DE102013222344B3 - Method of manufacturing a thermoelectric device and thermoelectric device - Google Patents

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Abstract

Um ein Verfahren zur Herstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung bereitzustellen, mittels welchem insbesondere zylindrische thermoelektrische Vorrichtungen maschinell einfach herstellbar sind, wird vorgeschlagen, dass das Verfahren zur Herstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung Folgendes umfasst: Bereitstellen von elektrisch leitfähigen Basiselementen; Anordnen von ersten thermoelektrischen Elementen und von zweiten thermoelektrischen Elementen an den Basiselementen derart, dass die ersten thermoelektrischen Elemente und die zweiten thermoelektrischen Elemente eine alternierende Reihe von thermoelektrischen Elementen bilden und dass jeweils zwei benachbart zueinander angeordnete thermoelektrische Elemente mittels jeweils eines Basiselements elektrisch leitend miteinander verbunden sind; Anordnen von elektrisch leitfähigen Verbindungselementen an den thermoelektrischen Elementen derart, dass jeweils zwei benachbart zueinander angeordnete thermoelektrische Elemente mittels jeweils eines Verbindungselements elektrisch leitend miteinander verbunden sind und dass bezüglich einer elektrischen Verbindungsrichtung die ersten thermoelektrischen Elemente auf die Basiselemente folgen, dass die Verbindungselemente auf die ersten thermoelektrischen Elemente folgen, dass die zweiten thermoelektrischen Elemente auf die Verbindungselemente folgen und dass die Basiselemente auf die zweiten thermoelektrischen Elemente folgen.In order to provide a method for producing a thermoelectric device, by means of which, in particular, cylindrical thermoelectric devices can be machined easily, it is proposed that the method for producing a thermoelectric device comprises: providing electrically conductive base elements; Arranging first thermoelectric elements and second thermoelectric elements on the base elements in such a way that the first thermoelectric elements and the second thermoelectric elements form an alternating series of thermoelectric elements, and in each case two adjacently arranged thermoelectric elements are electrically conductively connected to one another by means of a respective base element ; Arranging electrically conductive connecting elements on the thermoelectric elements in such a way that two adjacently arranged thermoelectric elements are electrically conductively connected to each other by means of one connecting element and that, with respect to an electrical connecting direction, the first thermoelectric elements follow the basic elements, that the connecting elements point to the first thermoelectric elements Elements follow that the second thermoelectric elements follow the connecting elements and that the base elements follow the second thermoelectric elements.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung, insbesondere einer Peltiervorrichtung und/oder einer thermoelektrischen Generatorvorrichtung.The present invention relates to a method for producing a thermoelectric device, in particular a Peltier device and / or a thermoelectric generator device.

Thermoelektrische Vorrichtungen, insbesondere Peltiervorrichtungen, sind insbesondere als flächige Elemente bekannt.Thermoelectric devices, in particular Peltier devices, are known in particular as planar elements.

Die US 3,269,872 A offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung, bei welcher ein elektrisch leitfähiges Material helixförmig auf ein Rohrelement aufgewickelt und in separate Streifen geschnitten wird. Anschließend werden thermoelektrisch aktive stabförmige Elemente aufgebracht und mittels Drahtelementen miteinander kontaktiert sowie helixförmig bearbeitet.The US 3,269,872 A discloses a method of manufacturing a thermoelectric device in which an electrically conductive material is helically wound onto a tubular element and cut into separate strips. Thereafter, thermoelectrically active rod-shaped elements are applied and contacted with each other by means of wire elements and processed helically.

Die US 2002/0047489 A1 , die DE 10 2012 208 225 A1 , die US 2012/0266930 A1 , die US 2004/0139998 A1 , die US 3,272,659 A , die US 2,674,641 A , die JP 2011-108861 A und die JP 2011-129686 A offenbaren weitere Ausführungsformen von thermoelektrischen Vorrichtungen.The US 2002/0047489 A1 , the DE 10 2012 208 225 A1 , the US 2012/0266930 A1 , the US 2004/0139998 A1 , the US 3,272,659 A , the US 2,674,641 A , the JP 2011-108861 A and the JP 2011-129686 A disclose further embodiments of thermoelectric devices.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung bereitzustellen, mittels welchem insbesondere zylindrische thermoelektrische Vorrichtungen maschinell einfach herstellbar sind.The present invention has for its object to provide a method for producing a thermoelectric device by means of which in particular cylindrical thermoelectric devices are mechanically easy to produce.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1.

Aufgrund der Verwendung der erfindungsgemäßen Basiselemente, der erfindungsgemäßen thermoelektrischen Elemente und der erfindungsgemäßen Verbindungselemente sowie aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung dieser Elemente relativ zueinander kann eine fast beliebige Form einer thermoelektrischen Vorrichtung ermöglicht werden. Insbesondere kann hierdurch auf einfachem Weg eine zylindrische, insbesondere kreiszylindrische, thermoelektrische Vorrichtung hergestellt werden.Due to the use of the base elements according to the invention, the thermoelectric elements according to the invention and the connecting elements according to the invention as well as due to the inventive arrangement of these elements relative to each other, an almost arbitrary form of a thermoelectric device can be made possible. In particular, a cylindrical, in particular circular cylindrical, thermoelectric device can thereby be produced in a simple way.

Günstig kann es sein, wenn die Basiselemente, die thermoelektrischen Elemente und/oder die Verbindungselemente im Wesentlichen parallel zueinander und/oder im Wesentlichen parallel zu einer Längsmittelachse der herzustellenden thermoelektrischen Vorrichtung ausgerichtet und/oder angeordnet werden.It may be favorable if the base elements, the thermoelectric elements and / or the connecting elements are aligned and / or arranged substantially parallel to one another and / or substantially parallel to a longitudinal center axis of the thermoelectric device to be produced.

Insbesondere werden die Basiselemente, die thermoelektrischen Elemente und/oder die Verbindungselemente vorzugsweise bezüglich der Richtung ihrer jeweiligen maximalen Längserstreckung parallel zueinander und/oder im Wesentlichen parallel zu einer Längsmittelachse der herzustellenden thermoelektrischen Vorrichtung ausgerichtet und/oder angeordnet.In particular, the base elements, the thermoelectric elements and / or the connecting elements are preferably aligned and / or arranged with respect to the direction of their respective maximum longitudinal extension parallel to one another and / or substantially parallel to a longitudinal center axis of the thermoelectric device to be produced.

Günstig kann es sein, wenn die Basiselemente, die thermoelektrischen Elemente und die Verbindungselemente gemeinsam bearbeitet, insbesondere zugeschnitten und/oder in Form gebracht, werden.It may be favorable if the base elements, the thermoelectric elements and the connecting elements are processed together, in particular cut to size and / or shaped.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Basiselemente, die thermoelektrischen Elemente und/oder die Verbindungselemente gemeinsam durch Wasserstrahlschneiden und/oder Laserstrahlschneiden bearbeitet, insbesondere zugeschnitten und/oder in Form gebracht, werden.For example, it can be provided that the base elements, the thermoelectric elements and / or the connecting elements jointly processed by water jet cutting and / or laser beam cutting, in particular cut and / or brought into shape.

Die Basiselemente, die thermoelektrischen Elemente und die Verbindungselemente werden bezüglich der Längsmittelachse der thermoelektrischen Vorrichtung helixförmig bearbeitet, insbesondere zugeschnitten und/oder in Form gebracht.The base elements, the thermoelectric elements and the connecting elements are helically processed with respect to the longitudinal center axis of the thermoelectric device, in particular cut and / or brought into shape.

Es kann vorgesehen sein, dass die Basiselemente, die thermoelektrischen Elemente und die Verbindungselemente mittels eines einzigen helixförmigen Schnitts helixförmig bearbeitet werden. Hierdurch kann insbesondere ein einzelnes Helixelement der thermoelektrischen Vorrichtung, insbesondere ein thermoelektrisch aktives Helixelement, hergestellt werden.It can be provided that the base elements, the thermoelectric elements and the connecting elements are helically processed by means of a single helical section. In this way, in particular a single helix element of the thermoelectric device, in particular a thermoelectrically active helical element, can be produced.

Bei der Herstellung eines einzigen Helixelements durch Verwendung eines einzigen helixförmigen Schnitts können vorzugsweise eine hohe Windungszahl und eine hohe Dichte von sich wiederholenden kleinsten Einheiten der thermoelektrischen Vorrichtung erzielt werden. Die sich wiederholende kleinste Einheit ist insbesondere eine Kombination der folgenden in der elektrischen Verbindungsrichtung aufeinanderfolgenden Elemente: ein Basiselement, ein erstes thermoelektrisches Element, ein Verbindungselement und ein zweites thermoelektrisches Element.In making a single helix element by using a single helical cut, it is preferable to obtain a high number of turns and a high density of repeating smallest units of the thermoelectric device. In particular, the repetitive smallest unit is a combination of the following elements consecutive in the electrical connection direction: a base element, a first thermoelectric element, a connection element, and a second thermoelectric element.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Basiselemente, die thermoelektrischen Elemente und die Verbindungselemente bezüglich einer Längsmittelachse der thermoelektrischen Vorrichtung doppelhelixförmig zugeschnitten und/oder in Form gebracht werden.According to the invention, it is provided that the base elements, the thermoelectric elements and the connecting elements are cut and / or shaped in the form of a double helix with respect to a longitudinal central axis of the thermoelectric device.

