专利名称：热管以及热电冷却装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及热电冷却系统。更具体地，本发明涉及具有热管和散热器的热电冷却系统。
背景技术：
作为常规的蒸汽压缩系统的替代，热电冷却系统可靠、重量轻并且有益于环境。出于冷却的目的，常规的热电冷却系统使用一个或多个热电装置以及DC电源。在冷却腔室时，热电装置将热量从热电装置的冷的侧部传递到热电装置的热的侧部。当热电冷却系统关掉时，热量通过热电装置从热的侧部流动到冷的侧部，由此使腔室升温到环境温度。因而，需要长时间打开常规的热电冷却系统以使腔室保持在所需的低温。这增加耗电量。因而，常规的热电冷却系统对于冷藏目的而言效率低。因此，需要使用热管以有效地调节通过热电装置的热流。虽然之前已经发展了基于蒸汽二极管的热管，但就其结构以及其向热电装置的附接而言有改进的空间。因而，持续需要在该技术领域中进一步贡献。
发明内容
本发明的目的是提供一种热电冷却装置以及能够有效地调节通过热电冷却装置的热流的热管。为了满足上述目的，本发明提供一种连接于腔室的热电装置。该腔室容纳待冷却的流体。一个或多个热管连接于热电装置以控制通过热电装置的热流。在本发明的实施方式中，热管是热二极管的类型。在本发明的实施方式中，提供了多个热管的组件。该热管中的至少一个包括工作流体、绝热部分和冷凝部分。该冷凝部分连接于散热器，该散热器具有帮助热量消散的翅片。该组件还包括多个热管中的至少两个所共用的蒸发部分。当热电装置开启时，热电装置从流体吸取热量并将热量从热电装置的冷的侧部传递到热电装置的热的侧部。热管将热量驱散到周围环境。当热电装置关掉时，热管当作绝缘体并防止热量从周围环境传导至流体。在本发明的另一实施方式中，提供了用于将热管附接到热电装置以及附接到腔室的机构的组件以及细节。热电装置通过金属支架连接于冷却散热器。冷却散热器助于热量从流体传递到热电装置。金属支架的典型示例包括但不限于导热金属比如铝和铜。金属支架呈例如斜面形状，斜面形状使进入到金属支架中的热量泄漏最小化。热管通过导热界面材料(TIM)同样附接到热电装置。热管还通过如下螺钉附接到热电装置该螺钉具有绝缘支架以及衬垫 (grommets)以将热量泄漏最小化。在本发明的另一实施方式中，提供了如下一种热电冷却装置该热电冷却装置具有两级热电装置、多个热管以及共用散热器。
下文中将结合附图对本发明的优选实施方式进行描述，提供了附图以说明但不限制本发明，其中，相同的标记表示相同的元件，并且在附图中图1示出根据本发明的实施方式的热管的截面图2示出根据本发明的另一-实施方式的热管的截面图3示出根据本发明的又一-实施方式的热管的截面图4示出根据本发明的实施方式的热电冷却装置的截面图5示出根据本发明的另一-实施方式的热电冷却装置的截面图6示出根据本发明的又一-实施方式的热电冷却装置的截面图7示出根据本发明的又一-实施方式的热电冷却装置的截面图8示出根据本发明的又一-实施方式的热电冷却装置的截面图9示出根据本发明的又一-实施方式的热电冷却装置的截面图10示出根据本发明的又-一实施方式的热电冷却装置的截面图11示出根据本发明的实施方式的两级热电冷却装置的截面图12示出根据本发明的另-一实施方式的两级热电冷却装置的截面图13示出根据本发明的实施方式的两级热电冷却装置的分解视图14示出根据本发明的实施方式的、使用用于将热电装置附接到共用散热器的
替代性方法的热电冷却装置的分解视图；以及图15示出用于操作根据本发明的实施方式的两级热电冷却装置的回路。
