冷却系统和操作热电冷却系统的方法与流程

冷却系统和操作热电冷却系统的方法本申请是申请日为2009年3月3日、申请号为200980107943.1（国际申请号为PCT/US2009/001348）且发明名称为“用于流体的开关热电冷却的方法和设备”的原案申请的分案申请。技术领域本发明通常涉及冷却系统的领域。更具体地，本发明涉及高效的流体冷却系统及其操作方法。

背景技术：
在商业上可获得各种类型的冷却系统。这些冷却系统的实例包括，但不限于，蒸气压缩系统和热电冷却系统。传统的蒸气压缩系统使用用于冷却目的的氟氯烃（CFC）制冷剂（例如氟利昂）、氢氟氯烃（HCFC）制冷剂（例如R134）、或氢氟烃（HFC）制冷剂（例如R410）。然而，CFC制冷剂的使用已经逐渐停止，因为它们对环境有威胁。当暴露于大气时，CFC制冷剂导致臭氧层的损耗。这是对环境的主要威胁，因为没有臭氧层会增加地球上的紫外线辐射量，而这可能影响人类和动物的健康。此外，这些制冷剂（CFC、HCFC和HFC）通过吸收红外线辐射而推进全球变暖。事实上，它们吸收红外线辐射的量大约是二氧化碳所吸收的1000至2000倍。除了对环境造成潜在的威胁以外，使用这些制冷剂的蒸气压缩系统笨重、产生噪音，且在使用时会产生振动。热电冷却系统可靠、重量轻，且是传统的蒸气压缩系统的环境友好的替代物。传统的热电冷却系统使用与直流电源结合的一个或多个热电偶。当断开这些热电冷却系统时，热量流过热电偶，从而将冷却室加热至环境温度。结果，为了将冷却室保持在期望的温度，需要将传统的热电冷却系统接通较长的时间段，这增加了能耗。因此，传统的热电冷却系统对于冷藏目的来说效率低。近十年来，人们努力提高热电装置的性能系数（COP），包括在热电装置中使用改进的材料，例如，纳米结构的碲化铋块体（bulk）材料。然而，使用这种改进材料的热电装置的改进的COP限于在室温下小于一。另一提高COP的尝试包括以下方法：通过使用改进的热交换器和适当优化的电流来减小热电装置上的温差。这些方法也具有有限的COP提高，并且，当达到稳定状态温度时，所有的优点都丧失。因此，热电冷却系统的性能仍不像蒸气压缩制冷系统的性能那样高效。需要能够有效地调节流过热电偶的热量的改进装置。因此，存在对于节能增效且环境友好的冷却系统的需求。

技术实现要素：
在本发明的一个实施方式中，提供一种冷却系统。该冷却系统包括：包含第一流体的第一室、以及与第一室连接且包含第二流体的第二室。该冷却系统进一步包括：用于冷却第二室中的第二流体的热电装置、以及用作热二极管的第一本体。第一本体的一端与热电装置的散热器（heatsink）连接，而另一端与第一室连接。当接通热电装置时，热电装置的热侧的温度比第一流体的温度高，并且第一本体用作热导体。因此，热量从第二室传递至第一室中的第一流体。当断开热电装置时，第一本体用作绝热体，并防止热量回流到第二室中的第二流体。因此，第一本体具有取决于热量流动的方向依赖性。在热电装置的散热器处消散的热量通过第一本体传递至第一流体。第一流体的热容量比第二流体的热容量大。因此，当接通热电装置时，第一流体的温度基本上保持恒定。根据本发明的一个实施方式，第一本体包括第一导体和第二导体。第一导体和第二导体使得第一本体能够从热电装置的热侧吸收热量，并将该热量高效地传递至第一室中的第一流体。第一本体在各导体之间还包括一个或多个绝缘部分。第一本体包括在第一本体内储存工作流体的流体储存器。工作流体将热量从第一导体传递至第二导体。在一个实施方式中，第一本体还包括绝缘体块，其防止工作流体与第二导体接触。因此，该绝缘体块通过与流体储存器直接接触而防止热量从第二导体到第一导体的任何逆流。根据本发明的另一实施方式，在冷却系统的第一室和第二室中的任一个或此二者中设置有一个或多个热电容器，例如多个相变材料装置（替代地叫做一个相变材料装置）。这些相变材料装置在冷却系统中的安装有助于限制冷却系统的第一室和第二室之间的温差，这提高了冷却系统的效率。此外，相变材料装置将第二流体保持在期望的温度范围内。在本发明的另一实施方式中，冷却系统包括：包含热电冷却器模块的冷却砖、蒸气二极管、和开关电路（替代地叫做电路）。根据本发明的各种实施方式，冷却砖用在冷却系统（例如，电冰箱、便携冷却器、和饮水机）中。在本发明的一个实施方式中，提供有开关电路。该开关电路感测流体的温度，并且当流体的温度高于温度上限时，接通冷却砖。类似地，当流体的温度低于温度下限时，开关电路断开冷却砖。因此，该开关电路将流体的温度保持在预定范围内。在本发明的另一实施方式中，提供有对称蒸气二极管。该对称蒸气二极管包括在结构上相似的第一表面和第二表面。第一表面和第二表面与热电装置的热侧连接。与不对称蒸气二极管相比，对称蒸气二极管由于对称性而能够传导更高的热通量。在本发明的另一实施方式中，提供有混合流体蒸气二极管，其包含两个并联的不对称蒸气二极管。第一不对称蒸气二极管包含具有低沸点的第一工作流体。第二不对称蒸气二极管包含具有高沸点的第二工作流体。混合流体蒸气二极管在低温和高温下都是高效的。在本发明的又一实施方式中，提供有包含冷却室的分隔式热电冷却装置，主热电装置和辅热电装置与冷却室连接。主热电装置与主热二极管连接，该主热二极管将主热电装置所提取的热量分散至周围环境中。根据冷却室的温度而接通和断开主热电装置。辅热电装置保持在接通模式，以克服进入冷却室的热漏失。在一个实施方式中，分隔式热电冷却装置进一步包括与辅热电装置连接的辅热二极管。在另一实施方式中，提供有百叶窗式散热器，其允许热量通过散热器的定向流动，并用作热二极管。在本发明的另一实施方式中，一两级热电冷却装置设置有多级热电冷却器，例如，两个主热电装置和两个辅热电装置。在本发明的另一实施方式中，提供一种操作热电冷却系统的方法，该热电冷却系统包括第一流体、第二流体、热电装置和热二极管的。该方法包括：检查第二流体的温度；以及在第二流体的温度等于或大于温度上限时，接通热电装置。此外，该方法包括：当第二流体的温度等于或小于温度下限时，热电装置断开。附图说明在下文中，将结合被提供为示出但并不限制本发明的附图描述本发明的优选实施方式，其中，相似的标记表示相似的元件，并且附图中：图1至图22示出了根据本发明的各种实施方式的冷却系统的示意性横截面图；图23a至图25d是根据本发明的各种实施方式的两级冷却系统的示意图；图26示出了根据本发明的一个实施方式的冷却砖的透视图；图27示出了根据本发明的一个实施方式的包含冷却砖的冷却系统的分解图；图28示出了根据本发明的一个实施方式的具有冷却砖的热电电冰箱的横截面图；图29示出了根据本发明的一个实施方式的具有冷却砖的热电饮水机的横截面图；图30示出了描述对于传统的冷却装置和根据本发明的一个实施方式的冷却系统的温度随时间的变化的示图；图31示出了描述对于根据本发明的一个实施方式的冷却系统的温度和电流随时间的变化的示图；图32示出了描述对于根据本发明的另一实施方式的冷却系统的温度和电流随时间的变化的示图；图33示出了描述对于根据本发明的又一实施方式的冷却系统的正比电流反馈的温度和电流随时间的变化的示图；图34示出了描述对于根据本发明的又一实施方式的冷却系统的脉冲宽度调制电流反馈的温度和电流随时间的变化的示图；图35示出了描述对于根据本发明的又一实施方式的具有主热电冷却器和辅热电冷却器的冷却系统的温度和电流随时间的变化的示图；图36是根据本发明的一个实施方式的开关电路的电路图；图37是根据本发明的一个实施方式的热电冷却系统的示意图；图38示出了根据本发明的一个实施方式的具有绝缘体块的第一本体的横截面图；图39示出了根据本发明的一个实施方式的具有斜壁的第一本体的横截面图；图40示出了根据本发明的一个实施方式的对称蒸气二极管的横截面图；图41示出了根据本发明的另一实施方式的混合流体蒸气二极管的横截面图；图42示出了根据本发明的一个实施方式的冷却系统的横截面图；图43示出了根据本发明的一个实施方式的百叶窗式散热器的横截面图；图44示出了根据本发明的一个实施方式的百叶窗式散热器的框架的侧视图；图45示出了描述对于根据本发明的一个实施方式的冷却系统的风扇热阻随气流的变化的示图。具体实施方式在详细描述实施方式之前，根据本发明，应该观察到，这些实施方式主要在于用于流体冷却的方法和设备中。因此，用方法步骤和系统部件代表来仅示出那些与理解本发明的实施方式相关的具体细节，而不示出对于本领域的普通技术人员来说将显而易见的那些细节。图1示出了根据本发明的一个实施方式的冷却系统100的横截面图。冷却系统100包括第一室102、第二室104、热电装置106、以及第一本体108。在冷却系统100中，第一室102包含待冷却的流体，在下文中叫做第一流体110。第一流体110包含在第一室102的壁112、114、116和118内。可以通过各种方法将流体供应至第一室102，例如，通过流体管道、流体容器等。根据本实施方式，第一室102示出为从流体容器120接收第一流体110。在本发明的一个示例性实施方式中，第一流体110是水。第一室102通过流体管道122将第一流体110提供给第二室104。流体在第二室104中冷却。为了本描述的目的，第二室104中的流体叫做第二流体124。第二流体124包含在第二室104的绝缘壁126、128、130和132内。绝缘壁126、128、130和132将第二流体124与周围环境隔离，并且防止断开热电装置106时第二流体变热。根据各种实施方式，绝缘壁126、128、130和132由具有低导热系数的材料制成，例如，聚氨酯、泡沫塑料等等。存在于冷却系统100中的热电装置106用来冷却第二室104中的第二流体124。通常，当直流电流流过热电装置106时，热电装置106从第二室104提取热量，从而使得第二流体124变冷，并将所提取的热量和热电装置的焦耳热分散至第一本体108的与热电装置106连接的一端，其叫做散热器（替代地叫做热侧）。在一个示例性实施方式中，热电装置106是热电冷却器。根据本发明的各种实施方式，热电装置106冷却存在于第二室104中的第二流体124，并将所提取的热量和热电装置106的焦耳热分散至存在于热电装置106端部的散热器。结果，第二流体124获得比第一流体110低的温度。根据一个实施方式，第一流体110和第二流体124之间的一般温差在20℃至25℃之间变化。冷却系统100通过保持低温差而提高冷却效率。为了本描述的目的，仅示出了两个室。然而，对于本领域的技术人员来说将显而易见的是，冷却系统100可以包括不止两个室，并且，能够级联冷却方案以将流体冷却至低温。另外，热电装置106可以是多级热电冷却器或多个热电装置的组合。根据各种实施方式，热电装置106的散热器与包括第一端和第二端的第一本体108连接。该第一端与热电装置106的散热器机械地连接，而第二端以使得第一本体108能够将在热电装置106的散热器处分散的热量传递至第一室102中的第一流体110的方式与第一室102机械地连接。根据一个实施方式，第二端包括能够将热量传递至第一流体110的传导部134。当热电装置106的散热器的温度高于第一流体110的温度时，第一本体108用作热导体，从而使得热量能够从热电装置106流至第一流体110。替代地，当第一流体110的温度高于热电装置106的散热器的温度时，第一本体108用作绝热体，由此防止热量从第一流体110流至热电装置106的散热器。因此，第一本体108具有取决于热量流动的方向依赖性。在本发明的各种实施方式中，第一流体110和第二流体124是水。由于与其它液体相比，水具有高比热，所以其最适于在第一室102中保持恒温。另外，第一室102中的第一流体110的体积比第二室104中的第二流体124的体积大。因此，第一室102中的第一流体110比第二室104中的第二流体124具有更高的载热能力。因此，当接通热电装置106时，第一流体110的温度相对恒定。第一本体108包括一个或多个绝缘部分，例如绝缘体（结合图38详细描述），以防止热量从热电装置106的散热器传递至第二流体124。第一本体108的绝缘体可由绝热材料制成，例如可机加工陶瓷和薄不锈钢管。当热电装置106断开时，第一本体108用作绝热体，并防止第二流体124的温度升高。根据一个实施方式，第二室104由绝缘壁136包围。绝缘壁136有助于防止热量从周围环境传递至第二流体124，从而将第二流体124保持在恒温范围内。在一个示例性实施方式中，恒温范围在5℃至8℃之间。根据各种实施方式，绝缘壁136由具有低导热系数的材料制成。具有低导热系数的材料的典型实例包括聚氨酯和泡沫塑料。图2示出了根据本发明的另一实施方式的冷却系统200的横截面图。冷却系统200包括第一室102、第二室104、以及热电装置106，如参考图1所描述的。根据此实施方式，冷却系统200包括热电装置106的变型布置。根据此布置，第一本体108的第一端与热电装置106的散热器机械地连接，而第二端与第一室102机械地连接。此外，第二端在第一室102内并暴露于第一流体110，以将热量传递至第一流体110。