专利名称：流体流之间借助热电装置的热交换的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在第一流体流和第二流体流之间传递热流的热交换器，其具有用于导引第一流体流的第一流体路径、用于导引第二流体流的并且与第一流体路径热配置的第二流体路径和连接在第一流体路径和第二流体路径之间的热电装置，借助该热电装置可以在供应电能的情况下产生尤其与温度梯度反向的热流，但也可以设想具有产生沿温度梯度方向的热流的工况。
背景技术：
已知用于借助热电装置尤其与温度梯度反向地传递热流的热交换器。热电装置可以是帕尔贴模块(Peltier-Modul)，它在供应电能的情况下将热量从帕尔贴元件的冷侧传递到热侧。已知将这种帕尔贴元件连接在两个流体流之间，以便从流体流中获取热流并且将该热流以及电损耗功率传递给另一个流体流。流体流可以是液态和/或气态介质流。由 WO 2005 020340 A2已知一种热电系统。该系统具有多个热电模块和多个第一以及第二热传递装置，其中，至少一些第一热传递装置作为夹层组合到至少两个热电模块之间，并且至少一些第二热传递装置作为夹层布置在至少两个热电模块之间，由此构成至少一叠带有交替的第一和第二热传递装置的热电模块，其中，所述至少一叠中的至少一些第一热传递装置和至少一些第二热传递装置沿不同的方向伸出，尤其是相互错移90°地布置。至少一些热传递装置布置成，使得它们可以沿工作介质的运动方向热绝缘。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，实现更好地在第一流体流和第二流体流之间传递热流，尤其在汽车中实现对不同构件灵活的冷却和温度调节管理。该技术问题按本发明通过一种用于在第一流体流和第二流体流之间传递热流的热交换器解决，其具有用于导引第一流体流的第一流体路径、用于导引第二流体流的并且与第一流体路径热配置的第二流体路径和连接在第一流体路径和第二流体路径之间的热电装置，借助该热电装置可以在供应电能的情况下产生尤其与温度梯度反向的热流，按照本发明，所述流体路径互成角度地布置并且与所述热电装置一起构成叉流式热交换器。流体流可以有利地交叉导引，其中可以在流体流之间进行良好的热传递。在热交换器的一种实施形式中，热交换器具有多个热电装置，其中，每个热电装置的流体路径分别互成角度地布置并构成一个叉流式热交换器。流体路径可以分别以不同的相对夹角布置和/或可选地以相同的夹角(尤其是成90°角地)布置。有利地构成多个叉流式热交换器，其中，流体流有利地相继经过这些叉流式热交换器，因此每个热交换器有利地调节形成了各自的温度水平。这样对于单个的热电装置或单个的叉流式热交换器可以有利地实现较小的温度差，热流与该温度差相反地形成。对于整个热交换器可以有利地实现较大的温度差，该温度差相当于多倍的单个温度差。由此可以有利地改善热交换器，尤其是热电装置的效率，其中，热电装置在温度差较小时具有较高的效率。因为流体被逐级地加热或冷却，所以流体也可以在不同的温度水平上耦合或去耦合。当然，通过流体与模块表面的直接接触可以减小损耗。在热交换器的另一种实施例中规定，流体路径在一个叉流式热交换器与另一个叉流式热交换器之间分别具有弯曲部。所述弯曲部可以优选具有180°的角度，所以相应流体路径或流体流的各流动方向沿着弯曲部反转。借助弯曲部可以有利地使相应的流体流从一个叉流式热交换器转入到下一个叉流式热交换器中。在热交换器的另一种实施例中规定，流体路径由多个弯曲部构成回纹形并且相互交织在一起。通过流体路径回纹形和相互交织的布置可以有利地提供一种构造特别紧凑的热交换器。在热交换器的另一种实施例中规定，流体路径与所述热电装置或各热电装置相邻地具有直线走向区段。可以有利地在该直线走向区段的区域中进行热传递。在热交换器的另一种实施例中规定，所述直线走向区段与弯曲部相连或布置在两个弯曲部之间。相应的流体流可以有利地从直线走向区段转入相连的弯曲部，以便例如从该处转入下一个热交换器或属于该热交换器的直线走向区段中。