Die Erfindung betrifft eine thermoelektrische Generatoreinheit, insbesondere zur Ankopplung an eine Abgasleitung einer Verbrennungskraftmaschine. Die Möglichkeit, Energie aus der Wärme des Abgases beispielsweise von Personenkraftwagen rückZugewinnen, gewinnt angesichts steigender Treibstoffpreise eine immer höhere Attraktivität. Mittels sogenannter thermoelektrischer Module ist es möglich, elektrische Energie aus der Wärmeenergie des Abgases zu erzeugen. In diesen setzen sogenannte thermoelektrische Elemente nach dem Seebeck-Effekt eine Temperaturdifferenz in eine elektrische Spannung um. Derartige thermoelektrische Module sind meist aus vielen in Reihe geschalteten thermoelektrischen Elementen aufgebaut und sind in Form von flächigen, dünnen, gekapselten Einheiten auf dem Markt.

Die Ausbeute an elektrischer Energie ist umso größer, je mehr thermo- elektrische Module in direktem Kontakt mit der Wärme des Abgases gebracht werden können und je größer die Temperaturdifferenz über die thermoelektrischen Module von deren Hoch- zur Niedertemperaturseite ist. Entsprechend wichtig ist daher die Gestaltung der thermoelektrischen Generatoreinheit.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine thermoelektrische Generatoreinheit zu schaffen, die eine hohe Ausbeute an elektrischer Energie bietet und kompakt baut.

Erfindungsgemäß weist hierzu eine thermoelektrische Generatoreinheit wenigstens ein gasdurchströmtes Innenrohr auf, dessen Außenumfang wenigstens einen flachen Abschnitt aufweist. Ein ovales Außengehäuse umgibt das Innen- rohr in Umfangsrichtung vollständig, und mehrere thermoelektrische Elemente sind an den flachen Abschnitten des Innenrohrs angeordnet. Wenigstens ein Kühlelement, das eine flache Seite aufweist, ist vorgesehen, wobei die thermoelektrischen Elemente an der flachen Seite des Kühlelements angeordnet sind. Die Baugruppe aus Innenrohr, thermoelektrischen Elementen und Kühlelement ist von einem elastischen Ausgleichselement umgeben, das an der Innenseite des Außengehäuses anliegt und durch Klemmung im Außengehäuse gehalten ist. Die thermoelektrische Generatoreinheit bietet durch die ovale Außenkontur die Möglichkeit, im Inneren großflächige heiße und kalte Flächen unterzubringen, an der thermoelektrische Module angeordnet werden können. Durch von der Fertigung von Abgasreinigungseinheiten bekannte Canningtechniken wie Wickeln, Shrinken, das Zusammenfügen von zwei Halbschalen oder durch Stopfen lässt sich eine schnelle und sichere Montage des Innenrohrs und der Kühlelemente im Außengehäuse erreichen, wobei die umfangsmäßige Ausrichtung der Einbauten im Gehäuse durch dessen ovale Querschnittsform vereinfacht wird.

Ein Oval im Sinne der vorliegenden Erfindung ist kein Kreis, sondern ein längliches, rundes Gebilde, das eine konvexe Außenkontur hat, wobei gegebenenfalls Längsseiten auch gerade Abschnitte aufweisen können. Die Erfindung betrifft insbesondere Ovale mit einer oder zwei Symmetrieachsen, weiter insbesondere Generatoreinheiten mit elliptischem Außengehäuse als Sonderform des Ovals.

Bevorzugt sind Innenrohr und Kühlelemente nur durch Klemmung im Außengehäuse befestigt. Der Außenumfang des Kühlelements ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass er in einem ersten Abschnitt im Wesentlichen der Wölbung des Außengehäuses entspricht und in einem zweiten Abschnitt im Wesentlichen flach ist. Mit dem flachen Abschnitt liegt das Kühlelement am thermoelektrischen Modul an, während die gewölbte Seite in das Außengehäuse eingepasst ist. Vorzugsweise werden die Kühlelemente paarweise eingesetzt, wobei ein Kühlelement auf jeder Seite des Innenrohrs vorgesehen ist.