具体实施例方式在详细描述根据本发明的实施方式之前，应当注意到，这些实施方式主要属于具有热管的热电冷却系统。因此，已经描述系统部件以仅示出适于理解本发明的实施方式的那些特定的细节，而不示出对本领域的技术人员来说明显的细节。图1示出根据本发明的实施方式的热管100的截面图。热管100包括三个部分——蒸发部分102、绝热部分104以及冷凝部分106。蒸发部分102包括腔室108和容纳工作流体112的流体贮存器110。在本发明的实施方式中，蒸发部分102是烧结表面、槽状表面或者加强蒸发的网状表面。工作流体112基于通过热管100的所需热流来选取。如果通过热管100的热流高，则选择水为工作流体112。如果通过热管100的热流低，则选择蒸发热比水低的任何其他流体为工作流体112。蒸发热低的流体的示例包括但不限于氨、乙醇、丙酮、碳氟化合物如氟利昂、水和乙醇的混合物以及水和氨的混合物。热管100的绝热部分104是绝热的。在本发明的实施方式中，绝热部分104由从镍、钛、不锈钢、玻璃陶瓷、玻璃或者其他陶瓷中选择的材料制成，但不限于所述材料，以降低绝热部分104的传导性。冷凝部分106连接于散热器114。散热器114具有助于热量传递到周围环境的翅片。热管100的作用就像从小的区域吸取热量的空间变换器一样，其实质上是热电装置的覆盖区(footprint)(结合图4说明)并且在包括散热器114的较大区域内排出热量。热管100具有热流的方向依赖性并且热管100当作热二极管。热管100允许从蒸发部分102到冷凝部分106的热流并阻止从冷凝部分106到蒸发部分102的热流。蒸发部分102连接于这样的表面必须从该表面吸取热量。在本发明的实施方式中，蒸发部分102连接于热电装置。当热电装置开启时，热电装置排出的热量被传递至工作流体112。工作流体112通过吸收热量而蒸发并在腔室108中形成蒸汽。蒸汽通过绝热部分104到达冷凝部分106并将热量传给冷凝部分106以形成微滴。此后，冷凝部分106通过散热器114将热量传递至周围环境。微滴然后返回到蒸发部分102并再填满流体贮存器110。当热电装置关掉时，热电装置的冷的侧部使热的侧部的温度降低至低于周围环境温度的温度。由于没有热量从热电装置中排出，所以工作流体112在蒸发部分102中保持液态。另外，绝热部分104阻止从周围环境到蒸发部分102的热流。因此，将从周围环境到热电装置的热量传递最小化。图2示出根据本发明的另一实施方式的热管200的截面图。热管200包括结合图1所描述的元件。热管200就绝热部分104和冷凝部分106 的材料而言与热管100不同。在本发明的实施方式中，热管200的绝热部分104和冷凝部分106包括由镍、铝或者不锈钢制成的单管。在热管200中，形成绝热部分104和冷凝部分 106的单管在单个焊接接合点处附接于蒸发部分102。与绝热部分104连接于冷凝部分106 和蒸发部分102的热管100相比，这使热管200易于制造。图3示出根据本发明的又一实施方式的热管300的截面图。热管300包括结合图1所述描述的元件。热管300就绝热部分104的材料而言与热管100不同。热管300的绝热部分104通过外部蚀刻铜壁而制成(用箭头所示的那样)。 减小铜壁的厚度以使绝热部分104的导热性降低。由于薄的铜壁机械性弱，所以铜壁用绝缘环氧材料或者绝缘并且机械性强的任何其他材料来加强。在本发明的实施方式中，单管形成热管300的蒸发部分102、绝热部分104和冷凝部分106，并且绝热部分104通过减小壁厚而形成。因此，简单的设计使热管300易于制造。图4示出根据本发明的实施方式的热电冷却装置400的截面图。热电冷却装置400包括连接于热电装置404的热的侧部的热管402。热管402通过导热界面材料(TIM)(图中未示出)连接于热电装置404。在本发明的另一实施方式中， 热管402通过低温焊料或者导热环氧树脂连接于热电装置404(结合图14描述的那样)。热电装置404连接于腔室406(仅示出了腔室406的一侧以集中在腔室406的壁部上)。腔室406容纳需要冷却的流体408。在本发明的实施方式中，腔室406是制冷机的冷却腔室。金属支架410将热电装置404的冷的侧部连接到腔室406。在本发明的实施方式中，金属支架410由铝制成。