此外，第二端包括能够将热量传递至第一流体110的传导部134。此实施方式的优点在于，其易于将热量从热电装置106的散热器有效地传递至第一室102中的第一流体110。为了防止热量的逆流，在第一室102和第二室104的分界处设置第一本体108的绝缘体（结合图38详细描述）。图3示出了根据本发明的又一实施方式的冷却系统300的横截面图。除了参考图1描述的元件以外，冷却系统300包括相变材料装置（PCM）302和蒸发冷却装置304。根据一个实施方式，PCM302存在于第二室104中。而且，PCM302靠近热电装置106的冷端，从而将第二室104中的第二流体124保持在恒温范围内。在一个示例性实施方式中，PCM302是纯冰PCM的包装。在另一示例性实施方式中，PCM302由石蜡制成。用来制造PCM302的石蜡的典型实例包括二十烷和二十二烷。在另一示例性实施方式中，PCM302由水合盐制成。七水合硫酸镁是用来制造PCM302的典型的水合盐的实例。在又一示例性实施方式中，PCM302由液态金属制成。用来制造PCM302的液态金属的典型实例包括，但不限于，镓铟和锡合金。根据本发明的另一实施方式，对第一室102提供蒸发冷却装置304。蒸发冷却装置304冷却第一室102中的第一流体110。通常，蒸发冷却装置通过将来自流体本体的一部分流体蒸发至周围环境来冷却流体本体，从而从流体本体吸收潜热。根据另一实施方式，第一流体110从第一室102穿过多孔板306渗出。在本发明的一个示例性实施方式中，多孔板由陶瓷制成。多孔板有助于将流体从第一室102传递至周围环境。通过使用风扇308来蒸发渗出的流体，从而产生期望的冷却效果。在另一示例性实施方式中，蒸发冷却装置304由一次性的可更换的多孔纸网制成。蒸发冷却装置304在干燥环境中还用作加湿器。通过使用PCM302，此布置促进热电装置106的长时间工作循环，从而提高其效率。该效率由于蒸发冷却装置304的存在而进一步提高，蒸发冷却装置有助于降低第一流体110的温度并在热电装置106上产生较低的温差。由于较低的温差提高效率，所以热电装置106的操作在此实施方式中更有效。根据一个示例性实施方式，由于蒸发冷却装置304的使用而在热电装置106上产生的温差是大约15℃。图4示出了根据本发明的又一实施方式的冷却系统400的横截面图。冷却系统400包括参考图2和图3描述的元件，然而，其中热电装置106和PCM302变型布置。根据此布置，第一本体108的第一端与热电装置106的散热器机械地连接，而第一本体108的第二端与第一室102机械地连接以将热量传递至第一流体110。根据此实施方式，PCM302位于第二室104的上部，并与热电装置106接触。根据本发明的一个实施方式，冷却系统400包括蒸发冷却装置304以冷却第一流体110。图5示出了根据本发明的又一实施方式的冷却系统500的横截面图。冷却系统500包括冷藏部502、冷冻部504、第一冷却器506、第二冷却器508、以及第二本体510。根据一个实施方式，冷藏部502包括待冷却的第一输出流体512。冷冻部504与冷藏部502热隔离，并包括第二输出流体514。在一个示例性实施方式中，第一输出流体512和第二输出流体514是空气。存在于冷藏部502中的第一冷却器506冷却第一输出流体512。此外，存在于冷冻部504中的第二冷却器508冷却第二输出流体514。在另一示例性实施方式中，第一冷却器506和第二冷却器508中的任一个或这二者是两级热电冷却系统。另外，根据一种布置，第一冷却器506和第二冷却器508均与第二本体510连接。第二本体510是具有定向热流的热导体的系统。第二本体510包括第一端和第二端。第二本体510的第一端与第一冷却器506和第二冷却器508的散热器机械地连接。此外，第二本体510的第二端与储水器516机械地连接。储水器516的存在提高了冷却系统的效率。然而，对于本领域的技术人员来说应该显而易见的是，本发明可以用在蒸气压缩机系统中，在该系统中，冷凝蛇管浸没在储水器中或与这种储水器接触。当接通热电冷却器506和508时，第二本体510能够将在第一冷却器506和第二冷却器508的散热器处分散的热量传递至储水器516。此外，第二本体510包括绝缘体（参考图38详细描述）。第二本体510的定向特性防止热量从储水器516传递至第一冷却器506和第二冷却器508的散热器。第二本体510的工作与第一本体108的工作类似，这结合图38详细描述。根据另一实施方式，冷冻部504包围在绝缘壁518中。此外，绝缘壁518有助于防止热量从周围环境传递至第二输出流体514，从而将第二输出流体514保持在期望的温度范围内。根据本发明的又一实施方式，提供蒸发冷却装置304以冷却储水器516。由于来自第一冷却器506和第二冷却器508的热量在储水器516中分散，所以蒸发冷却装置304将储水器516保持在期望的温度范围内。图6示出了根据本发明的又一实施方式的冷却系统600的横截面图。根据本发明的一个实施方式，第一室102叫做热储水器，并且第二室104叫做冷储水器。除了结合图1提到的元件以外，冷却系统600包含第一金属块602、冷却散热器（coldsink）606、第二金属块604、以及散热器608。在一个实施方式中，第一室102和第二室104都放置在相同的高度。在此布置中，第一流体110在静水压力的帮助下流过流体管道122。在本发明的另一实施方式中流体容器120处于比第一室102和第二室104低的高度，外部泵和软管将水供应给第一室102。在一个示例性实施方式中，第一流体110保持在25℃至30℃的温度范围内。此外，在本发明的一个实施方式中，热电装置106将第二流体124保持在期望的温度范围内，通常在5℃至8℃之间。根据本发明的各种实施方式，第一本体108是热二极管，并且热电装置106是热电冷却器。第一本体108的第一端与热电装置106的热侧机械地连接，在它们之间具有高性能热界面材料（未示出），热电装置通过第一金属块602和冷却散热器606进一步与第二室104连接。类似地，第一本体108的第二端以高导热界面材料（未示出）通过第二金属块604和散热器608与第一室102连接。这确保通过第一本体108的有效热传递，从而冷却第二室104中的第二流体124。高性能热界面材料的典型实例包括，但不限于，热环氧树脂、高密度陶瓷基热化合物、以及低温焊料。根据本发明的各种实施方式，第一室102相对于第二室104的方向示出为是水平的。然而，对于本领域的技术人员来说将显而易见的是，在本发明的其它实施方式中，第一室102相对于第二室104的方向可以是竖直的，或是任何其它可能的倾斜布置。图7示出了根据本发明的又一实施方式的冷却系统700的横截面图。除了参考图6描述的元件以外，冷却系统700包括一个或多个相变材料装置（PCM）702和704、壁706、绝缘壁708、风扇712和714、散热器716、百叶窗720、以及金属块722。根据此实施方式，冷却系统700包括设置在第一室102中的PCM702和PCM704。根据本发明的一个实施方式，第一室102是储水器，并且第二室104是便携式冷藏室。在本发明的一个实施方式中，具有高比热的储水器用作热电容器。PCM702和PCM704具有高熔化潜热，当材料在一定温度下经历相变时，吸收或释放该潜热。这种潜热储存系统能够将第一室102的温度保持在期望的温度范围内。通常，PCM702和PCM704的熔化潜热大于250KJ/Kg。用作PCM702和PCM704的材料的实例包括无机水合盐、石蜡、烃等。通过单独地或组合地使用不同的相变材料，能够将相变温度设定在18℃至35℃范围内的任何温度。根据本发明的各种实施方式，通过使用PCM702和PCM704，第一室102中的第一流体110的温度限制为接近室温。为了更好地与流体热接触，可以将相变材料封装在设置于第一室102中的铝（或其它金属）缸中。PCM702和704还可具有在包装内分散热量并提高有效的导热性和毕奥数的导体结构。对于本领域的技术人员来说将显而易见的是，虽然这里仅描述了两个PCM702和704，但是，在第一室102中也可使用单个PCM或不止两个PCM，以将第一流体110的温度保持在给定范围内。对于本领域的技术人员来说还将显而易见的是，虽然在第一室102中示出了PCM，但是，可在第二室104中设置一个或多个PCM，以将第二流体124的温度保持在给定范围内。根据本发明的一个实施方式，多个PCM（包括纯冰）可用于将第二室104中的温度保持为低于室温。通常，PCM的使用能够将第一室102中的第一流体110和第二室104中的第二流体124的温度保持在给定范围内。根据本发明的本实施方式，绝缘壁708覆盖第二室104，并防止冷却系统700和环境之间的任何热交换。根据一个实施方式，散热装置710设置有第一室102。散热装置710通过金属块722和散热器716冷却第一室102中的第一流体110。散热器716由风扇714冷却。另外，风扇712存在于第二室104中。热电装置106冷却冷却散热器606，而风扇712通过使空气移动经过冷却散热器606来冷却第二室104。没有风扇712可能导致第二室104内的较高的温度梯度，在冷却散热器606附近具有非常冷的空气，而在第二室104的另一端具有热空气。当热电装置106断开且少量热量泄漏到第二室104中时，可断开风扇712以隔离第二室104的其余部分。当风扇712断开时，可关闭风扇712前面的百叶窗720；从而将冷却散热器606与第二室104进一步隔离。百叶窗720增强冷却系统700的热二极管作用。通过使用PCM702和PCM704，当激活热电装置106时，热电装置106的热侧保持为接近室温，并且，当热电装置106断开时，第一本体108减少到第二室104中的热量泄漏。此布置使得在热电装置106上能够具有更小的温差，并确保热电装置106的较短的工作循环，从而显著地提高其能量效率。图8示出了根据本发明的又一实施方式的冷却系统800的横截面图。除了参考图6和图7描述的元件以外，冷却系统800包括设置在第二室104中的相变材料装置（PCM）802。在一个实施方式中，PCM802设置于第二室104的与热电装置106连接的一侧上。根据此实施方式，PCM802仅覆盖热电装置106的冷却散热器606的一部分，而冷却散热器606的其余部分与第二流体124接触。这种部分重叠使得PCM802与冷却散热器606平行地热接触，从而避免增加第二流体124的冷却时间。在一个示例性实施方式中，PCM802是纯冰PCM的包装或具有低于室温的相变温度的水合盐基材。七水合硫酸镁是用来制造PCM802的典型水合盐的一个实例。在又一示例性实施方式中，PCM802由液态金属制成。用来制造PCM802的液态金属的典型实例包括，但不限于，镓铟和锡合金。在本发明的本实施方式中，冷却系统800可以是水冷却器，其中，第二室104中的第二流体124的温度保持在预定温度。为了限制第二室104中的温度，可使用一个或多个PCM，例如PCM802。例如，PCM802将热电装置106的冷却散热器606的温度限制在大约5℃，从而限制两个室之间的温差。由于水是较差的散热体，所以在全部体积的水冷却的同时冷却散热器606达到更低的温度。PCM802防止冷却散热器606的冷却，并通过相变储存多余的能量。图9示出了根据本发明的又一实施方式的冷却系统900的横截面图。除了参考图6和图7描述的元件以外，冷却系统900包括热管902和904（替代地叫做一个或多个热管），安装热管902和904以保持第一室102中的恒温。热管902和904由诸如铜的材料制成，在端部具有翅片906。翅片906用作有效的散热体。此外，通过使用热管902和904，可在冷却系统900中使用相对较大的第一室102，以保持第一室102中的恒温。根据本发明的另一实施方式，在第二室104中设置有在低于室温的温度下操作的酒精或氨基的热管。与热管902和904相似，设置于第二室104中的热管保持第二室104中的恒温。根据本发明的各种实施方式，热管902和904的使用在减小第一室102内的热阻（等于增加传热的毕奥数）方面也是有利的。图10示出了根据本发明的又一实施方式的冷却系统1000的横截面图。冷却系统1000包括参考图6和图7描述的元件，其中热电装置106和第一本体108变型布置。本发明的本实施方式包括与冷却系统1000的第二室104接触的第一本体108，并且，热电装置106的冷端与冷却系统1000的第一室102接触。根据本实施方式，第一本体108将热量从第二室104中的第二流体124传递至热电装置106的冷端。热电装置106从第一本体108提取热量，并将热量分散至第一室102中的第一流体110。在之前的实施方式中，第一本体108附接至热电装置106的热端，并传递从第二室104提取的热量和由于热电装置的能耗而产生的热量的总和。当第一本体108附接至热电装置106的冷端时，其仅传递从第二室104提取的热量。因此，通过第一本体108的热通量大约是之前实施方式的热通量的一半。