Ein Zulauf und/oder ein Ablauf für das Kühlelement können an der Mantelfläche des Außengehäuses angeordnet sein, sodass die Versorgung mit Kühlmittel von außerhalb des Außengehäuses erfolgen kann. Es wäre dabei möglich, bei der Verwendung von mehreren axial hintereinander gelegenen Kühlelementen diese im Außengehäuse miteinander zu verbinden und nur einen gesamten Zu- und Ablauf auf die Mantelfläche zu legen. Es wäre auch vorteilhaft, jedem der Kühlelemente einen eigenen Zu- oder Ablauf an der Mantelfläche zuzuordnen und benachbarte Kühlelemente von außen in Reihe zu verschalten.

Um die thermoelektrischen Module vor einer Beschädigung durch zu hohe Temperaturen zu schützen, bzw. um einen zu hohen Wärmeeintrag in den Kühl- kreislauf im Vollastbetrieb zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn das heiße Abgas bei Überschreiten einer bestimmten Abgastemperatur umgeleitet werden kann. Diese Situation kann beispielsweise bei einem Volllastbetrieb der Verbrennungskraftmaschine auftreten. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, dass im Inneren des Außengehäuses wenigstens ein gasführender Kanal und ein Bypasskanal vorhanden sind. Über ein Ventil, worunter auch eine Klappe fällt, kann das heiße Gas, üblicherweise Abgas des Verbrennungsmotors, wahlweise durch den oder die gasführenden Kanäle und/oder den Bypasskanal geleitet werden.

Die mehreren Kanäle können durch wenigstens zwei Innenrohre realisiert werden, von denen wenigstens eines einen gasführenden Kanal und ein anderes den dem gasführenden Kanal benachbarten Bypasskanal bildet. Die thermoelekt- rische Generatoreinheit ist so ausgelegt, dass heißes Gas wahlweise durch den oder die gasführenden Kanäle und/oder den Bypasskanal geleitet werden kann.

Beispielsweise können wenigstens drei Innenrohre vorgesehen sein, die we- nigstens zwei gasführende, äußere Kanäle und einen dazwischen angeordneten Bypasskanal bilden, wobei die thermoelektrische Generatoreinheit so ausgelegt ist, dass heißes Gas, insbesondere das Abgas des Verbrennungsmotors, wahlweise durch die gasführenden, äußeren Kanäle und/oder den Bypasskanal geleitet werden kann. Alternativ hierzu kann ein Innenrohr in wenigstens zwei äußere Kanäle und einen dazwischen liegenden Bypasskanal unterteilt werden.

Die thermoelektrischen Module sind vorzugsweise an den äußeren flachen Seiten der gasführenden, äußeren Kanäle angeordnet. Da vorzugsweise das Innenrohr aus einem gut wärmeleitfähigen Metall besteht, wird immer noch Wär- meenergie an die thermoelektrischen Module übertragen, selbst wenn das Abgas nur durch den (z.B. innen liegenden) Bypasskanal strömt. Je nach Abgastemperatur, die maximal zu erwarten ist oder die aktuell gemessen wird, kann vorgesehen sein, die gasführenden Kanäle vollständig zu verschließen oder sie offen zu lassen und den Bypasskanal nur parallel dazu zuzuschalten. Das oder die Innenrohre ist/sind vorzugsweise im Querschnitt rechteckig ausgebildet. Auf diese Weise kann der Raum innerhalb des ovalen Außengehäuses besonders gut ausgenutzt werden, und das Innenrohr weist große flache Abschnitte zur Platzierung der thermoelektrischen Module auf.

In einer Ausführungsform ist das Innenrohr mit seiner breiten Seite parallel zur langen Achse des Ovals des Außengehäuses, das heißt der langen Achse, bezogen auf den Querschnitt, angeordnet. Die Höhe des Innenrohrs ist dabei so gewählt, dass der Querschnitt des Außengehäuses optimal ausgenutzt wird. Auf diese Weise können auch mehrere Innenrohre parallel zueinander im Außengehäuse angeordnet werden. Die Innenrohre können gasführende Kanäle oder Bypasskanäle bilden.

