專利名稱：熱電堆線材、繞組支承件以及用于制造熱電式發(fā)電機(jī)的方法和機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造具有熱電堆線材的熱電式發(fā)電機(jī)的方法和機(jī)器。
背景技術(shù)：
從專利公開(kāi)文獻(xiàn)DE202006003595U1已知一種熱電堆線材，其中 所述熱電堆線材包括多個(gè)熱電偶，其中所述多個(gè)熱電偶一個(gè)在另一個(gè) 之后設(shè)置并且彼此電學(xué)串聯(lián)，并且所述熱電堆線材可被用于制造熱電 式發(fā)電機(jī)("熱轉(zhuǎn)換器")，在所述熱電式發(fā)電機(jī)中，所述熱電堆線材在 一繞組支承件上被巻繞，從而熱連接點(diǎn)(hot connection point)以及冷 連接點(diǎn)(cold connection point)在繞組支承件的相反側(cè)上設(shè)置。在繞 組支承件的相反側(cè)之間具有溫差的情況中，巻繞的熱電堆線材然后產(chǎn) 生對(duì)應(yīng)的熱電電壓。
問(wèn)題的出現(xiàn)之處在于，在繞組支承件巻繞有一個(gè)位于另一個(gè)之上 的多個(gè)熱電堆線材的繞組層時(shí)，有效繞組周長(zhǎng)從一個(gè)繞組層變化至另 一個(gè)繞組層。在各個(gè)熱電偶在熱電堆線材中具有一致的長(zhǎng)度時(shí)，這反 過(guò)來(lái)導(dǎo)致了這樣一種狀態(tài)，即各個(gè)繞組層中的熱電堆線材的熱和冷連 接點(diǎn)相對(duì)于預(yù)設(shè)的位置偏置。然而，期望的是熱連接點(diǎn)和冷連接點(diǎn)并 沒(méi)有不對(duì)正地、精確地彼此相對(duì)設(shè)置。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，還參照專利公開(kāi)文獻(xiàn)US335 866A 、 US3700503 A 、DD103763A1 、US3150 844A 、GB819273A 、 DE19529725A1、 DE4335089A1、 DE1774229B2和DE 34 20 294A1。 然而，這些引用的參考文獻(xiàn)大多數(shù)涉及具有熱電堆線材的單層繞組的 熱電式發(fā)電機(jī)，從而熱電堆線材的繞組直徑是恒定的。在任何情況中， 各個(gè)熱電偶或熱電偶腿的長(zhǎng)度的目標(biāo)適應(yīng)性從這些引用的參考文獻(xiàn)并 不是可知的。本發(fā)明旨在解決相鄰的(前后緊接的)繞組層中熱電堆線材的熱 和冷連接點(diǎn)的不正確定位的問(wèn)題。
該目的通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的熱電堆線材、對(duì)應(yīng)的繞組支承件、以及 根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的制造熱電式發(fā)電機(jī)的方法和機(jī)器實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明首先涉及一種熱電堆線材，其中所述熱電堆線材基本上與
例如專利公開(kāi)文獻(xiàn)DE202006003595U1中所述的傳統(tǒng)的熱電堆線材對(duì) 應(yīng)。為了避免重復(fù)，關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的熱電堆的線材的結(jié)構(gòu)和制造參 看該專利公開(kāi)文獻(xiàn)，該專利公開(kāi)文獻(xiàn)全文結(jié)合在本申請(qǐng)中引作參考。
根據(jù)本發(fā)明的熱電堆線材相對(duì)于上述傳統(tǒng)的熱電堆線材的區(qū)別之 處在于，各個(gè)熱電偶的長(zhǎng)度和/或各個(gè)熱電偶腿的長(zhǎng)度沿?zé)犭姸丫€材并 不是恒定的。實(shí)際上，本發(fā)明使得各個(gè)熱電偶的長(zhǎng)度和/或各個(gè)熱電偶 腿的長(zhǎng)度沿?zé)犭姸丫€材單調(diào)遞增或單調(diào)遞減。各個(gè)熱電偶或熱電偶腿 的這種長(zhǎng)度改變使得熱連接點(diǎn)和冷連接點(diǎn)在巻繞的狀態(tài)中精確地位于 所期望的位置，而無(wú)論是否存在從一個(gè)繞組層至另一個(gè)繞組層的有效 繞組直徑的改變。
