本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)選構(gòu)成為珀耳帖元件的熱電元件的真空隔熱體,所述真空隔熱體優(yōu)選使用在冷卻或冷凍設(shè)備中。
背景技術(shù):
在冷卻和/或冷凍設(shè)備中,在設(shè)備的外罩和要冷卻的內(nèi)部容器之間的區(qū)域中設(shè)置有真空隔熱體,以便借助于真空隔熱的原理,在要隔熱的設(shè)備的外側(cè)和內(nèi)側(cè)之間實(shí)現(xiàn)足夠高的隔熱。
熱電元件、尤其珀耳帖元件是下述元件,所述元件能夠借助于電能產(chǎn)生溫差。珀耳帖元件由兩個或多個小長方體構(gòu)成,所述小長方體由p型和n型摻雜的半導(dǎo)體材料構(gòu)成,并且交替地在上部和在下部通過金屬電橋彼此連接。長方體彼此連接,使得產(chǎn)生串聯(lián)連接,其中不同摻雜的半導(dǎo)體材料交替地設(shè)置。
然而,熱電元件具有相對小的效率或小的功率,這導(dǎo)致珀耳帖元件不廣泛使用在冷卻和/或冷凍設(shè)備的冷卻中。僅在不需要大的溫差的冷卻箱的范圍中,個別地使用熱電元件。因此,熱電元件在冷卻技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用局限于特殊情況。
由于隔熱然而變得越來越好進(jìn)而引起需要用于冷卻的冷卻功率減小,熱電元件、尤其珀耳帖元件變成令人感興趣的替代方案。
但是,在同時使用真空隔熱裝置和熱電元件的情況下,產(chǎn)生將兩個構(gòu)件有效地集成的問題。因此,所述問題引起,熱電元件的制冷和發(fā)熱自然直接同時發(fā)生,以至于熱電元件的使用僅能夠借助于穿過隔熱裝置的大的穿口實(shí)現(xiàn)。這引起隔熱功率減小并且造成隔熱裝置和熱電元件的復(fù)雜的構(gòu)造。
但是,所述考慮絕不局限于冷卻和/或冷凍設(shè)備,而是普遍適用于熱絕緣的容器。包含在所述考慮中的熱絕緣的容器具有至少一個調(diào)溫的內(nèi)腔,其中能夠冷卻或加熱所述內(nèi)腔,使得在內(nèi)腔中,得到高于或低于例如21℃的環(huán)境溫度的溫度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是,消除上述問題并且實(shí)現(xiàn)有效地使用由熱電元件和真空隔熱裝置構(gòu)成的組合,所述組合相對簡單地構(gòu)造。
所述目的通過具有權(quán)利要求1的特征的真空隔熱體來實(shí)現(xiàn)。
據(jù)此,真空隔熱體具有至少一個外殼,所述外殼限定至少一個真空區(qū)域。在真空區(qū)域之內(nèi)存在至少一個熱電元件,以便在兩個設(shè)在外殼的外側(cè)上的區(qū)域之間產(chǎn)生溫差。
因此,至少一個熱電元件優(yōu)選完全位于真空體的真空區(qū)域之內(nèi),使得優(yōu)選能夠取消在真空隔熱體的外殼中的、用于從熱電元件散熱和供熱到熱電元件的穿口。
為了提供在真空中存在的真空隔熱體,優(yōu)選需要擴(kuò)散密封的外殼或薄膜。在此,能夠在真空區(qū)域中設(shè)有芯材,所述芯材給予真空隔熱體相應(yīng)的形狀穩(wěn)定性并且同時防止:在產(chǎn)生真空之后,外殼的壁直接彼此貼靠。