在热交换器的另一种实施例中规定，所述直线走向区段在两侧配有两个热电装置。在各直线走向区段中导引的流体流可以有利地在两侧由两个热电装置加热或冷却。有利地规定，为直线走向区段分别配属两个冷侧或热侧，因此直线走向区段分别在两侧由两个热交换器施加或抽取热流。由此可以有利地形成多个热电装置的堆叠状布置，其中，回纹形地在两条流体路径中导引的、相互交织在一起的两股流体流绕流这些热电装置。热电装置叠中的各热电装置有交替变化的致冷或加热定向，因此每两个冷侧相对指向并且每两个热侧相应地相对指向。在热交换器的另一种实施例中规定，在至少一条流体路径中，在一个叉流式热交换器与另一个叉流式热交换器之间连接有流通口。有利地在各叉流式热交换器之间形成了与整个热交换器的输入温度水平和输出温度水平都不同的温度水平。可以有利地借助该流通口分支出该温度水平或相应流体流的具有该温度水平的支流。可选地和/或附加地，可以通过该流通口将支流输入到相应的流体流中。在热交换器的另一种实施例中规定，热交换器具有支承板，该支承板具有所述一条流体路径的至少一个弯曲部。相应的流体流可以有利地通过该支承板的弯曲部导引。在热交换器的另一种实施例中规定，所述流体路径之一具有至少一个U形弯折的扁管，该扁管流体密封地连接在所述弯曲部上。该流体路径有利地设计为多构件式，这点例如可以有利地在安装整个热交换器时得到充分利用。在安装整个热交换器时才能有利地形成整个一条流体路径，其中，该整个的流体路径由一个或多个U形弯折的扁管和支承板的至少一个弯曲部导引。在热交换器的另一种实施例中规定，热交换器具有壳体，其中，所述壳体具有第一壳体框架部分和可与该第一壳体框架部分组合成壳体的壳体框架的第二壳体框架部分，其中，所述多个热电装置可以分别与壳体框架在周向上流体密封式贴靠接触地并且彼此间隔地装入壳体的壳体框架中。有利地，在壳体框架和每两个彼此间隔并且相邻地处于流体密封的周向贴靠接触中的热电装置之间分别设计有流体路径或腔室，它们有利地分别是第一流体路径和/或第二流体路径的组成部分。在各热电装置的区域中，相应的流体路径有利地直接由一个与流体流接触的热电装置表面构成，其中，可以有利地在相应流体流和热电装置之间特别好地进行热传递。在热交换器的另一种实施例中规定，壳体具有限定至少一条流体路径边界的收集器。该收集器可以具有在热电装置之间延伸的分隔壁。有利地存在这种可能性，即，平行地接通多个流动方向相同的流体路径，并且借助收集器将其汇集到一起或划分并且再转向。 由此还可以避免多次转向。在热交换器的另一种实施例中规定，所述流体路径的直线走向区段形成于装入壳体框架中的热电装置之间并且所述流体路径的分别连接在该直线走向区段上的弯曲部分别由壳体的护罩构成，该护罩可流体密封式贴靠接触地配属于所述壳体框架。为了制造热交换器，可以有利地首先将热电装置流体密封式贴靠接触地插入一个壳体框架部分中。接着，可以有利地将第一壳体框架部分与第二壳体框架部分相组合，其中，也可以在其它的壳体框架部分与热电装置之间建立流体密封的贴靠接触。为了安装完整的壳体并且由此安装整个热交换器，也可以有利地例如通过夹子使护罩与壳体流体密封式贴靠接触地连接。在此，是首先为壳体框架部分配设护罩并且接下来安装热电装置还是反过来并不重要。热交换器在壳体中的密封既可以在表面上也可以在棱边上进行。热交换器可以由塑料注塑包封并且可以是壳体或流体导引通道的组成部分。注塑包封的热交换器可以是堆叠且压紧的并且构成整个热交换器。在每一层(热交换器)之间设有确定的密封面或元件，它们尤其通过双组分注塑法制造而成。在此，流体通道包含在注塑件中或在事后推套到相应的套管上。此外，所述技术问题通过一种用于制造热交换器，尤其是制造之前所述的热交换器的方法解决。按照本发明，将多个热电装置彼此间隔地并且构成多个空隙地插入热交换器的壳体部分中，并且在所述壳体部分和热交换器的另一部分之间建立流体密封的连接。 热交换器可以有利地由一些单个构件制成。