Ferner ist vorgesehen, dass die Basiselemente, die thermoelektrischen Elemente und die Verbindungselemente bezüglich einer Längsmittelachse der thermoelektrischen Vorrichtung doppelhelixförmig zugeschnitten und/oder in Form gebracht werden, so dass zwei ineinander angeordnete Helixelemente mit voneinander verschiedenen Abmessungen, insbesondere voneinander verschiedenen Steigungen und/oder Wendeldicken, erhalten werden.It is further provided that the base elements, the thermoelectric elements and the connecting elements are cut and / or shaped in a double helical fashion with respect to a longitudinal central axis of the thermoelectric device so that two helix elements arranged one inside the other are different from one another Dimensions, in particular mutually different slopes and / or coil thicknesses are obtained.

Es kann vorgesehen sein, dass die Helixelemente räumlich voneinander entfernt und/oder elektrisch voneinander isoliert werden.It can be provided that the helix elements are spatially separated from each other and / or electrically isolated from each other.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass nach einem Schneiden, insbesondere Wasserstrahlschneiden und/oder Laserstrahlschneiden, der Basiselemente, der thermoelektrischen Elemente und/oder der Verbindungselemente ein durch das Schneiden erzeugter Schnittkanal mit einem elektrisch isolierenden Material gefüllt wird. Die Windungen eines oder mehrerer Helixelemente werden hierdurch besonders einfach elektrisch voneinander isoliert.For example, it may be provided that, after cutting, in particular water jet cutting and / or laser beam cutting, the base elements, the thermoelectric elements and / or the connecting elements, a cutting channel produced by cutting is filled with an electrically insulating material. The turns of one or more helical elements are thereby particularly easily electrically isolated from each other.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eines der ineinander angeordneten Helixelemente durch ein helixförmiges Austauschelement ersetzt wird.In one embodiment of the invention can be provided that one of the nested helix elements is replaced by a helical exchange element.

Das helixförmige Austauschelement weist vorzugsweise im Wesentlichen dieselben Abmessungen auf wie eines der zunächst hergestellten ineinander angeordneten Helixelemente, so dass eines der ineinander angeordneten Helixelemente mittels des helixförmigen Austauschelements insbesondere passgenau ersetzt werden kann.The helical exchange element preferably has substantially the same dimensions as one of the initially produced helical elements arranged one inside the other, so that one of the helical elements arranged inside one another can be replaced by means of the helical exchange element, in particular with an exact fit.

Das helixförmige Austauschelement ist insbesondere ein thermisch und/oder elektrisch isolierendes Austauschelement, beispielsweise ein Kunststoff-Austauschelement.The helical exchange element is in particular a thermally and / or electrically insulating exchange element, for example a plastic exchange element.

Vorteilhaft kann es sein, wenn die ineinander angeordneten Helixelemente an unabhängig voneinander betreibbare Stromquellen und/oder Spannungsquellen angeschlossen werden.It may be advantageous if the nested helix elements are connected to independently operable current sources and / or voltage sources.

Die Helixelemente sind dann vorzugsweise unabhängig voneinander ansteuerbare thermoelektrisch aktive Helixelemente.The helical elements are then preferably independently controllable thermoelectrically active helical elements.

Die Helixelemente bilden insbesondere zwei voneinander unabhängige elektrische Strömungswege.The helix elements in particular form two independent electrical flow paths.

Die Helixelemente können insbesondere einzeln und unabhängig voneinander oder gleichzeitig betätigt werden.In particular, the helix elements can be actuated individually and independently of one another or simultaneously.

Zwei unabhängig voneinander betreibbare Helixelemente können insbesondere für eine Redundanz der thermoelektrischen Vorrichtung sorgen, so dass bei einem Ausfall eines thermoelektrisch aktiven Helixelements das weitere thermoelektrisch aktive Helixelement einen zuverlässigen Betrieb der thermoelektrischen Vorrichtung gewährleistet.Two independently operable helical elements can in particular provide for a redundancy of the thermoelectric device, so that in case of failure of a thermoelectrically active Helixelements the other thermoelectrically active helical element ensures reliable operation of the thermoelectric device.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass in einem Normalbetrieb der thermoelektrischen Vorrichtung, in welchem beispielsweise eine mittels nur eines thermoelektrisch aktiven Helixelements bereitstellbare Kühlleistung und/oder Heizleistung erbracht werden muss, das weitere thermoelektrisch aktive Helixelement deaktiviert ist. Dieses weitere thermoelektrisch aktive Helixelement steht dann jedoch insbesondere zur Bereitstellung einer zusätzlichen Kühlleistung und/oder Heizleistung bereit, so dass die thermoelektrische Vorrichtung bei Bedarf in einen Boostbetrieb versetzbar ist, in welchem insbesondere eine im Vergleich zum Normalbetrieb erhöhte, beispielsweise doppelte, Kühlleistung und/oder Heizleistung bereitstellbar ist.Alternatively or additionally, it may be provided that in a normal operation of the thermoelectric device, in which, for example, a cooling power and / or heating power which can be provided by means of only one thermoelectrically active helix element must be provided, the further thermoelectrically active helix element is deactivated. However, this further thermoelectrically active helix element is then available in particular for providing additional cooling power and / or heating power, so that the thermoelectric device can be put into a boost mode as required, in which, in particular, a higher, for example double, cooling capacity and / or compared to normal operation Heating power is available.

Vorteilhaft kann es sein, wenn die Basiselemente, die thermoelektrischen Elemente und/oder die Verbindungselemente als Streifen und/oder als Quader, insbesondere als längliche Quader, bereitgestellt werden.It can be advantageous if the base elements, the thermoelectric elements and / or the connecting elements are provided as strips and / or as cuboids, in particular as elongated cuboids.

Vorzugsweise weisen die Streifen eine Krümmung auf. Die Streifen sind insbesondere Ausschnitte eines Rohrs.Preferably, the strips have a curvature. The strips are in particular cutouts of a pipe.

Vorzugsweise bilden die Basiselemente im montierten Zustand der thermoelektrischen Vorrichtung einen in regelmäßigen Abständen längs einer Umfangsrichtung unterbrochenen Hohlzylinder oder Zylindermantel.In the assembled state of the thermoelectric device, the base elements preferably form a hollow cylinder or cylinder jacket interrupted at regular intervals along a circumferential direction.

Ferner bilden vorzugsweise die Verbindungselemente im montierten Zustand der thermoelektrischen Vorrichtung einen längs der Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen unterbrochenen Hohlzylinder oder Zylindermantel.Further, in the assembled state of the thermoelectric device, the connecting elements preferably form a hollow cylinder or cylinder jacket interrupted at regular intervals along the circumferential direction.

Die Basiselemente und die Verbindungselemente weisen vorzugsweise einen an die Krümmung des jeweiligen Hohlzylinders oder Zylindermantels angepassten Krümmungsradius auf.The base elements and the connecting elements preferably have a curvature radius adapted to the curvature of the respective hollow cylinder or cylinder jacket.

Vorzugsweise werden die thermoelektrischen Elemente durch Löten mit den Basiselementen verbunden.Preferably, the thermoelectric elements are connected by soldering to the base elements.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die thermoelektrischen Elemente durch Löten mit den Verbindungselementen verbunden werden.Alternatively or additionally, it can be provided that the thermoelectric elements are connected by soldering to the connecting elements.

Ferner können zur Verbindung der thermoelektrischen Elemente, der Basiselemente, der Verbindungselemente, des Grundkörpers und/oder einer Umhüllung Klebeverbindungen vorgesehen sein.Furthermore, adhesive connections may be provided for connecting the thermoelectric elements, the base elements, the connecting elements, the base body and / or a cladding.

Die Basiselemente, die thermoelektrischen Elemente und/oder die Verbindungselemente werden vorzugsweise mit zumindest näherungsweise derselben Länge bereitgestellt.The base elements, the thermoelectric elements and / or the connecting elements are preferably provided with at least approximately the same length.

Unter einer Länge ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen insbesondere eine Ausdehnung in im Wesentlichen parallel zur Längsmittelachse der thermoelektrischen Vorrichtung verlaufender Richtung zu verstehen.In this specification and the appended claims, a length is to be understood as meaning in particular an extent in a direction substantially parallel to the longitudinal center axis of the thermoelectric device.

Die Längsmittelachse der thermoelektrischen Vorrichtung ist vorzugsweise eine Symmetrieachse der thermoelektrischen Vorrichtung.The longitudinal center axis of the thermoelectric device is preferably an axis of symmetry of the thermoelectric device.

Die thermoelektrische Vorrichtung ist vorzugsweise rohrförmig, insbesondere hohlzylinderförmig mit im Wesentlichen kreisringförmiger Grundfläche oder kreiszylindermantelförmig.The thermoelectric device is preferably tubular, in particular hollow cylindrical with a substantially annular base or kreiszylindermantelelförmig.

Vorzugsweise wird ein Grundkörper, insbesondere ein zylinderförmiger Grundkörper, bereitgestellt, an welchem die Basiselemente angeordnet und/oder ausgebildet werden.Preferably, a base body, in particular a cylindrical base body, is provided, on which the base elements are arranged and / or formed.

Der Grundkörper ist vorzugsweise elektrisch isolierend ausgebildet und/oder elektrisch isolierend beschichtet. Beispielsweise umfasst der Grundkörper eine Oxidkeramik, insbesondere eine Aluminiumoxidkeramik.The main body is preferably formed electrically insulating and / or electrically insulating coated. For example, the base body comprises an oxide ceramic, in particular an aluminum oxide ceramic.

Ferner kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper aus einer Oxidkeramik, insbesondere aus einer Aluminiumoxidkeramik, gebildet ist.Furthermore, it can be provided that the basic body is formed from an oxide ceramic, in particular from an aluminum oxide ceramic.

Die Verbindungselemente und/oder die Basiselemente umfassen vorzugsweise ein elektrisch leitfähiges Material, beispielsweise Aluminium. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Verbindungselemente und/oder die Basiselemente aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere aus Aluminium, gebildet sind.The connecting elements and / or the base elements preferably comprise an electrically conductive material, for example aluminum. Furthermore, it can be provided that the connecting elements and / or the base elements are formed from an electrically conductive material, in particular aluminum.