通過將熱電元件設(shè)在真空區(qū)域中,避免真空隔熱裝置的通常大的穿口,傳統(tǒng)地在通過熱電元件冷卻時設(shè)有所述穿口。通過所述設(shè)置方式,得到借助于真空隔熱體限界的內(nèi)腔的尤其有利的隔熱功率,以及得到這兩個構(gòu)件的非常節(jié)約空間和結(jié)構(gòu)化的設(shè)置方式。
熱電元件在真空區(qū)域中的設(shè)置用于確保,在運(yùn)行熱電元件時,在外殼的外側(cè)上存在與熱電元件的取向相符的溫度梯度。這表示,根據(jù)熱電元件的熱面或冷面的定向,外殼的朝向熱面或冷面的區(qū)域具有相應(yīng)的溫度。因此,在外殼的外側(cè)的兩個不同的部位(區(qū)域)上存在兩個不同的溫度水平,所述溫度水平通過熱電元件引起或是可通過所述熱電元件引起的。
熱電元件設(shè)置在真空區(qū)域之內(nèi)也帶來下述優(yōu)點(diǎn):這種設(shè)置相對于外部影響進(jìn)行保護(hù)。尤其,能夠放棄用于防止在熱電元件或珀耳帖元件的冷點(diǎn)上的冷凝的封閉措施。
優(yōu)選地,熱電元件具有基本上板狀的基本形狀,其中熱電元件具有兩個熱電面,所述熱電面優(yōu)選大致彼此平行地伸展并且彼此間隔開。
根據(jù)本發(fā)明的另一個有利的特征,真空隔熱體附加地具有至少一個設(shè)置在真空區(qū)域中的導(dǎo)熱體。所述導(dǎo)熱體與熱電元件并且與外殼以熱傳遞的方式、優(yōu)選以導(dǎo)熱的方式接觸。導(dǎo)熱體與導(dǎo)熱體和/或外殼直接或間接接觸。
在本發(fā)明的范圍中,將“導(dǎo)熱體”或“換熱器”理解成任意下述元件:借助所述元件能夠傳遞熱量,其中所述熱傳遞此外包括熱管路,但是不局限于此。
所謂的導(dǎo)熱體有利地具有至少為3W/(m*K)的熱導(dǎo)率λ。優(yōu)選地,導(dǎo)熱體的熱導(dǎo)率λ至少為10W/(m*K),優(yōu)選至少為75W/(m*K),并且尤其優(yōu)選至少為150W/(m*K)。
根據(jù)本發(fā)明,可能的是,設(shè)置在真空區(qū)域中的熱電元件與外殼有效地(直接或間接地)熱接觸。在此,導(dǎo)熱體用于珀耳帖元件或熱電元件和外殼的良好的熱耦合,因?yàn)榻?jīng)由在真空區(qū)域中的對流的換熱僅是緩慢的或是根本不可能的。
在將在熱電元件的冷面以及廢熱面上產(chǎn)生的或提取的熱量傳遞穿過真空隔熱體的外殼時,外殼與其厚度無關(guān)地表現(xiàn)出明顯的熱阻,所述熱阻應(yīng)被克服。
就此而言,適當(dāng)?shù)氖?,除了熱電元件之外,設(shè)有導(dǎo)熱體(在下文中也稱作為“初級換熱器”),使得所述導(dǎo)熱體與外殼的接觸面大于所述導(dǎo)熱體與熱電元件的接觸面。這引起,在外殼上的過渡面與熱電元件在導(dǎo)熱體上的過渡面相比明顯更大,并且在外殼上降低的溫度減小到合理的程度。在外殼的兩側(cè)上由于導(dǎo)熱體的特定的設(shè)計方案而出現(xiàn)的較小的溫差引起外殼上的整體上更小的損耗。
一個或多個導(dǎo)熱體優(yōu)選設(shè)置在真空區(qū)域之內(nèi)。
優(yōu)選地,安置在真空區(qū)域之內(nèi)的一個或多個熱電元件和一個或多個導(dǎo)熱體的固定借助于外殼本身進(jìn)行,所述外殼由于其真空狀態(tài)具有一定的從外部施加的壓力,所述壓力能夠用于固定設(shè)置在真空區(qū)域中的元件。通過在真空區(qū)域中存在的真空產(chǎn)生負(fù)壓,所述負(fù)壓能夠足夠大地構(gòu)成,以便實(shí)現(xiàn)熱電元件由導(dǎo)熱體覆層,而不需要將導(dǎo)熱體與良好導(dǎo)熱的物質(zhì)常規(guī)地接觸或粘貼。因此,不需要將另一元件設(shè)置在外殼和珀耳帖元件和/或?qū)狍w之間或設(shè)置在外殼和導(dǎo)熱體之間,所述另一元件減小熱導(dǎo)率。