第一和/或第二流体流可以有利地导弓I通过所述空隙。借助流体密封的连接可以有利地防止流体流出热交换器。在该方法的一种实施形式中，将多个热电装置插入第一壳体框架部分中，并且将第一壳体框架部分与第二壳体框架部分相组合，并且为这两个壳体框架部分配设构成部分流动路径的护罩。有利地，热交换器的导流部分可以通过热电装置自身、壳体框架部分以及构成部分流动路径的护罩在装配热交换器时制成。在该方法的另一种实施形式中，将多个热电装置彼此间隔地并且构成多个空隙地插到支承板上，和/或每隔一个空隙将具有热交换器的第一流体路径的回纹形扁管插入多个热电装置之间，和/或将多个具有热交换器的第二流体路径的U形弯折的扁管插入剩下的空隙中，和/或使U形弯折的扁管的至少一个或两个端部与所述支承板的一个或多个连接通道流体密封地接触，其中，所述连接通道是所述第二流体路径的组成部分。有利地，第一流体路径可以完整地预加工而成。第二流体路径可以有利地在装配热交换器时制成并且密封。有利地，在热交换器装配完成后形成了第一和第二流体路径回纹形的、相互交织在一起的导引关系。所述技术问题还通过一种带有用于在第一流体流和第二流体流之间传递热流的热交换器的汽车解决，其中，该热交换器可如前所述设计和/或制造。由此形成了如前所述的优点。
其它优点、特点和细节由以下参照附图对实施例的具体说明中得出。相同、相似和 /或功能相同的部件用相同的附图标记表示。在附图中图1示出了一种理想化的热交换器，其具有两个相互交织的回纹形流体路径和布置在流体路径之间的热电装置；图2示出与图1所示类似的热交换器的一种实施形式的分解视图，以便说明装配流程；图3示出图2所示的热交换器在装配状态下的示意图；图4示出类似于图1所示热交换器的另一种热交换器的实施形式的三维分解视图；图5示出图4所示的热交换器的示意侧视图，其中示出了导引经过热交换器的流体流；图6示出与图5所示热交换器相似的另一种热交换器的示意侧视图，其中不同的是设置有收集器；并且图7示出与图5所示热交换器类似的示意侧视图，其中不同的是设有两个附加的
流通口。
具体实施例方式图1示出用于将用箭头标出的热流3从第一流体流5传递到第二流体流7的热交换器1。流体流5和7分别在图1中用箭头标出。为导引第一流体流5，热交换器1具有第一流体路径9。为导引第二流体流7，热交换器1具有第二流体路径11。流体路径9和11分别构造成回纹形并且相互交织在一起。为此，流体路径9和11 分别具有多个交替的或相互连接的直线走向区段15和弯曲部17。弯曲部17的弯曲角度为 180°，因此流体流5和7的方向分别在弯曲部17处反转。从图1中可以看出，第一流体路径9和第二流体路径11的彼此相邻布置的直线走向区段15以相互间尤其成90的夹角延伸。因此第一流体流5和第二流体流7的流动方向呈交叉流导引。在第一流体路径9和第二流体路径11的彼此相邻布置的直线走向区段15之间分别连接有热电装置13。热交换器1具有多个热电装置13，它们交替地分别与流体路径9，11 的直线走向区段15之一叠置。流体路径9，11分别由一个回纹形或波浪形弯折的扁管构成，该扁管在此构成多个彼此平行延伸的单个流体路径。第一流体路径9是图1中仅部分示出的冷循环的一部分。第二流体路径11是图 1中仅部分示出的热循环的一部分。热流3沿温度梯度的方向或逆温度梯度方向地从第一流体路径9的冷循环流入第二流体路径11的热循环。为了形成热流3，给热电装置13通电流或给这些热电装置13输送电能。此外在图1中示出相应的导电接触。在相应地为热电装置13通电流时，热流3从相应热电装置13的冷侧19流向热侧21。
7