Die Basiselemente werden vorzugsweise an einer Außenseite des Grundkörpers angeordnet.The base elements are preferably arranged on an outer side of the base body.

Der Grundkörper ist vorzugsweise ein Hohlzylinder, welcher entweder nur zur Montage der thermoelektrischen Vorrichtung verwendet und im Anschluss daran entfernt oder aber als Bestandteil der thermoelektrischen Vorrichtung, insbesondere als eine Innenwandung der thermoelektrischen Vorrichtung, welche eine Strömungsführung oder Fluidführung begrenzt, bereitgestellt wird.The main body is preferably a hollow cylinder, which is either used only for mounting the thermoelectric device and subsequently removed or provided as part of the thermoelectric device, in particular as an inner wall of the thermoelectric device which limits a flow guide or fluid guide.

Es kann vorgesehen sein, dass elektrisch leitfähige Basiselemente, insbesondere metallische elektrisch leitfähige Basiselemente, zusammen mit einem elektrisch nicht leitfähigen Grundkörper hergestellt werden. Dies kann insbesondere wie bei herkömmlichen ebenen thermoelektrischen Vorrichtungen, insbesondere Peltiervorrichtungen, erfolgen.It can be provided that electrically conductive base elements, in particular metallic electrically conductive base elements, are produced together with an electrically nonconductive base body. This can be done in particular as with conventional planar thermoelectric devices, in particular Peltier devices.

Insbesondere dann, wenn die Basiselemente zusammen mit dem elektrisch nicht leitfähigen Grundkörper hergestellt werden, werden die Basiselemente, die thermoelektrischen Elemente und die Verbindungselemente vorzugsweise nur so bearbeitet, insbesondere geschnitten, dass der Grundkörper hierbei nicht bearbeitet, insbesondere nicht geschnitten, wird. Auf diese Weise kann der Grundkörper als fluiddichte Innenwandung der thermoelektrischen Vorrichtung dienen.In particular, when the base elements are produced together with the electrically non-conductive base body, the base elements, the thermoelectric elements and the connecting elements are preferably only processed, in particular cut, that the base body is not processed here, in particular not cut, is. In this way, the base body serve as a fluid-tight inner wall of the thermoelectric device.

Alternativ hierzu kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Grundkörper zusammen mit den Basiselementen, den thermoelektrischen Elementen und/oder den Verbindungselementen bearbeitet, insbesondere geschnitten, wird. Der Grundkörper bildet dann beispielsweise eine helixförmige tragende Grundstruktur.Alternatively, however, it can also be provided that the base body is processed, in particular cut, together with the base elements, the thermoelectric elements and / or the connecting elements. The main body then forms, for example, a helical supporting basic structure.

Ein Innenraum der thermoelektrischen Vorrichtung, insbesondere ein zylindrischer Innenraum, bildet vorzugsweise eine Strömungsführung oder Fluidführung für ein zu kühlendes oder zu erhitzendes Fluid.An interior of the thermoelectric device, in particular a cylindrical interior, preferably forms a flow guide or fluid guide for a fluid to be cooled or heated.

Bei der thermoelektrischen Vorrichtung sind vorzugsweise eine Innenseite und eine Außenseite bauartbedingt voneinander getrennt. Insbesondere im Vergleich zu plattenförmigen thermoelektrischen Vorrichtungen, insbesondere Peltiervorrichtungen, muss dann vorzugsweise keine separate Fluidführung vorgesehen sein.In the thermoelectric device, an inner side and an outer side are preferably separated from each other by design. In particular, in comparison to plate-shaped thermoelectric devices, in particular Peltier devices, then preferably no separate fluid guide must be provided.

Die thermoelektrische Vorrichtung weist vorzugsweise einen einfachen Aufbau auf. Vorzugsweise ist eine einfache Reihenschaltung der thermoelektrischen Elemente, insbesondere der p-leitenden Halbleiterelemente und der n-leitenden Halbleiterelemente, durch Zuschneiden und/oder Ausschneiden der miteinander verbundenen Basiselemente, thermoelektrischen Elemente und Verbindungselemente erzeugbar.The thermoelectric device preferably has a simple structure. Preferably, a simple series connection of the thermoelectric elements, in particular the p-type semiconductor elements and the n-type semiconductor elements, by cutting and / or cutting the interconnected base elements, thermoelectric elements and connecting elements can be generated.

Ein Materialausschuss wird vorzugsweise minimiert, insbesondere durch die Nutzung der Helixform.A scrap of material is preferably minimized, in particular by the use of the helical form.

Zwischen dem Grundkörper und den Basiselementen und/oder zwischen den Verbindungselementen und einer Umhüllung besteht vorzugsweise eine gute Wärmeleitung.Between the base body and the base elements and / or between the connecting elements and a sheath there is preferably a good heat conduction.

Im montierten Zustand der thermoelektrischen Vorrichtung sind vorzugsweise die Basiselemente voneinander beabstandet, die Verbindungselemente voneinander beabstandet und/oder die thermoelektrischen Elemente voneinander beabstandet.In the assembled state of the thermoelectric device, preferably, the base elements are spaced from each other, the connecting elements spaced from each other and / or the thermoelectric elements spaced from each other.

Die Basiselemente werden vorzugsweise lösbar an den Grundkörper angeklebt. The base elements are preferably adhesively bonded to the base body.

Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Basiselemente an den Grundkörper angesaugt werden, um in einer vorgegebenen Position zur Montage der thermoelektrischen Vorrichtung festgelegt zu werden. Der Grundkörper kann hierzu insbesondere eine Saugvorrichtung umfassen.Alternatively, it can be provided that the base elements are sucked to the base body to be set in a predetermined position for mounting the thermoelectric device. For this purpose, the main body may in particular comprise a suction device.

Vorzugsweise bilden die Basiselemente und die Verbindungselemente Brücken zwischen den thermoelektrischen Elementen, insbesondere jeweils zwischen einem p-leitenden thermoelektrischen Element und einem n-leitenden thermoelektrischen Element.Preferably, the base elements and the connecting elements form bridges between the thermoelectric elements, in particular in each case between a p-type thermoelectric element and an n-type thermoelectric element.

Ein Zwischenraum der thermoelektrischen Vorrichtung, in welchem die thermoelektrischen Elemente angeordnet sind, ist vorzugsweise zu einem Innenraum und/oder zu einer Umgebung der thermoelektrischen Vorrichtung fluiddicht abgedichtet, insbesondere durch Verwendung von Keramikrohren.An intermediate space of the thermoelectric device in which the thermoelectric elements are arranged is preferably sealed fluid-tightly to an inner space and / or to an environment of the thermoelectric device, in particular by using ceramic tubes.

Eine thermische Kontaktierung der Basiselemente und/oder der Verbindungselemente, welche insbesondere Metallbrücken bilden, mit einer Innenwandung und/oder einer Umhüllung, insbesondere Keramikrohren, erfolgt vorzugsweise über Druck und/oder durch Verwendung von wärmeleitenden Materialien, beispielsweise Wärmeleitpasten.A thermal contacting of the base elements and / or the connecting elements, which in particular form metal bridges, with an inner wall and / or a cladding, in particular ceramic tubes, preferably takes place via pressure and / or by using heat-conducting materials, for example heat-conducting pastes.

Vorzugsweise weist die thermoelektrische Vorrichtung eine stabile Keramikkonstruktion auf.Preferably, the thermoelectric device has a stable ceramic construction.

Insbesondere zur Optimierung einer Wärmeleitung in dem Innenraum und/oder einer Umgebung einer thermoelektrischen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass eine Innenwandung und/oder eine Umhüllung der thermoelektrischen Vorrichtung mit sich radial und/oder axial erstreckenden Rippen oder Strukturen zur Vergrößerung der wärmeübertragenden Fläche versehen sind.In particular for optimizing heat conduction in the interior space and / or an environment of a thermoelectric device, provision can be made for an inner wall and / or a sheathing of the thermoelectric device to be provided with radially and / or axially extending ribs or structures for enlarging the heat-transmitting surface.

Insbesondere eine Umhüllung der thermoelektrischen Vorrichtung kann vorzugsweise in die Umhüllung integrierte Strukturen zur Vergrößerung der wärmeübertragenden Fläche aufweisen.In particular, a cladding of the thermoelectric device may preferably have structures integrated in the cladding to increase the heat transferring area.

Die thermoelektrische Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in Wärmeübertragern und Wärmeübertragervorrichtungen.The thermoelectric device is particularly suitable for use in heat exchangers and heat transfer devices.

Beispielsweise ist die thermoelektrische Vorrichtung in Luft-Wasser-Wärmetauscher integrierbar.For example, the thermoelectric device can be integrated in an air-water heat exchanger.

Vorzugsweise kann mittels der thermoelektrischen Vorrichtung, insbesondere in einem Luft-Wasser-Wärmetauscher, ein Kühlmedium unter Außentemperatur gekühlt werden.Preferably, by means of the thermoelectric device, in particular in an air-water heat exchanger, a cooling medium can be cooled below the outside temperature.

Dies kann insbesondere zur Kühlung von Lithium-Batterien (Lithium-Ionen-Akkumulatoren) oder zur Elektronikkühlung vorteilhaft sein.This can be advantageous, in particular, for cooling lithium batteries (lithium ion accumulators) or for cooling electronics.

Die thermoelektrische Vorrichtung kann insbesondere alternativ oder ergänzend zur Kühlung eines Fluids oder Kühlmediums mittels einer Kältekompressorvorrichtung vorgesehen sein.The thermoelectric device may in particular be provided as an alternative or in addition to the cooling of a fluid or cooling medium by means of a refrigeration compressor device.