In einer anderen Ausführungsform sind mehrere Innenrohre vorgesehen, die gasführende Kanäle bilden, und die Innenrohre sind mit ihrer breiten Seite senkrecht zur langen Achse des Querschnitts des Außengehäuses angeordnet. Im Vergleich zur ersten Ausführungsform sind die Innenrohre hier also um 90° gedreht verbaut. Auch hier sind die Breite und Höhe der einzelnen Innenrohre so abgestimmt, dass der Querschnitt des Außengehäuses möglichst vollständig ausgenutzt wird. Die einzelnen Innenrohre unterscheiden sich dabei in ihren Abmessungen voneinander, um den Platz im Gehäuseinneren optimal auszunutzen.

Das Außengehäuse umfasst vorzugsweise zwei Schalen, die an der kurzen Achse des Außengehäuses, d.h. bezogen auf den ovalen Querschnitt, aufeinandertreffen und dort aneinander befestigt sind. Bei dieser Anordnung wird eine höhere Klemmkraft auf die Innenrohre und die thermoelektrischen Module ausgeübt als wenn die Schalen entlang der langen Achse aufeinandertreffen, was jedoch auch möglich wäre. Die Einfederung und Rückfederung einer flachen Schale ist nämlich beim Zusammenpressen der Schalen größer als bei stark gewölbten Schalen. Die Schalen können zur Bildung des Außengehäuses ineinander geschoben sein, d.h. die Ränder der Schalen überlappen sich.

Das Zusammenschieben oder Ineinanderschieben der Schalen erfolgt insbesondere kraft-oder weggesteuert, was eine sehr genaue Anpassung der Klemm- kraft auf die thermoelektrischen Module erlaubt. In der gewünschten Position werden die Schalen durch Schweißen, Löten oder ein anderes geeignetes Befestigungsverfahren vorzugsweise stoffschlüssig aneinander befestigt.

Die Innenrohre wechseln sich in diesem Fall vorteilhaft mit thermoelektrischen Elementen und Kühlelementen ab, sodass an jeder Seite eines heißes Abgas führenden Innenrohrs die Hochtemperaturseite eines thermoelektrischen Moduls liegt und an dessen Niedertemperaturseite jeweils ein Kühlelement angrenzt. Auf diese Weise lässt sich eine große Anzahl flacher thermoelektrischer Module im Außengehäuse unterbringen.

Es ist möglich, eines der Innenrohre, z.B. ein in der Gehäusemitte angeordne- tes Innenrohr als Bypasskanal auszubilden, der dann vorzugsweise beidseitig gegenüber angrenzenden Innenrohren thermisch isoliert ist, um eine Überhitzung der thermoelektrischen Module zu verhindern. Die Schaltung des Bypasskanals kann so erfolgen, wie es oben für die erste Ausführungsform beschrieben wurde.

Die thermoelektrischen Elemente sind hier vorzugsweise so angeordnet, dass ihre Stirnseiten nicht in Kontakt mit dem elastischen Ausgleichselement sind, um die mechanische Belastung auf die thermoelektrischen Module so gering wie möglich zu halten.

Zur Fertigung des Außengehäuses kann eine beliebige Canningtechnik eingesetzt werden, besonders vorteilhaft ist allerdings, das Außengehäuse aus zwei Außengehäuseschalen zu bilden, die etwa in der Mitte der langen Achse (also auf Höhe der kurzen Achse des Oval) des Außengehäuses aneinandergrenzen. Bei dieser Außengehäuseform ergeben sich besonders gute Klemmkräfte für die Innenrohre, die thermoelektrischen Module und die Kühlelemente im Außengehäuse. Das Außengehäuse hat vorteilhafterweise eine Zylinderform. Bevorzugt ist in keinem der Innenrohre ein katalytisch wirkendes oder filterndes, abgasreinigendes Bauteil vorgesehen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von zwei Ausführungsformen und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeich- nungen zeigen:

- Figur 1 eine schematische perspektivische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen thermoelektrischen Generatoreinheit gemäß einer ersten Ausführungsform;

- Figur 2 einen schematischen perspektivischen Längsschnitt durch die thermoelektrische Generatoreinheit in Figur 1 ;

- Figur 3 einen schematischen Längsschnitt durch die gesamte thermoelektrische Generatoreinheit in Figur 1 ;

- Figur 4 eine schematische perspektivische Schnittansicht eines Endbereichs der thermoelektrischen Generatoreinheit in Figur 3, wobei ein Teil des Au- ßengehäuses entfernt ist;

- Figur 5 eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen thermoelektrischen Generatoreinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer ersten Variante;

- Figur 6 eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen thermoelektrischen Generatoreinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform; und

- Figur 7 eine schematische Schnittansicht eines Außengehäuses einer erfindungsgemäßen thermoelektrischen Generatoreinheit.

Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer thermoelektrischen Generatoreinheit 10, die vollständig in Figur 3 dargestellt ist.

In einem im Querschnitt ovalen, hier elliptischem Außengehäuse 12 sind mehrere flache thermoelektrische Module 14 aufgenommen, die zwischen einem Innenrohr 16, das heißes Abgas führt, und zwei Kühlelementen 18 angeordnet sind. Die Baugruppe aus Innenrohr 16, thermoelektrischen Modulen 14 und Kühlelementen 18 ist von einem elastischen Ausgleichselement 20, hier in Form einer Lagermatte, umfangsmäßig vollständig umgeben, das zwischen der Baugruppe und der Innenwand des Außengehäuses 12 liegt.

Sowohl das elastische Ausgleichselement 20 als auch die Baugruppe sind nur über Klemmung im Außengehäuse 12 gehalten, wie dies von sogenannten Canningverfahren beispielsweise von Einheiten zur Abgasreinigung wie Katalysatoren oder Rußpartikelfiltern bekannt ist.

Das Außengehäuse 12 weist in dieser Ausführungsform mehrere parallel zur langen Achse y des Ovals ausgebildete Verstärkungsrippen auf.

Das Außengehäuse ist aus Blech geformt, ist also nicht als Strangpressprofil ausgebildet.

Das Innenrohr 16 hat einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt und ist so dimensioniert, dass es im Querschnitt senkrecht zur Längsachse parallel zur langen Achse (in den Figuren in y-Richtung) angeordnet ist und das Außengehäuse 12 in dieser Richtung im Wesentlichen ausfüllt. Zwischen den Schmal- Seiten 22 des Innenrohrs 16 und der Innenwand des Außengehäuses 12 liegt lediglich noch das elastische Ausgleichselement 20. Die Schmalseiten 22 sind ein wenig gewölbt ausgeführt, sodass sie an die Krümmung der Außengehäusewand in diesem Bereich angepasst sind. Die langen Seiten des Innenrohrs 16 bilden hingegen flache Abschnitte 24. An diesen flachen Abschnit- ten 24 ist eine Reihe von thermoelektrischen Modulen 14 möglichst dicht nebeneinander angeordnet. Dies ist auch in Figur 2 angedeutet.

In diesem Fall sind die thermoelektrischen Module 14 auf eine durchgängige Seitenwand des Innenrohrs 16 aufgeklebt oder aufgepresst. Es wäre jedoch auch möglich (nicht dargestellt), in den flachen Abschnitten 24 Ausnehmungen vorzu- sehen, die von der Fläche der thermoelektrischen Module 14 abgedeckt werden, sodass deren Hochtemperaturseite in direktem Kontakt zu dem durch das Innenrohr 16 strömenden heißen Abgas ist.

Auf der Niedertemperaturseite der thermoelektrischen Module 14 ist das als Hohlkörper ausgeführte Kühlelement 18 so angeordnet, dass seine flache Seite direkt auf den thermoelektrischen Modulen 14 aufliegt. In diesem Beispiel erfolgt die thermische Verbindung durch Anpressen oder Ankleben ebenfalls mit einem wärmeleitfähigen Klebstoff.

Es ist jedoch auch möglich (nicht dargestellt), im Kühlelement 18 in der flachen Seite Ausnehmungen vorzusehen, die durch die thermoelektrischen Module 14 abgedeckt sind, sodass die Niedertemperaturseite der thermoelektrischen Module in direktem Kontakt mit dem Kühlmittel ist, das das Kühlelement 18 durchströmt.