根據(jù)一個優(yōu)選的設(shè)計方案提出,熱電元件在固定體之間夾緊,所述固定體形成初級換熱器。在此優(yōu)選地提出,將固定體彼此連接的一個或多個連接元件具有小的熱導(dǎo)率,使得不產(chǎn)生明顯的熱橋。可考慮的是,將螺絲用作為一個連接元件或用作為多個連接元件。也可能的是,將固定在模制件上和在安裝時鎖定在另一模制件上的部件、例如注塑件用作為一個連接元件或用作為多個連接元件。
在一個實(shí)施方式中提出,在一個或多個導(dǎo)熱體和薄膜的內(nèi)側(cè)之間不設(shè)有膠粘劑。
然而,原則上,本發(fā)明也包括下述情況,在兩個熱電元件和一個或多個導(dǎo)熱體之間存在促進(jìn)熱傳遞的機(jī)構(gòu),尤其導(dǎo)熱物質(zhì),例如以粘接劑的形式的導(dǎo)熱物質(zhì)。
在一個實(shí)施方式中提出,熱電元件和導(dǎo)熱體借助于粘接來彼此連接。優(yōu)選在此提出,使用具有相對高的熱導(dǎo)率的粘接劑,例如下述粘接劑:在所述粘接劑的粘接物質(zhì)中存在良好導(dǎo)熱的填充材料。這種粘接劑也能夠用于其他在本發(fā)明的范圍中作為主題的粘接連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一個有利的、可選的特征,真空隔熱體還具有至少一個換熱器(在下文中也稱作為“次級換熱器”),所述換熱器設(shè)置在真空區(qū)域之外,即設(shè)置在外殼的外側(cè)上。次級換熱器與外殼的下述區(qū)域熱耦合:所述區(qū)域的溫度優(yōu)選是可由熱電元件影響的。熱耦合包括直接接觸或熱接觸的可能性。
優(yōu)選地提出,一個或多個導(dǎo)熱體與薄膜的內(nèi)側(cè)連接,并且不直接與次級換熱器接觸。在該情況下,穿過薄膜進(jìn)行熱傳遞。所述設(shè)計方案能夠出于生產(chǎn)方面的原因以及出于真空密封性的原因是有利的??煽紤]的是,薄膜的厚度在一個或多個導(dǎo)熱體的接觸范圍中是相對于在其他區(qū)域中減小的,以便確保更好的換熱。替代地,薄膜的厚度然而也能夠在所述范圍中不變,這又出于生產(chǎn)方面的原因以及出于真空密封性的原因能夠是有利的。
替選地能夠提出,一個或多個導(dǎo)熱體與次級換熱器直接接觸,并且在一個或多個導(dǎo)熱體的區(qū)域中,在外殼的薄膜中設(shè)有留空部。因此,能夠優(yōu)化導(dǎo)熱。
次級換熱器例如能夠借助于導(dǎo)熱膏或?qū)嵴辰觿┡c靠外的薄膜側(cè)連接。
在一個優(yōu)選的設(shè)計方案中提出,為了熱電元件的機(jī)械甩負(fù)荷,在生產(chǎn)過程中在一側(cè)上設(shè)置有薄的石墨薄膜作為耦合元件,其中熱電元件通過在兩個固定體之間的應(yīng)力經(jīng)由連接元件固定。在另一側(cè)上使用導(dǎo)熱粘接劑,也用于補(bǔ)償在熱電元件、固定體和連接元件的厚度中的生產(chǎn)公差。優(yōu)選地,石墨薄膜使用在熱側(cè)上,因?yàn)楦叩臒崃髟诖肆鲃硬⑶彝ㄟ^薄的石墨薄膜的熱傳遞阻力通常小于通過由于公差補(bǔ)償略微更厚的熱粘接層的熱傳遞阻力。