在由直线走向区段15和多个热电装置13构成的堆叠中，每两个热侧21和两个冷侧19相应地彼此相邻地布置。因此，每个直线走向区段15要么由两个热电装置13的两个冷侧19冷却，要么由两个热电装置13的两个热侧21加热。在此，每两个热电装置13的每两个冷侧19配属于仅部分示出的冷循环的第一流体路径9的直线走向区段15，并且每两个热侧21配属于图1中仅部分示出的热循环的第二流体路径11的直线走向区段15，或者这些直线走向区段15与冷侧或热侧导热地贴靠接触。每个热电装置13与第一流体路径9的直线走向区段15以及第二流体路径11相对布置的直线走向区段共同构成一个叉流式热交换器23。可以看出，流体流5和7有利地部分在叉流式热交换器23中呈交叉流导引。总体来说，第一流体流5和第二流体流7沿着多个热电装置13的叠呈对流导引。可以有利地将局部叉流式热交换器23的优点与对流式热交换器的优点相结合。热交换器1可以作为对流热交换器运行，其中，该对流热交换器具有多个局部叉流式热交换器23。每个局部叉流式热交换器23有利地具有较小的温度差。图2和3分别示出与图1所示热交换器类似的另一种热交换器的示意侧视图。图 2示出热交换器1的分解视图并且图3为组装的热交换器1。图2和3所示热交换器1的不同之处在于其具有多构件式的第二流体路径11。第一流体路径9具有波浪形或回纹形弯折的扁管。第二流体路径11具有两个U形扁管25和一个在支承板27中延伸的弯曲部17。以下参照图2进一步阐述用于安装，尤其是组装第二流体路径11的方法。首先将热电装置13彼此间隔地安装到，例如插到支承板27上，其中，在这些热电装置13之间留有空隙四。此后每隔一个空隙四插入或推入第一流体路径9的一个直线走向区段15。可选地和/或附加地可以考虑，首先将第一流体路径9放置在支承板27侧面， 此后在回纹形构造的第一流体路径9的每个U形区段中插入两个热电装置13。接下来将两个U形扁管25插入剩下的空隙四(即每隔一个空隙四)中，因此在每两个热电装置13之间分别交替地具有流体路径9，11的直线走向区段15。两个外侧的热电装置13是例外，其中，相邻于这两个热电装置分别布置有一个直线走向区段15，但没有布置另外的热电装置13。在将U形扁管25插入剩下的空隙四中时，在支承板27和各U形扁管25的端部 31之间有利地形成流体密封的连接。这些端部31与支承板27的弯曲部17流体密封地接触或连接。可以看出，U形扁管25不对称地构造，即具有通向端部31的较短直线走向区段15 和通向入口 33和出口 35的较长直线走向区段15。入口 33和出口 35贯穿支承板27的穿孔37插入。如图3所示可以看出，热循环的第二流体路径11导引穿过支承板27或穿过该支承板27的穿孔37。通过入口 33和出口 35可以接触到热交换器1或可以继续导引热循环的第二流体路径11。冷循环的第一流体路径9同样具有入口 39和无法在图3中看到的出口 41。可以看出，第一流体流5和第二流体流7可以呈对流导引。图4示出另一个热交换器1，其与图1所示的热交换器1在流动技术上类似地构造。图4以三维分解视图示出热交换器1。图4中以三维分解视图示出的热交换器1具有壳体43。该壳体43具有壳体框架 45，该壳体框架可以由第一壳体框架部分47和第二壳体框架部分49组成。此外，热交换器1的壳体43具有多个护罩51，这些护罩51有利地构成流体路径9和11的弯曲部17。为此，护罩51可以(例如通过夹子)与壳体框架45按流体密封式贴靠接触方式相互配置。可选地和/或附加地，可以考虑在护罩51和壳体框架45之间设置一个未在图4中进一步示出的密封件。热电装置13可以流体密封式贴靠接触地插入壳体框架45中。为此，壳体框架45 具有位于内部的容纳槽53，热电装置13可以流体密封式贴靠接触地插入该容纳槽中。为了形成更好的流体密封式贴靠接触，热电装置13分别具有一个环绕的密封件55，该密封件55 与容纳槽53和热电装置13本身流体密封地贴靠接触。在图4中未进一步示出热电装置13的导电接触。这可以通过在密封件55和壳体框架45之内或之上流体密封地引线而实现。可以看出，彼此相邻布置的容纳槽53交替地由流体密封的盖子57遮盖。容纳槽 53之间的空隙每隔一个保持打开或构成穿孔59。壳体相互邻接的侧面交替地配设有盖子 57并且相应交替地配设有配属的护罩51。为了形成弯曲部17，每个护罩51覆盖两个穿孔59和一个盖子57。