WO2011117222A1

WO2011117222A1 - Device comprising a catalyst support body and a thermoelectric generator disposed in a housing

Info

Publication number: WO2011117222A1
Application number: PCT/EP2011/054306
Authority: WO
Inventors: Rolf BRÜCK; Sigrid Limbeck
Original assignee: Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh
Priority date: 2010-03-24
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2011-09-29
Also published as: DE102010012629A1

Abstract

The invention relates to a device for an exhaust system of an internal combustion machine, having a housing, wherein a catalyst carrier body permeable by exhaust gas is disposed in the housing and is radially permeated by exhaust gas, and having a plurality of tube elements downstream of the catalyst carrier body impinged by exhaust gas on the outer faces thereof and by a cooling medium on the inner faces thereof, wherein thermoelectric elements are disposed between the outer faces and inner faces of the tube elements. A very compact and highly efficient construction for a thermoelectric generator is thus disclosed.

Description

Vorrichtung umfassend einen Katalysatorträgerkörper und einen thermoelektrischen Generator angeordnet in einem Gehäuse Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Abgassystem einer Verbrennungskraftmaschine, wobei innerhalb eines Gehäuses der Vorrichtung ein Katalysatorträgerkör er und ein thermoelektrischer Generator zur Erzeugung elektrischer Energie aus der Wärmedifferenz eines Abgases und eines Kühlmediums angeordnet sind. The present invention relates to a device for an exhaust system of an internal combustion engine, wherein disposed within a housing of the device, a Katalysatorträgerkör and a thermoelectric generator for generating electrical energy from the heat difference of an exhaust gas and a cooling medium are.

Das Abgas aus einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs besitzt thermische Energie, welche mittels des thermoelektrischen Generators in elektrische Energie umgewandelt werden soll, bspw. um eine Batterie oder einen anderen Energiespeicher zu füllen und/oder elektri- sehen Verbrauchern die benötigte Energie direkt zuzuführen. Damit steht für den Betrieb des Kraftfahrzeugs Energie in größerem Umfang zur Verfügung. Durch den Einsatz eines thermoelektrischen Generators wird der energetische Wirkungsgrad einer Verbrennungskraftmaschine weiter erhöht. The exhaust gas from an internal combustion engine of a motor vehicle has thermal energy, which is to be converted into electrical energy by means of the thermoelectric generator, for example. To fill a battery or other energy storage and / or electrical consumers to supply the required energy directly. This is available for the operation of the motor vehicle energy to a greater extent. The use of a thermoelectric generator further increases the energy efficiency of an internal combustion engine.

Ein solcher thermoelektrischer Generator weist zumeist eine Mehrzahl, ggf. modulartiger, thermoelektrischer Wandlerelemente auf. Thermo- elektrische Materialien sind von einer Art, dass diese effektiv thermische Energie in elektrische Energie umwandeln können (Seebeck-Effekt) und umgekehrt (Peltier-Eff ekt). Der Seebeck- Effekt basiert auf dem Phänomen der Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie und wird zur Erzeugung thermoelektrischer Energie benutzt. Der Peltier-Effekt ist die Umkehrung des Seebeck-Effekts und ein Phänomen, welches mit Wärmeadsorption einhergeht und in Relation zu einem Stromfluss durch unter- schiedliche Materialen verursacht wird. Der Peltier-Effekt ist bspw. zum thermoelektrischen Kühlen bereits vorgeschlagen worden. Such a thermoelectric generator usually has a plurality, possibly modular, thermoelectric transducer elements. Thermoelectric materials are of a type that can effectively convert thermal energy into electrical energy (Seebeck effect) and vice versa (Peltier effect). The Seebeck effect is based on the phenomenon of converting thermal energy into electrical energy and is used to generate thermoelectric energy. The Peltier effect is the reversal of the Seebeck effect and a phenomenon that accompanies heat adsorption and is related to a flow of current through different materials. The Peltier effect has already been proposed, for example for thermoelectric cooling.

Solche thermoelektrischen Wandlerelemente weisen bevorzugt eine Vielzahl von thermoelektrischen Elementen auf, die zwischen einer soge- nannten Warmseite und einer sogenannten Kaltseite positioniert sind. Thermoelektrische Elemente umfassen z. B. wenigstens zwei Halbleiter- quader (p- und n-dotiert), die auf ihrer Ober- und Unterseite (hin zur heißen Seite bzw. kalten Seite) wechselseitig mit elektrisch leitenden Brücken verbunden sind. Keramikplatten bzw. Keramikbeschichtungen und/oder ähnliche Materialien dienen zur Isolierung der Metallbrücken und sind somit bevorzugt zwischen den Metallbrücken angeordnet. Wird ein Temperaturgefälle beidseits der Halbleiterquader bereitgestellt, so bildet sich ein Spannungspotential. Auf der einen Kontaktstelle wird dabei Wärme aufgenommen (Warmseite), wobei die Elektronen der einen Seite auf das energetisch höher liegende Leitungsband des folgenden Quaders gelangen. Auf der anderen Seite können die Elektronen nun Energie freisetzen, um wieder auf ein niedrigeres Energieniveau zu gelangen (Kaltseite). Somit kann sich bei einem entsprechenden Temperaturgefälle ein Strom - fluss einstellen. Such thermoelectric conversion elements preferably have a multiplicity of thermoelectric elements which are positioned between a so-called warm side and a so-called cold side. Thermoelectric elements include z. B. at least two semiconductor cuboid (p- and n-doped), which are mutually connected on their top and bottom (towards the hot side or cold side) with electrically conductive bridges. Ceramic plates or ceramic coatings and / or similar materials serve to insulate the metal bridges and are thus preferably arranged between the metal bridges. If a temperature gradient is provided on both sides of the semiconductor block, a voltage potential forms. Heat is absorbed on one contact point (hot side), the electrons of one side reaching the higher-lying conduction band of the following cuboid. On the other hand, the electrons can now release energy to return to a lower energy level (cold side). Thus, with a corresponding temperature gradient, a current flow can occur.

Bei der Auslegung von thermoelektrischen Generatoren und deren Einsatz in einem Kraftfahrzeug sind verschiedenste Herausforderungen zu bewältigen. Unter anderem sind innerhalb der thermoelektrischen Wandlerelemente gute Wärmeübergänge bereitzustellen, so dass die vor- liegenden Temperaturunterschiede effizient zur Umwandlung in elektrische Energie umgewandelt werden können. Weiterhin ist in einem unter verschiedensten Lastbedingungen arbeitenden Abgas System einer Verbrennungskraftmaschine ein für die thermoelektrischen Elemente geeignetes Temperaturniveau bereitzustellen. Unter diesen Gesichtspunkten ist auch die Anordnung der thermoelektrischen Elemente innerhalb einer derartigen Vorrichtung bzw. eines Abgassystems zu beachten. In the design of thermoelectric generators and their use in a motor vehicle various challenges are to be overcome. Among other things, good heat transfers must be provided within the thermoelectric conversion elements, so that the present temperature differences can be efficiently converted for conversion into electrical energy. Furthermore, in a working under various load conditions exhaust system of an internal combustion engine to provide a suitable temperature level for the thermoelectric elements. From these points of view, the arrangement of the thermoelectric elements within such a device or an exhaust system is to be observed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll eine Vorrichtung angegeben werden, die eine hohe Effizienz in Bezug auf die Abwärmenutzung bzw. die Rekuperation von thermischer in elektrische Energie aufweist. Weiterhin soll die erfindungsgemäße Vorrichtung durch einen speziellen Aufbau der thermoelektrischen Wandlerelemente leichter ausgeführt sein als vergleichbare thermoelektrische Generatoren, die aus Plattenelementen zusammenge- setzt sind. Weiterhin soll diese Vorrichtung in ein bestehendes Fahrzeugkonzept ohne weitreichende Änderungen einbaubar und besonders effektiv sein. Diese Aufgaben werden mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvol- 1er, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, erläutert die Erfindung weiter und führt ergänzende Ausführungsbeispiele der Erfindung an. Die erfindungsgemäße Vorrichtung für ein Abgassystem einer Verbrennungskraftmaschine umfasst zumindest ein Gehäuse, wobei das Gehäuse eine Längsachse und eine erste Stirnseite und eine zweite Stirnseite aufweist. Weiter umfasst das Gehäuse einen Einlass und einen Auslass für ein Abgas sowie zumindest einen Einlauf und einen Auslauf für ein Kühlmedium. In dem Gehäuse der Vorrichtung ist weiterhin ein von Abgas durchströmbarer Katalysatorträgerkörper mit einer Außenumfangs- fläche und einer Innenumfangsfläche angeordnet. Das Abgas tritt über die erste Stirnseite in das Gehäuse ein und durchströmt über die Innenumfangsfläche zur Außenumfangsfläche hin den Katalysatorträgerkörper radial. Das Abgas verlässt das Gehäuse über die zweite Stirnseite. Innerhalb des Gehäuses ist weiterhin stromabwärts des Katalysatorträgerkörpers eine Vielzahl von Rohrelementen mit Außenseiten und Innenseiten angeordnet, wobei die Rohrelemente parallel zur Längsachse entlang der Außenumfangsfläche angeordnet sind und die Außenseiten mit Abgas und die Innenseiten von dem Kühlmedium beaufschlagt werden. Zwischen der Außenseite und Innenseite der Rohrelemente sind thermoelekt- rische Elemente angeordnet. Object of the present invention is therefore to solve the problems described with reference to the prior art, at least partially. In particular, a device should be specified which has a high efficiency with respect to the use of waste heat or the recuperation of thermal energy into electrical energy. Furthermore, the device according to the invention should be made lighter by a special construction of the thermoelectric conversion elements than comparable thermoelectric generators composed of plate elements. are set. Furthermore, this device should be installed in an existing vehicle concept without far-reaching changes and be particularly effective. These objects are achieved with a device according to the features of patent claim 1. Advantageous embodiments of the device according to the invention are specified in the dependent formulated claims. It should be noted that the features listed individually in the patent claims can be combined with one another in any technologically meaningful manner and show further embodiments of the invention. The description, in particular in conjunction with the figures, further explains the invention and leads to additional embodiments of the invention. The inventive device for an exhaust system of an internal combustion engine comprises at least one housing, wherein the housing has a longitudinal axis and a first end side and a second end side. Further, the housing comprises an inlet and an outlet for an exhaust gas and at least one inlet and an outlet for a cooling medium. In the housing of the device further comprises a flow-through exhaust gas catalyst carrier body having an outer peripheral surface and an inner peripheral surface is arranged. The exhaust gas enters the housing via the first end face and flows radially through the inner circumferential surface towards the outer peripheral surface toward the catalyst carrier body. The exhaust gas leaves the housing via the second end face. Within the housing further downstream of the catalyst carrier body a plurality of tube elements having outer sides and inner sides is arranged, wherein the tube elements are arranged parallel to the longitudinal axis along the outer peripheral surface and the outer sides are exposed to exhaust gas and the inner sides of the cooling medium. Between the outside and inside of the tubular elements thermoelekt- rische elements are arranged.