第一板412、第二板414以及螺钉416将热管402固定到热电装置404的热的侧部以及腔室406。热管402焊接于由铜或者铜合金制成的第一板412。由于第一板412在压力下易于弯曲，所以第二板414用以将热管402挤压到热电装置404的热的侧部。第二板 414由向第二板414提供强度的硬质材料制成。螺钉416由金属制成并具有绝缘支架418， 绝缘支架418阻止从热电装置404的热的侧部到流体408的热流。绝缘支架418能够由诸如塑料、陶瓷、或者其他热绝缘材料之类的材料制成。在本发明的另一实施方式中，螺钉416完全由诸如陶瓷或者硬质塑性材料之类的绝缘材料制成以阻止从热电装置404的热的侧部到流体408的热流。绝缘边界4 封装如下部件所述部件包括热电装置404、金属支架410以及螺钉 416。绝缘边界似6填充有诸如泡沫聚苯乙烯、气凝胶以及聚氨酯泡沫之类的绝缘材料。热管402连接于散热器114。另外，在散热器114的附近有散热器风扇420。散热器风扇420助于将热量从散热器114传递到周围环境。当热电装置404开启时，热电装置404通过包括延伸的翅片结构的冷却散热器4M 冷却流体408。热电装置404的热的侧部的温度比散热器114的温度高。由热电装置404 从流体408吸取的热量通过热管402被传导至散热器114。腔室406具有冷却风扇422，冷却风扇422助于将热量从流体408传递至热电装置 404。另外，冷却风扇422助于保持腔室406内的均勻的温度。当热电装置404关掉时，热电装置404的热的侧部的温度变得接近流体408的温度，流体408的温度比周围环境的温度低。然而，在此状态下，热管402的工作流体112以凝聚状态存在于流体贮存器110(结合图1所说明的)中。因而，工作流体112不与散热器 114接触。因此防止热量通过工作流体112从散热器114逆向流动至流体408。此外，热管 402的绝热部分104(结合图1所说明的)使散热器114与凝聚的工作流体112热隔离。另外，这防止热量从周围环境逆向流动到流体408。图5示出根据本发明的另一实施方式的热电冷却装置500的截面图。除了结合图4所描述的元件之外，热电冷却装置500包括将热管402附接到热电装置404和腔室406的不同的装置。在热电冷却装置500中，螺钉416具有存在于热电冷却装置500的热的侧部处的绝缘支架502。图6示出根据本发明的另一实施方式的热电冷却装置600的截面图。热电冷却装置600具有结合图5所描述的所有元件。热电冷却装置600代表热电装置404放置在腔室406的顶部上的布置。在该实施方式中，热管402将热量从腔室406 水平地传递到周围环境。本发明的这个实施方式适合用于热电冷却装置600能够附接到手提式冷却器箱的盖的手提式冷却器箱。散热器风扇420和冷却风扇422是使空气分别运动通过散热器114的翅片和冷却散热器424的鼓风机。图7示出根据本发明的又一实施方式的热电冷却装置700的截面图。热电冷却装置700具有结合图4所描述的元件。热电冷却装置700包括呈斜面状的金属支架702。斜面状使金属支架702能够将来自呈延伸的翅片结构的冷却散热器似4 的热量聚集到热电装置404的冷的侧部而穿过斜面没有显著的温度下降。这导致较好的热量传播以及从热电装置404的热的侧部进入到腔室406中的寄生热量的泄漏的减少。图8示出根据本发明的又一实施方式的热电冷却装置800的截面图。热电冷却装置800具有结合图4所描述的元件。热电冷却装置800包括金属支架 802，金属支架802的端部处的截面面积大于其中央处的截面面积。该形状导致热量到腔室 406的泄漏的减少。图9示出根据本发明的又一实施方式的热电冷却装置900的截面图。热电冷却装置900具有结合图4所描述的元件。热电冷却装置900包括金属支架902，金属支架902具有嵌入在其中的相变材料(PCM) 904。PCM904使热电装置404的冷的侧部的温度保持在恒定的温度范围内。