Günstig kann es sein, wenn die thermoelektrische Vorrichtung als Klimatisierungsvorrichtung zur Kühlung, zur Entfeuchtung und/oder zum Erhitzen von Luft, insbesondere einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs zuzuführender Luft, dient.It may be favorable if the thermoelectric device serves as an air conditioning device for cooling, for dehumidifying and / or for heating air, in particular a passenger compartment of a vehicle to be supplied air.

Die thermoelektrische Vorrichtung kann vorzugsweise ferner in thermoelektrische Generatoren integriert werden. Ein heißes Fluid strömt dann vorzugsweise in einem Innenraum der thermoelektrischen Vorrichtung. Eine Kaltseite ist dann vorzugsweise eine äußere Umgebung der thermoelektrischen Vorrichtung. Die Kaltseite kann dabei beispielsweise von Luft und/oder von Wasser umströmt werden.The thermoelectric device may preferably further be integrated into thermoelectric generators. A hot fluid then preferably flows in an interior of the thermoelectric device. A cold side is then preferably an external environment of the thermoelectric device. The cold side can be flowed around, for example, by air and / or water.

Vorzugsweise werden die thermoelektrischen Elemente an den Basiselementen derart angeordnet, dass jeweils eines von zwei benachbart zu einem thermoelektrischen Element angeordneten thermoelektrischen Elementen mittels jeweils eines Verbindungselements elektrisch leitend mit dem thermoelektrischen Element verbunden ist. Die Verbindungselemente werden an den thermoelektrischen Elementen vorzugsweise derart angeordnet, dass jeweils das weitere der zwei benachbart zu dem thermoelektrischen Element angeordneten thermoelektrischen Elemente mittels jeweils eines Verbindungselements elektrisch leitend mit dem thermoelektrischen Element verbunden ist.The thermoelectric elements are preferably arranged on the base elements in such a way that in each case one of two thermoelectric elements arranged adjacent to a thermoelectric element is electrically conductively connected to the thermoelectric element by means of one connecting element. The connecting elements are preferably arranged on the thermoelectric elements such that in each case the further of the two thermoelectric elements arranged adjacent to the thermoelectric element is electrically conductively connected to the thermoelectric element by means of one connecting element.

Der Grundkörper ist insbesondere ein Rohr, insbesondere ein Hohlrohr.The main body is in particular a tube, in particular a hollow tube.

Der Grundkörper ist insbesondere hohlzylindrisch ausgebildet, wobei eine Querschnittsform des Grundkörpers vorzugsweise rechteckig, dreieckig, kreisförmig, elliptisch, etc. sein kann.The base body is in particular formed as a hollow cylinder, wherein a cross-sectional shape of the base body may preferably be rectangular, triangular, circular, elliptical, etc.

Die thermoelektrische Vorrichtung ist insbesondere eine Peltiervorrichtung zur Nutzung des Peltier-Effekts, gemäß welchem bei elektrischem Stromdurchfluss eine Temperaturdifferenz erzeugbar ist.The thermoelectric device is, in particular, a Peltier device for utilizing the Peltier effect, according to which a temperature difference can be generated when there is an electrical current flow.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die thermoelektrische Vorrichtung eine Seebeckvorrichtung zur Nutzung des Seebeck-Effekts ist, gemäß welchem bei einer Temperaturdifferenz ein elektrischer Stromfluss erzeugbar ist.Alternatively or additionally, it can be provided that the thermoelectric device is a Seebeckvorrichtung for using the Seebeck effect, according to which at a temperature difference, an electric current flow can be generated.

Das thermoelektrische Element ist insbesondere ein Peltierelement. The thermoelectric element is in particular a Peltier element.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann insbesondere eine erfindungsgemäße thermoelektrische Vorrichtung hergestellt werden.By means of the method according to the invention, it is possible in particular to produce a thermoelectric device according to the invention.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit ferner eine thermoelektrische Vorrichtung gemäß Anspruch 10.The present invention thus further relates to a thermoelectric device according to claim 10.

Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.Further preferred features and / or advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of exemplary embodiments.

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Grundkörpers einer ersten Ausführungsform einer thermoelektrischen Vorrichtung, wobei an dem Grundkörper Basiselemente der thermoelektrischen Vorrichtung angeordnet sind; 1 a schematic perspective view of a main body of a first embodiment of a thermoelectric device, wherein on the base body, base elements of the thermoelectric device are arranged;

2 eine schematische perspektivische Darstellung der ersten Ausführungsform der thermoelektrischen Vorrichtung aus 1, wobei an den Basiselementen thermoelektrische Elemente angeordnet sind; 2 a schematic perspective view of the first embodiment of the thermoelectric device from 1 wherein thermoelectric elements are arranged on the base elements;

3 eine schematische perspektivische Darstellung der ersten Ausführungsform der thermoelektrischen Vorrichtung aus 1, wobei an den thermoelektrischen Elementen Verbindungselemente angeordnet sind; 3 a schematic perspective view of the first embodiment of the thermoelectric device from 1 wherein connecting elements are arranged on the thermoelectric elements;

4 eine schematische perspektivische Darstellung der nicht beanspruchten ersten Ausführungsform der thermoelektrischen Vorrichtung aus 1, wobei die Basiselemente, die thermoelektrischen Elemente und die Verbindungselemente mit einem helixförmigen Schnitt bearbeitet wurden; 4 a schematic perspective view of the unclaimed first embodiment of the thermoelectric device from 1 wherein the base elements, the thermoelectric elements and the connecting elements have been machined with a helical cut;

5 eine schematische perspektivische Darstellung der ersten Ausführungsform der thermoelektrischen Vorrichtung aus 1, wobei eine hohlzylindrische Umhüllung zur Abdeckung der Basiselemente, der thermoelektrischen Elemente und der Verbindungselemente vorgesehen ist; 5 a schematic perspective view of the first embodiment of the thermoelectric device from 1 wherein a hollow cylindrical cover is provided for covering the base members, the thermoelectric elements and the connecting members;

6 eine schematische perspektivische Darstellung einer nicht beanspruchten zweiten Ausführungsform einer thermoelektrischen Vorrichtung, bei welcher durch doppeltes helixförmiges Schneiden zwei im Wesentlichen identisch dimensionierte Helixelemente gebildet sind; 6 a schematic perspective view of an unclaimed second embodiment of a thermoelectric device in which by two helical cutting two substantially identical sized helical elements are formed;

7 eine schematische perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer thermoelektrischen Vorrichtung, wobei durch doppeltes helixförmiges Schneiden zwei unterschiedlich ausgebildete Helixelemente gebildet sind; 7 a schematic perspective view of a third embodiment of a thermoelectric device, wherein two differently shaped helical elements are formed by double helical cutting;

8 eine schematische perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer thermoelektrischen Vorrichtung, bei welcher zwei voneinander getrennte Helixelemente vorgesehen sind; und 8th a schematic perspective view of a fourth embodiment of a thermoelectric device in which two separate helix elements are provided; and

9 eine schematische perspektivische Darstellung einer fünften Ausführungsform einer thermoelektrischen Vorrichtung, bei welcher ein Helixelement und ein helixförmiges Austauschelement vorgesehen sind. 9 a schematic perspective view of a fifth embodiment of a thermoelectric device in which a helical element and a helical exchange element are provided.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference numerals in all figures.

Eine in den 1 bis 5 dargestellte erste Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten thermoelektrischen Vorrichtung dient beispielsweise als eine Peltiervorrichtung zum elektrischen Heizen oder Kühlen eines Fluids.One in the 1 to 5 illustrated first embodiment of a whole as 100 For example, the designated thermoelectric device serves as a Peltier device for electrically heating or cooling a fluid.

Die thermoelektrische Vorrichtung 100 umfasst eine Innenwandung 102 und eine Außenwandung 104 (siehe 5).The thermoelectric device 100 includes an inner wall 102 and an outer wall 104 (please refer 5 ).

Zwischen der Innenwandung 102 und der Außenwandung 104 sind Basiselemente 106, thermoelektrische Elemente 108 und Verbindungselemente 110 angeordnet.Between the inner wall 102 and the outer wall 104 are basic elements 106 , thermoelectric elements 108 and fasteners 110 arranged.

Die Basiselemente 106, die thermoelektrischen Elemente 108 und die Verbindungselemente 110 bilden den thermoelektrisch aktiven Teil der thermoelektrischen Vorrichtung 100.The basic elements 106 , the thermoelectric elements 108 and the connecting elements 110 form the thermoelectrically active part of the thermoelectric device 100 ,

Die Innenwandung 102 und die Außenwandung 104 dienen insbesondere der fluiddichten Abdichtung des thermoelektrischen Teils der thermoelektrischen Vorrichtung 100 zu einem Innenraum 112 und einer Umgebung 114 der thermoelektrischen Vorrichtung 100.The inner wall 102 and the outer wall 104 in particular serve the fluid-tight sealing of the thermoelectric part of the thermoelectric device 100 to an interior 112 and an environment 114 the thermoelectric device 100 ,

Der Innenraum 112 der thermoelektrischen Vorrichtung 100 ist insbesondere ein zylindrischer Innenraum 112, welcher von der Innenwandung 102 umgeben ist.The interior 112 the thermoelectric device 100 is in particular a cylindrical interior 112 which of the inner wall 102 is surrounded.

Die thermoelektrische Vorrichtung 100 ist als Ganzes im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet und zentral längs einer Längsmittelachse 126 von einem Fluid durchströmbar. Das Fluid ist insbesondere dem Innenraum 112 zuführbar oder durch den Innenraum 112 hindurchführbar.The thermoelectric device 100 is formed as a whole substantially hollow cylindrical and centrally along a longitudinal central axis 126 permeated by a fluid. The fluid is in particular the interior 112 can be fed or through the interior 112 passed.