在根據(jù)本發(fā)明的熱電堆線材的一個(gè)改型中，所有緊鄰的(前后緊 接的)熱電偶和/或熱電偶腿分別具有給定的長(zhǎng)度差。這意味著每個(gè)熱 電偶或每個(gè)熱電偶腿相對(duì)于恰在其之前的熱電偶或熱電偶腿具有給定 的長(zhǎng)度差。該改型尤其適合于在繞組支承件上沒(méi)有彼此緊鄰的繞組的 情況，從而每個(gè)繞組形成了新的繞組層。
相反，在根據(jù)本發(fā)明的熱電堆的另一改型中，緊鄰的熱電偶和/或 熱電偶腿僅僅每隔n個(gè)熱電偶產(chǎn)生給定的長(zhǎng)度差，否則長(zhǎng)度不變。各 熱電偶因而被劃分成相鄰的(前后緊接的)組，各個(gè)組中的熱電偶和/ 或熱電偶腿分別具有相同的長(zhǎng)度，而緊鄰的組中的熱電偶和/或熱電偶 腿具有給定的長(zhǎng)度差。該改型尤其在以下情況中是有用的，即根據(jù)本 發(fā)明的熱電堆線材將在一繞組支承件上被巻繞，其中在巻繞的狀態(tài)中， 多個(gè)繞組彼此緊鄰，從而僅僅每隔n個(gè)繞組，有效繞組直徑發(fā)生改變。
相鄰的熱電偶之間的長(zhǎng)度差因而優(yōu)選大致等于熱電堆線材的周長(zhǎng)，從而補(bǔ)償從一個(gè)繞組層至另一繞組層的有效繞組周長(zhǎng)的改變。
此外，本發(fā)明涉及用于巻繞傳統(tǒng)的熱電堆線材的繞組支承件，例
如如專利公開(kāi)文獻(xiàn)DE202006003595U1中所述。為了巻繞熱電堆線材， 根據(jù)本發(fā)明的繞組支承件包括具有給定的巻繞周長(zhǎng)的巻繞區(qū)域，其中 所述巻繞周長(zhǎng)適合于熱電堆內(nèi)的各個(gè)熱電偶的長(zhǎng)度，從而熱電偶的熱 連接點(diǎn)和熱電偶的冷連接點(diǎn)在巻繞的狀態(tài)中大致位于繞組支承件的相 反側(cè)上，從而形成熱電式發(fā)電機(jī)。然而，在這種情況中出現(xiàn)的問(wèn)題是， 巻繞區(qū)域的有效的巻繞周長(zhǎng)從一個(gè)繞組層增加至另一個(gè)繞組層，這導(dǎo) 致了熱和冷連接點(diǎn)的稍微不正確的定位。
根據(jù)本發(fā)明的繞組支承件因此除了繞組區(qū)域以外還包括補(bǔ)償區(qū) 域，其中所述補(bǔ)償區(qū)域用于接收熱電堆線材的至少一個(gè)補(bǔ)償繞組，所 述補(bǔ)償區(qū)域具有與所述巻繞區(qū)域不同的巻繞周長(zhǎng)。例如，補(bǔ)償區(qū)域可 以具有比巻繞區(qū)域更小的巻繞周長(zhǎng)，從而補(bǔ)償繞組的更小的周長(zhǎng)實(shí)現(xiàn) 了對(duì)于熱和冷連接點(diǎn)的位置校正。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，補(bǔ)償區(qū)域大致包括環(huán)形凹槽，其中所 述環(huán)形凹槽在巻繞區(qū)域的一端或兩端設(shè)置并可接收一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)償繞 組。
在此應(yīng)該提到的是，繞組支承件并不必具有現(xiàn)有技術(shù)已知的圓柱 形。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，實(shí)際上還存在繞組支承件不同地被形成的可 能性。例如，繞組本體可以具有橢圓形、矩形或方形繞組的橫截面。
此外，本發(fā)明不僅涉及上述的根據(jù)本發(fā)明的熱電堆線材以及上述 的根據(jù)本發(fā)明的繞組支承件，還涉及具有根據(jù)本發(fā)明的熱電堆線材或 根據(jù)本發(fā)明的繞組支承件的熱電式發(fā)電機(jī)。