PCM904的使用助于热电装置404的长期循环，由此提高热电装置404的效率。 PCM904使热电装置404的两头保持低的温差。由于低的温差提高效率，所以在该实施方式中热电装置404的操作更有效。在示例性实施方式中，PCM 904是成包的蓝冰PCM或者基于水合盐的材料或冰。在另一示例性实施方式中，PCM904由液体金属制成。用以制作PCM904的液体金属的常见示例包括但不限于镓、铟和锡合金。图10示出根据本发明的又一实施方式的热电冷却装置1000的截面图。除了结合图4所描述的元件之外，热电冷却装置1000具有磁性支架1002和磁性板 1006。磁性支架1002附接于热电装置404的冷的侧部。另外，磁性支架1002通过螺钉 1004附接于冷却散热器424。磁性板1006通过螺钉1008附接于热管402。在本发明的实施方式中，磁性支架1002由磁性材料例如铁或者镍制成。在该实施方式中，磁性板1006是磁性的并且由诸如钐钴或者钕铁硼的材料制成。在本发明的另一实施方式中，磁性支架1002是由诸如钐钴或者钕铁硼之类的材料制成的磁体。在该实施方式中，磁性板1006由磁性材料例如铁或者镍制成。磁性板1006与磁性支架1002之间的磁力将热管402和热电装置404夹持到存在于热电装置404的冷的侧部处的磁性支架1002。由于在该实施方式中不需要螺钉以将热管402附接到冷却散热器424，所以可没有通过螺钉从热电装置404的热的侧部到热电装置404的冷的侧部的热泄漏。图11示出根据本发明的实施方式的热电冷却装置1100的截面图。热电冷却装置1100是两级热电冷却器，其包括第一热电装置1102和第二热电装置1104。第一热电装置1102和第二热电装置1104通过在图1至图10中说明的实施方式中所描述的附接方法中的一个连接于腔室406。热电冷却装置1100的特征在于在第一热电装置1102的热的侧部处产生的一部分热量通过第一组热管1106被排出到周围环境。剩余的部分通过第二热电装置1104被排出。这使第二热电装置1104能够为较小尺寸，并且第一热电冷却器1102的热的侧部的温度能够非常接近周围环境的温度。第一组热管1106的一端连接在第一热电装置1102与第二热电装置1104之间。第一组热管1106的另一端连接于共用散热器1108的翅片。另外，第二热电装置1104连接有副散热器1110。共用散热器1108定位成接近副散热器1110。因此，散热器风扇420形成通过共用散热器1108和第二散热器1110的空气流，如箭头所示的那样。在图11中，热流被标记为Ql-由第一热电装置1102从腔室406吸取的热量；Pl-被第一热电装置1102消耗的电力；Q2-由第二热电装置1104从第一组热管1106和第一热电装置1102的热的端部吸取的热量；以及P2-被第二热电装置1104消耗的电力。第一热电装置1102从腔室406吸取热量(在图11中标记为Ql)并在热的端部处排出等于Q1+P1的热量。第一组热管1106将该热量的部分(在图11中标记为Q1+P1-Q2) 传递到共用散热器1108。共用散热器1108通过散热器风扇420将该热量排出到周围环境。热量的剩余部分(在图11中标记为0 被第二热电装置1104吸取。由散热器风扇420产生的通过副散热器1110和共用散热器1108的空气流将该热量(在图11中标记为Q2)和由第二热电装置1104产生的热量(在图11中标记为P2)驱散到周围环境。因而，第一组热管1106使通过第二热电装置1104的热通量降低。这减少第二热电装置1104两头的温差。热电装置的性能系数(COP)与热电装置两头的温差成反比。因而，在本发明的该实施方式中，第二热电装置1104的COP显著提高。此外，由于来自第一组热管1106的一些热量(在图11中标记为收)被传递至第二热电装置1104，所以第一组热管1106不需要将所有热量(Q1+P1)驱散到共用散热器1108。 因此，第一组热管1106的温度以及第一热电装置1102的热的侧部的温度低并且非常接近周围环境的温度。