由于第一本体108具有有限的热阻，所以，热通量减半减小了温度损失，从而导致第二室104的更有效的冷却。根据本发明的此实施方式，具有较低蒸发热的工作流体由于较低的热通量而能够用于第一本体108中的蒸发。具有较低蒸发热的工作流体的实例包括乙醇、氨水等等。较低的热通量还允许制造尺寸更小的第一本体108，并适合于无法改变热电装置106的热侧的应用场合。在存在管理一个或多个热电装置的热侧的有效流体回路的情况中，在热电装置的冷侧上设置第一本体108提供了有效的储存方案。图11示出了根据本发明的又一实施方式的冷却系统1100的横截面图。除了参考图6、图7和图9描述的元件以外，冷却系统1100包括泵1102、工作流体1104、流体回路1106、以及热交换器1108。流体回路1106缠绕在第一室102的壁706周围。在本实施方式中，流体回路1106由软铜制成。在本发明的本实施方式中，泵1102用作第一本体108的替代物，并有助于将热量从热交换器1108传递至第一室102。在本实施方式中，包括微通道的热交换器1108与热电装置106的热侧连接，并将热电装置106所排出的热量传递至工作流体1104。此实施方式使得第一室102能够进一步远离第二室104。通常，在本实施方式中，工作流体1104是水，水除了在商业上可获得以外，在冷却装置工作的同时能够轻松地进行补充。根据本发明的其它实施方式，工作流体1104是乙二醇和水的合成物，通常叫做防冻剂。防冻剂的使用防止在热电装置106断开时工作流体结冰。图12示出了根据本发明的又一实施方式的冷却系统1200的横截面图。除了参考图6、图7、图9和图11描述的元件以外，冷却系统1200包括一个或多个具有翅片1204的烧结热管1202。烧结热管1202将第一流体110的温度保持为接近室温。泵1102使工作流体1104通过柔性的流体回路1106在流体容器120和热交换器1108之间循环。根据此实施方式，流体回路1106将第一流体110分成两部分。一部分第一流体110作为工作流体1104传递至热交换器1108，而另一部分传递至第二室104。当第二室104中的第二流体124达到所需温度时，关闭泵1102，从而防止工作流体1104的循环。图13示出了根据本发明的又一实施方式的冷却系统1300的横截面图。冷却系统1300包括图11中所描述的元件的变型布置。根据本发明的本实施方式，流体回路1106在第一室102和第二室104之间分配工作流体1104。在一个实施方式中，流体回路1106由软铜制成。根据本实施方式，工作流体1104是第一流体110的一部分。流体回路1106将第一流体110分成两部分：一部分作为工作流体1104被传递至热交换器1108，而另一部分被传递至第二室104。在本实施方式中，热交换器1108附接至热电装置106的冷侧，因此，在每次经过热交换器1108的过程中，流体回路1106被冷却。当第二室104中的第二流体124达到期望的冷却温度时，泵1102关闭，从而防止第一室102和第二室104之间的任何进一步的流体交换。在图12和图13所描述的实施方式中，泵1102和工作流体1104的存在当接通泵1102时允许不定向的热传递，并且当断开泵1102时确保热隔离。因此，泵1102和工作流体1104由此用作热二极管。图14示出了根据本发明的另一实施方式的冷却系统1400的横截面图。除了参考图6描述的元件以外，冷却系统1400包括热管1402、第一金属块1404、以及第二金属块1406。在本实施方式中，第一金属块1404与散热装置710连接，并且第二金属块1406与第一本体108连接。热管1402的端部嵌在每个第一金属块1404和第二金属块1406中，从而将散热装置710与第一本体108连接。热管1402使得热量能够从第一本体108直接传递至散热装置710。图15示出了根据本发明的另一实施方式的冷却系统1500的横截面图。冷却系统1500是分隔式热电冷却器，其包括主热电装置1502和辅热电装置1504。主热电装置1502和辅热电装置1504与冷却室1506连接。在本发明的一个实施方式中，与主热电装置1502相比，辅热电装置1504的尺寸较小且具有较差的冷却能力。主热电装置1502保持接通一定时间，以在冷却室1506中产生冷却效果。辅热电装置1504是小型热电冷却器，并始终接通。优选地，辅热电装置1504被偏压以在冷却室1506中产生冷却所需的最小电流，以补偿从冷却室1506的热量泄漏。冷却室1506包含需要冷却的流体1501。在本发明的一个实施方式中，冷却室1506是电冰箱的冷却室。蒸气二极管1514与主热电装置1502的热端连接，以防止断开主热电装置1502时热量流动至冷却室1506。热交换器1518将主热电装置1502所提取的热量分散至周围环境。在本发明的一个实施方式中，热交换器1518具有散热风扇1516。当接通主热电装置1502和散热风扇1516时，蒸气二极管1514和热交换器1518的组合向周围环境的净导热性是大约5W/℃。然而，当断开主热电装置1502和散热风扇1516时，该组合的净导热性低得多。这是因为，热交换器1518的导热性仅是由于自然对流，并且当断开主热电装置1502时，蒸气二极管1514的导热性较差。因此，热交换器1518对冷却系统1500增加附加的热阻。因此，断开状态中的蒸气二极管1514和散热风扇1516的组合的净导热性小于0.1W/℃。热交换器1518用作二极管，因为其导热性取决于散热风扇1516的接通或断开状态，并且，其增强了热二极管特性。因此，除了蒸气二极管1514以外，热交换器1518有助于防止热量泄漏回到冷室中。第一冷风扇1510存在于冷却室1506中，以帮助将热量从流体1501传递至主热电装置1502。此外，第一冷风扇1510有助于在冷却室1506内保持均匀的温度。当主热电装置1502断开时，第一冷风扇1510也断开。第一冷风扇1510在接通时的导热性比其断开时的导热性大。因此，第一冷风扇1510在断开时也增加附加的热阻，从而增强蒸气二极管1514和热交换器1518的组合的热二极管特性。第二冷风扇1512存在于冷却室1506中，以帮助将热量从流体1501传递至辅热电装置1504。此外，第二冷风扇1512有助于在冷却室1506内保持均匀的温度。用作散热器的热风扇1508附接至辅热电装置1504，以将辅热电装置1504排出的少量热量分散至周围环境。在本发明的一个实施方式中，任何其它类型的散热器可用来代替热风扇1508。在本发明的一个实施方式中，主热电装置1502的冷却能力是辅热电装置1504的冷却能力的5至10倍。辅热电装置1504始终保持在接通状态。恒定的电流经过辅热电装置1504以产生冷却，从而补偿通过冷却室1506的热量泄漏。热风扇1508与辅热电装置1504一起也恒定地保持在接通状态，以分散辅热电装置1504排出的热量。在冷却过程开始时主热电装置1502接通。在达到稳定状态之后，主热电装置1502断开。当主热电装置1502断开时，散热风扇1516和第一冷风扇1510也断开。在本发明的一个实施方式中，当冷却室1506的温度上升到超过温度上限时，主热电装置1502接通。此外，当主热电装置1502接通时，热交换器1518和第一冷风扇1510接通。例如，当打开电冰箱时，主热电装置1502在冷却室1506的温度上升到超过温度上限时接通。当冷却室1506的温度下降并达到温度下限时，主热电装置1502断开。当主热电装置1502断开时，散热风扇1516和第一冷风扇1510也断开，并且，热交换器1518和蒸气二极管1514的组合防止热量泄漏。通常，在电冰箱中，每天要打开门大约20至24次。因此，主热电装置1502平均每天仅接通大约20次，这意味着，每年大约7000至8000次，或者，在主热电装置1502的使用寿命中打开70000至80000次（假设10年的使用寿命）。因此，热电冷却系统的可靠性提高。热电冷却系统的能耗也较小，因为主热电装置1502在达到温度下限之后断开，并且，仅有的功率损耗是由于较小的辅热电装置1504的原因。在本发明的一个实施方式中，改变辅热电装置1504的偏压电流，使得当接通主热电装置1502时辅热电装置被偏压以较高的电流。然后，对辅热电装置1504的偏压电流减小至主热电装置1502断开时补偿进入第三冷却室406中的泄漏所必需的最小电流。图16示出了根据本发明的又一实施方式的冷却系统1600的横截面图。除了结合图15提到的元件以外，冷却系统1600包含辅蒸气二极管1602。辅蒸气二极管1602与辅热电装置1504的热侧连接。在本发明的此实施方式中，辅热电装置1504以开关循环工作。仅当通过冷却室1506的壁的泄漏使流体1501的温度上升到超过温度上限时，在长时间不工作之后将辅热电装置接通。例如，在夜晚中，当电冰箱长时间保持关闭时，辅热电装置1504断开。当辅热电装置1504断开时，辅蒸气二极管1602防止热量回流至辅热电装置1504。在本发明的一个实施方式中，当辅蒸气二极管1602接通时，第二冷风扇1512和热风扇1508接通。类似地，当辅蒸气二极管1602断开时，第二冷风扇1512和热风扇1508断开。此开关循环降低了辅热电装置1504的能耗，并提高了冷却系统1600的效率。在另一实施方式中，辅热电装置1504由脉冲宽度调制电流源控制，并且该电流源取决于冷却室1506的温度。图17a和图17b分别示出了根据本发明的又一实施方式的第一冷却系统1700和第二冷却系统1704的横截面图。图17a中的第一冷却系统1700是分隔式热电冷却器的另一结构，并且包括与冷却室1506连接的主热电装置1502和辅热电装置1504。在本发明的一个实施方式中，冷却室1506是包含空气的电冰箱的冷却室或水冷却器的冷却室。除了结合图15提到的元件以外，第一冷却系统1700包含附接至辅热电装置1504的铜块1702。铜块1702将辅热电装置1504排出的热量传导至热交换器1518，热交换器将该热量分散至周围环境。因此，热交换器1518分散由主热电装置1502和辅热电装置1504排出的热量。散热风扇1516始终保持接通，以分散辅热电装置1504排出的热量。图17b的第二冷却系统1704是分隔式热电冷却器的另一结构，并且包括与冷却室1506连接的主热电装置1502和辅热电装置1504。第二冷却系统1704和第一冷却系统1700的不同之处在于，蒸气二极管1514与辅热电装置1504平行。第二冷却系统1704还包括将主热电装置1502和辅热电装置1504以及蒸气二极管1514连接的金属板1706。图18示出了根据本发明的另一实施方式的冷却系统1800的横截面图。冷却系统1800描述分隔式热电冷却器的另一结构，其包括主热电装置1502和辅热电装置1504，如结合图15所提到的。在本发明的此实施方式中，流体1501是水，并且冷却系统1800是水冷却器。在冷却室1506中，热水位于冷水的上方。主热电装置1502位于冷却室1506的顶部。当存在于冷却室1506顶部的热水由主热电装置1502冷却时，水的密度增大，且冷水如箭头1802所示向下滑动。辅热电装置1504存在于冷却系统1800的底部，并保持存在于冷却室1506底部的冷水的温度。冷水出口1804存在于冷却室1506的底部。图19示出了根据本发明的另一实施方式的冷却系统1900的横截面图。除了结合图18提到的元件以外，冷却系统1900包含辅蒸气二极管1602。冷却系统1900描述分隔式热电冷却器的另一结构，其包括主热电装置1502和辅热电装置1504。辅蒸气二极管1602与辅热电装置1504的热侧连接。在本发明的此实施方式中，辅热电装置1504以开关循环工作。仅当通过冷却室1506的壁的泄漏使流体1501的温度上升到超过温度上限时，在长时间不工作之后将辅热电装置接通。例如，在夜晚中，当水冷却器长时间保持关闭时，辅热电装置1504断开。当辅热电装置1504断开时，辅蒸气二极管1602防止热量回流至辅热电装置1504。在本发明的一个实施方式中，辅热电装置1504由脉冲宽度调制电流源控制，并且该电流源取决于冷却室1506的温度。与第一冷却系统1700的效率相比，断开辅热电装置1504进一步提高了冷却系统1900的效率。图20示出了根据本发明的又一实施方式的冷却系统2000的横截面图。冷却系统2000描述分隔式热电冷却器的另一结构，其包括主热电装置1502和辅热电装置1504。除了结合图18提到的元件以外，冷却系统2000包含电容器2002，该电容器包括热交换器1518。电容器2002具有输入室2004，该输入室包含第一流体2006和风扇2010。电容器2002以使得蒸气二极管1514分散的热量被传递至第一流体2006的方式与蒸气二极管1514的表面机械地连接。在本发明的一个实施方式中，第一流体2006是水。由于水具有高比热，所以其有助于在输入室2004中保持恒温。此外，第一流体2006的体积比流体1501的体积大。因此，第一流体2006具有比流体1501更高的热容量。因此，即使当主热电装置1502接通时，第一流体2006的温度也相对恒定。