優(yōu)選地,一個或多個次級換熱器設(shè)置成,使得進(jìn)行從初級換熱器的或至初級換熱器的間接的或直接的熱傳遞。
優(yōu)選地,外殼包括高阻隔薄膜或是高阻隔薄膜,所述高阻隔薄膜真空密封地封閉通過外殼形成的真空區(qū)域。
將真空密封的或擴(kuò)散密封的外殼或?qū)⒄婵彰芊獾幕驍U(kuò)散密封的連接部或?qū)⑿g(shù)語高阻隔薄膜優(yōu)選理解成下述外殼或連接部或薄膜:借助于所述外殼或連接部或薄膜,到真空隔熱體中的氣體輸入劇烈地減小,使得真空隔熱體的熱導(dǎo)率的取決于氣體輸入的升高在其使用壽命期間是足夠小的。例如將15年、優(yōu)選20年并且尤其優(yōu)選30年的時間估算為使用壽命。優(yōu)選地,真空隔熱體的熱導(dǎo)率的取決于氣體輸入的升高在其使用壽命期間為<100%并且尤其優(yōu)選為<50%。
優(yōu)選地,外殼的或連接部的或高阻隔薄膜的表面比氣體滲透率<10-5mbar*l/s*m2并且尤其優(yōu)選<10-6mbar*l/s*m2(根據(jù)ASTM D-3985測量)。所述氣體滲透率適用于氮?dú)夂脱鯕?。對于其他氣體種類(尤其水蒸氣)而言,同樣存在優(yōu)選在<10-2mbar*l/s*m2的范圍中并且尤其優(yōu)選在<10-3mbar*l/s*m2的范圍中(根據(jù)ASTM F-1249-90測量)的低的氣體滲透率。優(yōu)選地,通過所述小的氣體滲透率,實(shí)現(xiàn)熱導(dǎo)率的在上文中提到的小的升高。
從真空板的領(lǐng)域中已知的包裹系統(tǒng)是已知的高阻隔薄膜。在本發(fā)明的范圍中,將其優(yōu)選理解成單層或多層薄膜(所述薄膜優(yōu)選是可密封的),所述單層或多層薄膜具有一個或多個阻隔層(典型為金屬層或氧化層,其中作為金屬或氧化物優(yōu)選使用鋁或氧化鋁),所述阻隔層作為相對于氣體輸入的阻隔滿足在上文中提到的要求(熱導(dǎo)率的升高和/或表面比氣體滲透率)。
上面提到的數(shù)值或高阻隔薄膜的構(gòu)造為示例性的、優(yōu)選的說明,所述說明不限制本發(fā)明。
在本發(fā)明的另一個有利的實(shí)施方案中,至少一個導(dǎo)熱體和/或換熱器、即初級和/或次級換熱器本身是外殼的一部分或形成整個的外殼。在此,有利的是,在輸出通過熱電元件產(chǎn)生的溫差的情況下,不必克服通過外殼引起的熱阻。
如果初級或次級換熱器形成外殼的一部分,那么換熱器(初級和次級)能夠直接地彼此連接,這帶來下述優(yōu)點(diǎn):不必克服薄膜的熱阻。
優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的真空隔熱體還包括在真空區(qū)域中存在的芯材,所述芯材設(shè)置在熱電元件的各個半導(dǎo)體元件之間。
本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的是,熱電元件(珀耳帖元件)由多個格柵狀地并排設(shè)置的不同摻雜的半導(dǎo)體元件構(gòu)成。在此,各個半導(dǎo)體元件彼此間隔開,其中根據(jù)本發(fā)明的一個可選的特征,芯材設(shè)在所述區(qū)域中。
