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DE102007063172B4 - Thermoelectric generator and method for operating a thermoelectric generator - Google Patents

Thermoelectric generator and method for operating a thermoelectric generator Download PDF

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DE102007063172B4
DE102007063172B4 DE102007063172A DE102007063172A DE102007063172B4 DE 102007063172 B4 DE102007063172 B4 DE 102007063172B4 DE 102007063172 A DE102007063172 A DE 102007063172A DE 102007063172 A DE102007063172 A DE 102007063172A DE 102007063172 B4 DE102007063172 B4 DE 102007063172B4
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Cornelius Ferrari
Christian Häfele
Wolf Eckhard Dr. Müller
Rainer Dr. Richter
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Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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Bayerische Motoren Werke AG
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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Abstract

Thermoelektrischer Generator (10), umfassend mindestens eine Wärmequelle (12), mindestens eine Wärmesenke und mindestens ein thermoelektrisches Modul (14, 16), wobei die mindestens eine Wärmequelle (12) mindestens einen Strömungskanal (18) zur Durchströmung mit einem wärmeabgebenden Fluid aufweist, wobei der mindestens eine Strömungskanal (18) mindestens einen ersten Kanalabschnitt (36) und mindestens einen in Durchströmungsrichtung (22) des wärmeabgebenden Fluids folgenden zweiten Kanalabschnitt (38) aufweist, und wobei der Generator (10) mindestens eine zusätzliche Fluidführungseinrichtung (63) zur Führung eines Teilstroms (74) des wärmeabgebenden Fluids umfasst, wobei der Teilstrom (74) dem zweiten Kanalabschnitt (38) unter Umgehung des ersten Kanalabschnitts (36) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Fluidführungseinrichtung (63) außerhalb des mindestens einen Strömungskanals (18) angeordnet ist und an oder in dem zweiten Kanalabschnitt (38) mündet.Thermoelectric generator (10), comprising at least one heat source (12), at least one heat sink and at least one thermoelectric module (14, 16), wherein the at least one heat source (12) has at least one flow channel (18) for flowing through a heat-emitting fluid, wherein the at least one flow channel (18) has at least one first channel section (36) and at least one second channel section (38) following in the flow direction (22) of the heat-emitting fluid, and wherein the generator (10) has at least one additional fluid guide device (63) for guiding a partial flow (74) of the heat-emitting fluid, wherein the partial flow (74) can be fed to the second channel section (38), bypassing the first channel section (36), characterized in that the at least one fluid-guiding device (63) is located outside the at least one flow channel ( 18) is arranged and on or in the second channel section (3 8) opens.

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Description

Die Erfindung betrifft einen thermoelektrischen Generator, umfassend mindestens eine Wärmequelle, mindestens eine Wärmesenke und mindestens ein thermoelektrisches Modul, wobei die mindestens eine Wärmequelle mindestens einen Strömungskanal zur Durchströmung mit einem wärmeabgebenden Fluid aufweist.The The invention relates to a thermoelectric generator comprising at least one heat source, at least one heat sink and at least one thermoelectric module, wherein the at least a heat source at least one flow channel to the flow with a heat-emitting Has fluid.

Mit einem thermoelektrischen Generator kann eine elektrische Leistung erzeugt werden, indem Wärme aus einer Wärmequelle über ein thermoelektrisches Modul einer Wärmesenke zugeführt wird.With a thermoelectric generator can be an electrical power be generated by heat from a heat source via a thermoelectric module of a heat sink is supplied.

Thermoelektrische Generatoren haben den Vorteil, dass sie verschleißfrei arbeiten, da sie keine bewegten Bauteile aufweisen. Nachteilig ist jedoch, dass thermoelektrische Generatoren einen vergleichsweise niedrigen Wirkungsgrad aufweisen und relativ viel Bauraum beanspruchen. Dies erschwert die Integration eines thermoelektrischen Generators in ein übergeordnetes technisches System, dessen Abwärme nutzbar gemacht werden soll.thermoelectric Generators have the advantage that they work wear-free, since they have no moving components. The disadvantage, however, is that thermoelectric generators a comparatively low efficiency have and occupy a relatively large amount of space. This makes it difficult Integration of a thermoelectric generator into a superordinate one technical system, its waste heat should be made usable.

Ein eingangs genannter thermoelektrischer Generator ist beispielsweise aus der US 6,028,263 bekannt. Der dort offenbarte Generator umfasst eine Vielzahl von in Durchströmungsrichtung des Fluids gesehen hintereinander ange ordneten thermoelektrischen Modulen. Da sich ein Heißgas, welches durch den Strömungskanal geleitet wird, von einer Eingangsseite hin zu einer Ausgangsseite abkühlt, entsteht entlang des Strömungskanals ein Temperaturgefälle. Dies hat zur Folge, dass die entlang der Strömungsrichtung verteilten thermoelektrischen Module unterschiedliche Spannungen erzeugen. Um dies zu vermeiden, weist der aus der US 6,028,263 bekannte Generator strömungseingangsseitig eine niedrigere Anzahl von miteinander in Reihe geschalteten thermoelektrischen Modulen auf als strömungsausgangsseitig.An initially mentioned thermoelectric generator is for example from the US 6,028,263 known. The generator disclosed therein comprises a plurality of viewed in the flow direction of the fluid successively arranged thermoelectric modules. Since a hot gas, which is passed through the flow channel, cools from an input side to an output side, a temperature gradient arises along the flow channel. As a result, the thermoelectric modules distributed along the flow direction generate different voltages. To avoid this, points out of the US 6,028,263 known generator flow input side, a lower number of mutually connected in series thermoelectric modules as the flow output side.

Ein eingangs genannter thermoelektrischer Generator ist auch aus der US 5,974,803 bekannt. In dieser Druckschrift wird vorgeschlagen, eine Temperaturkompensation dadurch zu ermöglichen, dass in kalten und warmen Bereichen des Generators thermoelektrische Elemente mit unterschiedlichen thermoelektrischen Eigenschaften verwendet werden oder dass die Anzahl und/oder die Dicke und/oder die Fläche von Wärmeübertragungsrippen variiert.An initially mentioned thermoelectric generator is also from the US 5,974,803 known. In this document it is proposed to allow a temperature compensation by using thermoelectric elements with different thermoelectric properties in cold and warm areas of the generator or by varying the number and / or the thickness and / or the area of heat transfer ribs.

Die JP 2006-214350 A beschreibt einen thermoelektrischen Generator, der eine Vielzahl von Wärmetauschern mit Rippen umfasst, um die Wärme eines Abgasstroms zurückzugewinnen, sowie eine Vielzahl von thermoelektrischen Modulen, um die zurückgewonnen Wärme in elektrische Energie umzuwandeln.The JP 2006-214350 A describes a thermoelectric generator comprising a plurality of finned heat exchangers for recovering the heat of an exhaust stream and a plurality of thermoelectric modules for converting the recovered heat into electrical energy.

Die JP 2006-83725 A beschreibt einen Abwärme-Leistungsgenerator mit einer Vielzahl von Hochtemperatur-Wärmetauschern, die von verschiedenen Stellen entlang der Längsrichtung eines Abgas-Einleitungsrohrs abzweigen.The JP 2006-83725 A describes a waste heat power generator having a plurality of high-temperature heat exchangers branching from different locations along the longitudinal direction of an exhaust gas introduction pipe.

Die JP 2001-12240 A betrifft einen Abwärme-Leistungsgenerator für ein Kraftfahrzeug, bei dem die Deformation der Oberfläche eines Abgasrohrs aufgrund des Drucks eines thermoelektrischen Moduls vermieden werden soll.The JP 2001-12240 A relates to a waste heat power generator for a motor vehicle, in which the deformation of the surface of an exhaust pipe due to the pressure of a thermoelectric module is to be avoided.

Die DE 1 828 136 U offenbart einen rohrförmigen Wärmetauscher mit im inneren befindlichen Rippen und einem etwa kegelförmigen Einsatz, insbesondere für Thermo-Generatoren, mit einer solchen Ausbildung, dass mit fallender Temperatur der Heizgase die Höhe der Rippen größer und der Querschnitt für die strömenden Heizgase in Folge der Formgebung des kegelförmigen Einsatzes kleiner wird.The DE 1 828 136 U discloses a tubular heat exchanger with internal ribs and an approximately cone-shaped insert, in particular for thermo generators, with such a configuration that with decreasing temperature of the heating gases, the height of the ribs larger and the cross section for the flowing hot gases due to the shape of the conical Use is smaller.

Die US 2,246,329 betrifft einen thermoelektrischen Generator, und insbesondere den Wärmabsorber, der zum Übertragen der Wärme von einer Versorgungsquelle und deren Konzentration an der Heißlötstelle des Thermoelements von thermoelektrischen Generatoren verwendet wird.The US 2,246,329 relates to a thermoelectric generator, and more particularly to the heat absorber used to transfer the heat from a source of supply and its concentration at the hot junction of the thermocouple of thermoelectric generators.

Die US 5,228,923 beschreibt eine thermoelektrische Vorrichtung mit einer zylindrischen Struktur mit einem hohlen zentralen Ringelement, in welches Flüssigkeit gepumpt wird, sodass die erwärmte Flüssigkeit aus dem Zentrum der Struktur gepumpt und an der Außenoberfläche eines äußeren ringförmigen Elements abgeführt wird.The US 5,228,923 describes a thermoelectric device having a cylindrical structure with a hollow central ring member into which liquid is pumped so that the heated liquid is pumped out of the center of the structure and discharged on the outer surface of an outer annular member.

Die DE 10 2005 051 309 A1 betrifft einen Abgaswärmetauscher für einen thermoelektrischen Generator, mit zumindest einem in einer Ebene verlaufenden und von Abgas durchströmten Abgaskanal, wobei ein Abschnitt des Abgaskanals einen Kanalvorlauf bildet und ein, in Abgasströmung gesehen, nachfolgender Abschnitt des Abgaskanals einen Kanalnachlauf bildet.The DE 10 2005 051 309 A1 relates to an exhaust gas heat exchanger for a thermoelectric generator, comprising at least one extending in a plane and exhaust gas exhaust passage, wherein a portion of the exhaust passage forms a channel lead and a, seen in exhaust flow, subsequent portion of the exhaust passage forms a channel wake.

Die DE 60 2004 003 652 T2 betrifft ein Abgasemissionssteuerungssystem mit einem Generator, der ein thermoelektrisches Wandlerelement zum Erzielen einer thermoelektrischen Umwandlung durch Verwendung der Wärme eines Abgases aufweist, und einen in dem Generator oder im dem Abgas stromabwärts des Generators angeordneten Abgasreinigungskatalysator.The DE 60 2004 003 652 T2 relates to an exhaust emission control system including a generator having a thermoelectric conversion element for achieving thermoelectric conversion by using the heat of an exhaust gas, and an exhaust gas purifying catalyst disposed in the generator or in the exhaust gas downstream of the generator.

Die US 6,672,076 B2 offenbart ein thermoelektrisches System, bei dem die Konvektion durch eine thermoelektrische Anordnung aktiv gefördert wird.The US 6,672,076 B2 discloses a thermoelectric system in which convection is actively promoted by a thermoelectric device becomes.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen thermoelektrischen Generator der eingangs genannten Art mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad zu schaffen.Of these, The present invention is based on the object, a thermoelectric generator of the type mentioned with one possible to create high efficiency.

Diese Aufgabe wird bei einem thermoelektrischen Generator der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der mindestens eine Strömungskanal mindestens einen ersten Kanalabschnitt und mindestens einen in Durchströmungsrichtung des wärmeabgebenden Fluids folgenden zweiten Kanalabschnitt aufweist, dass der Generator mindestens eine zusätzliche Fluidführungseinrichtung zur Führung eines Teilstroms des wärmeabgebenden Fluids umfasst, wobei der Teilstrom dem zweiten Kanalabschnitt unter Umgehung des ersten Kanalabschnitts zuführbar ist, und dass die mindestens eine Fluidführungseinrichtung außerhalb des mindestens einen Strömungskanals angeordnet ist und an oder in dem zweiten Kanalabschnitt mündet.These Task is in a thermoelectric generator of the above solved by the type mentioned, that the at least one flow channel at least one first channel section and at least one in the flow direction of the heat-emitting Fluids following second channel section has that the generator at least one additional one Fluid carrying member to the leadership a partial flow of the heat-emitting Fluid, wherein the partial flow of the second channel section below Bypass of the first channel section can be fed, and that the at least a fluid guiding device outside of the at least one flow channel is arranged and opens at or in the second channel section.

Mit dem erfindungsgemäßen Generator kann in Strömungsrichtung des wärmeabgebenden Fluids gesehen entlang der Wärmequelle ein gleichmäßiges Temperaturniveau erreicht werden. Auf diese Weise kann mindestens ein thermoelektrisches Modul entlang einer in Durchströmungsrichtung des Fluids gemessenen Länge gleichmäßig mit Wärme beaufschlagt werden. Dies führt dazu, dass das mindestens eine thermoelektrische Modul in einem relativ engen Temperaturfenster betrieben werden kann, in welchem es einen hohen Wirkungsgrad hat. Das mindestens eine thermoelektrische Modul kann sich über die gesamte Länge und/oder Breite der Wärmequelle erstrecken oder auch nur über eine Teilfläche der Wärmequelle.With the generator of the invention can in the flow direction the heat-emitting fluid seen along the heat source a uniform temperature level be achieved. In this way, at least one thermoelectric module along a in the flow direction the fluid measured length evenly with Heat applied become. this leads to in that the at least one thermoelectric module in one relatively narrow temperature window can be operated in which it has a high efficiency. The at least one thermoelectric Module can be over the entire length and / or width of the heat source extend or even over a part of the Heat source.