此外，本發(fā)明涉及用于制造熱電式發(fā)電機(jī)的方法，其中，設(shè)置一 種熱電堆線材，所述熱電堆線材包括多個(gè)熱電偶，所述熱電偶一個(gè)在 另一個(gè)之后設(shè)置并分別具有兩個(gè)熱電偶腿以及熱連接點(diǎn)和冷連接點(diǎn)。 該熱電堆線材可以是例如如專利公開(kāi)文獻(xiàn)DE 202006003595U1中所述
的傳統(tǒng)的熱電堆線材。然而，根據(jù)本發(fā)明的該制造方法是基于上述的 根據(jù)本發(fā)明的熱電堆線材，其中，各個(gè)熱電偶或各個(gè)熱電偶腿的長(zhǎng)度 沿?zé)犭姸丫€材單調(diào)遞增或單調(diào)遞減。此外，根據(jù)本發(fā)明的制造方法提供了熱電堆線材以傳統(tǒng)的方式在 一繞組支承件上被巻繞，從而熱連接點(diǎn)和冷連接點(diǎn)位于繞組支承件的 相反側(cè)上。熱電堆線材在繞組支承件上的巻繞也在上述專利公開(kāi)文獻(xiàn)
DE 202006003595U1中被說(shuō)明，從而該專利公開(kāi)文獻(xiàn)的內(nèi)容全文結(jié)合 在本申請(qǐng)中。
根據(jù)本發(fā)明的制造方法提供了，熱電堆線材中熱電偶的熱連接點(diǎn) 和/或冷連接點(diǎn)的實(shí)際位置在制造的過(guò)程中被檢測(cè)，這例如可以通過(guò)光 學(xué)傳感器實(shí)現(xiàn)。
在根據(jù)本發(fā)明的制造方法的范圍內(nèi)，連接點(diǎn)的所確定的實(shí)際位置 與連接點(diǎn)的給定的期望位置之間的期望-實(shí)際偏差然后被確定。
根據(jù)由此確定的所期望-實(shí)際偏差，在巻繞到繞組支承件上之前和 /或過(guò)程中，熱電堆線材沿縱向然后被延展，從而在巻繞的狀態(tài)中，熱 連接點(diǎn)和冷連接點(diǎn)盡可能精確地在繞組支承件的相反側(cè)上的期望的位 置上設(shè)置。
根據(jù)本發(fā)明的制造方法的一個(gè)有利的特征在于，連續(xù)制造熱電堆 線材的可能性，例如在上述專利公開(kāi)文獻(xiàn)DE 202006003595U1中被說(shuō) 明，從而該專利公開(kāi)文獻(xiàn)的內(nèi)容全文結(jié)合在本說(shuō)明書中。在制造根據(jù) 本發(fā)明的熱電堆的過(guò)程中，準(zhǔn)連續(xù)支承元件(例如，線材)可以從一 巻繞本體解開(kāi)，并且然后在解開(kāi)的狀態(tài)中被涂層，從而產(chǎn)生不同長(zhǎng)度 的熱電偶。以這種方式制造的熱電堆線材然后可以巻繞到一巻繞本體 上，并以這種巻繞的狀態(tài)被運(yùn)輸和存儲(chǔ)。此外，以這種方式制造的熱 電堆線材可以被分成多個(gè)熱電堆線材，它們?nèi)缓蠓謩e單獨(dú)地被巻繞到 對(duì)應(yīng)的巻繞本體上。在將根據(jù)本發(fā)明的熱電堆線材分成多個(gè)熱電堆線 材時(shí)，有用的是如果過(guò)渡分別在所關(guān)注的生產(chǎn)線中被記錄。如果在生 產(chǎn)線中新巻繞本體將被巻繞新熱電堆線材，則熱電堆線材的位置的記 錄也是有幫助的，這是因?yàn)闊岷屠溥B接點(diǎn)的精確的定位是重要的。
根據(jù)本發(fā)明的熱電堆線材內(nèi)的各個(gè)熱電偶的結(jié)構(gòu)造成的改變因而 造成了冷和熱連接點(diǎn)的位置的大致的校正，而熱電堆線材的延展實(shí)現(xiàn) 了精細(xì)的校正。
最后，本發(fā)明還涉及用于完成上述制造方法的機(jī)器。


本發(fā)明的其它有利實(shí)施例在權(quán)利要求書中提出或者借助于附圖以 下通過(guò)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明將更詳細(xì)地被說(shuō)明，其中 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的熱電堆線材的一部分的側(cè)視圖； 圖2A示出了熱電式發(fā)電機(jī)的俯視圖； 圖2B示出了根據(jù)圖2A的熱電式發(fā)電機(jī)的透視圖； 圖3A示出了沿?zé)犭姸丫€材的各個(gè)熱電偶的長(zhǎng)度的變化的曲線圖； 圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明的熱電堆線材的另一示意性實(shí)施例的對(duì) 應(yīng)的曲線圖4示出了根據(jù)本發(fā)明用于制造熱電式發(fā)電機(jī)的機(jī)器的顯著簡(jiǎn)化 的示意圖5示出了根據(jù)本發(fā)明形式為流程圖的制造方法； 圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明的繞組支承件的側(cè)視圖；并且 圖6B示出了根據(jù)圖6A的、具有兩個(gè)熱電堆線材繞組層的繞組支 承件。