根据一个实施方式，第一流体2006的通常温度在30℃，并且流体1501的温度在5℃。在一个实施方式中，输入室2004和冷却室1506通过流体管道2008连接，使得流体能够从输入室2004传递至冷却室1506。根据一个实施方式，输入室2004和冷却室1506保持间隔一定距离，并通过柔性流体回路和泵连接。可以将柔性流体回路弯成不同形状，以将输入室2004与冷却室1506连接。泵有助于将流体从输入室2004通过柔性流体回路传递至冷却室1506。在本发明的一个实施方式中，输入室2004位于比冷却室1506高的位置，并且第一流体2006由于重力而传递至冷却室1506。为了本描述的目的，对于冷却系统2000仅示出了两个室。然而，对于本领域的技术人员来说将显而易见的是，冷却系统2000可以包括不止两个室，并且，能够级联冷却方案以将流体冷却至低温。图21示出了根据本发明的又一实施方式的冷却系统2100的横截面图。冷却系统2100是两级分隔式热电冷却器，并且包括一级主热电装置2102、一级辅热电装置2104、二级主热电装置2106、二级辅热电装置2108、蒸气二极管1514、以及热交换器1518。一级主热电装置2102和一级辅热电装置2104与冷却室1506连接。冷却室1506包含需要冷却的流体1501。在本发明的一个实施方式中，冷却室1506是需要冷却至低温（低于0℃）的电冰箱或冰箱的冷却室。与一级主热电装置2102和二级主热电装置2106相比，一级辅热电装置2104和二级辅热电装置2108更小。使用辅热电装置2104和2108，因为当冷却室1506保持在低温时，进入冷却室1506的热量泄漏非常高。一级主热电装置2102与冷却室1506和蒸气二极管1514连接。二级主热电装置2106与蒸气二极管1514和热交换器1518连接。在一定周期内一级主热电装置2102和二级主热电装置2106保持接通，以在冷却室1506中产生冷却效果。一级辅热电装置2104和二级辅热电装置2108因连续对其供应的小电流而始终保持接通。蒸气二极管1514与一级主热电装置2102的热端连接，以防止热量回流至冷却室1506。热交换器1518将一级主热电装置2102和二级主热电装置2106提取的热量分散至周围环境。在本发明的一个实施方式中，热交换器1518包含散热风扇1516。当一级主热电装置2102、二级主热电装置2106和散热风扇1516接通时，蒸气二极管1514的前向导热性和热交换器1518对周围环境的导热性非常高。然而，当一级主热电装置2102、二级主热电装置2106和散热风扇1516断开时，蒸气二极管1514的导热性和热交换器1518的导热性较低。这是因为，热交换器1518的导热性仅是由于自然对流而产生的，并且蒸气二极管1514的导热性在相反方向上较低。第一冷风扇1510存在于冷却室1506中，以帮助将热量从流体1501传递至一级主热电装置2102。此外，第一冷风扇1510有助于在冷却室1506中保持均匀的温度。当主热电装置2102和2106接通时，第一冷风扇1510接通，并且当主热电装置2102和2106断开时，第一冷风扇1510断开。第二冷风扇1512存在于冷却室1506中，以帮助将热量从流体1501传递至一级辅热电装置2104。此外，第二冷风扇1512有助于在冷却室1506中保持均匀的温度。热风扇1508附接至二级辅热电装置2108，以将二级辅热电装置2108排出的热量分散至周围环境。在本发明的一个实施方式中，主热电装置2102和2106的冷却能力是辅热电装置2104和2108的冷却能力的5至10倍。辅热电装置2104和2108始终保持在接通状态。恒定的电流经过辅热电装置2104和2108，以将它们保持接通并补偿进入冷却室1506的热量泄漏。热风扇1508与辅热电装置2104和2108一起也恒定地保持接通，以分散所排出的热量。在冷却过程开始时主热电装置2102和2106接通。在达到稳定状态之后，主热电装置2102和2106断开。当冷却室1506的温度上升到超过温度上限时，主热电装置2102和2106接通。例如，当打开电冰箱时，主热电装置2102和2106在冷却室1506的温度上升到超过温度上限之后接通。当冷却室1506的温度下降至温度下限时，主热电装置2102和2106断开。当主热电装置2102和2106断开时，蒸气二极管1514防止进入冷却室1506的热量泄漏。二级主热电装置2106将其焦耳热和由蒸气二极管1514排出的热量分散至热交换器1518。二级主热电装置2106能够在开关频率下操作，该开关频率与一级主热电装置2102的频率不同。通常，冷却系统2100具有两级，但是其可具有更多数量的级联成实现低温的级。对于给定的温差，与一级热电冷却器相比，两级热电冷却器提供更多冷却并且更有效。在一个示例性实施方式中，冷却室1506保持在-5℃的温度。一级主热电装置2102在-5℃至20℃之间工作，而二级主热电装置2106在20℃和环境温度（接近40℃）之间工作。由于蒸气二极管1514不需要分散二级主热电装置2106排出的焦耳热，所以可使用更小的蒸气二极管。两级热电冷却装置在较宽的温度范围内有效地工作。图22示出了根据本发明的另一实施方式的冷却系统2200的横截面图。冷却系统2200是两级分隔式热电冷却器的另一结构，并且包括一级主热电装置2102、一级辅热电装置2104、二级主热电装置2106、蒸气二极管1514、以及热交换器1518。在冷却系统2200中，不使用图21中的二级辅热电装置2108。一级热电装置2102和2104与冷却室1506连接。一级主热电装置2102与蒸气二极管1514连接。二级主热电装置2106与蒸气二极管1514和热交换器1518连接。铜块1702附接至一级辅热电装置2104，以将由一级辅热电装置2104排出的热量传导至二级主热电装置2106。散热风扇1516始终保持接通，以分散由一级辅热电装置2104排出的热量。当需要较大温差来将流体1501的温度保持在工作温度范围内时，一级主热电装置2102接通。二级主热电装置2106恒定地接通，以分散来自一级主热电装置2102和一级辅热电装置2104的热量。此外，热交换器1518保持接通，以将所提取的热量分散至周围环境。根据本发明的各种实施方式，在热电冷却系统中热电装置、蒸气二极管和热电容器可以具有不同的布置。图23a、图23b、图24a、图24b、图25a、图25b、图25c和图25d举例说明了这些布置。图23a和图23b是通过标记描述热电装置和其它元件的示意图。图23a代表第一两级冷却砖2300的布置，而图23b代表第二两级冷却砖2302的布置。第一两级冷却砖2300和第二两级冷却砖2302中的每一个均包括两个热电装置，即第一热电装置2304和第二热电装置2306，接着是蒸气二极管2308和散热器2310。第一热电装置2304和第二热电装置2306通过第一两级冷却砖2300的冷端2314提取热量，并使热量通过蒸气二极管2308到达散热器2310。散热器2310将热量排出至周围环境。图23b中的第二两级冷却砖2302包括与第一两级冷却砖2300相同的热电装置、蒸气二极管和散热器的布置。另外，第二两级冷却砖2302包括第一热电容器2316和第二热电容器2318。第一热电容器2316和第二热电容器2318与第二两级冷却砖2302的散热路径并联地设置，以压制（clamp）系统中不同点的温度，并防止与热电容器2316和2318的增加相应的任何附加的温度损失。高热容量材料（例如，相变材料）通常具有低导热性，并能够增加路径的热阻。第一热电容器2316压制冷端2314的温度，并且第二热电容器2318压制蒸气二极管2308的端部的温度。由于与散热器2310相比，第一热电容器2316和第二热电容器2318具有非常低的导热性，所以串联地放置第一热电容器2316和第二热电容器2318将导致沿着散热路径的巨大的温度损失。因此，并联布置是优选的，这压制温度并确保沿着散热路径的最小的温度损失。由于PCM具有低导热率，所以扩散第一热电容器2316和第二热电容器2318内的热量以增加净导热性是重要的。第一热电容器2316和第二热电容器2318设计成在PCM的体积中分配热流，而不会导致各个电容器和周围环境之间出现明显的温度下降。在本发明的一个实施方式中，第一热电容器2316和第二热电容器2318具有毕奥数高的导体结构。在瞬时阶段的过程中，第一热电容器2316和第二热电容器2318的使用降低了第二两级冷却砖2302上的总温差，从而导致高COP。图24a和图24b分别代表第三两级冷却砖2400和第四两级冷却砖2402的布置。虽然大多数部件与图23a和图23b中的那些部件相似，但是在此布置中，它们的相对位置不同。尤其是，蒸气二极管2308附接至第一热电装置2304的冷侧。根据本发明的此实施方式，图24a的第三两级冷却砖2400包含蒸气二极管2308，接着是两个热电装置，即第一热电装置2304和第二热电装置2306。蒸气二极管2308包含在低温下更有效的流体，例如，异丙醇。由于蒸气二极管2308存在于第三两级冷却砖2400中的冷侧，所以与蒸气二极管2308布置在第一两级冷却砖2300的热侧通过的热通量相比，蒸气二极管2308在冷侧通过更少的热通量。散热器2310将从冷端2314提取的热量以及第一热电装置2304和第二热电装置2306的焦耳热排出至周围环境。图24b的第四两级冷却砖2402包括与第三两级冷却砖2400相同的热电装置、蒸气二极管和散热器的布置。除了第三两级冷却砖2400中的元件以外，第四两级冷却砖2402包括第一热电容器2316和第二热电容器2318。如结合图23b所描述的，第一热电容器2316和第二热电容器2318与第四两级冷却砖2402的散热路径并联地设置，使得没有与热电容器2316和2318的增加相应的温度损失。在本发明的一个实施方式中，第一热电容器2316压制冷端2314的温度，并且第二热电容器2318压制散热器2310的温度。图25a、图25b、图25c和图25d分别是描述第五两级冷却砖2500、第六两级冷却砖2502、第七两级冷却砖2504和第八两级冷却砖2506的示意图。这些是热电装置、蒸气二极管和散热器的相对布置的其它变型。根据本发明的此实施方式，图25a所示的第五两级冷却砖2500包含设置在第一热电装置2304和第二热电装置2306之间的蒸气二极管2308。在此实施方式中，蒸气二极管2308将第一热电装置2304和冷端2314隔离在第五两级冷却砖2500的断开状态中。蒸气二极管2308处理从冷端2314提取的热量和第一热电装置2304的焦耳热。因此，通过第五两级冷却砖2500的蒸气二极管2308的热通量小于通过第一两级冷却砖2300的蒸气二极管2308的热通量。图25a的布置能够在蒸气二极管上产生最佳温差，从而改进其性能。图25b所示的第六两级冷却砖2502包括与第五两级冷却砖2500相同的热电装置、蒸气二极管和散热器的布置。除了第五两级冷却砖2500中的元件以外，第六两级冷却砖2502包括与散热路径并联设置的第一热电容器2316和第二热电容器2318。如结合图23b和图24b所说明的，此布置不仅压制不同点处热流的温度，而且提高了冷却砖的效率。在本发明的一个实施方式中，第一热电容器2316压制冷端2314的温度，并且第二热电容器2318压制散热器2310的温度。图25c所示的第七两级冷却砖2504包括与第五两级冷却砖2500相同的元件，但是具有不同的布置。在本发明的此实施方式中，蒸气二极管2308与第二热电装置2306并联。图25d所示的第八两级冷却砖2506包括与第七两级冷却砖2504相同的热电装置、蒸气二极管和散热器的布置。除了第七两级冷却砖2504中的元件以外，第八两级冷却砖2506包括与散热路径并联设置的第一热电容器2316和第二热电容器2318。如结合图23b和图24b所说明的，此布置不仅压制不同点处热流的温度，而且提高了冷却砖的效率。在本发明的一个实施方式中，第一热电容器2316压制冷端2314的温度，并且第二热电容器2318压制散热器2310的温度。图26示出了根据本发明的一个实施方式的冷却砖2600的透视图。根据本发明的各种实施方式，冷却砖2600在热电冷却系统（例如，冷冻器、电冰箱和饮水机）中用作冷却发动机。根据本发明的一个实施方式，冷却砖2600是3英寸长、3英寸宽、1英寸高的矩形块体。然而，根据应用和通过冷却砖的热通量的量，冷却砖2600可以采用不同的尺寸。根据本发明的各种实施方式，冷却砖2600包括热电冷却器模块2602、蒸气二极管2604、以及开关电路（在图27中标为2704）。冷却砖2600具有两侧—第一侧2608和第二侧2610。根据本发明的一个实施方式，第一侧2608与需要冷却的室连接（结合图28和图29说明），而第二侧2610与散热器连接（结合图27说明）。第一侧2608从所述室吸收热量，而第二侧2610排出热量。蒸气二极管2604用作使通过冷却砖2600的热流保持方向依赖性的热二极管。