Zur Vergleichmäßigung des Temperaturverlaufs entlang des Strömungskanals ist es vorteilhaft, wenn ein Strömungsquerschnitt des zweiten Kanalabschnitts kleiner ist als ein Strömungsquerschnitt des ersten Kanalabschnitts. Dies bewirkt eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des wärmeabgebenden Fluids auf Höhe des zweiten Kanalabschnitts im Vergleich zu dem ersten Ka nalabschnitt. Auf diese Weise kann auf Höhe des zweiten Kanalabschnitts ein gegenüber dem ersten Kanalabschnitt erhöhter konvektiver Wärmeübergang erzeugt werden. Hierdurch kann der Effekt, dass sich das wärmeabgebende Fluid auf dem Weg von dem ersten Kanalabschnitt hin zu dem zweiten Kanalabschnitt abkühlt, kompensiert werden.to Equalization of Temperature course along the flow channel, it is advantageous if a flow cross-section of the second channel portion is smaller than a flow area of the first channel section. This causes an increase in the flow velocity of the heat-emitting Fluids at height the second channel portion compared to the first Ka nalabschnitt. On this way can be on height of the second channel section, a convective one higher than the first channel section Heat transfer be generated. This can cause the effect that the heat-emitting Fluid on the way from the first channel portion to the second Channel section cools, be compensated.

Zusätzlich oder optional ist es günstig, wenn eine Wandstärke einer Strömungskanalbegrenzung des zweiten Kanalabschnitts niedriger ist als eine Wandstärke einer Strömungskanalbegrenzung des ersten Kanalabschnitts. Durch die höhere Wandstärke des ersten Kanalabschnitts wird der Wärmewiderstand dieses Abschnitts vergrößert, so dass sich die Temperaturdifferenz zwischen einer wärmeaufnehmenden Oberfläche der Strömungskanalbegrenzung und einer dem thermoelektrischen Modul zugewandten, wärmeabgebenden Oberfläche der Strömungskanalbegrenzung erhöht. Durch die niedrigere Wandstärke der Strömungskanalbegrenzung des zweiten Kanalabschnitts verringert sich die Temperaturdifferenz zwischen den genannten Oberflächen.Additionally or optionally it is convenient if a wall thickness a flow channel boundary of the second channel portion is lower than a wall thickness of a Flow channel limit of the first channel section. Due to the higher wall thickness of the first channel section becomes the thermal resistance of this section, so that the temperature difference between a heat-absorbing surface the flow channel boundary and a the thermoelectric module facing, heat-emitting surface the flow channel limitation elevated. Due to the lower wall thickness the flow channel limitation of the second channel section, the temperature difference decreases between the mentioned surfaces.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn der zweite Kanalabschnitt zumindest einen dem zweiten Kanalabschnitt zugeordneten Materialabschnitt umfasst, dessen Wärmleitfähigkeit höher ist als die Wärmeleitfähigkeit eines dem ersten Kanalabschnitt zugeordneten Materialabschnitts. Auf diese Weise kann ein Wärmefluss von dem wärmeabgebenden Fluid zu dem mindestens einen thermoelektrischen Modul in den verschiedenen Kanalabschnitten gezielt beeinflusst werden.Further it is advantageous if the second channel section at least one comprises the material section associated with the second channel section, its thermal conductivity is higher as the thermal conductivity a material section associated with the first channel section. In this way, a heat flow from the heat-emitting Fluid to the at least one thermoelectric module in the various Channel sections are specifically influenced.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Generator mindestens eine zusätzliche Fluidführungseinrichtung zur Führung eines Teilstroms des wärmeabgebenden Fluids umfasst, und wenn der Teilstrom dem zweiten Kanalabschnitt unter Umgehung des ersten Kanalabschnitts zuführbar ist. Diesem Teilstrom wird nicht bereits in dem ersten Kanalabschnitt Wärme entzogen, sondern erst in dem zweiten Kanalabschnitt. Hierdurch wird das entlang der Wärmequelle anliegende Temperaturprofil vergleichmäßigt, so dass sich der konvektive Wärmeübergang im Bereich des zweiten Kanalabschnitts erhöht.Farther it is preferred if the generator at least one additional Fluid carrying member to the leadership a partial flow of the heat-emitting fluid includes, and when the partial flow of the second channel section below Bypassing of the first channel section can be fed. This partial flow is not already deprived of heat in the first channel section, but only in the second channel section. This will do that along the heat source Adjacent temperature profile uniformed, so that the convective Heat transfer increased in the region of the second channel section.

Ein durch den ersten Kanalabschnitt geführter Teilstrom kann entweder abgezweigt werden, so dass er den zweiten Kanalabschnitt nicht mehr durchströmt, oder er kann sowohl durch den ersten als auch durch den zweiten Kanalabschnitt geführt werden.One Partial flow passed through the first channel section can either be branched so that it no longer flows through the second channel section, or it can be through both the first and the second channel section be guided.

Die vorstehend diskutierten Maßnahmen können jeweils einzeln bei einem eingangs genannten thermoelektrischen Generator angewendet werden, um dessen Wirkungsgrad zu verbessern. In vorteilhafter Weise werden bei einem eingangs genannten thermoelektrischen Generator mindestens zwei der vorstehend diskutierten Maßnahmen miteinander kombiniert.The The above discussed measures may each individually in a thermoelectric generator mentioned above be applied to improve its efficiency. In an advantageous manner Be wise in a aforementioned thermoelectric generator at least two of the measures discussed above are combined.

Bevorzugt ist es, wenn der thermoelektrische Generator eine Mehrzahl von in Durchströmungsrichtung des Fluids gesehen hintereinander angeordneten thermoelektrischen Modulen umfasst. Durch die Vergleichmäßigung des an der Wärmequelle anliegenden Temperaturprofils können an den hintereinander angeordneten thermoelektrischen Modulen zumindest annähernd gleiche Spannungen abgegriffen werden.Prefers it is when the thermoelectric generator has a plurality of in Flow direction seen the fluid arranged behind one another thermoelectric Includes modules. By the homogenization of the at the heat source adjacent temperature profiles can on the thermoelectric modules arranged one behind the other at least nearly same voltages are tapped.

Es ist im Rahmen der Erfindung möglich, hinsichtlich ihrer Abmessungen und/oder ihrer elektrischen Eigenschaften unterschiedliche thermoelektrische Module zu verwenden. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn mindestens zwei thermoelektrische Module, vorzugsweise alle Module eines Generators, identisch sind. Hierdurch vereinfacht sich die Montage des Generators, da jedes der Module in beliebiger Weise an der Wärmequelle anordenbar ist.It is possible within the scope of the invention, in terms of their dimensions and / or their electrical properties to use different thermoelectric modules. Especially however, it is preferred if at least two thermoelectric modules, preferably all modules of a generator are identical. hereby simplifies the assembly of the generator, since each of the modules in any way at the heat source can be arranged.

Vorzugsweise ist der Strömungskanal im Querschnitt rechteckförmig oder einer Rechteckform angenähert. Auf diese Weise ist es möglich, einen vergleichsweise kompakten Generator zu schaffen, bei welchem eine Mehrzahl von Wärmequellen und Wärmesenken jeweils entlang einer Stapelrichtung einander abwechselnd übereinander angeordnet sind, wobei zwischen jeweils einer Wärmequelle und jeweils einer Wärmesenke mindestens ein thermoelektrisches Modul angeordnet ist. Der Strömungskanal kann einen Querschnitt mit verrundeten Eckbereich aufweisen. Insbesondere kann der Strömungskanal im Querschnitt eine Langlochform aufweisen.Preferably is the flow channel rectangular in cross-section or approximated to a rectangular shape. In this way it is possible to provide a comparatively compact generator in which a plurality of heat sources and heat sinks in each case along a stacking direction alternately one above the other are arranged, wherein between each one heat source and one each heat sink at least one thermoelectric module is arranged. The flow channel may have a cross-section with rounded corner area. Especially can the flow channel have a slot shape in cross section.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der mindestens eine Strömungskanal in Durchströmungsrichtung des Fluids gesehen eine abnehmende Strömungskanalbreite auf. Im Rahmen der Erfindung wird unter einer Strömungskanalbreite eine Abmessung des Strömungskanals verstanden, welche parallel zu einem sich flächig erstreckenden thermoelektrischen Modul anliegt. Durch die in Strömungsrichtung abnehmende Strömungskanalbreite kann ein Strömungsquerschnitt des zweiten Kanalabschnitts gegenüber einem Strömungsquerschnitt des ersten Kanalabschnitts verkleinert werden.To a development of the invention, the at least one flow channel in the direction of flow of the fluid seen on a decreasing flow channel width. As part of The invention becomes a dimension under a flow channel width of the flow channel understood, which parallel to a flat extending thermoelectric Module is applied. By in the flow direction decreasing flow channel width can a flow cross-section of the second channel section with respect to a flow cross section of the first channel section to be reduced.

Alternativ oder ergänzend hierzu ist es vorteilhaft, wenn der mindestens eine Strömungskanal in Durchströmungsrichtung des Fluids gesehen eine abnehmende Strömungskanalhöhe aufweist. Im Rahmen dieser Erfindung wird unter einer Strömungskanalhöhe eine Abmessung des Strömungskanals verstanden, welche senkrecht zu einem sich flächig erstreckenden thermoelektrischen Modul anliegt.alternative or in addition For this purpose, it is advantageous if the at least one flow channel in Flow direction seen the fluid has a decreasing flow channel height. In the context of this Invention becomes a flow channel height a Dimension of the flow channel understood, which is perpendicular to a thermally extending over a flat area Module is applied.

Bevorzugt ist es, wenn das mindestens eine thermoelektrische Modul an der Strömungskanalbegrenzung des ersten Kanalabschnitts und/oder an der Strömungskanalbegrenzung des zweiten Kanalabschnitts angeordnet ist. Hierdurch ist ein Wärmefluss von der Wärmequelle über eine Strömungskanalbegrenzung hin zu dem mindestens einen thermoelektrischen Element ermöglicht.Prefers it is when the at least one thermoelectric module at the Flow channel limit the first channel portion and / or at the flow channel boundary of the second Channel section is arranged. This is a heat flow from the heat source via a Flow channel limit towards the at least one thermoelectric element allows.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der dem ersten Kanalabschnitt zugeordnete Materialabschnitt zumindest anteilig durch die Strömungskanalbegrenzung des ersten Kanalabschnitts und/oder durch mindestens ein in dem ersten Kanalabschnitt angeordnetes Rippenelement gebildet ist oder sind und/oder dass der dem zweiten Kanalabschnitt zugeordnete Materialabschnitt zumindest anteilig durch die Strömungskanalbegrenzung des zweiten Kanalabschnitts und/oder durch mindestens ein in dem zweiten Kanalabschnitt angeordnetes Rippenelement gebildet ist oder sind. Bei einem solchen Generator ist es möglich, einen Strömungskanal mit konstantem Strömungsquerschnitt und/oder eine Strömungskanalbegrenzung mit konstanter Wandstärke zu verwenden.To an advantageous embodiment of the invention is provided that of the first channel portion associated material portion at least partially due to the flow channel limitation of first channel portion and / or at least one in the first Channel section disposed rib element is or are formed and / or that of the second channel portion associated material portion at least partially due to the flow channel limitation the second channel section and / or at least one in the second channel portion arranged rib member is formed or are. In such a generator, it is possible to have a flow channel with constant flow cross-section and / or a flow channel boundary with constant wall thickness to use.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der dem ersten Kanalabschnitt zugeordnete Materialabschnitt zumindest anteilig durch mindestens ein Zusatzelement gebildet ist und/oder dass der dem zweiten Kanalabschnitt zugeordnete Materialabschnitt zumindest anteilig durch mindestens ein Zusatzelement gebildet ist. Mit Hilfe solcher Zusatzelemente kann ein Wärmefluss in den verschiedenen Kanalabschnitten besonders einfach beeinflusst werden. Beispielsweise können aus unterschiedlichen Materialien hergestellte Zusatzelemente verwendet werden, so dass ein Wärmefluss in dem ersten Kanalabschnitt stärker gehemmt wird als ein Wärmefluss in dem zweiten Kanalabschnitt.A another embodiment The invention provides that the first channel section associated Material section at least partially by at least one additional element is formed and / or that of the second channel portion associated material portion at least partially formed by at least one additional element. With the help of such additional elements, a heat flow in the various Channel sections are particularly easily influenced. For example can used made of different materials additive elements so that a heat flow stronger in the first channel section is inhibited as a heat flow in the second channel section.

Es ist insbesondere möglich, nur in einem der Kanalabschnitte ein Zusatzelement anzuordnen. Beispielsweise kann ausschließlich in dem ersten Kanalabschnitt ein Zusatzelement angeordnet werden, welches den Wärmefluss hemmt. Alternativ hierzu kann ausschließlich in dem zweiten Kanalabschnitt ein Zusatzelement angeordnet werden, welches einen besonders guten Wärmefluss ermöglicht, beispielsweise eine Wärmeleitpaste.It is possible in particular to arrange an additional element only in one of the channel sections. For example can only an additional element can be arranged in the first channel section, which the heat flow inhibits. Alternatively, only in the second channel section an additional element are arranged, which is a particularly good heat flow allows, for example a thermal grease.