因此,芯材插入珀耳帖元件的半導(dǎo)體顆粒之間的區(qū)域中。由此,有效地阻止在熱電元件的熱側(cè)和冷側(cè)之間的氣體導(dǎo)熱和輻射熱交換,在真空狀態(tài)下,隨著真空的純度增大,所述輻射熱交換在傳遞溫度時越來越重要??傮w上,這引起熱電元件的功率升高,由此高資源利用率的冷卻或加熱是可能的。
此外,本發(fā)明描述一種熱電元件,所述熱電元件包括至少一個n型摻雜的半導(dǎo)體元件和至少一個p型摻雜的半導(dǎo)體元件。p型摻雜的半導(dǎo)體元件經(jīng)由導(dǎo)體電橋與n型摻雜的半導(dǎo)體元件連接,其中兩個半導(dǎo)體元件彼此間隔開,使得在這兩個半導(dǎo)體元件之間形成自由空間。根據(jù)本發(fā)明的熱電元件的特征在于,在p型摻雜的半導(dǎo)體元件和n型摻雜的半導(dǎo)體元件之間的自由空間用粉末狀的材料填充。
優(yōu)選地,粉末狀的材料具有下述平均顆粒大小,其中粉末顆粒在5μm和30μm之間,優(yōu)選在10μm和25μm之間,并且尤其優(yōu)選在15μm和20μm之間。
用于熱電元件的不同摻雜的半導(dǎo)體元件的另一表述是半導(dǎo)體顆粒。插入半導(dǎo)體顆粒的空間之間的粉末狀的材料阻擋熱電元件的熱面和冷面之間的對流。因此,能夠提高熱電元件的效率。
此外,本發(fā)明涉及一種根據(jù)上述變型形式中的一種變型形式的真空隔熱體,其中熱電元件在不同摻雜的半導(dǎo)體元件之間的自由空間中具有粉末狀的材料。在此,所述粉末狀的材料同時也是用于真空隔熱體的芯材。因此,不僅熱電元件的有效功率能夠升高,而且同時也實(shí)現(xiàn)結(jié)合芯材產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)。在此,由于材料一致性,不需要將熱電元件由芯材封裝。
此外,本發(fā)明涉及一種熱絕緣的容器,所述熱絕緣的容器具有至少一個本體并且具有至少一個調(diào)溫的內(nèi)腔,本發(fā)明優(yōu)選涉及一種冷卻和/或冷凍設(shè)備,所述冷卻和/或冷凍設(shè)備具有至少一個本體并且具有至少一個冷卻的內(nèi)腔,所述內(nèi)腔由本體包圍,以及具有至少一個封閉元件,借助于所述封閉元件可封閉調(diào)溫的且優(yōu)選冷卻的內(nèi)腔。在容器的和優(yōu)選設(shè)備的外壁和調(diào)溫的且優(yōu)選冷卻的內(nèi)腔之間存在至少一個間隙,在所述間隙中存在至少一個根據(jù)本發(fā)明的真空隔熱體和/或根據(jù)本發(fā)明的熱電元件。
真空隔熱體能夠在本體的外側(cè)之間位于內(nèi)部容器中和/或在門的或其他的封閉元件的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間。
在根據(jù)本發(fā)明的容器和優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明的冷卻和/或冷凍設(shè)備的一個優(yōu)選的設(shè)計方案中,所述容器和優(yōu)選冷卻和/或冷凍設(shè)備部分地或完全地借助于全真空系統(tǒng)隔熱。在此,涉及下述裝置,所述裝置的在外側(cè)和內(nèi)腔之間的隔熱裝置在本體上和/或在封閉元件上僅僅或主要由抽真空的元件構(gòu)成,所述抽真空的元件尤其呈由真空密封的薄膜或具有芯元件的高阻隔薄膜構(gòu)成的外殼的形式。優(yōu)選地,全真空隔熱裝置由根據(jù)本發(fā)明的一個或多個真空隔熱體形成。優(yōu)選不設(shè)有另外的通過絕緣泡沫和/或真空絕緣板或通過其他用于在設(shè)備的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間隔熱的機(jī)構(gòu)的隔熱裝置。
