JP6096656B2 - Temperature adjustment element and temperature adjustment device for vehicle - Google Patents
Temperature adjustment element and temperature adjustment device for vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP6096656B2 JP6096656B2 JP2013501822A JP2013501822A JP6096656B2 JP 6096656 B2 JP6096656 B2 JP 6096656B2 JP 2013501822 A JP2013501822 A JP 2013501822A JP 2013501822 A JP2013501822 A JP 2013501822A JP 6096656 B2 JP6096656 B2 JP 6096656B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- peltier element
- conductor layer
- thermal conductor
- peltier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 151
- 239000002470 thermal conductor Substances 0.000 claims description 109
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 41
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 21
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 claims description 19
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 47
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 11
- 230000005679 Peltier effect Effects 0.000 description 9
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 9
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 8
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 7
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 206010016326 Feeling cold Diseases 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000008713 feedback mechanism Effects 0.000 description 1
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
- B60N2/56—Heating or ventilating devices
- B60N2/5678—Heating or ventilating devices characterised by electrical systems
- B60N2/5692—Refrigerating means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
- H10N10/17—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Description
本発明は、車両用、特に電気車両用またはハイブリッド車両用の温度調整素子および温度調整装置に関する。 The present invention relates to a temperature adjusting element and a temperature adjusting device for vehicles, particularly electric vehicles or hybrid vehicles.
電気車両の場合、キャビンを加熱するために燃焼廃熱を利用することができない。電気抵抗加熱は、電池容量を著しく増大することを必要とし、これは、一般に非常に高コストである。従って、乗客の快適性を維持するための電気エネルギーの需要を低減できるように、代替的な加熱方式さらにまた冷却方式が求められている。 In the case of electric vehicles, combustion waste heat cannot be used to heat the cabin. Electrical resistance heating requires a significant increase in battery capacity, which is generally very expensive. Accordingly, there is a need for alternative heating and cooling methods to reduce the demand for electrical energy to maintain passenger comfort.
電気車両に関しては、PTC補助ヒータまたはポジスタ補助ヒータが、ガソリン、バイオエタノール等の燃料を伴わない場合に寒冷期における乗客キャビンの加熱需要をカバーするための可能な方策である。空気側に配置されたPTC補助ヒータが、断続的な僅かな廃熱しか伴わない車両、例えば最新のディーゼル車両のコールドスタート用に既に量産されている。一実現形態は、ここでは例えば加熱体の原理に従っており、フィンの層が互いに重ね合わせて接着されて、それらの層の間にPTCペレットが備えられている。この設計は、加熱体または加熱体の諸部分を包囲するフレーム、ハウジング、管等が不必要であり、接着結合を通じて、それぞれの隣接する層に連続的に材料結合により接合されているので、確かに特に簡単である。しかし、この簡単な構造様式の場合にはフィン部自体が導電性を有するので、この構造様式は、専ら低電圧用途、例えば12V車両電源システムにのみ適している。 With respect to electric vehicles, PTC auxiliary heaters or posistor auxiliary heaters are possible measures to cover passenger cabin heating demand in the cold season when not accompanied by fuel such as gasoline, bioethanol or the like. PTC auxiliary heaters located on the air side have already been mass-produced for cold start of vehicles with little intermittent waste heat, for example modern diesel vehicles. One realization is here, for example, according to the principle of a heating element, in which layers of fins are superposed and glued together and PTC pellets are provided between them. This design eliminates the need for a frame, housing, tube, etc. that surrounds the heating element or parts of the heating element, and is reliably bonded to each adjacent layer by a material bond through an adhesive bond. It is particularly easy to do. However, in this simple construction mode, the fins themselves are electrically conductive, so this construction mode is only suitable for low voltage applications, such as 12V vehicle power system.
また別の方法は、ペルチェ技術を用いて加熱体を実現することである。これに関連して、例えば、AC回路を支援するための代替的な冷却機能を備えた加熱体のプロトタイプが既に提示されている。しかし、これらのプロトタイプの場合、その構造原理は比較的高コストで、立体的であるようであり、例えば大きな奥行きが必要である。熱電材料のペルチェ効果は、既にニッチ用途において冷却のために利用されており、例えば電子構成要素の冷却のためやキャンプ用クールボックスで用いられている。自動車での用途としては、これまでその効率が低すぎるとされてきた一方で、内燃機関により駆動される車両の排気管路において、熱電系によって温度差に基づき発電するという逆方向の効果が、専門業界の有名な諸製造業者によって喧伝され、量産開始に向けて発展することとなる。これまで、キャビンの空調には従来の冷凍回路が用いられ、第一世代の電気車両における加熱に関しては、電気抵抗ヒータに広く信頼が置かれてきた。 Another method is to realize a heating element using Peltier technology. In this connection, for example, heating element prototypes with alternative cooling functions to support AC circuits have already been presented. However, in the case of these prototypes, the structural principle seems to be relatively expensive and three-dimensional, for example, a large depth is required. The Peltier effect of thermoelectric materials is already used for cooling in niche applications, for example for cooling electronic components and in camping cool boxes. While the efficiency of automobile applications has been considered to be too low so far, in the exhaust pipe of a vehicle driven by an internal combustion engine, the reverse effect of generating electricity based on the temperature difference by the thermoelectric system, Famous by famous manufacturers in the professional industry, it will develop towards the start of mass production. Until now, conventional refrigeration circuits have been used for air conditioning of cabins, and electric heaters have been widely trusted for heating in first-generation electric vehicles.
純粋に電気的な加熱の場合、高品質の電気エネルギーが低品質の熱エネルギーに変換される。このことに2つの考慮点が対立している。まず、例えばリチウムイオン電池を用いて蓄電容量を提供するには、約500〜700ユーロ/kWhが必要である。従来考えられてきたペルチェ素子を用いた技術では、電気的な直列接続において、交互にp型およびn型にドープされたチップを電気的に結合することがかなり複雑であるために、PTC補助ヒータによって加熱する場合よりも実現するのに高いコストが必要である。また、電気絶縁体は一般に熱絶縁性も有しており、伝熱を悪化させる。熱電系は、駆動温度勾配が大きい場合、COPあるいは効率の低減による影響を従来のヒートポンプよりも一層大きく受ける。抵抗ヒータは、単にCOP=1を達成するにすぎず、電気車両の航続距離を著しく損なう。凍結回路は、原則として許容範囲内のCOPで動作するが、多くの個別構成要素を含んでおり、また、定期的に冷媒を補充しなければならない。全体として、前記両機能の各々について、加熱のためのユニット(加熱体)と冷却のためのユニット(冷凍回路)とを別個に用意しなければならない。 In the case of purely electrical heating, high quality electrical energy is converted into low quality thermal energy. This is a conflict between two considerations. First, in order to provide a storage capacity using, for example, a lithium ion battery, about 500 to 700 euros / kWh is required. In the technology using Peltier elements that has been considered in the past, it is quite complicated to electrically couple alternately doped p-type and n-type chips in an electrical series connection. Higher costs are required to realize than when heated by. In addition, the electrical insulator generally has thermal insulation properties, and deteriorates heat transfer. When the driving temperature gradient is large, the thermoelectric system is more greatly affected by COP or efficiency reduction than the conventional heat pump. The resistance heater simply achieves COP = 1 and significantly impairs the cruising range of the electric vehicle. The freezing circuit in principle operates with acceptable COPs, but includes many individual components and must be replenished with refrigerant periodically. As a whole, a unit for heating (heating body) and a unit for cooling (refrigeration circuit) must be separately prepared for each of the two functions.
本発明の課題は、改善された温度調整素子および改善された温度調整装置を提案することである。 The object of the present invention is to propose an improved temperature regulating element and an improved temperature regulating device.
この課題は、請求項1,2に記載の温度調整素子と請求項10に記載の温度調整装置とによって解決される。
This problem is solved by the temperature adjusting element according to claims 1 and 2 and the temperature adjusting device according to claim 10 .
本発明の根底にある認識は、それぞれ同型にドープされたペルチェ素子が隣接し合って層状に配置されるように、ペルチェ素子の直列接続に工夫を施すことにより加熱体あるいは冷却体を層構造として実現できるということである。 The recognition underlying the present invention is that the heating element or the cooling element is made into a layer structure by devising the series connection of the Peltier elements so that the Peltier elements doped in the same shape are adjacent to each other and arranged in layers. It can be realized.
ペルチェ素子を使用する場合におけるPTCペレットを使用する場合との相違は、とりわけ、2つの異型にドープされた材料、すなわちそれぞれp型およびn型にドープされた材料が互いに結合されているという点である。標準的には、ペルチェ素子によって形成される構成は、それぞれ、2つの異型にドープされたペルチェ素子の高温側と2つの異型にドープされたペルチェ素子の低温側とが導電可能に接続されているような構成であり、これにより、全体として直列の接続が生じる。しかし、この種の構成は、製造に適した加熱体あるいは冷却体に直接応用することがほとんど不可能である。なぜなら、金属導体が、2つの異型にドープされて直接的に隣接し合った素子の間にわたる連続的なブリッジを形成しないからである。中断部分は、非導電体によってしか架橋することができない。この非導電体は、両側における伝熱にとって障害となる。 The difference between using PTC pellets when using Peltier elements is that, inter alia, two differently doped materials, ie p-type and n-type doped materials, are bonded together. is there. Typically, the configuration formed by Peltier elements is such that the high temperature side of two atypically doped Peltier elements and the low temperature side of the two atypically doped Peltier elements are conductively connected. This configuration results in a series connection as a whole. However, this type of configuration is almost impossible to apply directly to a heating or cooling body suitable for manufacturing. This is because the metal conductor does not form a continuous bridge that spans between two adjacent doped elements that are directly adjacent. The interrupted portion can only be crosslinked by a non-conductor. This non-conductor is an obstacle to heat transfer on both sides.
本発明に係る方法において説明される加熱体は、電気車両のキャビンを加熱あるいは冷却することが可能な冷却機能を備え、可能な限りの僅かなコストと既に利用可能な製造技術とによって可能な限り低コストで生産することができ、しかも、伝熱を最適化することによって高い効率を有している。 The heating element described in the method according to the invention has a cooling function capable of heating or cooling the cabin of an electric vehicle, and as much as possible with as little cost as possible and already available manufacturing techniques. It can be produced at low cost and has high efficiency by optimizing heat transfer.
本発明に係る加熱体は、フィン部用の容易に製造可能な中断のないブリッジと冷却水用の中断のない通路とを有することができ、これらのブリッジと通路とは、それぞれ導電体として実施されている。ペルチェ素子を液体側および/または空気側に可能な限り直接的に熱的に結合させることによって、高い伝熱を実現することができる。これが実現できる理由は、特に、熱障壁としての電気絶縁体がこの領域に存在しないという点にあると考えられる。有利には、直列接続と並列接続とからなるこの種の組み合わせは、12Vに適合させることができる。空気側のフィンおよび冷却水通路への伝熱は、一実施形態では、2つの側において実施することが可能である。さらに、この種の構造は、例えばフィン間において、ここには対称条件により温度勾配が存在しないので、ガルバニック分離の熱絶縁効果が支障なく実現可能であるという利点を供する。総じて、重要な利点は、既存の製造方法に従って製造された加熱体、例えばPTC補助ヒータを備えた加熱体との相違が、同時に最適な伝熱を行いながらも、可能な限りの僅かな相違でしかないという点である。従って、最適な効率またはCOP(成績係数)が得られる。その結果、本発明に係る方法に従って設計された基本構造が供する利点として、材料結合による接合を用いた加熱体の基本構造とは実質的に2つの点で異なっている。まず第一に、冷却水通路が、加熱運転用の熱源として、または、冷却運転用のヒートシンクとして既に存在しているという点である。第二に、波形フィン間の中央に電気絶縁層が存在するという点である。従って、加熱運転用または冷却運転用のペルチェ素子を備えた本発明に係る加熱体の作動形態は、全体的な正味熱流が、垂直方向にのみ生じ、かつ、そのように解されるように構成される。 The heating body according to the invention can have an easily manufacturable uninterrupted bridge for fins and an uninterrupted passage for cooling water, each of which is implemented as a conductor. Has been. High heat transfer can be achieved by thermally coupling the Peltier element to the liquid side and / or the air side as directly as possible. The reason why this can be realized is considered to be that an electrical insulator as a thermal barrier is not present in this region. Advantageously, this kind of combination of series and parallel connections can be adapted to 12V. Heat transfer to the air-side fins and cooling water passages can in one embodiment be performed on two sides. Furthermore, this type of structure offers the advantage that the thermal insulation effect of galvanic separation can be realized without any problems, for example, since there is no temperature gradient between the fins due to symmetry conditions. In general, the significant advantage is that the difference between a heating element manufactured according to existing manufacturing methods, for example a heating element with a PTC auxiliary heater, is as small as possible while at the same time providing optimal heat transfer. It is only a point. Therefore, optimum efficiency or COP (coefficient of performance) is obtained. As a result, the basic structure designed in accordance with the method according to the present invention is substantially different in two respects from the basic structure of a heated body using bonding by material bonding. First of all, the cooling water passage already exists as a heat source for heating operation or as a heat sink for cooling operation. Second, there is an electrical insulating layer in the center between the corrugated fins. Therefore, the operating mode of the heating element according to the present invention having a Peltier element for heating operation or cooling operation is configured such that the overall net heat flow occurs only in the vertical direction and is interpreted as such. Is done.