这是一个重要的优点，因为第一热电装置1102能够将冷的散热器424以及腔室406冷却到低温。在本发明的实施方式中，第一热电装置1102包括多个第二热电装置1104。图12示出根据本发明的另一实施方式的热电冷却装置1200的截面图。热电冷却装置1200是与热电冷却装置1100相似的两级热电冷却器。除了结合图 11所描述的元件之外，(第一热电装置1102、第二热电装置1104和第一组热管1106)，热电冷却装置1200包括第二组热管1202。在本发明的实施方式中，热管1106和热管1102是蒸汽二极管。第二组热管1202连接于第二热电装置1104的热的侧部。在本发明的这个实施方式中，热电装置1102和热电装置1104能够在开关周期中操作。当通过腔室406的壁的热量泄漏使流体408的温度上升到温度的上极限之上时，第二热电装置1104能够在一段长时间的不工作后启动。当第一热电装置1102和第二热电装置1104关掉时，热管1106和热管 1202防止热量分别逆向流动到第一热电装置1102和第二热电装置1104。第二组热管1202 连接于共用散热器1108并将被第二热电装置1104排出的热量传递到共用散热器1108。关掉第一热电装置1102和第二热电装置1104减小能量消耗并提高热电冷却装置 1200的效率。图13示出根据本发明的热电冷却装置1300的分解视图。热电冷却装置1300是双热电冷却器并包括并联连接的主热电装置1306和副热电装置1308。主热电装置1306具有用于快速冷却的强的冷却能力并且为了大的瞬态温度而打开。主热电装置1306在腔室406的温度达到温度的下极限时关掉。副热电装置1308持续开启以补偿进入到腔室406中的热量泄漏并使腔室406中的低温保持在稳定状态。除了结合图11所描述的元件之外，热电冷却装置1300包括第一多路热管1302和第二多路热管 1304。在本发明的实施方式中，第一多路热管1302和第二多路热管1304包括三个热管 402。第一多路热管1302和第二多路热管1304连接于共用散热器1108。已经在图13中用箭头表示通过共用散热器1108的空气流。第一多路热管1302和第二多路热管1304的使用分别增大了主热电装置1306和副热电装置1308的冷却能力和效率。
图14示出根据本发明的实施方式的、热电装置1402替代性地附接到多路热管 1404的热电冷却装置1400。多路热管1404在一端处连接于共用散热器1108并在另一端处连接于蒸发单元 1406。蒸发单元1406包括金属块，该金属块具有嵌入在其中的多路热管1404。蒸发单元 1406确保热量从热电装置1402被有效地传导至多路热管1404。在本发明的替代性实施方式中，蒸发单元1406形成多路热管1404的共用蒸发部分。多路热管1404从蒸发单元1406分支出来。因而，在该实施方式中，多路热管1404具有共用蒸发部分，并且使绝缘部分和冷凝部分分离。蒸发单元1406在其表面中的一个上具有小片1408。小片1408是将热电装置1402 附接到蒸发单元1406的导热环氧树脂或者软焊料小片。在实施方式中，所使用的环氧树脂是导热的并由具有如下材料的微粒的聚合液体制成该材料包括但不限于银以及氮化硼。 热电装置1402附接于冷却流体408的冷却散热器424。图15示出操作根据本发明的实施方式的两级热电冷却装置(结合图13所描述的)的回路1500。两级热电冷却装置包括主热电装置1306和副热电装置1308。回路1500的电源 1502提供热电装置1306和热电装置1308所需的电力。电源1502提供恒定的电压并以并联的方式连接于主热电装置1306和副热电装置1308，并且在操作主热电装置1306和副热电装置1308期间，电流(在图15中标记为I)流动通过电源1502。第一开关1504操作主热电装置1306，而第二开关1506操作副热电装置1308。