蒸气二极管2604允许热量从所述室流至散热器，并防止热量从散热器流至所述室。对于本发明来说，热二极管的选择取决于热二极管的被称为双极性（diodicity）γ的参数。热二极管的双极性定义为前向传导方向上的导热性与反向方向上的导热性之比。为了本发明的目的，热二极管具有尽可能高的双极性，理想地大于或等于100。因此，蒸气二极管比其它热二极管更优选，因为蒸气二极管的双极性大于150。根据本发明的其它实施方式，使用其它利用机械运动零件（例如，泵水回路和空气隔膜）的热二极管。冷却砖2600具有端口2606，其包括电导线，以对热电冷却器模块2602和开关电路提供直流电流。根据本发明的一个实施方式，冷却砖2600被能够提供6A至15A电流的12V直流电流源供电。如果用变压器和整流器将电压转变成12V直流至15V直流，那么冷却砖2600可被110V交流或220V交流供电。结合图36详细描述存在于冷却砖2600中的开关电路。根据本发明的各种实施方式，冷却砖2600的热电冷却器模块2602包含能够将热量从冷却砖2600的第一侧2608泵至第二侧2610的多个热电偶。在本发明的各种实施方式中，冷却砖2600还包含热元件，例如热电容器。热电容器是具有高比热液体（例如，水）的系统，其能够用来将温度保持在期望的温度范围内。在本发明的各种实施方式中，热电容器是PCM或具有高比热悬浮物的储水器。除了从用于操作本发明中提到的冷却砖2600的方法产生的改进的COP以外，冷却砖2600在具有作为不同元件的热电冷却器模块、蒸气二极管和开关电路的系统上的优点是，冷却砖2600使得冷却系统模块化，与蒸气压缩机相似。因此，使用冷却砖2600的制冷系统易于装配并集成在电冰箱中，从而降低制造成本。因此，不用任何电的或冷却的专门技术，便能够装配电冰箱。此外，不用任何大的设计修改就可使用冷却砖2600。此外，冷却砖2600具有更少的用于温度传感器和控制电路的外部配线，并且，砖的四个绝热侧可与绝热体（例如，聚苯乙烯泡沫）绝缘，以防止热损失。图27示出了根据本发明的一个实施方式的包含冷却砖2600的冷却系统2700的分解图。冷却系统2700是包含用于冷却冷却系统2700的冷却部分2702的电冰箱。冷却部分2702包含冷却砖2600。如结合图26所说明的，冷却砖2600包含热电冷却器模块2602、蒸气二极管2604、以及开关电路2704。提供热风扇2706和散热器2708，以便于将热量从冷却砖2600传递至周围环境。提供冷却散热器2710和冷风扇2712，以便于将热量从待冷却的流体传递至冷却砖2600。图28示出了根据本发明的一个实施方式的具有冷却砖2600的冷却系统2800的横截面图。除了冷却砖2600以外，冷却系统2800包括冷室2812、第三热电容器2806、包含热管的金属板2808、以及散热器2810。根据本发明的另一实施方式，金属板2808可包含一组的一个或多个热管。在冷却系统2800中，冷室2812包含需要冷却的流体2802。根据本发明的一个实施方式，流体2802是冷藏库或电冰箱的空气。冷室2812由第一绝缘壁2804包围，第一绝缘壁有助于防止热量从周围环境传递至流体2802，从而有助于将流体2802保持在期望的温度范围内。在一个示例性实施方式中，期望的温度范围在0℃至8℃之间。根据本发明的各种实施方式，第一绝缘壁2804由具有低导热性的材料制成。具有低导热性的材料的典型实例包括聚亚安酯和泡沫塑料。通过存在于冷却系统2800中的冷却砖2600来实现冷室2812中的流体2802的冷却。当直流电流通过冷却砖2600时，冷却砖2600通过散热器2810和风扇2814从流体2802提取热量，从而冷却流体2802。提供风扇2814，以帮助将热量从散热器2810分散至周围环境。所提取的热量和冷却砖2600的焦耳热被分散至嵌在金属板2808中的热管，该金属板与冷却砖2600连接。热管将金属板2808顶部的温度保持为与金属板底部的温度相同。金属板2808的另一侧在顶部与第三热电容器2806连接，而在底部与散热器2810连接。在开关瞬时的过程中，第三热电容器2806将金属板2808的温度保持为接近环境温度的恒定值。另外，散热器2810和风扇2814将热量分散至周围环境，并且也将金属板2808的温度保持为接近环境温度。散热器2810和第三热电容器2806的相对位置能够互换，只要它们与金属板2808热连接即可。在一个示例性实施方式中，第三热电容器2806是相变温度稍高于（5℃）环境温度的PCM的包装。在另一示例性实施方式中，第三热电容器2806中的PCM由石蜡制成。用来制造第三热电容器2806中的PCM的石蜡的典型实例包括二十烷和二十二烷。在又一示例性实施方式中，第三热电容器2806中的PCM由水合盐制成。七水合硫酸镁是用来制造第三热电容器2806中的PCM的典型水合盐的一个实例。在又一示例性实施方式中，第三热电容2806器中的PCM由液态金属制成。用来制造第三热电容2806器中的PCM的液态金属的典型实例包括，但不限于，镓、铟和锡合金。根据本发明的一个实施方式，在冷室2812中设置有冷侧散热器2816和冷风扇2818。冷侧散热器2816和冷风扇2818有助于将热量从流体2802传递至冷却砖2600，并有助于在冷室2812中保持均匀的温度。图29示出了根据本发明的一个实施方式的具有冷却砖2600的冷却系统2900的横截面图。冷却系统2900包括包含第一流体2902的第一室2910、以及包含第二流体2904的第二室2912。在冷却系统2900中，第二室2912包含需要冷却的第二流体2904。在本发明的一个示例性实施方式中，第二流体2904是水。通过冷却砖2600来实现第二流体2904在第二室2912中的冷却。当直流电流通过冷却砖2600时，其从第二流体2904提取热量，从而冷却第二流体2904，并将所提取的热量和冷却砖2600的焦耳热分散至包含于金属板2808中的热管，该金属板与冷却砖2600连接。第二室2912由阻止热量从周围环境和第一室2910流至第二流体2904的第二绝缘壁2906包围，从而有助于将第二流体2904保持在恒温范围内。金属板2808包括第一端和第二端。第一端具有与冷却砖2600的热端机械地连接的第一表面以及与散热器2810连接的相对表面。第二端夹在具有PCM的第三热电容器2806和第一室2910的导热壁之间。根据本发明的一个实施方式，金属板2808的第二端以如下方式与第三热电容器2806连接：即金属板2808能够将在冷却砖2600的热端分散的热量传递至第三热电容器2806，第三热电容器保持在接近环境温度的恒温。第一室2910中的第一流体2902也用作热电容器，并将金属板2808的温度保持为接近环境温度。第一室2910以使得由冷却砖2600分散的热量传递至第一流体2902的方式与金属板2808的第二端机械地连接。根据一个实施方式，第一室2910包括能够将热量从金属板2808传递至第一流体2902的热传导部分2908。由于水具有高比热，所以其有助于在第一室2910中保持恒温。因此，在本发明的一个实施方式中，第一流体2902是水。此外，第一流体2902的体积比第二流体2904的体积大。因此，第一流体2902具有比第二流体2904高的热容量。因此，即使当接通冷却砖2600时，第一流体2902的温度也相对恒定。根据一个实施方式，第一流体2902和第二流体2904之间的通常温差在20℃至25℃之间变化。在一个实施方式中，第一室2910和第二室2912通过流体管道2914连接，以能够将流体从第一室2910传递至第二室2912。为了本描述的目的，对于冷却系统2900仅示出了两个室。然而，对于本领域的技术人员来说将显而易见的是，冷却系统2900可以包括不止两个室，并且，能够级联冷却方案，以将流体冷却至低温。图30示出了描述对于（1）传统的冷却装置和（2）根据本发明的各种实施方式的冷却系统的温度随时间的变化的两个示图。示图1画出传统的冷却装置在流体的冷却过程中温度和时间的关系。在示图1中，水平轴线3002代表时间，并且竖直轴线3004代表温度。第一虚线3006代表恒定的环境温度，并且在示图1中用T环境表示。此外，第二虚线3008对应于流体需要冷却至的目标温度，并且在示图1中用T设定表示。另外，对应于传统的冷却装置的热端的最大温度的第三虚线3010在示图1中用TEC(TH1)的热端表示。当接通传统的冷却装置时，冷却器的热端快速地达到平衡温度TH1，这取决于散热器的效率和相关的气流。在使用普通散热器的传统的冷却装置中，TH1比环境温度高大约20度。TH1和T环境之间的差由第一双箭头3012表示，并在示图1中标记为ΔT热。此外，TH1和T设定之间的差由第二双箭头3014表示，并在示图1中标记为ΔT传统。在使用传统冷却装置的冷却过程中，待冷却的流体初始处于T环境。在持续时间τ传统之后，流体的温度降至T设定。第一曲线3016代表流体温度的时间变化，并且在示图1中由T水表示。由于传统的冷却装置将所提取的热量和装置的相关焦耳热分散至热端，所以传统的冷却装置的热端的温度升高。通常，传统的冷却装置的热端的温度升高在35℃至45℃的范围内。第二曲线3018画出在冷却过程中热端的温度随时间的变化。虽然传统的冷却装置的热端快速地达到平衡，但是，流体仅在时间段τ传统之后达到期望的冷温度。当断开传统的冷却装置时，热量从传统的冷却装置的热端回流至冷流体中。在示图1中，第三曲线3020代表这种热量通过热电装置的回流，并且标记为T回流。第三曲线3020是已经断开传统的冷却装置之后冷却流体的温度随时间的变化。当断开传统的冷却装置时，热量从热端(TH1)流至流体(T水)。如示图1所示，TH1示出了下降（在一些情况中，甚至低于环境温度）。在传统的冷却装置中，冷却模块和散热器之间的导热性最大，以优化其传递热量的效率。这通常通过涂敷导热界面糊剂或环氧树脂来实现。虽然，当断开传统的冷却装置时，与散热器的紧密热接触在正常操作过程中是有利的，但是，这种高导热性推动热量回流至冷却流体中。因此，必须将传统的冷却装置保持操作，这会增加能耗。当接通传统的热电冷却装置以冷却流体时，热电冷却器的热端根据散热器的效率和相关的气流而快速地达到平衡温度。在使用普通的铝散热器和普通的热侧风扇（大约40-50c.f.m气流）的传统的热电冷却装置中，此平衡温度在40℃至45℃的范围内，这比环境温度高大约20℃。当断开传统的热电冷却装置时，热量从其热端回流至流体中。此外，在传统的热电冷却装置中，散热器的导热性最大，以降低热电冷却器的热侧的温度，从而使其冷却效率最大。通过在热电冷却器和散热器之间涂敷导热界面糊剂或环氧树脂来增加导热性。而且，为了降低传统的热电冷却系统的热侧温度，较大的散热器和具有较大气流的风扇是优选的。虽然，更好的热接触和更大的散热器便于在接通状态更好地散热，但是，这些在断开状态增强了热量的回流。因此，通常必须将传统的冷却装置保持操作，这会导致增加能耗。示图2示出了根据本发明的一个实施方式的热电冷却装置的性能，并画出了冷却过程中流体的温度随时间的变化。根据一个实施方式，第一本体具有两种不同的导热性。根据此实施方式，当接通热电冷却装置时，热电装置的热端和第一流体之间的导热性高，当断开热电冷却装置时，导热性低。在示图2中，水平轴线3022代表时间，并且竖直轴线3024代表温度。在示图2中，第四虚线3026代表用T环境表示的恒定的环境温度。此外，第五虚线3028代表流体已经冷却之后的温度下限，在示图2中用TSL表示。第六虚线3030代表流体的温度上限。此温度级别在示图2中用TSU表示，并对应于需要再次接通冷却系统时的温度阈值。在简单的成比例的控制系统中，这两个温度定义了比例范围。第七虚线3032代表对应于瞬时阶段结束的时间，即，当将热电装置断开第一时间时的时间。对应于在瞬时之后接通热电装置时的开关循环阶段的时间在第八虚线3034和第九虚线3036之间示出。在示图2中，热电装置的热端的最大温度和T环境之间的差用第三双箭头3038代表，并且用ΔT热表示。在示图2中，环境温度T环境和TSL之间的差用第四双箭头3040代表，并且用ΔTSTEC表示。在比较这两张示图时，显而易见的，示图1中的ΔT热比示图2中的ΔT热高。这是因为，在根据本发明的实施方式的热电装置的散热器处分散的热量分散在第一流体中。第一流体的高热容量压制热电装置的散热器的温度上升。在示图2中，热电装置的热端的温度变化用第四曲线3042代表，并且用TH2表示。此外，第二流体的温度变化用第五曲线3044代表，并用T水表示。在一个示例性实施方式中，冷却系统的热端的温度上升在1℃至3℃的范围内。这种热端温度的上升明显小于传统的冷却装置情况下的温度的上升。对于本领域的技术人员来说，应该显而易见的是，当热电装置的端部上的温差最小时，热电装置最有效。由于TH2保持为接近环境温度，如示图2中所示，所以热电装置比传统设计更快且更有效地达到TSL。这使得能够更早地断开冷却装置。另外，由于防止了热量的回流，所以能够将冷却装置保持断开更长的时间段。如示图2中所示，当断开热电装置时，第二流体花费更多的时间来达到TSU。