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的熱電堆線材1的一部分，其中所述熱電 堆線材包括多個(gè)熱電偶2、 3、 4，其中所述熱電偶一個(gè)在另一個(gè)之后 設(shè)置并且電學(xué)串聯(lián)，各個(gè)熱電偶2至4分別具有兩個(gè)熱電偶腿2.1、2.2、 3.1、 3.2、 4,1、 4.2。
各個(gè)熱電偶腿2.1、 2.2、 3.1、 3.2、 4.1、 4.2分別通過(guò)熱連接點(diǎn)5 和冷連接點(diǎn)6彼此相連。在由熱電堆線材1制造熱電式發(fā)電機(jī)的過(guò)程 中，熱連接點(diǎn)5承受比冷連接點(diǎn)6更高的溫度，熱電堆線材l產(chǎn)生對(duì) 應(yīng)的熱電電壓。
熱電堆線材1的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)以及制造方法在專利公開(kāi)文獻(xiàn)DE 202006003595U1中被擴(kuò)展說(shuō)明，從而該專利公開(kāi)文獻(xiàn)的內(nèi)容針對(duì)熱電 堆線材1的結(jié)構(gòu)和制造而言全部被包含在本申請(qǐng)中。
與傳統(tǒng)的熱電堆線材相比熱電堆線材1的根據(jù)本發(fā)明的特征包括，各個(gè)熱電偶2、 3、 4具有不同的長(zhǎng)度lnw、 ln、 ln_p其中各個(gè)電偶 2至4的長(zhǎng)度沿?zé)犭姸丫€材1的縱向單調(diào)遞增，也就是ln.《l^ln+p其 中至少在兩個(gè)相鄰的熱電偶的情況中存在長(zhǎng)度差。在巻繞的狀態(tài)中，
沿?zé)犭姸丫€材1的各個(gè)熱電偶2至4的這種長(zhǎng)度改變應(yīng)該補(bǔ)償了從一
個(gè)繞組層至下一個(gè)繞組成的有效繞組直徑的改變。
圖2A和2B示出了根據(jù)本發(fā)明的具有圓柱形繞組支承件8的熱電 式發(fā)電機(jī)，其中所述圓柱形繞組支承件巻繞有根據(jù)本發(fā)明的熱電堆線 材1。繞組支承件8的直徑D因而與各個(gè)熱電偶2至4的長(zhǎng)度Uw、 ln、 1rM并與熱電堆線材1的直徑d匹配，從而一方面熱連接點(diǎn)5以及另一 方面冷連接點(diǎn)6盡可能精確地位于繞組支承件8的相反側(cè)上。
繞組支承件8包括一繞組長(zhǎng)度L，從而在繞組支承件8的周向表 面上一個(gè)接著另一個(gè)地設(shè)置多個(gè)m-L/d的熱電堆線材1的繞組，其中 每個(gè)繞組形成一公共繞組層。相反地，在下一個(gè)繞組層中，由于位于 其下方的繞組層，繞組支承件8的有效繞組周長(zhǎng)發(fā)生改變，從而對(duì)于 n=m+l，第n個(gè)熱電偶2具有比之前的熱電偶3、 4更大的長(zhǎng)度ln。第 (n-l)個(gè)熱電偶2與第n個(gè)熱電偶3之間的長(zhǎng)度差等于熱電堆線材1 的周長(zhǎng)。
在這種情況中，可以實(shí)現(xiàn)的是在上繞組層中， 一方面熱連接點(diǎn)5 以及另一方面冷連接點(diǎn)6精確地位于繞組支承件8的相反點(diǎn)上。
此外，應(yīng)該提到的是，熱電式發(fā)電機(jī)7包括兩個(gè)電壓分接頭9、 10，其中所述兩個(gè)電壓分接頭連接至熱電堆線材1的相反端并輸出對(duì) 應(yīng)的熱電電壓UTH。
圖3A和3B示出了根據(jù)本發(fā)明的熱電堆線材1的相鄰的熱電偶的 長(zhǎng)度li的不同的可能的變化。