Jedes der beiden Kühlelemente 18 erstreckt sich über die gesamte axiale Länge (in z-Richtung) des Innenrohrs 16, die mit thermoelektrischen Modulen 14 bestückt ist. An einem axialen Ende weist das Kühlelement 18 einen Einlass 26 auf, während es am anderen axialen Ende einen Auslass 26' aufweist. Durch den Einlass 26 strömt Kühlmittel in das Kühlelement 18 hinein, während es durch den Auslass 26' wieder hinausströmt. In diesem Fall sind sowohl Ein- als auch Auslass 26, 26' an der radialen Außenseite des Kühlelements 18 angeordnet, sodass sie durch die Wandung des Außengehäuses 12 hindurchragen. Bezüglich der langen Achse des Ovals, also in y-Richtung des Außengehäuses 12, sind Ein- und Auslass 26, 26' versetzt angeordnet, um eine gleichmäßige Durchströmung des Kühlelements 18 zu bewirken. Ein- und Auslass 26, 26' des Kühlelements 18 sind an einen externen, hier nicht näher dargestellten Kühlkreislauf angeschlos- sen.

Die Baugruppe aus dem Innenrohr 16, den thermoelektrischen Modulen 14 und den Kühlelementen 18 füllt die Querschnittsfläche des Außengehäuses 12 (mit Ausnahme des elastischen Ausgleichselements 20) vollständig aus.

Das Innenrohr 16 ist in diesem Beispiel durch eine eingelegte, gebogene Blechstruktur in insgesamt drei Kanäle unterteilt, nämlich zwei parallele gasführende, äußere Kanäle 28 und einen zwischen den beiden gasführenden, äußeren Kanälen 28 liegenden Bypasskanal 30 .

Wie in Figur 2 zu sehen ist, ist der Bypasskanal 30 durch ein in das Innenrohr 16 eingestecktes eigenes Rohr definiert. In jedem der gasführenden, äußeren Kanäle 28 ist eine Vielzahl von senkrecht zur langen Achse y stehenden Rippen 32 ausgebildet, die die Strömung des Abgases verlangsamen und die Wärme aus dem Abgas aufnehmen und an die Außenwand des Innenrohrs 16 abgeben. Der Bypasskanal 30 ist hingegen frei von Strömungshindernissen ausgebildet.

Ein (nicht dargestellter) Verschlussmechanismus, z.B. in Form eines bekannten Klappenventils, erlaubt es, bei Überschreiten einer bestimmten Abgastempe- ratur den Bypasskanal 30 zu öffnen, sodass ein Großteil des Abgases, das durch das Innenrohr 16 strömt, durch den Bypasskanal 30 strömt und somit einen genügenden Abstand von den thermoelektrischen Modulen 14 hat, damit diese durch die hohe Temperatur nicht beschädigt werden. Bei Temperaturen, die für die thermoelektrischen Module 14 geeignet sind, ist der Bypasskanal 30 durch eine Klappe verschlossen, und das gesamte Abgas strömt durch die beiden gasführenden, äußeren Kanäle 28. Aufgrund der strömungsbehindernden Rippen 32 in den gasführenden, äußeren Kanälen 28 ist es nicht nötig, hier einen eigenen Verschlussmechanismus vorzusehen. Der Strömungswiderstand des Bypass- kanals 30 ist so gewählt, dass ein Großteil des Abgases bei geöffnetem Bypass- kanal 30 durch diesen hindurchströmt und nur ein geringer Teil des Abgases durch die gasführenden, äußeren Kanäle 28 fließt, sodass keine übermäßige thermische Belastung der thermoelektrischen Module 14 auftreten kann.

Die Außenwand des Innenrohrs 16 sowie die der gasführenden, äußeren Kanäle 28 kann, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, in Axialrichtung z am Über- gang zu den Schmalseiten 22 und zwischen den thermoelektrischen Modulen 14 Einkerbungen aufweisen, um eine Wärmeübertragung entlang der Wandung des Innenrohrs 16 zu verringern.