可以看出，流体路径9和11有利地在热电装置13之间构成，更确切地说，流体路径9和11的直线走向区段15在每两个热电装置13之间由这两个热电装置本身构成。相应流体流5或7借助弯曲部17的流动反转分别通过一个护罩51实现。图5示出图4所示热交换器1的示意侧视图。为了说明流体流5和7画有箭头。 护罩51简化地未进一步示出。可以看到热电装置13，流体路径9和11在这些热电装置13 旁边导引经过。可以看出，热电装置13这样布置在热交换器1壳体43的壳体框架45内部， 使得每两个冷侧19在第一流体路径9的直线走向区段15中相互对置地布置，并且第二流体路径11的每两个热侧21相互对置地布置。图6示出与图4和图5所示热交换器1类似构造的另一个热交换器1。以下只说明它们的不同点。与按图5的视图不同，按图6的热交换器1具有一个收集器61。该收集器61取代了第二流体路径11的弯曲部17。不同的是，壳体43并不具有如图4和5所示的构成第二流体路径11的弯曲部17的护罩51，而是具有收集器61。收集器61通过收集器密封件63 流体密封地与其余的壳体43配置。另一个不同之处在于，壳体43与收集器61相对置的一侧连续地用盖子57流体密封地遮盖。在穿孔59和热电装置13热侧21之间的空隙中插嵌有收集器61的分隔壁65。可以看出，由此使得第二流体路径11的流动横截面减小，即得到了沿热侧21的更高的流动速度。由此可以有利地进行更好的热传递，尤其可以更好地将由于输送电能而附加产生的热导出。图7示出与图4和图5所示热交换器1类似构造的热交换器1。护罩51同样简化地未进一步示出。与按图5的视图不同，第二流体路径11具有第一流通口 67和第二流通口 69。通过这两个流通口 67和69，第二流体流7的流体支流71 (在图7中用箭头标出)可以与热交换器1耦合并且去耦合。在流通口 67和69处有利地形成了这样的温度水平，其与第二流体路径11的入口 33处的温度水平和第二流体路径11的出口 35处的温度水平不同。第二流体路径11的入口 33例如可以具有30°C的温度水平。在具有第一流通口 67的弯曲部17处，第二流体路径11或第二流体路径11的第二流体流7可具有40°C的温度水平。在第二流通口 69处，第二流体流7和/或第二流体流7的流体支流71可以具有 60°C的温度。在第二流体路径11的出口 35处，第二流体流7可以具有80°C的温度水平。 可以看出，通过第一流通口 67和第二流通口 69可以在40°C至60°C之间的温度水平下导引流体支流71。整个的第二流体流7可以在30°C至80°C之间的温度水平下导引经过第二流体路径11。可以看出，由于流通口 67和69使得在热交换器1的第二流体路径11上总共存在四个不同的温度。可以有利地将这一点用于使例如一辆未详细示出的(在图7中仅借助附图标记73标出的)汽车的不同构件进行温度调节。可选地和/或附加地可以考虑，尤其借助热交换器1各热电装置13的单独的控制装置单独地控制和/或调节入口 33，39以及出口 35，41以及流通口 67和69处的温度。有利地可以仅用一个热交换器1对汽车73的多个分别需要不同温度水平的构件进行温度调节。对于汽车73各构件的调温可以例如是座椅制冷、座椅加热、动力源尤其是电动机的温度调节、电子器件尤其是功率电子器件和/ 或汽车73的其它部件的温度调节。由于热电模块效率的进步，这种技术对于汽车领域的应用有很大吸引力。热交换器1可以有利地设计为液态-液态热交换器，其中，热电装置13可以有利地是指商业上通用的帕尔贴模块。流体路径9和11按照对流原理的布置有利地致使热电装置13功率系数明显改善，因为各热电装置13的冷侧19和热侧21之间的各温度差较小。该温度差与功率系数有直接关系。图1示出热交换器1的理想化结构。冷的第一流体流5和热的第二流体流7在波浪形弯折的扁管中分别在第一流体路径9和第二流体路径11中导引。