Das hier durch die Rohrelemente strömende Kühlmedium ist insbesonde- re flüssig und umfasst bevorzugt im Wesentlichen Wasser, wobei insbe- sondere auch langkettige Kohlenstoffverbindungen, also Öle bzw. Schmierstoffe einsetzbar sind. Die Vorrichtung bzw. das Gehäuse ist insbesondere rund, oval oder mehreckig ausgeführt und weist eine im Übrigen zylindrische Form entlang der Längsachse auf. Der Katalysatorträger- körpers wird insbesondere durch wenigstens teilweise strukturierte Metallfolien gebildet, die gewickelt, geschlungen und/oder gestapelt sind. Der Katalysatorträgerkörper ist innerhalb des Gehäuses entlang der Längsachse angeordnet und weist eine Außenumfangsfläche und eine In- nenumfangsfläche auf, die sich im Wesentlichen parallel zu der Längs- achse und insbesondere koaxial zueinander erstrecken. Dabei ist die In- nenumfangsfläche mit dem Einlass strömungstechnisch insbesondere unmittelbar verbunden, so dass der Katalysatorträgerkörper radial von der Innenumfangsfläche zu der Außenumfangsfläche von dem Abgas durchströmbar ist. Die Rohrelemente bilden eine Vielzahl von parallel angeordneten Strömungspfaden für das Kühlmedium. Die Rohrelemente erstrecken sich parallel zumindest teilweise zur Längsachse und zumindest teilweise entlang der Außenumfangsfläche des Katalysatorträgerkörpers und werden von dem radial aus dem Katalysatorträgerkörper strömenden Abgas (quer) überströmt. Das Abgas strömt aus dem Katalysator- trägerkörper in einem die Rohrelemente aufnehmenden Ringkanal ein, der entsprechend die Außenumfangsfläche des Katalysatorträgerkörpers umschließt. Somit wird das Abgas erneut umgelenkt und strömt durch den Ringkanal entlang der Rohrelemente in Richtung der zweiten Stirnseite ab. The cooling medium flowing through the tubular elements here is liquid in particular and preferably comprises substantially water, whereby in particular especially long-chain carbon compounds, so oils or lubricants are used. The device or the housing is in particular round, oval or polygonal and has an otherwise cylindrical shape along the longitudinal axis. The catalyst carrier body is in particular formed by at least partially structured metal foils which are wound, wound and / or stacked. The catalyst carrier body is arranged inside the housing along the longitudinal axis and has an outer peripheral surface and an inner circumferential surface which extend substantially parallel to the longitudinal axis and in particular coaxially with one another. In this case, the inner circumferential surface is fluidically connected in particular directly to the inlet, so that the catalyst carrier body can be flowed through by the exhaust gas radially from the inner circumferential surface to the outer circumferential surface. The tube elements form a plurality of parallel flow paths for the cooling medium. The tubular elements extend parallel at least partially to the longitudinal axis and at least partially along the outer peripheral surface of the catalyst carrier body and are overflowed (transversely) by the exhaust gas flowing radially out of the catalyst carrier body. The exhaust gas flows out of the catalyst carrier body in an annular channel receiving the tube elements, which encloses the outer peripheral surface of the catalyst carrier body accordingly. Thus, the exhaust gas is deflected again and flows through the annular channel along the tubular elements in the direction of the second end face.

Der radial durchströmbare Katalysatorträgerkörper der vorliegenden Erfindung entspricht insbesondere dem Aufbau der Radialkatalysatoren gemäß WO 02/40838 AI oder der WO 02/81879 AI, die hiermit vollumfänglich in Bezug genommen werden. Dabei können insbesondere auch Radialkatalysatorträgerkörper mit Heizelementen eingesetzt werden, die gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung das Kaltstartverhalten des Katalysatorträgerkörpers verbessern können. Insbesondere ist ein solches Heizelement, z. B. in Form eines Heizkatalysators stromaufwärts des Einlasses des Gehäuses angeordnet oder innerhalb des im Katalysa- torträgerkör ers vorhandenen Innenraums innerhalb der Innenumfangs- fläche. The radially durchströmbare catalyst carrier body of the present invention corresponds in particular to the structure of the radial catalysts according to WO 02/40838 AI or WO 02/81879 Al, which are hereby incorporated by reference in its entirety. Radial catalyst carrier bodies with heating elements which can improve the cold start behavior of the catalyst carrier body according to a particularly advantageous embodiment can also be used in particular. In particular, such a heating element, for. B. arranged in the form of a heating catalyst upstream of the inlet of the housing or within the catalyst in the Torträgerkör existing interior space inside the inner peripheral surface.

Der Katalysatorträgerkörper ist bevorzugt zylindrisch ausgeführt und weist in seinem Inneren einen Hohlraum auf, durch den das Abgas, vom Einlass des Gehäuses kommend, einströmen kann. Dort wird das Abgas ggf. durch Lenkmittel umgelenkt, so dass es den Katalysatorträgerkörper in radialer Richtung nach außen durchströmt und über die Außenum- fangsfläche des Katalysatorträgerkörpers verlässt. The catalyst carrier body is preferably made cylindrical and has in its interior a cavity through which the exhaust gas, coming from the inlet of the housing, can flow. There, the exhaust gas is possibly deflected by steering means, so that it flows through the catalyst carrier body in the radial direction to the outside and leaves over the outer circumferential surface of the catalyst carrier body.

Die Rohrelemente sind bevorzugt unmittelbar an bzw. in geringem Abstand von der Außenumfangsfläche des Katalysatorträgerkörpers angeordnet. Diese verlaufen parallel zur Längsachse und sind insbesondere gleichmäßig über der Außenumfangsfläche des Katalysatorträgerkörpers verteilt angeordnet. Durch eine solche bevorzugte Anordnung des Katalysatorträgerkörpers und der Rohrelemente wird ein besonders großflächiger Wärmeaustausch erzeugt, so dass eine möglichst große Menge der im Abgas verfügbaren thermischen Energie durch die thermoelektrischen Elemente innerhalb der Rohrelemente nutzbar wird. Die Rohrelemente sind dabei bevorzugt innerhalb des Ringkanals angeordnet, der den Katalysatorträgerkörper bevorzugt vollumfänglich umschließt und zwischen Außenumfangsfläche des Katalysatorträgerkörpers und Innenwand des Gehäuses angeordnet ist. Der Ringkanal ist zum Einlass des Abgases hin bevorzugt verschlossen ausgeführt, so dass das Abgas nach dem Aus- strömen aus dem Katalysatorträgerkörper über den Ringkanal bei vorheriger oder/und gleichzeitiger Umströmung der Rohrelemente in Richtung Auslass des Abgases abgeführt wird. Dabei sind das Gehäuse und die Rohrelemente insbesondere mit Leitelementen für das Abgas versehen, so dass ein möglichst geringer Druckverlust infolge von Verwirbelung oder anderen Strömungswiderständen im Abgasstrom erreicht wird. The tube elements are preferably arranged directly on or at a small distance from the outer peripheral surface of the catalyst carrier body. These run parallel to the longitudinal axis and in particular are distributed uniformly over the outer peripheral surface of the catalyst carrier body. By such a preferred arrangement of the catalyst carrier body and the tube elements a particularly large-scale heat exchange is generated, so that the largest possible amount of thermal energy available in the exhaust gas is available through the thermoelectric elements within the tubular elements. The tubular elements are preferably arranged within the annular channel, which preferably surrounds the catalyst carrier body in its entirety and is arranged between the outer circumferential surface of the catalyst carrier body and the inner wall of the housing. The annular channel is designed to be closed in preference to the inlet of the exhaust gas, so that the exhaust gas is exhausted out of the catalyst carrier body via the annular channel during previous and / or simultaneous flow around the pipe elements in the direction of the outlet of the exhaust gas. In this case, the housing and the pipe elements are provided in particular with guide elements for the exhaust gas, so that the lowest possible pressure loss due to turbulence or other flow resistance is achieved in the exhaust stream.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung beinhaltet, dass die Rohrelemente den Katalysatorträgerkörper wenigstens teilweise und insbesondere über seine gesamte axiale Erstreckung hinweg durchdrin- gen. Diesbezüglich wird auf die WO 2010/023118 AI verwiesen, die hiermit vollumfänglich in Bezug genommen wird. Der Katalysatorträgerkörper weist zur Aufnahme dieser Rohrelemente insbesondere Löcher bzw. Aussparungen auf, in die die vorgesehenen Bauformen der Rohrelemente eingesetzt werden können. A further preferred embodiment of the device includes that the tube elements penetrate the catalyst carrier body at least partially and in particular over its entire axial extent. Reference is made to WO 2010/023118 Al, which is hereby fully referenced. The catalyst carrier body has for receiving these tube elements in particular holes or recesses into which the intended designs of the tubular elements can be used.