第一本体中的热流的定向性质防止热量从热电装置的热端的回流，如第六曲线3046所代表的，并且在示图2中用T回流表示。这在第一本体不以和热二极管相似的方式工作的传统设计中通常是不可能的。通常，断开状态的时间可以是接通状态的时间的5倍。这导致进一步提高了冷却装置的效率。当不排出第二流体且热电装置长时间运行时，这尤其有利，从而节约了电力。图31示出了描述输入电流随时间的变化的示图3、以及描述对于根据本发明的一个实施方式的热电冷却系统的温度随时间的变化的示图2（结合图30说明）。示图3画出了在利用根据本发明的一个实施方式的热电冷却装置冷却流体的过程中电流和时间的关系。在示图3中，水平轴线3102代表时间，并且竖直轴线3104代表电流。第十虚线3106代表最佳电流IOPT。当最佳电流IOPT通过热电冷却系统时，热电冷却系统的效率最大。在本发明的实施方式中，热电冷却装置具有带有强双极性的蒸气二极管，这在接通状态中导致高导热性，并在断开状态中导致极低的导热性。因此，热电冷却装置将热开关与电开关组合在一起，以提供有效的制冷系统。在一个实施方式中，在时间t时断开热电装置，其中，时间t小于或等于恒定时间的两倍（用2τ表示），导致热电冷却装置的COP翻倍。在图31中，用3108代表电流随时间的变化。利用热电冷却装置将流体从环境温度T环境冷却并将其温度保持在温度范围（TSL至TSU）内的过程包括两个阶段—瞬时阶段和开关循环阶段。在瞬时阶段中，热电冷却装置接通，直到流体从环境温度冷却至温度下限TSL为止。由于在瞬时阶段完成冷却，所以热电冷却装置的热端的温度在此阶段中升高至其最高极限。当达到温度下限时，热电冷却装置断开，并且，温度由于进入流体的热量泄漏而升高。通过以规则的间隔接通和断开热电冷却装置，即，开关循环阶段，将流体的温度保持在温度范围TSL至TSU内。在开关循环阶段中，热电冷却装置泵出在断开状态泄漏的少量热量。因此，在开关循环阶段中，热电冷却装置的热端的温度示出了可忽略的或不明显的上升。对于本领域的技术人员来说，应该显而易见的是，当热电冷却装置端部上的温差最小时，热电冷却装置最有效。在本发明的一个实施方式中，热电容器将热电冷却装置的热侧温度压制为接近环境温度。因此，与传统的热电冷却装置相比，利用本热电冷却装置流体可更快且更有效地达到TSL。因此，与传统的热电冷却装置所需的时间相比，本热电冷却装置保持接通所需的时间少。这改进了根据本发明的热电冷却装置的工作循环和效率。另外，由于防止了热量的回流，所以本热电冷却装置能够长时间保持断开，从而节约了大量的能量。当本热电冷却装置断开时，与在传统的热电冷却装置中花费的时间相比，流体花费更多的时间来达到TSU。蒸气二极管中的热流的定向性质防止了热量从热电冷却装置的热端的回流。在示图2中，热电冷却装置接通的时间段用“ON”表示，热电冷却装置断开的时间段用“OFF”表示。为了使瞬时阶段的COP最大，应该在最佳时间时断开热电冷却装置。在一个实施方式中，当最佳电流IOPT流过热电冷却装置时，热电冷却装置的效率最大。根据本发明，基于由热电装置冷却并由电流阶跃波形供电的冷却系统的分析，代表最佳电流IOPT的等式是：其中，Z是热电材料的性能因数；T0是环境温度，在该温度下热电装置的热侧被压制；TS是设定点温度；并且R是热电材料的阻值。此外，当最佳电流IOPT通过热电装置时，在瞬时阶段之后没有开关循环时所述室达到的稳定状态温度由以下等式给出：其中，TC∞(IOPT)是稳定状态温度，如果没有开关，那么所述室将在瞬时阶段结束时达到此温度；T0是环境温度，在该温度下热电装置的热侧被压制；K是热电装置的导热率；KI是冷室的漏电导（leakageconductance）；并且S是热电装置的有效泽贝克系数（seebeckcoefficient）。用时间的指数衰减函数来估计热电冷却过程，从而用以下等式来代表冷端温度：TC(t)=TC∞-(TC∞-T0)e-t/τ(3)TC(t)是冷却材料在时间t时的温度；TC∞是冷却材料的稳定状态温度；T0是冷却材料的初始温度；并且τ是时间常数，其与总热容量成正比，并与(K+SI)成反比。此外，最佳操作模式下的冷却的时间常数由以下等式给出：其中，m是所述室中的材料的质量；并且C是所述室中的材料的有效热容量。此外，工作循环（D）代表当冷却器处于接通状态时开关循环周期所占的分数。较小的工作循环成比例地表示较低的功率耗散，因为热电装置仅在少量时间时处于ON。对于最佳电流的工作循环由以下等式给出：图32示出了描述对于根据本发明的一个实施方式的冷却系统的温度和电流随时间的变化的示图。示图4画出了利用根据本发明的热电冷却装置冷却流体的过程中电流和时间的关系。除了结合示图3描述的元件以外，示图4包括随后的开关循环过程中电流的变化。在第十一虚线3202和第十二虚线3204之间描述了附加的开关循环。示图5示出了热电冷却装置的性能，并画出了流体温度在根据本发明的一个实施方式的冷却过程中的时间变化。除了结合示图3描述的要素以外，示图4包括随后的开关循环过程中热电冷却装置的性能。图33示出了两张示图，示图6描述了输入电流随时间的变化，并且示图7描述了对于根据本发明的另一实施方式的具有正比电流反馈的热电系统的温度随时间的变化。示图6画出了利用根据本发明的一个实施方式的热电冷却装置冷却流体的过程中电流和时间的关系。在示图6中，水平轴线3302代表时间，并且竖直轴线3304代表电流。第十虚线3106代表最佳电流IOPT。当最佳电流IOPT通过热电冷却系统时，热电冷却系统的效率最大。在本发明的一个实施方式中，电流的波形形状由以下等式给出：I(t)=βΔT(6)其中，ΔT是热电冷却器模块上的瞬时温差；并且β是比例常数。因此，通过热电冷却装置的电流与热电冷却器模块上的温差成正比。在图33中，输入电流随时间的变化用3306代表。示图7示出了根据本发明的一个实施方式的具有正比反馈的热电冷却装置的性能，并且画出了在冷却过程中流体温度相对于时间的变化。在示图7中，水平轴线3308代表时间，并且竖直轴线3310代表温度。与热电冷却器模块上的温差成正比的通过电流提高了冷却效率。在示图7中，具有正比电流反馈的热电装置的热端的温度变化用第七曲线3312代表。此外，在示图7中，流体温度从T环境到TSL的变化用第八曲线3314代表。在示图7中，当断开热电装置时，流体温度从TSL到TSU的变化用第九曲线3316代表，并用T回流表示。在示图7中，环境温度T环境和TSL之间的差用第四双箭头3040代表，并用ΔTSTEC表示。图34示出了描述对于根据本发明的又一实施方式的脉冲宽度调制（PWM）方案的温度和电压随时间的变化的示图。在此实施方式中，开关（3602，结合图36说明）在冷却循环的ON周期过程中用不同的脉冲宽度数字地转换整流器（3710，结合图37说明）的输出，从而产生随时间变化的平均电流。与热时间常数（＞1000秒）相比，PWM开关增加和减少时间短得多（＜1毫秒）。PWM技术与利用蒸气二极管的热开关技术相结合的使用能够明显地降低功率耗散。在示图8中，水平轴线3402代表时间，并且竖直轴线3404代表热电冷却器上的电压。如示图8所示，脉冲宽度调制电压波形允许以数字方式改变热电冷却装置的有效偏压电流，而示图6示出了改变其的模拟方式。如示图8所示，第一瞬时（描述为3408）过程中热电冷却装置上的电压的脉冲宽度以短脉冲宽度/工作循环开始，并增加至大脉冲宽度。这导致通过热电冷却装置的成比例的更高的电流。在流体温度达到设定温度之后，PWM开关的脉冲宽度和工作循环在ON周期（在第八虚线3034和第九虚线3036之间描述）过程中减小。这些减小的脉冲宽度对应于通过热电冷却装置的较小的电流，并进一步减小平均时间的能耗。此外，PWM开关过程中的最大电压电平（描述为3406）处于整流的直流电平。示图9示出了根据本发明的一个实施方式的具有脉冲宽度调制电压的热电冷却装置的性能，并且画出了在冷却过程中流体温度随时间的变化。在示图9中，水平轴线3410代表时间，并且竖直轴线3412代表温度。除了使用蒸气二极管的热开关循环以外，用脉冲宽度调制电压波形对热电冷却装置供电提高了冷却效率。在示图9中，使用脉冲宽度调制供应的冷却砖的热端的温度变化用第十曲线3414代表。此外，在示图9中，流体温度从T环境到TSL的变化用第十一曲线3416代表。在示图9中，当断开热电冷却装置时，流体温度从TSL到TSU的变化用第十二曲线3418代表，并用T回流表示。在示图9中，环境温度T环境和TSL之间的差用第四双箭头3040代表，并用ΔTSTEC表示。图35示出了描述对于根据本发明的一个实施方式的具有主热电冷却器和辅热电冷却器的冷却系统的温度和电流随时间的变化的示图。在一个实施方式中，主热电冷却器是冷却砖2600，其在一定周期内保持接通，以在室中产生冷却效果，并且辅热电冷却器是小型热电冷却器。辅热电冷却器始终接通并连续地供应小电流，以补偿热量从所述室的泄漏。在示图10中，水平轴线3502代表时间，并且竖直轴线3504代表电流。主热电冷却器接通，并且一定时间内提供输入电流I0，在该时间之后主热电冷却器断开。在图35中，用3506代表供应至主热电冷却器的电流随时间的变化。在示图10中，用3508代表经过辅热电冷却器的泄漏电流。示图11代表具有主热电冷却器和辅热电冷却器的冷却系统的性能。根据本发明的一个实施方式，示图11画出了冷却过程中所述室中的温度和时间变化。在示图11中，水平轴线3510代表时间，并且竖直轴线3512代表温度。如结合示图2所说明的，第四虚线3026代表环境温度，如示图11中T环境所表示的。此外，第七虚线3032代表对应于瞬时阶段结束的时间，即，热电装置断开第一时间时的时间。在示图11中，本发明的此实施方式中的冷却砖的热端的温度变化用第十三曲线3514代表。此外，在示图11中，流体温度从T环境的下降用第十四曲线3516代表。在示图11中，冷却砖2600断开时的瞬时之后的流体温度的变化用3518代表。在示图11中，环境温度T环境和温度下限TSL之间的差用第四双箭头3040代表，并用ΔTSTEC表示。图36是根据本发明的一个实施方式的开关电路2704的电路图。开关电路2704包括热电冷却器模块2602、开关3602、以及传感器3606。开关电路2704的目的是实现一种开关方案，该开关方案基于冷却砖2600的第一侧2608的温度来实现接通和断开热电冷却器模块2602。开关电路2704由直流电源操作。在一个实施方式中，直流电源是12V电源、24V电源、或任何其它电源。根据本发明的一个实施方式，传感器3606实现与温度传感器电路相似的电路。根据本发明的一个实施方式，传感器3606利用Maxim公司的MAX6505来实现与温度传感器电路相似的电路。此外，传感器3606通常在5.5V下工作。此外，在对应于温度上限和温度下限的设定温度下对传感器3606进行预编程。在本发明的一个实施方式中，对应于温度下限的设定温度是0℃。传感器3606具有用于固定传感器3606的设定温度的内部二极管。传感器3606具有可编程的工作范围。在一个实施方式中，传感器3606的工作范围的下限是0℃，且上限是10℃。开关电路2704包括用R1表示的第一电阻器3604和用R2表示的第二电阻器3608。R1和R2划分12V，以提供能够与传感器3606的输入耦合的5.5V电源。在本发明的一个实施方式中，传感器3606获得18毫安级的小电流作为输入。传感器3606的输出是开放漏极型输出，其中用R3表示第三电阻器3610。第三电阻器3610用作开放漏极的负载。在本发明的一个实施方式中，开关3602是具有低的漏极到源极阻抗的功率MOSFET，通常小于10毫欧。热电冷却器模块2602用作开关3602的负载。在一个典型的冷却砖2600中，传感器3606与冷却砖2600的第一侧2608接触，并检测冷却砖2600的第一侧2608处的温度。在一个实施方式中，除了传感器3606以外，开关电路2704的元件位于存在于冷却砖2600热侧上的印刷电路板上。起初，当接通电路时，冷却砖2600的第一侧2608处的温度高，并断开存在于传感器3606的输出处的晶体管。因此，没有电流流过第三电阻器R3，并且，开关3602的栅极被上拉至12V，从而将其接通。结果，电流流过热电冷却器模块2602。热电冷却器模块2602的电阻比开关3602的电阻高得多。在本发明的一个实施方式中，热电冷却器模块2602的电阻在0.5欧至10欧的范围内，而开关3602的电阻小于10毫欧。因此，几乎所有12V电源供应落在热电冷却器模块2602上。这偏压热电冷却器模块2602，并且最佳电流开始流过热电冷却器模块。因此，热电冷却器模块2602开始冷却，并且冷却砖2600的第一侧2608处的温度开始下降。当冷却砖2600的第一侧2608的温度达到温度下限TSL时，存在于传感器3606的输出处的晶体管接通，使得开关3602的栅极处的电压小于阈值电压（0.5V），并且开关3602断开。有限的电流流过第三电阻器R3，因而功率耗散是可忽略的。