尤其用于机动车辆的热电装置的制造方法_2

文档序号:9378076阅读:来源:国知局
内伸向壳体盖。此处,底部接头在背向壳体底部的一端接续入凸缘段,凸缘段向外伸出离开壳体内部。相反,第二壳体部构造为壳体盖,其以材料结合方式、尤其依靠焊接连接紧固至壳体底部的凸缘段。在变型中,当然还可想到用于两个壳体部的其他形式的实施例。例如,可考虑两个壳体部的构造呈半壳的方式。
[0033]为了将导电壳体相对于布置在壳体内部中的热电有源元件电绝缘,优选实施例中推荐的是,电绝缘设置在两个壳体壁中的至少一个上,优选两个上,其将热电元件相对于壳体壁电绝缘。
[0034]优选地,电绝缘能够构造为包括电绝缘层的多层式层。这种绝缘层能够优选由陶瓷材料、最优选地由铝氧化物或者硅基玻璃制成。绝缘层能够此处例如依靠热喷方法或者等离子喷方法施加在壳体壁上。可替换地,还可想到使用丝网打印或者烧结方法或者这些方法的组合的应用。在施加绝缘层之前,推荐的是,对壳体壁脱脂并且依靠喷砂、蚀刻以及激光辐射对其激活。典型地,电绝缘层能够构造以便是单层式或者多层式,并且能够具有的层厚为若干100微米。为了防止发生不期望漏电电流通过绝缘层,这能够可选地穿插有塑料。
[0035]为了改善电绝缘层在壳体上的机械连接,在有利进一步发展中提出的是,粘着剂层设置在绝缘层和壳体壁之间,粘着剂层充当粘接促进件。这能够依靠上述提到的涂覆方法施加,还可依靠PVD或者CVD处理施加。可替换地,还可想到电流方法或者电化学涂覆方法。镍、铬、钼、铝、镱、钛、钇、硼、铁、碳、氮、氧、钨、钽或银可以考虑作为用于粘着剂层的材料。实际电绝缘层能够然后施加在粘着剂层上。
[0036]为了能够布置导体路径元件,其设置在热电有源元件的外部,用于电连接电绝缘层上的两个相邻元件,推荐的是,金属层设置在电绝缘层背向壳体壁的一侧上,例如是铜、金或者银。这允许简单地布置热电有源元件的典型金属导体路径元件。该布置能够依靠银烧结或者AMB焊实现。
[0037]公知的是,不同的先前讨论涂层和壳体壁的壳体材料以及热电有源材料的部件典型地具有不同的热膨胀系数。为了降低各层或各部件之间的热机械应力,因此在另一优选实施例中提出的是,一个或多个膨胀系数调整层设置在电绝缘层和粘着剂层之间。这些调整层此处构造为使得相邻层的膨胀系数仅逐渐地改变。在类似方式中,这种膨胀系数调整层还能够设置在金属层和电绝缘层之间。
[0038]为了改善壳体至外部温度储罐的热联接,在另一优选实施例中提出的是,肋结构设置在壳体底部背向壳体盖的外侧上,具有至少两个肋,优选具有多个肋,肋背向壳体底部伸出。
[0039]通过肋在结构上构造为使得它们在沿着壳体的纵向方向观察的轮廓中形成为波状结构,使得布置在孔口区域中的肋搁置在壳体底部的限定相应的孔口的两个边缘段上,可实现与温度储罐尤其良好的热连接。以该方式,防止了机械上相对刚性构造的肋会降低壳体底部用于接收壳体底部中存在的热机械应力所需的弯折柔性。
[0040]为了能够在壳体上提供由外部的热电元件生成的电热张力,提出的是,在壳体接头中设置至少一个贯通开口,优选两个贯通开口。电连接元件能够分别穿过这些贯通开口,电连接元件在一端连接热电元件或者导体路径元件,在另一端向外伸出通过贯通开口而穿出底部接头。
[0041]在另一优选实施例中,连接元件构造为金属塞子,具有大致柱形形状。为了保证相对于壳体的所需电绝缘,连接元件布置为电绝缘材料(尤其塑料)制成的绝缘套筒。
[0042]在热电发电机的有利进一步发展中,(第一或者第二)贯通开口能够设置在两个相对的管壁中的每个中。第一热交换器装置然后能够插入第一贯通开口,第二热电装置插入第二贯通开口。两个装置在两个贯通开口中的布置此处发生,优选使得两个热电装置的两个壳体底部面向彼此。
[0043]本发明还涉及具有至少一个先前提出的热电装置的机动车辆。
[0044]本发明的进一步重要的特征及优势将见于从属权利要求、附图以及借助于附图的【附图说明】。
[0045]应该理解的是,以上提到的以及以下进一步解释的特征能够不仅以示出的组合使用,而且以其他组合或者单独使用,这并不超出本发明的范围。