Ein weiteres Fluid kann insbesondere in der Umgebung 114 der thermoelektrischen Vorrichtung 100 angeordnet sein.Another fluid may be particularly in the environment 114 the thermoelectric device 100 be arranged.

Mittels der thermoelektrischen Vorrichtung 100 kann beispielsweise durch Ausnutzen des Peltier-Effekts Wärme von dem Fluid in dem Innenraum 112 auf das Fluid in der Umgebung 114 übertragen werden. By means of the thermoelectric device 100 For example, by exploiting the Peltier effect, heat can be transferred from the fluid in the interior space 112 to the fluid in the environment 114 be transmitted.

Insbesondere kann ein Fluid kontinuierlich durch den Innenraum 112 hindurchgeführt werden. Der Innenraum 112 bildet somit eine Strömungsführung 116 und/oder eine Fluidführung 118 der thermoelektrischen Vorrichtung 100.In particular, a fluid may pass continuously through the interior 112 be passed. The interior 112 thus forms a flow guide 116 and / or a fluid guide 118 the thermoelectric device 100 ,

Eine hohe Effizienz erhält die thermoelektrische Vorrichtung 100 insbesondere dann, wenn eine Vielzahl von thermoelektrischen Elementen 108 zur Ausnutzung des Peltier-Effekts vorgesehen sind.High efficiency is obtained by the thermoelectric device 100 especially when a plurality of thermoelectric elements 108 are provided for exploiting the Peltier effect.

Diese Vielzahl von thermoelektrischen Elementen 108 wird bei der in den 1 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsform der thermoelektrischen Vorrichtung 100 durch das nachfolgend beschriebene Verfahren zur Herstellung der thermoelektrischen Vorrichtung 100 erhalten:
Wie insbesondere 1 zu entnehmen ist, wird zunächst ein Grundkörper 120, insbesondere ein zylindrischer oder hohlzylindrischer Grundkörper 120, bereitgestellt.This variety of thermoelectric elements 108 is at the in the 1 to 5 shown first embodiment of the thermoelectric device 100 by the method of manufacturing the thermoelectric device described below 100 receive:
In particular 1 can be seen, is first a basic body 120 , In particular a cylindrical or hollow cylindrical body 120 , provided.

Dieser Grundkörper 120 kann zur Montage der thermoelektrischen Vorrichtung 100 verwendet und anschließend entfernt werden.This basic body 120 can for mounting the thermoelectric device 100 used and then removed.

Bei der in den 1 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsform der thermoelektrischen Vorrichtung 100 ist hingegen vorgesehen, dass der Grundkörper 120 ein Bestandteil der thermoelektrischen Vorrichtung 100 ist und insbesondere die Innenwandung 102 der thermoelektrischen Vorrichtung 100 bildet.In the in the 1 to 5 shown first embodiment of the thermoelectric device 100 On the other hand, it is provided that the main body 120 a component of the thermoelectric device 100 is and in particular the inner wall 102 the thermoelectric device 100 forms.

An einer dem Innenraum 112 der thermoelektrischen Vorrichtung 100, insbesondere des Grundkörpers 120, abgewandten Außenseite 122 des Grundkörpers 120 werden die Basiselemente 106 angeordnet.At one of the interior 112 the thermoelectric device 100 , in particular of the basic body 120 , outside facing away 122 of the basic body 120 become the basic elements 106 arranged.

Die Basiselemente 106 sind insbesondere gebogene Streifen 124. Die Streifen 124 weisen insbesondere eine Biegung derart auf, dass sie sich an die Außenseite 122 des Grundkörpers 120 anschmiegen und somit eine große Kontaktfläche, insbesondere zur Wärmeübertragung, an dem Grundkörper 120 aufweisen.The basic elements 106 are in particular curved strips 124 , The Stripes 124 In particular, they have a bend such that they touch the outside 122 of the basic body 120 nestle and thus a large contact surface, in particular for heat transfer, to the body 120 exhibit.

Die Streifen 124, welche die Basiselemente 106 bilden, weisen insbesondere eine Länge L auf, welche größer ist als eine Höhe H und/oder eine Breite B der Basiselemente 106.The Stripes 124 which are the basic elements 106 form, in particular, have a length L which is greater than a height H and / or a width B of the base elements 106 ,

Die Länge L ist dabei die Ausdehnung der Basiselemente 106 in einer parallel zu einer Längsmittelachse 126 der thermoelektrischen Vorrichtung 100 verlaufenden Richtung.The length L is the extent of the basic elements 106 in a parallel to a longitudinal central axis 126 the thermoelectric device 100 running direction.

Die Höhe H ist eine Ausdehnung der Basiselemente 106 in einer bezüglich der Längsmittelachse 126 radial verlaufenden Richtung.The height H is an extension of the base elements 106 in a respect to the longitudinal central axis 126 radially extending direction.

Die Breite B ist die Ausdehnung der Basiselemente 106 längs einer Umfangsrichtung U.The width B is the extent of the base elements 106 along a circumferential direction U.

Die Basiselemente 106 sind beabstandet voneinander an dem Grundkörper 120 angeordnet.The basic elements 106 are spaced from each other on the body 120 arranged.

Insbesondere sind die Basiselemente 106 elektrisch isoliert voneinander angeordnet.In particular, the basic elements 106 electrically isolated from each other.

Sämtliche Basiselemente 106 sind insbesondere parallel zueinander und parallel zur Längsmittelachse 126 der thermoelektrischen Vorrichtung 100 ausgerichtet.All basic elements 106 are in particular parallel to each other and parallel to the longitudinal central axis 126 the thermoelectric device 100 aligned.

Die Basiselemente 106 bilden insbesondere einen in Umfangsrichtung U periodisch unterbrochenen Hohlzylinder 128, welcher auf einer Außenseite 122 des durch einen Hohlzylinder 128 gebildeten Grundkörpers 120 angeordnet ist.The basic elements 106 in particular form a periodically interrupted in the circumferential direction U hollow cylinder 128 which is on an outside 122 by a hollow cylinder 128 formed basic body 120 is arranged.

Aufgrund der zumindest näherungsweise gegebenen Rotationssymmetrie der thermoelektrischen Vorrichtung 100 ist die Längsmittelachse 126 insbesondere auch eine Symmetrieachse 130 der thermoelektrischen Vorrichtung 100.Due to the at least approximately given rotational symmetry of the thermoelectric device 100 is the longitudinal center axis 126 in particular also an axis of symmetry 130 the thermoelectric device 100 ,

Die Basiselemente 160 werden in einem nächsten Schritt zur Herstellung der thermoelektrischen Vorrichtung 100 mit den thermoelektrischen Elementen 108 versehen, insbesondere verlötet.The basic elements 160 are in a next step to manufacture the thermoelectric device 100 with the thermoelectric elements 108 provided, in particular soldered.

Wie insbesondere 2 zu entnehmen ist, sind zwei voneinander verschiedene Arten von thermoelektrischen Elementen 108 vorgesehen.In particular 2 can be seen, are two different types of thermoelectric elements 108 intended.

Eine erste Art von thermoelektrischen Elementen 108, auf welche nachfolgend als erste thermoelektrische Elemente 108a Bezug genommen wird, sind insbesondere p-leitende Halbleiterelemente.A first type of thermoelectric elements 108 , hereinafter referred to as first thermoelectric elements 108a In particular, p-type semiconductor elements are referred to.

Eine zweite Art von thermoelektrischen Elementen 108, auf welche nachfolgend als zweite thermoelektrische Elemente 108b Bezug genommen wird, sind insbesondere n-leitende Halbleiterelemente.A second type of thermoelectric elements 108 , hereinafter referred to as second thermoelectric elements 108b In particular, n-type semiconductor elements are referred to.

Sämtliche thermoelektrischen Elemente 108, 108a, 108b sind insbesondere längliche Quader 132.All thermoelectric elements 108 . 108a . 108b are especially elongated cuboids 132 ,

Die thermoelektrischen Elemente 108 sind insbesondere parallel zueinander und parallel zur Längsmittelachse 126 angeordnet. The thermoelectric elements 108 are in particular parallel to each other and parallel to the longitudinal central axis 126 arranged.

Jeweils ein erstes thermoelektrisches Element 108a und ein zweites thermoelektrisches Element 108b werden an jeweils einem Basiselement 106 angeordnet, insbesondere angelötet.In each case a first thermoelectric element 108a and a second thermoelectric element 108b are each on a base element 106 arranged, in particular soldered.

Die thermoelektrischen Elemente 108 werden dabei so an den Basiselementen 106 angeordnet, dass die ersten thermoelektrischen Elemente 108a und die zweiten thermoelektrischen Elemente 108b eine alternierende Reihe aus ersten thermoelektrischen Elementen 108a und zweiten thermoelektrischen Elementen 108b längs der Umfangsrichtung U bilden.The thermoelectric elements 108 are doing so on the basic elements 106 arranged that the first thermoelectric elements 108a and the second thermoelectric elements 108b an alternating series of first thermoelectric elements 108a and second thermoelectric elements 108b along the circumferential direction U form.

Die an der dem Grundkörper 120 abgewandten Seite der Basiselemente 106 angeordneten thermoelektrischen Elemente 108 bilden insbesondere einen weiteren Hohlzylinder 128, insbesondere einen längs der Umfangsrichtung U periodisch unterbrochenen Hohlzylinder 128.The at the base body 120 opposite side of the base elements 106 arranged thermoelectric elements 108 in particular form another hollow cylinder 128 , In particular, a longitudinally interrupted along the circumferential direction U hollow cylinder 128 ,

Die thermoelektrischen Elemente 108 sind vorzugsweise beabstandet voneinander angeordnet und elektrisch voneinander isoliert.The thermoelectric elements 108 are preferably spaced apart and electrically isolated from each other.