有利には、燃焼廃熱を伴わないCOP>1での加熱が可能であり、かつ、冷却および加熱の機能を1つの構造に統合することが可能である。さらに、冷媒が不要となり、また、モジュール性によって層を反復して配置し、さらに1つの層内で面構造を反復することで分散化を行うことが容易となる。 Advantageously, heating with COP> 1 without combustion waste heat is possible, and the functions of cooling and heating can be integrated into one structure. Furthermore, the refrigerant becomes unnecessary, and it becomes easy to perform dispersion by repeatedly arranging the layers by modularity and further repeating the surface structure in one layer.
本発明は車両用の温度調整素子を提案し、この温度調整素子は、以下の特徴、すなわち、第1のペルチェ素子層、第2のペルチェ素子層、第1の熱伝導流体を誘導するための第1の導電性熱伝導体層、および、第2の熱伝導流体を誘導するための第2の導電性熱伝導体層を有し、前記第1のペルチェ素子層、前記第2のペルチェ素子層、前記第1の熱伝導体層および前記第2の熱伝導体層が積層体の形態に配置されて、これにより、前記第1の熱伝導体層および/または前記第2の熱伝導体層が、前記第1のペルチェ素子層と前記第2のペルチェ素子層との間に配置されており、かつ、前記積層体の中を誘導される電流が、ペルチェ効果に基づいて前記第1の熱伝導体層と前記第2の熱伝導体層との温度調整を実施する。 The present invention proposes a temperature regulating element for a vehicle, the temperature regulating element for inducing the following features: a first Peltier element layer, a second Peltier element layer, a first heat transfer fluid A first conductive heat conductor layer; and a second conductive heat conductor layer for inducing a second heat transfer fluid, wherein the first Peltier element layer and the second Peltier element A layer, the first thermal conductor layer and the second thermal conductor layer are arranged in the form of a laminate, whereby the first thermal conductor layer and / or the second thermal conductor A layer is disposed between the first Peltier element layer and the second Peltier element layer, and a current induced in the stack is based on the Peltier effect. Temperature adjustment of the heat conductor layer and the second heat conductor layer is performed.
前記温度調整素子は、例えば電気車両またはハイブリッド車両で用いることができ、これにより、車両の乗客コンパートメントを温度調整することができる。この場合、温度調整は、加熱および冷却のいずれをも意味することができる。前記第1のペルチェ素子層および前記第2のペルチェ素子層は、2つの異型にドープされた半導体材料で形成しておくことができる。従って、例えば、前記第1のペルチェ素子層をn型にドープし、前記第2のペルチェ素子層をp型にドープしておくこと、あるいは、逆に、前記第1のペルチェ素子層をp型にドープし、前記第2のペルチェ素子層をn型にドープしておくことが可能である。ペルチェ素子層に関して、半導体材料の代わりに他の適切な導体を用いることも可能である。前記第1および第2の導電性熱伝導体層は、良好な導電性を有する金属で形成しておくことができる。前記温度調整素子に印加された電流は、前記積層体の一端から前記温度調整素子内へ流れ込むことができ、前記積層体全体を流通した後、例えば電線に接続された適切な接点を介して、反対側の一端から再び前記積層体を出て行くことができる。前記第1および第2の導電性熱伝導体層には、それぞれ熱伝導流体が流通することができる。ペルチェ効果によって生成された温度を前記積層体内に案内された熱伝導流体へ伝達することができるように、前記第1および第2の熱伝導体層を前記積層体内において前記第1および第2のペルチェ素子層に対して配置しおくことができる。前記ペルチェ効果と前記ペルチェ素子層に対する前記熱伝導体層の配置とに従って、温度調整素子の動作時に常に前記熱伝導流体の一方が加熱され、もう一方が冷却される。前記第1および第2の熱伝導流体は、例えば、それぞれ気体または液体であってもよい。この場合、前記温度調整素子が果たすべき役割に応じて、前記熱伝導流体の一方を車両の乗客コンパートメント内へ誘導するために用いることが可能であり、これにより、乗客コンパートメントを冷却または加熱することができる。前記温度調整素子における電流の流れを逆方向にした場合、先ほど温度調整素子により加熱されていた前記熱伝導流体を今度は冷却することができる。またその逆も同様である。前記熱伝導流体を介した漏れ電流を防止するために、前記熱伝導流体と前記熱伝導流体の方を向いた前記熱伝導体層表面との間に電気絶縁部を配置しおくことが可能である。 The temperature adjusting element can be used, for example, in an electric vehicle or a hybrid vehicle, and thereby the temperature of the passenger compartment of the vehicle can be adjusted. In this case, temperature adjustment can mean both heating and cooling. The first Peltier element layer and the second Peltier element layer can be formed of two differently doped semiconductor materials. Thus, for example, the first Peltier element layer is doped n-type and the second Peltier element layer is doped p-type, or conversely, the first Peltier element layer is p-type. The second Peltier element layer can be doped n-type. For the Peltier element layer, other suitable conductors can be used in place of the semiconductor material. The first and second conductive heat conductor layers can be formed of a metal having good conductivity. The current applied to the temperature adjustment element can flow into the temperature adjustment element from one end of the laminate, and after flowing through the entire laminate, for example, through a suitable contact connected to the wire, The laminate can exit again from one end on the opposite side. A heat conduction fluid can flow through each of the first and second conductive heat conductor layers. The first and second heat conductor layers are arranged in the stack so that the temperature generated by the Peltier effect can be transferred to the heat transfer fluid guided in the stack. It can arrange | position with respect to a Peltier device layer. According to the Peltier effect and the arrangement of the heat conductor layer with respect to the Peltier element layer, one of the heat transfer fluids is always heated and the other is cooled during operation of the temperature adjusting element. The first and second heat transfer fluids may be, for example, a gas or a liquid, respectively. In this case, depending on the role that the temperature control element should play, it can be used to guide one of the heat transfer fluids into the passenger compartment of the vehicle, thereby cooling or heating the passenger compartment. Can do. When the current flow in the temperature adjusting element is reversed, the heat transfer fluid heated by the temperature adjusting element can be cooled. The reverse is also true. In order to prevent leakage current through the heat transfer fluid, it is possible to place an electrical insulating part between the heat transfer fluid and the surface of the heat transfer layer facing the heat transfer fluid. is there.
一実施形態では、前記温度調整素子は、さらに別の第1の導電性熱伝導体層を含むことができ、また、追加的または代替的にさらに別の第2の導電性熱伝導体層を含むことができる。この場合、前記さらに別の第1および/または前記さらに別の第2の熱伝導体層を、前記第1または前記第2のペルチェ素子層のうちの少なくとも1つによって前記第1または前記第2の熱伝導体層から分離して前記積層体内に配置しておくことが可能である。例えば、前記積層体の構成は、前記積層体の一番下に前記さらに別の第2の熱伝導体層が存在し、この熱伝導体層上に前記第1のペルチェ素子層が配置されているような構成にしておくことができる。また、前記第1のペルチェ素子層の上には、前記第1の熱伝導体層を配置しおくことができ、この第1の熱伝導体層上には前記第2のペルチェ素子層が存在する。前記第2の熱伝導体層は、前記温度調整素子積層体の終端部を形成する。あるいは、前記積層体は、前記さらに別の第1の熱伝導体層が前記積層体の前記第1の層を形成するように構成しておくことも可能である。前記さらに別の第1の熱伝導体層上には、例えば、前記第1のペルチェ素子層、前記第2の熱伝導体層、前記第1の熱伝導体層、前記第2のペルチェ素子層および前記さらに別の第2の熱伝導体層を次々と配置しておくことができ、この場合、前記第2の熱伝導体層と前記第1の熱伝導体層との間に熱絶縁層を配置しておくことが可能である。 In one embodiment, the temperature adjustment element may include a further first conductive heat conductor layer, and additionally or alternatively, a further second conductive heat conductor layer. Can be included. In this case, the further first and / or the second further heat conductor layer may be formed by the first or the second by means of at least one of the first or the second Peltier element layer. It can be separated from the heat conductor layer and placed in the laminate. For example, in the configuration of the stacked body, the second thermal conductor layer is present at the bottom of the stacked body, and the first Peltier element layer is disposed on the thermal conductor layer. It can be configured as shown. Further, the first thermal conductor layer can be disposed on the first Peltier element layer, and the second Peltier element layer is present on the first thermal conductor layer. To do. The second thermal conductor layer forms a terminal portion of the temperature adjustment element stack. Alternatively, the laminate may be configured such that the further first thermal conductor layer forms the first layer of the laminate. On the still another first thermal conductor layer, for example, the first Peltier element layer, the second thermal conductor layer, the first thermal conductor layer, and the second Peltier element layer Further, the second heat conductor layers can be arranged one after another, and in this case, a heat insulating layer is provided between the second heat conductor layer and the first heat conductor layer. Can be arranged.
前記温度調整素子がさらに別の第2の導電性熱伝導体層を含む場合、前記第2の熱伝導体層は第1の電気接点を有することができ、前記さらに別の第2の熱伝導体層は第2の電気接点を有することができる。この場合、前記第1のペルチェ素子層と前記第2のペルチェ素子層は、前記第2の熱伝導体層と前記さらに別の第2の熱伝導体層との間に配置しておくことが可能である。前記第1の熱伝導体層は、前記第1のペルチェ素子層と前記第2のペルチェ素子層との間に配置しておくことができる。この配置では、前記第1の熱伝導体層において第1のペルチェ効果を実現することができ、これにより、前記第1の熱伝導体層を、前記積層体の中を誘導される電流の極性に応じて、加熱または冷却することが可能である。前記第1のペルチェ効果とは逆方向のさらに別のペルチェ効果に従って、前記第1の熱伝導体層が冷却されるときに前記第2の熱伝導体層を加熱することができ、あるいは、前記第1の熱伝導体層が加熱されるときに前記第2の熱伝導体層を冷却することができる。この配置は、前記個々の層の間に熱絶縁性の層を必要とせず、常に相異なるように温度調整された熱伝導体層が常にペルチェ素子層によって分離されているというさらに別の利点を供する。また、同じ種類のさらに別の温度調整素子を前記温度調整素子に積層する際、前記両温度調整素子の間にはガルバニック分離のみが必要であり、熱ガルバニック分離は不必要である。なぜなら、ここでは、2つの熱伝導体層が互いに対して隣接し合って配置されており、これらの熱伝導体層が、同一のペルチェ効果を受けることによって同じ温度を有するからである。 When the temperature control element includes a further second conductive heat conductor layer, the second heat conductor layer can have a first electrical contact, and the further second heat conduction layer. The body layer can have a second electrical contact. In this case, the first Peltier element layer and the second Peltier element layer may be disposed between the second thermal conductor layer and the further second thermal conductor layer. Is possible. The first thermal conductor layer can be disposed between the first Peltier element layer and the second Peltier element layer. In this arrangement, a first Peltier effect can be realized in the first thermal conductor layer, whereby the first thermal conductor layer is made to have a polarity of current induced in the stack. Depending on, it can be heated or cooled. According to another Peltier effect opposite to the first Peltier effect, the second heat conductor layer can be heated when the first heat conductor layer is cooled, or The second thermal conductor layer can be cooled when the first thermal conductor layer is heated. This arrangement does not require a thermal insulating layer between the individual layers, and has the further advantage that the thermally conductive layers, which are always temperature-controlled to be different, are always separated by the Peltier element layer. Provide. Further, when another temperature adjustment element of the same type is stacked on the temperature adjustment element, only galvanic separation is required between the two temperature adjustment elements, and thermal galvanic separation is unnecessary. This is because here, two thermal conductor layers are arranged adjacent to each other, and these thermal conductor layers have the same temperature by undergoing the same Peltier effect.
