DE102012003107B4

DE102012003107B4 - Thermoelectric generator arrangement

Info

Publication number: DE102012003107B4
Application number: DE102012003107.6A
Authority: DE
Inventors: Manfred Wetzko; Marco Ulrich; Philipp Nenninger
Original assignee: ABB Schweiz AG
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2021-07-15
Anticipated expiration: 2032-02-17
Also published as: DE102012003107A1

Abstract

Thermoelektrischen Generatoranordnung mit mindestens einem thermoelektrischen Wandlerelement (1), das zwischen einem ersten und einem zweiten Wärmeleitelement (2, 3) eingebettet ist, wobei das erste Wärmeleitelement (2) mit der Wärmequelle (4) und das zweite Wärmeleitelement (3) mit der Wärmesenke (5) verbunden ist und das durch parallelgeordnete Abstandshalter (6) vor mechanischer Beanspruchung geschützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (6) als mechanisch stabile Kugeln ausgebildet sind, die durch einen Halter (7) in ihrer Lage zueinander und zu dem mindestens einen thermoelektrischen Wandlerelement (1) fixiert sind.Thermoelectric generator arrangement with at least one thermoelectric converter element (1) which is embedded between a first and a second heat-conducting element (2, 3), the first heat-conducting element (2) with the heat source (4) and the second heat-conducting element (3) with the heat sink (5) is connected and which is protected from mechanical stress by spacers (6) arranged in parallel, characterized in that the spacers (6) are designed as mechanically stable balls which are in their position relative to one another and to the at least a thermoelectric converter element (1) are fixed.

Description

Die Erfindung betrifft eine thermoelektrische Generatoranordnung zur Erzeugung elektrischer Energie aus einem Temperaturgefälle zwischen einer Wärmequelle und einer Wärmesenke. Derartige Generatoranordnung werden zur netzunabhängigen Stromversorgung von elektrischen Betriebsmitteln eingesetzt. Insbesondere autonome Feldgeräte in Anlagen der Prozessautomatisierung, die zur drahtlosen Kommunikation ausgebildet sind, werden bevorzugt mit lokalen Einrichtungen zur ihrer Energieversorgung ausgestattet.The invention relates to a thermoelectric generator arrangement for generating electrical energy from a temperature gradient between a heat source and a heat sink. Such generator arrangements are used for the off-grid power supply of electrical equipment. In particular, autonomous field devices in process automation systems that are designed for wireless communication are preferably equipped with local devices for their energy supply.

Derartige Generatoranordnungen weisen mindestens ein thermoelektrisches Wandlerelement auf, das zwischen einem ersten und einem zweiten Wärmeleitelement eingebettet ist, wobei das erste Wärmeleitelement mit der Wärmequelle und das zweite Wärmeleitelement mit der Wärmesenke verbunden ist. Für die beste thermische Wärmeübertragung und eine große Wärmestromdichte entlang der thermoelektrischen Generatoranordnung müssen die heiße und die kalte Seite des Wandlerelements in guten thermischen Kontakt mit den zwei unterschiedlichen Temperaturniveaus stehen.Such generator arrangements have at least one thermoelectric converter element which is embedded between a first and a second heat-conducting element, the first heat-conducting element being connected to the heat source and the second heat-conducting element being connected to the heat sink. For the best thermal heat transfer and a high heat flux density along the thermoelectric generator arrangement, the hot and the cold side of the converter element must be in good thermal contact with the two different temperature levels.

Die Wandlerelemente sind mechanisch sehr empfindlich und fragil. Zu ihrem Schutz ist es bekannt, einen oder mehrere Abstandshalter mit geringer Wärmeleitfähigkeit vorzusehen, die dem Wandlerelement zwischen den Wärmeleitelementen parallelgeordnet sind. Typischerweise bestehen die Abstandshalter aus Kunststoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit. Allerdings muß die Materialstärke der Abstandshalter mit der Bauhöhe des Wandlerelements korrespondieren.The transducer elements are mechanically very sensitive and fragile. To protect them, it is known to provide one or more spacers with low thermal conductivity, which are arranged parallel to the transducer element between the heat-conducting elements. Typically, the spacers are made of plastic with low thermal conductivity. However, the material thickness of the spacers must correspond to the overall height of the transducer element.

Aus der DE 10 2007 056 150 A1 ist ein Sensorsystem mit einer thermoelektrischen Generatoranordnung bekannt, bei dem das thermoelektrische Wandlerelement unter Zwischenlage eines das Wandlerelement umgebenden Abstandshalters aus thermisch isolierendem Kunststoff mit den Wärmeleitelementen verbunden ist. Diese Konstruktion gewährleistet prinzipiell eine gute thermische Ankopplung des Wandlerelements an die Wärmeleitelemente und einen hohen Wärmefluß durch das thermoelektrische Wandlerelement und somit eine hohe Energieausbeute bei hoher mechanischer Stabilität.From the DE 10 2007 056 150 A1 a sensor system with a thermoelectric generator arrangement is known in which the thermoelectric converter element is connected to the heat conducting elements with the interposition of a spacer made of thermally insulating plastic that surrounds the converter element. In principle, this construction ensures a good thermal coupling of the converter element to the heat-conducting elements and a high heat flow through the thermoelectric converter element and thus a high energy yield with high mechanical stability.

Nachteilig an dieser Anordnung ist die große Toleranzabhängigkeit dieser Bauweise. Die thermoelektrischen Wandlerelemente weisen herstellungsbedingt unterschiedliche Bauhöhen auf. Bei gleichbleibender Bauhöhe des Abstandshalters erhöht sich der thermische Übergangswiderstand zu den Wärmeleitelementen bei Wandlerelementen geringerer Bauhöhe. Im gleichen Verhältnis sinkt die Energieausbeute der Generatoranordnung. Darüber hinaus weisen Abstandshalter aus Kunststoff erhebliche Bauhöhentoleranzen auf. Die Toleranzen, die erfüllt werden müssen, sind in der Größenordnung von einigen Mikrometern. Wenn die Dicke des Abstandhalters zu klein ist, besteht die Gefahr, dass die Wandlerelemente Druckbelastungen ausgesetzt sind, die schließlich zu ihrer Zerstörung führen können. Wenn die Dicke des Abstandhalters zu groß ist, werden die Wandlerelemente unzureichend thermisch an die Wärmeleitelemente gekoppelt, was zu einen gewaltigen Rückgang der Leistung führen wird.The disadvantage of this arrangement is the large tolerance dependency of this design. The thermoelectric converter elements have different construction heights due to the manufacturing process. If the overall height of the spacer remains the same, the thermal contact resistance to the heat-conducting elements increases in the case of converter elements with a lower overall height. The energy yield of the generator arrangement falls in the same ratio. In addition, spacers made of plastic have considerable overall height tolerances. The tolerances that must be met are on the order of a few micrometers. If the thickness of the spacer is too small, there is a risk that the transducer elements are exposed to pressure loads which can ultimately lead to their destruction. If the thickness of the spacer is too great, the transducer elements will be insufficiently thermally coupled to the heat conducting elements, which will lead to a huge drop in performance.

Ferner ist aus der DE 20 107 112 U1 eine Einrichtung zur Energieversorgung von Feldgeräten in verfahrenstechnischen Anlagen bekannt, die mit einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle zum Datenaustausch mit einer zentralen Einrichtung ausgestattet sind, wobei das Feldgerät mit einem thermoelektrischen Wandler ausgestattet ist, mit dem die physikalische Größe Temperaturdifferenz zwischen zwei Medien verschiedener Temperatur in einen elektrischen Strom proportional zur Temperaturdifferenz umgesetzt wird.Furthermore, from the DE 20 107 112 U1 a device for supplying energy to field devices in process engineering systems is known, which are equipped with a wireless communication interface for data exchange with a central device, the field device being equipped with a thermoelectric converter with which the physical variable temperature difference between two media of different temperatures in an electric current is implemented proportionally to the temperature difference.

Darüber hinaus ist aus der WO 2004/082 099 A1 ist bekannt, einen thermoelektrischen Wandler außerhalb der prozessmedienführenden Rohrleitungen so in oder an einem Feldgerät anzuordnen, dass der Wärmestrom in dem Feldgerät zwischen der prozesszugewandten Feldgeräteseite und der prozessabgewandten Feldgeräteseite und/oder der Wärmestrom durch den thermoelektrischen Wandler zwischen der prozesszugewandten Wandlerseite und der prozessabgewandten Wandlerseite durch den thermoelektrischen Wandler in elektrische Energie umwandelbar ist.In addition, from the WO 2004/082 099 A1 It is known to arrange a thermoelectric converter outside the process media-carrying pipelines in or on a field device so that the heat flow in the field device between the field device side facing the process and the field device side facing away from the process and / or the heat flow through the thermoelectric converter between the converter side facing the process and the converter side facing away from the process through the thermoelectric converter can be converted into electrical energy.

Aus der US 3,160,568 A ist ein Kernreaktor bestehend aus zwei Halbschalen bekannt, bei dem die Halbschalen durch Federn zusammengehalten werden und deren Anstand zueinander durch in Bahnen geführten Kugeln variabel einstellbar ist. Diese Anordnung dient der Steuerung des Kernreaktors.From the U.S. 3,160,568 A a nuclear reactor consisting of two half-shells is known, in which the half-shells are held together by springs and their distance to one another can be variably adjusted by balls guided in tracks. This arrangement is used to control the nuclear reactor.

Schließlich ist aus der US 3,111,432 A eine thermoelektrische Generatoranordnung bekannt, welche Thermoelemente zwischen zueinander beweglichen Platten aufweist. Zum Schutz der Thermoelemente vor mechanischer Beanspruchung sind Wegbegrenzer vorgesehen, die einen minimalen Abstand der zueinander beweglichen Platten vorgeben.Finally from the U.S. 3,111,432 A a thermoelectric generator arrangement is known which has thermocouples between mutually movable plates. To protect the thermocouples from mechanical stress, travel limiters are provided which specify a minimum distance between the movable plates.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine thermoelektrische Generatoranordnung, deren thermoelektrischen Wandlerelemente durch Abstandhalter geschützt sind, anzugeben, deren Abstandhalter eine hohe mechanische Stabilität bei möglichst geringer thermischer Leitfähigkeit und geringer Fertigungstoleranz bei geringem Fertigungsaufwand aufweisen.The invention is therefore based on the object of specifying a thermoelectric generator arrangement, the thermoelectric converter elements of which are protected by spacers, the spacers of which have a high mechanical stability with the lowest possible thermal conductivity and low manufacturing tolerance with little manufacturing effort.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den rückbezogenen Ansprüchen angegeben.According to the invention, this object is achieved with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the claims that refer back.

Die Erfindung geht aus von einer thermoelektrischen Generatoranordnung mit mindestens einem thermoelektrischen Wandlerelement aus, das zwischen einem ersten und einem zweiten Wärmeleitelement eingebettet ist, wobei das erste Wärmeleitelement mit der Wärmequelle und das zweite Wärmeleitelement mit der Wärmesenke verbunden ist und das durch parallelgeordnete Abstandshalter vor mechanischer Beanspruchung geschützt ist. Jedes thermoelektrische Wandlerelement weist elektrische Anschlüsse zum Abgriff der elektrischen Energie auf.The invention is based on a thermoelectric generator arrangement with at least one thermoelectric converter element, which is embedded between a first and a second heat-conducting element, the first heat-conducting element being connected to the heat source and the second heat-conducting element being connected to the heat sink and being protected from mechanical stress by spacers arranged in parallel is protected. Each thermoelectric converter element has electrical connections for tapping the electrical energy.

Erfindungsgemäß sind mechanisch stabile Kugeln als Abstandhalter vorgesehen.According to the invention, mechanically stable balls are provided as spacers.

Vorteilhafterweise weist die Kugelform eine minimale Kontaktfläche zu den Wärmeleitelementen. Daraus folgt ein minimaler Verlustwärmestrom parallel zu dem mindestens einen thermoelektrischen Wandlerelement.The spherical shape advantageously has a minimal contact surface with the heat-conducting elements. This results in a minimal heat loss flow parallel to the at least one thermoelectric converter element.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bestehen die Kugeln aus Metall.According to a further feature of the invention, the balls are made of metal.

Derartige Metallkugeln weisen eine hohe Formstabilität auf und sind in toleranzarmer Ausführung handelsübliche Massengüter, beispielsweise in der Kugellagerindustrie.Such metal balls have a high degree of dimensional stability and are commercially available bulk goods in low-tolerance design, for example in the ball bearing industry.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bestehen die Kugeln aus rostfreiem Stahl.According to a further feature of the invention, the balls are made of stainless steel.

Vorteilhafterweise vereinen Kugeln aus rostfreiem Stahl eine hohe Formstabilität in toleranzarmer Ausführung mit einer geringen thermischen Leitfähigkeit.Advantageously, stainless steel balls combine high dimensional stability in a low-tolerance design with low thermal conductivity.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Kugeln durch einen Halter in ihrer Lage zueinander und zu dem mindestens einen thermoelektrischen Wandlerelement fixiert.According to a further feature of the invention, the balls are fixed in their position relative to one another and to the at least one thermoelectric converter element by a holder.

Vorteilhafterweise werden mechanische Beanspruchungen des mindestens einen thermoelektrischen Wandlerelements durch unbeabsichtigte Lageänderungen der Kugeln vermieden.Mechanical stresses on the at least one thermoelectric converter element due to unintentional changes in position of the balls are advantageously avoided.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Halter eine Platte, die jeweils eine Ausnehmung pro Kugel und jeweils eine Ausnehmung pro thermoelektrischem Wandlerelement aufweist.According to a further feature of the invention, the holder is a plate which has one recess per ball and one recess per thermoelectric converter element.

Vorteilhafterweise ist durch das Muster aller Ausnehmungen im Halter die Lage der Kugeln und des mindestens einen thermoelektrischen Wandlerelements zueinander fest definiert und während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs unveränderbar.The position of the balls and of the at least one thermoelectric converter element with respect to one another is advantageously defined in a fixed manner by the pattern of all the recesses in the holder and cannot be changed during normal use.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Halter eine Leiterplatte, die Leiterbahnen aufweist, die mit den elektrischen Anschlüssen des mindestens einen thermoelektrischen Wandlerelements verbunden sind. Die Leiterbahnen sind nach außen geführt und weisen Anschlüsse zum Abgriff der elektrischen Energie der thermoelektrischen Generatoranordnung auf.According to a further feature of the invention, the holder is a printed circuit board which has conductor tracks that are connected to the electrical connections of the at least one thermoelectric converter element. The conductor tracks are led to the outside and have connections for tapping the electrical energy of the thermoelectric generator arrangement.

Vorteilhafterweise genügt ein Bauelement sowohl zur Lagefixierung der Kugeln und des mindestens einen thermoelektrischen Wandlerelements als auch zur Ausleitung der elektrischen Energie der thermoelektrischen Generatoranordnung.One component is advantageously sufficient both to fix the position of the balls and the at least one thermoelectric converter element and to divert the electrical energy of the thermoelectric generator arrangement.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Leiterplatte flexibel ausgebildet.According to a further feature of the invention, the circuit board is designed to be flexible.

Vorteilhafterweise sind die Anschlüsse zur Ableitung der elektrischen Energie variabel an die konkrete Bauform der Generatoranordnung anpassbar. Dabei sind Lötpunkte zum Anschluß von Verbindungsleitungen in unmittelbarer Nähe des Wandlerelements versichtbar. Neben dem geringeren Platzbedarf unmittelbar in der Ebene der Wandlerelemente wird eine höhere Zugfestigkeit der Lötverbindung zum Anschluß der Verbindungsleitungen erreicht.Advantageously, the connections for conducting away the electrical energy can be variably adapted to the specific design of the generator arrangement. Soldering points for connecting connecting lines can be seen in the immediate vicinity of the transducer element. In addition to the lower space requirement directly in the plane of the transducer elements, a higher tensile strength of the soldered connection for connecting the connecting lines is achieved.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Wärmeleitelemente unter Zwischenlage der Kugeln, des Halters sowie des mindestens einen thermoelektrischen Wandlerelements formschlüssig bei vorgegebener Anpresskraft miteinander verbunden.According to a further feature of the invention, the heat-conducting elements are positively connected to one another with the interposition of the balls, the holder and the at least one thermoelectric converter element with a predetermined contact force.

Dadurch wird ein sehr guter thermischer Kontakt und eine hohe Energieausbeute bei begrenzter mechanischer Beanspruchung des mindestens einen thermoelektrischen Wandlerelements zu den Wärmeleitelementen erreicht.This achieves very good thermal contact and a high energy yield with limited mechanical loading of the at least one thermoelectric converter element to the heat-conducting elements.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die dazu erforderlichen Zeichnungen zeigen:

1: eine geschnittene Prinzipdarstellung einer Generatoranordnung,
2: eine Prinzipdarstellung eines Halters mit Leiterbahnen für eine Mehrzahl von Wandlerelementen.

The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. The drawings required for this show:

1 : a sectional schematic representation of a generator arrangement,
2 : a schematic diagram of a holder with conductor tracks for a plurality of transducer elements.

