exchanger ( 23 ) form.

Verfahren zum Herstellen eines Wärmetauschers (1), insbesondere eines Wärmetauschers (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit: – Einstecken einer Vielzahl von thermoelektrischen Vorrichtungen (13) beabstandet zueinander und eine Vielzahl von Lücken (29) bildend in ein Gehäuseteil des Wärmetauschers (1), – Herstellen einer fluiddichten Verbindung zwischen dem Gehäuseteil und einem weiteren Teil des Wärmetauschers (1).Method for producing a heat exchanger ( 1 ), in particular a heat exchanger ( 1 ) according to any one of the preceding claims, comprising: - inserting a plurality of thermoelectric devices ( 13 ) spaced from each other and a plurality of gaps ( 29 ) forming in a housing part of the heat exchanger ( 1 ), - establishing a fluid-tight connection between the housing part and another part of the heat exchanger ( 1 ).

Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, mit: – Einstecken der Vielzahl von thermoelektrischen Vorrichtungen (13) in ein erstes Gehäuseteilskelett (47), – Zusammenfügen des ersten Gehäuseteilskeletts (47) mit einem zweiten Gehäuseteilskelett (49), – Versehen der Gehäuseteilskelette (47, 49) mit Teilfluidpfade bildenden Abdeckungen (51).A method according to the preceding claim, comprising: Plugging in the plurality of thermoelectric devices ( 13 ) in a first housing part skeleton ( 47 ), - joining the first housing part skeleton ( 47 ) with a second housing part skeleton ( 49 ), - providing the housing part skeleton ( 47 . 49 ) with partial fluid path forming covers ( 51 ).

Verfahren nach einem der vorhergehenden zwei Ansprüche, mit zumindest einem des Folgenden: – Einstecken der Vielzahl von thermoelektrischen Vorrichtungen (13) beabstandet zueinander und die Vielzahl von Lücken (29) bildend auf eine Trägerplatte (29), – Einstecken eines einen ersten Fluidpfad (9) des Wärmetauschers (1) aufweisenden mäanderförmigen Flachrohrs zwischen die Vielzahl der thermoelektrischen Vorrichtungen (13) in jede zweite der Lücken (29), – Einstecken einer Vielzahl einen zweiten Fluidpfad (11) des Wärmetauschers (1) aufweisenden u-förmig gebogenen Flachrohre (25) in die übrigen Lücken, – fluiddichtes Kontaktieren zumindest eines Endes (31) oder von zwei Enden (31) der u-förmig gebogenen Flachrohre (25) mit einem Verbindungskanal (17) oder mehreren Verbindungskanälen (17) der Trägerplatte (27), wobei der Verbindungskanal (17) oder die Verbindungskanäle (17) Teil des zweiten Fluidpfads (11) sind.Method according to one of the preceding two claims, comprising at least one of the following: - inserting the plurality of thermoelectric devices ( 13 ) spaced from each other and the plurality of gaps ( 29 ) forming on a carrier plate ( 29 ), - insertion of a first fluid path ( 9 ) of the heat exchanger ( 1 ) having meandering flat tube between the plurality of thermoelectric devices ( 13 ) in every second of the gaps ( 29 ), - inserting a plurality of a second fluid path ( 11 ) of the heat exchanger ( 1 ) having U-shaped bent flat tubes ( 25 ) in the remaining gaps, - fluid-tight contacting at least one end ( 31 ) or two ends ( 31 ) of the U-shaped bent flat tubes ( 25 ) with a connection channel ( 17 ) or multiple connection channels ( 17 ) of the carrier plate ( 27 ), wherein the connection channel ( 17 ) or the connection channels ( 17 ) Part of the second fluid path ( 11 ) are.

Kraftfahrzeug (73) mit einem Wärmetauscher (1) zum Übertragen eines Wärmestroms (3) zwischen einem ersten Fluidstrom (5) und einem zweiten Fluidstrom (7), wobei der Wärmetauscher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet und/oder herstellbar ist.Motor vehicle ( 73 ) with a heat exchanger ( 1 ) for transferring a heat flow ( 3 ) between a first fluid stream ( 5 ) and a second fluid stream ( 7 ), wherein the heat exchanger ( 1 ) according to one of the preceding claims and / or can be produced.