Vorzugsweise ist das mindestens eine Zusatzelement zwischen einer Strömungskanalbegrenzung des ersten Kanalabschnitts und dem mindestens einen thermoelektrischen Modul angeordnet oder zwischen einer Strömungskanalbegrenzung des zweiten Kanalabschnitts und dem mindestens einen thermoelektrischen Modul. Hierdurch kann ein Wärmefluss zwischen einer Strömungskanalbegrenzung und einem thermoelektrischen Modul direkt beeinflusst werden.Preferably this is at least one additional element between a flow channel boundary the first channel section and the at least one thermoelectric Module arranged or between a flow channel boundary of the second Channel section and the at least one thermoelectric module. This can cause a heat flow between a flow channel boundary and a thermoelectric module are directly influenced.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn mit Hilfe des mindestens einen Zusatzelements eine Anzahl und/oder Ausdehnung mindestens einer Kontaktfläche oder einer Mehrzahl von Kontaktflächen zwischen einer Strömungskanalbegrenzung und dem mindestens einen thermoelektrischen Modul eingestellt ist. Eine Erhöhung der Anzahl der Kontaktflächen und/oder der Ausdehnung der Kontaktfläche oder der Kontaktflächen geht mit einer Erhöhung eines Wärmeflusses einher.Further it is advantageous if, with the help of at least one additional element a number and / or extent of at least one contact surface or a plurality of contact surfaces between a flow channel boundary and the at least one thermoelectric module is set. An increase in the Number of contact surfaces and / or the extent of the contact surface or the contact surfaces goes with an increase a heat flow associated.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das mindestens eine Zusatzelement durch eine Wärmeleitpaste gebildet ist. Hierdurch wird ein guter Wärmekontakt zwischen einer Strömungskanalbegrenzung und mindestens einem thermoelektrischen Modul hergestellt.Especially it is advantageous if the at least one additional element by a thermal grease is formed. This will provide good thermal contact between a flow channel boundary and at least one thermoelectric module.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Wärmeleitfähigkeit des mindestens einen Zusatzelements temperaturabhängig ist. Vorzugsweise nimmt die Wärmeleitfähigkeit des Zusatzelements mit steigender Temperatur ab. Ein solches Zusatzelement kann beispielsweise mindestens einen Hohlraum oder Spalt aufweisen, der sich mit steigender Temperatur ausdehnt und somit einen Wärmefluss durch das Zusatzelement hindurch stärker hemmt. Ein solcher Hohlraum oder Spalt kann insbesondere durch Materialabschnitte mit unterschiedlichen Wärmeleitzahlen begrenzt sein.A another embodiment the invention provides that the thermal conductivity of the at least one Additional element dependent on temperature is. Preferably, the thermal conductivity decreases of the additional element with increasing temperature. Such an additional element may for example have at least one cavity or gap, which expands with increasing temperature and thus a heat flow more strongly inhibited by the additional element. Such a cavity or gap can in particular by material sections with different Thermal conductivities be limited.

Vorzugsweise umfasst die mindestens eine Fluidführungseinrichtung mindestens eine Fluidführungsleitung. Eine solche Fluidführungsleitung ermöglicht eine besonders einfache und effiziente Leitung eines Teilstroms des wärmeabgebenden Fluids in den zweiten Kanalabschnitt.Preferably the at least one fluid guiding device comprises at least a fluid guide line. Such a fluid guide line allows a particularly simple and efficient management of a partial flow of the heat-emitting Fluids in the second channel section.

Ferner ist es günstig, wenn die mindestens eine Fluidführungseinrichtung mindestens ein sich quer oder schräg zur Durchströmungsrichtung erstreckendes Fluidführungselement umfasst. Ein solches Fluidführungselement ermöglicht eine Umlenkung eines Teilstroms des wärmeabgebenden Fluids und/oder eine Aufteilung eines Fluidstroms in mehrere Teilströme.Further is it cheap if the at least one fluid guiding device at least one transverse or oblique to the flow direction extending fluid guide element includes. Such a fluid guide element allows a deflection of a partial flow of the heat-emitting fluid and / or a division of a fluid flow into several partial streams.

Bevorzugt ist es, wenn die mindestens eine Fluidführungseinrichtung zumindest anteilig durch mindestens ein Rippenelement gebildet ist, welches in dem Strömungskanal angeordnet ist. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn eine Mehrzahl von Rippenelementen eine Fluidführungsleitung oder einen Teil einer Fluidführungsleitung bilden.Prefers it is when the at least one fluid guiding device at least is formed proportionately by at least one rib element, which in the flow channel is arranged. In particular, it is preferred if a plurality rib members a fluid guide line or a part of a fluid guide line form.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine Fluidführungseinrichtung innerhalb des mindestens einen Strömungskanals angeordnet. Hierdurch kann ein Generator mit kompakten Außenabmessungen geschaffen werden.To an embodiment the invention is the at least one fluid guiding device within of the at least one flow channel arranged. This allows a generator with compact outer dimensions be created.

Gemäß der Erfindung ist die mindestens eine Fluidführungseinrichtung außerhalb des mindestens einen Strömungskanals angeordnet und mündet an oder in dem zweiten Kanalabschnitt. Dies ermöglicht es, dem zweiten Kanalabschnitt einen Teilstrom des Fluids zuzuführen, ohne dabei die Strömungsverhältnisse und/oder den Strömungsquerschnitt des ersten Kanalabschnitts zu beeinflussen.According to the invention is the at least one fluid guiding device outside of the at least one flow channel arranged and opens at or in the second channel section. This allows the second channel section to supply a partial flow of the fluid without the flow conditions and / or the flow cross-section to influence the first channel section.

Günstig ist es, wenn der Generator mindestens zwei Fluidführungsleitungen umfasst, welche auf einander gegenüberliegenden Seiten des mindestens einen Strömungskanals an oder in dem zweiten Kanalabschnitt münden. Auf diese Weise ist es möglich, dass ein durch den zweiten Kanalabschnitt strömendes Fluid in einer Richtung quer zu der Strömungsrichtung gesehen ein gleichmäßiges Temperaturprofil aufweist. Beispielsweise kann ein aus dem ersten Kanalabschnitt zugeführter Teilstrom, welcher in seitlichen Bereichen eine niedrigere Temperaturen aufweist als in einem zentralen Bereich, in den seitlichen Bereichen mit zusätzlichen, noch nicht abgekühlten Teilströmen angereichert werden.Cheap is it, when the generator comprises at least two fluid guide lines, which on opposite each other Sides of the at least one flow channel open at or in the second channel section. That's the way it is possible, a fluid flowing through the second channel portion in one direction transverse to the flow direction seen a uniform temperature profile having. For example, one of the first channel section supplied Partial flow, which in lateral areas a lower temperatures as in a central area, in the lateral areas with additional, yet not cooled substreams be enriched.

Ferner ist es bevorzugt, wenn die mindestens eine Fluidführungseinrichtung zwischen einer Mehrzahl von Strömungskanälen angeordnet ist. Dies ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau eines mehrflutigen Generators.Further it is preferred if the at least one fluid guiding device arranged between a plurality of flow channels is. this makes possible a particularly compact design of a multi-flow generator.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Fluidmassenstrom des den zweiten Kanalabschnitt durchströmenden wärmeabgebenden Fluids höher ist als ein Fluidmassenstrom des den ersten Kanalabschnitt durchströmenden wärmeabgebenden Fluids. Auf diese Weise kann eine Abkühlung des Fluids dadurch verhindert werden, dass dem zweiten Kanalabschnitt zusätzlich zu einem bereits abgekühlten Teilstrom des Fluids ein Teilstrom mit noch nicht abgekühltem Fluid zugeführt wird.at an embodiment the invention provides that a fluid mass flow of the second Channel section flowing through exoergic Fluids higher is as a fluid mass flow of the first channel portion flowing through the heat-emitting Fluid. In this way, a cooling of the fluid can be prevented be that the second channel section in addition to an already cooled partial flow the fluid is supplied to a partial flow with not yet cooled fluid.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Generator mindestens eine Einstelleinrichtung zur Einstellung eines dem ersten Kanalabschnitt zuführbaren ersten Teilstroms und/oder zur Einstellung eines dem zweiten Kanalabschnitt zuführbaren zweiten Teilstroms des wärmeabgebenden Fluids umfasst. Auf diese Weise kann ein durch den ersten Kanalabschnitt und/oder den zweiten Kanalabschnitt zu leitender Fluidmassenstrom erhöht oder verringert werden, insbesondere in Abhängigkeit der Temperatur des Fluids. Es können mehrere Einstelleinrichtungen vorgesehen sein, die unterschiedlichen Kanalabschnitten zugeordnet sind. Dies ermöglicht eine voneinander unabhängige Einstellung der Teilströme.A further advantageous embodiment of the Invention provides that the generator at least one adjustment for adjusting a feedable to the first channel section first partial flow and / or for adjusting a second channel section deliverable second partial flow of the heat-emitting Fluids includes. In this way, a through the first channel section and / or the second channel section to be passed fluid mass flow elevated or be reduced, in particular depending on the temperature of the Fluid. It can be provided several adjustment, the different Channel sections are assigned. This allows an independent setting the partial flows.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn mittels der Einstelleinrichtung das Verhältnis des ersten Teilstroms relativ zu dem zweiten Teilstrom einstellbar ist. Hierbei geht eine Erhöhung eines der Teilströme mit einer Verkleinerung des anderen Teilstroms einher.Especially It is advantageous if the ratio of the. By first partial flow is adjustable relative to the second partial flow. This is an increase one of the partial flows with a reduction of the other partial flow.

In vorteilhafter Weise umfasst der thermoelektrische Generator mindestens einen weiteren Kanalabschnitt zur Führung zumindest eines Teils des wärmeabgebenden Fluids unter Umgehung des ersten Kanalabschnitts und des zweiten Kanalabschnitts. Mit Hilfe des weiteren Kanalabschnitts kann ein ”By-Pass” geschaffen werden, der es ermöglicht, zumindest einen Teil des wärmeabgebenden Fluids so durch den thermoelektrischen Generator zu leiten, dass dieses Fluid den ersten Kanalabschnitt und den zweiten Kanalabschnitt nicht durchströmt.Advantageously, the thermoelectric generator comprises at least one further channel portion for guiding at least a portion of the heat-emitting fluid, bypassing the ers th channel section and the second channel section. With the help of the further channel section, a "by-pass" can be created, which makes it possible to guide at least part of the heat-emitting fluid through the thermoelectric generator so that this fluid does not flow through the first channel section and the second channel section.

Günstig ist es ferner, wenn in dem Strömungskanal mindestens ein Rippenelement angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine wärmeaufnehmende Oberfläche der Wärmequelle vergrößert werden. Auch auf diese Weise ist eine gezielte Beeinflussung des Temperaturprofils der Wärmequelle möglich.Cheap is it further when in the flow channel at least one rib element is arranged. This way you can a heat-absorbing surface the heat source be enlarged. Also in this way is a targeted influence on the temperature profile the heat source possible.

Vorteilhaft ist es, wenn das mindestens eine Rippenelement in Durchströmungsrichtung des Fluids gesehen eine zunehmende Rippenelementhöhe aufweist. Auf diese Weise kann in Durchströmungsrichtung des Fluids gesehen eine wärmeaufnehmende Oberfläche der Wärmequelle vergrößert werden.Advantageous it is when the at least one rib element in the flow direction seen the fluid has an increasing rib element height. In this way, in the flow direction the fluid seen a heat-absorbing surface the heat source be enlarged.

Besonders bevorzugt ist es, wenn das mindestens eine Rippenelement eine maximale Rippenelementhöhe aufweist, welche dem Abstand von zwei einander gegenüberliegenden Strömungskanalbegrenzungen entspricht. Auf diese Weise kann mit Hilfe des Rippenelements eine Versteifungseinrichtung geschaffen werden, welche die Stabilität der Wärmequelle erhöht. Dies ist insbesondere vorteilhaft für einen Generator, welcher mehrere, abwechselnd übereinander gestapelte Wärmequellen und Wärmesenken umfasst, welche miteinander verspannt werden, um einen guten Wärmekontakt mit den jeweils in Zwischenlage angeordneten thermoelektrischen Modulen zu schaffen.Especially it is preferred if the at least one rib element has a maximum Rib element height which is the distance of two opposite ones Flow channel limits equivalent. In this way, with the help of the rib member a Stiffening device are created, which determines the stability of the heat source elevated. This is particularly advantageous for a generator, which several, alternately one above the other stacked heat sources and heat sinks which are braced together to provide good thermal contact with the interposed thermoelectric To create modules.

Günstig ist es ferner, wenn die Länge eines in dem zweiten Kanalabschnitt angeordneten Rippenelements größer ist als die Länge eines in dem ersten Kanalabschnitt angeordneten Rippenelements. Auch auf diese Weise kann eine wärmeaufnehmende Oberfläche der Wärmequelle in Durchströmungsrichtung des Fluids in einfacher Weise beeinflusst, insbesondere vergrößert werden.Cheap is it further, if the length a rib element arranged in the second channel section is larger as the length a rib member disposed in the first channel portion. Also in this way can be a heat-absorbing surface the heat source in the direction of flow of the fluid influenced in a simple manner, in particular be increased.