Jeweils zwei thermoelektrische Elemente 108, insbesondere jeweils ein erstes thermoelektrisches Element 108a und ein zweites thermoelektrisches Element 108b, sind mittels jeweils eines Basiselements 106 miteinander verbunden, insbesondere elektrisch leitend miteinander verbunden.Two thermoelectric elements each 108 , in particular in each case a first thermoelectric element 108a and a second thermoelectric element 108b , are each by means of a base element 106 connected to each other, in particular electrically conductively connected to each other.

Wie insbesondere 3 zu entnehmen ist, werden in einem nächsten Schritt zur Herstellung der thermoelektrischen Vorrichtung 100 die Verbindungselemente 110 auf den thermoelektrischen Elementen 108, 108a, 108b angeordnet, insbesondere angelötet.In particular 3 can be seen in a next step to manufacture the thermoelectric device 100 the connecting elements 110 on the thermoelectric elements 108 . 108a . 108b arranged, in particular soldered.

Die Verbindungselemente 110 sind insbesondere als Streifen 124 ausgebildet.The connecting elements 110 are especially as stripes 124 educated.

Die Streifen 124, welche die Verbindungselemente 110 bilden, sind vorzugsweise gekrümmt, insbesondere in der Umfangsrichtung U gekrümmt.The Stripes 124 which the connecting elements 110 form, are preferably curved, in particular in the circumferential direction U curved.

Vorzugsweise ist mittels der Verbindungselemente 110 somit noch ein Hohlzylinder 128 gebildet, welcher auf einer den Basiselementen 106 abgewandten Seite der thermoelektrischen Elemente 108 angeordnet ist.Preferably, by means of the connecting elements 110 thus still a hollow cylinder 128 formed, which on one of the base elements 106 opposite side of the thermoelectric elements 108 is arranged.

Auch der durch die Verbindungselemente 110 gebildete Hohlzylinder 128 ist ein längs der Umfangsrichtung U periodisch unterbrochener Hohlzylinder 128.Also by the fasteners 110 formed hollow cylinder 128 is a periodically interrupted along the circumferential direction U hollow cylinder 128 ,

Auch die Verbindungselemente 110 sind somit vorzugsweise beabstandet voneinander angeordnet und insbesondere elektrisch voneinander isoliert.Also the fasteners 110 are thus preferably spaced from each other and in particular electrically isolated from each other.

Die Verbindungselemente 110 werden insbesondere derart an den thermoelektrischen Elementen 108 angeordnet, dass mittels jeweils eines Verbindungselements 110 jeweils ein erstes thermoelektrisches Element 108a mit einem zweiten thermoelektrischen Element 108b elektrisch leitend verbunden wird.The connecting elements 110 in particular, on the thermoelectric elements 108 arranged that by means of a respective connecting element 110 each a first thermoelectric element 108a with a second thermoelectric element 108b electrically connected.

Die mittels eines Verbindungselements 110 miteinander verbundenen thermoelektrischen Elemente 108 sind dabei insbesondere jeweils zwei thermoelektrische Elemente 108, welche nicht mittels eines Basiselements 106 miteinander verbunden sind.The means of a connecting element 110 interconnected thermoelectric elements 108 are in each case two thermoelectric elements in particular 108 not using a base element 106 connected to each other.

Vielmehr sind die Basiselemente 106 und die Verbindungselemente 108 längs der Umfangsrichtung U alternierend angeordnet, so dass von zwei direkt benachbart zu einem mittig angeordneten thermoelektrischen Element 108 angeordneten thermoelektrischen Elementen 108 jeweils ein thermoelektrisches Element 108 mittels eines Basiselements 106 und ein weiteres thermoelektrisches Element 108 mittels eines Verbindungselements 110 mit dem mittig angeordneten thermoelektrischen Element 108 elektrisch leitend verbunden sind.Rather, the basic elements 106 and the connecting elements 108 along the circumferential direction U arranged alternately, so that of two directly adjacent to a centrally disposed thermoelectric element 108 arranged thermoelectric elements 108 each a thermoelectric element 108 by means of a base element 106 and another thermoelectric element 108 by means of a connecting element 110 with the centrally arranged thermoelectric element 108 are electrically connected.

Durch diese Art der Anordnung der Basiselemente 106, der thermoelektrischen Elemente 108 und der Verbindungselemente 110 ist insbesondere eine elektrische Verbindung längs der Umfangsrichtung U der thermoelektrischen Vorrichtung 100 derart gebildet, dass längs der elektrischen Verbindungsrichtung nacheinander folgende Elemente aufeinanderfolgen: ein Basiselement 106, ein erstes thermoelektrisches Element 108a, ein Verbindungselement 110, ein zweites thermoelektrisches Element 108b, ein Basiselement 106, etc.By this type of arrangement of the basic elements 106 , the thermoelectric elements 108 and the connecting elements 110 is in particular an electrical connection along the circumferential direction U of the thermoelectric device 100 formed in such a way that following the electrical connection direction successively follow the following elements: a base element 106 , a first thermoelectric element 108a , a connecting element 110 , a second thermoelectric element 108b , a basic element 106 , Etc.

Sämtliche Elemente 106, 108, 110, welche den thermoelektrisch aktiven Teil der thermoelektrischen Vorrichtung 100 bilden, sind in der Umfangsrichtung U vollständig umlaufend elektrisch miteinander verbunden und somit zunächst elektrisch kurzgeschlossen.All elements 106 . 108 . 110 , which is the thermoelectrically active part of the thermoelectric device 100 form, are completely circumferentially electrically connected to each other in the circumferential direction U and thus initially electrically shorted.

Um nun zwei Enden des thermoelektrisch aktiven Teils der thermoelektrischen Vorrichtung 100 zu erzeugen, an welchen eine Spannung anlegbar ist, werden die Basiselemente 106, die thermoelektrischen Elemente 108 und die Verbindungselemente 110 gemeinsam bearbeitet, insbesondere geschnitten.Now to two ends of the thermoelectrically active part of the thermoelectric device 100 to generate, to which a voltage can be applied, become the basic elements 106 , the thermoelectric elements 108 and the connecting elements 110 worked together, especially cut.

Vorzugsweise wird ein helixförmiger Schnitt 134 erzeugt.Preferably, a helical cut 134 generated.

Mittels des helixförmigen Schnitts 134 wird aus den Basiselementen 106, den thermoelektrischen Elementen 108 und den Verbindungselementen 110 ein Helixelement 136 der thermoelektrischen Vorrichtung 100 gebildet. By means of the helical cut 134 becomes from the basic elements 106 , the thermoelectric elements 108 and the connecting elements 110 a helical element 136 the thermoelectric device 100 educated.

Dieses Helixelement 136 windet sich helixförmig um den Grundkörper 120 vorzugsweise über die gesamte Länge L der thermoelektrischen Vorrichtung 100 hinweg.This helix element 136 winds helically around the main body 120 preferably over the entire length L of the thermoelectric device 100 time.

Aufgrund des helixförmigen Schnitts 134 werden eine große Vielzahl von thermoelektrisch aktiven Einheiten der thermoelektrischen Vorrichtung 100 gebildet, welche elektrisch in Reihe geschaltet sind.Due to the helical cut 134 become a large variety of thermoelectric active units of the thermoelectric device 100 formed, which are electrically connected in series.

Jede thermoelektrisch aktive Einheit der thermoelektrischen Vorrichtung 100 umfasst dabei ein Stück eines Basiselements 106, ein Stück eines ersten thermoelektrischen Elements 108a, ein Stück eines Verbindungselements 110 und ein Stück eines zweiten thermoelektrischen Elements 108b.Each thermoelectric active unit of the thermoelectric device 100 includes a piece of a base element 106 , a piece of a first thermoelectric element 108a , a piece of a fastener 110 and a piece of a second thermoelectric element 108b ,

Nach der Herstellung des Helixelements 136 wird dieses mittels einer hohlzylindrischen Umhüllung 138 nach außen hin, das heißt zur Umgebung 114 der thermoelektrischen Vorrichtung 100 hin, abgedeckt. Die hohlzylindrische Umhüllung 138 bildet insbesondere die Außenwandung 104 der thermoelektrischen Vorrichtung 100.After making the helixelement 136 this is done by means of a hollow cylindrical casing 138 to the outside, that is to the environment 114 the thermoelectric device 100 out, covered. The hollow cylindrical cladding 138 forms in particular the outer wall 104 the thermoelectric device 100 ,

Das Helixelement 136 ist somit in dem in 5 dargestellten montierten Zustand der thermoelektrischen Vorrichtung 100 insbesondere fluiddicht zwischen dem die Innenwandung 102 bildenden Grundkörper 120 und der die Außenwandung 104 bildenden Umhüllung 138 angeordnet.The helix element 136 is thus in the in 5 illustrated assembled state of the thermoelectric device 100 in particular fluid-tight between the inner wall 102 forming body 120 and the outer wall 104 forming cladding 138 arranged.

Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Enden des Helixelements 136 kann ein Stromfluss in dem Helixelement 136 erzeugt werden.By applying an electrical voltage to the ends of the helix element 136 may be a current flow in the helical element 136 be generated.

Aufgrund der thermoelektrischen Elemente 108 wird dann eine Seite, insbesondere die Innenwandung 102, gekühlt und die andere Seite, insbesondere die Außenwandung 104, erhitzt. Auf diese Weise kann insbesondere ein durch den Innenraum 112 der thermoelektrischen Vorrichtung 100 hindurchgeführtes Fluid gekühlt werden.Due to the thermoelectric elements 108 Then one side, especially the inner wall 102 , cooled and the other side, in particular the outer wall 104 , heated. In this way, in particular one through the interior 112 the thermoelectric device 100 be passed through fluid cooled.