Bevorzugt ist weiter, dass eine Anordnung der Rohrelemente zumindest zweistufig ausgeführt ist, wobei dies insbesondere bedeutet, dass das Kühlmedium über zumindest zwei Einläufe bzw. Ausläufe in die Anordnung der Rohrelemente eingebracht wird. Dabei können die Kühlmedien unterschiedlich aber auch gleichartig ausgeführt sein. Durch diese bevorzugte Ausgestaltung wird erreicht, dass die Rohrelemente insbesondere für wenigstens zwei unterschiedliche Temperaturbereiche ausgelegt werden können, die durch die besondere Anordnung der einzelnen Rohrelemente innerhalb des Gehäuses vorliegen können. Die Anordnung der Rohrelemente kann insbesondere mehrere ringförmige Bereiche umfassen, die den Katalysatorträgerkörper umgeben. Die weiter außen bzw. innen angeordneten Rohrelemente bilden dabei jeweils eine Gruppe, die jeweils über einen gemeinsamen Einlauf bzw. Auslauf mit dem Kühlmedium beaufschlagt wird. Die entsprechend vorliegenden unterschiedli- chen Temperaturbereiche können durch entsprechend unterschiedliche Auslegung der thermoelektrischen Elemente innerhalb der Rohrelemente besonders effektiv genutzt werden. Somit wird der energetische Wirkungsgrad eines thermoelektrischen Generators bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter erhöht. It is further preferred that an arrangement of the tube elements is designed at least in two stages, this means in particular that the cooling medium is introduced via at least two inlets or outlets in the arrangement of the tubular elements. The cooling media can be designed differently but also similar. This preferred embodiment ensures that the pipe elements can be designed in particular for at least two different temperature ranges, which can be present due to the special arrangement of the individual pipe elements within the housing. The arrangement of the tubular elements may in particular comprise a plurality of annular regions which surround the catalyst carrier body. The further outwardly or inwardly arranged tubular elements each form a group, which is acted upon in each case via a common inlet or outlet with the cooling medium. The correspondingly different temperature ranges can be used particularly effectively by correspondingly different design of the thermoelectric elements within the tubular elements. Thus, the energy efficiency of a thermoelectric generator or the device according to the invention is further increased.

Der Katalysatorträgerkörper kann insbesondere in Bezug auf seine axiale und/oder radiale Erstreckung unterschiedliche Ausgestaltungen aufweisen. Insbesondere können sich die Wanddicken der Kanalwände hier in einzelnen Bereich voneinander unterscheiden. Auch können teilweise Durchbrüche und Verwirbelungselemente vorgesehen sein, die eine Vermischung des Abgases bewirken und die Effizienz des Katalysatorträgerkörpers hinsichtlich der Umwandlung von im Abgas enthaltenen chemischen Verbindungen verbessern können. Der Katalysatorträgerkörper weist insbesondere zumindest in Teilbereichen eine katalytisch wirksame Beschichtung auf und wird bevorzugt als Oxidationskatalysator oder auch als Dreiwegekatalysator eingesetzt. Durch das vorteilhafte Vorsehen einer Heizeinrichtung für den Katalysatorträgerkörper kann dieser sehr schnell die sogenannte Light-off-Temperatur erreichen, so dass die katalytische Umsetzung des Abgases erfolgt und eine weitere Temperatur Steigerung in Folge der chemischen Umsetzung des Abgases die Folge ist. Dadurch wird erreicht, dass auch die thermoelektrischen Wandlerelemente effizient genutzt werden können, da die Temperatur des Abgases hinsichtlich der bevorzugten Temperaturdifferenz (zwischen Kühlmedium und Abgas) möglich ist. The catalyst carrier body may have different configurations, in particular with regard to its axial and / or radial extent. In particular, the wall thicknesses of the channel walls can differ from each other here in a single area. Also, partial apertures and swirling elements may be provided which can cause the exhaust gas to mix and improve the efficiency of the catalyst carrier body in terms of the conversion of chemical compounds contained in the exhaust gas. The catalyst support body has in particular at least in some areas a catalytically active coating and is preferred as an oxidation catalyst or used as a three-way catalyst. The advantageous provision of a heating device for the catalyst carrier body can reach the so-called light-off temperature very quickly, so that the catalytic conversion of the exhaust gas takes place and a further temperature increase as a result of the chemical reaction of the exhaust gas is the result. This ensures that the thermoelectric conversion elements can be used efficiently, since the temperature of the exhaust gas in terms of the preferred temperature difference (between the cooling medium and the exhaust gas) is possible.

Insbesondere kann stromaufwärts des Katalysatorträgerkörpers eine Einspritzung für ein Reaktionsmittel vorgesehen sein, so dass durch den Katalysatorträgerkörper unmittelbar eine katalytische Reaktion erzeugt wird, durch die die Temperatur des Katalysatorträgerkörpers und die des ihn durchströmenden Abgases so deutlich erhöht wird, dass der durch die thermoelektrischen Wandlerelemente effizient nutzbare Temperaturbereich möglichst schnell erreicht wird. In particular, an injection for a reaction medium can be provided upstream of the catalyst carrier body so that a catalytic reaction is generated directly by the catalyst carrier body, by which the temperature of the catalyst carrier body and of the exhaust gas flowing through it is increased so significantly that the efficiently usable by the thermoelectric conversion elements Temperature range is reached as quickly as possible.