Vorzugsweise ist die Gesamtlänge von in dem zweiten Kanalabschnitt angeordneten Rippenelementen größer als eine Gesamtlänge von in dem ersten Kanalabschnitt angeordneten Rippenelementen. Auf diese Weise lässt sich in beiden Kanalabschnitten die wärmeaufnehmende Oberfläche der Wärmequelle vergrößern. Zusätzlich kann durch die Anpassung der Gesamtlängen eine Temperaturkompensation erreicht werden.Preferably is the total length of rib members disposed in the second channel portion are larger than a total length of rib members disposed in the first channel portion. On that way in both channel sections, the heat-absorbing surface of the heat source enlarge. In addition, can by adjusting the total lengths a temperature compensation can be achieved.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn das mindestens eine Rippenelement einen gekrümmten Verlauf aufweist. Ein solches Rippenelement ermöglicht eine gezielte Beeinflussung der Strömung des wärmeabgebenden Fluids durch den Strömungskanal. Beispielsweise kann ein Rippenelement so gekrümmt sein, dass das Fluid einer Strömungskanalbegrenzung zugeleitet wird, welche zu einem thermoelektrischen Modul benachbart ist.Advantageous it is further, if the at least one rib member has a curved course. Such a rib element allows a targeted influencing the flow of the heat-emitting fluid through the flow channel. For example, a rib member may be curved so that the fluid of a Flow channel limit which is adjacent to a thermoelectric module is.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass in dem Strömungskanal in Durchströmungsrichtung gesehen erste Rippenelemente und zweite Rippenelemente hintereinander angeordnet sind und dass mindestens eines der zweiten Rippenelemente in zu der Durchströmungsrichtung senkrechter Richtung relativ zu mindestens einem der ersten Rippenelemente versetzt angeordnet ist. Eine solche Rippenanordnung wird auch als OSF-Struktur (”Offset Strip Fin”) bezeichnet. Mit Hilfe der zu den ersten Rippenelementen versetzten zweiten Rippenelemente kann eine Strömung des wärmeabgebenden Fluids lokal aufgerissen werden. Ein solches Aufreißen einer Strömung bewirkt eine Erhöhung des Wärmeübergangs. Dementsprechend ist es möglich, in dem ersten Kanalabschnitt eine niedrigere Anzahl von Versatzstellen bereitzustellen als in dem zweiten Kanalabschnitt und somit den Wärmeübergang in dem zweiten Kanalabschnitt relativ zu dem ersten Kanalabschnitt zu erhöhen. Eine Erhöhung der Anzahl von Versatzstellen kann beispielsweise durch eine Verkürzung der Rippenelemente in Durchströmungsrichtung gesehen erreicht werden.A further advantageous embodiment of the Invention provides that in the flow channel in the flow direction seen first rib elements and second rib elements arranged one behind the other and that at least one of the second rib elements in too the flow direction vertical direction relative to at least one of the first rib members is arranged offset. Such a rib arrangement is also called OSF structure ( "Offset Strip Fin ") designated. With the help of the offset to the first rib elements Second rib elements may be a flow of heat-emitting fluid locally be torn up. Such a disruption of a flow causes an increase the heat transfer. Accordingly, it is possible in the first channel section, a lower number of offset locations to be provided as in the second channel section and thus the Heat transfer in the second channel portion relative to the first channel portion to increase. An increase the number of misalignments, for example, by shortening the Rib elements in the flow direction can be achieved seen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung gehen der mindestens eine erste Kanalabschnitt und der mindestens eine zweite Kanalabschnitt in Durchströmungsrichtung des Fluids gesehen kontinuierlich ineinander über. Auf diese Weise können Temperatursprünge entlang der Wärmequelle in besonders einfacher Art und Weise vermieden werden.To a development of the invention go to at least a first Channel section and the at least one second channel section in Flow direction of the fluid seen continuously into each other. In this way, temperature jumps along the heat source be avoided in a particularly simple manner.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Kanalabschnitt an einen Strömungseingang des mindestens einen Strömungskanals grenzt oder einen Strömungseingang bildet. Auf diese Weise kann ein vergleichsweise kompakter Generator geschaffen werden.To a further advantageous embodiment of the invention provided that the first channel section to a flow inlet of the at least one flow channel borders or a flow entrance forms. In this way, a comparatively compact generator be created.

In entsprechender Weise ist es vorteilhaft, wenn der zweite Kanalabschnitt an einen Strömungsausgang des mindestens einen Strömungskanals grenzt oder einen Strömungsausgang bildet.In corresponding manner, it is advantageous if the second channel section to a flow outlet the at least one flow channel is adjacent or a flow outlet forms.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb eines thermoelektrischen Generators, umfassend mindestens eine Wärmequelle, mindestens eine Wärmesenke und mindestens ein thermoelektrisches Modul, wobei die mindestens eine Wärmequelle mindestens einen Strömungskanal zur Durchströmung mit einem wärmeabgebenden Fluid aufweist.The The invention further relates to a method for operating a thermoelectric Generator, comprising at least one heat source, at least one heat sink and at least one thermoelectric module, wherein the at least a heat source at least one flow channel to the flow with a heat-emitting Has fluid.

Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines thermoelektrischen Generators vorzuschlagen, mit welchem der Generator einen besonders guten Wirkungsgrad erreicht.Of the Invention is the further object of a method for Operation of a thermoelectric generator to propose, with which the generator achieves a particularly good efficiency.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Betrieb eines thermoelektrischen Generators mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 37 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der zweite Teilstrom dem zweiten Kanalabschnitt über mindestens eine zusätzliche Fluidführungseinrichtung zugeführt wird, die außerhalb des mindestens einen Strömungskanals angeordnet ist und an oder in dem zweiten Kanalabschnitt mündet.These Task is in a method for operating a thermoelectric Generator according to the invention with the features of the preamble of claim 37 solved, that the second partial flow to the second channel section via at least one additional Fluid carrying member is fed the outside of the at least one flow channel is arranged and opens at or in the second channel section.

Die Vorteile und besonderen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines thermoelektrischen Generators sind bereits vorstehend im Zusammenhang mit den besonderen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen thermoelektrischen Generators erläutert worden.The Advantages and particular embodiments of the method according to the invention for operation of a thermoelectric generator are already above in connection with the particular embodiments of the thermoelectric according to the invention Generators explained Service.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele.Further Features and advantages of the invention are the subject of the following Description and the drawings of preferred embodiments.

In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:

1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen thermoelektrischen Generators; 1 a perspective view of an embodiment of a thermoelectric generator according to the invention;

2 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Wärmequelle zur Verwendung bei einem thermoelektrischen Generator; 2 a perspective view of an embodiment of a heat source for use in a thermoelectric generator;

3 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Wärmequelle zur Verwendung bei einem thermoelektrischen Generator; 3 a perspective view of another embodiment of a heat source for use in a thermoelectric generator;

4 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Wärmequelle zur Verwendung bei einem thermoelektrischen Generator; 4 a perspective view of another embodiment of a heat source for use in a thermoelectric generator;

5 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Strömungskanals einer Wärmequelle zur Verwendung bei einem thermoelektrischen Generator; 5 a perspective view of an embodiment of a flow channel of a heat source for use in a thermoelectric generator;

6 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Rippenelements zur Verwendung bei einem Strömungskanal einer Wärmequelle eines thermoelektrischen Generators; 6 a side view of an embodiment of a rib member for use in a flow channel of a heat source of a thermoelectric generator;

7 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Kanalabschnitts einer weiteren Ausführungsform einer Wärmequelle zur Verwendung bei einem mehrflutigen thermoelektrischen Generator; 7 a perspective view of a second channel portion of another embodiment of a heat source for use in a multi-flow thermoelectric generator;

8 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer eines thermoelektrischen Generators; und 8th a sectional view of another embodiment of a thermoelectric generator; and

9 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines thermoelektrischen Generators. 9 a sectional view of another embodiment of a thermoelectric generator.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.Same or functionally equivalent Elements are designated in all figures with the same reference numerals.

Eine Ausführungsform eines mit 10 bezeichneten thermoelektrischen Generators ist in der 1 dargestellt. Der Generator 10 umfasst eine Wärmequelle 12 und eine Mehrzahl von thermoelektrischen Modulen, insbesondere ein thermoelektrisches Modul 14 sowie ein thermoelektrisches Modul 16.An embodiment of a with 10 designated thermoelectric generator is in the 1 shown. The generator 10 includes a heat source 12 and a plurality of thermoelectric modules, in particular a thermoelectric module 14 and a thermoelectric module 16 ,

Die thermoelektrischen Module 14, 16 wirken ferner mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Wärmesenke zusammen, die im einfachsten Fall durch (gegebenenfalls gekühlte) Umgebungsluft gebildet sein kann.The thermoelectric modules 14 . 16 further cooperate with a heat sink, not shown in the drawing, which may be formed by (possibly cooled) ambient air in the simplest case.

Die Wärmequelle 12 weist einen Strömungskanal 18 auf, der sich von einem Strömungseingang 20 ausgehend in einer Durchströmungsrichtung 22 für ein wärmeabgebendes Fluid bis hin zu einem Strömungsausgang 24 erstreckt.The heat source 12 has a flow channel 18 up, extending from a flow entrance 20 starting in a flow direction 22 for a heat-emitting fluid up to a flow outlet 24 extends.

Der Strömungskanal 18 der Wärmequelle 12 ist begrenzt durch eine bodenseitige Strömungskanalbegrenzung 26, eine hierzu gegenüberliegend angeordnete deckenseitige Strömungskanalbegrenzung 28 sowie zwei seitliche Strömungskanalbegrenzungen 30. Die Strömungskanalbegrenzungen 26, 28 und 30 begrenzen gemeinsam einen rechteckförmigen Strömungsquerschnitt (ohne Bezugszeichen).The flow channel 18 the heat source 12 is limited by a bottom flow channel boundary 26 , an oppositely arranged ceiling-side flow channel boundary 28 and two lateral flow channel boundaries 30 , The flow channel boundaries 26 . 28 and 30 together define a rectangular flow cross-section (without reference numerals).

Der Generator 10 weist einen in Durchströmungsrichtung 22 gesehen ersten Kanalabschnitt 36 und einen dem ersten Kanalabschnitt 36 in Durchströmungsrichtung 22 folgenden zweiten Kanalabschnitt 38 auf.The generator 10 has a in the flow direction 22 seen first channel section 36 and a first channel section 36 in the direction of flow 22 following second channel section 38 on.

Das thermoelektrische Modul 14 ist dem ersten Kanalabschnitt 36 zugeordnet. Das thermoelektrische Modul 16 ist dem zweiten Kanalabschnitt 38 zugeordnet.The thermoelectric module 14 is the first channel section 36 assigned. The thermoelectric module 16 is the second channel section 38 assigned.

Die thermoelektrischen Module 14 und 16 sind in Durchströmungsrichtung 22 gesehen hintereinander angeordnet. Vorzugsweise sind die thermoelektrischen Module 14 und 16 identisch.The thermoelectric modules 14 and 16 are in the direction of flow 22 seen consecutively. Preferably, the thermoelectric modules 14 and 16 identical.

Der Generator 10 umfasst einen dem ersten Kanalabschnitt 36 zugeordneten Materialabschnitt 39 in Form eines Zusatzelements 40. Das Zusatzelement 40 ist insbesondere plattenförmig oder schichtförmig. Das Zusatzelement 40 ist zwischen dem thermoelektrischen Modul 14 und der deckenseitigen Strömungskanalbegrenzung 28 der Wärmequelle 12 angeordnet. Das Zusatzelement 40 ist beispielsweise aus einem Wärmedämmstoff hergestellt.The generator 10 includes one the first channel section 36 assigned material section 39 in the form of an additional element 40 , The additional element 40 is in particular plate-shaped or layered. The additional element 40 is between the thermoelectric module 14 and the ceiling-side flow channel boundary 28 the heat source 12 arranged. The additional element 40 is made for example of a thermal insulation material.

Der Generator 10 umfasst ferner einen dem zweiten Kanalabschnitt 38 zugeordneten Materialabschnitt 41 in Form eines Zusatzelements 42. Das Zusatzelement 42 ist insbesondere plattenförmig oder schichtförmig. Das Zusatzelement 42 ist zwischen dem thermoelektrischen Modul 16 und der deckenseitigen Strömungskanalbegrenzung 28 der Wärmequelle 12 angeordnet. Das Zusatzelement 42 ist beispielsweise aus Kupfer hergestellt. Insbesondere ist das Zusatzelement 42 durch eine Wärmeleitpaste gebildet. Eine solche Wärmeleitpaste kann Silikonöl und ein Zinkoxid enthalten.The generator 10 further includes a second channel portion 38 assigned material section 41 in the form of an additional element 42 , The additional element 42 is in particular plate-shaped or layered. The additional element 42 is between the thermoelectric module 16 and the ceiling-side flow channel boundary 28 the heat source 12 arranged. The additional element 42 is made of copper, for example. In particular, the additional element 42 formed by a thermal paste. Such thermal grease may include silicone oil and a zinc oxide.

