(57)【要約】  熱電ヒートポンプは、第１熱交換器に接続された高温側部と第２熱交換器に接続された低温側部とを有している１つ以上の熱電モジュールを備え、電気的・熱的絶縁材料から作られてこれらの熱交換器における２つの平行側部に配置され、前記熱交換器の対向フランジどうしの間に少なくとも部分的に介在された一対の細長い棒状素子を備え、これらの細長い棒状素子の少なくとも一方が、電力を熱電モジュールへ供給するための電気導体とそのために制御信号を供給する導体とを含んでいることと、熱電モジュールに接している前記熱交換器が複数の固締具によって互いにつながれ、それぞれの固締具が、実質的にＣ字状の金属クリップから形成されていることとを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１熱交換器（１２）に接続された高温側部と第２熱交換器（１３）に接続された低温側部とを有する１つ以上の熱電モジュール（１１）を備え、電気的・熱的絶縁材料から作られてこれらの熱交換器（１２，１３）における２つの平行側部に配置され、前記熱交換器の対向フランジどうしの間に少なくとも部分的に介在された一対の細長い棒状素子（１４，１５）を備え、これらの細長い棒状素子（１４，１５）の少なくとも一方が、電力を熱電モジュール（１１）へ供給するための電気導体とそのために制御信号を供給する導体とを含んでいることと、熱電モジュール（１１）に接している前記熱交換器（１２，１３）が複数の固締具（１６）によって互いにつながれ、それぞれの固締具が、実質的にＣ字状の金属クリップから形成され、かつ、それらを互いに保持するためにその両端部（１６’，１６”）で熱交換器（１２，１３）の対向フランジを掴むようにされており、固締具（１６）の前記端部の少なくとも一方（１６”）が、さもなければ一方の熱交換器と他方の熱交換器との間に形成されるであろうサーマルブリッジを断ち切るように熱交換器（１２，１３）の対応するフランジを細長い棒状素子（１４，１５）の横方向拡張部（１７）の介入で間接的に掴むこととを特徴とする、熱電ヒートポンプ（１０）。
【請求項２】
実質的にＣ字状のそれぞれの固締具（１６）の凹状部分が細長い棒状素子（１４，１５）を包囲していることを特徴とする、請求項１に記載の熱電ヒートポンプ。
【請求項３】
固締具（１６）は、ステンレス鋼からなり、降伏点を超えることなく固締力を発生させるために、広い作動範囲において負荷を保証するように設計されていることを特徴とする、請求項１に記載の熱電ヒートポンプ。
【請求項４】
熱交換器（１２，１３）は、熱交換器の表面に別々に接する熱交換媒体の流れが交差流方向になるように熱電ヒートポンプの中に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の熱電ヒートポンプ。
【請求項５】
細長い棒状素子（１４，１５）の少なくとも一方は、熱交換器の表面に接する熱交換媒体の強制流れを発生させるための循環手段への動力供給導体を含有していることを特徴とする、請求項１に記載の熱電ヒートポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に熱電気の分野に関するものであり、さらに詳しくは改良型の熱電ヒートポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱電ヒートポンプは、家庭用および／または工業用の領域において冷凍および／または加熱の目的のために、ペルティエ効果として知られた熱電効果を利用するソリッドステート装置である。
これらの装置には一般に、互いに電気的に直列にかつ熱的に並列に接続された導体あるいはＰ型およびＮ型の半導体から構成されている一列の熱電素子を形成する熱電モジュールが含まれている。これらの熱電素子は、一般的にはセラミックのような材料である電気絶縁性および熱伝導性の材料からなる支持材の上に組み付けられている。これらの熱電モジュールは、家庭用および工業用の用途のために意図されたヒートポンプを形成するために熱交換器に接続されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
当分野において知られた熱電ヒートポンプには一般に、熱交換器を熱電モジュールに接続する方法と熱電モジュールを電源および制御装置に電気的に接続する方法とに関するいくつかの短所がある。