当开关3602断开时，热电冷却器模块2602也断开。因此，热电冷却器模块2602断开，并且冷却停止。图37代表根据本发明的一个实施方式的热电冷却系统3700的示意图。热电冷却系统3700包括冷室3702、冷却砖2600、传感器3606、第三热电容器2806、变压器3708、以及整流器3710。提供交流线路电压源3712，以对热电冷却系统3700供应110V或220V的电源。变压器3708是将输入电压减小至适合于冷却系统2700的功能的电压的降压变压器。整流器3710将交流电压转换成直流电压，然后将该直流电压供应至冷却砖2600。直流电流沿箭头3714指示的方向流过冷却砖2600。传感器3606感测冷室3702中的温度，并且冷却砖2600的开关电路基于传感器3606的输出而工作。当冷室3702中的温度高于温度上限TSU时，开关3602接通，并且当温度低于温度下限TSL时，开关断开。图38示出了根据本发明的一个实施方式的第一本体108的横截面图。第一本体108包括室3800、第一导体3802和第二导体3804、一个或多个绝缘体（例如，绝缘体3806和绝缘体3808）、由工作流体3811填充的流体储存器3810、填充管3812（替代地叫做脆性管（crimpedtube）3812）、联结至第一导体3802的一个或多个热管3814、以及设置在室3800和第二导体3804之间且在室的底部处以将工作流体3811与第二导体3804隔开的绝缘体块3816。第一本体108具有取决于热量流动的方向依赖性，并用作热二极管。从热电装置106排出的热量使第一导体3802的温度上升。联结至第一导体3802的热管3814具有烧结内表面（结合图39提到）。这种烧结表面不仅增加了有效的蒸发表面，而且提供强大的毛细力，以沿着竖直方向牵拉工作流体3811。当工作流体3811在从热电装置106的热侧吸收热量之后而从烧结表面蒸发时，工作流体通过设置在热管的壁中的微孔3822逸入室3800中。蒸气在室3800的冷凝表面3824上冷凝，并补充流体储存器3810。第一导体3802和第二导体3804由能够沿着蒸发和冷凝表面均匀地分布热量的导热材料制成。这种导热材料的实例包括，但不限于：铜；铝；导热陶瓷，例如，涂有镍的铝（AlN3）；氧化铝（Al2O3）；等等。绝缘体3806和绝缘体3808将第一导体3802和第二导体3804热隔离，从而保持它们之间的温差。此外，绝缘体3806和绝缘体3808也将室3800与周围环境隔开，并对室3800提供结构。在绝缘体3806和绝缘体3808中使用的材料的实例包括，但不限于，阻燃剂4（FR4）、具有超薄金属的FR4的合成物、玻璃、玻璃/树脂基体、可机加工陶瓷（例如玻璃陶瓷）、丙烯酸、云母-陶瓷合成物，等等。通常，绝缘体3806和3808应具有与导体3802和3804相同的热膨胀系数。这使得绝缘体3806和3808与导体3802和3804的热膨胀相似，从而提高了它们之间的环氧树脂或焊接接头的可靠性。例如，当导体3802和3804由铜制成时，FR4是优选的绝缘体材料，因为其具有与铜相同的热膨胀系数。在一个实施方式中，通过设置在第一导体3802或第二导体3804中的填充管3812来填充流体储存器3810中的工作流体3811。根据本发明的各种实施方式，所使用的工作流体3811是水。在本发明的另一实施方式中，使用具有较低的蒸发潜热的工作流体3811。这种流体的实例包括，但不限于，氨水、乙醇、丙酮、以及碳氟化合物（例如，氟利昂）。通常，工作流体的选择以工作温度范围为基础。在本发明的一个示例性实施方式中，第一本体108连接在热电装置106的热端和第一室102之间。当流体储存器3810中的工作流体3811与连接至热电装置106热端的第一导体3802以及相应的烧结表面接触时，流体获得热量并开始蒸发以形成蒸气3818。热管3814中的微孔允许蒸气3818逸入室3800中。根据一个实施方式，热管3814联结至设置于第一本体108中的第一导体3802。通过毛细管作用，热管3814的烧结表面从流体储存器3810聚集工作流体3811，并向上携带工作流体。热管3814的烧结表面在第一导体3802上提供较大的表面面积。为了使热管3814和第一导体3802上的热损失最低，利用薄焊料或导热环氧树脂将热管3814附结至第一导体3802。蒸气3818将由其携带的热量传递至第二导体3804，在第二导体处，蒸气3818损失热量以凝结成液滴3820。在本实施方式中，液滴3820形成在第二导体3804的内侧上，并且在重力的帮助下，液滴3820向下滚动以补充流体储存器3810。在本发明的一个实施方式中，用疏水涂层涂覆第二导体3804的内表面，以能够更好地聚集在流体储存器3810。设置于第二导体3804中的填充管3812在第一本体108的室3800内产生低压。低压允许工作流体3811在接近室温的温度下蒸发。通常，对于作为工作流体3811的水，在填充管3812的外端处测量的压力小于20托。在一个示例性实施方式中，填充管3812由无氧铜制成，在室3800中产生低压之后无氧铜可变脆（crimped）。在本实施方式中，绝缘体块3816附接至绝缘体3806的表面，以将流体储存器3810与第二导体3804隔开。根据本发明的一个实施方式，绝缘体块3816可以是绝缘体3806的组成部分。通常，绝缘体块3816防止与第二导体3804接触的水的蒸发，并防止之后的反向热量流动。根据本发明的一个实施方式，当断开热电装置106时，流体储存器3810中的工作流体3811由于进入绝缘体块3816而不与第二导体3804接触。因此，热量通过工作流体3811的传导而从第二导体3804到第一导体3802的回流是可忽略的或不存在的。这使得第一本体108能够用作绝热体，并防止热量在后向方向上从第一室102中的第一流体110传递至第二室104中的第二流体124。根据一个示例性实施方式，第一本体108后向方向上的导热性通常前向方向上的导热性小100倍。图39示出了根据本发明的一个实施方式的第一本体108的横截面图。图39包括参考图38描述的元件，热管3814除外。代替热管3814，提供有表面3902（其是微槽表面或烧结铜表面）作为蒸发表面。在本实施方式中，第一导体3802的内表面具有表面3902，以产生沿着表面牵拉工作流体3811所必需的毛细力。可通过化学方式蚀刻通道或金属切割来形成表面3902。在一个示例性实施方式中，通道是几十微米深。这些通道应该基于第一导体3802上的热负载来设计，因为更高的热负载会导致通道中的流体的过早变干。这些微通道也可由硅晶片构造并附接至第一导体3802。微通道的另一便宜且有效的替代方式是烧结的金属表面。在热管行业中，蒸发器表面上的烧结铜粉是已确定的实践，并且，烧结提供可沿着竖直方向牵拉工作流体3811的最大毛细力。在一个实施方式中，第一导体3802和第二导体3804之间的绝缘部分是45度的绝缘表面3904。绝缘管的典型实例包括，但不限于，丙烯酸、玻璃、以及FR4管。提供绝缘管3904，将第二导体3804放置在比第一导体3802更高的高度，从而形成与第二导体3804隔离的流体储存器3810。在此实施方式中，由于工作流体3811的隔离本质上是内置的，所以绝缘体块3816不是必需的。图40示出了根据本发明的一个实施方式的对称蒸气二极管4000的横截面图。对称蒸气二极管4000包括室3800、第一表面4002、第二表面4004、一个或多个热绝缘体（例如，绝缘体3808）、流体储存器3810、填充管3812、以及热交换器4014。第一表面4002和第二表面4004由三部分组成—蒸发部分4006、绝缘部分4008、以及冷凝器部分4010。在本发明的一个实施方式中，蒸发部分4006是增强蒸发的烧结表面。对称蒸气二极管4000具有取决于热量流动的方向依赖性，并用作热二极管。第一表面4002和第二表面4004通过蒸发部分4006与两个热电装置的热侧连接（结合图42说明）。流体储存器3810包含工作流体4012，并由第一表面4002、第二表面4004和绝缘体3808包围。从热电装置排出的热量被引导至第一表面4002和第二表面4004的蒸发部分4006，并提高这些表面的温度。来自第一表面4002和第二表面4004的蒸发部分4006的热量通过蒸发部分4006的烧结表面的毛细管作用传递至工作流体4012。当工作流体4012在吸收热电装置的热侧排出的热量之后通过蒸发部分4006蒸发时，其逸入室3800而形成蒸气3818。蒸气3818损失热量至附接于热交换器4014的冷凝器部分4010，并形成液滴3820。液滴3820返回至蒸发部分4006，并补充流体储存器3810。在本发明的一个实施方式中，第一表面4002和第二表面4004的绝缘部分4008是绝热的，并由这样的材料制成：当断开热电装置时，该材料防止热量从周围环境传导至附接于对称蒸气二极管4000的第一表面4002和第二表面4004的热电装置。这种材料的实例包括，但不限于，玻璃、不锈钢等。绝缘体3808是绝热的，并在一侧上包围室3800。绝缘体3808中使用的材料的实例包括，但不限于，具有超薄金属的阻燃剂4（FR4）的合成物、玻璃、玻璃/树脂基体、不锈钢、可机加工陶瓷（例如玻璃陶瓷）、丙烯酸、云母-陶瓷合成物，等等。理想地，绝缘体3808的热膨胀系数与第一表面4002和第二表面4004的热膨胀系数相同。这使得绝缘体3808的热膨胀与表面4002和4004的热膨胀相似，从而提高这些部分之间的环氧树脂或焊接接头的可靠性。例如，当表面4002和4004由铜制成时，FR4是优选的绝缘体材料，因为其具有与铜相同的热膨胀系数。在一个实施方式中，通过填充管3812填充流体储存器3810中的工作流体4012。填充管3812优选地由铜制成，并存在于室3800的顶面。根据本发明的各种实施方式，工作流体4012是水。在本发明的另一实施方式中，工作流体4012是任何其它具有比水低的蒸发潜热的流体。这种流体的实例包括，但不限于，氨水、乙醇、丙酮、碳氟化合物（例如，氟利昂）、水和乙醇的混合物、以及水和氨水的混合物。通常，根据期望的工作温度范围来选择工作流体4012。在本发明的一个示例性实施方式中，对称蒸气二极管4000连接在两个热电装置的热端之间。当流体储存器3810中的工作流体4012与连接至热电装置的热端的第一表面4002的蒸发部分4006接触时，工作流体4012获得热量，并开始蒸发以形成逸入室3800中的蒸气3818。类似地，当流体储存器3810中的工作流体4012与连接至另一热电装置的热端的第二表面4004的蒸发部分4006接触时，工作流体4012获得热量，并开始蒸发以形成逸入室3800中的蒸气3818。因此，热量从两侧对称地引导至工作流体4012。即使在热电装置具有高热通量时，第一表面4002和第二表面4004的蒸发部分4006也始终保持湿润，因为液滴3820在重力的作用下从冷凝器部分4010落至蒸发部分4006，并补充流体储存器3810。蒸气3818传递它们所携带的热量，并在凝结成液滴3820之前将热量释放至冷凝器部分4010。冷凝器部分4010附接至将热量传递至周围环境的热交换器4014。在本实施方式中，液滴3820形成在第一表面4002和第二表面4004的内侧上。如果使用具有附接至第一表面4002而不附接至第二表面4004的热电装置的不对称蒸气二极管，则水从第一表面4002蒸发。如果热通量增加，那么在第一表面4002的蒸发部分4006中没有足够的水来传导热量。因此，经历变干，并且，蒸发部分4006处的温度升高。因此，不对称蒸气二极管的导热性在高热通量时变低。因此，与不对称蒸气二极管相比，对称蒸气二极管4000能够传导更高的热通量。填充管3812在对称蒸气二极管4000的室3800内形成低压。低压允许工作流体4012在接近室温的温度下蒸发。通常，对于用作工作流体4012的水，在填充管3812的外端处测量的压力小于20托。在一个示例性实施方式中，填充管3812由无氧铜制成，在室3800中形成低压之后无氧铜可变脆。当连接至对称蒸气二极管4000的热电装置接通时，蒸发部分4006的温度高于处于环境温度下的热交换器4014的温度。在此情况中，通过工作流体4012将热量传导至热交换器4014。当连接至对称蒸气二极管4000的热电装置断开时，蒸发部分4006的温度低于接近环境温度的热交换器4014的温度。绝缘部分4008具有较薄的壁厚，并由低导热率的材料制成，例如，不锈钢、玻璃、或FR4与具有在室3800中保持高真空的足够强度的金属的合成物。热阻与横截面面积成反比。对于较薄的壁厚，壁的横截面面积更小，因此，热阻更高。因此，当断开热电冷却器时，绝缘部分4008防止将热量从热交换器4014传导至蒸发部分4006。在本发明的一个实施方式中，不锈钢（具有大约15W/mK的导热率）用作绝缘部分4008的材料，并且，绝缘部分4008的壁是大约300至500微米厚。在本发明的另一实施方式中，玻璃（具有大约1.4W/mK的导热率）用作绝缘部分4008的材料，并且，绝缘部分4008的壁是大约1毫米厚。