Während des Betriebs des Generators 10 wird der Strömungskanal 18 von einem wärmeabgebenden Fluid (ohne Bezugszeichen) durchströmt. Dieses Fluid ist insbesondere das Abgas eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Während das Fluid den Strömungskanal 18 in Durchströmungsrichtung 22 durchströmt, kühlt es sich ausgehend von dem Strömungseingang 20 hin zu dem Strömungsausgang 24 ab. Dies hat zur Folge, dass die über dem thermoelektrischen Modul 16 anliegende Temperaturdifferenz gegenüber einer gemeinsamen Wärmesenke niedriger ist als eine über dem thermoelektrischen Modul 14 anliegende Temperaturdifferenz. Dies bewirkt, dass eine an elektrischen Anschlüssen 44, 46 des Moduls 14 abgreifbare Spannung deutlich niedriger sein kann als eine an elektrischen Anschlüssen 48, 50 des thermoelektrischen Moduls 16 abgreifbare Spannung. Ein solcher Effekt kann mit Hilfe nachstehend beschriebener Maßnahmen verhindert oder zumindest abgeschwächt werden.During operation of the generator 10 becomes the flow channel 18 flows through a heat-emitting fluid (no reference numeral). This fluid is in particular the exhaust gas of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle. While the fluid is the flow channel 18 in the direction of flow 22 flows through, it cools from the flow inlet 20 towards the flow outlet 24 from. This has the consequence that the above the thermoelectric module 16 the temperature difference lying opposite a common heat sink is lower than one above the thermoelectric module 14 applied temperature difference. This causes a on electrical connections 44 . 46 of the module 14 tapped voltage can be significantly lower than one on electrical connections 48 . 50 of the thermoelectric module 16 tapped voltage. Such an effect can be prevented or at least mitigated by means of the measures described below.

Erfindungsgemäß wird nun die Wärmeleitfähigkeit der aufeinander folgenden Kanalabschnitte 36 und 38 der Wärmequelle 12 variiert. Mit Hilfe des Zusatzelements 40 wird ein Wärmestrom zwischen dem wärmeabgebenden Fluid und dem thermoelektrischen Modul 14 gehemmt. Mit Hilfe des Zusatzelements 42 wird ein Wärmestrom von dem wärmeabgebenden Fluid durch die deckenseitige Strömungskanalbegrenzung 28 hin zu dem thermoelektrischen Modul 16 unterstützt. Hierdurch wird ein in Durchströmungsrichtung 22 gesehen entlang der Wärmequelle 12 anliegendes Temperaturprofil vergleichmäßigt. Auf diese Weise können die in Durchströmungsrichtung 22 gesehen hintereinander angeordneten thermoelektrischen Module 14 und 16 mit einander zumindest teilweise angeglichenen Wärmeströmen versorgt werden. Auf diese Weise liegen für den Fall identischer Module 14 und 16 an den Anschlüssen 44 und 46 bzw. 48 und 50 zumindest in etwa gleiche Spannungswerte an.According to the invention, the thermal conductivity of the successive channel sections 36 and 38 the heat source 12 varied. With the help of the additional element 40 becomes a heat flow between the heat-emitting fluid and the thermoelectric module 14 inhibited. With the help of the additional element 42 becomes a heat flow from the heat-emitting fluid through the ceiling-side flow channel boundary 28 towards the thermoelectric module 16 supported. This is a in the flow direction 22 seen along the heat source 12 applied temperature profile evened. In this way, in the flow direction 22 seen consecutively arranged thermoelectric modules 14 and 16 be supplied with each other at least partially equalized heat flows. In this way are in the case of identical modules 14 and 16 at the connections 44 and 46 respectively. 48 and 50 at least approximately the same voltage values.

Eine in der 2 dargestellte Wärmequelle 12 eignet sich zur Verwendung bei einem thermoelektrischen Generator 10 gemäß 1, wobei ein solcher Generator 10 Zusatzelemente 40, 42 aufweisen kann oder nicht. Die Wärmequelle 12 gemäß 2 unterscheidet sich von der Wärmequelle 12 gemäß 1 dadurch, dass ein in Durchströmungsrichtung 22 anliegender Strömungsquerschnitt von einem ersten Kanalabschnitt 36 hin zu einem zweiten Kanalabschnitt 38 abnimmt. So ist beispielsweise ein Strömungsquerschnitt 52 auf Höhe eines Strömungseingangs 20 des Strömungskanals 18 größer als ein Strömungsquerschnitt 54 auf Höhe eines Strömungsausgangs 24 des Strömungskanals 18.One in the 2 illustrated heat source 12 suitable for use with a thermoelectric generator 10 according to 1 , being such a generator 10 additional elements 40 . 42 may or may not have. The heat source 12 according to 2 is different from the heat source 12 according to 1 in that one in the direction of flow 22 abutting flow cross-section of a first channel section 36 towards a second channel section 38 decreases. For example, a flow cross-section 52 at the height of a flow entrance 20 of the flow channel 18 larger than a flow area 54 at the height of a flow outlet 24 of the flow channel 18 ,

Die Verkleinerung des Strömungsquerschnitts des Strömungskanals 18 wird dadurch erreicht, dass der Abstand der seitlichen Strömungskanalbegrenzungen 30 ausgehend von dem Strömungseingang 20 bis hin zu dem Strömungsausgang 24 reduziert wird. Hierdurch verringert sich eine Strömungskanalbreite 56 ausgehend von dem ersten Kanalabschnitt 36 hin zu dem zweiten Kanalabschnitt 38.The reduction of the flow cross-section of the flow channel 18 is achieved in that the distance of the lateral flow channel boundaries 30 starting from the flow inlet 20 up to the flow outlet 24 is reduced. This reduces a flow channel width 56 starting from the first channel section 36 towards the second channel section 38 ,

Die Wärmequelle 12 umfasst zusätzlich zu den Kanalabschnitten 36 und 38 weitere Kanalabschnitte. Insbesondere umfasst die Wärmequelle 12 einen sich im Querschnitt kontinuierlich verkleinernden Kanalabschnitt 58. Die Wärmequelle 12 umfasst ferner einen zusätzlichen Kanalabschnitt 60, welcher einen konstanten Strömungsquerschnitt aufweist. Die Kanalabschnitte 36 und 38 können aber auch kontinuierlich ineinander übergehen und insbesondere jeweils einen sich in Durchströmungsrichtung 22 gesehen verkleinernden Strömungsquerschnitt 52 bzw. 54 aufweisen.The heat source 12 includes in addition to the channel sections 36 and 38 further channel sections. In particular, the heat source comprises 12 a continuously decreasing in cross-section channel section 58 , The heat source 12 further includes an additional channel section 60 which has a constant flow area. The channel sections 36 and 38 but can also merge continuously into each other and in particular each one in the flow direction 22 seen decreasing flow area 52 respectively. 54 exhibit.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wärmequelle 12. Diese weist ebenfalls einen Strömungskanal 18 mit einem sich in Durchströmungsrichtung 22 gesehen verkleinernden Strömungsquerschnitt auf. So ist der Strömungsquerschnitt 52 eines ersten Kanalabschnitts 36 größer als ein Strömungsquerschnitt 54 eines zweiten Kanalabschnitts 38. Die Verkleinerung des Strömungsquerschnitts des Strömungskanals 18 wird dadurch erreicht, dass eine durch den Abstand der bodenseitigen Strömungskanalbegrenzung 26 und der deckenseitigen Strömungskanalbegrenzung 28 bestimmte Strömungska nalhöhe 62 sich in Durchströmungsrichtung 22 des Strömungskanals 18 gesehen verringert. 3 shows a further embodiment of a heat source 12 , This also has a flow channel 18 with one in the direction of flow 22 seen downsizing flow area on. So is the flow cross section 52 a first channel section 36 larger than a flow area 54 a second channel section 38 , The reduction of the flow cross-section of the flow channel 18 is achieved in that a by the distance of the bottom-side flow channel boundary 26 and the ceiling-side flow channel boundary 28 certain flow channel height 62 in the direction of flow 22 of the flow channel 18 seen reduced.

In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wärmequelle 12 dargestellt. Diese weist einen im Querschnitt konstanten Strömungskanal 18 auf, der sich von einem Strömungseingang 20 bis hin zu einem Strömungsausgang 24 erstreckt. Die Wärmequelle 12 gemäß 4 umfasst mindestens eine Fluidführungseinrichtung 63, mittels welcher ein Teilstrom eines wärmeabgebenden Fluids dem zweiten Kanalabschnitt 38 unter Umgehung des ersten Kanalabschnitts 36 zuführbar ist.In 4 is another embodiment of a heat source 12 shown. This one has one in cross-section constant flow channel 18 up, extending from a flow entrance 20 up to a flow outlet 24 extends. The heat source 12 according to 4 comprises at least one fluid guiding device 63 , by means of which a partial flow of a heat-emitting fluid to the second channel section 38 bypassing the first channel section 36 can be fed.

Die Fluidführungseinrichtung 63 weist zwei Fluidführungsleitungen 64 und 66 auf. Die Fluidführungsleitungen 64 und 66 sind außerhalb des Strömungskanals 18 angeordnet und münden in Durchströmungsrichtung 22 des Strömungskanals 18 gesehen hinter einem ersten Kanalabschnitt 36 an oder in einem in Durchströmungsrichtung 22 gesehen folgenden zweiten Kanalabschnitt 38.The fluid guiding device 63 has two fluid guide lines 64 and 66 on. The fluid guide lines 64 and 66 are outside the flow channel 18 arranged and open in the direction of flow 22 of the flow channel 18 seen behind a first channel section 36 on or in a direction of flow 22 seen following second channel section 38 ,

Bei Verwendung der in 4 dargestellten Wärmequelle 12 bei einem Generator 10 wird ein Fluidstrom, dessen Wärme zur Erzeugung elektrischer Energie genutzt werden soll, in mehrere Teilströme aufgeteilt. Ein erster Teilstrom 72 wird in den Strömungskanal 18 eingeleitet und durchströmt sowohl den ersten Kanalabschnitt 36 als auch den zweiten Kanalabschnitt 38. Ein zweiter Teilstrom 74 wird über die Fluidkanäle 68 und 70 unter Umgehung des ersten Kanalabschnitts 36 in oder zu dem zweiten Kanalabschnitt 38 geleitet. Auf diese Weise kann der zweite Kanalabschnitt 38 mit einem noch nicht abgekühlten Fluid versorgt werden, so dass in Durchströmungsrichtung 22 gese hen entlang der Wärmequelle 12, insbesondere entlang der Strömungskanalbegrenzungen 26 und 28, ein gleichmäßiges Temperaturprofil erzeugt werden kann.When using the in 4 illustrated heat source 12 at a generator 10 For example, a fluid flow whose heat is to be used to generate electrical energy is divided into several partial flows. A first partial flow 72 gets into the flow channel 18 introduced and flows through both the first channel section 36 as well as the second channel section 38 , A second partial flow 74 is via the fluid channels 68 and 70 bypassing the first channel section 36 in or to the second channel section 38 directed. In this way, the second channel section 38 be supplied with a not yet cooled fluid, so that in the flow direction 22 Go along the heat source 12 , in particular along the flow channel boundaries 26 and 28 , a uniform temperature profile can be generated.

Bei einem in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein erster Teilstrom 72 nach Durchströmung des ersten Kanalabschnitts 36 abgezweigt, so dass dieser Teilstrom 72 den zweiten Kanalabschnitt 38 nicht durchströmt.In an embodiment, not shown in the drawing, a first partial flow 72 after flowing through the first channel section 36 diverted so that this partial flow 72 the second channel section 38 does not flow through.

Eine Vergleichmäßigung des in Durchströmungsrichtung 22 anliegenden Temperaturprofils jeder der vorstehend beschriebenen Wärmequellen 12 kann in Alleinstellung oder ergänzend zu den vorstehend beschriebenen Maßnahmen auch dadurch erreicht werden, dass zumindest eine der Wandstärken der Strömungskanalbegrenzungen 26, 28, 30 in Durchströmungsrichtung 22 variiert wird. Hierbei ist eine Wandstärke einer Strömungskanalbegrenzung 26, 28, 30 eines ersten Kanalabschnitts 36 höher als eine Wandstärke einer Strömungskanalbegrenzung 26, 28, 30 eines in Durchströmungsrichtung 22 folgenden zweiten Kanalabschnitts 38.A homogenization of the in flow direction 22 adjacent temperature profile of each of the heat sources described above 12 can also be achieved in isolation or in addition to the measures described above, that at least one of the wall thicknesses of the flow channel boundaries 26 . 28 . 30 in the direction of flow 22 is varied. Here is a wall thickness of a flow channel boundary 26 . 28 . 30 a first channel section 36 higher than a wall thickness of a flow channel boundary 26 . 28 . 30 one in the direction of flow 22 following second channel section 38 ,

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Wandstärke einer Strömungskanalbegrenzung variiert wird, welche für eine zu einem thermoelektrischen Modul 14, 16 benachbarte Anordnung vorgesehen ist. Dies sind insbesondere die Strömungskanalbegrenzungen 26 und 28.In particular, it is advantageous if the wall thickness of a flow channel boundary is varied, which for one to a thermoelectric module 14 . 16 adjacent arrangement is provided. These are in particular the flow channel boundaries 26 and 28 ,

In 5 ist eine Wärmequelle 12 dargestellt, in deren Strömungskanal 18 zur Vergrößerung der Oberfläche eines ersten Kanalabschnitts 36 und eines zweiten Kanalabschnitts 38 jeweils Rippenelemente 76, 78 angeordnet sind.In 5 is a heat source 12 shown in the flow channel 18 for enlarging the surface of a first channel section 36 and a second channel section 38 each rib elements 76 . 78 are arranged.

Die Rippenelemente 76, 78 erstrecken sich in einer zu der Durchströmungsrichtung 22 des Strömungskanals 18 parallelen Richtung. Die Rippendichte der Rippenelemente 78 des zweiten Kanalabschnitts 38 ist höher als die Rippendichte der Rippenelemente 76 des ersten Kanalabschnitts 36. Die Rippenelemente 76 und 78 können insbesondere versetzt zueinander angeordnet sein, um eine sogenannte ”Offset”-Anordnung zu schaffen.The rib elements 76 . 78 extend in one to the flow direction 22 of the flow channel 18 parallel direction. The rib density of the rib elements 78 of the second channel section 38 is higher than the rib density of the rib elements 76 of the first channel section 36 , The rib elements 76 and 78 may in particular be arranged offset from one another to provide a so-called "offset" arrangement.

Mit Hilfe der in 5 dargestellten Rippenelemente 76 und 78 kann eine Oberfläche eines Kanalabschnitts 36, 38 vergrößert werden. Diese Maßnahme kann jeder der vorstehend diskutierten Maßnahmen zur Vergleichmäßigung eines Temperaturprofils einer Wärmequelle 12 überlagert werden.With the help of in 5 illustrated rib elements 76 and 78 can be a surface of a channel section 36 . 38 be enlarged. This measure can be any of the measures discussed above to equalize a temperature profile of a heat source 12 be superimposed.

In 6 ist eine Seitenansicht eines Rippenelements 80 zur Anordnung in einem Strömungskanal 18 einer Wärmequelle 12 dargestellt. Das Rippenelement 80 weist eine Rippenelementlänge 82 auf sowie eine Rippenelementhöhe 84. Die Rippenelementlänge 82 kann der Länge eines Strömungskanals 18 entsprechen, sich also von einem Strömungseingang 20 bis hin zu einem Strömungsausgang 24 eines Strömungskanals 18 einer Wärmequelle 12 erstrecken.In 6 is a side view of a rib member 80 for arrangement in a flow channel 18 a heat source 12 shown. The rib element 80 has a rib element length 82 as well as a rib element height 84 , The rib element length 82 can be the length of a flow channel 18 correspond, so from a flow entrance 20 up to a flow outlet 24 a flow channel 18 a heat source 12 extend.

Das Rippenelement 80 weist eine Rippenelementhöhe 84 auf, welche dem Abstand von zwei einander gegenüberliegenden Strömungskanalbegrenzungen 26, 28 entsprechen kann. Auf diese Weise kann das Rippenelement 80 eine Wärmequelle 12 versteifen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn auf mindestens einer der Außenseiten der Strömungskanalbegrenzungen 26, 28 thermoelektrische Module 14, 16 angeordnet sind, die gegebenenfalls unter Verwendung weiterer Wärmesenken und/oder Wärmequellen mit der Wärmequelle 12 verspannt werden.The rib element 80 has a rib element height 84 on which the distance from two opposing flow channel boundaries 26 . 28 can correspond. In this way, the rib element 80 a heat source 12 stiffen. This is particularly advantageous if on at least one of the outer sides of the flow channel boundaries 26 . 28 thermoelectric modules 14 . 16 optionally arranged using further heat sinks and / or heat sources with the heat source 12 be tense.

Das Rippenelement 80 weist eine Materialaussparung 86 auf, welche von einander gegenüberliegenden Abschnitten 88, 90 des Rippenelements 80 begrenzt ist. Die Abschnitte 88 und 90 erweitern sich in Durchströmungsrichtung 22 gesehen. Auf diese Weise verkleinert sich die Materialaussparung 86 in Durchströmungsrichtung 22 gesehen. Hierdurch wird die für eine Wärmeaufnahme zur Verfügung stehende Oberfläche einer Wärmequelle 12 in Durchströmungsrichtung 22 gesehen vergrößert.The rib element 80 has a material recess 86 on which of opposite sections 88 . 90 of the rib element 80 is limited. The sections 88 and 90 expand in the direction of flow 22 seen. In this way, the material recess decreases 86 in the direction of flow 22 seen. As a result, the available surface for heat absorption of a heat source 12 in the direction of flow 22 seen enlarged.

In 7 ist ein zweiter Kanalabschnitt 38 einer Wärmequelle 12 eines mehrflutigen Generators dargestellt. Ein solcher Generator weist eine Mehrzahl von Strömungskanälen 18a, 18b auf. Die Strömungskanäle 18a und 18b verlaufen vorzugsweise parallel zueinander.In 7 is a second channel section 38 a heat source 12 a multi-flow generator shown. Such a generator has a plurality of flow channels 18a . 18b on. The flow channels 18a and 18b preferably run parallel to each other.

Zwischen den Strömungskanälen 18a und 18b ist eine Fluidführungseinrichtung 63 in Form einer Fluidführungsleitung 92 angeordnet. Die Fluidführungsleitung 92 dient zur Führung eines Teilstroms 74 eines wärmeabgebenden Fluids, welcher dem zweiten Kanalabschnitt 38 unter Umgehung eines in 7 nicht dargestellten ersten Kanalabschnitts 36 zugeführt wird.Between the flow channels 18a and 18b is a fluid guide device 63 in the form of a fluid guide line 92 arranged. The fluid guide line 92 serves to guide a partial flow 74 a heat-emitting fluid, which the second channel section 38 bypassing a in 7 not shown first channel section 36 is supplied.

Die Fluidführungsleitung 92 steht über Verbindungsleitungen 96a, 96b mit jeweils einem Strömungskanal 18a, 18b in fluidwirksamer Verbindung. Auf diese Weise kann dem Strömungskanal 18a ein Anteil 74a und dem Strömungskanal 18b ein Anteil 74b des Teilstroms 74 zugeführt werden.The fluid guide line 92 stands over connecting lines 96a . 96b each with a flow channel 18a . 18b in fluidic connection. In this way, the flow channel 18a a share 74a and the flow channel 18b a share 74b of the partial flow 74 be supplied.

Die Fluidführungseinrichtung 63 umfasst eine weitere Fluidführungsleitung 94. Diese ist ebenfalls zwischen den Strömungskanälen 18a und 18b angeordnet und verläuft insbesondere parallel zu der Fluidführungsleitung 92. Die Fluidführungsleitung 94 steht über eine Verbindungsleitung 98 mit dem Strömungskanal 18b in fluidwirksamer Verbindung. Auf diese Weise kann ein Anteil eines den zweiten Kanalabschnitt 38 des Strömungskanals 18b durchströmenden Fluids aus dem Strömungskanal 18b heraus abgezweigt und mit Hilfe der Fluidführungsleitung 94 abgeführt werden.The fluid guiding device 63 includes a further fluid guide line 94 , This is also between the flow channels 18a and 18b arranged and in particular runs parallel to the fluid guide line 92 , The fluid guide line 94 is over a connecting line 98 with the flow channel 18b in fluidic connection. In this way, a portion of the second channel section 38 of the flow channel 18b flowing fluid from the flow channel 18b branched off and with the help of the fluid guide line 94 be dissipated.

In 8 ist eine weitere Ausführungsform eines thermoelektrischen Generators 10 dargestellt. Der Generator 10 weist eine Wärmequelle 12 mit einem Strömungskanal 18 auf. Der Strömungskanal 18 ist durch eine bodenseitige Strömungskanalbegrenzung 26, einander gegenüberliegende seitliche Strömungskanalbegrenzung 30 sowie durch eine in 8 nicht dargestellte deckenseitige Strömungskanalbegrenzung begrenzt. Der Strömungskanal 18 erstreckt sich von einem Strömungseingang 20 bis hin zu einem Strömungsausgang 24.In 8th is another embodiment of a thermoelectric generator 10 shown. The generator 10 has a heat source 12 with a flow channel 18 on. The flow channel 18 is by a bottom flow channel boundary 26 Opposite lateral flow channel boundary 30 as well as by a in 8th Not shown ceiling-side flow channel limitation limited. The flow channel 18 extends from a flow entrance 20 up to a flow outlet 24 ,

Der Generator 10 gemäß 8 umfasst eine Fluidführungseinrichtung 63. Die Fluidführungseinrichtung 63 weist eine Mehrzahl von Fluidführungselementen 100 auf. Die Fluidführungselemente 100 sind insbesondere wandförmig und erstrecken sich quer oder schräg zu einer Durchströmungsrichtung 22 der Wärmequelle 12.The generator 10 according to 8th comprises a fluid guiding device 63 , The fluid guiding device 63 has a plurality of fluid guide elements 100 on. The fluid guide elements 100 are in particular wall-shaped and extend transversely or obliquely to a direction of flow 22 the heat source 12 ,

Der Generator 10 des in 8 dargestellten Ausführungsbeispiels weist drei Fluidführungselemente 100 auf, welche zueinander parallel oder im Wesentlichen parallel angeordnet sind. Jeweils zwei zueinander benachbarte Fluidführungselemente 100 begrenzen einen ersten Kanalabschnitt 36 und einen zweiten Kanalabschnitt 38. Jedem der Kanalabschnitte 36, 38 ist mindestens ein thermoelektrisches Modul 14, 16 zugeordnet. Die Module 14, 16 können beispielsweise unterhalb der bodenseitigen Strömungskanalbegrenzung 26 oder oberhalb der in 8 nicht dargestellten deckenseitigen Strömungskanalbegrenzung angeordnet sein.The generator 10 of in 8th illustrated embodiment has three fluid guide elements 100 on, which are arranged parallel to each other or substantially parallel. Two mutually adjacent fluid guide elements 100 delimit a first channel section 36 and a second channel section 38 , Each of the channel sections 36 . 38 is at least one thermoelectric module 14 . 16 assigned. The modules 14 . 16 For example, below the bottom flow channel boundary 26 or above the in 8th be arranged not shown ceiling-side flow channel boundary.

Die Fluidführungseinrichtung 63 weist ein zentrales Fluidführungselement 100 auf, welches die Kanalabschnitte 36 und 38 voneinander trennt. Mit Hilfe dieses Fluidführungselements kann ein durch den Strömungseingang 20 in den Strömungskanal 18 der Wärmequelle 12 eingeleiteter Fluidstrom in einen ersten Teilstrom 72 und in einen zweiten Teilstrom 74 aufgeteilt werden.The fluid guiding device 63 has a central fluid guide element 100 on which the channel sections 36 and 38 separates each other. With the help of this fluid guide element can through the flow inlet 20 in the flow channel 18 the heat source 12 introduced fluid flow into a first partial flow 72 and into a second sub-stream 74 be split.

Der erste Teilstrom 72 strömt durch den ersten Kanalabschnitt 36 und stellt auf diese Weise einen Wärmestrom für das thermoelektrische Modul 14 bereit. Der zweite Teilstrom 74 wird dem zweiten Kanalabschnitt 38 unter Umgehung des ersten Kanalabschnitts 36 zugeführt. Auf diese Weise kann dem thermoelektrischen Modul 16 des zweiten Kanalabschnitts 38 ein Wärmestrom zugeführt werden.The first partial flow 72 flows through the first channel section 36 and thus provides a heat flux for the thermoelectric module 14 ready. The second partial flow 74 becomes the second channel section 38 bypassing the first channel section 36 fed. In this way, the thermoelectric module 16 of the second channel section 38 a heat flow are supplied.

Die Teilströme 72 und 74 führen beide zu dem Strömungsausgang 24 der Wärmequelle 12. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein in die Wärmequelle 12 einströmender Fluidstrom gleich einem aus der Wärmequelle 12 ausströmenden Fluidstrom. Der Teilstrom 74 ist vorzugsweise gleich dem Teilstrom 72.The partial flows 72 and 74 Both lead to the flow outlet 24 the heat source 12 , In the illustrated embodiment, one is in the heat source 12 inflowing fluid flow equal to one from the heat source 12 outflowing fluid stream. The partial flow 74 is preferably equal to the partial flow 72 ,

Ein in 9 dargestelltes Ausführungsbeispiel eines Generators 10 weist einen zu dem Generator 10 gemäß 8 vergleichbaren Aufbau auf. Der Generator 10 gemäß 9 umfasst an Stelle eines zentralen Fluidführungselements 100 zwei in dem Strömungskanal 18 der Wärmequelle 12 angeordnete Fluidführungselemente 102 und 104.An in 9 illustrated embodiment of a generator 10 has one to the generator 10 according to 8th comparable structure. The generator 10 according to 9 includes instead of a central fluid guide element 100 two in the flow channel 18 the heat source 12 arranged fluid guide elements 102 and 104 ,

In Erweiterung zu dem Generator 10 gemäß 8 weist der Generator 10 gemäß 9 zusätzlich zu dem ersten Kanalabschnitt 36 und zu dem zweiten Kanalabschnitt 38 einen weiteren Kanalabschnitt 106 auf. Dem weiteren Kanalabschnitt 106 ist kein thermoelektrisches Modul zugeordnet oder alternativ hierzu ein gegenüber hohen Temperaturen unempfindliches thermoelektrisches Modul.In extension to the generator 10 according to 8th instructs the generator 10 according to 9 in addition to the first channel section 36 and to the second channel section 38 another channel section 106 on. The further channel section 106 is not associated with a thermoelectric module or, alternatively, an insensitive to high temperatures thermoelectric module.