本発明は、改良された熱電ヒートポンプを提供することで、公知技術のこれらの短所を処理するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、熱電ヒートポンプは、第１熱交換器に接続された高温側部と第２熱交換器に接続された低温側部とを有している１つ以上の熱電モジュールを備え、電気的・熱的絶縁材料から成りてこれらの熱交換器における２つの平行側部に配置され、前記熱交換器の対向フランジどうしの間に少なくとも部分的に介在された一対の細長い棒状素子を備え、これらの細長い棒状素子の少なくとも一方が、電力を熱電モジュールへ供給するための電気導体とそのために制御信号を供給する導体とを含んでいることと、熱電モジュールに接している前記熱交換器が複数の固締具によって互いにつながれ、それぞれの固締具が、実質的にＣ字状の金属クリップから形成され、かつ、それらを互いに保持するためにその両端部で熱交換器の対向フランジを掴むようにされており、固締具の前記端部の少なくとも一方が、さもなければ一方の熱交換器と他方の熱交換器との間に形成されるであろうサーマルブリッジを断ち切るように熱交換器の対応するフランジを細長い棒状素子の横方向拡張部の介入で間接的に掴むこととを特徴とする。
本発明は添付図面を参照して詳しく説明されるが、図１および図２はそれぞれ、ヒートポンプの正面図および側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
添付図面の図によれば、符号１０は少なくとも熱電モジュール１１を備えているヒートポンプを全体として表し、熱電モジュール１１は、熱電モジュールの高温側部に熱的に接触している第１熱交換器１２と、熱電モジュールの低温側部に熱的に接触している第２熱交換器１３とに接続されている。
【０００６】
熱電ヒートポンプ１０の構成によって、互いに並列に熱的接続された一列の熱電モジュール１１であって、それぞれの熱電モジュール１１の高温側部が単独の熱交換器に熱的に接触しており、低温側部がその列のすべての熱電モジュール１１に共通する熱交換器に熱的に接触している熱電モジュール１１が提供される。
熱電ヒートポンプ１０の構成によって、互いに並列に熱的接続された一列の熱電モジュール１１であって、熱電モジュール１１の高温側部および低温側部のそれぞれが単独の熱交換器に熱的に接触しているか、あるいは代わりに、その列のすべての熱電モジュール１１に共通する熱交換器に熱的に接触している熱電モジュール１１が提供されることもある。
【０００７】
熱交換器１２，１３は、熱交換器の表面に接する流体の流れが交差流方向になるように熱電ヒートポンプの中に配置されている。
上に開示された構造は、それ自体を相異なる適用要件に適合させることのできるヒートポンプを提供する点で特に有利である。
【０００８】
熱電モジュール１１へ動力を供給するために、絶縁されたバスバー導体１４が設けられているが、これは、熱電モジュール１１へ電力を供給するための導体を内部に含有している電気的・熱的絶縁材料からなる。バスバー導体１４は、熱電モジュール１１のための制御装置回路手段と熱交換媒体の電流の流れを熱交換器１２，１３の表面にわたって引き起こすための循環手段へ動力を供給するための動力供給回路手段とからなる電気導体を保持するために使用することもできる。バスバー導体１４は、熱電ヒートポンプ１０の側部に配置されており、また、熱交換器１２，１３の対向フランジにおける一対の端縁の近傍に配置され、少なくとも一部が熱交換器１２，１３のフランジの前記端縁どうしの間に挿入されている。同様な絶縁バスバー導体は、１５によって表されており、熱電モジュール１１へ動力あるいは信号を供給するという他の目的を有していてもよく、あるいは代わりに、電気的・熱的絶縁材料が熱電ヒートポンプ１０の反対側部に配置されていてもよい。絶縁されたバスバー１４，１５は、少なくとも一部が熱交換器１２，１３の対向フランジどうしの間にそれと干渉することなく介在されている。
【０００９】
熱交換器１２，１３は、熱電モジュール１１に熱的に接触しているとともに、実質的にＣ字状の金属クリップからそれぞれが形成されている複数の固締具１６によって互いに接続されている。それぞれの固締具は、その端部１６’，１６”で熱交換器の対向フランジを掴んでいるが、これらの端部の少なくとも一方が、電気的かつ熱的に絶縁性である絶縁用バスバー１４，１５における介在状の横方向拡張部１７を通して、さもなければこれらの熱交換器どうしの間に形成されるであろうサーマルブリッジを間接的に断ち切る。
【００１０】
図に見られるように、それぞれの固締具１６の凹状部分は絶縁されたバスバー１４，１５を包囲している。
固締具１６は、ステンレス鋼からなるのが好ましく、また、広い範囲の作動条件において熱交換器１２，１３と熱電モジュールとの間の熱接触を保証するとともに降伏点を超えることなく固締力を発生させるために、それらの負荷が見積もり作動負荷に対して適切であるようなやり方で設計されている。固締具１６は、熱抵抗を減少させるために、広い範囲の作動条件の変化で熱交換器１２，１３と熱電モジュール１１との間の良好な接触を保証するのに適切である固締力を発生するように設計されている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、ヒートポンプの正面図である。
【図２】図２は、ヒートポンプの側面図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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