在此，第一流体路径 9的冷扁管沿着相邻布置的热电装置13的冷侧19导引，并且第二流体路径11的热扁管沿着分别相邻布置的热电装置13的热侧21导引，其中，冷扁管和热扁管分别构成一个叉流式热交换器23。为了确保热电装置13和流体路径9和11的扁管之间良好的热传递，流体路径9和11有利地平坦扁平地贴靠在直线走向区段15上。可选地和/或附加地可以考虑，例如通过在热电装置13和相应相邻布置的流体路径9或11之间布置导热膏体来补偿制造公差。可选地和/或附加地，第一流体路径9和第二流体路径11可以这样确定尺寸或弯折， 使得热电装置13可以借助流体路径9和11之间的压配合安装到直线走向区段15上。为此，第一和第二流体路径9，11的扁管可以具有相应的预紧力。然而可选地和/或附加地也可以考虑设置夹子，即摩擦配合式连接。图1所示的热交换器由流体路径9和11的两个弯折的扁管和多个热电装置13组成。热电装置13的数量取决于热交换器1所需效率和/或在流体流5和7中导引的两种介质的期望温度差。所述介质例如可以是液体和/或气体。图2和3所示的热交换器1可以有利地简便安装。热电装置13竖立地插在并且固定在例如可设计为塑料件的支承板27上。接下来将第一流体路径9的波浪形扁管平放在支承板27上地放置在热电装置13之间。在此，每隔一个空隙四用第一流体路径9填充。 现在，可将各U形扁管25从上方插入支承板27，这样在热电装置13之间剩下的空隙四也被填充。U形扁管25通过弯曲部17相互连接，弯曲部17是支承板27的一部分。必要时可以考虑，与图2所示不同，设置多个安装于支承板27中的弯曲部17。相应地可以增加U形扁管25和热电装置13的数量。
如图4所示，可以由此将在流体流5，7和热电装置13的侧面19，21之间进行热传递时的附加热阻抗减至最小，即，流体流5，7的相应介质与相应热电装置13的冷侧19和/ 或热侧21直接接触。热电装置13固定在例如可由塑料制成的壳体43的双构件式壳体框架45中。可选地和/或附加地可以考虑，将壳体框架45设计为三构件或四构件式，即设置三个或四个壳体框架部分。为了在热电装置13和壳体框架45之间建立流体密封的接触，分别用密封件阳包围热电装置13。由此可以有利地沿壳体43的纵向形成腔室。壳体43的横截面大约相当于一个热电装置的基面。壳体43的长度取决于热电装置13的数量并且因此取决于所需效率和/或流体流5和7的介质的期望温度。为了实现壳体43或热交换器1的流通， 在壳体43内加工有交替的旁路通道，即弯曲部17。所述旁路通道有一条位于水平平面内， 有一条位于垂直平面内。由此，待加热的液态介质在热电装置13的热侧21上波浪形地在一个平面内例如水平地导引经过，并且待冷却的介质在一个与上述平面垂直的平面内例如垂直地导引经过，即形成交叉流。借助护罩51实现的旁路通道或弯曲部17连接每两个(相互间隔一个腔室的)腔室，即，每隔一个在热电装置13堆叠之间的空隙四进行连接。可以有利地利用对流原理，其中，热的和冷的流体流5，7的入口 33和39布置在壳体43相对置的侧面上。可选地和/或附加地可以考虑，将弯曲部17与如图2所示位于支承板27中的情况相似地集成到壳体43中。然而可选地和/或附加地，这可以如图4所示借助单独的护罩 51实现。如图6所示，两个腔室或空隙四的连接通过安装的收集器61进行。收集器61在壳体43上与环绕的收集器密封件63相连。可选地和/或附加地，收集器61也可以粘接或焊接，或热接合在壳体43上。在收集器61上成型有导流面或分隔壁65，它们影响并且导引第二流体流7在腔室或空隙四中的流动。在图6中仅有第二流体路径11具有收集器61。 然而可选地和/或附加地可以考虑，也为第一流体路径9设置一个与所示收集器61类似的收集器。此外，可以通过收集器将一条和/或两条流体路径分开或汇集到一起，其中，被分开的各流体路径分别平行地延伸并且流体路径9和11彼此错移90°。汽车73可以例如是电动车，其中存在电力部件，例如电动机、功率电子器件和/或电池。这些部件可有利地借助图7所示的热交换器1根据运行状态和外界温度冷却和/或加热到不同的温度水平。