Eine in 6 dargestellte zweite Ausführungsform einer thermoelektrischen Vorrichtung 100 unterscheidet sich von der in den 1 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass ein doppelter helixförmiger Schnitt 134 zur Herstellung von zwei Helixelementen 136 vorgesehen ist.An in 6 illustrated second embodiment of a thermoelectric device 100 is different from the one in the 1 to 5 illustrated first embodiment essentially in that a double helical cut 134 for the production of two helical elements 136 is provided.

Insbesondere ist somit eine Doppelhelix 140 herstellbar.In particular, thus is a double helix 140 produced.

Ein erstes Helixelement 136a und ein zweites Helixelement 136b werden insbesondere gleichzeitig hergestellt und sind ineinander angeordnet.A first helix element 136a and a second helical element 136b are made in particular simultaneously and are arranged one inside the other.

Mittels einer solchen Doppelhelix 140 können zwei unabhängig voneinander betätigbare, insbesondere aktivierbare und/oder nutzbare, thermoelektrische Teile der thermoelektrischen Vorrichtung 100 gebildet werden.By means of such a double helix 140 can two independently operable, in particular activatable and / or usable, thermoelectric parts of the thermoelectric device 100 be formed.

Beispielsweise mittels des ersten Helixelements 136a kann dann in einem Normalbetrieb der thermoelektrischen Vorrichtung 100 eine zuverlässige Kühlung des durch den Innenraum 112 hindurchgeführten Fluids erfolgen.For example, by means of the first helix element 136a can then in a normal operation of the thermoelectric device 100 a reliable cooling of the interior 112 passed through the fluid.

Wenn nun eine stärkere Kühlung des Fluids gewünscht ist oder das erste Helixelement 136a defekt ist, kann das zweite Helixelement 136b genutzt werden.If now a stronger cooling of the fluid is desired or the first helical element 136a is defective, the second helical element can 136b be used.

Das zweite Helixelement 136b kann somit insbesondere als ein redundantes Helixelement 136 zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der thermoelektrischen Vorrichtung 100 und/oder als Boostelement zur Erhöhung der Leistung der thermoelektrischen Vorrichtung 100 dienen.The second helix element 136b can thus in particular as a redundant helical element 136 for increasing the reliability of the thermoelectric device 100 and / or as a boost element to increase the performance of the thermoelectric device 100 serve.

Bei der in 6 dargestellten zweiten Ausführungsform der thermoelektrischen Vorrichtung 100 sind die beiden Helixelemente 136a, 136b im Wesentlichen identisch ausgebildet. Insbesondere sind die helixförmigen Schnitte 134 gleichmäßig beabstandet voneinander angeordnet.At the in 6 illustrated second embodiment of the thermoelectric device 100 are the two helical elements 136a . 136b formed substantially identical. In particular, the helical cuts 134 evenly spaced from each other.

Die Helixelemente 136a, 136b ermöglichen somit im Wesentlichen dieselbe Kühlleistung oder Heizleistung.The helix elements 136a . 136b thus allow essentially the same cooling capacity or heating power.

Auf diese Weise kann insbesondere bei einem Ausfall des ersten Helixelements 136a das zweite Helixelement 136b die Funktion des ersten Helixelements 136a zuverlässig übernehmen.In this way, in particular in case of failure of the first Helixelements 136a the second helical element 136b the function of the first helix element 136a reliably take over.

Im Übrigen stimmt die in 6 dargestellte zweite Ausführungsform der thermoelektrischen Vorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellung mit der in den 1 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 6 illustrated second embodiment of the thermoelectric device 100 in terms of structure, function and production with in the 1 to 5 illustrated first embodiment, so that reference is made to the above description in this respect.

Eine in 7 dargestellte dritte Ausführungsform einer thermoelektrischen Vorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 6 dargestellten zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die helixförmigen Schnitte 134 ungleichmäßig ausgebildet sind.An in 7 illustrated third embodiment of a thermoelectric device 100 is different from the one in 6 illustrated second embodiment essentially in that the helical cuts 134 are formed unevenly.

Auf diese Weise sind unterschiedlich dimensionierte Helixelemente 136a, 136b erhältlich.In this way are different sized helical elements 136a . 136b available.

Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass das erste Helixelement 136a größer dimensioniert ist als das zweite Helixelement 136b und somit beispielsweise eine größere Kühlleistung aufweist als das zweite Helixelement 136b.In particular, it is provided that the first helical element 136a is larger than the second helical element 136b and thus, for example, a greater cooling capacity than the second helical element 136b ,

Bei dieser in 7 dargestellten dritten Ausführungsform der thermoelektrischen Vorrichtung 100 kann das zweite Helixelement 136b somit eher nicht die Funktion des ersten Helixelements 136a im Falle eines Defekts desselben übernehmen.At this in 7 illustrated third embodiment of the thermoelectric device 100 can be the second helix element 136b thus rather not the function of the first helixelement 136a in the case of a defect of the same take over.

Vielmehr dient das zweite Helixelement 136b bei der in 7 dargestellten dritten Ausführungsform der thermoelektrischen Vorrichtung 100 insbesondere als ein Boostelement, um die Kühlleistung der thermoelektrischen Vorrichtung 100 bei Bedarf kurzfristig anheben zu können.Rather, the second helix element serves 136b at the in 7 illustrated third embodiment of the thermoelectric device 100 in particular as a booster element, for the cooling performance of the thermoelectric device 100 if necessary, to be able to raise at short notice.

Im Übrigen stimmt die in 7 dargestellte dritte Ausführungsform der thermoelektrischen Vorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellung mit der in 6 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 7 illustrated third embodiment of the thermoelectric device 100 in terms of design, function and manufacture with the in 6 illustrated second embodiment, so that reference is made to the above description in this respect.

Eine in 8 dargestellte vierte Ausführungsform einer thermoelektrischen Vorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 6 dargestellten zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Helixelemente 136a, 136b voneinander entfernt werden und somit nicht mehr ineinander angeordnet sind.An in 8th illustrated fourth embodiment of a thermoelectric device 100 is different from the one in 6 illustrated second embodiment essentially in that the helical elements 136a . 136b be removed from each other and thus are no longer arranged in each other.

Die Helixelemente 136a, 136b können dann beispielsweise bezüglich der Längsmittelachse 126 der thermoelektrischen Vorrichtung 100 hintereinander angeordnet und insbesondere elektrisch in Reihe geschaltet werden.The helix elements 136a . 136b can then, for example, with respect to the longitudinal center axis 126 the thermoelectric device 100 arranged one behind the other and in particular electrically connected in series.

Auf diese Weise kann die gesamte Länge L der thermoelektrischen Vorrichtung 100 vergrößert, insbesondere verdoppelt, werden.In this way, the entire length L of the thermoelectric device 100 enlarged, in particular doubled, become.

Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Helixelemente 136a, 136b gemeinsam hergestellt, anschließend jedoch in voneinander verschiedenen thermoelektrischen Vorrichtungen 100 verwendet werden.Alternatively, it can be provided that the helical elements 136a . 136b manufactured together, but then in mutually different thermoelectric devices 100 be used.

Im Übrigen stimmt die in 8 dargestellte vierte Ausführungsform der thermoelektrischen Vorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellung mit der in 6 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 8th illustrated fourth embodiment of the thermoelectric device 100 in terms of design, function and manufacture with the in 6 illustrated second embodiment, so that reference is made to the above description in this respect.

Eine in 9 dargestellte fünfte Ausführungsform einer thermoelektrischen Vorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 6 dargestellten zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass eines der Helixelemente 136 der Doppelhelix 140 durch ein Austauschelement 142 ersetzt wurde.An in 9 illustrated fifth embodiment of a thermoelectric device 100 is different from the one in 6 illustrated second embodiment essentially in that one of the helical elements 136 the double helix 140 through an exchange element 142 was replaced.

Das Austauschelement 142 ist insbesondere kein thermoelektrisch aktives Element.The replacement element 142 is in particular no thermoelectrically active element.

Beispielsweise ist das Austauschelement 142 ein Kunststoffelement, insbesondere zur thermischen und/oder elektrischen Isolation des Helixelements 136.For example, the replacement element 142 a plastic element, in particular for the thermal and / or electrical insulation of the Helixelements 136 ,

Das Austauschelement 142 weist vorzugsweise eine einem Helixelement 136 entsprechende Form und/oder Ausdehnung auf.The replacement element 142 preferably has a helical element 136 corresponding shape and / or extent.

Das Austauschelement 142 kann somit insbesondere zur mechanischen Stabilisierung eines Helixelements 136 dienen, wenn dieses zusammen mit einem weiteren Helixelement 136 hergestellt und von demselben entfernt wurde.The replacement element 142 can thus in particular for the mechanical stabilization of a Helixelements 136 serve, if this together with another helix element 136 produced and removed from the same.

Im Übrigen stimmt die in 9 dargestellte fünfte Ausführungsform einer thermoelektrischen Vorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellung mit der in 6 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 9 illustrated fifth embodiment of a thermoelectric device 100 in terms of design, function and manufacture with the in 6 illustrated second embodiment, so that reference is made to the above description in this respect.

Bei weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsformen von thermoelektrischen Vorrichtungen 100 kann vorgesehen sein, dass einzelne oder mehrere Merkmale und/oder Vorteile der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen von thermoelektrischen Vorrichtungen 100 miteinander kombiniert werden.In further (not shown) embodiments of thermoelectric devices 100 it can be provided that one or more features and / or advantages of the above-described embodiments of thermoelectric devices 100 be combined with each other.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass durch die gemäß 8 vorgesehene Trennung zweier Helixelemente 136, welche gemäß 7 voneinander verschiedene Abmessungen aufweisen, bei der Herstellung einer Doppelhelix 140 Helixelemente 136 für zwei thermoelektrische Vorrichtungen 100 mit voneinander verschiedenen Kühlleistungen herstellbar sind.For example, it can be provided that by the according to 8th intended separation of two helical elements 136 which according to 7 have different dimensions, in the production of a double helix 140 helix elements 136 for two thermoelectric devices 100 can be produced with different cooling capacities.