第一开关1504和第二开关1506 连接于基于流体408的温度来操作开关的开关回路(图15中未示出)。副热电装置1308包括副电阻1510。主热电装置1306包括并联连接的主电阻 1508。主电阻1508的等同物等于副电阻1510的等同物。因此，当主热电装置1306关掉并且副热电装置1308开启时，通过电源1502的电流保持恒定。在本发明的实施方式中，电源1502提供12伏的电压。回路中的电流(I)的典型值在该电压下为4. 7安培。主热电装置1306的冷却能力是副热电装置1308的两倍。副热电装置1308在温差为Δ Tmax下操作，而主热电装置1306在温差为0.7 Δ Tmax下操作。在该实施方式中，副热电装置1308在电流Imax(在副电阻1510中流动)下操作，而主热电装置 1306在电流Imax/2(在主电阻1508中的每一个中流动)下操作。在本发明的各种实施方式中，电源1502从如下组选取该组包括但不限于太阳能光伏板、燃料电池、风力涡轮机以及锂离子电池。在本发明的实施方式中，热电冷却装置——400、500、600、700、800、900、1000、 1100、1200、1300和1400中的一个或多个是水冷却器或者手提式冷却器。虽然已经说明并描述了本发明的优选实施方式，但明显的是本发明不只是局限于这些实施方式。对于本领域的技术人员来说，不脱离本发明的精神和范围的许多修改、改变、变型、替换以及等同方案将是显而易见的。
权利要求
1.一种适用于热电冷却装置的多个热管的组件，所述多个热管中的至少一个包括工作流体、绝热部分和冷凝部分，其中，所述组件包括所述多个热管中的至少两个所共用的蒸发部分。
2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述多个热管的所述冷凝部分附接到共用的散热器。
3.根据权利要求1所述的组件，其中，所述多个热管的所述绝热部分和所述冷凝部分包括单管。
4.根据权利要求3所述的多个热管的所述组件，其中，所述单管由镍、铜、铝和不锈钢中的至少一种制成。
5.根据权利要求4所述的多个热管的所述组件，其中，所述单管的所述绝热部分被蚀刻并且被用绝缘材料加强。
6.根据权利要求1所述的组件，其中，所述工作流体是水。
7.根据权利要求1所述的组件，其中，所述多个热管由铜制成。
8.根据权利要求1所述的组件，其中，所述蒸发部分连接于热电装置。
9.根据权利要求1所述的多个热管的所述组件，其中，所述蒸发部分包括网状表面、烧结表面和槽状表面中的至少一种。
10.一种适用于热电冷却装置的热管，所述热管包括工作流体、绝热部分、冷凝部分和蒸发部分，所述热管由单管制成。
11.根据权利要求10所述的热管，其中，所述单管由铜制成的
12.根据权利要求11所述的热管，其中，所述单管的所述绝热部分被蚀刻并且被用绝缘材料加强。
13.一种用于冷却存在于腔室中的流体的热电冷却装置，所述热电冷却装置包括热电装置，所述热电装置冷却所述流体；金属支架，所述金属支架连接于所述热电装置的冷的侧部；一个或多个热管，所述一个或多个热管存在于所述热电装置的热的侧部，其中，所述一个或多个热管传递来自所述热电装置的所述热的侧部的热量；散热器，所述散热器连接于所述一个或多个热管，所述散热器构造成通过所述一个或多个热管将由所述热电装置吸取的热量传递至周围环境；以及一个或多个板，所述一个或多个板构造成将所述一个或多个热管保持于所述热电装置的所述热的侧部。
14.根据权利要求13所述的热电冷却装置，还包括一个或多个螺钉，所述一个或多个螺钉将所述一个或多个热管保持于所述热电装置的热的侧部以及所述腔室。
15.根据权利要求14所述的热电冷却装置，其中，所述一个或多个螺钉包括一个或多个绝缘支架或者衬垫。
16.根据权利要求13所述的热电冷却装置，还包括连接于所述金属支架的冷却散热器，所述冷却散热器构造成便于将热量从所述流体传递至所述热电装置。