在根據(jù)圖3A的示意性實(shí)施例中，相鄰的熱電偶的長(zhǎng)度li分別從一 個(gè)熱電偶到下一個(gè)熱電偶增加熱電堆線材的U=7t'd的量。這種長(zhǎng)度 的改變尤其適合于條型熱電堆線材，在所述條型熱電堆線材中，熱電 堆線材的每個(gè)繞組屬于新的繞組層。
相反，在根據(jù)圖3B的示意性實(shí)施例中，僅僅每七個(gè)熱電偶具有相 對(duì)于之前的熱電偶的對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度變化。各個(gè)熱電偶的這種長(zhǎng)度的進(jìn)展尤其適合于這種繞組支承件的巻繞，在其中，熱電堆線材的七個(gè)繞組 分別彼此相鄰并且形成了一共同的繞組層。
圖4示出了用于制造根據(jù)圖2A和2B的熱電式發(fā)電機(jī)7的根據(jù)本 發(fā)明的機(jī)器11的大致簡(jiǎn)化的示意圖。
首先，根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器包括傳統(tǒng)的線材涂層機(jī)12，其中所述線 材涂層機(jī)供應(yīng)有作為開(kāi)始產(chǎn)品的傳統(tǒng)的線材13。線材涂層機(jī)12然后 制造熱電堆線材1，其中，所述線材13形成熱電堆線材1的支承元件， 例如如專利公開(kāi)文獻(xiàn)DE202006003595U1所述。在熱電堆線材1的制 造過(guò)程中，線材涂層機(jī)12可以向線材13涂覆絕緣材料或?qū)щ姴牧系?涂層或者部分地從線材13去除涂層，如專利公開(kāi)文獻(xiàn)DE 202006003595Ul所述，從而相對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的熱電堆線材1的制造， 該專利公開(kāi)文獻(xiàn)的全文整體被包含。
熱電堆線材1然后被供應(yīng)至一位置檢測(cè)裝置14，其中所述位置檢 測(cè)裝置利用合適的傳感器確定熱連接點(diǎn)5和冷連接點(diǎn)6的位置。用于 記錄位置的傳感器例如可以是光學(xué)傳感器，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)也 可以使用其它類型的傳感器。
以這種方式被測(cè)量的熱電堆線材1然后被供應(yīng)至一延展裝置15， 其中所述延展裝置沿縱向以可變的方式延展所述熱電堆線材1。通過(guò) 一控制單元16根據(jù)熱連接點(diǎn)5和冷連接點(diǎn)6的之前確定的位置而控制 熱電堆線材1的延展，從而連接點(diǎn)5、 6在最終的熱電式發(fā)電機(jī)中精確 地位于所期望的位置。
以這種方式延展的熱電堆線材1然后被供應(yīng)至一傳統(tǒng)的巻繞機(jī) 17，其中所述巻繞機(jī)將熱電堆線材1巻繞到繞組支承件8上。
熱電堆線材1中的各個(gè)熱電偶2至4的長(zhǎng)度的這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的改 變因而實(shí)現(xiàn)了相鄰的繞組層中的連接點(diǎn)5、 6的位置的大致的校正(對(duì) 正)。
相反，熱電堆線材1通過(guò)延展裝置15的延展造成了連接點(diǎn)5、 6 的位置的附加的精細(xì)的校正(對(duì)正)。
最后，圖5以流程圖的方式示出了根據(jù)圖4的機(jī)器11的制造方法，
這正如前述說(shuō)明得出。圖6A和6B示出了根據(jù)本發(fā)明的熱電式發(fā)電機(jī)18的另一示意性 實(shí)施例，其中所述熱電式發(fā)電機(jī)18包括一繞組支承件19，其中所述 繞組支承件巻繞有傳統(tǒng)的熱電堆線材20，這例如由專利公開(kāi)文獻(xiàn)DE 202006003595U1可知。熱電堆線材20因而具有針對(duì)各個(gè)熱電偶的一 致的長(zhǎng)度。
一個(gè)位于另一個(gè)之上的繞組層的有效繞組直徑的改變?cè)谶@種情況 中通過(guò)以下措施被補(bǔ)償，即在繞組支承件19的一個(gè)端部上設(shè)置環(huán)形凹 槽21，其中所述環(huán)形凹槽接收熱電堆線材20的一個(gè)或多個(gè)繞組并具 有一巻繞直徑d2，其中所述巻繞直徑d2小于繞組支承件19的其余部 分的巻繞直徑dl。環(huán)形凹槽21中的熱電堆線材20的繞組因而形成了 針對(duì)對(duì)應(yīng)相鄰的繞組層中的擴(kuò)大的繞組周長(zhǎng)的補(bǔ)償繞組。