Das Außengehäuse 12 besteht hier aus zwei dünnwandigen Blechschalen 34, 36, die in etwa auf Höhe der langen Achse y des Außengehäuses 12 mitei- nander verbunden sind. Zur Montage im Außengehäuse 12 wird die Baugruppe aus Innenrohr 16, thermoelektrischen Modulen 14 und Kühlelementen 18 mit dem elastischen Ausgleichselement 20 umwickelt und in eine der Schalen 34, 36 gelegt. Die andere Schale 36, 34 wird dann auf die Baugruppe aufgesetzt und formschlüssig so mit der ersten Schale 34, 36 verbunden, dass die Baugruppe zwischen den Schalen 34, 36 geklemmt ist.

Bei dieser Anordnung ist die Haupt-Klemmkraft, die durch das Gehäuse aufgebracht wird, hauptsächlich parallel zu den thermoelektrischen Modulen 14 gerichtet (y-Richtung), da die Schalen 34, 36 aufgrund des großen Radius im mittle- ren Bereich nachgiebiger und federnder ist als an den stärker gekrümmten Randbereichen.

Die Schalen 34, 36 können auch, wie dies in den Figuren 5 bis 7 angedeutet ist, auf Höhe der kurzen Achse x des Außengehäuses 12 aneinanderstoßen und dort miteinander verbunden sein, sodass die Schalenteile 34, 36 jeweils c-förmig mit einer starken Krümmung ausgebildet sind.

In diesem Fall ist die Haupt-Klemmkraft, die durch das Gehäuse aufgebracht wird, aufgrund der Krümmung des Gehäuses hauptsächlich senkrecht zu den thermoelektrischen Modulen 14 gerichtet, d.h. in y-Richtung. Zur Fertigung des Außengehäuses 12 könnten jedoch auch andere bekannte Canningtechniken eingesetzt werden.

Die thermoelektrische Generatoreinheit 10 hat insgesamt ein Einlassende 38 und ein Auslassende 40, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. Am Einlass- und Auslassende 38, 40 verjüngt sich das Außengehäuse 12 zu einem kreisförmigen Querschnitt, der an den Durchmesser der Abgasleitung angepasst ist, in die die thermoelektrische Generatoreinheit 10 eingebaut wird (nicht näher dargestellt). Figur 4 zeigt einen Einblick in das Einlassende 38 (bzw. Auslassende 40). Eine Leitfläche 42 ist innerhalb des Außengehäuses 12 so angeordnet, dass der Abgasstrom vollständig in das Innenrohr 16 geleitet wird. Deshalb schließt die Leit- fläche 42 in axialer Richtung und in Umfangsrichtung mit dem Innenrohr 16 ab. Sie ist nur im Bereich des Einlass- bzw. Auslassendes 38, 40 vorgesehen. So ist sichergestellt, dass das gesamte Abgas durch das Innenrohr 16 fließt, entweder nur durch die beiden gasführenden, äußeren Kanäle 28 oder auch durch den Bypasskanal 30. Figur 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer thermoelektrischen Generatoreinheit 100.

In diesem Fall sind mehrere separate gasführende Kanäle definierende Innenrohre 16 vorgesehen, auf die das in einem nicht gezeigten Eingangsbereich einströmende heiße Abgas aufgeteilt wird. Zwischen den Innenrohren 16 sind jeweils kühlfluiddurchströmte Kühlelemente 18 angeordnet. Jeweils zwischen einem Innenrohr 16 und einem benachbarten Kühlelement 18 liegen ein oder mehrere thermoelektrische Module 14, je nach Größe der flachen Abschnitte der Innenrohre 16 und der Kühlelemente 18 (von den thermoelektrischen Modulen 14 sind nicht alle in den Figuren 5 und 6 mit Bezugszeichen versehen).

Im Unterschied zur gerade beschriebenen Ausführungsform sind die Innenrohre 16, die parallel dazu angeordneten thermoelektrischen Module 14 und die Kühlelemente 18 senkrecht zur langen Achse y, also senkrecht zur y-Richtung, angeordnet.