17.根据权利要求13所述的热电冷却装置，其中，所述金属支架呈斜面形状。
18.根据权利要求13所述的热电冷却装置，其中，所述金属支架在其端部处的截面面积大于在其中央处的截面面积。
19.根据权利要求13所述的热电冷却装置，其中，所述金属支架包括相变材料。
20.根据权利要求13所述的热电冷却装置，其中，所述金属支架是磁性支架，并且所述一个或多个板中的至少一个是磁性板。
21.根据权利要求20所述的热电冷却装置，其中，所述磁性支架由磁性材料制成，并且所述磁性板是磁体。
22.根据权利要求20所述的热电冷却装置，其中，所述磁性支架是磁体，并且所述磁性板由磁性材料制成。
23.根据权利要求13所述的热电冷却装置，其中，所述一个或多个热管中的至少一个包括工作流体、绝热部分和冷凝部分，并且其中，所述一个或多个热管包括所述一个或多个热管中的至少两个所共用的蒸发部分。
24.根据权利要求23所述的热电冷却装置，其中，所述一个或多个热管用作热二极管。
25.根据权利要求13所述的热电冷却装置，其中，在所述热电冷却装置中的空间填充有聚氨酯泡沫、泡沫聚苯乙烯和气凝胶中的至少一种。
26.一种用于对流体进行冷却的热电冷却装置，所述流体存在于腔室中，其中，所述热电冷却装置包括冷却所述流体的两级热电装置，所述两级热电装置包括第一热电装置和第二热电装置，所述第一热电装置和所述第二热电装置热连接；金属支架，所述金属支架连接于所述第一热电装置的冷的侧部；第一组热管，其中，所述第一组热管构造成从所述两级热电装置去除热量。
27.根据权利要求沈所述的热电冷却装置，其中，所述第一组热管存在于所述第一热电装置与所述第二热电装置之间。
28.根据权利要求沈所述的热电冷却装置，还包括附接至所述第一组热管的共用散热器，其中，所述共用散热器构造成将热量从所述第一组热管传递至周围环境。
29.根据权利要求沈所述的热电冷却装置，还包括附接至所述第二热电装置的热的侧部的副散热器，其中，所述副散热器构造成将热量从所述第二热电装置传递至周围环境。
30.根据权利要求沈所述的热电冷却装置，还包括连接于所述第二热电装置的热的侧部的第二组热管，其中，所述第二组热管构造成从所述第二热电装置的所述热的侧部去除热量并且构造成用作热二极管。
31.根据权利要求30所述的热电冷却装置，还包括附接至所述第二组热管的共用散热器，其中，所述共用散热器构造成将热量从所述第二组热管传递至周围环境。
32.根据权利要求沈所述的热电冷却装置，还包括操作所述第一热电装置和所述第二热电装置的开关回路。
33.根据权利要求沈所述的热电冷却装置，还包括如下散热器风扇所述散热器风扇构造成将由共用散热器和副散热器排出的热量驱散到周围环境。
34.根据权利要求沈所述的热电冷却装置，其中，所述第一热电装置的冷却能力比所述第二热电装置的冷却能力强。
35.根据权利要求沈所述的热电冷却装置，其中，所述第一热电装置和所述第二热电装置串联地热连接。
36.根据权利要求沈所述的热电冷却装置，其中，所述第一热电装置和所述第二热电装置并联地热连接。
37.根据权利要求沈所述的热电冷却装置，其中，所述第一热电装置包括多个所述第二热电装置。
全文摘要
在本发明的各种实施方式中，提供了如下一种热电冷却装置该热电冷却装置具有热电装置、热管和散热器。热电装置通过金属支架连接于腔室。腔室容纳需要冷却的流体。金属支架呈例如斜面形状之类的形状，以将进入到流体中的热量泄漏最小化。热管借助导热界面材料(TIM)优选地连接于热电装置。在一个实施方式中，热管通过具有绝缘支架的螺钉附接到热电装置以将进入到流体中的热量泄漏最小化。在本发明的另一实施方式中，提供了具有多个热管和共用散热器的两级热电冷却装置以冷却流体。
文档编号F28D15/00GK102510990SQ201080038724
公开日2012年6月20日 申请日期2010年7月15日 优先权日2009年7月17日
发明者乌塔姆·戈沙尔, 阿扬·古哈 申请人:史泰克公司