汽车73的热源和冷却源智能的联网可以有利地对汽车73的效能和效率产生积极的影响。借助图7所示的热交换器1可以有利地控制和/或调节汽车73 的不同部件所需的不同温度水平，其中，这些部件在必要时可以借助一条或多条支流71相互连接。借助图7所示的热交换器1可以有利地实现对于汽车73的智能热管理，其中可以改善汽车73的整个系统的效能。为此可以有利地实现分隔开的循环，例如第一流体流5、第二流体流7和支流71，它们可以有利地根据运行状态通过相应热电装置13的泵、阀门和/ 或控制装置单独地进行控制和/或调节。在图7所示的热电式热交换器1中，可以实现使入口 33，39、出口 35，41以及流通口 67和69具有不同的温度水平，因为流体流5和7有利地被逐步冷却或相应被逐步加热。 在图7中示例性地示出了第二流体流7热循环的不同温度水平。在热电装置13的冷侧19上，例如可将具有中等温度水平的冷却剂用于冷却电力部件并且将具有非常低温度水平的冷却剂用于冷却汽车73的车辆内部空间。
0069]附图标记清单0070]1热交换器0071]3热流0072]5第一流体流0073]7第二流体流0074]9第一流体路径0075]11第二流体路径0076]13热电装置0077]15直线走向区段0078]17弯曲部0079]19冷侧0080]21热侧0081]23叉流式热交换器0082]^U形扁管0083]27支承板0084]29空隙0085]31端部0086]33入口0087]35出口0088]37穿孔0089]39入口0090]41出口0091]43壳体0092]45壳体框架0093]47第一壳体框架部0094]49第二壳体框架部0095]51护罩0096]53容纳槽0097]55密封件0098]57盖子0099]59穿孔0100]61收集器0101]63收集器密封件0102]65分隔壁0103]67第一流通口0104]69第二流通口0105]71流体支流0106]73汽车
权利要求
1.一种用于在第一流体流( 和第二流体流(7)之间传递热流(3)的热交换器(1)， 其具有-用于导引所述第一流体流(5)的第一流体路径(9)，-用于导引所述第二流体流(7)的、与所述第一流体路径(9)热配置的第二流体路径 (11)，-连接在所述第一流体路径(9)和第二流体路径(11)之间的热电装置(13)，借助该热电装置(1 可以在供应电能的情况下产生与温度梯度反向或沿温度梯度方向的热流(3)，其特征在于，所述流体路径(9，11)互成角度地布置并且与所述热电装置(13) —起构成叉流式热交换器03)。
2.按权利要求1所述的热交换器(1)，其特征在于，所述热交换器(1)具有多个热电装置(13)，其中，每个热电装置(1 的流体路径(9，11)分别互成角度地布置并构成一个叉流式热交换器03)。
3.按权利要求1或2所述的热交换器(1)，其特征在于，所述流体路径(9，11)在一个叉流式热交换器与另一个叉流式热交换器之间分别具有尤其为180°的弯曲部 (17)。
4.按权利要求1至3之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述流体路径(9，11)由多个弯曲部(17)构成回纹形并且相互交织在一起。
5.按权利要求1至4之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述流体路径(9，11)与所述热电装置(1 或各热电装置(1 相邻地具有直线走向区段(15)，和/或该直线走向区段(1 与所述弯曲部(17)相连或布置在两个弯曲部(17)之间。
6.按权利要求4或5所述的热交换器(1)，其特征在于，所述直线走向区段(15)在两侧配有两个热电装置(13)。
7.按权利要求1至6之一所述的热交换器(1)，其特征在于，在至少一条流体路径(9， 11)中，在一个叉流式热交换器与另一个叉流式热交换器之间连接有流通口 (67，69)。