Neben dem Katalysatorträgerkörper können zusätzlich auch Bereiche der Innenwand des Gehäuses oder Bereiche des Ringkanals und insbesondere auch die Rohrelemente mit einer katalytisch aktiven Beschichtung versehen sein, so dass einerseits eine möglichst vollständige Umsetzung der Schadstoffe im Abgas erreicht wird und andererseits eine große Menge an thermischer Energie in Folge der exothermen katalytischen Reaktion des Abgases durch die thermoelektrischen Wandlerelemente umgesetzt werden kann. In addition to the catalyst support body may also areas of the inner wall of the housing or areas of the annular channel and in particular the tubular elements are provided with a catalytically active coating, so that on the one hand as complete as possible implementation of the pollutants in the exhaust gas is achieved and on the other hand a large amount of thermal energy in Consequence of the exothermic catalytic reaction of the exhaust gas can be implemented by the thermoelectric conversion elements.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind die thermoelektrischen Elemente in den Rohrelementen der Vorrichtung scheibenförmig ausgebildet und aufeinander gestapelt. Insbesondere sind die Außenseiten und Innenseiten der Rohrelemente sowie die dazwischen angeordneten thermoelektrischen Elemente stoffschlüssig miteinander verbunden. Hierbei kommt insbesondere eine Löt- Verbindung in Betracht. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Rohrelemente jeweils ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, die durch zumindest eine Rohrelementplatte elektrisch kontaktierbar sind. Als Rohrelemente werden bevorzugt Module für einen thermoelektrischen Generator eingesetzt, die zumindest ein inneres Rohr und ein außen um das innere Rohr herum angeordnetes äußeres Rohr aufweisen, sowie zwischen diesem inneren und äußeren Rohr angeordnete thermoelektrische Elemente. Dabei ist das innere und das äußere Rohr jeweils elektrisch isoliert gegenüber den thermoelektrischen Elementen. Elektrisch leitende Kontakte an dem ersten Ende und an dem zweiten Ende sind vorgesehen, die zur elektrisch leitenden Verbindung der thermoelektrischen Elemente mit einem elektrischen Leiter dienen. Das Rohrelement ist entsprechend von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende für ein Kühlmedium durchströmbar. Das Rohrelement ist insbesondere länglich oder rohrähn- lieh aufgebaut und bildet innen einen durchströmbaren Querschnitt für das Kühlmedium. Um diesen, innerhalb des Rohrelements gebildeten Strömungskanal sind innerhalb des Rohrelements thermoelektrische Elemente angeordnet, die über das innere Rohr und das äußere Rohr des Rohrelements mit dem Abgas, das um die Außenseite des Rohrelements strömt, wärmetechnisch in Kontakt stehen. Dabei ist das innere Rohr und das äußere Rohr des Rohrelements bevorzugt metallisch und hat insbesondere einen im Wesentlichen gleichartigen Querschnitt, der z. B. rund oder mehreckig ausgeführt ist. Insbesondere sind die thermoelektrischen Elemente elektrisch leitend mit elektrischen Kontakten verbunden, die an dem ersten Ende und an dem zweiten Ende vorgesehen sind. Damit kann ein elektrischer Stromfluss ausgehend von dem jeweiligen thermoelektrischen Element hin zu Spannungspotentialen außerhalb des Rohrelements erzeugt werden. Dieser elektrische Stromfluss kann somit an eine Batterie oder einen Verbraucher weitergeleitet werden. Insbesondere bilden die elektrisch leitenden Kontakte eine Abdichtung zwischen dem äußeren Rohr und dem inneren Rohr des Rohrelements. Das bedeutet insbesondere, dass die elektrisch leitenden Kontakte in den Bereichen, in denen sie zwischen innerem Rohr und äußerem Rohr angeordnet sind, eine Abdichtung gegenüber dem Kühlmedium und/oder dem Abgas bilden, so dass diese nicht in den Raum zwischen innerem Rohr und äußerem Rohr eindringen können. Damit ist sicher verhindert, dass Korrosion oder ein Kurzschluss der thermoelektrischen Elemente entsteht. Auch wenn es bevorzugt ist, dass die elektrischen Kontakte allein die Abdichtung bilden, kann es auch erforderlich sein, neben den elektrisch leitenden Kontakten weitere Mittel zur Abdichtung des ersten Endes und/oder zweiten Endes vorzusehen (Dichtungsmasse, Stopfen etc.). Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind die Rohrelemente stoffschlüssig hergestellt. Das bedeutet, dass das Innen- und Außenrohr des Rohrelements dielektrisch von den elektrisch leitenden Brücken bzw. Leiterbahnen des im Rohr integrierten thermoelektrischen Moduls getrennt ist. Gleichzeitig wird eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der dielektrischen Schicht und dem Rohr oder zwischen der Leiterbahnbrücke und der dielektrischen Schicht vorgesehen. Durch diese Verbindung zwischen (zumindest) innerem Rohr, Dielektrikum, Leiterbahn, Halbleiterelementen und äußerem Rohr wird das für eine besonders effiziente Ausnutzung erforderliche Temperaturdifferential zwischen Abgas und Kühlmedium durch die thermoelektrischen Wandlerelemente umsetzbar. According to a particularly advantageous embodiment, the thermoelectric elements in the tube elements of the device are disc-shaped and stacked. In particular, the outer sides and inner sides of the tubular elements and the thermoelectric elements arranged therebetween are bonded together in a material-locking manner. In this case, in particular a solder connection comes into consideration. According to a further advantageous embodiment, the tube elements each have a first end and a second end, which are electrically contacted by at least one tube element plate. As tube elements, modules for a thermoelectric generator are preferably used, which have at least one inner tube and an outer tube arranged around the inner tube around outer tube, and between this inner and outer tube arranged thermoelectric elements. The inner and outer tubes are each electrically insulated from the thermoelectric elements. Electrically conductive contacts at the first end and at the second end are provided, which serve for the electrically conductive connection of the thermoelectric elements with an electrical conductor. The tubular element can be flowed through correspondingly from the first end to the second end for a cooling medium. The tubular element is constructed in particular elongated or tubular-borrowed and forms inside a flow-through cross section for the cooling medium. Around this, formed within the tubular element flow channel thermoelectric elements are arranged within the tubular element, which are thermally in contact via the inner tube and the outer tube of the tubular element with the exhaust gas flowing around the outside of the tubular element. In this case, the inner tube and the outer tube of the tubular element is preferably metallic and in particular has a substantially similar cross-section, the z. B. is round or polygonal. In particular, the thermoelectric elements are electrically connected to electrical contacts provided at the first end and at the second end. Thus, an electrical current flow can be generated starting from the respective thermoelectric element to voltage potentials outside of the tubular element. This electrical current flow can thus be forwarded to a battery or a consumer. In particular, the electrically conductive contacts form a seal between the outer tube and the inner tube of the tubular element. This means in particular that the electrically conductive contacts in the areas in which they are arranged between inner tube and outer tube, a seal against the Cooling medium and / or form the exhaust gas, so that they can not penetrate into the space between the inner tube and outer tube. This reliably prevents corrosion or short-circuiting of the thermoelectric elements. Although it is preferred that the electrical contacts alone form the seal, it may also be necessary to provide, in addition to the electrically conductive contacts, further means for sealing the first end and / or second end (sealant, plug, etc.). According to a particularly advantageous embodiment, the pipe elements are made cohesively. This means that the inner and outer tube of the tubular element is dielectrically separated from the electrically conductive bridges or conductor tracks of the thermoelectric module integrated in the tube. At the same time a cohesive connection between the dielectric layer and the tube or between the interconnect bridge and the dielectric layer is provided. By means of this connection between (at least) inner tube, dielectric, conductor track, semiconductor elements and outer tube, the temperature differential between exhaust gas and cooling medium required for particularly efficient utilization can be converted by the thermoelectric converter elements.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Rohrelemente der Vorrichtung in jeweils einer Rohrelementplatte an der ersten Stirn- seite und einer zweiten Stirnseite aufgenommen, wobei der Einlauf an der zweiten Stirnseite und der Auslauf an der ersten Stirnseite angeordnet ist. Somit strömt das Kühlmedium insbesondere nur in einer Strömungsrichtung durch das Gehäuse, nämlich bevorzugt von der zweiten Stirnseite zu der ersten Stirnseite, also im Gegenstrom in Bezug auf das Abgas. Durch diese Gegenstromanordnung zwischen Abgas und Kühlmedium wird eine entsprechend gleichmäßig hohe Temperaturdifferenz zwischen Kühlmedium und Abgas innerhalb des Ringkanals über die axiale Erstreckung der Rohrelemente bereitgestellt, so dass eine effiziente Ausnutzung der thermischen Energie des Abgases möglich ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird auch eine Rohrelementplatte für den Einsatz in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen. Die Rohrelementplatte weist Öffnungen zur Aufnahme von Rohrelementen auf und weiter Kanäle zur strömungstechnischen Verbin- dung zumindest eines Einlaufs und/oder Auslaufs für ein Kühlmedium mit den Rohrelementen. Zudem sind erste Kontakte vorgesehen, die zumindest ein erstes Ende wenigstens eines Rohrelementes elektrisch leitend mit einem ersten elektrischen Leiter verbinden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind zusätzlich zweite Kontakte vorgesehen zur elektrisch leitenden Verbindung eines zweiten Endes wenigstens eines Rohrelementes mit einem zweiten elektrischen Leiter, wobei die zweiten Kontakte elektrisch isoliert gegenüber den ersten Kontakten ausgeführt sind. According to a particularly preferred embodiment, the tube elements of the device are accommodated in a respective tubular element plate on the first end side and a second end side, wherein the inlet is arranged on the second end side and the outlet on the first end side. Thus, in particular, the cooling medium flows through the housing only in one flow direction, namely preferably from the second end side to the first end side, ie in countercurrent with respect to the exhaust gas. By this countercurrent arrangement between the exhaust gas and the cooling medium a correspondingly uniform temperature difference between the cooling medium and the exhaust gas is provided within the annular channel over the axial extent of the tubular elements, so that an efficient utilization of the thermal energy of the exhaust gas is possible. According to one embodiment of the invention, a tubular element plate for use in a device according to the invention is also proposed. The tube element plate has openings for receiving tubular elements and further channels for the fluidic connection of at least one inlet and / or outlet for a cooling medium with the tube elements. In addition, first contacts are provided which connect at least a first end of at least one tubular element electrically conductively connected to a first electrical conductor. According to a preferred embodiment, additional second contacts are provided for electrically conductive connection of a second end of at least one tubular element with a second electrical conductor, wherein the second contacts are electrically isolated from the first contacts.

Diese Rohrelementplatte dient einerseits zur Aufnahme der Rohr demente und deren Anordnung und Fixierung innerhalb des Gehäuses und andererseits zur Bereitstellung einer elektrischen Verbindung zumindest eines Rohrelements mit einem elektrischen Leiter außerhalb des Gehäu- ses. Die erfindungsgemäße Rohrelementplatte weist eine erste Stirnfläche und eine zweite Stirnfläche auf sowie eine umlaufende Umfangsfläche. Dabei weist zumindest eine Stirnseite Öffnungen auf, in die hinein sich die Rohrelemente erstrecken. Bevorzugt sind innerhalb der Rohrelementplatte Kanäle vorgesehen, die das Kühlmedium aus den Rohrelementen aufnehmen und mit dem Einlauf bzw. Auslauf strömungstechnisch verbinden. Die Rohrelementplatte weist zumindest elektrisch leitende erste Kontakte auf, die mit den jeweils elektrisch kontaktierbaren ersten bzw. zweiten Enden der Rohrelemente elektrisch leitend verbindbar sind und einen elektrischen Stromfluss zum Gehäuseäußeren leiten können. Die Rohrelementplatte weist insbesondere elektrisch leitende zweite Kontakte auf, die von den ersten Kontakten elektrisch isoliert ausgeführt sind. In der einen Rohrelementplatte können dann jeweils erste und zweite Enden aufgenommen werden, so dass die ersten Enden elektrisch leitend mit den ersten elektrischen Kontakten und die zweiten Enden elektrisch lei- tend mit den zweiten elektrischen Kontakten elektrisch leitend kontaktierbar sind. Durch eine derart in besonders vorteilhafter Weise aufgebaute mehrteilige Rohrelementplatte kann das Spannungspotential, das über die thermoelektrischen Elemente innerhalb des Rohrelements erzeugt wird, an das Gehäuseäußere abgeführt werden. Die umlaufende Umfangsfläche bildet eine dichtende Verbindung mit dem Gehäuse der Vorrichtung zumindest an der ersten Stirnseite, so dass ein Abströmen des Abgases an der Rohrelementplatte vorbei zumindest im Bereich der ersten Stirnseite nicht möglich ist. Die Ausführung einer Rohrelementplatte an der zweiten Stirnseite weist dem gegenüber großflächige Ausnehmungen im Bereich des Ringkanals auf, so dass das Abgas durch den Ringkanal über die Ausnehmungen zum Auslass des Gehäuses ohne zusätzliche Strömungswiderstände und entsprechende Strömungsverluste abströmen kann. This tube element plate serves on the one hand for receiving the pipe demesne and their arrangement and fixation within the housing and on the other hand for providing an electrical connection of at least one pipe element with an electrical conductor outside the housing ses. The tube element plate according to the invention has a first end face and a second end face and a peripheral peripheral surface. In this case, at least one end face has openings into which the pipe elements extend. Preferably, channels are provided within the tubular element plate, which receive the cooling medium from the tube elements and connect fluidically with the inlet or outlet. The tubular element plate has at least electrically conductive first contacts, which are electrically conductively connected to the respectively electrically contactable first and second ends of the tubular elements and can conduct an electrical current flow to the outside of the housing. The tubular element plate has in particular electrically conductive second contacts, which are designed to be electrically isolated from the first contacts. First and second ends can then be received in the one tubular element plate so that the first ends are electrically conductively electrically conducting with the first electrical contacts and the second ends are electrically conducting with the second electrical contacts are contactable. By means of such a multi-part tubular element plate constructed in a particularly advantageous manner, the voltage potential, which is generated via the thermoelectric elements within the tubular element, can be dissipated to the exterior of the housing. The encircling peripheral surface forms a sealing connection with the housing of the device at least on the first end side, so that an outflow of the exhaust gas past the tubular element plate is not possible, at least in the area of the first end side. The execution of a tubular element plate on the second end face has the opposite large-area recesses in the region of the annular channel, so that the exhaust gas can flow through the annular channel via the recesses to the outlet of the housing without additional flow resistance and corresponding flow losses.