Der Generator 10 umfasst eine Einstelleinrichtung 108 in Form eines Einstellelements 110. Das Einstellelement 110 ist insbesondere in Form eines Schiebers ausgebildet.The generator 10 includes an adjustment 108 in the form of a setting element 110 , The adjustment element 110 is formed in particular in the form of a slider.

Das Einstellelement 110 ist innerhalb des Strömungskanals 18 der Wärmequelle 12 angeordnet. Das Einstellelement 110 weist eine erste Öffnung 112 zur Durchströmung mit einem Fluid auf. Die Öffnung 112 ist dem ersten Kanalabschnitt 36 der Wärmequelle 12 zugeordnet. Das Einstellelement 110 weist eine zweite Öffnung 114 auf, welche dem zweiten Kanalabschnitt 38 zugeordnet ist.The adjustment element 110 is inside the flow channel 18 the heat source 12 angeord net. The adjustment element 110 has a first opening 112 to flow through with a fluid. The opening 112 is the first channel section 36 the heat source 12 assigned. The adjustment element 110 has a second opening 114 on which the second channel section 38 assigned.

Das Einstellelement 110 ist in Betätigungsrichtungen 116 relativ zu der Wärmequelle 12 verschieblich, insbesondere stufenlos. Die Betätigungsrichtungen 116 sind insbesondere parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Durchströmungsrichtung 22 der Wärmequelle 12.The adjustment element 110 is in operating directions 116 relative to the heat source 12 displaceable, in particular stepless. The actuation directions 116 are in particular parallel or substantially parallel to a flow direction 22 the heat source 12 ,

In der in 9 dargestellten Stellung des Einstellelements 110 fluchtet die erste Öffnung des Einstellelements 110 mit dem ersten Kanalabschnitt 36. Ein Teilabschnitt der zweiten Öffnung des Einstellelements 110 fluchtet mit dem zweiten Kanalabschnitt 38 der Wärmequelle 12. Ein Abschnitt 118 des Einstellelements 110 verschließt den weiteren Kanalabschnitt 106.In the in 9 illustrated position of the adjustment 110 Aligns the first opening of the adjustment 110 with the first channel section 36 , A section of the second opening of the adjustment 110 Aligns with the second channel section 38 the heat source 12 , A section 118 of the adjusting element 110 closes the other channel section 106 ,

In der vorstehend beschriebenen Stellung des Einstellelements 110 wird dem ersten Kanalabschnitt 36 durch die erste Öffnung 112 des Einstellelements 110 hindurch ein erster Teilstrom 72 eines die Wärmequelle 12 durchströmenden Fluids zugeleitet. Auf diese Weise wird ein thermoelektrisches Modul 14 mit einem Wärmestrom versorgt. Ein zweiter Teilstrom 74 des Fluid gelangt unter Umgehung des ersten Kanalabschnitts 36 durch die zweite Öffnung 114 des Einstellelements 110 hindurch in den zweiten Kanalabschnitt 38. Auf diese Weise kann ein thermoelektrisches Modul 16 mit einem Wärmestrom versorgt werden.In the above-described position of the adjustment 110 becomes the first channel section 36 through the first opening 112 of the adjusting element 110 through a first partial flow 72 one the heat source 12 supplied by flowing fluid. In this way, a thermoelectric module 14 supplied with a heat flow. A second partial flow 74 the fluid passes bypassing the first channel section 36 through the second opening 114 of the adjusting element 110 through into the second channel section 38 , In this way, a thermoelectric module 16 be supplied with a heat flow.

Ausgehend von der in 9 dargestellten Stellung des Einstellelements 110 kann dieses entgegengesetzt zur Strömungsrichtung 22 verschoben werden. Hierdurch gelangt ein zwischen den Öffnungen 112 und 114 angeordneter Abschnitt 120 in Überdeckungslage mit dem ersten Kanalabschnitt 36. Auf diese Weise wird der erste Teilstrom 72, der durch den ersten Kanalabschnitt 36 hindurchgeleitet wird, reduziert. Die Verkleinerung des Teilstroms 72 geht mit einer Erhöhung des Teilstroms 74 einher, sodass dem Modul 16 des zweiten Kanalabschnitts 38 ein höherer Wärmestrom zugeführt wird.Starting from the in 9 illustrated position of the adjustment 110 this can be opposite to the flow direction 22 be moved. This will get between the openings 112 and 114 arranged section 120 in covering position with the first channel section 36 , In this way, the first partial flow 72 passing through the first channel section 36 is passed through, reduced. The reduction of the partial flow 72 goes with an increase in the partial flow 74 so that the module 16 of the second channel section 38 a higher heat flow is supplied.

Wenn das Betätigungselement 110 weiter in einer zu der Durchströmungsrichtung 22 entgegengesetzten Richtung bewegt wird, gelangt der Abschnitt 118 des Einstellelements 110 in Überdeckungslage mit dem Fluidführungselement 104. Auf diese Weise wird ein Strömungszugang in den weiteren Kanalabschnitt 106 geschaffen. Dies ermöglicht die Nutzung des Kanalabschnitts 106 als internen ”By-Pass”. Ein solcher By-Pass kann genutzt werden um eine Überhitzung von Teilen des Generators 10 zu vermeiden.When the actuator 110 continue in one to the flow direction 22 moves the opposite direction, the section passes 118 of the adjusting element 110 in covering position with the fluid guide element 104 , In this way, a flow access into the other channel section 106 created. This allows the use of the channel section 106 as an internal "by-pass". Such a by-pass can be used to overheat parts of the generator 10 to avoid.

Ausgehend von der in 9 dargestellten Stellung des Einstellelements 110 kann dieses auch in Strömungsrichtung 22 verschoben werden. Hierdurch werden die Kanalabschnitte 36 und 38 teilweise oder ganz verschlossen und der weitere Kanalabschnitt 106 (”By-Pass”) wird geöffnet. Vorzugweise sind die Abmessungen der Öffnungen 112 und 114 des Einstellelements 110 und die Abmessungen der Kanalabschnitte 36 und 38 derart aufeinander abgestimmt, dass die durch die Kanalabschnitte 36 und 38 geleiteten Teilströme 72 und 74 gleich groß sind.Starting from the in 9 illustrated position of the adjustment 110 This can also be in the flow direction 22 be moved. This will be the channel sections 36 and 38 partly or completely closed and the further channel section 106 ("By-pass") opens. Preferably, the dimensions of the openings 112 and 114 of the adjusting element 110 and the dimensions of the channel sections 36 and 38 coordinated so that the through the channel sections 36 and 38 guided partial flows 72 and 74 are the same size.

Alternativ zu der in der Zeichnung dargestellten Einstelleinrichtung 108, mittels welcher die Teilströme 72, 74 mehrerer Kanalabschnitte 36, 38 steuerbar sind, können auch mehrere Einstelleinrichtungen verwendet werden, welche jeweils nur einen durch einen der Kanalabschnitte 36, 38 zu leitenden Teilstrom steuern. Eine entsprechende, separate Einstelleinrichtung kann auch für den weiteren Kanalabschnitt 106 vorgesehen sein.Alternatively to the adjustment device shown in the drawing 108 , by means of which the partial flows 72 . 74 several channel sections 36 . 38 can be controlled, also several adjustment means can be used, which in each case only one through one of the channel sections 36 . 38 to control conductive partial flow. A corresponding, separate adjustment can also for the other channel section 106 be provided.

Auch die mit Bezug auf 8 und 9 beschriebenen Aufbauten können für einen mehrflutigen Generator 10 eingesetzt werden. Hierbei kann beispielsweise eine Wärmequelle 12 mit einem quer zur Durchströmungsrichtung gesehen zentralen Strömungseingang 20 und zwei dezentralen Strömungsausgänge 24 verwendet werden.Also with respect to 8th and 9 described structures can for a multi-flow generator 10 be used. Here, for example, a heat source 12 with a transversely to the flow direction seen central flow inlet 20 and two decentralized flow outlets 24 be used.

Claims (37)