8.按权利要求1至7之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述热交换器(1)具有支承板(27)，该支承板(XT)具有所述流体路径(9，11)之一的至少一个弯曲部(17)，其中，所述流体路径(9，11)之一具有至少一个U形弯折的扁管(25)，该扁管流体密封地连接在所述弯曲部(17)上。
9.按权利要求1至8之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述热交换器(1)具有壳体(43)，其中，所述壳体具有第一壳体框架部分G7)和可与该第一壳体框架部分 (47)组合成壳体的壳体框架0 的第二壳体框架部分(49)，其中，所述多个热电装置(1 可以分别与壳体框架0 在周向上流体密封式贴靠接触地并且彼此间隔地装入壳体(43)的壳体框架(45)中。
10.按权利要求9所述的热交换器(1)，其特征在于，所述流体路径(9，11)的直线走向区段(1 形成于可装入壳体框架G5)中的热电装置(1 之间并且所述流体路径(9，11) 的分别连接在该直线走向区段上的弯曲部(17)分别由壳体G3)的护罩(51)构成，该护罩 (51)可流体密封式贴靠接触地配属于所述壳体框架05)。
11.按权利要求9或10所述的热交换器(1)，其特征在于，所述壳体具有限定至少一条流体路径(9，11)边界的收集器(61)。
12.按权利要求1至11之一所述的热交换器(1)，其特征在于，所述流体路径(9，11) 构成对流热交换器03)。
13.一种用于制造热交换器(1)，尤其是制造按权利要求1至12之一所述的热交换器 (1)的方法，具有以下步骤-将多个热电装置(13)彼此间隔地并且构成多个空隙09)地插入热交换器(1)的壳体部分中，-在所述壳体部分和热交换器(1)的另一部分之间建立流体密封的连接。
14.按权利要求13所述的方法，其具有以下步骤-将多个热电装置(1 插入第一壳体框架部分G7)中，-将第一壳体框架部分G7)与第二壳体框架部分G9)相组合，-为这两个壳体框架部分(47，49)配设构成部分流动路径的护罩(51)。
15.按权利要求13或14所述的方法，其至少具有下列步骤之一-将多个热电装置(13)彼此间隔地并且构成多个空隙09)地插到支承板(XT)上，-每隔一个空隙09)将具有热交换器(1)的第一流体路径(9)的回纹形扁管插入多个热电装置(13)之间，-将多个具有热交换器(1)的第二流体路径(11)的U形弯折的扁管0 插入剩下的空隙中，-使U形弯折的扁管0 的至少一个或两个端部(31)与所述支承板07)的一个或多个连接通道(17)流体密封地接触，其中，所述连接通道(17)是所述第二流体路径(11)的组成部分。
16.一种汽车(73)，其带有用于在第一流体流( 和第二流体流(7)之间传递热流(3) 的热交换器(1)，其中，该热交换器(1)可按照权利要求1至15之一设计和/或制造。
全文摘要
本发明涉及一种用于在第一流体流(5)和第二流体流(7)之间传递热流(3)的热交换器(1)，其具有-用于导引第一流体流(5)的第一流体路径(9)，-用于导引第二流体流(7)的、与第一流体路径(9)热配置的第二流体路径(11)，-连接在第一流体路径(9)和第二流体路径(11)之间的热电装置(13)，借助该热电装置(13)可以在供应电能的情况下产生与温度梯度反向或沿温度梯度方向的热流(3)。为了实现更好的热电热交换，规定流体路径(9，11)互成角度地布置并且与热电装置(13)一起构成叉流式热交换器(23)。
文档编号F25B21/02GK102278835SQ201110140098
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月27日 优先权日2010年5月28日
发明者克里斯托夫.贝彻, 托马斯.霍尔特梅尔, 西尔万.费希尔, 赫尔姆特.沃尔特 申请人:大众汽车有限公司