あるいは、前記温度調整素子は、さらに別の第1の熱伝導体層とさらに別の第2の熱伝導体層とを含むことが可能である。前記第1の熱伝導体層は第1の電気接点を有することができ、前記さらに別の第1の熱伝導体層は第2の電気接点を有することができる。さらに、前記温度調整素子は、前記第2の熱伝導体層を前記さらに別の第2の熱伝導体層に接続するための電線を有することができる。この場合、前記第1の熱伝導体層と前記第2の熱伝導体層とは、前記第1のペルチェ素子層と前記第2のペルチェ素子層との間に配置しておくことができ、前記第1のペルチェ素子層と前記第2のペルチェ素子層とは、前記さらに別の第1の熱伝導体層と前記さらに別の第2の熱伝導体層との間に配置しておくことが可能である。また、前記第1の熱伝導体層と前記第2の熱伝導体層との間に、ガルバニック・熱絶縁層を配置しておくことができる。この配置では、電流が、前記第1の電気接点から前記温度調整素子内へ流れ込み、そこから前記第2のペルチェ素子層、前記第2の熱伝導体層を通り、さらに電線を介して前記さらに別の第2の熱伝導体層、前記第1のペルチェ素子層を通過して、最後に前記さらに別の第1の熱伝導体層を通過する。前記第2の電気接点において前記電流を前記温度調整素子から導出でき、場合によっては、さらに別の温度調整素子の中へ誘導することが可能である。 Alternatively, the temperature adjustment element can further include a further first heat conductor layer and a further second heat conductor layer. The first thermal conductor layer can have a first electrical contact, and the further first thermal conductor layer can have a second electrical contact. Further, the temperature adjusting element may have an electric wire for connecting the second heat conductor layer to the further second heat conductor layer. In this case, the first thermal conductor layer and the second thermal conductor layer can be disposed between the first Peltier element layer and the second Peltier element layer, The first Peltier element layer and the second Peltier element layer are disposed between the further first thermal conductor layer and the further second thermal conductor layer. Is possible. Further, a galvanic / thermal insulating layer may be disposed between the first thermal conductor layer and the second thermal conductor layer. In this arrangement, current flows from the first electrical contact into the temperature regulating element, from there through the second Peltier element layer, the second thermal conductor layer, and further via an electric wire to the further It passes through another second thermal conductor layer, the first Peltier element layer, and finally passes through the further first thermal conductor layer. The current can be derived from the temperature adjustment element at the second electrical contact, and in some cases can be induced into another temperature adjustment element.
また、さらに別の実施形態では、前記温度調整素子の前記様々な熱伝導体層を追加的な電線を介して互いに接続しておくことが可能である。この場合、前記追加的な電線は、それぞれ、前記温度調整素子の前記それぞれの熱伝導体層の、前記電線とは反対側の端部に配置しておくことできる。それに応じて、第1または第2の接点を備えた熱伝導体層が、それぞれ、前記追加的な電線を接続するための追加的な接点を有することが可能である。例えばケーブルを用いて電流の供給線と送出線とをこのように前記温度調整素子の左右両側に実装することで、前記温度調整素子の前記様々な熱伝導体層のブリッジまたはフィンにおける電流の強さを低減することを支援することができる。これによって、接続が一方の側だけであることで、前記熱伝導体層への流入部における電流の強さが、一列状のペルチェ素子層を通る全電流の総計の強さになることによって、時に許容外の電流密度が生じるという欠点を取り除くことができる。 In yet another embodiment, the various thermal conductor layers of the temperature adjusting element can be connected to each other via additional wires. In this case, each of the additional electric wires can be disposed at an end portion of the thermal conductor layer of the temperature adjusting element on the side opposite to the electric wires. Accordingly, the thermal conductor layer with the first or second contact can each have an additional contact for connecting the additional wire. For example, the current supply line and the transmission line are mounted on the left and right sides of the temperature adjustment element in this manner using cables, so that the current strength in the bridges or fins of the various thermal conductor layers of the temperature adjustment element is increased. It is possible to assist in reducing the height. Thereby, since the connection is only on one side, the strength of the current at the inflow portion to the heat conductor layer becomes the strength of the total of all the currents passing through the Peltier element layer in a row, The drawback of sometimes unacceptable current density can be eliminated.
前記第1のペルチェ素子層は、少なくとも2つの互いに隣接し合って配置された第1のペルチェ素子導体を有し、前記第2のペルチェ素子層は、少なくとも2つの互いに隣接し合って配置された第2のペルチェ素子導体を有する。前記個々のペルチェ素子の間の距離は、前記ペルチェ素子導体の熱出力に従って選定することが可能である。前記個々のペルチェ素子導体の間に、電気絶縁部を配置しておくことができる。前記ペルチェ素子層の面積に従って、それに応じた数のペルチェ素子導体を互いに隣接して配置しておくことができる。この場合、前記ペルチェ素子導体は、面状に、すなわち例えば長手方向にも横方向にも互いに並べて配置しておくことが可能である。 The first Peltier element layer has at least two first Peltier element conductors disposed adjacent to each other, and the second Peltier element layer is disposed adjacent to each other. It has a second Peltier element conductor. The distance between the individual Peltier elements can be selected according to the heat output of the Peltier element conductor. An electric insulating part can be disposed between the individual Peltier element conductors. According to the area of the Peltier element layer, a corresponding number of Peltier element conductors can be arranged adjacent to each other. In this case, the Peltier element conductors can be arranged in a plane, that is, for example, side by side in both the longitudinal direction and the lateral direction.
代替的な一実施形態では、前記第1のペルチェ素子層と前記第2のペルチェ素子層は、それぞれ少なくとも1つの第1のペルチェ素子導体と少なくとも1つの第2のペルチェ素子導体とを有することができる。この場合、前記第1および第2のペルチェ素子導体を、互いに隣接して配置して、導電可能に互いに接続しておくことが可能である。従って、前記積層体の中を誘導される電流は、前記第1のペルチェ素子導体と前記第2のペルチェ素子導体とを連続して流通することができる。例えば、前記第1のペルチェ素子導体をn型にドープしておき、前記第2のペルチェ素子導体をp型にドープしておくこと、または、その逆にドープしておくことが可能である。前記温度調整素子のこの実施形態は、場合によって既に存在しているプロトタイプとしての加熱素子を、ここで提案される温度調整素子の組み立てを行うためのペルチェ技術の基礎として利用できるという利点を供する。これにより、生産における時間およびコストが節約される。 In an alternative embodiment, the first Peltier element layer and the second Peltier element layer each have at least one first Peltier element conductor and at least one second Peltier element conductor. it can. In this case, it is possible to arrange the first and second Peltier element conductors adjacent to each other so as to be conductively connected to each other. Accordingly, the current induced in the laminate can continuously flow through the first Peltier element conductor and the second Peltier element conductor. For example, the first Peltier element conductor can be doped n-type and the second Peltier element conductor can be doped p-type, or vice versa. This embodiment of the temperature adjusting element offers the advantage that the already existing prototype heating element can be used as the basis of the Peltier technology for the assembly of the temperature adjusting element proposed here. This saves time and costs in production.
一実施形態では、前記第1の熱伝導体層を冷却材通路として構成しておき、前記第2の熱伝導体層をフィン部材として構成しておくことが可能である。例えば、前記冷却材通路は、冷却液を案内するための管として構成しておくことができる。前記フィン部材は、例えば2つのブリッジで構成しておくことができ、これらのブリッジの間にジグザグ状または波形状に曲げられた金属帯が配置されており、これにより、例えば、前記ブリッジの間に斜めに配置されたフィンが形成される。前記第2の熱伝導流体は、例えば空気であってもよく、この空気は、車両周囲から車両内へ誘導されて前記第2の熱伝導体層の中を案内され、そこで、前記第2の熱伝導体層の温度に一致するように冷却または加熱される。前記第2の熱伝導体層のこのような構造は、有利には、前記第2の熱伝導体層の中を案内される流体のための大きな温度伝導面を提供する。また、当然ながら、前記第1の熱伝導体層を空気を案内できるように構成し、前記第2の熱伝導体層を液体を案内できるように構成しておくことも可能である。同様に、前記第1の熱伝導体層は、複数の互いに隣接して配置された冷却材通路を有することができ、前記第2の熱伝導体層は、複数の互いに隣接して配置されたフィン部材を有することができる。 In one embodiment, the first heat conductor layer can be configured as a coolant passage, and the second heat conductor layer can be configured as a fin member. For example, the coolant passage can be configured as a pipe for guiding the coolant. The fin member may be composed of, for example, two bridges, and a metal band bent in a zigzag shape or a wave shape is disposed between the bridges, for example, between the bridges. Fins arranged obliquely are formed. The second heat transfer fluid may be, for example, air, which is guided from around the vehicle into the vehicle and guided through the second heat conductor layer, where the second heat transfer fluid is It is cooled or heated to match the temperature of the heat conductor layer. Such a structure of the second thermal conductor layer advantageously provides a large temperature conducting surface for the fluid guided in the second thermal conductor layer. Of course, the first heat conductor layer can be configured to guide air, and the second heat conductor layer can be configured to guide liquid. Similarly, the first thermal conductor layer may have a plurality of adjacent coolant passages, and the second thermal conductor layer is positioned adjacent to each other. It can have a fin member.
前記第1の熱伝導体層は、外側面にガルバニック絶縁層を有することができる。このガルバニック絶縁層は導体層で包囲しておくことができ、この導体層は、前記第1のペルチェ素子層と前記第2のペルチェ素子層との間に電流を流すことができるように構成しておくことが可能である。例えば、前記第1の熱伝導体層は、全体を前記導体層で包囲しておくこと、または、前記導体層を前記第1の熱伝導体層の2つの対向する側面に付着させて電線に接続しておくことができる。このようにして、前記電流の流れが前記温度調整素子の前記積層体を通過することを保証することができ、その際、同時にまた、前記第1の熱伝導体層は電流が流れることから除外されている。従って、前記第1の熱伝導体層を流通する冷却材の中へ漏れ電流が入り込むことを回避することができる。 The first thermal conductor layer may have a galvanic insulating layer on the outer surface. The galvanic insulating layer can be surrounded by a conductor layer, and the conductor layer is configured to allow a current to flow between the first Peltier element layer and the second Peltier element layer. It is possible to keep. For example, the first heat conductor layer may be entirely surrounded by the conductor layer, or the conductor layer may be attached to two opposite side surfaces of the first heat conductor layer to the electric wire. Can be connected. In this way, it can be ensured that the current flow passes through the laminate of the temperature regulating elements, and at the same time, the first thermal conductor layer is also excluded from the current flow. Has been. Therefore, it is possible to avoid a leakage current from entering the coolant flowing through the first thermal conductor layer.
前記第1の熱伝導体層と前記第2の熱伝導体層は、前記第1の熱伝導流体と前記第2の熱伝導流体とに関して、互いに直交する流れ方向を実現するように構成しておくことが可能である。このようにすることで、前記相異なる熱伝導流体の流入部と流出部は、前記温度調整素子の相異なる側面に配置することができる。 The first heat conductor layer and the second heat conductor layer are configured to realize orthogonal flow directions with respect to the first heat conduction fluid and the second heat conduction fluid. It is possible to leave. By doing in this way, the inflow part and outflow part of the said different heat conduction fluid can be arrange | positioned on the different side surface of the said temperature control element.
本発明はさらに温度調整装置を提案し、この温度調整装置は複数の温度調整素子を含み、前記複数の温度調整素子は、前記それぞれの第1および第2の接点を介して直列接続において結合されている。 The present invention further proposes a temperature regulating device comprising a plurality of temperature regulating elements, wherein the plurality of temperature regulating elements are coupled in series connection via the respective first and second contacts. ing.