Bei sämtlichen beschriebenen Ausführungsformen von thermoelektrischen Vorrichtungen 100 kann insbesondere die Verwendung von wärmeleitenden Klebstoffen oder wärmeleitenden Verbindungsverfahren zur Verbindung der Basiselemente 106, der thermoelektrischen Elemente 108 und/oder der Verbindungselemente 110 miteinander vorgesehen sein.In all described embodiments of thermoelectric devices 100 In particular, the use of thermally conductive adhesives or thermally conductive bonding method for connecting the base elements 106 , the thermoelectric elements 108 and / or the connecting elements 110 be provided with each other.

Ferner können wärmeleitende Materialien, insbesondere Klebstoffe, zur Verbindung der Basiselemente 106 mit dem Grundkörper 120 und/oder zur Verbindung der Verbindungselemente 110 mit der Umhüllung 138 vorgesehen sein.Furthermore, thermally conductive materials, in particular adhesives, for the connection of the base elements 106 with the main body 120 and / or for connecting the connecting elements 110 with the serving 138 be provided.

Ferner können die Bauteile der thermoelektrischen Vorrichtung 100 durch geeigneten Druck, insbesondere Presspassung, fest miteinander verbunden werden. Auf diese Weise ist eine hohe mechanische Stabilität und/oder eine gute Wärmeübertragung erhältlich.Further, the components of the thermoelectric device 100 be firmly connected to each other by suitable pressure, in particular interference fit. In this way, a high mechanical stability and / or a good heat transfer is available.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
thermoelektrische Vorrichtungthermoelectric device
102102
Innenwandunginner wall
104104
Außenwandungouter wall
106106
Basiselementbase element
108108
thermoelektrisches Elementthermoelectric element
108a108a
erstes thermoelektrisches Elementfirst thermoelectric element
108b108b
zweites thermoelektrisches Elementsecond thermoelectric element
110110
Verbindungselementconnecting element
112112
Innenrauminner space
114114
UmgebungSurroundings
116116
Strömungsführungflow guidance
118118
Fluidführungfluid guide
120120
Grundkörperbody
122122
Außenseiteoutside
124124
Streifenstrip
126126
LängsmittelachseLongitudinal central axis
128128
Hohlzylinderhollow cylinder
130130
Symmetrieachseaxis of symmetry
132132
Quadercuboid
134134
helixförmiger Schnitthelical cut
136136
Helixelementhelix element
136a136a
erstes Helixelementfirst helix element
136b136b
zweites Helixelementsecond helical element
138138
Umhüllungwrapping
140140
Doppelhelixdouble helix
142142
Austauschelementexchange member
LL
Längelength
BB
Breitewidth
HH
Höheheight
UU
Umfangsrichtungcircumferentially

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung (100), umfassend: – Bereitstellen von elektrisch leitfähigen Basiselementen (106); – Anordnen von ersten thermoelektrischen Elementen (108a) und von zweiten thermoelektrischen Elementen (108b) an den Basiselementen (106) derart, dass die ersten thermoelektrischen Elemente (108a) und die zweiten thermoelektrischen Elemente (108b) eine alternierende Reihe von thermoelektrischen Elementen (108) bilden und dass jeweils zwei benachbart zueinander angeordnete thermoelektrische Elemente (108) mittels jeweils eines Basiselements (106) elektrisch leitend miteinander verbunden sind; – Anordnen von elektrisch leitfähigen Verbindungselementen (110) an den thermoelektrischen Elementen (108) derart, dass jeweils zwei benachbart zueinander angeordnete thermoelektrische Elemente (108) mittels jeweils eines Verbindungselements (110) elektrisch leitend miteinander verbunden sind und dass bezüglich einer elektrischen Verbindungsrichtung die ersten thermoelektrischen Elemente (108a) auf die Basiselemente (106) folgen, dass die Verbindungselemente (110) auf die ersten thermoelektrischen Elemente (108a) folgen, dass die zweiten thermoelektrischen Elemente (108b) auf die Verbindungselemente (110) folgen und dass die Basiselemente (106) auf die zweiten thermoelektrischen Elemente (108b) folgen, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiselemente (106), die thermoelektrischen Elemente (108) und die Verbindungselemente (110) bezüglich einer Längsmittelachse (126) der thermoelektrischen Vorrichtung (100) doppelhelixförmig zugeschnitten und/oder in Form gebracht werden, so dass zwei ineinander angeordnete Helixelemente (136) mit voneinander verschiedenen Abmessungen erhalten werden.Method for producing a thermoelectric device ( 100 ), comprising: providing electrically conductive base elements ( 106 ); Arranging first thermoelectric elements ( 108a ) and second thermoelectric elements ( 108b ) at the base elements ( 106 ) such that the first thermoelectric elements ( 108a ) and the second thermoelectric elements ( 108b ) an alternating series of thermoelectric elements ( 108 ) and that in each case two adjacently arranged thermoelectric elements ( 108 ) by means of a respective basic element ( 106 ) are electrically connected to each other; Arranging electrically conductive connecting elements ( 110 ) at the thermoelectric elements ( 108 ) such that in each case two adjacent thermoelectric elements ( 108 ) by means of a respective connecting element ( 110 ) are electrically conductively connected to one another and that with respect to an electrical connection direction the first thermoelectric elements ( 108a ) to the basic elements ( 106 ) that the connecting elements ( 110 ) to the first thermoelectric elements ( 108a ) that the second thermoelectric elements ( 108b ) on the connecting elements ( 110 ) and that the basic elements ( 106 ) to the second thermoelectric elements ( 108b ), characterized in that the basic elements ( 106 ), the thermoelectric elements ( 108 ) and the connecting elements ( 110 ) with respect to a longitudinal central axis ( 126 ) of the thermoelectric device ( 100 ) are cut and / or shaped in the form of a double helix, so that two helix elements arranged one inside the other ( 136 ) are obtained with different dimensions. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiselemente (106), die thermoelektrischen Elemente (108) und/oder die Verbindungselemente (110) im Wesentlichen parallel zueinander und/oder im Wesentlichen parallel zu einer Längsmittelachse (126) der herzustellenden thermoelektrischen Vorrichtung (100) ausgerichtet und/oder angeordnet werden.Method according to claim 1, characterized in that the basic elements ( 106 ), the thermoelectric elements ( 108 ) and / or the connecting elements ( 110 ) substantially parallel to one another and / or substantially parallel to a longitudinal central axis ( 126 ) of the thermoelectric device ( 100 ) and / or arranged. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiselemente (106), die thermoelektrischen Elemente (108) und die Verbindungselemente (110) gemeinsam zugeschnitten und/oder in Form gebracht werden.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the basic elements ( 106 ), the thermoelectric elements ( 108 ) and the connecting elements ( 110 ) are tailored and / or shaped together. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Helixelemente (136) räumlich voneinander entfernt und/oder elektrisch voneinander isoliert werden.A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the helix elements ( 136 ) are spatially separated from each other and / or electrically isolated from each other. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eines der ineinander angeordneten Helixelemente (136) durch ein helixförmiges Austauschelement (142) ersetzt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that one of the nested helix elements ( 136 ) by a helical exchange element ( 142 ) is replaced. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ineinander angeordneten Helixelemente (136) an unabhängig voneinander betreibbare Stromquellen angeschlossen werden.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the nested helix elements ( 136 ) to independently be operated from each other power sources. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiselemente (106), die thermoelektrischen Elemente (108) und/oder die Verbindungselemente (110) als Streifen (124) und/oder als Quader (132) bereitgestellt werden.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the basic elements ( 106 ), the thermoelectric elements ( 108 ) and / or the connecting elements ( 110 ) as a strip ( 124 ) and / or as a cuboid ( 132 ) to be provided. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiselemente (106), die thermoelektrischen Elemente (108) und/oder die Verbindungselemente (110) mit zumindest näherungsweise derselben Länge (L) bereitgestellt werden.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the basic elements ( 106 ), the thermoelectric elements ( 108 ) and / or the connecting elements ( 110 ) are provided with at least approximately the same length (L). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundkörper (120), insbesondere ein zylinderförmiger Grundkörper (120), bereitgestellt wird, an welchem die Basiselemente (106) angeordnet und/oder ausgebildet werden.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that a basic body ( 120 ), in particular a cylindrical basic body ( 120 ), on which the basic elements ( 106 ) are arranged and / or formed. Thermoelektrische Vorrichtung (100), umfassend: – einen hohlzylindrischen Grundkörper (120), welcher eine Innenwandung (102) der thermoelektrischen Vorrichtung (100) bildet; – eine hohlzylindrische Umhüllung (138), welche eine Außenwandung (104) der thermoelektrischen Vorrichtung (100) bildet; – zwei ineinander und zwischen der Innenwandung (102) und der Außenwandung (104) angeordnete thermoelektrisch aktive Helixelemente (136), welche voneinander verschiedene Abmessungen aufweisen.Thermoelectric device ( 100 ), comprising: - a hollow cylindrical body ( 120 ), which has an inner wall ( 102 ) of the thermoelectric device ( 100 ) forms; A hollow cylindrical envelope ( 138 ), which has an outer wall ( 104 ) of the thermoelectric device ( 100 ) forms; - two in one another and between the inner wall ( 102 ) and the outer wall ( 104 ) thermoelectrically active helix elements ( 136 ), which have different dimensions from each other.
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