Die Baugruppe aus Innenrohren 16, thermoelektrischen Modulen 14 und Kühlelementen 18 ist auch hier von einem elastischen Ausgleichselement 20 in Form einer Lagermatte umgeben und in einem ovalen, metallischen Außenge- häuse 12 aus zwei Schalen 34, 36 aufgenommen. Die Schalen 34, 36 sind hier so ausgebildet, dass sie an der kurzen Achse x des Außengehäuses 12 aufeinandertreffen und dort aneinander befestigt sind. Dies erhöht die Klemmwirkung und vereinfacht die Montage.

Die Schalen 34,36 sind beispielsweise so ausgebildet, dass sie entlang der langen Achse y in y-Richtung ein Stück ineinandergeschoben werden können. Dies ist in Figur 7 dargestellt. Die überlappenden, flach aufeinanderliegenden Abschnitte der beiden Schalen 34,36 werden dann durch Löten oder Schweißen stoffschlüssig miteinander verbunden. Auf diese Weise lässt sich die Klemmkraft, die auf die Innenrohre 16 und die thermoelektrischen Module 14 ausgeübt wird, sehr genau anpassen.

Das Zusammenschieben der Schalen 34, 36, dies gilt auch für die übrigen ausführungsformen, erfolgt insbesondere kraft-oder weggesteuert unter Erfassung der Klemmkraft bzw. der zurückgelegten Schiebestrecke.

Die in y-Richtung am weitesten außen liegenden Kühlelemente 18 sind an ih- rer Außenseite abgerundet und der Krümmung des Außengehäuses 12 ange- passt.

Figur 6 zeigt eine Variante 100' der eben beschriebenen thermoelektrischen Generatoreinheit 100. In diesem Fall ist ein in der Mitte des Außengehäuses angeordntes Innenrohr 16 als Bypasskanal 130 ausgebildet, der einen größeren Querschnitt als das größte der Innenrohre 16 der gerade beschriebenen Variante aufweist. Zusätzlich ist der Bypasskanal 130 an seinen zu den beiden benachbarten Innenrohren 16 gerichteten Seiten mit einem elastischen Ausgleichsele- ment 120, hier ebenfalls eine Lagermatte, thermisch isoliert. Die Verteilung des heißen Abgases auf die restlichen Innenrohre 16 und den Bypasskanal 130 erfolgt wie in der ersten Ausführungsform für die gasführenden, äußeren Kanäle 28 und den Bypasskanal 30 beschrieben. Bei der hier gezeigten Anordnung ist nun das jeweils äußerste Kanalelement ein Innenrohr 16 und kein Kühlelement 18. In diesem Fall sind die außenliegenden Innenrohre 16 mit einer gekrümmten Wand ausgestattet, um sie an die Form des Außengehäuses 12 anzupassen.

Es ist natürlich möglich, mehr oder weniger Innenrohre 16 und Kühlelement 18 im Außengehäuse 12 anzuordnen. Entsprechend kann das jeweils in y- Richtung außen liegende Element ein Kühlelement 18 oder ein Innenrohr 16 sein.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist das den Bypasskanal 130 bildende Innenrohr 16 in der Schnittansicht an einer der gekrümmten kurzen Seiten des Außengehäuses 12 angeordnet. Der Bypasskanal 130 stellt damit das äu- ßerste der mit Abgas oder Kühlfluid durchströmten Elemente dar und liegt direkt der Gehäusewand benachbart, ist von dieser nur durch das Ausgleichselement 20 getrennt.

Der Bypasskanal 130 ist in diesen Beispielen mit einem größeren Querschnitt ausgeführt als jeweils die einzelnen Innenrohre 16, damit bei einer Zuschaltung des Bypasskanals 130 ein Großteil oder das gesamte Abgas im Wesentlichen durch den Bypasskanal 130 strömen kann.

Bezugszeichen

10 Generatoreinheit

12 Außengehäuse

14 thermoelektrisches Modul

16 Innenrohr

18 Kühlelement

20 Ausgleichselement

22 Schmalseiten

24 flacher Abschnitt

6 Auslass

6 Einlass

8 äußere Kanäle

0 Bypasskanal

2 Rippen

4 Schale

6 Schale

8 Einlassende

0 Auslassende

2 Leitfläche

100 Generatoreinheit

100' Generatoreinheit

120 Ausgleichselement

130 Bypasskanal