一実施形態では、前記複数の温度調整素子のそれぞれ2つの間にガルバニック絶縁層を配置しておくことが可能である。このようにすることで、電流の流れが前記温度調整装置の全ての温度調整素子を次々と通過することを保証できる。前記電流の流れに関する第1および最後の温度調整機構のそれぞれの接点を電流源に接続しておくことが可能である。さらに、隣接し合った温度調整素子の間に配置されたガルバニック絶縁層は、前記個々の温度調整素子の間の熱絶縁部としても利用できる。このことが重要であるのは、特に、相異なるように温度調整された2つの熱伝導体層が互いに隣接し合って前記温度調整装置内に配置されている場合である。前記温度調整素子は、前記温度調整装置内において直列接続でも並列接続でも、あるいは、混合形態でも結合しておくことが可能である。 In one embodiment, a galvanic insulating layer may be disposed between each two of the plurality of temperature adjustment elements. In this way, it can be guaranteed that the current flow passes through all the temperature adjusting elements of the temperature adjusting device one after another. It is possible to connect the respective contacts of the first and last temperature adjustment mechanisms relating to the current flow to a current source. Furthermore, the galvanic insulating layer disposed between the adjacent temperature adjusting elements can be used as a thermal insulating portion between the individual temperature adjusting elements. This is particularly important when two heat conductor layers that are temperature-adjusted differently are arranged adjacent to each other in the temperature-adjusting device. The temperature adjusting elements can be connected in series, in parallel, or in a mixed form in the temperature adjusting device.
前記複数の温度調整素子は、少なくとも1つの積層体内に配置しておくことができる。この場合、前記温度調整装置の寸法は、対応する個数の温度調整素子を積層することによって、および/または、前記複数の温度調整素子の前記個々の層を水平方向に拡張することによって、既存の空間的な諸事情に適合させることが可能である。当然ながら、前記温度調整装置は、複数の積層体で形成しておくことも可能であり、これらの積層体は、隣接し合うように配置されて、直列接続または並列接続において前記それぞれの接点を介して結合されている。 The plurality of temperature adjusting elements can be arranged in at least one stacked body. In this case, the dimensions of the temperature adjustment device can be determined by stacking a corresponding number of temperature adjustment elements and / or by extending the individual layers of the plurality of temperature adjustment elements in a horizontal direction. It can be adapted to various spatial circumstances. Of course, the temperature adjusting device may be formed of a plurality of laminated bodies, and these laminated bodies are arranged so as to be adjacent to each other, and the respective contacts are connected in series connection or parallel connection. Are connected through.
参考例としての車両用の温度調整装置は、以下の特徴、すなわち、第1の熱伝導流体を誘導するための第1の熱伝導体層、互いに離間して配置されてそれぞれ複数のペルチェ素子導体を含んでいる複数のペルチェ素子を有するペルチェ素子層、および、第2の熱伝導流体を誘導するための第2の熱伝導体層を備えており、この場合、前記諸層は、積層体の形態に配置されて、これにより、前記ペルチェ素子層は前記第1の熱伝導体層と前記第2の熱伝導体層との間に配置されている。前記ペルチェ素子層は、前記温度調整装置の動作時に前記第1の熱伝導体層を冷却し、かつ、前記第2の熱伝導体層を加熱するように、あるいは、その逆に動作するように構成しておくことができる。各ペルチェ素子は、個別のペルチェモジュールとして設計しておくことが可能である。これが意味することは、各ペルチェ素子が、前記ペルチェ素子の前記ペルチェ素子導体の中を流れる電流を供給および送出するための独自の電気接続部を有するということである。前記ペルチェ素子はそれぞれ基板を有し、この基板上に、専ら前記それぞれのペルチェ素子の前記ペルチェ素子導体のみが配置されている。ペルチェ素子内における隣接し合ったペルチェ素子導体間の距離は、隣接し合ったペルチェ素子間の距離よりも小さくしておくことが可能である。前記ペルチェ素子は、それぞれ、n型にドープされたペルチェ素子導体およびp型にドープされたペルチェ素子導体のいずれをも有することができる。また、前記ペルチェ素子導体は、蒸着された導電路としてまたはファブリックとして実装しておくことも可能である。
Temperature control equipment for a vehicle as a reference example, the following features, namely, first the first heat conductor layer for inducing heat transfer fluid, a plurality of Peltier elements are arranged separately A Peltier element layer having a plurality of Peltier elements including a conductor, and a second heat conductor layer for inducing a second heat conduction fluid, wherein the layers are laminated bodies. Thus, the Peltier element layer is arranged between the first thermal conductor layer and the second thermal conductor layer. The Peltier element layer operates to cool the first thermal conductor layer and to heat the second thermal conductor layer or vice versa during operation of the temperature control device. Can be configured. Each Peltier element can be designed as an individual Peltier module. This means that each Peltier element has its own electrical connection for supplying and delivering current flowing through the Peltier element conductor of the Peltier element. Each of the Peltier elements has a substrate, on which only the Peltier element conductors of the respective Peltier elements are arranged. The distance between adjacent Peltier element conductors in the Peltier element can be smaller than the distance between adjacent Peltier elements. Each of the Peltier elements can have both an n-type doped Peltier element conductor and a p-type doped Peltier element conductor. The Peltier element conductor may be mounted as a vapor-deposited conductive path or as a fabric.
ペルチェ素子層の前記複数のペルチェ素子は、前記ペルチェ素子層の総面積の最大10分の1を覆うことが可能である。前記ペルチェ素子間に、熱絶縁された中間スペースを設けておくことができる。あるいは、前記複数のペルチェ素子導体が、前記ペルチェ素子層の総面積の最大10分の1を覆うことができる。 The plurality of Peltier elements of the Peltier element layer can cover a maximum of 1/10 of the total area of the Peltier element layer. A thermally insulated intermediate space can be provided between the Peltier elements. Alternatively, the plurality of Peltier element conductors can cover a maximum of 1/10 of the total area of the Peltier element layer.
前記温度調整装置は、さらに別のペルチェ素子層であっ、複数のさらに別のペルチェ素子を有し、これペルチェ素子が互いに離間して配置されてそれぞれ複数のさらに別のペルチェ素子導体を含んでいるさらに別のペルチェ素子層と、前記第2の熱伝導流体を誘導するためのさらに別の第2の熱伝導体層とを有することができる。この場合、前記さらに別のペルチェ素子層を、前記積層体において前記第1の熱伝導体層と前記さらに別の第2の熱伝導体層との間に配置しておくことができる。このようにすることで、隣接し合った層の間に熱絶縁が必要ではなくなる。
The temperature regulating device, there in another Peltier element layer is al, a plurality of still another Peltier element, respectively include a plurality of still another Peltier element conductor which Peltier elements are arranged separately A further Peltier element layer and a further second heat conductor layer for inducing the second heat transfer fluid. In this case, the further Peltier element layer can be disposed between the first thermal conductor layer and the further second thermal conductor layer in the stacked body. In this way, thermal insulation is not necessary between adjacent layers.
あるいは、前記温度調整装置は、熱絶縁層、前記第2の熱伝導流体を誘導するためのさらに別の第2の熱伝導体層、および、さらに別のペルチェ素子層を有することができ、このさらに別のペルチェ素子層は、複数のさらに別のペルチェ層(600)を有し、これらのペルチェ素子は、互いに離間して配置されて、それぞれ複数のさらに別のペルチェ素子導体を含む。この場合、前記熱絶縁層を前記積層体において前第2の熱伝導体層に隣接して配置しておくこと、および、前記さらに別の第2の熱伝導体層を前記積層体において前記熱絶縁層と前記さらに別のペルチェ素子層との間に配置しておくことが可能である。
Alternatively, the temperature adjustment device may have a thermal insulation layer, a further second heat conductor layer for inducing the second heat transfer fluid, and a further Peltier element layer. The further Peltier element layer has a plurality of further Peltier layers (600), the Peltier elements being spaced apart from each other and each including a plurality of further Peltier element conductors. In this case, the thermal insulation layer is disposed adjacent to the previous second thermal conductor layer in the laminate, and the further second thermal conductor layer is disposed in the laminate in the thermal structure. It is possible to arrange between an insulating layer and the further Peltier element layer.
温度調整装置が切り替え機構を有している場合、この切り替え機構は前記第2の熱伝導流体を前記温度調整装置の第1の動作モードにおいて前記第2の熱伝導体層と前記さらに別の第2の熱伝導体層との中を誘導するように、かつ、前記温度調整装置の第2の動作モードにおいて前記第2の熱伝導体層と前記さらに別の第2の熱伝導体層とのいずれか一方の中を誘導するように構成されている。前記温度調整素子は、フラップとして構成しておくことができる。前記温度調整装置は第1の動作モードにおいて前記第2の動作モードにおけるよりも大きな熱出力を実現することが可能である。有利には、アクティブなペルチェ素子導体には、前記第1の動作モードにおいても前記第2の動作モードにおいても、ペルチェ素子導体を動作させるための最適な電流の強さを有する電流が流通可能である。
When the temperature adjusting device has a switching mechanism, the switching mechanism first operation and the second in the mode heat conductor layer and yet another the of the temperature adjusting device said second heat transfer fluid The second heat conductor layer and the further second heat conductor layer so as to guide the second heat conductor layer and in the second operation mode of the temperature adjusting device, It is comprised so that it may guide in either one. The temperature adjusting element can be configured as a flap. The temperature adjusting device can achieve a larger heat output in the first operation mode than in the second operation mode. Advantageously, the active Peltier element conductor is capable of flowing a current having an optimum current intensity for operating the Peltier element conductor in both the first operating mode and the second operating mode. is there.
例えば、隣接し合って配置されたペルチェ素子層、例えば前記第1のペルチェ素子層と前記第2のペルチェ素子層は、それぞれ異なる個数のペルチェ素子導体またはペルチェ素子を有することができる。代替的または追加的に、隣接し合って配置されたペルチェ素子層におけるペルチェ素子導体またはペルチェ素子の配置は、それぞれ異なっていてもよい。代替的または追加的に、隣接し合って配置されたペルチェ素子層における前記ペルチェ素子導体またはペルチェ素子の延在面積は、それぞれ異なっていてもよい。前記配置、個数および/または大きさを適切に選定することによって、前記ペルチェ素子層内の温度分布を調整することができる。特に、均一な温度分布を実現することが可能である。
For example , the adjacent Peltier element layers, for example, the first Peltier element layer and the second Peltier element layer may have different numbers of Peltier element conductors or Peltier elements. Alternatively or additionally, the arrangement of Peltier element conductors or Peltier elements in adjacently arranged Peltier element layers may be different. Alternatively or additionally, the extending areas of the Peltier element conductors or Peltier elements in the adjacent Peltier element layers may be different. The temperature distribution in the Peltier element layer can be adjusted by appropriately selecting the arrangement, number and / or size. In particular, it is possible to realize a uniform temperature distribution.
本発明の有利な実施例について、以下において、添付した図面を参照しながらさらに詳述する。 Advantageous embodiments of the present invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings.
本発明の好ましい実施例についての下記説明では、様々な図面に示された、類似の働きをする要素に対して同一または類似の符号が用いられており、これらの要素について繰り返し説明されることはない。 In the following description of the preferred embodiment of the present invention, the same or similar reference numerals are used for like elements shown in the various figures, and these elements will not be described repeatedly. Absent.