Weiterhin wird durch eine derartige vorteilhafte Anordnung der Rohrelemente eine durchgängig hohe Temperaturdifferenz zwischen Kühlmedi- um und Abgas erreicht, da das Kühlmedium nur einmal entlang der Längsachse des Gehäuses durch den vom Abgas durchströmten Ringka- nal hindurchgeleitet wird und dementsprechend sich durch den Wärmeübergang über das Rohrelement nur gering erwärmt. Entsprechend können mehrere in radialer Richtung hintereinander angeordnete Gruppen von Rohrelementen vorgesehen werden, auch mehrstufig hinsichtlich der Bereitstellung des Kühlmediums, so dass eine effektive Umsetzung der Abgas wärme zur Erzeugung elektrischer Energie durch eine großflächige Ausnutzung des Volumens des Ringkanals erreicht wird. Furthermore, such an advantageous arrangement of the tubular elements achieves a consistently high temperature difference between the cooling medium and the exhaust gas, since the cooling medium is passed only once along the longitudinal axis of the housing through the annular channel through which the exhaust gas flows, and accordingly through the heat transfer via the tubular element only slightly heated. Accordingly, a plurality of radially successively arranged groups of tubular elements can be provided, also multi-stage with regard to the provision of the cooling medium, so that an effective implementation of the exhaust heat is achieved for generating electrical energy by a large-scale utilization of the volume of the annular channel.

Die Rohrelementplatten weisen den entsprechenden mindestens einen Einlauf bzw. Auslauf an ihren jeweiligen Umfangsfläche bzw. an einer ihrer Stirnseiten auf, so dass die durch die Innenseiten der Rohrelemente erzeugten Strömungskanäle für das Kühlmedium mit dem Einlauf bzw. Auslauf durch die Rohrelementplatte und darin vorgesehene Kanäle verbindbar sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird bevorzugt in einem Abgassystem mit einer Abgasrückführungsleitung eingesetzt, wobei die Vorrichtung innerhalb der Abgasrückführungsleitung angeordnet ist. Insbesondere in der Abgasrückführungsleitung sind Temperaturen im Abgas so steuerbar, dass einerseits ein optimaler Temperaturbereich für die thermoelektri- schen Wandlerelemente eingestellt und somit ein hoher energetischer Wirkungsgrad durch die Vorrichtung erreicht werden kann. The tube element plates have the corresponding at least one inlet or outlet on their respective peripheral surface or on one of their front sides, so that the flow channels for the cooling medium generated by the inner sides of the tube elements can be connected to the inlet or outlet through the tube element plate and channels provided therein are. The device according to the invention is preferably used in an exhaust system with an exhaust gas recirculation line, wherein the device is arranged within the exhaust gas recirculation line. In particular, in the exhaust gas recirculation line temperatures in the exhaust gas can be controlled so that on the one hand set an optimal temperature range for the thermoelectric transducer elements and thus a high energy efficiency can be achieved by the device.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird weiterhin bevorzugt in einem Kraftfahrzeug eingesetzt, das insbesondere über ein Abgassystem mit Abgasrückführungsleitung verfügt. The device according to the invention is furthermore preferably used in a motor vehicle, which in particular has an exhaust system with exhaust gas recirculation line.

Selbstverständlich kann die Vorrichtung auch im Hauptabgasstrang eingesetzt werden, so dass der Katalysatorträgerkörper zumindest teilweise von der gesamten Abgasmenge durchströmt wird. Of course, the device can also be used in the main exhaust line, so that the catalyst carrier body is at least partially flowed through by the total amount of exhaust gas.

Die Vorrichtung bildet demnach eine sehr kompakte Anordnung, mit der ein hocheffizienter thermoelektrischer Generator verwirklicht werden kann. Da dessen Effizienz insbesondere vom Wärmeübergang von dem Abgas auf die Wandlerelemente abhängt, und bei dieser radialen Anströmung eine große Wärmeaustauschfläche bereitgestellt ist, hat dieser Aufbau für die Energiegewinnung besondere Vorteile. Insoweit wird insbesondere hier auch die Verwendung wenigstens einer der hier erfindungsgemäß beschriebenen Vorrichtung zur thermischen Rekuperation aus Abgasen einer mobilen Verbrennungskraftmaschine vorgeschlagen, bei der thermische Energie aus dem Abgas in elektrische Energie umgewandelt wird. The device thus forms a very compact arrangement, with which a highly efficient thermoelectric generator can be realized. Since its efficiency depends in particular on the heat transfer from the exhaust gas to the transducer elements, and a large heat exchange surface is provided in this radial flow, this structure for energy production has particular advantages. In that regard, in particular, the use of at least one of the device for thermal recuperation described herein according to the invention from exhaust gases of a mobile internal combustion engine is proposed, in which thermal energy is converted from the exhaust gas into electrical energy.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung aufzeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigen schematisch: The invention and the technical environment will be explained in more detail with reference to FIGS. It should be noted that the figures show particularly preferred embodiments of the invention, but this is not limited thereto. They show schematically:

Fig. 1: eine Vorrichtung mit einer Rohrelementplatte, Fig. 2: eine Vorrichtung mit zwei Rohrelementplatten, 1 shows a device with a tube element plate, 2 shows a device with two tube element plates,

Fig. 3: einen Querschnitt einer Ausführungsvariante der Vorrichtung, Fig. 4: eine Ausführungsvariante einer metallischen Lage des Katalysatorträgerkörpers, 3 shows a cross-section of an embodiment of the device, FIG. 4 shows a variant of a metallic layer of the catalyst carrier,

Fig. 5: eine Ausführungsvariante eines Rohrelements, und Fig. 6: eine Ausführungsvariante eines Halbleiterelements, 5 shows a variant of a pipe element, and FIG. 6 shows a variant of a semiconductor element,