In der 1 ist eine erfindungsgemäße Generatoranordnung teilweise geschnitten dargestellt. Die Generatoranordnung besteht im wesentlichen aus mindestens einem thermoelektrischen Wandlerelement 1, das zwischen einem ersten Wärmeleitelement 2 und einem zweiten Wärmeleitelement 3 eingebettet ist. In Abhängigkeit vom Energiebedarf der von der Generatoranordnung gespeisten elektrischen Einrichtung können mehrere Wandlerelemente 1 in einer Ebene benachbart angeordnet sein.In the 1 a generator arrangement according to the invention is shown partially in section. The generator arrangement essentially consists of at least one thermoelectric converter element 1 between a first heat conducting element 2 and a second heat conducting element 3 is embedded. Depending on the energy requirement of the electrical device fed by the generator arrangement, several converter elements 1 be arranged adjacent in one plane.

Das ersten Wärmeleitelement 2 ist mit einer Wärmequelle 4 verbunden, während das zweite Wärmeleitelement 3 mit einer Wärmesenke 5 verbunden ist. Das Temperaturgefälle zwischen der Wärmequelle 4 und der Wärmesenke 5 wird zur Gewinnung elektrischer Energie ausgebeutet.The first heat conducting element 2 is with a heat source 4th connected while the second heat conducting element 3 with a heat sink 5 connected is. The temperature gradient between the heat source 4th and the heat sink 5 is exploited to generate electrical energy.

Unter der Voraussetzung, dass die Wärmequelle 4 eine höhere Temperatur als die Umgebungsluft aufweist, ist das zweite Wärmeleitelement 3 als Kühlkörper ausgebildet, der von der Umgebungsluft als Wärmesenke 5 umspült wird.Provided that the heat source 4th has a higher temperature than the ambient air, is the second heat conducting element 3 designed as a heat sink, which acts as a heat sink from the ambient air 5 is washed around.

Die wandlerseitigen Kontaktflächen der Wärmeleitelemente 2 und 3 stehen sich deckungsgleich gegenüber. Dadurch wird ein gleichmäßiger Wärmefluß durch das Wandlerelement 1 erreicht.The transducer-side contact surfaces of the heat conducting elements 2 and 3 are congruent to each other. This creates a uniform flow of heat through the transducer element 1 reached.

Die Wärmeleitelemente 2 und 3 sind durch Abstandhalter 6, die als Kugeln aus rostfreiem Stahl ausgebildet sind, auf eine vorgegebene Distanz gehalten. Ferner ist zwischen den Wärmeleitelemente 2 und 3 ein Halter 7 angeordnet, der eine Mehrzahl von Ausnehmungen 71 aufweist. Ein Teil der Ausnehmungen 71 hält die Kugeln 6 an ihrer Position auf der wandlerseitigen Kontaktflächen der Wärmeleitelemente 2 und 3. In weiteren Ausnehmungen 71 sind die Wandlerelemente 1 angeordnet.The heat conducting elements 2 and 3 are through spacers 6th , which are formed as stainless steel balls, held at a predetermined distance. Furthermore, is between the heat conducting elements 2 and 3 a holder 7th arranged, which has a plurality of recesses 71. Part of the recesses 71 hold the balls 6th at their position on the transducer-side contact surfaces of the heat conducting elements 2 and 3 . The transducer elements are located in further recesses 71 1 arranged.

In bevorzugter Ausführung der Generatoranordnung sind die Wärmeleitelemente 2 und 3 rotationssymmetrisch mit im Wesentlichen zylindrischer Grundform ausgebildet. Die Wärmeleitelemente 2 und 3 sind über Schrauben 8 miteinander verbunden. Die Schrauben 8 sind mit einer vorgegebenen Anpresskraft angezogen. Zur Unterstützung der Einhaltung der vorgegebenen Anpresskraft sind den Schrauben 8 Federn 9 geigegeben. Die Anpresskraft ist derart vorgegeben, dass ein guter Wärmeübergang im Rahmen der zulässigen mechanischen Beanspruchung der Wandlerelemente 1 erreicht wird.In a preferred embodiment of the generator arrangement, the heat conducting elements are 2 and 3 rotationally symmetrical with an essentially cylindrical basic shape. The heat conducting elements 2 and 3 are about screws 8th connected with each other. The screws 8th are tightened with a specified contact force. To support compliance with the specified contact force, the screws 8th feathers 9 given. The contact pressure is specified in such a way that a good heat transfer within the scope of the permissible mechanical stress on the transducer elements 1 is achieved.