図1は、本発明の一実施例に係る温度調整装置100を示す概念図である。前記温度調整装置100は、ここでは4つの温度調整素子105の積層体で形成されている。煩雑にならないように、前記温度調整素子105のうちの1つにのみ符号が付されている。また、前記温度調整装置100は、これよりも多い数または少ない数の前記温度調整素子105を有していてもよい。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a
図1の前記温度調整素子105の各々は、第1のペルチェ素子層110、第2のペルチェ素子層115、第1の熱伝導体層120、第2の熱伝導体層125およびさらに別の第2の熱伝導体層130を有する。図1では、前記第2の熱伝導体層125が前記積層体の基礎部を形成する。この基礎部上に前記第1のペルチェ素子層110が配置されており、さらにこの第1のペルチェ素子層上に前記第1の熱伝導体層120が配置されている。この第1の熱伝導体層は、前記第2のペルチェ素子層115によって覆われており、最後に、この第2のペルチェ素子層上に前記さらに第2の熱伝導体層130が存在する。図1では、前記第1のペルチェ素子層110と前記第2のペルチェ素子層115とは、離間して隣接し合うように配置されたそれぞれ3つの個別のペルチェ素子導体135で構成されている。煩雑にならないように、前記ペルチェ素子導体135のうちの1つにのみ符号が付されている。図1では、前記第1のペルチェ素子層110の前記ペルチェ素子導体135はn型にドープされており、前記第2のペルチェ素子層115の前記ペルチェ素子導体135はp型にドープされている。
Each of the
図1の前記温度調整装置100のこの実施例の場合、前記第1の熱伝導体層120は、それぞれ冷却材通路として構成されている。前記第2の熱伝導体層125と前記さらに別の第2の熱伝導体層130は、それぞれ、2つの並列に配置されたブリッジと前記ブリッジ間に斜めに配置されたフィンとを備えたフィン部材として実施されている。それぞれ2つの隣接し合う温度調整素子105の間に、ガルバニック絶縁層140が配置されている。煩雑にならないように、前記ガルバニック絶縁層140のうちの1つにのみ符号が付されている。任意選択的に、前記フィン部材130の前記2つのブリッジのうちの1つは、例えば2つの温度調整素子105が前記積層体内で連続している場合にはなくてもよく、これにより、温度調整素子105の第2の熱伝導体層125が、後続の温度調整素子105のさらに別の第2の熱伝導体層130に対して隣接して、および、場合によってはガルバニック絶縁層140によってのみ分離されて配置されている。ここでは、例えばそれぞれ、前記絶縁層140に隣接する前記ブリッジなしで済ますことができる。隣接し合う層が、互いに直接接触していてもよい。
In the case of this embodiment of the
前記温度調整装置100の図1に示された実施例では、それぞれ、前記第2の熱伝導体層125は第1の電気接点145を有し、前記さらに別の第2の熱伝導体層130は第2の電気接点150を有する。前記温度調整素子105間に電気的な直列接続を構築するために、それぞれ、温度調整素子105の第2の接点150が、隣接する温度調整素子105の第1の接点145に電線155を介して接続されている。図1では、前記温度調整装置100における前記最上部の温度調整素子105の前記第1の接点145と前記最下部の温度調整素子105の前記第2の接点150とは、電気の供給線または送出線に接続されており、これにより、前記供給線により前記温度調整装置100内へ送り込まれた電流が、前記積層体全体の中を流れて、再び送出線を通じてこの積層体から出て行くことができる。
In the embodiment shown in FIG. 1 of the
図1の各加熱体あるいは各温度調整素子105は、冷却材通路120と空気通過部125、130とを含む。熱は、前記ペルチェ素子135を介して前記冷却材と前記ペルチェ素子135との間および前記ペルチェ素子135と前記フィン付きの空気側125、130との間を輸送される。前記有利な電気的結合155によって、容易に製造可能な構造原理を得ることができる。さらに、前記加熱体105は、要求される高い熱伝達範囲において一般に熱伝導特性に好ましくない影響を及ぼす電気絶縁体を必要としない。
Each heating element or each
前記冷却材通路120には冷却材が流通する。これらの冷却材通路には両側において前記ペルチェ素子135が接合されており、これにより、伝熱を両方向へ行うことができる。この熱は、前記ペルチェ素子135を介して伝達されて、前記フィン付きの空気側125、130に達し、前記フィン125、130が空気への伝熱を容易にさせる。この伝熱は、電気的に間断なく導通した状態でも実施される。なぜなら、前記導電性熱伝導体層120、125、130は、金属、例えばアルミニウムで形成されており、前記ペルチェ素子135は熱電的にアクティブな機能性材料を含むからである。前記波形フィン125、130間の中央に前記電気絶縁層140が存在する。前記絶縁層140による伝熱抵抗があったとしても重要ではない。なぜなら、ここでは対称性に従って、作用原理に基づき垂直方向への伝熱は行われないからである。
A coolant flows through the
図1の前記ペルチェ素子135は、それぞれ専らp型またはn型にドープされて一列(層)に実装されている。前記電気的結合155は、温度調整素子105の層の数を増大することにより前記温度調整装置100を垂直方向に拡張することで前記温度調整装置100における全電圧降下が増大されるように実施される。図1に示された実施例の場合、前記温度調整装置100は、それぞれ同じ内部構造を備えた温度調整素子105の層を4つ含んでいる。一方、前記温度調整装置100を水平方向に拡張すると、層の全ての素子が電気的に並列に接続されることにより電流の強さが増大される。
Each of the
図1では、それぞれ、2つの隣接し合う垂直方向の層の前記フィン部材あるいは空気側125、130は、空気側125、130に直接接合されたペルチェ素子135が異なるドーピングを有するように、この図では「ケーブル」として表された別個の導電体155を介して接続されている。前記同じ冷却材通路120に接合されたペルチェ素子135の2層間の接続は、前記冷却材通路120自体が導電性を有するので、別個の導体によって橋絡される必要がない。
In FIG. 1, the fin members or
当然ながら、構成によっては、直接的に隣接していない層を互いに結合することも可能であろうが、隣接し合う層の方が、必要とされる電線の長さが最短となるので容易に利用でき、好ましい。同様に、温度調整素子層105を180°回転させることで、一方のドーピングが常に上に位置し、もう一方のドーピングが常に下に位置することがないようにすることも可能である。しかし、図1に示された、温度調整素子105の層が常に同じである配置の方が、製造時の不良回避に有用である。前記電気接続部145、150は、図1に示されているように、接続原理にスムーズに適合させるのに適している。上述したように、温度調整素子105の層の数によって前記加熱体100における電圧降下の範囲は決定される。この範囲が、前記加熱体100の所定のレベルの場合に大きすぎるとき、前記電気的結合をさらに別の電気供給線によって中断することができる。一実施例では、図1の加熱体部分を精密に複製し、それを既存の加熱体部分の上に載設することができる。その場合、分離は純粋に電気的なものであろうし、機械的な接合は、その他の層間の接合と同様に実施することができるであろう。しかし、むしろ予想されることは、例えば、車両の低電圧車載電源システムにおける12∨の電圧のように、電圧源により提供される電圧を可能な限り完全に取り出す必要がある場合に、電圧降下が小さすぎることであろう。この場合、前記空気側における自由な流れ断面が維持し続けられるように、複数のこの種の加熱体100を、従来利用されていなかった奥行き寸法において一列状に配置することにより電気的な直列接続を拡張することも可能である。本発明に係る方法のこの態様については、図5との関連で説明される。
Of course, depending on the configuration, layers that are not directly adjacent may be coupled together, but adjacent layers are easier because the required wire length is the shortest. Available and preferred. Similarly, by rotating the temperature
もう一度、前記温度調整装置100の図1に示された実施例に関して要約すると、電流の流れは以下のように説明できる。すなわち、電流は、同型のドーピングを有する一連のペルチェ素子135を並列接続において通過し、前記冷却水通路120にまで流れ、この冷却材通路を介して、同様に列状に接続されている他の型にドープされた一連の素子135に達する。前記空気側125に、すなわちここでは、例えばろう接により施着されたフィンを備えたフィン部または基板に、別個の、場合によっては任意に実施された導体155への電気接続部150が存在し、この導体を通じて、別の層105における、例えばろう接により施着されたフィンを備えた前記フィン部または前記基板130の中へ電流が流れる。それぞれ、電気的な直列接続において隣接し合う素子は、ドーピングの型が交互に入れ替わる。
Once again, in summary with respect to the embodiment shown in FIG. 1 of the
図2は、本発明のさらに別の実施例に係る温度調整装置200を示す概念図である。前記温度調整装置200は、図1の温度調整装置100とほぼ同一の構造を有するが、各温度調整素子105が前記冷却材通路120を迂回するための外側の電気接続部205を有する点が異なっている。煩雑にならないように、前記電気接続部205のうちの1つにのみ符号が付されている。前記電気接続部205を用いる理由は、一般に純粋に有機的な冷却材は用いられず、ある程度水分が含まれた冷却材が用いられるという事実による。これにより、前記冷却材は導電性を有するので、図1の温度調整装置内で使用する場合、電圧差にさらされることになるであろう。このことは、前記冷却材通路120を前記電流カスケードから外へ取り出すことによって回避することができる。それに応じて、例えば、前記冷却材管120上に非導電体が薄い層状に施着されており、これにより、熱輸送抵抗が可能な限り小さくなる。また、その上には、好ましくは連続的な導体層が施着されている。従って、前記冷却材通路120自体は無電位のままであるが、導体層の施着のために前記別個の導体205によって迂回されねばならない。このことはまた空気側125、130にも当てはまる。前記導体205は、図2に示された実施態様とは異なる実施態様を有することも可能である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a
図3は、図2に示された実施例に係る冷却材通路120の構造を示す詳細拡大図である。ここでは、前記冷却材通路120の一部分が長手方向断面図として示されている。絶縁体からなるガルバニック絶縁層305が前記冷却材通路120上に付着されており、これにより、管壁310へ伝えられた電圧が、前記冷却材通路120を流通する冷却流体へ伝えられることはない。前記ガルバニック絶縁層305全体にわたって、導電体からなる導体層315が付着されている。また、前記導体層315は集電体320への電気接点を有し、この集電体が電流をここから取り出して、別の場所から前記導体層315に再び供給することができ、これにより、前記冷却流体は電流の流れから除外され続ける。前記管壁310は、例えばアルミニウムで形成しておくことができる。
FIG. 3 is a detailed enlarged view showing the structure of the
図4は、温度調整装置400の代替的な実施例を示す概念図である。前記温度調整装置400は、3つの温度調整素子405の垂直積層体を含む。これらの温度調整素子は、図1との関連で説明された温度調整素子とは異なる構造を有する。ここでは、前記第1の熱伝導体層120の他に前記第2の熱伝導体層125も、前記第1のペルチェ素子層110と前記第2のペルチェ素子層115との間に配置されている。前記第1の熱伝導体層120と前記第2の熱伝導体層125との間に、ガルバニック・熱絶縁層410が存在する。前記ガルバニック・熱絶縁層410は、前記フィン部材125用または前記フィン部材130用の任意選択的なブリッジを有することができる。図1との関連で説明されたガルバニック絶縁層は、ここでは用いられない。ここに示された実施例の場合、前記温度調整素子405はさらに別の第1の熱伝導体層415を有し、この熱伝導体層は前記温度調整素子405の基礎部を形成する。ここでは、前記第1の熱伝導体層120は前記第1の電気接点145を有し、前記さらに別の第1の熱伝導体層415は前記第2の電気接点150を有する。さらに、各温度調整素子405の前記第2の熱伝導体層125は、電線420を介して前記さらに別の第2の熱伝導体層130に接続されている。
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an alternative embodiment of the
図4では、図1との関連で説明された実施例とは異なり、それぞれ低温側および高温側において片側の伝熱しか存在しない。従って、前記絶縁層410は、もう一方の側において低電圧に対して電気絶縁性を有するだけでなく、熱絶縁性も有している。それに応じて、前記絶縁層410の厚さが、ここではより大きくなる可能性がある。ここでは、隣接し合う層の前記空気側125、130は、前記電線420を介して電気的に互いに接続されている。同様に、隣接し合う層の前記冷却水側120、415は、直接的に接続されておらず、前記空気側に類似して別個の導体425を介して間接的に電気的に互いに接続されている。また、この接続は、2つの電気的に互いに接続された層120、415あるいは125、130が有する、層内において同一にドープされているペルチェペレット135のドーピングの型が、交互に入れ替わるように実施される。
In FIG. 4, unlike the embodiment described in connection with FIG. 1, there is only heat transfer on one side on the low temperature side and the high temperature side, respectively. Therefore, the insulating
上記の図1〜4を用いて説明された諸実施例との関連において強調されることは、ここに提示された方法では、絶対的な順序、すなわち所定のドーピング(p型またはn型)を備えた直列接続の始端と終端、および、各空間方向におけるペルチェ素子の個数が、原則として定められていないままであるということである。同様に、動作が、空気が加熱されるヒートポンプとしての動作であるか、空気が冷却される空調設備としての動作であるかも定められていない。前記それぞれの機能は、極性反転によって切り替えることができる。 It is emphasized in the context of the embodiments described with reference to FIGS. 1 to 4 above that the method presented here uses an absolute order, ie a predetermined doping (p-type or n-type). This means that the start and end of the series connection provided and the number of Peltier elements in each spatial direction remain undefined in principle. Similarly, it is not determined whether the operation is an operation as a heat pump in which air is heated or an operation as an air conditioning facility in which air is cooled. Each of the functions can be switched by polarity inversion.
