Thermoelektrischer Generator, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

• Main Authors: Hirsch, Stefan, Lämmle, Christopher, Schall, Volker, Ganz, Matthias
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 22.03.2018
• Subjects: BLASTING; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER; ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; ENGINE PLANTS IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNALCOMBUSTION ENGINES; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES ORENGINES IN GENERAL; GENERATION; HEATING; LIGHTING; MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; MECHANICAL ENGINEERING; STEAM ENGINES; WEAPONS

Die Erfindung betrifft einen thermoelektrischen Generator (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, - mit einem Gehäuse (2), welches einen Gehäuseinnenraum (3) begrenzt, - mit einer im Gehäuseinnenraum (3) angeordneten äußeren thermischen Isolation (30), welche einen Isolationsinnenraum (32) zumindest teilweise umhüllt, - mit einer Mehrzahl von entlang einer Stapelrichtung (S) abwechselnd aufeinandergestapelten und im Isolationsinnenraum (32) angeordneten ersten und zweiten Stapelscheiben (2a, 2b) zum Durchströmen mit einem Gas, wobei jeweils eine erste Stapelscheibe (2a) und eine zu dieser ersten Stapelscheibe (2a) in der Stapelrichtung (S) benachbarte zweite Stapelscheibe (2b) ein Stapelscheibenpaar (3) ausbilden, das einen Gaspfad (4) zum Durchströmen mit dem Gas begrenzt, - wobei in zumindest einem Zwischenraum (6) zwischen zwei benachbarten Stapelscheibenpaaren (3) ein Kühlmittelpfad (5) zum Durchströmen mit einem Kühlmittel vorhanden ist, der durch einen Rohrkörper (7) begrenzt ist, - wobei zwei in der Stapelrichtung (S) benachbarte Stapelscheibenpaare (3) mittels wenigstens eines Verbindungs-Gaspfads (13a, 13b), vorzugsweise mittels zweier im Abstand zueinander angeordneter Gasverbindungspfade (13a, 13b), fluidisch getrennt zum jeweiligen Zwischenraum (6) zwischen den beiden Stapelscheibenpaaren (3) miteinander kommunizieren, - wobei in dem zumindest einen Zwischenraum (6) zwischen einem Gaspfad (4) und einem Kühlmittelpfad (5) ein thermoelektrisches Modul (8) mit mindestens einem thermoelektrisch aktiven Element (9) angeordnet ist, wobei das thermoelektrische Modul (8) eine thermisch mit dem Gaspfad (4) in Kontakt stehende Heißseite und eine thermisch mit dem Kühlmittelpfad (5) in Kontakt stehende Kaltseite besitzt, - wobei im Isolationsinnenraum (32) eine innere thermische Isolation (31) zur thermischen Isolation der Gaspfade (4) gegenüber den Kühlmittelpfaden (5) angeordnet ist, welche zumindest ein thermisches Isolationselement (37) umfasst. A thermoelectric generator for a motor vehicle may include a housing. The housing may define a housing interior space. An outer thermal insulation may be arranged in the housing interior space. The outer thermal insulation may at least partially envelope an insulation interior space. A plurality of first stack discs and a plurality of second stack discs may be alternately stacked along a stack direction within the insulation interior space. The alternately stacked plurality of first stack discs and second stack discs may form a plurality of stack disc pairs. Each of the plurality of stack disc pairs may include a first stack disc and a second stack disc. The first stack disc and the second stack disc may define a gas flow path. At least one tube body may be positioned within at least one intermediate space defined between at least a first stack disc pair of the plurality of stack disc pairs and a second stack disc pair of the plurality of stack disc pairs adjacent to the first stack disc pair in the stack direction. The at least one tube body may define a coolant flow path. The at least one first stack disc pair may be in fluid communication with the at least one second stack disc pair via at least one connecting gas flow path. A thermoelectric module having at least one thermoelectrically active element may be disposed within the at least one intermediate space between the gas flow path and the coolant flow path. The thermoelectric module may include a hot side in thermal contact with the gas flow path and a cold side in thermal contact with the coolant flow path. An inner thermal insulation having at least one thermal insulation element may be disposed within the insulation interior space. The inner thermal insulation may be constructed and arranged to thermally insulate the gas flow path relative to the coolant flow path.