Thermoelektrischer Generator (10), umfassend mindestens eine Wärmequelle (12), mindestens eine Wärmesenke und mindestens ein thermoelektrisches Modul (14, 16), wobei die mindestens eine Wärmequelle (12) mindestens einen Strömungskanal (18) zur Durchströmung mit einem wärmeabgebenden Fluid aufweist, wobei der mindestens eine Strömungskanal (18) mindestens einen ersten Kanalabschnitt (36) und mindestens einen in Durchströmungsrichtung (22) des wärmeabgebenden Fluids folgenden zweiten Kanalabschnitt (38) aufweist, und wobei der Generator (10) mindestens eine zusätzliche Fluidführungseinrichtung (63) zur Führung eines Teilstroms (74) des wärmeabgebenden Fluids umfasst, wobei der Teilstrom (74) dem zweiten Kanalabschnitt (38) unter Umgehung des ersten Kanalabschnitts (36) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Fluidführungseinrichtung (63) außerhalb des mindestens einen Strömungskanals (18) angeordnet ist und an oder in dem zweiten Kanalabschnitt (38) mündet.Thermoelectric generator ( 10 ) comprising at least one heat source ( 12 ), at least one heat sink and at least one thermoelectric module ( 14 . 16 ), wherein the at least one heat source ( 12 ) at least one flow channel ( 18 ) to flow through with a heat-emitting fluid, wherein the at least one flow channel ( 18 ) at least a first channel section ( 36 ) and at least one in the flow direction ( 22 ) of the heat-emitting fluid following second channel section ( 38 ), and wherein the generator ( 10 ) at least one additional fluid guiding device ( 63 ) for guiding a partial flow ( 74 ) of the heat-emitting fluid, wherein the partial flow ( 74 ) the second channel section ( 38 ) bypassing the first channel section ( 36 ), characterized in that the at least one fluid guiding device ( 63 ) outside the at least one flow channel ( 18 ) and at or in the second channel section ( 38 ) opens. Thermoelektrischer Generator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungsquerschnitt (54) des zweiten Kanalabschnitts (38) kleiner ist als ein Strömungsquerschnitt (52) des ersten Kanalabschnitts (36).Thermoelectric generator ( 10 ) according to claim 1, characterized in that a flow cross-section ( 54 ) of the second channel section ( 38 ) is smaller than a flow cross-section ( 52 ) of first channel section ( 36 ). Thermoelektrischer Generator (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandstärke einer Strömungskanalbegrenzung (26, 28, 30) des zweiten Kanalabschnitts (38) niedriger ist als eine Wandstärke einer Strömungskanalbegrenzung (26, 28, 30) des ersten Kanalabschnitts (36).Thermoelectric generator ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that a wall thickness of a flow channel boundary ( 26 . 28 . 30 ) of the second channel section ( 38 ) is lower than a wall thickness of a flow channel boundary ( 26 . 28 . 30 ) of the first channel section ( 36 ). Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kanalabschnitt (38) zumindest einen dem zweiten Kanalabschnitt (38) zugeordneten Materialabschnitt (41) umfasst, dessen Wärmleitfähigkeit höher ist als die Wärmeleitfähigkeit eines dem ersten Kanalabschnitt (36) zugeordneten Materialabschnitts (39).Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second channel section ( 38 ) at least one of the second channel section ( 38 ) associated material portion ( 41 ), whose thermal conductivity is higher than the thermal conductivity of a first channel section ( 36 ) associated material section ( 39 ). Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von in Durchströmungsrichtung (22) des Fluids gesehen hintereinander angeordneten thermoelektrischen Modulen (14, 16).Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized by a plurality of in the flow direction ( 22 ) of the fluid seen one behind the other arranged thermoelectric modules ( 14 . 16 ). Thermoelektrischer Generator (10) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch mindestens zwei identische thermoelektrische Module (14, 16).Thermoelectric generator ( 10 ) according to claim 5, characterized by at least two identical thermoelectric modules ( 14 . 16 ). Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (18) im Querschnitt rechteckförmig oder einer Rechteckform angenähert ist.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the flow channel ( 18 ) is rectangular in cross-section or approximated to a rectangular shape. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Strömungskanal (18) in Durchströmungsrichtung (22) des Fluids gesehen eine abnehmende Strömungskanalbreite (56) aufweist.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one flow channel ( 18 ) in the direction of flow ( 22 ) of the fluid seen a decreasing flow channel width ( 56 ) having. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Strömungskanal (18) in Durchströmungsrichtung (22) des Fluids gesehen eine abnehmende Strömungskanalhöhe (62) aufweist.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one flow channel ( 18 ) in the direction of flow ( 22 ) of the fluid seen a decreasing flow channel height ( 62 ) having. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine thermoelektrische Modul (14, 16) an der Strömungskanalbegrenzung (28) des ersten Kanalabschnitts (36) und/oder an der Strömungskanalbegrenzung (28) des zweiten Kanalabschnitts (38) angeordnet ist.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one thermoelectric module ( 14 . 16 ) at the flow channel boundary ( 28 ) of the first channel section ( 36 ) and / or at the flow channel boundary ( 28 ) of the second channel section ( 38 ) is arranged. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dem ersten Kanalabschnitt (36) zugeordnete Materialabschnitt (39) zumindest anteilig durch die Strömungskanalbegrenzung (26, 28, 30) des ersten Kanalabschnitts (36) und/oder durch min destens ein in dem ersten Kanalabschnitt (36) angeordnetes Rippenelement (76, 78, 80) gebildet ist oder sind und/oder dass der dem zweiten Kanalabschnitt (38) zugeordnete Materialabschnitt (41) zumindest anteilig durch die Strömungskanalbegrenzung (26, 28, 30) des zweiten Kanalabschnitts (38) und/oder durch mindestens ein in dem zweiten Kanalabschnitt (38) angeordnetes Rippenelement (76, 78, 80) gebildet ist oder sind.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first channel section ( 36 ) associated material section ( 39 ) at least partially by the flow channel limitation ( 26 . 28 . 30 ) of the first channel section ( 36 ) and / or by at least one in the first channel section ( 36 ) arranged rib element ( 76 . 78 . 80 ) is or are and / or that the second channel section ( 38 ) associated material section ( 41 ) at least partially by the flow channel limitation ( 26 . 28 . 30 ) of the second channel section ( 38 ) and / or through at least one in the second channel section ( 38 ) arranged rib element ( 76 . 78 . 80 ) is or are formed. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dem ersten Kanalabschnitt (36) zugeordnete Materialabschnitt (39) zumindest anteilig durch mindestens ein Zusatzelement (40) gebildet ist und/oder dass der dem zweiten Kanalabschnitt (38) zugeordnete Materialabschnitt (41) zumindest anteilig durch mindestens ein Zusatzelement (42) gebildet ist.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first channel section ( 36 ) associated material section ( 39 ) at least partially by at least one additional element ( 40 ) is formed and / or that the second channel section ( 38 ) associated material section ( 41 ) at least partially by at least one additional element ( 42 ) is formed. Thermoelektrischer Generator (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Zusatzelement (40, 42) zwischen einer Strömungskanalbegrenzung (28) des ersten Kanalabschnitts (36) und dem mindestens einen thermoelektrischen Modul (14) angeordnet ist oder zwischen einer Strömungskanalbegrenzung (28) des zweiten Kanalabschnitts (38) und dem mindestens einen thermoelektrischen Modul (16).Thermoelectric generator ( 10 ) according to claim 12, characterized in that the at least one additional element ( 40 . 42 ) between a flow channel boundary ( 28 ) of the first channel section ( 36 ) and the at least one thermoelectric module ( 14 ) or between a flow channel boundary ( 28 ) of the second channel section ( 38 ) and the at least one thermoelectric module ( 16 ). Thermoelektrischer Generator (10) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des mindestens einen Zusatzelements (40, 42) eine Anzahl und/oder Ausdehnung mindestens einer Kontaktfläche oder einer Mehrzahl von Kontaktflächen zwischen einer Strömungskanalbegrenzung (28) und dem mindestens einen thermoelektrischen Modul (14, 16) eingestellt ist.Thermoelectric generator ( 10 ) according to claim 12 or 13, characterized in that by means of the at least one additional element ( 40 . 42 ) a number and / or extension of at least one contact surface or a plurality of contact surfaces between a flow channel boundary ( 28 ) and the at least one thermoelectric module ( 14 . 16 ) is set. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Zusatzelement (40, 42) durch eine Wärmeleitpaste gebildet ist.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of claims 12 to 14, characterized in that the at least one additional element ( 40 . 42 ) is formed by a thermal paste. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfähigkeit des mindestens einen Zusatzelements (40, 42) temperaturabhängig ist.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of claims 12 to 15, characterized in that the thermal conductivity of the at least one additional element ( 40 . 42 ) is temperature dependent. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Fluidführungseinrichtung (63) mindestens eine Fluidführungsleitung (64, 66, 92, 94) umfasst.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one fluid guiding device ( 63 ) at least one fluid guide line ( 64 . 66 . 92 . 94 ). Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Fluidführungseinrichtung (63) mindestens ein sich quer oder schräg zur Durchströmungsrichtung (22) erstreckendes Fluidführungselement (100, 102, 104) umfasst.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one fluid guide device ( 63 ) at least one transverse or oblique to the flow direction ( 22 ) extending fluid guide element ( 100 . 102 . 104 ). Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Fluidführungseinrichtung (63) zumindest anteilig durch mindestens ein Rippenelement (76, 78, 80) gebildet ist, welches in dem Strömungskanal (18) angeordnet ist.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one fluid guiding device ( 63 ) at least partially by at least one rib element ( 76 . 78 . 80 ) formed in the flow channel ( 18 ) is arranged. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Fluidführungseinrichtung (63) innerhalb des mindestens einen Strömungskanals (18) angeordnet ist.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one fluid guiding device ( 63 ) within the at least one flow channel ( 18 ) is arranged. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens zwei Fluidführungsleitungen (64, 66), welche auf einander gegenüberliegenden Seiten des mindestens einen Strömungskanals (18) an oder in dem zweiten Kanalabschnitt (38) münden.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized by at least two fluid guide lines ( 64 . 66 ), which on opposite sides of the at least one flow channel ( 18 ) on or in the second channel section ( 38 ). Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Fluidführungseinrichtung (63) zwischen einer Mehrzahl von Strömungskanälen (18a, 18b) angeordnet ist.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one fluid guiding device ( 63 ) between a plurality of flow channels ( 18a . 18b ) is arranged. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluidmassenstrom des den zweiten Kanalabschnitt (38) durchströmenden wärmeabgebenden Fluids höher ist als ein Fluidmassenstrom des den ersten Kanalabschnitt (36) durchströmenden wärmeabgebenden Fluids.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a fluid mass flow of the second channel section ( 38 ) flowing through the heat-emitting fluid is higher than a fluid mass flow of the first channel section ( 36 ) flowing through the heat-emitting fluid. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Einstelleinrichtung (108) zur Einstellung eines dem ersten Kanalabschnitt (36) zuführbaren ersten Teilstroms (72) und/oder zur Einstellung eines dem zweiten Kanalabschnitt (38) zuführbaren zweiten Teilstroms (74) des wärmeabgebenden Fluids.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized by at least one adjusting device ( 108 ) for adjusting a first channel section ( 36 ) deliverable first partial flow ( 72 ) and / or for setting a second channel section ( 38 ) deliverable second partial stream ( 74 ) of the heat-emitting fluid. Thermoelektrischer Generator (10) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der mindestens einen Einstelleinrichtung (108) das Verhältnis des ersten Teilstroms (72) relativ zu dem zweiten Teilstrom (74) einstellbar ist.Thermoelectric generator ( 10 ) according to claim 24, characterized in that by means of the at least one adjusting device ( 108 ) the ratio of the first partial flow ( 72 ) relative to the second partial flow ( 74 ) is adjustable. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen weiteren Kanalabschnitt (106) zur Führung zumindest eines Teils des wärmeabgebenden Fluids unter Umgehung des ersten Kanalabschnitts (36) und des zweiten Kanalabschnitts (38).Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized by at least one further channel section ( 106 ) for guiding at least a portion of the heat-emitting fluid, bypassing the first channel portion ( 36 ) and the second channel section ( 38 ). Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Strömungskanal (18) mindestens ein Rippenelement (76, 78, 80) angeordnet ist.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the flow channel ( 18 ) at least one rib element ( 76 . 78 . 80 ) is arranged. Thermoelektrischer Generator (10) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rippenelement (80) in Durchströmungsrichtung (22) des Fluids gesehen eine zunehmende Rippenelementhöhe (84) aufweist.Thermoelectric generator ( 10 ) according to claim 27, characterized in that the at least one rib element ( 80 ) in the direction of flow ( 22 ) of the fluid seen an increasing rib element height ( 84 ) having. Thermoelektrischer Generator (10) nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rippenelement (80) eine maximale Rippenelementhöhe (84) aufweist, welche dem Abstand von zwei einander gegenüberliegenden Strömungskanalbegrenzungen (26, 28) entspricht.Thermoelectric generator ( 10 ) according to claim 27 or 28, characterized in that the at least one rib element ( 80 ) a maximum rib element height ( 84 ), which is the distance of two opposing flow channel boundaries ( 26 . 28 ) corresponds. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge eines in dem zweiten Kanalabschnitt (38) angeordneten Rippenelements (76, 78, 80) größer ist als die Länge eines in dem ersten Kanalabschnitt (36) angeordneten Rippenelements (76, 78, 80).Thermoelectric generator ( 10 ) according to any one of claims 27 to 29, characterized in that the length of one in the second channel section ( 38 ) arranged rib element ( 76 . 78 . 80 ) is greater than the length of one in the first channel section ( 36 ) arranged rib element ( 76 . 78 . 80 ). Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gesamtlänge von in dem zweiten Kanalabschnitt (38) angeordneten Rippenelementen (76, 78, 80) größer ist als eine Gesamtlänge von in dem ersten Kanalabschnitt (36) angeordneten Rippenelementen (76, 78, 80).Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of claims 27 to 30, characterized in that a total length of in the second channel section ( 38 ) arranged rib elements ( 76 . 78 . 80 ) is greater than a total length of in the first channel section ( 36 ) arranged rib elements ( 76 . 78 . 80 ). Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rippenelement (76, 78, 80) einen gekrümmten Verlauf aufweist.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of claims 27 to 31, characterized in that the at least one rib element ( 76 . 78 . 80 ) has a curved course. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Strömungskanal (18) in Durchströmungsrichtung (22) gesehen erste Rippenelemente (76) und zweite Rippenelemente (78) hintereinander angeordnet sind und dass mindestens eines der zweiten Rippenelemente (78) in zu der Durchströmungsrichtung (22) senkrechter Richtung relativ zu mindestens einem der ersten Rippenelemente (76) versetzt angeordnet ist.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the flow channel ( 18 ) in the direction of flow ( 22 ) seen first rib elements ( 76 ) and second rib elements ( 78 ) are arranged one behind the other and that at least one of the second rib elements ( 78 ) in to the flow direction ( 22 ) vertical direction relative to at least one of the first rib elements ( 76 ) is arranged offset. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Kanalabschnitt (36) und der mindestens eine zweite Kanalabschnitt (38) in Durchströmungsrichtung (22) des Fluids gesehen kontinuierlich ineinander übergehen.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one first channel section ( 36 ) and the at least one second channel section ( 38 ) in the direction of flow ( 22 ) of the fluid continuously merge. Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanalabschnitt (36) an einen Strömungseingang (20) des mindestens einen Strömungskanals (18) grenzt oder einen Strömungseingang (20) bildet.Thermoelectric generator ( 10 ) according to any one of the preceding claims, characterized ge indicates that the first channel section ( 36 ) to a flow inlet ( 20 ) of the at least one flow channel ( 18 ) or a flow entrance ( 20 ). Thermoelektrischer Generator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kanalabschnitt (38) an einen Strömungsausgang (24) des mindestens einen Strömungskanals (18) grenzt oder einen Strömungsausgang (24) bildet.Thermoelectric generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second channel section ( 38 ) to a flow outlet ( 24 ) of the at least one flow channel ( 18 ) or a flow outlet ( 24 ). Verfahren zum Betrieb eines thermoelektrischen Generators (10), umfassend mindestens eine Wärmequelle (12), mindestens eine Wärmesenke und mindestens ein thermoelektrisches Modul (14, 16), wobei die mindestens eine Wärmequelle (12) mindestens einen Strömungskanal (18) zur Durchströmung mit einem wärmeabgebenden Fluid aufweist, wobei der mindestens eine Strömungskanal (18) mindestens einen ersten Kanalabschnitt (36) und mindestens einen in Durchströmungsrichtung (22) des wärmeabgebenden Fluids folgenden zweiten Kanalabschnitt (38) aufweist, wobei das wärmeabgebende Fluid in mindestens zwei Teilströme (72, 74) aufgeteilt wird, und wobei ein erster Teilstrom (72) dem ersten Kanalabschnitt (36) zugeführt wird und ein zweiter Teilstrom (74) dem zweiten Kanalabschnitt (38) unter Umgehung des ersten Kanalabschnitts (36) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilstrom (74) dem zweiten Kanalabschnitt (38) über mindestens eine zusätzliche Fluidführungseinrichtung (63) zugeführt wird, die außerhalb des mindestens einen Strömungskanals (18) angeordnet ist und an oder in dem zweiten Kanalabschnitt (38) mündet.Method for operating a thermoelectric generator ( 10 ) comprising at least one heat source ( 12 ), at least one heat sink and at least one thermoelectric module ( 14 . 16 ), wherein the at least one heat source ( 12 ) at least one flow channel ( 18 ) to flow through with a heat-emitting fluid, wherein the at least one flow channel ( 18 ) at least a first channel section ( 36 ) and at least one in the flow direction ( 22 ) of the heat-emitting fluid following second channel section ( 38 ), wherein the heat-emitting fluid in at least two partial streams ( 72 . 74 ), and wherein a first substream ( 72 ) the first channel section ( 36 ) and a second partial flow ( 74 ) the second channel section ( 38 ) bypassing the first channel section ( 36 ), characterized in that the second partial flow ( 74 ) the second channel section ( 38 ) via at least one additional fluid guiding device ( 63 ) is supplied, which outside the at least one flow channel ( 18 ) and at or in the second channel section ( 38 ) opens.
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