図5は、図1〜4の温度調整装置100、200または400が水平方向に拡張された電気的な直列接続500の実施例を示す概念図である。前記複数の温度調整装置100、200または400は、簡略化した形で示されている。図5では、前記温度調整装置100、200または400は、一平面に、矢印により示された奥行き方向510に互いに前後に並べて配置されている。使用場所の構造上の条件に応じて、ここに示された前記配置500をさらに別の温度調整装置100、200または400を加えて拡張することも可能である。前記個々の温度調整装置100、200または400は、導電可能に互いに接続されており、これにより、電流を前記配置500全体に流通させることができる。前記電気接続部は図5には示されていない。もう1つの矢印は、例えば前記温度調整装置100、200または400の前記第2の熱伝導体層および前記さらに別の第2の熱伝導体層の中を誘導される熱伝導流体の流れ方向520を示す。この熱伝導流体は例えば空気であってもよい。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an embodiment of an
温度調整装置100、200または400の図1〜4に提示された諸実施例の代替例として、本発明に係る温度調整装置のさらに別の実施例は、ペルチェ素子層を有し、このペルチェ素子層が複数のペルチェ素子を有し、またこれらのペルチェ素子が複数のペルチェ素子導体を有する。従って、純粋なn型ドープまたはp型ドープの素子135の代わりに、外面上幾何形状的に同一である素子であって、それ自体の中に、n型およびp型の直列接続されたチップの、任意の平面的な微細構造を有する素子を用いることが可能である。
As an alternative to the embodiments presented in FIGS. 1 to 4 of the
図6は、参考例としてのペルチェ素子600を示す概念図である。ペルチェ素子導体135の水平方向の配置が示されている。この場合、それぞれn型にドープされたペルチェ素子導体とp型にドープされたペルチェ素子導体とが、一平面に交互に配置されている。隣接し合って配置されて互いに異型にドープされたペルチェ素子導体135が、それぞれ交互に、高温側では導電体605を介して、低温側ではさらに別の導電体605を介して互いに接続されている。前記それぞれの導電体に対向する高温側あるいは低温側に、前記導電体605の中断部610が存在する。ペルチェ素子導体135の前記層の上方および下方に、それぞれ電気絶縁体615が配置されている。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a
ペルチェ素子600を用いた温度調整装置は、図1〜4に示された温度調整装置100、200、400の前記原理に従って構成しておくことができるが、この場合、電流の流れが、このように構成された温度調整装置の前記積層体全体の中を通ることが保証されるように、ここでは、図示された前記実施例100、200、400とは異なり、各ペルチェ素子600が電流用の供給線および送出線を有する。図1〜4の実施例とは異なり、ここでは、電流は垂直方向ではなく水平方向に前記それぞれのペルチェ素子600の中を流れる。個々のペルチェ素子600間は直列に接続すること、または、並列接続にすることが可能であり、並列接続の場合、各ペルチェ素子600は、車両の中央電源部、通例はカーバッテリの中央電源部に接続されており、これにより、前記温度調整装置の前記積層体全体にわたって12∨の電圧降下が保証されている。
Temperature adjustment equipment using a
前記ペルチェ素子600が用いられる一実施例では、電流は、前記積層体全体、特に前記熱伝導体層を通過せず、専ら前記ペルチェ素子層の中だけを通過する。前記個々のペルチェ素子は、それぞれ並列または直列に接続しておくことができる。
In one embodiment in which the
前記ペルチェ素子600における電圧降下次第では、前記諸列の間にここで述べられた電気的結合を利用することが可能となり、これにより、前記加熱体にわたる前記電圧降下全体をさらに増大させることができるであろう。あるいは、例えば、従来の機能のとおりに、前記ペルチェモジュール600の微細構造が既に12∨の電圧降下を生じる場合、熱電素子600を備えた各列を単独で個別回路として容易に扱うことができる。例えば、n型またはp型のチップあるいはn型またはp型のペルチェ素子導体は、0.0625∨の電圧降下を有することができる。従って、16個のチップの場合、1つのペルチェ素子に関して1Vが生じる。前記加熱体が12個の直列に接続された列を有する場合、全部で12∨の電圧降下が実現されるであろう。
Depending on the voltage drop in the
図7は、本発明の一実施例に係る平面層、特に複数のペルチェ素子600を有するペルチェ素子層710を示す斜視図である。前記ペルチェ素子600は、それぞれ、例えば図6に示されているようなモジュールであってもよい。前記個々のペルチェ素子600は、それぞれ、熱絶縁された中間スペース712によって互いに分離されている。熱流の方向が矢印によって示されている。
FIG. 7 is a perspective view illustrating a planar layer, particularly a
図8は、複数のペルチェ素子層を含む温度調整装置800を示す模式図である。前記温度調整装置は、例として1つの空気通路に符号125が付された熱伝導体層と、例として1つに符号710が付されたペルチェ素子層とからなる積層体を有する。この例では、矢印によって示されているように、高温の空気が前記温度調整装置800の中へ流入し、低温の空気が前記温度調整装置800から流出する。これが意味することは、前記ペルチェ素子が、前記空気通路125を冷却するように配置されているということ、あるいは、そのように動作するということである。それに対して、前記温度調整装置800の、例えば冷却材が流通可能なさらに別の熱伝導体層の場合には加熱される。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a
図9の左側は、図8に示された温度調整装置の層を示し、右側はこの層の分解図を示す。ここで示されているのは、第1の熱伝導体層120、2つの第2の熱伝導体層125および2つのペルチェ素子層710からなる積層体構造である。前記ペルチェ素子層710は、それぞれ、前記第1の熱伝導体層120と前記第2の熱伝導体層125の一方との間に配置されている。前記第1の熱伝導体層120は、扁平な冷却材通路の形態に構成されており、この冷却材通路を冷却材950が流通する。前記ペルチェ素子層710は、電気接触部と材料結合による電気絶縁部とを備えたペルチェ層として形成しておくことができる。
The left side of FIG. 9 shows the layers of the temperature control device shown in FIG. 8, and the right side shows an exploded view of this layer. Shown here is a layered structure comprising a first
図10は、図9のペルチェ素子層710とペルチェ素子600との関係を示す。
Figure 10 shows the relationship between the
占有率εは10%以下であることが可能である。すなわち、
ε=(ペルチェ素子600の総面積)/(層710の面積)≦10%
前記ペルチェ素子600は基板と蓋板とを有し、これらの間に複数のペルチェ素子導体が配置されている。前記ペルチェ素子導体の前記配置は、図6に示された配置に従って実施しておくことが可能である。
The occupation ratio ε can be 10% or less. That is,
ε = (total area of Peltier element 600) / (area of layer 710) ≦ 10%
The
図10に示された参考例では、ドープされたペレットに代わり、素子600全体が層710内に設けられる。この場合、層710の面積の最大10%が、ペルチェ素子600に占有されている。従って、統合平面は、ドープされたp型およびn型のペレットには位置せず、独自の微細構造、すなわちp型およびn型を有する調達素子全体を内設することができる。前記微細構造はペレットで構成しておいてもよい。結合されたペレットの代わりに、例えば蒸着された導電路またはファブリックを用いることも可能である。
In the reference example shown in FIG. 10, the
本発明の一実施例は、熱電性の加熱機器および空調機器において利用することができる。モジュール構造の機器は、キャビンの空気を加熱または冷却するために用いられる。熱の受け取りあるいは熱の引き渡しは、車両、好ましくは電気車両の低温回路を介して行われる。従来利用可能な熱電材料を用いても有益であるように、前記機器の基本構造は、最上の伝熱が得られるように構想されている。
One embodiment of the present invention can be used in thermoelectric heating equipment and air conditioning equipment. Modular equipment is used to heat or cool cabin air. Heat reception or heat transfer takes place via a low temperature circuit of the vehicle, preferably an electric vehicle. The basic structure of the device is envisioned to provide the best heat transfer so that it is beneficial to use conventionally available thermoelectric materials.
電気車両では、有意なエンジン廃熱を利用することができないので、キャビンを加熱することは難題である。電気抵抗加熱器は、電池内に蓄積された電流をCOP=1(英:Coefficient of Performance、成績係数)で熱に変換し、航続距離をかなり低減させる。より効率が良いのは、COP>1で動作し、熱を一部は電流から、また一部は周囲または低い温度レベルの廃熱源から得るヒートポンプである。冷却材ヒートポンプを利用する以外に、可動部材も冷却材もなしで効果を得られる熱電材料も適している。理想的な状態は、同じ熱電素子を用いることでキャビンの冷却機能(夏季モード)も担うことができる場合であろう。この場合、冷凍回路全体が必要ではなくなり、機械技術的な変更を伴うことなく、印加されている電圧の極性反転によって加熱と冷却との切り替えが実現されるであろう。 In electric vehicles, significant engine waste heat cannot be utilized, so heating the cabin is a challenge. The electric resistance heater converts the current stored in the battery into heat with COP = 1 (UK: Coefficient of Performance), and considerably reduces the cruising distance. More efficient are heat pumps that operate with COP> 1 and obtain heat from some current and some from ambient or low temperature waste heat sources. In addition to using a coolant heat pump, thermoelectric materials that are effective without moving members or coolants are also suitable. An ideal situation would be when the same thermoelectric element can be used to provide a cabin cooling function (summer mode). In this case, the entire refrigeration circuit is not necessary, and switching between heating and cooling will be realized by reversing the polarity of the applied voltage without mechanical changes.
本発明によって、「キャビンの加熱」という機能をCOP>1で実現すること(ヒートポンプ運転)、および、冷却運転への電気的な切り替えによって別個の冷凍回路をなくすことが可能となる。この場合、冷却運転におけるCOPは、冷凍回路のCOPより劣ってはならない。
By the present invention, to realize the function of "heat of the cabin" in COP> 1 (heat-pump operation), and it is possible to eliminate the separate refrigeration circuits by electrical switching to cooling operation. In this case, the COP in the cooling operation should not be inferior to the COP of the refrigeration circuit.
ペルチェ効果を利用する加熱・空調機器の主要な特徴は、流体と熱電素子の熱的に結合された側面との間において可能な限りの僅かな温度差を用いることで、伝熱量が明確に増大されることである。熱交換器の効率は直ぐにその限界に達するので、解決策が、伝達される熱流密度を大きく低減することによって僅かな駆動温度差を生じさせることであることに変わりはない。温度差が大きくなるほどCOPが低下するという関係は、冷凍回路の場合よりも熱電系においてかなり顕著に現れる。これは、ペルチェ素子の高温側と低温側との間で、自然な熱流方向において不所望な熱伝導が生じるためである。ここでは冷却運転において、僅かな温度差が、許容範囲内の使用と、有益でない構成または物理的に不可能な構成との間の差を生み出す可能性がある。なぜなら、以下のフィードバックメカニズムが存在するからである。すなわち、COPが悪化すると、廃熱側における発熱量が増大して、そこでの温度が上昇し、これがまたCOPを悪化させて、廃熱側における所要電力および発熱量をさらに増大させるのである。 A key feature of heating and air conditioning equipment that utilizes the Peltier effect is that the amount of heat transfer is clearly increased by using the smallest possible temperature difference between the fluid and the thermally coupled sides of the thermoelectric element. It is to be done. Since the efficiency of heat exchangers quickly reaches its limit, the solution remains to produce a slight drive temperature difference by greatly reducing the heat flow density transferred. The relationship that the COP decreases as the temperature difference increases is much more pronounced in the thermoelectric system than in the refrigeration circuit. This is because undesired heat conduction occurs in the natural heat flow direction between the high temperature side and the low temperature side of the Peltier element. Here, in cooling operation, slight temperature differences can create differences between acceptable use and unfavorable or physically impossible configurations. This is because the following feedback mechanism exists. That is, when the COP deteriorates, the amount of heat generated on the waste heat side increases and the temperature rises there, which also deteriorates the COP and further increases the required power and the amount of heat generated on the waste heat side.
出力密度の低減時、熱電素子への通電量を容易に低減することはできない。なぜなら、ここではCOPが大きく悪化し、前記熱電素子が高温側と低温側との間の不所望な熱橋として維持され続けるからである。用いられる半導体は、一般に一桁レベルの熱伝達率(W/m2K)を持つ。その代わりに、ペルチェ素子には、算定できる最適な電流の強さ、または、特性マップとして格納できる最適な電流の強さを印加しなければならず、ペルチェ素子は、出力密度を低減する際、それらの各取り付け平面層のただ僅かな面積部分を占めることしか許されない。熱電材料により占有されていない面積部分は、例えば、図7に示されているように絶縁材料、空気または気体を充填することができる。 When the output density is reduced, the amount of current supplied to the thermoelectric element cannot be easily reduced. This is because the COP is greatly deteriorated and the thermoelectric element continues to be maintained as an undesired thermal bridge between the high temperature side and the low temperature side. The semiconductor used generally has a single-digit level heat transfer coefficient (W / m2K). Instead, the Peltier element must be applied with an optimal current strength that can be calculated or stored as a characteristic map, and when the Peltier element reduces the power density, Only a small area is allowed for each of these mounting plane layers. The area not occupied by the thermoelectric material can be filled with, for example, an insulating material, air or gas, as shown in FIG.