Fig. 7: eine Ausführungsvariante eines Kraftfahrzeugs mit einem Abgassystem. Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 mit einer Rohrelementplatte 23. Die Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 4 auf, das eine erste Stirnseite 6 sowie eine zweite Stirnseite 7 umfasst. An der ersten Stirnseite 6 ist ein Einlass 8 für ein Abgas 10 angeordnet und an der zweiten Stirnseite 7 ein Auslass 9 für das Abgas 10. Innerhalb des Gehäuses 4 sind ein Katalysatorträger- körper 14 und eine Vielzahl von Rohrelementen 17 angeordnet. Das Abgas 10 durchströmt die Vorrichtung 1, in dem es über die erste Stirnseite 6 durch den Einlass 8 in den Hohlraum 30 eintritt, der innerhalb des Katalysatorträgerkörpers 14 durch die Innenumfangsfläche 16 gebildet wird. Hier wird der Abgasstrom 10 umgelenkt und durchströmt den Kata- lysatorträgerkörper 14 in radialer Richtung von der Innenumfangsfläche 16 hin zur Außenumfangsfläche 15 des Katalysatorträgerkörpers 14. Das Abgas 10 tritt aus der Außenumfangsfläche 15 aus in den Ringkanal 28, der seinerseits durch die Außenumfangsfläche 15 und die Innenwand 29 des Gehäuses 4 begrenzt wird. In Richtung der ersten Stirnseite 6 ist der Ringkanal 28 durch die Rohrelementplatte 23 abgeschlossen, so dass das Abgas 10 in Richtung der zweiten Stirnseite 7 entlang des Ringkanals 28 zum Auslass 9 hin strömt. Auf der rechten Seite der Fig. 1 ist dargestellt, dass die Rohrelemente 17 ausschließlich innerhalb des Ringkanals 28 angeordnet sind. Die Rohrelemente 17 erstrecken sich parallel zur Längs- achse 5 des Gehäuses 4 zwischen der ersten Stirnseite 6 und der zweiten Stirnseite 7. Die Rohrelemente 17 werden mit einem ersten Ende 21 durch die Rohrelementplatte 23 aufgenommen, so dass das Kühlmedium 13, das die Rohrelemente 17 durchströmt, durch die Rohrelementplatte 23 hin zu zumindest einem Einlauf 11 bzw. einem Auslauf 12 strömungs- technisch verbunden werden. Weiterhin sind die Rohrelemente 17 mit ihrem ersten Ende 21 elektrisch leitend über einen elektrisch leitenden ersten Kontakt 48 innerhalb der Rohrelementplatte 23 elektrisch leitend so verbunden, dass ein Spannungspotential zwischen dem ersten Ende 21 und dem zweiten Ende 22 zum Gehäuseäußeren hin abgeführt werden kann. Entsprechend sind an dem zweiten Ende 22 elektrische leitende zweite Kontakte 49 vorgesehen. Die ersten Kontakte 48 und zweiten Kontakte 49 sind dabei elektrisch gegeneinander isoliert, so dass die Rohrelementplatte 23 in diesem Fall geteilt ausführbar ist. Die Rohrelemente 17 können zusätzlich zu der Aufnahme durch die Rohrelementplatte 23 durch ein Stützelement 27 hinsichtlich ihrer Position im Gehäuse 4 fixiert werden. Der Katalysatorträgerkörper 14 ist bevorzugt symmetrisch um die Längsachse 5 des Gehäuses 4 angeordnet und erstreckt sich über eine axiale Erstreckung 26 entsprechend parallel zur Längsachse 5. Die Rohrelementplatte 23 weist an einer ersten Stirnfläche 50 Öffnungen 53 zur Aufnahme der Rohrelemente 17 auf. Die Rohrelementplatte 23 schließt den Ringkanal 28 an der ersten Stirnseite 6 durch die gasdichte Anbin- dung der Umfangsfläche 52 und/oder der zweiten Stirnfläche 51 an das Gehäuse 4 ab. Im linken Teil der Fig. 1 ist dargestellt, dass eine innen gelegene Gruppe von Rohrelementen 17 den Katalysatorträgerkörper 14 in einer Richtung parallel zur Längsachse 5 durchschneidet. Auch hier ist gezeigt, dass das Kühlmedium 13 durch ein Rohrelement 17 von der ersten Stirnseite 6 zur zweiten Stirnseite 7 geleitet wird und durch das selbe Rohrelement 17, das im Bereich der zweiten Stirnseite 7 eine Umlenkung aufweist, wieder zurückgeleitet wird zur ersten Stirnseite 6. Fig. 7: an embodiment of a motor vehicle with an exhaust system. 1 shows a device 1 with a tube element plate 23. The device 1 has a housing 4, which comprises a first end face 6 and a second end face 7. An inlet 8 for an exhaust gas 10 is arranged on the first end face 6 and an outlet 9 for the exhaust gas 10 on the second end face 7. A catalyst carrier body 14 and a plurality of tubular elements 17 are arranged inside the housing 4. The exhaust gas 10 flows through the device 1, in which it enters via the first end face 6 through the inlet 8 into the cavity 30, which is formed within the catalyst carrier body 14 by the inner peripheral surface 16. Here, the exhaust gas stream 10 is deflected and flows through the catalyst carrier body 14 in the radial direction from the inner peripheral surface 16 toward the outer peripheral surface 15 of the catalyst carrier body 14. The exhaust gas 10 exits from the outer peripheral surface 15 into the annular channel 28, which in turn through the outer peripheral surface 15 and Inner wall 29 of the housing 4 is limited. In the direction of the first end face 6, the annular channel 28 is closed by the tubular element plate 23, so that the exhaust gas 10 flows in the direction of the second end face 7 along the annular channel 28 to the outlet 9. On the right side of Fig. 1 it is shown that the tubular elements 17 are arranged exclusively within the annular channel 28. The tubular elements 17 extend parallel to the longitudinal axis 5 of the housing 4 between the first end face 6 and the second Front side 7. The tubular elements 17 are received at a first end 21 through the tubular element plate 23 so that the cooling medium 13, which flows through the tubular elements 17, are fluidically connected through the tubular element plate 23 to at least one inlet 11 and one outlet 12, respectively , Furthermore, the tube elements 17 are electrically conductively connected at their first end 21 via an electrically conductive first contact 48 within the tube element plate 23 so that a voltage potential between the first end 21 and the second end 22 to the outside of the housing can be dissipated. Accordingly, 22 electrically conductive second contacts 49 are provided at the second end. The first contacts 48 and second contacts 49 are electrically isolated from each other, so that the tubular element plate 23 is executable divided in this case. The tubular elements 17 can be fixed in addition to the receptacle by the tubular element plate 23 by a support member 27 with respect to their position in the housing 4. The catalyst carrier body 14 is preferably arranged symmetrically about the longitudinal axis 5 of the housing 4 and extends over an axial extension 26 corresponding to parallel to the longitudinal axis 5. The tube element plate 23 has at a first end face 50 openings 53 for receiving the tubular elements 17. The tube element plate 23 closes off the annular channel 28 at the first end face 6 by the gas-tight connection of the peripheral surface 52 and / or the second end face 51 to the housing 4. In the left part of Fig. 1 it is shown that an internally located group of tubular elements 17, the catalyst carrier body 14 in a direction parallel to the longitudinal axis 5 cuts through. Again, it is shown that the cooling medium 13 is passed through a tubular element 17 from the first end face 6 to the second end face 7 and is again returned to the first end face 6 by the same tubular element 17, which has a deflection in the region of the second end face 7.

Fig. 2 zeigt eine der Fig. 1 entsprechende Vorrichtung, allerdings hier mit zwei Rohrelementplatten 23, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugs- zeichen versehen sind. Die zwei Rohrelementplatten 23 sind an der ers- ten Stirnseite 6 und an der zweiten Stirnseite 7 angeordnet. Die Rohrelementplatte 23 an der ersten Stirnseite 6 weist Einläufe 11 für das Kühlmedium 13 auf, so dass das Kühlmedium 13 die Rohrelemente 17 in Richtung von der ersten Stirnseite 6 zur zweiten Stirnseite 7 zu Ausläu- fen 12 hin durchströmt. In dieser Ausführungsform strömen also Kühl- medium 13 und Abgas 10 im Bereich des Ringkanals 28 gleichgerichtet durch die Vorrichtung 1. Bevorzugt ist jedoch, dass das Kühlmedium 13 im Bereich der zweiten Stirnseite 7 über einen Einlauf 11 in die Rohrele- mentplatte 23 und darüber in die Rohrelemente 17 eingeleitet wird, so dass das Kühlmedium 13 im sogenannten Gegenstrom gegenüber dem Abgas 10 hin zu ersten Stirnseite 6 strömt. An dem ersten Ende 21 der Rohrelemente 17 sind im Bereich der Rohrelementplatten 23 erste Kontakte 48 vorgesehen, die den durch die thermoelektrischen Elemente 20 erzeugten elektrischen Strom hin zu einem ersten elektrischen Leiter 55 an das Gehäuseäußere abführen. An den zweiten Enden 22 der Rohrelemente 17 sind zweite Kontakte 49 vorgesehen, die mit einem zweiten elektrischen Leiter 56 elektrisch leitend verbindbar sind, so dass ein Spannungspotential, das über die thermoelektrischen Elemente 20 erzeugt wird, durch den ersten elektrischen Leiter 55 und zweiten elektri- sehen Leiter 56 aufgenommen werden kann. Erster elektrischer Leiter 55 und zweiter elektrischer Leiter 56 sind mit externen Verbrauchern und/oder einem elektrischen Speicher verbunden, so dass der durch die thermoelektrischen Elemente 20 erzeugte elektrische Strom diesen zugeleitet wird. Die Rohrelementplatte 23 an der zweiten Stirnseite 7 weist im Gegensatz zur Rohrelementplatte 23 an der ersten Stirnseite 6 Ausnehmungen 31 auf, so dass das Abgas 10 aus dem Ringkanal 28 über die Ausnehmungen 31 in den Auslass 9 der Vorrichtung 1 abströmen kann. Auch in der Rohrelementplatte 23 an der zweiten Stirnseite 7 sind die Rohrelemente 17 in Öffnungen 53 aufgenommen, so dass das Kühlmedi- um 13 aus den Rohrelementen 17 über Kanäle 54 hin zu einem Einlauf 11 bzw. zu einem Auslauf 12 geleitet werden kann. FIG. 2 shows a device corresponding to FIG. 1, but here with two tube element plates 23, wherein the same components are provided with the same reference numerals. The two tube element plates 23 are on the first th end face 6 and arranged on the second end face 7. The tubular element plate 23 on the first end face 6 has inlets 11 for the cooling medium 13, so that the cooling medium 13 flows through the tubular elements 17 in the direction of the first end face 6 to the second end face 7 to Ausläu- fen 12 towards. In this embodiment, therefore, cooling medium 13 and exhaust gas 10 flow rectified through the device 1 in the region of the annular channel 28. It is preferred, however, that the cooling medium 13 in the region of the second end face 7 via an inlet 11 in the tube element plate 23 and above in the tubular elements 17 is introduced, so that the cooling medium 13 flows in the so-called countercurrent to the exhaust gas 10 toward the first end face 6. At the first end 21 of the tubular elements 17, first contacts 48 are provided in the region of the tube element plates 23, which dissipate the electrical current generated by the thermoelectric elements 20 toward a first electrical conductor 55 to the exterior of the housing. At the second ends 22 of the tubular elements 17 second contacts 49 are provided, which are electrically conductively connectable to a second electrical conductor 56, so that a voltage potential, which is generated via the thermoelectric elements 20, by the first electrical conductor 55 and second electrical see conductor 56 can be included. First electrical conductor 55 and second electrical conductor 56 are connected to external loads and / or an electrical memory, so that the electric current generated by the thermoelectric elements 20 is supplied thereto. The tube element plate 23 on the second end face 7, in contrast to the tube element plate 23 on the first end face 6 recesses 31, so that the exhaust gas 10 can flow out of the annular channel 28 via the recesses 31 in the outlet 9 of the device 1. Also in the tube element plate 23 on the second end face 7, the tube elements 17 are received in openings 53 so that the cooling medium 13 can be conducted from the tube elements 17 via channels 54 to an inlet 11 or to an outlet 12.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt einer Ausführungsvariante der Vorrichtung 1. Dieser Querschnitt A-A (in Fig. 2 gekennzeichnet) durchschneidet die Vorrichtung 1, so dass der Katalysatorträgerkörper 14 sowie die Rohr- elemente 17 im Querschnitt dargestellt sind. Die Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 4 auf, wobei innerhalb des Gehäuses 4 ein Katalysatorträgerkörper 14 angeordnet ist, der von einem inneren Hohlraum 30 aus über seine Innenumfangsfläche 16 hin zu seiner Außenumfangsfläche 15 vom Abgas 10 radial durchströmt wird. Das Abgas strömt aus dem Katalysatorträgerkörper 14 in einen den Katalysatorträgerkörper 14 umgebenden Ringkanal 28, der sich vom Katalysatorträgerkörper 14 bis hin zur Innenwand 29 des Gehäuses 4 erstreckt. Innerhalb des Ringkanals 28 und innerhalb des Katalysatorträgerkörpers 14 sind Rohrelemente 17 angeordnet, die von einem Kühlmedium 13 durchströmt werden. Das Kühlmedium 13 tritt über Einläufe 11 in die Vorrichtung 1 bzw. die Rohrelementplatte 23 ein und wird über Kanäle 54 mit den Rohrelementen 17 strömungstechnisch verbunden und wird entsprechend über Ausläufe 12 aus der Vorrichtung 1 wieder herausgeführt. Der Katalysatorträgerkörper 14 wird von dem Abgas 10 radial durch Strömungskanäle 32 in Richtung der radialen Erstreckung 33 des Katalysatorträgerkörpers 14 durchströmt. Die Strömungskanäle 32 werden gebildet durch eine zumindest teilweise Strukturierung der den Katalysatorträgerkörper 14 bildenden Metallfolien. 3 shows a cross-section of an embodiment variant of the device 1. This cross-section AA (marked in FIG. 2) cuts through the device 1, so that the catalyst carrier body 14 and the tube carrier 14 are cut through. Elements 17 are shown in cross section. The device 1 has a housing 4, wherein within the housing 4, a catalyst carrier body 14 is arranged, which is radially flowed through by an inner cavity 30 from its inner peripheral surface 16 towards its outer peripheral surface 15 of the exhaust gas 10. The exhaust gas flows out of the catalyst carrier body 14 into an annular channel 28 surrounding the catalyst carrier body 14, which extends from the catalyst carrier body 14 as far as the inner wall 29 of the housing 4. Within the annular channel 28 and within the catalyst carrier body 14, tubular elements 17 are arranged, through which a cooling medium 13 flows. The cooling medium 13 enters the device 1 or the tubular element plate 23 via inlets 11 and is fluidically connected via channels 54 to the tubular elements 17 and is led out of the device 1 correspondingly via outlets 12. The catalyst carrier body 14 is flowed through by the exhaust gas 10 radially through flow channels 32 in the direction of the radial extension 33 of the catalyst carrier body 14. The flow channels 32 are formed by an at least partial structuring of the metal foil forming the catalyst carrier body 14.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsvariante einer metallischen Lage des Katalysatorträgerkörpers 14. Der Katalysatorträgerkörper 14 wird in einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante durch das Stapeln von teilweise strukturierten Metallfolien 34 gebildet, die in Folge ihrer zumindest teilweise vorliegenden Strukturierung Strömungskanäle 32 bilden. Durch diese Strömungskanäle 32 strömt das Abgas 10 von einer Innenumfangsfläche 16 hin zu einer Außenumfangsfläche 15 entlang der radialen Erstreckung 33 des Katalysatorträgerkörpers 14. Die Metallfolien 34 sind so aufeinander gestapelt, dass ein Katalysatorträgerkörper 14 mit einer Längsachse 5 gebildet wird. 4 shows a variant embodiment of a metallic layer of the catalyst carrier body 14. The catalyst carrier body 14 is formed in a particularly advantageous embodiment variant by stacking partially structured metal foils 34, which form flow channels 32 as a result of their structuring which is at least partially present. Through these flow channels 32, the exhaust gas 10 flows from an inner peripheral surface 16 toward an outer peripheral surface 15 along the radial extent 33 of the catalyst carrier body 14. The metal foils 34 are stacked on each other so that a catalyst carrier body 14 is formed with a longitudinal axis 5.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsvariante eines Rohrelements 17. Das Rohrelement 17 wird gebildet durch ein inneres Rohr 36 mit einer Innenseite 19, das von dem Kühlmedium 13 durchströmt wird, sowie einem äußeren Rohr 37 mit einer Außenseite 18, die von einem Abgas 10 quer ange- strömt wird. Zwischen dem inneren Rohr 36 und dem koaxial verlaufenden äußeren Rohr 37 sind thermoelektrische Elemente 20 angeordnet, die über elektrisch leitende Brücken 57 so miteinander verbunden sind, dass durch die thermoelektrischen Elemente 20 ein elektrischer Strom von ei- nem ersten Ende 21 zu einem zweiten Ende 22 des Rohrelements 17 übertragbar wird. Der Zwischenraum zwischen innerem Rohr 36 und äußerem Rohr 37, in dem die thermoelektrischen Elemente 20 angeordnet sind, wird an dem jeweiligen ersten Ende 21 bzw. zweiten Ende 22 über Dichtungselemente 35 insbesondere gasdicht abgedichtet, so dass die thermoelektrischen Elemente 20 weder vom Abgas 10 noch vom Kühlmedium 13 beaufschlagt werden können. Dabei sind die Dichtungselemente 35 insbesondere elektrisch leitend ausgebildet, so dass die elektrisch leitenden Brückenelemente den durch thermoelektrischen Elemente 20 erzeugten elektrischen Strom über das Dichtungselement 35 an elektrisch leitende Kontakte 48, 49 in den Rohrelementplatten 23 übertragen können. Fig. 5 shows a variant of a tubular element 17. The tubular element 17 is formed by an inner tube 36 having an inner side 19, which is flowed through by the cooling medium 13, and an outer tube 37 with an outer side 18, the transverse of an exhaust gas 10 - is flowing. Between the inner tube 36 and the coaxially extending outer tube 37 thermoelectric elements 20 are arranged, which are connected to each other via electrically conductive bridges 57, that by the thermoelectric elements 20, an electric current from a first end 21 to a second end 22nd the tubular element 17 is transferable. The intermediate space between the inner tube 36 and the outer tube 37, in which the thermoelectric elements 20 are arranged, is sealed gas-tight at the respective first end 21 and second end 22 via sealing elements 35, so that the thermoelectric elements 20 neither from the exhaust gas 10 yet can be acted upon by the cooling medium 13. In this case, the sealing elements 35 are in particular electrically conductive, so that the electrically conductive bridge elements can transmit the electric current generated by thermoelectric elements 20 via the sealing element 35 to electrically conductive contacts 48, 49 in the tube element plates 23.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsvariante eines ringförmigen Halbleiterelements 58, das zumindest mit einem weiteren Halbleiterelement 58 ein thermoelektrisches Element 20 erzeugt. Das Halbleiterelement 58 weist eine Außenfläche 40 und eine Innenfläche 41 auf und zwischen Innenfläche 41 und Außenfläche 40 eine Höhe 38. Weiterhin wird es in einer axialen Richtung durch die Seitenflächen 42 jeweils begrenzt. Innerhalb der Innenfläche 41 wird das innere Rohr 36 und außerhalb der Außenfläche 40 das äußere Rohr 37 der Rohrelemente 17 angeordnet. An der Außenfläche 40 wird weiterhin eine Stromübergangsfläche 39 gebildet auf der ersten Kontaktfläche 43, so dass das Halbleiterelement 58 mit weiteren benachbarten Halbleiterelementen 58 elektrisch leitend über Brückenelemente 57 miteinander zu thermoelektrischen Elementen 20 verbunden werden kann. Weitere Stromübergangsflächen 39 sind auch an der zweiten Kontaktfläche 44 an der Innenfläche 41 des Halbleiterelements 58 angeordnet. FIG. 6 shows a variant embodiment of an annular semiconductor element 58 which generates a thermoelectric element 20 at least with a further semiconductor element 58. The semiconductor element 58 has an outer surface 40 and an inner surface 41 and a height 38 between inner surface 41 and outer surface 40. Further, it is bounded by the side surfaces 42 in an axial direction, respectively. Within the inner surface 41, the inner tube 36 and outside the outer surface 40, the outer tube 37 of the tubular elements 17 is arranged. On the outer surface 40, a current transition surface 39 is further formed on the first contact surface 43, so that the semiconductor element 58 can be connected to other adjacent semiconductor elements 58 electrically conductively via bridge elements 57 to thermoelectric elements 20. Further current transition surfaces 39 are also arranged on the second contact surface 44 on the inner surface 41 of the semiconductor element 58.

Fig. 7 zeigte eine Ausführungsvariante eines Kraftfahrzeugs 25 mit einem Abgassystem 2 und einer Abgasbehandlungskomponente 45. Dabei durchströmt Abgas 10 von einer Verbrennungskraftmaschine 3 ausgehend ein Abgassystem 2 hin zu einer Vorrichtung 1, die in der Hauptabgasleitung oder in einer Abgasrückführungsleitung 24 des Abgassystems 2 angeordnet ist. Über elektrisch leitende Verbindungen 47 ist die Vor- richtung 1 mit einer Stromversorgung 46, insbesondere einer Batterie oder auch einem elektrischen Verbraucher, elektrisch leitend verbunden, so dass der durch die thermoelektrischen Elemente 20 erzeugte elektrische Strom abgeführt werden kann. FIG. 7 shows an embodiment of a motor vehicle 25 with an exhaust system 2 and an exhaust treatment component 45 Exhaust gas 10 flows from an internal combustion engine 3 starting an exhaust system 2 towards a device 1, which is arranged in the main exhaust line or in an exhaust gas recirculation line 24 of the exhaust system 2. Via electrically conductive connections 47, the device 1 is electrically conductively connected to a power supply 46, in particular a battery or an electrical load, so that the electrical current generated by the thermoelectric elements 20 can be dissipated.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Vorrichtung 1 device

2 Abgassystem 2 exhaust system

3 Verbrennung skr af tmas chine 3 burning skr af tmas chine

4 Gehäuse 4 housing

5 Längsachse 5 longitudinal axis

6 erste Stirnseite 6 first face

7 zweite Stirnseite 7 second end face

8 Einlass 8 inlet

9 Auslass 9 outlet

10 Abgas 10 exhaust

11 Einlauf 11 enema

12 Auslauf 12 spout

13 Kühlmedium 13 cooling medium

14 Katalysatorträgerkörper 14 catalyst carrier body

15 Außenumfangsfläche 15 outer peripheral surface

16 Innenumfangsfläche 16 inner peripheral surface

17 Rohrelement 17 pipe element

18 Außenseite 18 outside

19 Innenseite 19 inside

20 thermoelektrische Elemente 20 thermoelectric elements

21 erstes Ende 21 first end

22 zweites Ende 22 second end

23 Rohrelementp latte 23 pipe element plate

24 Abgasrückführungsleitung 24 exhaust gas recirculation line

25 Kraftfahrzeug 25 motor vehicle

26 axiale Erstreckung 26 axial extent

27 Stützelement 27 support element

28 Ringkanal 28 ring channel

29 Innenwand 29 inner wall

30 Hohlraum 30 cavity

31 Ausnehmung 31 recess

32 Strömungskanal 33 radiale Erstreckung 32 flow channel 33 radial extent

34 Metallfolie 34 metal foil

35 Dichtungselement 35 sealing element

36 inneres Rohr 36 inner tube

37 äußeres Rohr 37 outer tube

38 Höhe 38 height

39 Stromübergangsfläche 39 Electricity transfer area

40 Außenfläche 40 outer surface

41 Innenfläche 41 inner surface

42 Seitenfläche 42 side surface

43 erste Kontaktfläche 43 first contact surface

44 zweite Kontaktfläche 44 second contact surface

45 Abgasbehandlungskomponente 45 exhaust treatment component

46 Stromversorgung 46 power supply

47 Verbindung 47 connection

48 erster Kontakt 48 first contact

49 zweiter Kontakt 49 second contact

50 erste Stirnfläche 50 first face

51 zweite Stirnfläche 51 second end face

52 Umfangsfläche 52 peripheral surface

53 Öffnung 53 opening

54 Kanal 54 channel

55 erster elektrischer Leiter 55 first electrical conductor

56 zweiter elektrischer Leiter56 second electrical conductor

57 Brückenelement 57 bridge element

58 Halbleiterelement 58 semiconductor element

Claims

Patentansprüche Patent claims

Vorrichtung (1) für ein Abgassystem Device (1) for an exhaust system

(2) einer Verbrennungskraftmaschine (2) an internal combustion engine

(3), wobei die Vorrichtung (1) zumindest ein Gehäuse (4) um- fasst, das Gehäuse (3), wherein the device (1) comprises at least one housing (4), the housing

(4) eine Längsachse (4) a longitudinal axis

(5) und eine erste Stirnseite (5) and a first end face

(6) und eine zweite Stirnseite (6) and a second end face

(7) aufweist, sowie einen Einlass (7) and an inlet

(8) und einen Auslass (8) and an outlet

(9) für Abgas (9) for exhaust gas

(10) sowie zumindest einen Einlauf (10) and at least one enema

(11) und einen Auslauf (11) and an outlet

(12) für ein Kühlmedium (12) for a cooling medium

(13); und weiterhin einen in dem Gehäuse (4) angeordneten, von Abgas (10) durchströmbaren Katalysatorträgerkörper (13); and furthermore a catalyst support body arranged in the housing (4) through which exhaust gas (10) can flow

(14) mit einer Außenum- fangsfläche (14) with an outer peripheral surface

(15) und einer Innenumfangsfläche (16), wobei das Abgas (10) über die erste Stirnseite (6) in das Gehäuse (4) eintritt und über die Innenumfangsfläche (15) and an inner peripheral surface (16), the exhaust gas (10) entering the housing (4) via the first end face (6) and via the inner peripheral surface

(16) zur Außenumfangsfläche (15) den Katalysatorträgerkörper (14) radial durchströmt und das Gehäuse (4) über die zweite Stirnseite (7) verlässt; und zudem stromabwärts des Katalysatorträgerkörpers (14) eine Vielzahl von Rohrelementen (17) mit Außenseiten (18) und Innenseiten (19), wobei die Rohrelemente(16) flows radially through the catalyst support body (14) to the outer peripheral surface (15) and leaves the housing (4) via the second end face (7); and also downstream of the catalyst support body (14) a plurality of tubular elements (17) with outer sides (18) and inner sides (19), the tubular elements

(17) parallel zur Längsachse (5) entlang der Außenumfangsfläche (15) angeordnet sind und die Außenseiten (18) mit Abgas (10) und die Innenseiten (19) von dem Kühlmedium (13) beaufschlagt werden, wobei zwischen Außenseite (18) und Innenseite (19) der Rohrelemente (17) thermoelektrische Elemente (20) angeordnet sind. (17) are arranged parallel to the longitudinal axis (5) along the outer peripheral surface (15) and the outer sides (18) are acted upon by exhaust gas (10) and the inner sides (19) by the cooling medium (13), with between the outer side (18) and Inside (19) of the tubular elements (17) thermoelectric elements (20) are arranged.

Vorrichtung (1) nach Patentanspruch 1, wobei die thermoelektri- schen Elemente (20) in den Rohrelementen (17) scheibenförmig ausgebildet und aufeinander gestapelt sind, und wobei die AußenseitenDevice (1) according to claim 1, wherein the thermoelectric elements (20) in the tubular elements (17) are disc-shaped and stacked on top of each other, and the outer sides

(18) und Innenseiten (19) der Rohrelemente (17) sowie die dazwischen angeordneten thermoelektrischen Elemente (20) stoffschlüssig miteinander verbunden sind. (18) and inner sides (19) of the tubular elements (17) as well as the thermoelectric elements (20) arranged between them are cohesively connected to one another.

Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Rohrelemente (17) jeweils ein erstes Ende (21) und ein zweites Ende (22) aufweisen und diese durch zumindest eine Rohrelementplatte (23) elektrisch kontaktierbar sind. Device (1) according to one of the preceding claims, wherein the tubular elements (17) each have a first end (21) and a have a second end (22) and these can be electrically contacted by at least one tubular element plate (23).

Vorrichtung (1) nach Patentanspruch 3, wobei die Rohrelemente (17) in jeweils einer Rohrelementplatte (23) an der ersten Stirnseite (6) und an der zweiten Stirnseite (7) aufgenommen sind und der Einlauf (11) an der zweiten Stirnseite (7) und der Auslauf (12) an der ersten Stirnseite (6) angeordnet ist. 5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, mit einer Rohrelementplatte (23), wobei die Rohrelementplatte (23) Öffnungen (53) zur Aufnahme von Rohr dementen (17) aufweist und Kanäle (54) zur strömungstechnischen Verbindung zumindest eines Einlaufs (11) und/oder Auslaufs (12) für ein Kühlmedium (13) mit den Rohrelementen (17), wobei weiter erste Kontakte (48) vorgesehen sind, die zumindest ein erstes Ende (21) wenigstens eines Rohrelementes (17) elektrisch leitend mit einem ersten elektrischen Leiter (55) verbinden. Device (1) according to claim 3, wherein the tubular elements (17) are each accommodated in a tubular element plate (23) on the first end face (6) and on the second end face (7) and the inlet (11) on the second end face (7 ) and the outlet (12) is arranged on the first end face (6). 5. Device (1) according to one of the preceding claims, with a tubular element plate (23), the tubular element plate (23) having openings (53) for receiving pipe dements (17) and channels (54) for the fluidic connection of at least one inlet ( 11) and/or outlet (12) for a cooling medium (13) with the tubular elements (17), wherein further first contacts (48) are provided which electrically conductively connect at least a first end (21) of at least one tubular element (17). Connect the first electrical conductor (55).

Vorrichtung (1) nach Patentanspruch 5, wobei zweite Kontakte (49) vorgesehen sind zur elektrisch leitenden Verbindung eines zweiten Endes (22) wenigstens eines Rohrelementes (17) mit einem zweiten elektrischen Leiter (56), wobei die zweiten Kontakte (49) elektrisch isoliert gegenüber den ersten Kontakten (48) ausgeführt sind. Device (1) according to claim 5, wherein second contacts (49) are provided for the electrically conductive connection of a second end (22) of at least one tubular element (17) to a second electrical conductor (56), the second contacts (49) being electrically insulated opposite the first contacts (48).