[0046]本发明的优选示范实施例图示于附图并且在以下说明中进一步详细解释,其中,相同附图标记指代相同或者类似或者功能相同的部件。
【附图说明】
[0047]各图分别示意地示出了:
[0048]图1是根据本发明的热电装置的第一例子的纵向截面,
[0049]图2a是图1中的装置的立体图,
[0050]图2b是图2a的装置在壳体底部的区域中的细节图,
[0051]图3是根据本发明的热电装置的第二例子的立体图,
[0052]图4a是根据本发明的热电装置的第三例子的立体图,
[0053]图4b是图4a的装置在壳体底部的区域中的细节图,
[0054]图5a是腹件的纵向截面,其形成第三例子中的弹簧式弹性结构,
[0055]图5b是图5a的弹簧式弹性结构的第一变型,
[0056]图5c是图5a的弹簧式弹性结构的第二变型,
[0057]图6是图3的热电装置的变型,
[0058]图7a图6的装置在腹件的区域中的细节图,
[0059]图7b是图6中的装置的局部纵向截面,
[0060]图8a是根据本发明的热电装置的第四例子的纵向截面,
[0061]图8b是图8a的细节图,
[0062]图9是示出了电绝缘的层结构的示意图,
[0063]图10是热电装置的壳体底部的立体图,其上布置有肋结构,
[0064]图11是图10中的壳体底部的纵向截面,
[0065]图12是壳体底部以及设置在壳体上的电连接元件的示意图,热电有源元件布置在壳体底部上,
[0066]图13A-C是图12的电连接元件的不同变型的纵截面。
【具体实施方式】
[0067]图1示出了根据本发明的热电装置I的第一例子的纵向截面。热电装置I包括壳体2,壳体2具有第一和第二壳体部3a、3b,第一和第二壳体部3a、3b至少局部限定壳体内部4。两个壳体部3a、3b分别包括壳体壁5a、5b,壳体壁在安装状态下彼此相对放置,示出于图1。如图1示出的,第一壳体部3a构造为壳体底部6,其由底部接头7围绕,底部接头7向内伸向壳体内部4。所述底部接头7在背向壳体底部6的端部接续入凸缘段8,凸缘段8向外伸出离开壳体内部4。作为对比,第二壳体部3b构造为壳体盖9,其以材料结合方式依靠焊接连接紧固至壳体底部6的凸缘段8。在壳体内部4中布置若干热电元件10,它们经由金属导体路径元件11彼此电连接,因此电串联。将导体路径元件11安装在热电元件10上能够依靠银烧结或者锡焊进行。
[0068]图2a示出了第一壳体部3a的立体图,图2b是壳体壁5a的区域的细节图。在形成壳体底部6的壳体壁上5a设置了八个接收区域12,在变型中当然还可想到不同数量,它们沿着周向U被围绕件13至少局部封闭,在图2的例子中甚至完全封闭。围绕件13又具有弹簧式弹性结构14,为了提供用于补偿热机械应力所需的弹簧式弹性特性。弹簧式弹性结构14此处实现为一体地形成在壳体壁5a上的卷边16,该卷边从第一壳体部3a向内伸入壳体空间4。为了增加其弹簧式弹性特性,壳体壁5a的壁厚能够在弹簧式弹性结构14的区域中相对于壳体壁5a的与弹簧式弹性结构14互补的区域降低,在图1和图2的例子方案中因此在卷边16的区域中降低。此外,卷边16能够在横向截面或者纵向截面中具有U形轮廓(参见图1)。此外,弹簧式弹性结构14在壳体壁5a的顶视图上构造为格栅状方式,具有若干格栅线15a和若干格栅间隙15b,它们彼此直角交叉,如图2a所示。
[0069]还能够从图2a可见的是,接收区域12在壳体壁5a的顶视图上分别具有大致矩形的几何形状,尤其具有导圆拐角。如已经讨论的,弹簧式弹性结构14能够接收并且因此补偿壳体2中发生的任何热机械应力,使得布置有热电元件10的接收区域12保持免受这种机械应力。以该方式能够在很大程度上或者甚至完全防止不期望的破坏或者甚至损坏对机械应力敏感的热电有源元件的结构完整性。
[0070]同时,图3示出了图1和图2的例子的变型,其中围绕件13的弹簧式弹性结构14不是构造为呈梁的形式,而是具有沿着周向U设置的多个孔口 17,它们被一体地形成在壳体壁5a上的腹件18中断。如图3示出的,围绕件13由孔
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