全体で許容範囲内の体積出力密度が利用可能となるように、かつ、図8に示されているような組み合わされた加熱・冷却機器の構造が大きくなりすぎないように、ペルチェ素子の平面層における小さな出力密度は、残余寸法において層を可能な限り近接して連続させることより補償しなければならない。空気通路は、図8ではフィンが示されていが、当然ながらフィンを有している。 The plane layer of the Peltier element so that an overall acceptable volumetric power density is available and the combined heating and cooling equipment structure as shown in FIG. 8 is not too large. The small power density at must be compensated by keeping the layers as close as possible in the remaining dimensions. Although the air passage is shown with fins in FIG. 8, it naturally has fins.
前記望ましい利点および効果を、図8に示されているようなキャビンの空気および冷却材の流れを逆流案内することによって増大させること、および、図9に示されているように、個々の層を材料結合により接合することによって増大させることができる。例えば、非常に薄い電気絶縁層を材料結合によって付着させることが可能である。理想的には、各層において、それぞれ各側面に向かって続く層、すなわち、ペルチェ素子→導電体→電気絶縁体→流路(冷却材側または空気側)底部が、材料結合により接合されており、かつ、それらの役割を果たすために必須であるような厚さにしかならないように実施されている。前記冷却材通路120は、バッフル、タービュレータ等を装備しておくことが可能であるが、この冷却材通路は、図9に示されているように、両側において熱電素子に熱的に結合されている。この構成の更なる利点は、モジュール構造であることであり、また、この構造により、層の数を然るべく適合させることによって、および、平面の寸法を適切に選択することによって分散構成要素を開発することが可能となり、これらの分散構成要素を前部領域または後部領域における対応する流出開口部の近傍に設置できることである。
Increasing the desired benefits and effects by directing the cabin air and coolant flow back as shown in FIG. 8 and the individual layers as shown in FIG. It can be increased by joining by material bonding. For example, a very thin electrically insulating layer can be deposited by material bonding. Ideally, in each layer, the layers continuing toward each side, that is, the Peltier element → conductor → electrical insulator → flow path (coolant side or air side) bottom are joined by material bonding, And it is implemented so that it may be only a thickness that is essential to fulfill those roles. The
低温モードにおいて、冷凍能力1200W、吹き出し温度15℃、冷却材温度35℃、寸法150×150×300mm3、冷却材層数10、実際的な空気および冷却材の流れ、および、適切な熱電材料という条件を備えている場合、1≧COP=QKaelte/Pelektrisch=2が実現可能である。 In the low temperature mode, the cooling capacity is 1200 W, the blowing temperature is 15 ° C., the coolant temperature is 35 ° C., the size is 150 × 150 × 300 mm 3 , the number of the coolant layers is 10, the actual air and coolant flow, and the appropriate thermoelectric material When the condition is satisfied, 1 ≧ COP = Q Kaelte / P elektrisch = 2 can be realized.
前記加熱・冷却体は、1つまたは複数の重要な動作点における最大COPに可能な限り良好に近似できるように設計される。電力需要が僅かである場合、すなわち、通電量が低減されている場合、ペルチェ素子が次第に自然の熱橋として作用するので、COPは悪化するであろう。従って、個々の層は、ある一定の電力レベルを下回った後、空気の流れから電気的に分離されるだけでなく、例えばフラップが入口を閉鎖することによって熱的にも分離される。この分離は、ある一定数の個別層に関して、あるいはまた、複数の層の全体にわたって実現することが可能である。分離の段階をより細密にすると、動作サイクル全体にわたるCOPが改善され、また、この段階をより粗くすると、製造コストが低減される。 The heating and cooling body is designed to be as close as possible to the maximum COP at one or more important operating points. If the power demand is small, i.e. the energization is reduced, the COP will worsen because the Peltier element will gradually act as a natural thermal bridge. Thus, the individual layers are not only electrically separated from the air flow after a certain power level, but also thermally separated, for example by closing the inlet. This separation can be achieved with respect to a certain number of individual layers, or alternatively over multiple layers. A finer separation stage improves COP over the entire operating cycle, and a coarser stage reduces manufacturing costs.
例えば、1つの加熱・冷却体には、12個の層を設けておくことができる。そのうち全部で6つの層において、それぞれ3つの層を共通にそれぞれ空気側で閉鎖することができる。従って、2つのフラップが必要とされる。そのため、同時に流通される層の数は、次のような値、すなわち、2つのフラップが閉じられている場合は6層、1つのフラップが閉じられている場合は9層、全てのフラップが開いている場合は12層となり得る。 For example, 12 layers can be provided in one heating / cooling body. Of the total of 6 layers, 3 layers can be closed on the air side in common. Therefore, two flaps are required. Therefore, the number of layers distributed simultaneously is as follows: 6 layers when 2 flaps are closed, 9 layers when 1 flap is closed, all flaps open Can be 12 layers.
さらに、この構成要素の寸法は、ヒートアップ時あるいはクールダウン時、すなわち昇温時および降温時に、これらの段階において達成されるCOPに依存せずに、必要な加熱出力あるいは冷却出力が得られるように設定する必要がある。 Furthermore, the dimensions of this component are such that the required heating or cooling output can be obtained during heating up or cooling down, i.e. during heating and cooling, without depending on the COP achieved in these stages. Must be set to
図11は、参考例として2つの隣接し合うペルチェ素子層を示した、図平面に対して垂直方向の投影図である。ここで示されているのは前方のペルチェ素子層、すなわち図11では上方の層であり、模式的に示された複数のペルチェ素子600を備えている。煩雑にならないように、前記複数のペルチェ素子600のうちの1つにのみ符号600が付されている。さらに、模式的に示された複数のペルチェ素子1600を備えた後方のペルチェ素子層が示されている。前記ペルチェ素子1600は破線によって示されている。ここでも、煩雑にならないように、1つにのみ符号1600が付されている。
FIG. 11 is a projected view perpendicular to the drawing plane showing two adjacent Peltier element layers as a reference example . Shown here is the front Peltier element layer, that is, the upper layer in FIG. 11, comprising a plurality of
この参考例では、前記前方のペルチェ素子層と前記後方のペルチェ素子層とが、異なる個数のペルチェ素子600、1600を有する。例として、前記前方のペルチェ素子層は16個のペルチェ素子600を有し、前記後方のペルチェ素子層は9個のペルチェ素子1600を有する。さらに、前記前方のペルチェ素子層上における前記ペルチェ素子600の配置は、前記後方のペルチェ素子層上のペルチェ素子1600の配置とは異なっている。ここで示されているのは、ずらした配置であり、この配置の場合、ペルチェ素子600の横列または縦列が、ペルチェ素子1600の横列または縦列と交互に入れ替わる。この場合、前記ペルチェ素子600は、前記ペルチェ素子1600との重なり領域を有していない。この参考例では、前記ペルチェ素子600と前記ペルチェ素子1600とは、それぞれ同じ大きさを有する。前記ペルチェ素子600、1600は、同一のものであってもよい。あるいは、前記ペルチェ素子600、1600が、異なる大きさを有することも可能である。
In this reference example, the front Peltier element layer and the rear Peltier element layer have different numbers of
理想的には、それぞれペルチェ素子層の表面は均一の温度分布を有する。しかし、実際には、熱源あるいはヒートシンクとなる前記ペルチェ素子600、1600には、最高温度位置あるいは最低温度位置、すなわちいわゆるホットスポットとコールドスポットとが現れる。これが生じるのは、水平方向の熱伝導が限定されているためである。ペルチェ素子600、1600の平面的な配置と個数、および、追加的または代替的に前記ペルチェ素子600、1600自体の大きさは、2つの隣接し合うペルチェ素子層の間で異なっていてもよい。このことがもたらし得る利点は、ホットスポットあるいはコールドスポットの形成を低減させることであり、この利点は、例えばフィン部、タービュレータまたは流体に対して作用する熱源あるいはヒートシンクの個数、すなわち図11に示された、両ペルチェ素子層の概念上の垂直方向の投影図における投影面に対して作用する熱源あるいはヒートシンクの個数が増大し、熱源あるいはヒートシンクの距離が小さくなることによってもたらされる。
Ideally, the surface of each Peltier element layer has a uniform temperature distribution. However, in practice, the highest temperature position or the lowest temperature position, that is, so-called hot spots and cold spots appear in the
前述の実施例及び参考例は、単に例示のために選択されているにすぎず、互いに組み合わせることも可能である。特に、個々のペルチェ素子導体で構成されたペルチェ素子層を備えている前記諸実施例と、ペルチェ素子で構成されたペルチェ素子層を備えている前記参考例とを組み合わせることが可能である。この場合、前記ペルチェ素子層の前記電気的結合をそれぞれ然るべく適合させることが可能である。 The above-described embodiments and reference examples are merely selected for illustration, and can be combined with each other. In particular, it is possible to combine the above-described embodiments having a Peltier element layer composed of individual Peltier element conductors with the reference example having a Peltier element layer composed of Peltier elements. In this case, the electrical coupling of the Peltier element layers can be adapted accordingly.
100 温度調整装置(加熱体)
105 温度調整素子
110 第1のペルチェ素子層
115 第2のペルチェ素子層
120 第1の熱伝導体層(冷却材通路、冷却水通路、冷却材管、冷却水側)
125 第2の熱伝導体層(フィン部材、空気側、空気通過部)
130 さらに別の第2の熱伝導体層(フィン部材、空気側、空気通過部)
135 ペルチェ素子導体
140 ガルバニック絶縁層(電気絶縁層)
145 電気接点(電気接続部)
150 電気接点(電気接続部)
155 電気的結合(導体)
200 温度調整装置
205 電気接続部
305 ガルバニック絶縁層
310 管壁
315 導体層
320 集電体
400 温度調整装置
405 温度調整素子
410 ガルバニック・熱絶縁層
415 第1の熱伝導体層(冷却水側)
420 電線
500 配置
510 奥行き方向
520 流れ方向
600 ペルチェ素子(ペルチェモジュール)
605 導電体
610 中断部
615 電気絶縁体
710 ペルチェ素子層
712 中間スペース
800 温度調整装置
950 冷却材
1600 ペルチェ素子
100 Temperature control device (heating body)
105
125 2nd heat conductor layer (fin member, air side, air passage part)
130 Yet another second heat conductor layer (fin member, air side, air passage)
135
145 Electrical contact (electrical connection)
150 Electrical contacts (electrical connections)
155 Electrical coupling (conductor)
200
420
605
Claims (11)
第1のペルチェ素子層(110)、
第2のペルチェ素子層(115)、
第1の熱伝導流体を誘導するための第1の導電性熱伝導体層(120)、
第2の熱伝導流体を誘導するための第2の導電性熱伝導体層(125)、
さらに別の第2の導電性熱伝導体層(130)
を備え、
前記第1のペルチェ素子層(110)、前記第2のペルチェ素子層(115)、前記第1の熱伝導体層(120)、前記第2の熱伝導体層(125)および前記さらに別の第2の導電性熱伝導体層(130)が積層体の形態に配置されており、前記第1の熱伝導体層(120)が、前記第1のペルチェ素子層(110)と前記第2のペルチェ素子層(115)との間に配置されており、電流が前記積層体の中を誘導され、ガルバニック絶縁層(140)が前記第2の導電性熱伝導体層(125)と前記さらに別の第2の導電性熱伝導体層(130)との間に配置されており、
前記第2の導電性熱伝導体層(125)が前記第1のペルチェ素子層(110)に隣接して配置されている、温度調整素子。 A temperature control element for a vehicle,
A first Peltier element layer (110),
A second Peltier element layer (115),
A first conductive heat conductor layer (120) for inducing a first heat transfer fluid;
A second conductive heat conductor layer (125) for inducing a second heat transfer fluid;
Yet another second conductive thermal conductor layer (130)
With
The first Peltier element layer (1 1 0), the second Peltier element layer (115), the first thermal conductor layer (120), the second thermal conductor layer (125) and the further Another second conductive heat conductor layer (130) is disposed in the form of a laminate, and the first heat conductor layer (120) includes the first Peltier element layer (110) and the Between the second Peltier element layer (115), current is induced in the stack, and a galvanic insulating layer (140) is connected to the second conductive thermal conductor layer (125). Between the further second conductive heat conductor layer (130) ,
A temperature regulating element, wherein the second conductive thermal conductor layer (125) is disposed adjacent to the first Peltier element layer (110).