本發(fā)明并不限于上述優(yōu)選示意性實(shí)施例，而利用本發(fā)明的思路可 以實(shí)現(xiàn)多種改型和改變，并且這因而是落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
附圖標(biāo)記列表
1熱電堆線材
2至4熱電偶
2.1、 2.2熱電偶腿
3.1、 3.2熱電偶腿
4.1、 4.2熱電偶腿
5熱連接點(diǎn)
6冷連接點(diǎn)
7熱電式發(fā)電機(jī)
8繞組支承件
9、 10電壓分接頭
11機(jī)器
12線材涂層機(jī)
13線材
14位置測(cè)量裝置
15延展裝置
16控制單元17 巻繞機(jī)
18 熱電式發(fā)電機(jī)
19 繞組支承件
20 熱電堆線材
21 環(huán)形凹部
權(quán)利要求
1.一種熱電堆線材(1)，其中所述熱電堆線材包括多個(gè)熱電偶(2、3、4)，所述熱電偶一個(gè)在另一個(gè)之后設(shè)置，并且每個(gè)熱電偶包括兩個(gè)熱電偶腿(2.1、2.2、3.1、3.2、4.1、4.2)，其中每個(gè)熱電偶腿具有一特定的長(zhǎng)度(ln-1、ln、ln+1)；并包括熱連接點(diǎn)(5)和冷連接點(diǎn)(6)，其中所述熱電堆線材(1)適于在一繞組支承件(8)上卷繞，從而所述熱連接點(diǎn)(5)和所述冷連接點(diǎn)(6)分別位于所述繞組支承件(8)的相反側(cè)上，其特征在于，各個(gè)所述熱電偶(2至4)的長(zhǎng)度(ln-1、ln、ln+1)和/或各個(gè)所述熱電偶腿(2.1、2.2、3.1、3.2、4.1、4.2)的長(zhǎng)度沿所述熱電堆線材(1)增加或減小。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電堆線材(1)，其特征在于，所有所 述緊鄰的熱電偶(2至4)和/或熱電偶腿(2.1、 2.2、 3.1、 3.2、 4.1、 4.2)分別具有一給定的長(zhǎng)度差。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電堆線材(1)，其特征在于，所述緊 鄰的熱電偶(2至4)和/或熱電偶腿(2.1、 2.2、 3.1、 3.2、 4.1、 4.2)僅僅每隔n個(gè)熱電偶產(chǎn)生特定的長(zhǎng)度差，否則長(zhǎng)度不變。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的熱電堆線材(1)，其特征在于，所 述相鄰的熱電偶的長(zhǎng)度差大致等于所述熱電堆線材的周長(zhǎng)(兀 d)。
5. —種繞組支承件(19)，包括a) —用于巻繞有熱電堆線材(20)的巻繞區(qū)域，其中所述熱電堆 線材包括多個(gè)熱電偶，其中所述熱電偶一個(gè)在另一個(gè)之后設(shè)置，所述 熱電偶具有一給定的長(zhǎng)度并包含熱連接點(diǎn)和冷連接點(diǎn)，其中所述巻繞 區(qū)域具有一給定的巻繞周長(zhǎng)，所述給定的巻繞周長(zhǎng)大致等于各個(gè)熱電偶的長(zhǎng)度，從而所述熱連接點(diǎn)(5)和所述冷連接點(diǎn)(6)在巻繞的狀 態(tài)中分別位于所述巻繞區(qū)域的相反側(cè)上， 其特征在于，b)至少一個(gè)補(bǔ)償區(qū)域(21)，以接收所述熱電堆線材(20)的至 少一個(gè)補(bǔ)償繞組，所述補(bǔ)償區(qū)域具有與所述巻繞區(qū)域不同的巻繞周長(zhǎng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的繞組支承件，其特征在于，所述補(bǔ)償區(qū) 域(21)是環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽在所述巻繞區(qū)域的一端或兩端上 設(shè)置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的繞組支承件，其特征在于，所述環(huán)形凹 槽(21)的凹槽寬度大致等于所述熱電堆線材(20)的直徑，以使得 所述環(huán)形凹槽精確地接收所述熱電堆線材的繞組。