In der 2 ist ein Halter 7 in Draufsicht dargestellt. Der Halter 7 ist als Leiterplatte ausgebildet, die ein Muster von Leiterbahnen 72 aufweist. Darüber hinaus weist der Halter 7 eine Mehrzahl von Ausnehmungen 71 auf. Ein Teil der Ausnehmungen 71a ist zur Aufnahme der Kugeln 6 vorgesehen. Weitere Ausnehmungen 71b sind zur Aufnahme der Wandlerelemente 1 vorgesehen. Darüber hinaus kann der Halter 7 weitere Ausnehmungen 71c aufweisen, die zur Durchführung der Schrauben 8 ausgebildet sind. In einer alternativen Ausführungsform sind die Schrauben 8 außerhalb des Halters 7 angeordnet.In the 2 is a holder 7th shown in plan view. The holder 7th is designed as a printed circuit board that has a pattern of conductor tracks 72 having. In addition, the holder 7th a plurality of recesses 71. A part of the recesses 71a is for receiving the balls 6th intended. Further recesses 71b are for receiving the transducer elements 1 intended. In addition, the holder can 7th have further recesses 71c for the implementation of the screws 8th are trained. In an alternative embodiment, the screws are 8th outside the holder 7th arranged.

Die Leiterbahnen 72 sind mit den elektrischen Anschlüssen des mindestens einen thermoelektrischen Wandlerelements 1 verbunden. 2 zeigt beispielhaft ein Muster von Leiterbahnen 72 zum Anschluss von drei Wandlerelementen 1, die parallelgeschaltet, also gleiche Pole der Wandlerelemente 1 an dieselbe Leiterbahn 72, sind. Es liegt im Wesen der Erfindung, verschiedene Muster von Leiterbahnen 72 zum Anschluss von einem oder mehreren Wandlerelementen 1 vorzusehen, die einzeln oder in Gruppen in Reihe oder parallel geschaltet sind, wobei die Gruppen für sich in Reihe oder parallel geschaltete Wandlerelemente 1 umfaßt. Die Leiterbahnen 72 sind nach außen geführt und weisen nicht näher dargestellte Anschlüsse zum Abgriff der elektrischen Energie der thermoelektrischen Generatoranordnung auf.The conductor tracks 72 are with the electrical connections of the at least one thermoelectric converter element 1 connected. 2 shows an example of a pattern of conductor tracks 72 for connecting three transducer elements 1 that are connected in parallel, i.e. the same poles of the transducer elements 1 to the same track 72 , are. It is in the essence of the invention to have different patterns of conductor tracks 72 for connecting one or more transducer elements 1 provided, which are connected individually or in groups in series or in parallel, the groups for transducer elements connected in series or in parallel 1 includes. The conductor tracks 72 are led to the outside and have connections, not shown, for tapping the electrical energy of the thermoelectric generator arrangement.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: WandlerelementTransducer element
2,32.3: WärmeleitelementHeat conducting element
44th: WärmequelleHeat source
55: WärmesenkeHeat sink
66th: Abstandhalter, KugelSpacer, ball
77th: Halterholder
71x71x: AusnehmungRecess
7272: LeiterbahnTrack
88th: Schraubescrew
99: Federfeather

Claims

Thermoelectric generator arrangement with at least one thermoelectric converter element (1) which is embedded between a first and a second heat-conducting element (2, 3), the first heat-conducting element (2) with the heat source (4) and the second heat-conducting element (3) with the heat sink (5) is connected and which is protected from mechanical stress by spacers (6) arranged in parallel, characterized in that the spacers (6) are designed as mechanically stable balls which are in their position relative to one another and to the at least a thermoelectric converter element (1) are fixed.

Generator arrangement according to Claim 1 characterized in that the spacers (6) consist of metal balls.

Generator arrangement according to Claim 2 characterized in that the spacers (6) consist of stainless steel balls.

Generator arrangement according to Claim 1 characterized in that the holder (7) is a plate, each having one recess (71) per spherical spacer (6) and one recess (71) per thermoelectric converter element (1).

Generator arrangement according to one of the Claims 1 and 4th characterized in that the holder (7) is a printed circuit board which has conductor tracks (72) which are connected to the electrical connections of the at least one thermoelectric converter element (1).

Generator arrangement according to Claim 5 characterized in that the holder (7) is formed by a flexible printed circuit board.

Generator arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the heat conducting elements (2, 3) with the interposition of the spherical spacers (6), the holder (7) and the at least one thermoelectric converter element (1) are positively connected to one another with a predetermined contact force.