所述優(yōu)選的類型的、呈全真空系統(tǒng)的形式的隔熱裝置能夠在對內(nèi)腔限界的壁和本體的外皮之間和/或在封閉元件、例如門、活門、蓋等的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間延伸。
能夠獲得全真空系統(tǒng),使得由氣體密封的薄膜構(gòu)成的外殼用芯材填充并且隨后被真空密封地封閉。在一個實(shí)施方式中,外殼的填充和真空密封的封閉在正常壓力或環(huán)境壓力下進(jìn)行。隨后,通過將適當(dāng)?shù)牟迦胪鈿さ慕涌谶B接到真空泵上來進(jìn)行抽真空,所述接口例如是真空接管,所述真空接管能夠具有閥。優(yōu)選地,在抽真空期間,在外殼之外存在正常壓力或環(huán)境壓力。在該實(shí)施方式中,優(yōu)選在制造的任何時刻都不需要將外殼引入到真空室中。就此而言,在一個實(shí)施方式中,在制造真空隔熱裝置期間能夠棄用真空室。
調(diào)溫的內(nèi)腔根據(jù)設(shè)備的類型(冷卻設(shè)備、保溫箱等)要么是冷卻的、要么是加熱的。
在一個實(shí)施方式中提出,根據(jù)本發(fā)明的容器為冷卻和/或冷凍設(shè)備,尤其為家用設(shè)備或商用的冷卻設(shè)備。例如,包括下述設(shè)備,所述設(shè)備設(shè)計用于在家庭中、在旅店房間中、在商用廚房中或在酒吧中的固定布置。例如,也能夠?yàn)榫乒?。此外,冷卻和/或冷凍柜包括在本發(fā)明中。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備能夠具有用于接合到供電裝置、尤其接合到家用電網(wǎng)(例如插接板)上的接口和/或支撐或安裝輔助件、例如支腳或用于固定在家具凹槽之內(nèi)的接口。例如,設(shè)備能夠?yàn)榧墒皆O(shè)備或還有落地式設(shè)備。
在一個實(shí)施方式中,容器或設(shè)備構(gòu)成為,使得能夠以交變電壓、例如以120V和60Hz或230V和50Hz的家用電網(wǎng)電壓運(yùn)行所述容器或設(shè)備。在一個替代的實(shí)施方式中,容器或設(shè)備構(gòu)成為,使得能夠以例如5V、12V或24V的電壓的直流電流運(yùn)行所述容器或設(shè)備。在所述設(shè)計方案中能夠提出,在設(shè)備之內(nèi)或之外設(shè)有插接電源件,經(jīng)由所述插接電源件運(yùn)行設(shè)備。在該實(shí)施方式中,使用熱電熱泵的優(yōu)點(diǎn)為,完全的EMV(電磁兼容性)問題僅在電源件上出現(xiàn)。
尤其能夠提出,冷卻和/或冷凍設(shè)備具有箱狀的構(gòu)造并且具有在其前側(cè)上(在柜的情況下,在前側(cè)上)是對于用戶可接近的有效空間。有效空間能夠分成多個隔室,所述隔室全部在相同的溫度下運(yùn)行或在不同的溫度下運(yùn)行。替代地,能夠設(shè)有僅一個隔室。在有效空間或隔室之內(nèi)也能夠設(shè)有儲存輔助件,例如安放格、抽屜或瓶架(在柜的情況下,還有空間分隔件),以便確保冷卻或冷凍物品的優(yōu)化的儲存和優(yōu)化的空間利用。