8. —種包括根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的熱電堆線材(1)或 根據(jù)權(quán)利要求5至7任一所述的繞組支承件(19)的熱電式發(fā)電機(jī)(7、 18)。
9. 一種熱電式發(fā)電機(jī)(7)的制造方法，包括以下步驟a) 提供一熱電堆線材(O，其中所述熱電堆線材包括多個(gè)熱電偶 (2至4)，所述熱電偶一個(gè)在另一個(gè)之后設(shè)置并分別包含兩個(gè)熱電偶腿(2.1、 2.2、 3.1、 3.2、 4.1、 4.2)以及冷連接點(diǎn)(5)和熱連接點(diǎn)(6)，b) 在一繞組支承件(8)上巻繞所述熱電堆線材(1)，以使得所 述冷連接點(diǎn)(5)和熱連接點(diǎn)(6)分別位于所述繞組支承件(8)的相 反側(cè)上，其特征在于以下步驟-c) 確定所述熱電堆線材(1)內(nèi)的所述熱電偶(2至4)的所述熱 連接點(diǎn)(5)和/或所述冷連接點(diǎn)(6)的實(shí)際位置；d) 確定所確定的實(shí)際位置與給定的期望位置之間的期望-實(shí)際偏 差；并且e)在巻繞之前和/或過(guò)程中依據(jù)所述期望-實(shí)際偏差延展所述熱電 堆線材。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述熱電堆線材 (1)被延展，以使得所述連接點(diǎn)(5、 6)的位置的期望-實(shí)際偏差被最小化。
11. 一種用于制造熱電式發(fā)電機(jī)(7)的機(jī)器(11)，包括a) —巻繞機(jī)(17)，用于在一繞組支承件(8)上巻繞熱電堆線材 (1)，所述熱電堆線材(1)包括多個(gè)熱電偶(2至4)，所述熱電偶一個(gè)在另一個(gè)之后設(shè)置，并且每個(gè)熱電偶包括兩個(gè)熱電偶腿(2.1、 2.2、 3.1、 3.2、 4.1、 4.2)，其中每個(gè)熱電偶腿具有一特定的長(zhǎng)度(1^、 ln、 ln+1);并包括熱連接點(diǎn)(5)和冷連接點(diǎn)(6)， 其特征在于，b) —測(cè)量裝置(14)，以便確定各個(gè)所述熱電偶(2至4)的熱連 接點(diǎn)(5)禾口/或冷連接點(diǎn)(6)的實(shí)際位置；c) 一延展裝置(15)，以便沿縱向可變地延展所述熱電堆線材(l);以及d) —控制裝置(16)，所述控制裝置的輸入側(cè)連接至所述測(cè)量裝 置(14)并且所述控制裝置的輸出側(cè)連接至所述延展裝置(15)，并且 所述控制裝置取決于所述確定的實(shí)際位置以及所述熱連接點(diǎn)(5)禾口/ 或冷連接點(diǎn)(6)的給定的期望位置控制所述延展裝置(15)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的機(jī)器(11)，其特征在于，所述控制 單元(16)控制所述延展裝置(15)，以使得所述各個(gè)連接點(diǎn)(5、 6) 的位置的期望-實(shí)際偏差被最小化，并且所述熱連接點(diǎn)(5)和所述冷 連接點(diǎn)(6)分別位于所述繞組支承件(8)的相反側(cè)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱電堆線材(1)、用于這種熱電堆線材的繞組支承件、以及用于制造包括熱電堆線材的熱電式發(fā)電機(jī)的方法和機(jī)器(11)。本發(fā)明考慮了在熱電堆線材(1)被卷繞時(shí)，有效的卷繞直徑從熱電堆線材(1)的一個(gè)繞組層改變至另一個(gè)。
文檔編號(hào)H01L27/16GK101622710SQ200880006183
公開(kāi)日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月26日
發(fā)明者U·黑茨勒 申請(qǐng)人:伊莎貝爾努特·霍伊斯勒兩合公司