图41示出了根据本发明的另一实施方式的混合流体蒸气二极管4100的横截面图。混合流体蒸气二极管4100是不对称蒸气二极管，并且包括两个并联的小型不对称蒸气二极管（第一小型蒸气二极管4101和第二小型蒸气二极管4102）。第一小型蒸气二极管4101具有第一室4103，且第二小型蒸气二极管4102具有第二室4104。第一室4103包含第三表面4106、第四表面4108、热交换器4014、以及第一流体储存器4110。第一工作流体4112存在于第一流体储存器4110中。第一工作流体4112是具有低沸点的流体。第一工作流体4112的实例包括，但不限于，乙醇、氨水和丁烷。由绝缘材料制成的第一闭合壁4114设置在第一室4103上，以对第一室4103提供一种结构。第一填充管4116设置在第四表面4108的顶部上。提供第一填充管4116，以在第一室4103内形成低压。该低压允许第一工作流体4112在接近室温的温度下蒸发。第二室4104包含第五表面4118、第六表面4120、热交换器4014、以及第二流体储存器4122。第二工作流体4124存在于第二流体储存器4122中。第二工作流体4124是具有的沸点比第一工作流体4112的沸点高的流体，例如水。由绝缘材料制成的第二闭合壁4126设置在第二室4104中，以对第二室4104提供一种结构。第二填充管4128设置在第六表面4120上。提供第二填充管4128，以在第二室4104内形成低压。该低压允许第二工作流体4124在低于室温的温度下蒸发。正常的蒸气二极管仅具有一种工作流体，例如，在大气压下在100℃沸腾的水。优选地降低工作流体的沸点，以改进低温下的导热性。因此，将第一工作流体4112和第二工作流体4124保持在低压下，以降低它们的沸点。在20毫托的降低的压力下，水在20℃时沸腾。然而，当以水作为工作流体的单级蒸气二极管的工作温度降低至20℃至30℃时，单级蒸气二极管的前向导热性变低。如果进一步降低单级蒸气二极管的室中的压力，那么水的温度接近其三相点，并且，在烧结表面中没有用于毛细管作用的液态水。因此，单级蒸气二极管的前向导热性变得非常低，并且，其在实际应用中通常没有用。在本发明的一个实施方式中，混合流体蒸气二极管4100是不对称二极管。第一端表面4130附接至热电装置，并且第二端表面4132附接至热交换器4014。混合流体蒸气二极管4100允许前向方向上（即，从第一端表面4130到第二端表面4132）的热传导。第一端表面4130传导由热电装置排出的热量，并将该热量分配至第三表面4106和第五表面4118。第二端表面4132将热量从第四表面4108和第六表面4120传导至热交换器4014。混合流体蒸气二极管4100在较宽的温度范围上（例如，0℃至100℃）具有非常高的前向导热性。在低温下，具有第二工作流体4124的第二室4104提供较高的前向导热性，同时，在高温下，具有第一工作流体4112的第一室4103提供较高的前向导热性。因此，在所有温度下实现更高的前向导热性。在单个蒸气二极管中具有混合流体通常非常困难，因为两种流体在填充之前通常需要处于冷冻状态，否则，它们在低压下开始蒸发。因此，并联地使用两个蒸气二极管是有利的，一个以水作为工作流体，而另一个以乙醇作为工作流体。在本发明的一个实施方式中，使用混合流体，例如，在第一小型蒸气二极管4101中使用水和乙醇，而在第二小型蒸气二极管4102中使用氨水和水。在本发明的一个实施方式中，第一小型蒸气二极管4101和第二小型蒸气二极管4102能够并联地连接，以形成对称的混合流体蒸气二极管。图42示出了根据本发明的一个实施方式的热电冷却装置4200的横截面图。热电冷却装置4200包含具有第一表面4002、第二表面4004和热交换器4014的对称蒸气二极管4000。第一表面4002与第一热电装置4202的热侧连接，并且第二表面4004与第二热电装置4204的热侧连接。第一热电装置4202与第一冷却室4210连接，并且第二热电装置4204与第二冷却室4212连接。第一热电装置4202冷却第一冷却室4210，而第二热电装置4204冷却第二冷却室4212。第一冷却室4210和第二冷却室4212包含需要冷却的流体4214。在本发明的一个实施方式中，第一冷却室4210和第二冷却室4212是电冰箱的冷却室。第一冷却室4210具有第一冷风扇4206，且第二冷却室4212具有第二冷风扇4208。冷风扇4206和4208有助于将热量从流体4214分别传递至第一热电装置4202和第二热电装置4204。此外，冷风扇4206和4208有助于分别在冷却室4210和4212内保持均匀的温度。当第一热电装置4202接通时，第一热电装置4202的热侧的温度比存在于热交换器4014的环境温度高。在此情况中，由第一热电装置4202从第一冷却室4210传递的热量通过第一表面4002传导至对称蒸气二极管4000。对称蒸气二极管4000将该热量通过热交换器4014传递至周围环境。类似地，当第二热电装置4204接通时，第二热电装置4204的热侧的温度比存在于热交换器4014的环境温度高。在此情况中，由第二热电装置4204从第二冷却室4212传递的热量通过第二表面4004传导至对称蒸气二极管4000。对称蒸气二极管4000将该热量通过热交换器4014传递至周围环境。当第一热电装置4202断开时，第一表面4002的温度变得大约等于第一冷却室4210的温度，该温度小于存在于热交换器4014的环境温度。然而，由于对称蒸气二极管4000的工作流体4012与热交换器4014不接触，所以不能将热量从热交换器4014传递至冷却室4210和4212。此外，对称蒸气二极管4000的绝缘部分4008具有将热交换器4014与蒸发部分4006热隔离的薄横截面。这防止热量从周围环境回流到冷却室4210和4212。图43示出了根据本发明的一个实施方式的百叶窗式散热器4300的横截面图。百叶窗式散热器4300包含风扇4302、框架4304和百叶窗4306。标为(a)的左图描述了百叶窗4306打开以允许传导热量的百叶窗式散热器4300。标为(b)的右图描述了百叶窗4306关闭以防止传导热量的百叶窗式散热器4300。百叶窗式散热器4300主要与热电冷却系统的主热电装置1502一起使用。当主热电装置1502接通时，风扇4302也接通。当主热电装置1502断开时，风扇4302也断开。当风扇4302接通和断开时，百叶窗式散热器4300的热阻变化。当风扇4302接通时，百叶窗4306打开，并且百叶窗式散热器4300的热阻低。当风扇4302断开时，百叶窗4306关闭，并且百叶窗式散热器4300的热阻非常高。当百叶窗4306关闭时，它们挡住百叶窗式散热器4300的表面附近的空气，并且不允许自由的（自然的）空气对流气流。因此，百叶窗式散热器4300的热阻进一步增加地比没有百叶窗的传统散热器/风扇组件的热阻高得多。在一个实施方式中，用诸如电磁致动器的机构、气流中的压降、以及重力来打开和关闭百叶窗4306。在本发明的一个实施方式中，百叶窗4306是存在于框架4304上的光帘的形式。这些百叶窗4306由绝热膜制成，例如，聚酰亚胺膜或杜邦（kapton）膜。当风扇4302接通时，百叶窗4306由于气流作用在百叶窗4306上的压力而升高。在此状态中，空气能够穿过百叶窗式散热器4300。当风扇4302断开时，百叶窗4306回到将空气与百叶窗式散热器4300隔离的正常状态。在此状态中，防止通过百叶窗式散热器4300的对流气流，从而增加了百叶窗式散热器4300的热阻。图44示出了根据本发明的一个实施方式的百叶窗式散热器4300的框架4304的透视图。在本发明的一个实施方式中，框架4304是具有与在其中切割的百叶窗4306对应的窗口的塑料框架。百叶窗4306由薄聚酰亚胺膜制成，并附接至框架4304中的每个这种窗口。在本发明的一个实施方式中，与百叶窗4306对应的窗口是每侧一厘米长的正方形。图45示出了描述对于根据本发明的一个实施方式的热电冷却系统的风扇的热阻随气流的变化的示图。该示图画出了在利用根据本发明的一个实施方式的主热电装置1502冷却流体的过程中，百叶窗式散热器4300的热阻和气流的关系。在示图中，水平轴线4502代表气流（单位是米每秒），并且竖直轴线4504代表热阻（单位是℃/W）。在示图中，第一曲线4506示出了没有百叶窗4306的散热器的热阻的变化。第二曲线4508示出了百叶窗式散热器4300的热阻的变化。第一虚线4510标记了风扇4302接通时的气流。第一点4512标记了风扇4302接通时的热阻。第二点4514标记了风扇4302断开时没有百叶窗的散热器的热阻。第三点4516代表风扇4302断开时百叶窗式散热器4300的热阻。如示图所示，当风扇4302断开时，散热器的热阻高。对于没有百叶窗4306的散热器，用第二点4514代表热阻（Roff）。对于百叶窗式散热器4300，用第三点4516代表此热阻（Roff-百叶窗）。Roff-百叶窗大于Roff，这是因为存在于百叶窗式散热器4300中的百叶窗4306通过挡住百叶窗式散热器4300内的空气来防止空气的自由（自然）对流。在此情况中，热量传递仅通过空气的静态热传导而发生。当气流增加时，散热器的热阻减小。在风扇4302接通之后，百叶窗式散热器4300和没有百叶窗的散热器的热阻（Ron）用第一点4512代表。因此，对于百叶窗式散热器4300和没有百叶窗的散热器来说，Ron几乎相同，因为在两种情况中都发生气流。如下所示地定义散热器的双极性（γ）：其中，Kon是风扇4302接通时散热器的导热率；Koff是风扇4302断开时散热器的导热率；Roff是风扇4302断开时散热器的热阻；并且Ron是风扇4302接通时散热器的热阻。在本发明的一个实施方式中，没有百叶窗的散热器的双极性在7至10的范围内，而百叶窗式散热器4300的双极性在20至25的范围内。通过改变通过风扇4302的气流，能够进一步改变双极性。大气流实现高双极性，而小气流实现低双极性。为了增加双极性，需要Koff的值小（因此需要Roff的值大）。在百叶窗式散热器4300中，空气在非常靠近散热器处被挡住，并且，当关闭百叶窗4306时，自由（自然）对流最小。在此情况中，热传递仅通过静态传导而发生，并且，外部空气不进入百叶窗式散热器4300。因此，在此情况中，Roff高（在第三点4516示出）。百叶窗式散热器4300用作热二极管，因此增强了蒸气二极管的性能。通常，百叶窗式散热器4300与蒸气二极管一起使用。然而，在本发明的一个实施方式中，不用蒸气二极管，只使用百叶窗式散热器4300。在本发明的一个实施方式中，百叶窗式散热器4300和热电冷却装置的热风扇一起使用，并挡住热风扇的一侧上的热空气。在本发明的另一实施方式中，百叶窗式散热器4300与热电冷却装置的冷风扇一起使用，并挡住冷风扇的一侧上的冷空气。本发明的冷却系统具有多个优点。在本发明的各种实施方式中，已经用水作为流体。由于与其它液体相比，水具有高比热，所以水有助于在第一室102中保持恒温。第一流体110的高比热压制热电装置106的散热器的温度上升，并减小热电装置106上的总温差。热电装置的冷却效率与其端部上的总温差成反比。因此，总温差的减下提高了热电装置的冷却效率。此温度压制特性在传统的设计中通常是不可能的。用水作为流体还使得冷却系统具有环境友好性。在本发明的各种实施方式中，第一本体108具有定向热流的特性，并且其用作热二极管。当热电装置106的散热器的温度高于第一流体110的温度时，第一本体108是热的良导体。替代地，第一本体108用作绝热体，并且，当热电装置106断开时，防止热量传递至第二流体124中。此独特特性防止热量回流至第二流体124中，并且第二流体124的温度不会突然地上升。这能够将第二流体124的温度控制在期望的温度范围内，并长时间保持装置断开。这种热量回流的减小在传统的设计中通常是不可能的。另外，由于冷却系统是固态装置，所以其可靠、自由振动，且重量轻。根据本发明的各种其它实施方式，冷却系统在第一和第二室中使用相变材料装置，以减小第一和第二室上的温差，从而提高冷却系统的效率。为了有效地分布热量，冷却系统可以在第一室和第二室中使用热管，从而在整个储存器中保持恒温。也可将第一本体放置在热电装置的冷侧，从而增加设计灵活性。在已经存在流体泵的系统中，本发明的示例性实施方式在特别的布置中使用泵和流体回路，以用作热二极管，从而提高冷却效率。这种布置在流体室的布置方面提供设计灵活性。对于本领域的技术人员来说将显而易见的是，为了本描述的面对，虽然结合热电冷却装置说明了本发明，但是，上述发明的方法和设备也可应用于蒸气压缩机系统和其它制冷技术。虽然已经示出并描述了本发明的各种实施方式，但是，将显而易见的是，本发明不仅仅限于这些实施方式。对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的实质和范围的前提下，许多修改、改变、变化、替代和等同物都将是显而易见的。