有效空間能夠通過至少一個可圍繞豎直軸線樞轉(zhuǎn)的門關(guān)閉。在柜的情況下,可圍繞水平軸線樞轉(zhuǎn)的活門或滑蓋可考慮作為封閉元件。門或其他的封閉元件在關(guān)閉狀態(tài)下能夠借助于環(huán)繞的磁性密封與本體基本上氣密地連接。優(yōu)選地,門或其他封閉元件也是熱絕緣的,其中熱絕緣借助于泡沫產(chǎn)品或必要時借助于真空絕緣板實(shí)現(xiàn),或者也優(yōu)選借助于真空系統(tǒng)并且尤其優(yōu)選借助于全真空系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。在門的內(nèi)側(cè)上必要時能夠設(shè)有門閂,以便也能夠在那里儲存冷卻物品。
在一個實(shí)施方式中,能夠涉及小型設(shè)備。在這種設(shè)備中,通過容器的內(nèi)壁限定的有效空間例如具有小于0.5m3、小于0.4m3或小于0.3m3的體積。
容器的或設(shè)備的外部尺寸在高度、寬度或深度的方面優(yōu)選在1m的范圍中。
但是,本發(fā)明不局限于冷卻和/或冷凍設(shè)備,而是普遍地涉及具有調(diào)溫的內(nèi)腔的設(shè)備,例如也涉及保溫箱或保溫柜。
附圖說明
其他詳情或細(xì)節(jié)根據(jù)下面的附圖說明闡述。附圖示出:
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的具有熱電元件的真空隔熱體的橫截面圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出真空隔熱體1,所述真空隔熱體的真空區(qū)域通過真空密封的外殼2限定,即限界。優(yōu)選外殼2為高阻隔薄膜。
此外,可以看到具有半導(dǎo)體顆粒的熱電元件3,在圖中所述半導(dǎo)體顆粒將兩個導(dǎo)熱體4連接或在所述兩個導(dǎo)熱體4之間延伸。沿橫向于半導(dǎo)體顆粒的定向伸展的方向,熱電元件3具有兩個面31、32,在這兩個面之間可設(shè)定溫度落差。為了將在所述面31、32上存在的溫度有意義地傳遞到外殼2的邊緣區(qū)域上,各個導(dǎo)熱體4不僅與外殼2連接,而且也與熱電元件3的面31、32連接。
導(dǎo)熱體4具有從熱電元件3開始朝向真空隔熱體的邊緣增大的橫截面。
此外,可以看到設(shè)置在真空區(qū)域之外的換熱器5,所述換熱器構(gòu)成為,用于接收或輸出通過各個導(dǎo)熱體4傳遞的熱量。
導(dǎo)熱體4和換熱器5、即初級換熱器4和次級換熱器5彼此導(dǎo)熱連接。穿過薄的薄膜進(jìn)行導(dǎo)熱。能夠如在附圖中示出的那樣提出,薄膜2的厚度在內(nèi)側(cè)上和外側(cè)上在換熱器4的區(qū)域中相對于其他區(qū)域減小,以便確保更好的換熱。替代地,薄膜2的厚度也能夠是在該區(qū)域中不變的,這在生產(chǎn)中是有利的,并且提高系統(tǒng)的真空密封性。
在真空隔熱體之內(nèi)存在真空,使得熱電元件3和初級換熱器4完全位于抽真空的區(qū)域之內(nèi)。
此外,在抽真空的區(qū)域之內(nèi),在薄膜之間存在例如呈粉末的形式的支撐芯,并且優(yōu)選呈珀耳帖粉末的形式的支撐芯。如果所述粉末也在珀耳帖元件的半導(dǎo)體顆粒之間存在,那么由此不僅阻止在珀耳帖元件或熱電元件的熱側(cè)和冷側(cè)之間的氣體導(dǎo)熱,而且也阻止在珀耳帖元件或熱電元件的熱側(cè)和冷側(cè)之間的輻射換熱。