第1のペルチェ素子層(110)、
第2のペルチェ素子層(115)、
第1の熱伝導流体を誘導するための第1の導電性熱伝導体層(120)、
第2の熱伝導流体を誘導するための第2の導電性熱伝導体層(125)、
さらに別の第1の導電性熱伝導体層(415)、
さらに別の第2の導電性熱伝導体層(130)
を備え、
前記第1のペルチェ素子層(110)、前記第2のペルチェ素子層(115)、前記第1の熱伝導体層(120)、前記第2の熱伝導体層(125)および前記さらに別の第1の導電性熱伝導体装置(415)が積層体の形態に配置されており、前記第1の熱伝導体層(120)が、前記第2の熱伝導体層(125)と前記第2のペルチェ素子層(115)との間に配置されており、電流が前記積層体の中を誘導され、
前記さらに別の第1の導電性熱伝導体層(415)が、前記第1のペルチェ素子層(110)と前記さらに別の第2の導電性熱伝導体層(130)との間に配置され、
ガルバニック絶縁層(410)が、前記第1の熱伝導体層(120)と前記第2の熱伝導体層(125)との間に配置され、
さらに別のガルバニック絶縁層(410)が前記さらに別の第1の導電性熱伝導体層(415)と前記さらに別の第2の導電性熱伝導体層(130)との間に配置されており、
前記第1のペルチェ素子層(110)が前記第2の熱伝導体層(125)に隣接して配置されている温度調整素子。 A temperature control element for a vehicle,
A first Peltier element layer (110),
A second Peltier element layer (115),
A first conductive heat conductor layer (120) for inducing a first heat transfer fluid;
A second conductive heat conductor layer (125) for inducing a second heat transfer fluid;
Yet another first conductive thermal conductor layer (415) ,
Yet another second conductive thermal conductor layer (130)
With
The first Peltier element layer (110), the second Peltier element layer (115), the first thermal conductor layer (120), the second thermal conductor layer (125) and the further different A first conductive heat conductor device (415) is disposed in the form of a laminate, and the first heat conductor layer (120) includes the second heat conductor layer (125) and the first heat conductor layer (125). Between the two Peltier element layers (115), current is induced in the stack,
Wherein further another first conductive heat conductor layer (415), disposed between the first Peltier element layer (110) and said yet another second conductive heat conductor layer (130) And
A galvanic insulating layer (410) is disposed between the first thermal conductor layer (120) and the second thermal conductor layer (125);
Yet another galvanic insulating layer (410) is disposed between the further first conductive thermal conductor layer (415) and the further second conductive thermal conductor layer (130). And
A temperature regulating element in which the first Peltier element layer (110) is disposed adjacent to the second thermal conductor layer (125).
The temperature regulating device according to claim 10, wherein a galvanic insulating layer (140; 405) is disposed between each two of the plurality of temperature regulating elements (105; 405).
Applications Claiming Priority (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102010013467.8 | 2010-03-30 | ||
| DE102010013467A DE102010013467A1 (en) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | Tempering element for use in tempering device for e.g. hybrid car, has heat conductive layers arranged between Peltier element layers, where electric current causes tempering of conductive layers based on Peltier effect |
| DE102010019794 | 2010-05-06 | ||
| DE102010019794.7 | 2010-05-06 | ||
| DE102010027470 | 2010-07-16 | ||
| DE102010027470.4 | 2010-07-16 | ||
| DE102010043620 | 2010-11-09 | ||
| DE102010043620.8 | 2010-11-09 | ||
| PCT/EP2011/054878 WO2011124509A1 (en) | 2010-03-30 | 2011-03-30 | Temperature control element and temperature control device for a vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013524498A JP2013524498A (en) | 2013-06-17 |
| JP6096656B2 true JP6096656B2 (en) | 2017-03-15 |
Family
ID=44526162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013501822A Expired - Fee Related JP6096656B2 (en) | 2010-03-30 | 2011-03-30 | Temperature adjustment element and temperature adjustment device for vehicle |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130025295A1 (en) |
| EP (1) | EP2552747A1 (en) |
| JP (1) | JP6096656B2 (en) |
| CN (1) | CN203246355U (en) |
| WO (1) | WO2011124509A1 (en) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013169774A2 (en) | 2012-05-07 | 2013-11-14 | Phononic Devices, Inc. | Thermoelectric heat exchanger component including protective heat spreading lid and optimal thermal interface resistance |
| US20130291555A1 (en) | 2012-05-07 | 2013-11-07 | Phononic Devices, Inc. | Thermoelectric refrigeration system control scheme for high efficiency performance |
| FR2997482B1 (en) * | 2012-10-25 | 2018-07-27 | Valeo Systemes Thermiques | ELECTRIC THERMAL MODULE AND HEAT EXCHANGER COMPRISING SUCH A MODULE. |
| US10458683B2 (en) | 2014-07-21 | 2019-10-29 | Phononic, Inc. | Systems and methods for mitigating heat rejection limitations of a thermoelectric module |
| JP6269408B2 (en) * | 2014-09-17 | 2018-01-31 | トヨタ紡織株式会社 | Vehicle seat |
| DE102018207777A1 (en) * | 2018-05-17 | 2019-11-21 | Mahle International Gmbh | Method for operating state determination of a PTC thermistor element |
| DE102019212434A1 (en) * | 2019-08-20 | 2021-02-25 | Robert Bosch Gmbh | Thermoactive element |
| DE102019217690A1 (en) * | 2019-11-18 | 2021-05-20 | Mahle International Gmbh | Heating module |
| EP3854631A1 (en) * | 2020-01-25 | 2021-07-28 | TVS Motor Company Limited | A seat assembly |
| CN114524878B (en) * | 2020-11-23 | 2024-08-02 | 康诺亚生物医药科技(成都)有限公司 | Bispecific antibody and application thereof |
| CN113384083A (en) * | 2021-06-07 | 2021-09-14 | 烟台工程职业技术学院(烟台市技师学院) | Indoor cooling file cabinet based on Peltier principle |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3077080A (en) * | 1961-12-12 | 1963-02-12 | Gen Electric | Thermoelectric air conditioning apparatus |
| US4687879A (en) * | 1985-04-25 | 1987-08-18 | Varo, Inc. | Tiered thermoelectric unit and method of fabricating same |
| JPH0555639A (en) * | 1991-08-22 | 1993-03-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Thermoelectric device |
| JPH09196505A (en) * | 1996-01-22 | 1997-07-31 | Zexel Corp | Thermoelectric device |
| US6282907B1 (en) * | 1999-12-09 | 2001-09-04 | International Business Machines Corporation | Thermoelectric cooling apparatus and method for maximizing energy transport |
| US6492585B1 (en) * | 2000-03-27 | 2002-12-10 | Marlow Industries, Inc. | Thermoelectric device assembly and method for fabrication of same |
| US6385976B1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-05-14 | Ferrotec (Usa) Corporation | Thermoelectric module with integrated heat exchanger and method of use |
| JP2002089990A (en) * | 2000-09-19 | 2002-03-27 | Mitsubishi Electric Corp | Cooling system |
| JP2003169727A (en) * | 2001-12-07 | 2003-06-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Temperature control device and seat incorporating this device |
| US6705089B2 (en) * | 2002-04-04 | 2004-03-16 | International Business Machines Corporation | Two stage cooling system employing thermoelectric modules |
| AU2003230920A1 (en) * | 2002-04-15 | 2003-11-03 | Nextreme Thermal Solutions, Inc. | Thermoelectric device utilizing double-sided peltier junctions and method of making the device |
| US7650757B2 (en) * | 2005-01-24 | 2010-01-26 | Delphi Technologies, Inc. | Thermoelectric heat transfer system |
| JP2007048916A (en) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Yamaha Corp | Thermoelectric module |
| WO2008013946A2 (en) * | 2006-07-28 | 2008-01-31 | Bsst Llc | High capacity thermoelectric temperature control systems |
| US8222511B2 (en) * | 2006-08-03 | 2012-07-17 | Gentherm | Thermoelectric device |
| US8378205B2 (en) * | 2006-09-29 | 2013-02-19 | United Technologies Corporation | Thermoelectric heat exchanger |
| US20090301538A1 (en) * | 2006-12-14 | 2009-12-10 | Joel Lindstrom | Thermoelectric module |
| JP4895293B2 (en) * | 2007-01-26 | 2012-03-14 | 新日鐵化学株式会社 | Flexible thermoelectric conversion element and manufacturing method thereof |
| JP5191135B2 (en) * | 2007-02-06 | 2013-04-24 | ダイキン工業株式会社 | Air conditioner and control method of air conditioner |
| KR101020543B1 (en) * | 2007-12-12 | 2011-03-09 | 현대자동차주식회사 | Thermoelectric Air Conditioning Equipment |
| DE102007063196A1 (en) * | 2007-12-19 | 2009-07-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Thermoelectric generator, has connecting device comprising strapping element that sectionally encloses stack axis, where compressive force exerts on stack axis and is approximately aligned parallel to stack axis |
| US8193439B2 (en) * | 2009-06-23 | 2012-06-05 | Laird Technologies, Inc. | Thermoelectric modules and related methods |
-
2011
- 2011-03-30 WO PCT/EP2011/054878 patent/WO2011124509A1/en not_active Ceased
- 2011-03-30 EP EP11712234A patent/EP2552747A1/en not_active Withdrawn
- 2011-03-30 JP JP2013501822A patent/JP6096656B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-03-30 CN CN2011900003989U patent/CN203246355U/en not_active Expired - Lifetime
-
2012
- 2012-10-01 US US13/632,468 patent/US20130025295A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2013524498A (en) | 2013-06-17 |
| EP2552747A1 (en) | 2013-02-06 |
| WO2011124509A1 (en) | 2011-10-13 |
| CN203246355U (en) | 2013-10-23 |
| US20130025295A1 (en) | 2013-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6096656B2 (en) | Temperature adjustment element and temperature adjustment device for vehicle | |
| US9291375B2 (en) | Thermoelectric heat exchanger | |
| CN102112841B (en) | Device for heat dissipation of motor vehicle heat source | |
| US9620827B2 (en) | Thermal management system for a battery system | |
| JP7122664B2 (en) | Vehicles, heat exchange plates, and battery packs | |
| CN110581326B (en) | Battery Cooling Units for Vehicles | |
| CN104779423B (en) | Battery Thermal Management Systems for Electrified Vehicles | |
| JP5014427B2 (en) | Thermoelectric power generation system using segmented thermoelectric elements | |
| JP4719747B2 (en) | EGR gas power generator | |
| JP5362269B2 (en) | Battery pack for vehicles | |
| US10297882B2 (en) | Battery system with a temperature-control element containing a temperature-control channel and a bypass and motor vehicle containing the battery system | |
| US20150090427A1 (en) | Heating and cooling apparatus for a battery | |
| US20120237192A1 (en) | Heat medium heating apparatus and vehicular air-conditioning system including the same | |
| US20130243411A1 (en) | Heat medium heating unit and vehicle air conditioning apparatus provided with the same | |
| JP5596576B2 (en) | Thermoelectric device | |
| CN111355005A (en) | Components and battery packs or vehicles for electrical connection | |
| WO2020022087A1 (en) | Battery temperature adjustment device | |
| JPH0253628A (en) | Air heating device | |
| EP2860470B1 (en) | Heat exchanger having a plurality of thermoelectric modules connected in series | |
| US20150323228A1 (en) | Heat Exchanger Having a Plurality of Thermoelectric Modules Connected in Series | |
| JP4315070B2 (en) | Waste heat recovery device for internal combustion engine | |
| CN203908099U (en) | Heat exchanger with multiple thermoelectricity modules connected in series | |
| US20260009588A1 (en) | Heat exchanger for transferring heat between a coolant and a re-frigerant in a vehicle | |
| JP7300633B2 (en) | Vehicles, heat exchange plates, and battery packs | |
| KR20220111534A (en) | Thermal management system for vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131203 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150122 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150203 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20150330 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20150409 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150515 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160301 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20160315 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20160422 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160823 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160914 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161208 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20161216 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170118 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170216 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6096656 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |