專利名稱：輻射式熱電裝置組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開主要涉及溫度控制裝置，尤其是，涉及對(duì)產(chǎn)生加熱和/或冷卻流體有用的 熱電熱交換器。
背景技術(shù)：
美國(guó)專利No. 5，626，021描述了一種包括熱電單元和吹風(fēng)機(jī)的溫度控制系統(tǒng)，其 可以用來(lái)向汽車座椅表面提供加熱和/或冷卻的空氣。這種系統(tǒng)還可以用來(lái)向封閉空間、 床、椅子、其它就座裝置和/或直接向使用者提供加熱和/或冷卻的空氣。關(guān)于汽車座椅，在這種結(jié)構(gòu)中，通過(guò)使空氣通過(guò)形成在座椅中的一個(gè)或多個(gè)管道 并且隨后通過(guò)乘客的座椅表面到達(dá)乘客，可以將加熱和/或冷卻的空氣分配給乘客。在座 椅內(nèi)、下面和周圍的可用于這種溫度控制系統(tǒng)的空間量經(jīng)常是極其有限的。例如，在一些汽 車中，為了節(jié)省重量或增大乘客空間，座椅只有幾英寸厚，并鄰接汽車的相鄰結(jié)構(gòu)，如汽車 的地板或背部。而且，汽車制造商正在不斷地在座椅內(nèi)、下面和周圍安裝各種設(shè)備，如電子 組件或可變腰部支撐裝置。此外，座椅特別是座椅靠背的尺寸，通常設(shè)計(jì)為盡可能地小，以 減小座椅占據(jù)的坐艙空間量，由此增加乘客空間和/或降低重量?，F(xiàn)有的溫度控制系統(tǒng)太大而不能安裝在車輛座椅內(nèi)、下面或周圍。傳統(tǒng)的系統(tǒng)具 有直徑為5或6英寸的吹風(fēng)機(jī)，其產(chǎn)生通過(guò)管道到達(dá)熱交換器的氣流，而熱交換器選擇性地 調(diào)節(jié)空氣的溫度。熱交換器可以為數(shù)英寸寬和長(zhǎng)，并且可以約1英寸厚。空氣從熱交換器 傳輸通過(guò)管道到達(dá)座椅座墊的底部和/或座椅座墊的背部。這種系統(tǒng)通常體積大，并且難 以安裝在汽車座椅下面或內(nèi)部。與這些系統(tǒng)一起使用的管道也是體積大，并且如果管道必須從座椅底部到允許樞 轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)的座椅背部，則難以使用。這些管道不僅占用座椅內(nèi)的其它空間，而且阻擋氣流， 因此要求較大的風(fēng)扇來(lái)提供氣流。較大的風(fēng)扇需要額外的空間，可能需要以更大的速度運(yùn) 轉(zhuǎn)，和/或可能產(chǎn)生更多的噪聲。噪聲在機(jī)動(dòng)車內(nèi)部是不希望的。而且，這種管道影響通過(guò) 的空氣的溫度，或者加熱冷空氣，或者冷卻已被加熱的空氣，結(jié)果是通常需要較大的風(fēng)扇或 熱交換器。考慮到這些不足，汽車座椅需要更緊湊的、更節(jié)能的加熱和冷卻系統(tǒng)，優(yōu)選是更 安靜的系統(tǒng)。此外，更緊湊的、更節(jié)能的加熱和冷卻系統(tǒng)還在其它局部空調(diào)裝置中使用。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一些實(shí)施方式，一種熱交換裝置，包括殼體，具有至少一個(gè)入口、至少一個(gè)第 一出口和至少一個(gè)第二出口。該裝置還包括葉輪，設(shè)置在所述殼體內(nèi)，該葉輪構(gòu)造為接受來(lái) 自所述至少一個(gè)入口的流體并將它傳遞至所述第一出口和第二出口中的至少一個(gè)。此外，該裝置包括一個(gè)或多個(gè)熱交換模塊，構(gòu)造為接受大量流體并在所述流體通過(guò)第一出口和第 二出口離開之前選擇性地?zé)嵴{(diào)節(jié)所述流體。在一種實(shí)施方式中，所述熱交換模塊部分地或 全部設(shè)置在所述殼體內(nèi)。 在一些實(shí)施方式中，所述熱交換模塊包括熱電裝置。在其它配置中，所述熱電裝置 包括珀耳帖電路。在另一實(shí)施方式中，所述熱交換模塊還包括熱交換器，所述熱交換器與所 述熱電裝置熱連通，使得所述大量流體的至少一部分被引導(dǎo)通過(guò)或靠近這種熱交換器。在 一種配置中，熱交換器與基板熱連通，所述基板包括導(dǎo)熱且非導(dǎo)電材料。在其它配置中，所述熱交換模塊沿著所述殼體內(nèi)部的外周部分設(shè)置。在另一種實(shí) 施方式中，所述熱交換模塊基本沿著所述殼體的整個(gè)周長(zhǎng)部分延伸。在又一種實(shí)施方式中， 該裝置包括至少兩個(gè)單獨(dú)的熱交換模塊。在一種實(shí)施方式中，所述熱交換模塊以基本相同 的間距在所述殼體內(nèi)間隔開。在其它實(shí)施方式中，所述熱交換模塊相互電連接。在一種實(shí) 施方式中，所述熱交換模塊采用端部聯(lián)接件相互電連接，該端部聯(lián)接件包括熱電裝置的基 板的延伸部。根據(jù)一些配置，熱交換模塊包括與熱電裝置的上側(cè)成流體連通的一組上熱交換器 和與所述熱電裝置的下側(cè)成流體連通的一組下熱交換器。在一種配置中，所述至少一個(gè)第 一出口與該組上熱交換器流體連通，并且所述至少一個(gè)第二出口與該組下熱交換器流體連 通。在另一種配置中，所述至少一個(gè)第一出口沿著所述殼體的側(cè)壁部分設(shè)置，而所述至少一 個(gè)第二出口沿著所述殼體的底部設(shè)置。在一些實(shí)施方式中，所述葉輪構(gòu)造為大體上將相同量的流體傳遞至所述至少一個(gè) 第一出口和所述至少一個(gè)第二出口。在其它配置中，所述熱交換器沿著基本上與接近所述 熱交換器的流體流動(dòng)方向一致的方向定向。在又一種實(shí)施方式中，該裝置構(gòu)造為向座椅組 件，例如，向車輛座椅、床、沙發(fā)、椅子、輪椅和/或運(yùn)動(dòng)場(chǎng)座椅等供給熱調(diào)節(jié)的流體。根據(jù)一 些實(shí)施方式，所述熱交換模塊構(gòu)造為在使用時(shí)適應(yīng)熱應(yīng)力。在一種實(shí)施方式中，所述熱交換 模塊的基板包括至少一個(gè)膨脹接頭。根據(jù)其它配置，一種氣候受控的座椅組件，包括座椅底部、座椅背部和熱交換裝 置。該熱交換裝置包括殼體，具有至少一個(gè)入口、至少一個(gè)第一出口和至少一個(gè)第二出口 ； 葉輪，設(shè)置在所述殼體內(nèi)，該葉輪構(gòu)造為接受來(lái)自所述至少一個(gè)入口的流體并將它傳遞至 所述第一出口和第二出口中的至少一個(gè)；和至少一個(gè)熱交換模塊，構(gòu)造為接受大量流體并 在所述流體通過(guò)所述第一出口和第二出口離開之前選擇性地?zé)嵴{(diào)節(jié)所述流體。在一些配置 中，所述熱交換模塊設(shè)置在所述殼體內(nèi)。在其它實(shí)施方式中，離開所述熱交換裝置的所述第 一出口或第二出口的熱調(diào)節(jié)的流體構(gòu)造為在所述座椅底部和座椅背部中的至少一個(gè)的開 口內(nèi)傳遞。并且，在一些實(shí)施方式中，熱調(diào)節(jié)的流體構(gòu)造為朝向所述座椅組件的乘客傳輸。 在一些配置中，所述熱交換裝置安裝至所述座椅底部或座椅背部的表面。在另一種實(shí)施方 式中，所述第一出口和第二出口中的至少一個(gè)構(gòu)造為大體上與所述座椅底部或座椅背部的 所述開口對(duì)準(zhǔn)并流體連通。根據(jù)其它實(shí)施方式，一種熱調(diào)節(jié)流體的方法，包括在吹風(fēng)機(jī)的殼體內(nèi)設(shè)置至少一 個(gè)熱交換模塊。所述至少一個(gè)熱交換模塊構(gòu)造為接受大量流體并在所述流體通過(guò)所述殼體 的出口離開之前選擇性地?zé)嵴{(diào)節(jié)所述流體。該方法還包括通過(guò)給所述熱交換模塊加電并啟 動(dòng)吹風(fēng)機(jī)的葉輪而選擇性地加熱或冷卻所述流體。在一些配置中，熱交換模塊包括熱電裝置。美國(guó)專利No. 6，606，866公開了熱電裝置(TED)的各種結(jié)構(gòu)，該熱電裝置具有構(gòu) 造為解決上述多種缺點(diǎn)的輻射式熱交換器和熱電單元。雖然代表了對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)， 但'866設(shè)計(jì)的幾個(gè)方面在商用應(yīng)用上具有限制。例如，'866模塊中公開的輻射式熱電 模塊難以制造，并且可能產(chǎn)生由熱膨脹力引起的疲勞損壞。此外，通過(guò)該輻射式熱交換器的 氣流可能沒有被最優(yōu)化以用于商業(yè)應(yīng)用。一些實(shí)施方式提供了一種包括熱交換器模塊系統(tǒng)的環(huán)形熱交換器系統(tǒng)。熱交換器 模塊系統(tǒng)包括在熱交換器模塊系統(tǒng)中限定開口的內(nèi)周；熱電裝置，包括第一基板，包括 限定熱電裝置的外周的至少一部分的多個(gè)扇區(qū)；第二基板；和設(shè)置在第一基板和第二基板 之間的多個(gè)熱電片狀器件。一些實(shí)施方式提供了一種熱交換器模塊系統(tǒng)，包括限定外周的至少一部分和開口 的多個(gè)熱交換器模塊。每個(gè)熱交換器模塊包括熱電裝置，包括第一基板、第二基板和設(shè)置 在其間的多個(gè)熱電片狀器件；第一熱交換器，熱耦合至第一基板；和第二熱交換器，熱耦合
至第二基板。一些實(shí)施方式提供了一種熱交換器模塊系統(tǒng)，包括多個(gè)熱交換器模塊，其中每個(gè) 熱交換器模塊包括熱電裝置，包括第一基板、第二基板和設(shè)置在其間的多個(gè)熱電片狀器 件；第一熱交換器，熱耦合至第一基板；和第二熱交換器，熱耦合至第二基板；以及多個(gè)聯(lián) 接構(gòu)件，聯(lián)接至少一些相鄰的熱交換器模塊。一些實(shí)施方式提供了一種制造熱交換器模塊系統(tǒng)的方法，包括使熱交換器模塊 系統(tǒng)的聯(lián)接構(gòu)件變形，該熱交換器模塊系統(tǒng)包括以基本直線形陣列設(shè)置的多個(gè)熱交換器 模塊；和聯(lián)接構(gòu)件，其聯(lián)接相鄰的熱交換器模塊，以形成基本上為多邊形的熱交換器模塊系 統(tǒng)。一些實(shí)施方式提供了一種用于調(diào)節(jié)流體的方法，該方法包括向熱交換器模塊的 熱電裝置施加電勢(shì)，其中熱交換器模塊包括熱電裝置，該熱電裝置包括第一基板、第二基 板、設(shè)置在其間的多個(gè)熱電片狀器件、熱耦合至第一基板的第一熱交換器、和熱耦合至第二 基板的第二熱交換器，并且所述電勢(shì)有效地在第一基板和第二基板之間產(chǎn)生溫度差；以及 使流體流過(guò)熱交換器模塊系統(tǒng)的第一和第二熱交換器。熱交換器模塊系統(tǒng)包括限定熱交換 器模塊系統(tǒng)的周界的至少一部分和開口周界的多個(gè)熱交換器模塊，每個(gè)模塊包括上部和下 部，并且流體的第一部分通過(guò)熱交換器模塊系統(tǒng)的上部從開口的周界徑向流出并且隨后徑 向流出系統(tǒng)，而流體的第二部分通過(guò)熱交換器模塊系統(tǒng)的下部從開口的周界流出，隨后轉(zhuǎn) 向約90度并沿軸向方向上離開。一些實(shí)施方式提供了一種用于傳遞被調(diào)節(jié)的空氣的熱模塊，該模塊包括殼體， 包括上部、下部和在上部和下部之間延伸的側(cè)壁，該殼體限定了內(nèi)部腔，該上部至少部分地 限定了進(jìn)入內(nèi)部腔的入口，側(cè)壁至少部分地限定了第一出口，并且該下部至少部分地限定 了第二出口 ；葉輪，設(shè)置在殼體內(nèi)，該葉輪包括構(gòu)造為圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并通過(guò)入口將空氣 吸入殼體并隨后沿徑向方向?qū)⒘鲃?dòng)引向側(cè)壁的多個(gè)葉片；熱電熱交換器系統(tǒng)，設(shè)置在殼體 內(nèi)。該熱電熱交換器系統(tǒng)包括第一熱交換器，圍繞葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線形成，并構(gòu)造為使得流 體至少部分地沿第一方向沿著第一熱交換器流動(dòng)；第二熱交換器，圍繞葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線形 成，設(shè)置在第一熱交換器下面，并構(gòu)造為使得流體至少部分地沿第一方向沿著第二熱交換器流動(dòng)；和熱電裝置，具有相對(duì)的表面，其響應(yīng)于流過(guò)熱電裝置的電流在一個(gè)表面和相對(duì)的 表面之間產(chǎn)生溫度梯度，所述一個(gè)表面與第一熱交換器熱連通，并且所述相對(duì)的表面與第 二熱交換器熱連通，其中殼體的一部分在第一熱交換器的出口和第二熱交換器的出口之間 延伸，使得來(lái)自第一熱交換器的流體被引向第一出口，來(lái)自第二熱交換器的流體被引向第
二出口。一些實(shí)施方式提供了一種輻射式出口吹風(fēng)機(jī)，包括殼體，該殼體包括上部、下部和 在上部和下部之間延伸的側(cè)壁。該殼體大體上限定了內(nèi)部腔，并且該上部至少部分地限定 了到內(nèi)部腔的入口。而且，該下部至少部分地限定了基本周 向和/或徑向?qū)ΨQ的出口。該 輻射式出口吹風(fēng)機(jī)還包括設(shè)置在殼體內(nèi)的葉輪，該葉輪包括構(gòu)造為圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并通 過(guò)入口將空氣吸入殼體并隨后在徑向/沿徑向方向?qū)⒘鲃?dòng)朝向一個(gè)或更多出口引導(dǎo)的多 個(gè)葉片。在此進(jìn)一步詳細(xì)地公開這些和其它特征。


以下參照用于說(shuō)明而不是用于限制本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施方式的附圖詳細(xì)地描 述本裝置、系統(tǒng)和方法的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。附圖中包含76個(gè)圖。需要理解的 是，附圖的目的是說(shuō)明本發(fā)明的思想，并且可以是不按比例的。圖IA為熱電熱交換器系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的自上看的透視圖。圖IB為從圖IA中圖示的熱電熱交換器系統(tǒng)下看的透視圖。圖IC為圖IA中圖示的熱電熱交換器系統(tǒng)分解圖。圖ID為圖IA的熱交換器系統(tǒng)的側(cè)面橫截面視圖。圖IE為熱交換器模塊的實(shí)施方式的透視圖。圖IF為圖IE的安裝在流動(dòng)導(dǎo)向器的實(shí)施方式上的熱交換器模塊的透視圖。圖IG為根據(jù)一種實(shí)施方式的包括三個(gè)熱交換器模塊的吹風(fēng)機(jī)組件的頂視圖。圖IH為根據(jù)一種實(shí)施方式的包括兩個(gè)熱交換器模塊的吹風(fēng)機(jī)組件的頂視圖。圖II為根據(jù)另一種實(shí)施方式的包括兩個(gè)熱交換器模塊的吹風(fēng)機(jī)組件的頂視圖。圖2A為包括多個(gè)矩形熱交換器的多邊形熱交換器模塊系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的頂 視圖。圖2B為包括多個(gè)矩形熱交換器的多邊形熱交換器模塊系統(tǒng)的另一種實(shí)施方式的 頂視圖。圖2C為包括多個(gè)矩形熱交換器的多邊形熱交換器模塊系統(tǒng)的另一種實(shí)施方式的 頂視圖。圖2D圖示了包括用于聯(lián)接鄰近的熱交換器模塊的聯(lián)接構(gòu)件的系統(tǒng)的頂視圖。圖2E圖示了根據(jù)一種實(shí)施方式的采用聯(lián)接構(gòu)件彼此連接的鄰近熱交換器模塊的 頂視圖。圖2F圖示了根據(jù)一種實(shí)施方式的采用點(diǎn)焊縫相互連接的鄰近熱交換器模塊的聯(lián) 接構(gòu)件的側(cè)視圖。圖2G圖示了根據(jù)一種實(shí)施方式的相互鄰近設(shè)置的鄰近熱交換器模塊的聯(lián)接構(gòu)件 的側(cè)視圖。
圖2H圖示了根據(jù)一種實(shí)施方式的圖2G的彼此點(diǎn)焊在一起的聯(lián)接構(gòu)件。圖21圖示了根據(jù)一種實(shí)施方式的包括設(shè)置在相鄰的熱交換器模塊之間的流動(dòng)阻 塞構(gòu)件的組件的頂視圖。圖3A圖示了包括可變形聯(lián)接構(gòu)件的直線形熱交換器模塊系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的 頂視圖。圖3B圖示了圖3A的轉(zhuǎn)換成多邊形形式的直線形熱交換器模塊系統(tǒng) 。圖3C和3D為聯(lián)接構(gòu)件在將圖3A中圖示的熱交換器模塊系統(tǒng)的直線形實(shí)施方式 轉(zhuǎn)換成圖3B圖示的多邊形實(shí)施方式的聯(lián)接構(gòu)件的變形的一種實(shí)施方式的透視圖。圖4A圖示了包括可變形聯(lián)接構(gòu)件的細(xì)部直線形熱交換器模塊系統(tǒng)的另一種實(shí)施 方式的頂視圖。圖4B和4C為圖4A的聯(lián)接構(gòu)件的變形的一種實(shí)施方式的透視圖。圖5A圖示了包括可變形聯(lián)接構(gòu)件的細(xì)部直線形熱交換器模塊系統(tǒng)的另一種實(shí)施 方式的頂視圖。圖5B和5C為圖5A的聯(lián)接構(gòu)件的變形的一種實(shí)施方式的透視圖。圖6A圖示了包括可變形聯(lián)接構(gòu)件的細(xì)部直線形熱交換器模塊系統(tǒng)的另一種實(shí)施 方式的頂視圖。圖6B和6C為圖6A的聯(lián)接構(gòu)件的變形的一種實(shí)施方式的透視圖。圖6D為用在圖6A的熱交換器模塊系統(tǒng)的制造中的布局的頂視圖。圖6E為根據(jù)一種實(shí)施方式的構(gòu)造為用在包括一個(gè)或多個(gè)熱交換器模塊的吹風(fēng)機(jī) 組件的印刷電路板的頂視圖。圖7A以透視方式圖示了適合用在熱交換器系統(tǒng)中的環(huán)形熱交換器模塊的一種實(shí) 施方式。圖7B-7D為用在圖7A中的熱交換器模塊的熱交換器的一種實(shí)施方式的透視詳圖。圖7E為圖7A中圖示的熱交換器模塊的一種實(shí)施方式的橫截面視圖。圖7F為圖7E的熱交換器模塊的橫截面視圖，圖示了在其第一基板和第二基板之 間的溫差效應(yīng)。圖7G為用在圖7A中圖示的熱交換器中的熱電裝置的一種實(shí)施方式的頂視圖，示 出了其第一基板和第二基板之間的溫差效應(yīng)。圖7H圖示了分段基板的一部分的一種實(shí)施方式的頂視圖。圖8A為包括扇形的第一基板和非扇形的第二基板的環(huán)形熱電裝置的一種實(shí)施方 式的頂視圖。圖8B為包括扇形的第一基板和非扇形的第二基板的環(huán)形熱電裝置的一種實(shí)施方 式的底視圖。圖9A為根據(jù)一種實(shí)施方式的形成熱電裝置的基板的薄片的頂視圖。圖9B為包括由圖9A的薄片切割或提供的多個(gè)弧形基板部分的熱電裝置的一種實(shí) 施方式的頂視圖。圖9C為根據(jù)另一種實(shí)施方式的形成熱電裝置的基板的薄片的頂視圖。圖9D為根據(jù)又一種實(shí)施方式的形成熱電裝置的基板的薄片的頂視圖。圖10為熱交換器系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的側(cè)面橫截面視圖，其中第一和第二熱交換器與圖1D中圖示的實(shí)施方式相比設(shè)置得較低，由此平衡通過(guò)第一和第二熱交換器的氣流。圖11A為包括用于修正通過(guò)第一和第二熱交換器的氣流的橫向分布的散熱片或 葉片的熱交換器系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的頂視圖。圖11B為包括用于修正通過(guò)第一和第二熱交換器的氣流的橫向分布的散熱片或 葉片的熱交換器系統(tǒng)的另一種實(shí)施方式的頂視圖。圖11C圖示了從葉輪轉(zhuǎn)移至設(shè)置在吹風(fēng)機(jī)組件內(nèi)部的熱交換器模塊的空氣的一 種實(shí)施方式的頂視圖。圖11D圖示了圖11C的吹風(fēng)機(jī)組件的詳細(xì)的頂視圖。圖11E-11G圖示了設(shè)置在吹風(fēng)機(jī)組件中的熱交換器模塊的熱交換器的各種實(shí)施 方式的頂視圖。圖11H圖示了根據(jù)一種實(shí)施方式的折疊的熱交換器的透視圖。圖111和11J分別圖示了根據(jù)一種實(shí)施方式的具有波浪形形狀的折疊熱交換器的 頂視圖和側(cè)視圖。圖12A為發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件的一種實(shí)施方式的橫截面視圖，其中葉輪包括構(gòu)造為修 正通過(guò)第一和第二熱交換器的相對(duì)氣流的垂直分隔板。圖12B為包括圖12A的垂直分隔板的發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件的一種實(shí)施方式的頂視圖。圖13A和13B發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件的另一種實(shí)施方式的橫截面視圖，其中葉輪包括構(gòu) 造為修正通過(guò)第一和第二熱交換器的相對(duì)氣流的傾斜分隔板。圖14A和14B以透視和側(cè)面截面的方式圖示了包括頂環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件。圖14C為對(duì)于如圖14A和14B中圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件的計(jì)算出的氣流的截面 圖。圖15為不包括頂環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件的一種實(shí)施方式的側(cè)面橫截面視圖。圖16圖示了包括不同數(shù)量的上葉片部和下葉片部的發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件的一種實(shí)施方式。圖17為包括一種實(shí)施方式中的熱電裝置的通風(fēng)系統(tǒng)的示意圖。圖18A為輻射式出口吹風(fēng)機(jī)的一種實(shí)施方式的橫截面視圖，圖18B為其透視圖。圖18C和18D為安裝在座椅座墊中的輻射式出口吹風(fēng)機(jī)的一種實(shí)施方式的頂視圖 和側(cè)視圖。圖19A圖示了其中采用錐形進(jìn)口將氣流出口轉(zhuǎn)向90°的吹風(fēng)機(jī)。圖19B和19C為在圖19A中圖示的安裝在座椅座墊中的吹風(fēng)機(jī)的頂視圖和側(cè)視 圖。圖20圖示了包括一種實(shí)施方式的輻射式出口吹風(fēng)機(jī)的座椅系統(tǒng)的一種實(shí)施方式 的側(cè)面橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式以下描述的各種實(shí)施方式說(shuō)明了可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)一種或多個(gè)改進(jìn)的各種結(jié)構(gòu)。這些 特定的實(shí)施方式和例子僅是說(shuō)明性的，并且不是要限制在此提出的思想和/或其各種方面 和/或特征。如在此使用的，術(shù)語(yǔ)“冷卻側(cè)”、“加熱側(cè)”、“冷側(cè)”、“熱側(cè)”、“較冷側(cè)”、“較熱側(cè)”
9等是相對(duì)的術(shù)語(yǔ)，并且不涉及任何特定溫度。例如，熱電元件或陣列的“熱”、“加熱”或“較 熱”側(cè)可以是環(huán)境溫度，“冷”、“冷卻”或“較冷”側(cè)處于比環(huán)境溫度冷的溫度。相反，“冷”、 “冷卻”或“較冷”側(cè)可以處于環(huán)境溫度，而“熱”、“加熱”或“較熱”側(cè)處于比環(huán)境溫度高的溫 度。因此，這些術(shù)語(yǔ)是彼此相對(duì)的，用于表示熱電裝置的一側(cè)比相反設(shè)計(jì)側(cè)的溫度高或低。此外，在下文討論中涉及的流體流動(dòng)具有方向。當(dāng)進(jìn)行這種參照時(shí)，它們通常涉及 附圖中所示的方向。例如，在熱交換器上方或通過(guò)熱交換器的流體流動(dòng)可以描述為離開或 沿著這些熱交換器被設(shè)置而圍繞的軸線。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，裝置中的流體流動(dòng)模 式可以采取螺旋形、圓周運(yùn)動(dòng)、其它湍流和/或?qū)恿髂Ｊ降鹊刃问?。表示“離開”軸線或“沿 著”軸線的術(shù)語(yǔ)或任何其它在本申請(qǐng)描述的方向的術(shù)語(yǔ)的意思是對(duì)于關(guān)于附圖該方向的說(shuō) 明性概括。方向性術(shù)語(yǔ)如“頂”、“底”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“順時(shí)針”和“逆 時(shí)針”也是相對(duì)于附圖中圖示的結(jié)構(gòu)的。圖1A為大致圓盤形熱電熱交換器系統(tǒng)100的一種實(shí)施方式的頂部透視圖。圖示 的熱電熱交換器系統(tǒng)100包括平坦圓筒形外殼110，其限定了內(nèi)部腔或室111 (參見圖1D)。 殼體110主要包括頂壁112、底壁114和側(cè)壁116。在圖示的實(shí)施方式中，頂壁112和底壁 114大致為平坦圓形，側(cè)壁116大致為圓筒形。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，在其它配置或?qū)?施方式中，殼體110、頂壁112、底壁114、側(cè)壁116和/或系統(tǒng)100的任何其它部分的形狀可 以根據(jù)希望或需要而修改。大致圓形的入口或進(jìn)口 122可以設(shè)置在頂壁112中央處或附近。在其它實(shí)施方式 中，除了或代替圖示的入口 122，入口還可以形成在底壁114中。第一出口 124包括形成在 側(cè)壁116的頂部或上部上的一個(gè)或更多開口。而且，第二出口 126 (在圖1B中示出)包括圍 繞底壁114圓周形成的一個(gè)或多個(gè)開口 126。入口 122、第一出口 124和/或第二出口 126 每一個(gè)都可以延伸到殼體110的內(nèi)腔中，并且可以與殼體110的內(nèi)腔流體連通。繼續(xù)參照?qǐng)D1A，發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪或風(fēng)扇組件130設(shè)置在殼體110內(nèi)，并且通過(guò)入口 122 是可見的。如圖所示，流動(dòng)導(dǎo)向器或分隔裝置140的一部分可以一分為二，并延伸通過(guò)側(cè)壁 116。在圖示的實(shí)施方式中，流動(dòng)導(dǎo)向器140將殼體110分成包括側(cè)壁116的上部和頂壁 112的上部110a和包括側(cè)壁116的下部和底壁114的下部110b。在此更詳細(xì)地描述分隔 裝置140。圖1B為熱電熱交換器系統(tǒng)100的底部透視圖，示出了形成在底壁114中的第二出 口 126。在許多應(yīng)用中，第一出口 124和/或第二出口 126與引導(dǎo)被調(diào)節(jié)的流體的管道系統(tǒng) 流體連通，所述被調(diào)節(jié)的流體由熱電熱交換器系統(tǒng)100提供到和/或從一個(gè)或多個(gè)期望的 位置。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，入口 122、第一出口 124和第二出口 126的其它配置用在 其它實(shí)施方式中，這取決于特定的應(yīng)用或使用。例如，入口 122、第一出口 124和/或第二出 口 126的圖示的實(shí)施方式的形狀和位置在其它實(shí)施方式中可以根據(jù)期望或需要而修改。圖1C為在圖1A中1B圖示的熱電熱交換器系統(tǒng)100的分解圖。從上到下，圖1C 圖示了殼體的上部110a、包括多個(gè)熱交換器模塊152的熱交換器模塊系統(tǒng)150、流動(dòng)導(dǎo)向器 140和殼體的其中安裝發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130的下部110b。在圖示的實(shí)施方式中，熱交換器 模塊系統(tǒng)150包括以多邊形配置，例如以正六邊形定位的多個(gè)熱交換器模塊152。在此這種 配置也稱為“多邊形熱交換器模塊系統(tǒng)”，在此對(duì)其更詳細(xì)地討論。如在此更詳細(xì)地說(shuō)明的 那樣，可以預(yù)見的是在改進(jìn)的實(shí)施方式中，多邊形熱交換器模塊系統(tǒng)150可以多于或少于六個(gè)熱交換器模塊152。此外，雖然在圖示的實(shí)施方式中熱交換器模塊152為具有平坦側(cè)面 的大致矩形，但可以預(yù)見，在改進(jìn)的實(shí)施方式中可以包括具有不平坦的側(cè)面的熱交換器模 塊152。例如，在一種特定的配置中，熱交換器系統(tǒng)150包括設(shè)置成大致圓形圖案的多個(gè)弧 形分段。圖1D為熱電熱交換器系統(tǒng)100的沿著圓周邊緣的橫截面視圖，由于該裝置100是 繞中心軸102大致旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的，其近似地僅示出了該裝置100的一半。如所討論的那樣，殼 體110可以包括頂部110a和底部110b。在圖示的配置中，流動(dòng)導(dǎo)向器140設(shè)置在殼體的頂 部110a和底部110b之間。發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130安裝至底壁114的中央，在由殼體110限 定的腔111內(nèi)。入口 122形成在頂壁112中央上。熱交換器模塊152接觸流動(dòng)導(dǎo)向器140， 并在頂壁112和底壁114之間延伸，使得基本上流過(guò)該裝置100的所有流體都流過(guò)坐落于 其中的一個(gè)或多個(gè)熱交換器模塊152。繼續(xù)參照?qǐng)D1D中圖示的實(shí)施方式，熱交換器模塊152包括第一熱交換器154、第二 熱交換器156和大體設(shè)置在它們之間的熱電裝置160。在一些配置中，熱交換模塊152，154 包括散熱片(如，折疊散熱片)等。有利的是，熱電裝置160適合將電能轉(zhuǎn)化成溫差或溫度 梯度。適合的熱電裝置160的一種例子是珀耳帖(Peltier)裝置，其包括至少一對(duì)串聯(lián)電 連接和熱并聯(lián)連接的不同材料，例如，一系列n-型和p-型半導(dǎo)體片狀器件或元件。在一些 配置中，多個(gè)這種半導(dǎo)體片狀器件設(shè)置在第一基板164和第二基板166之間。取決于流過(guò) 熱電裝置160的電流的方向，第一基板164和第二基板166中的一個(gè)將被加熱，而另一個(gè)將 被冷卻?；?64和166通常通過(guò)本領(lǐng)域熟知的具有高導(dǎo)熱系數(shù)和低導(dǎo)電系數(shù)的材料，例 如，某些陶瓷材料和/或聚合物樹脂。在一種實(shí)施方式中，基板164，166包括聚酰亞胺(如 填充聚酰亞胺)、和/或環(huán)氧樹脂等。在圖示的實(shí)施方式中，第一熱交換器154熱耦合至第一基板164，第二熱交換器 156熱耦合至第二基板166。熱交換器以任何適合的手段熱耦合至基板。在一種配置中，基 板包括固定到聚酰亞胺層的一側(cè)或兩側(cè)上的銅或其它金屬構(gòu)件。因此，熱交換器(如，散 熱片)可以焊接或固定至包括在基板中的銅或其它金屬外層上。在其它配置中，熱交換器 可以通過(guò)在其間設(shè)置一個(gè)或多種熱化合物，例如熱粘合劑、熱環(huán)氧樹脂、熱油脂、熱軟膏和/ 或其它本領(lǐng)域樹脂的熱化合物而熱耦合至相鄰的基板。在采用熱粘合劑和/或熱環(huán)氧樹脂 的實(shí)施方式中，熱混合物還可以用來(lái)將熱交換器機(jī)械固定至基板。在一些實(shí)施方式中，熱交 換器采用本領(lǐng)域熟知的機(jī)械緊固件固定至基板。熱交換器154和156通過(guò)包括以大面積幾 何形狀形成的導(dǎo)熱材料，例如，散熱片、葉片、插腳、和/或溝道等，其允許輻射式流體流動(dòng)。如在此更詳細(xì)地討論的那樣，在一些實(shí)施方式中，第一熱交換器154和第二熱交 換器156成放射狀分段(如，沿流體流動(dòng)方向、沿大致垂直于流動(dòng)方向的方向和/或沿任何 其它方向)?？梢酝ㄟ^(guò)使相鄰的分段相互隔離而使熱交換器分段能幫助增加從熱交換器到 流體的熱交換效率。此外，當(dāng)空氣或其它流體被熱電裝置加熱或冷卻時(shí)，熱交換器和/或基 板的分段可以幫助降低對(duì)系統(tǒng)的熱應(yīng)力。在其它實(shí)施方式中，第一熱交換器154和第二熱 交換器156可以形成為沒有放射狀分段或具有部分放射狀分段。在圖示的實(shí)施方式中，流動(dòng)導(dǎo)向器140或分隔器接觸熱電裝置160，并從熱電裝置 160上徑向延伸，其與頂壁112和側(cè)壁116的上部一起限定了圍繞腔111頂部圓周的第一 室118。類似地，流動(dòng)導(dǎo)向器140、熱電裝置160、底壁114和側(cè)壁116的下部限定了圍繞腔111底部圓周的第二室119。由于加熱流體將流過(guò)第一室118和第二室119中的一個(gè)，而冷 卻流體將流過(guò)另一個(gè)。在一些實(shí)施方式中，流動(dòng)導(dǎo)向器140包括本領(lǐng)域熟知的絕熱材料。 合適的絕熱材料的例子包括一種或多種聚合物樹脂，例如，聚亞安酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚 乙烯、聚烯烴、丙烯腈丁二烯苯乙烯、丙烯酸樹脂、聚酰胺、聚酯、聚酰亞胺、聚砜、聚脲、聚碳 酸酯以及它們的共聚物、混合物。在一些實(shí)施方式中，絕熱材料例如采用提高材料的絕緣電 阻值的發(fā)泡劑進(jìn)行膨脹。流動(dòng)導(dǎo)向器140的一些實(shí)施方式包括復(fù)合材料，其例如提供期望 的絕緣特性以及期望的機(jī)械特性。例如，在一些實(shí)施方式中，復(fù)合物形成為包括本領(lǐng)域熟知 的一種或多種聚合物材料和一種或多種纖維增強(qiáng)材料(如，玻璃纖維、碳纖維、硼纖維等)。 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，基本上沒有流體在第一室118和第二室119之間流動(dòng)。第一出口 124 可以使第一室118與裝置100的第一外部部分流體連通，而第二出口 126可以使第二室119 與裝置100的第二外部部分流體連通。如圖1E中圖示的熱交換器模塊152的實(shí)施方式中所示，第一熱交換器154和第二 熱交換器156可以(徑向)比熱電裝置長(zhǎng)，由此形成狹槽158?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1F，在圖示的 配置中，流動(dòng)導(dǎo)向器140的至少一部分的尺寸形成為并構(gòu)造為容納在大致形成在熱交換器 154，156之間的狹槽158中。因此，在一些實(shí)施方式中，流動(dòng)導(dǎo)向器140與熱電裝置160狹 槽158的垂直尺寸具有基本相同的厚度。在圖示的實(shí)施方式中，流動(dòng)導(dǎo)向器140包括多個(gè) 接合構(gòu)件142，其大小形成為橫向(即，在它們的各個(gè)端部)接合并固定每個(gè)熱交換器模塊 152，由此減小其橫向運(yùn)動(dòng)。繼續(xù)參照?qǐng)D1D，發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130可以包括固定至發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子134的多個(gè)風(fēng)扇 葉片132。為了簡(jiǎn)單起見，省略了向熱電裝置160和發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130供電的端子和電路 電流路徑和的詳細(xì)描述。在使用中，流體，例如空氣由發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130通過(guò)入口 122吸入到熱電熱交換 器系統(tǒng)100中，發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130壓縮或在流體上施加能量。因此，空氣或其它流體可以 被徑向排入殼體110內(nèi)的室111中。流體的第一部分被推動(dòng)通過(guò)第一熱交換器154，例如， 第一熱交換器154冷卻流體的第一部分。被冷卻的流體的第一部分隨后進(jìn)入第一室118并 通過(guò)第一出口 124(如，排污口)離開該裝置。同樣，流體的第二部分被推動(dòng)通過(guò)第二熱交 換器156，在該例子中，第二熱交換器156加熱流體的第二部分。流體的第二部分隨后進(jìn)入 第二室119并通過(guò)第二出口 126(如，主出口)流出該裝置。在圖示的實(shí)施方式中，第一熱 交換器154和第二熱交換器156以及第一室118和第二室119都設(shè)置在殼體110內(nèi)，因此 都設(shè)置在由殼體110限定的腔111的一部分內(nèi)。圖1D的箭頭表示通過(guò)熱交換器系統(tǒng)100的主要流體流動(dòng)。參照這些箭頭，在圖示 的布置中，流體沿基本平行于或大致平行于發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130的旋轉(zhuǎn)軸線并垂直于圓盤 狀殼體110的第一方向進(jìn)入系統(tǒng)100。隨后該流體大約轉(zhuǎn)向90度，以便指向沿著相對(duì)于發(fā) 動(dòng)機(jī)葉輪組件130的旋轉(zhuǎn)軸線的大致徑向的方向B。該流動(dòng)繼續(xù)沿該徑向方向通過(guò)第一熱 交換器154和第二熱交換器156。在圖示的布置中，通過(guò)第一熱交換器154的流動(dòng)繼續(xù)徑 向通過(guò)第一出口 124并流出殼體110。在圖示的實(shí)施方式中，通過(guò)第二熱交換器156的流 動(dòng)繼續(xù)行進(jìn)，并由側(cè)壁116轉(zhuǎn)向約90度，通過(guò)第二出口 126離開，并沿大致垂直于徑向方向 B并平行于發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130的旋轉(zhuǎn)軸線的方向流出殼體110。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理 解，在改進(jìn)的實(shí)施方式中，第一出口 124和/或第二出口 126可以被獨(dú)立構(gòu)造，以徑向地、切向地、軸向地或沿任何中間方向排放流體。在一種實(shí)施方式中，第一熱交換器154包括熱交換器系統(tǒng)100的“排污側(cè)(waste side)”。也就是說(shuō)，空氣通過(guò)第二熱交換器156的流動(dòng)可以被引導(dǎo)至將要由熱交換器系統(tǒng) 100冷卻和/或加熱的座椅組件(如，車輛座椅、床等)的表面。取決于通過(guò)第二熱交換器 的空氣是否要被加熱或冷卻，熱量或者被從流過(guò)第一熱交換器152的空氣中去除，或者被 傳遞至流過(guò)第一熱交換器152的空氣。在變型地實(shí)施方式中，可以顛倒系統(tǒng)100，第二熱交 換器156作為熱交換器系統(tǒng)100的“排污側(cè)”運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，加熱和冷卻模式的這種顛倒可以 通過(guò)改變傳遞至Peltier電路或其它熱電裝置的電流的方向而實(shí)現(xiàn)。根據(jù)某些實(shí)施方式，如在圖1G-1I中圖示中并在此詳細(xì)討論的那樣，熱交換器模 塊系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)熱交換系統(tǒng)(如，熱電裝置、熱交換器等)，它們不都圍繞系統(tǒng) 的整個(gè)外周設(shè)置。例如，在圖1G中圖示的配置中，該系統(tǒng)包括總共三個(gè)熱交換系統(tǒng)150'， 其(如，以相同或基本相同的間隔，如120度增量)定位在中央葉輪130'周圍。在其它實(shí) 施方式中，熱交換系統(tǒng)150'的數(shù)量、尺寸、形狀、間隔、位置和/或其它細(xì)節(jié)根據(jù)期望或需 要可以改變。在一些實(shí)施方式中，熱交換系統(tǒng)150'相互電連接(如，片狀器件彼此串聯(lián)電 連接)。然而，在其它布置中，熱交換系統(tǒng)150'彼此單獨(dú)供電和控制。如圖1G-1I中圖示的那樣，間歇隔開的熱交換系統(tǒng)150'以與包括圍繞整個(gè)或大 部分系統(tǒng)的熱交換系統(tǒng)的那些系統(tǒng)類似的方式起作用(如，圖1C，2A等)。空氣被引導(dǎo)至一 個(gè)或多個(gè)熱交換系統(tǒng)150'，用于熱調(diào)節(jié)。如所討論的那樣，一部分空氣通過(guò)主出口流出該 系統(tǒng)，而剩余的空氣通過(guò)排污口流出該系統(tǒng)。該系統(tǒng)的殼體可以包括間隔設(shè)置的開口。例 如，在一種實(shí)施方式中，開口(如，出口等)通常與熱交換系統(tǒng)150'的位置、尺寸、空間和/ 或其它特征重合。圖1H中圖示的系統(tǒng)類似于圖1G中圖示的實(shí)施方式，并在此進(jìn)行討論。然而，如圖 所示，所圖示的系統(tǒng)僅包括大致設(shè)置在葉輪130"的相對(duì)端的兩個(gè)熱交換系統(tǒng)150"。在圖 1G和1H中，熱交換系統(tǒng)包括彎曲形狀，以大體上與殼體、葉輪和/或該系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)其 它組件或特征的輪廓形狀相匹配。然而，如圖II所示，熱交換系統(tǒng)150"‘可以包括大致矩 形形狀或任何其它形狀。圖1G-1I中圖示的實(shí)施方式可以幫助降低這種組件的制造成本，因?yàn)闊峤粨Q模塊 的尺寸和復(fù)雜度(如，組件的數(shù)量，所需要的材料的量等)降低了。這種結(jié)構(gòu)還可以幫助為 組件提供其它組裝靈活性。圖2A圖示了可以用在在此描述的熱交換器系統(tǒng)100中的多邊形熱交換器模塊系 統(tǒng)2200的變型的實(shí)施方式的頂視圖。與上述圖示的實(shí)施方式相反，圖2A的實(shí)施方式包括 一組八個(gè)熱交換器模塊2210，每個(gè)形成多邊形周界的至少一部分。總起來(lái)說(shuō)，熱交換器模塊 2210形成多邊形熱交換器模塊系統(tǒng)2200的周界的至少一部分。熱交換器模塊系統(tǒng)2200中 的開口 2240形狀、尺寸形成并在其他方面構(gòu)造為例如容納發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件，如上所述。在 圖示的實(shí)施方式中，熱交換器模塊2210還限定了開口 2240的周界的至少一部分。圖示的 實(shí)施方式基本上關(guān)于中心軸線2250對(duì)稱，形成正多邊形(如，八邊形)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將 會(huì)理解，其它實(shí)施方式可以不是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的。在圖示的實(shí)施方式中，相鄰的熱交換器模塊2210基本上相互鄰接，由此形成封閉 的圖形，具有小的間隙，或者根本沒有任何間隙。這種結(jié)構(gòu)可以幫助引導(dǎo)流體通過(guò)熱交換器模塊系統(tǒng)2200。如所討論的那樣，圖示的熱交換器模塊系統(tǒng)2200例如適合用在圖1A-1F中 圖示的熱交換器系統(tǒng)中。每個(gè)熱交換器模塊2210可以包括熱耦合至熱電裝置2216的相對(duì) 的面的第一和第二熱交換器(未圖示)。在一些實(shí)施方式中，熱電裝置2216的區(qū)域不和第 一熱交換器2212和第二熱交換器(未圖示)的區(qū)域同擴(kuò)展。例如，在圖示的實(shí)施方式中， 熱電裝置2216比第一熱交換器2212和第二熱交換器窄，如陰影所示。因此，熱交換器模塊 系統(tǒng)2200構(gòu)造為允許流體從多邊形內(nèi)部的開口 2240通過(guò)熱耦合至熱電裝置的熱交換器而 流動(dòng)到多邊形的外部。如所討論的那樣，這能夠允許這種空氣或其它流體根據(jù)需要被選擇 性地加熱或冷卻。在圖示的實(shí)施方式中，與下文討論的彎曲形的熱交換器模塊不同，從頂部看，每個(gè) 熱交換器模塊2210大致為矩形的或直線形的。結(jié)合矩形熱交換器模塊的系統(tǒng)的實(shí)施方式 可以提供一個(gè)或多個(gè)下述優(yōu)點(diǎn)便于熱電裝置2216和/或熱交換器模塊2210的制造；降低 成本；可交換性；可替換性；設(shè)計(jì)靈活性等等。例如，雖然圖示的實(shí)施方式包括基本大體相 同的尺寸的熱交換器模塊2210，但其它實(shí)施方式包括具有至少兩種不同尺寸的熱交換器模 塊。在其它實(shí)施方式中，熱交換器模塊系統(tǒng)包括限定多邊形周長(zhǎng)的至少一部分的多個(gè) 熱電裝置，以及熱耦合到其上的第一和第二熱交換器。第一和第二熱交換器中的至少一個(gè) 橫跨相鄰的熱電裝置。例如，某些實(shí)施方式包括圖7A和7B中圖示的類似的整體環(huán)形的熱 交換器，其尺寸、形狀形成并在其他方面構(gòu)造為沿著包括在如圖2A-2C中圖示的那些特定 殼體內(nèi)的某些或全部熱交換器模塊(如，熱電裝置、基板等)延伸。因此，多邊形陣列熱電 裝置的優(yōu)點(diǎn)和整體環(huán)形熱交換器的熱交換優(yōu)點(diǎn)可以結(jié)合，如在此更詳細(xì)地討論的那樣。圖2B圖示了類似與圖2A圖示的實(shí)施方式的熱交換器模塊系統(tǒng)2200的另一實(shí)施 方式的頂視圖。然而，如圖所示，圖2B中圖示的實(shí)施方式包括總共六個(gè)熱交換器模塊2210。 圖2C中的頂視圖中圖示的熱交換器模塊系統(tǒng)2200的實(shí)施方式類似于圖2B中圖示的實(shí)施 方式，除了它包括在相鄰的熱交換器模塊2210之間的間隙2202以外。在一些實(shí)施方式中， 間隙2202改善了熱交換器模塊系統(tǒng)2200的可制造性。例如，這種間隙可以允許一個(gè)或多 個(gè)單獨(dú)的組件具有較寬的尺寸容限。間隙2202還可以允許熱交換器模塊2210和/或其組 件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，例如，熱膨脹和收縮和/或機(jī)械運(yùn)動(dòng)等等。熱交換器模塊之間的間隙例如可 以采用合適構(gòu)造的流動(dòng)導(dǎo)向器和/或采用單獨(dú)的填充條帶填充，由此防止流體繞過(guò)交換器 模塊系統(tǒng)。其它實(shí)施方式不包括在每對(duì)相鄰熱交換器模塊之間的間隙。將會(huì)認(rèn)識(shí)到，在包 括相鄰熱交換器模塊之間的間隙的實(shí)施方式中，這種間隙的尺寸可以根據(jù)期望或特定應(yīng)用 的需要而改變。圖2D圖示了用于機(jī)械和/或電聯(lián)接相鄰的熱交換器模塊2210的系統(tǒng)2200的實(shí) 施方式的一部分。在圖示的實(shí)施方式中，每個(gè)熱交換器模塊2210包括每端為互連接頭的聯(lián) 接構(gòu)件2230，其尺寸形成并構(gòu)造為機(jī)械和/或電聯(lián)接相鄰的熱交換器模塊2210的一個(gè)或多 個(gè)構(gòu)件(如，基板、熱交換器等)和/或一部分。例如，相鄰的熱交換器模塊2210的基板可 以彼此電連接，以有利地將電流傳輸遍及兩個(gè)或多個(gè)相鄰的熱電裝置的片狀器件。聯(lián)接構(gòu) 件2230由任何本領(lǐng)域熟知的方法聯(lián)接，例如，采用插頭、插座、快速連接、夾子、焊接接縫、 焊接、螺絲釘、型鐵、鉚釘、粘合劑和/或它們的組合。如所討論的那樣，相鄰的熱交換器模 塊的一個(gè)或多個(gè)部分或組件(如，熱電裝置、基板、散熱片或其它熱交換器等)可以采用一種或多種連接方法或裝置相互連結(jié)。在一些實(shí)施方式中，這些模塊可以相互電和/或熱連 接，以簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。如圖2E所示，相鄰的熱交換器模塊沿著聯(lián)接構(gòu)件2230'或者沿著沿模塊邊緣延 伸的另一部分相互連接。在一些實(shí)施方式中，聯(lián)接構(gòu)件2230'為大致矩形的接頭構(gòu)件，其形 狀、尺寸形成并在其他方面構(gòu)造為與相鄰的熱交換模塊的聯(lián)接構(gòu)件2230'交迭。在一些布 置中，聯(lián)接構(gòu)件2230'包括構(gòu)造為使相鄰模塊的熱電裝置相互電連接的金屬層或帶或者其 它導(dǎo)電構(gòu)件。結(jié)果，供給至一個(gè)模塊的電流有利地可以傳輸至特定系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)其 它模塊。圖2F圖示了被相互點(diǎn)焊在一起的相鄰的聯(lián)接構(gòu)件2230'的側(cè)視圖。如圖所示，點(diǎn) 焊電極E+，E-可以沿著聯(lián)接構(gòu)件2230'的相對(duì)端設(shè)置。一旦已經(jīng)施加足夠的力推動(dòng)聯(lián)接 構(gòu)件2230'相互接觸，電流可以從一個(gè)電極E+傳遞至另一個(gè)電極E-。這個(gè)過(guò)程可以使得 在聯(lián)接構(gòu)件2230'相互接觸的位置處或附近形成點(diǎn)焊縫2268。在一些實(shí)施方式中，聯(lián)接構(gòu)件2230'僅是熱電裝置的上和/或下基板的延伸部 分。如所討論的那樣，這種基板優(yōu)選包括導(dǎo)熱且電絕緣的層，如例如，聚酰亞胺和/或陶瓷 等。結(jié)果，這種非導(dǎo)電層延伸到聯(lián)接構(gòu)件2230'中使得還難以將聯(lián)接構(gòu)件2230'相互點(diǎn)焊 在一起，因?yàn)楸仨氂袀鲗?dǎo)通路，用于讓電流從一個(gè)電極E+通過(guò)聯(lián)接構(gòu)件2230'傳遞至另一 個(gè)電極E-。因此，在能夠完成點(diǎn)焊過(guò)程之前，基板的這種非導(dǎo)電層或部分(如，聚酰亞胺、陶 瓷等)可能需要被去除、穿透或以其他方式放棄。圖2G圖示了本質(zhì)上是相鄰的熱交換模塊中的熱電裝置的基板2264(如，上或下) 的延續(xù)的兩個(gè)聯(lián)接構(gòu)件2230'的側(cè)視圖。如圖所示，每個(gè)聯(lián)接構(gòu)件2230'包括金屬(如， 銅)層2266，其構(gòu)造為接觸與鄰接相鄰的聯(lián)接構(gòu)件2230'的金屬層2266。此外，基板2264 的相對(duì)側(cè)包括聚酰亞胺2265、陶瓷或某些其它非導(dǎo)電材料的層。因此，如所討論的那樣，這 種非導(dǎo)電材料層2265可能需要在能夠在聯(lián)接構(gòu)件2230'形成點(diǎn)焊縫226之前去除、切下、 穿孔或放棄。根據(jù)一種實(shí)施方式，點(diǎn)焊縫2268可以形成在相鄰的聯(lián)接構(gòu)件2230'之間，而不放 棄圖2H中圖示的非導(dǎo)電層2265。如圖所示，電極E+，E-可以在不相互水平對(duì)齊的位置上沿 著每個(gè)聯(lián)接構(gòu)件2230'的金屬層設(shè)置。因此，為了穩(wěn)定，可能需要向每個(gè)電極E+，E-施加 抵消或平衡力B。此外，可以沿著聯(lián)接構(gòu)件2230'的一部分的位置上施加箍縮或擠壓力F， 在所述部分處希望用點(diǎn)焊縫2268確保金屬層或構(gòu)件2266之間的正確接觸。如圖所示，電 流可以沿著不像點(diǎn)焊時(shí)正常傳導(dǎo)那樣直接的路徑行進(jìn)通過(guò)金屬層或構(gòu)件2266 (如，圖2F)。 不過(guò)，這種點(diǎn)焊方法可以允許足夠的點(diǎn)焊縫2268形成在聯(lián)接構(gòu)件2230'之間，而不需要從 上去除聚酰亞胺或另一非導(dǎo)電層。將會(huì)認(rèn)識(shí)到，這種點(diǎn)焊技術(shù)可以應(yīng)用于除了連接熱交換 器系統(tǒng)的相鄰熱交換器模塊之外的其它使用領(lǐng)域。圖21圖示了設(shè)置在熱交換組件內(nèi)的多個(gè)熱交換器模塊150的頂視圖。如所討論 的那樣，模塊150可以以在與熱電裝置熱連通的相鄰的熱交換器(如，散熱片)之間產(chǎn)生間 隙188的方式定位。為了確保由吹風(fēng)機(jī)移動(dòng)的空氣或其它流體不會(huì)繞過(guò)或短路模塊150的 熱交換器，流動(dòng)阻塞接頭190或其它構(gòu)件可以在關(guān)鍵地方設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)這種間隙188 處。在一些實(shí)施方式中，接頭190連接至殼體(如，上板、下板、側(cè)壁等)。然而，在其它實(shí)施 方式中，接頭190或其它流動(dòng)阻塞構(gòu)件連接至模塊150和/或該組件的其它部分。
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圖3A圖示了熱交換器模塊系統(tǒng)2300的一種實(shí)施方式的頂視圖，該系統(tǒng)包括多個(gè) 熱交換器模塊2310和聯(lián)接相鄰的熱交換器模塊2310的多個(gè)聯(lián)接構(gòu)件2360。終端聯(lián)接構(gòu) 件2370從每個(gè)終端熱交換器模塊2310a上延伸。系統(tǒng)2300的實(shí)施方式例如用于制造類似 于圖2A中圖示的系統(tǒng)的熱交換器模塊系統(tǒng)。每個(gè)熱交換器模塊2310基本上如上所述的那 樣，包括熱電裝置以及第一和第二熱交換器。 繼續(xù)參照?qǐng)D3A，每個(gè)熱交換器模塊2310的邊緣、每個(gè)聯(lián)接構(gòu)件2360的邊緣以及每 個(gè)終端聯(lián)接構(gòu)件2370的邊緣可以基本上共線。圖示的實(shí)施方式例如是所制造的裝置2300 的結(jié)構(gòu)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，不同的配置可以用在其它實(shí)施方式中。在圖示的 實(shí)施方式中，聯(lián)接構(gòu)件2360機(jī)械和電聯(lián)接相鄰的熱交換器模塊2310，終端聯(lián)接構(gòu)件2370被 機(jī)械和電聯(lián)接到終端熱交換器模塊2310a。在一些布置中，每個(gè)聯(lián)接構(gòu)件2360至少一部分 是彈性的、可彎曲的和/或可變形的，如下面將更詳細(xì)地討論的那樣。
圖3B圖示了熱交換器模塊系統(tǒng)2300從圖3A中圖示的直線形結(jié)構(gòu)(虛影)轉(zhuǎn)換 成多邊形結(jié)構(gòu)(如，圖示的實(shí)施方式中的六邊形)的頂視圖。在圖示的實(shí)施方式中，這種轉(zhuǎn) 換通過(guò)使聯(lián)接構(gòu)件2360彎曲或變形以提供期望的結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)的。在圖示的實(shí)施方式中，終 端聯(lián)接構(gòu)件2370在最終的結(jié)構(gòu)中是最接近的。圖3C和3D為聯(lián)接構(gòu)件的透視圖，示出聯(lián)接構(gòu)件可行的折疊以將裝置2300從中圖 3A所示的直線形形式重構(gòu)為如圖3B中圖示的那種的封閉形式。圖4A圖示了適合制造大致在圖2A中圖示的類型的熱交換器模塊系統(tǒng)的聯(lián)接構(gòu)件 2460和相鄰的熱交換器模塊2410的另一實(shí)施方式的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的頂視圖。圖4B和4C圖示 了聯(lián)接構(gòu)件2460的適合的折疊或變形。最佳的如圖4B所示，聯(lián)接構(gòu)件2460的一部分2462 可以設(shè)置在熱交換器模塊2410的下游，因此可以被構(gòu)造為部分或全部阻塞從中通過(guò)的氣流。圖5A圖示了適合制造圖2A中圖示的類型的熱交換器模塊系統(tǒng)的聯(lián)接構(gòu)件2560 和相鄰的熱交換器模塊2510的另一實(shí)施方式的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的頂視圖。圖5B和5C圖示了聯(lián) 接構(gòu)件2560的適合的折疊或變形。圖6A圖示了適合制造大致在圖2A中圖示的類型的熱交換器模塊系統(tǒng)的聯(lián)接構(gòu)件 2660和相鄰的熱交換器模塊2610的另一實(shí)施方式的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的頂視圖。圖6B和6C圖示 了聯(lián)接構(gòu)件2660的適合的折疊或變形。在圖5A和6A中圖示的結(jié)構(gòu)中，因?yàn)闆]有聯(lián)接構(gòu)件 2560,2660的任何部分設(shè)置在熱交換器模塊2510,2610的下游，氣流阻塞不是問題。而且，最佳參見圖6A，聯(lián)接構(gòu)件2660可以完全形成在熱交換器模塊2610的外殼內(nèi) (如，也就是說(shuō)，在熱交換器模塊的寬度邊界內(nèi))。因此，在其中至少聯(lián)接構(gòu)件2660的一部 分與熱交換器模塊2610的至少一部分一體形成的實(shí)施方式中，例如，在其中至少聯(lián)接構(gòu)件 2660的一部分與基板或熱電裝置的其它部分或組件一體形成的實(shí)施方式中，與其中聯(lián)接構(gòu) 件延伸到熱交換器模塊的外殼之外的實(shí)施方式相比，例如與圖4A-4C和5A-5C中圖示的實(shí) 施方式相比，可以以更小的浪費(fèi)制造圖示的實(shí)施方式。兩個(gè)熱交換器模塊2610的示例性布 局在圖6D中圖示，示出了這種有效的布局。因此，圖6A-6C中圖示的熱交換器模塊系統(tǒng)的 實(shí)施方式可以更有效、更容易和/或成本更低地制造。圖6E圖示了可以用來(lái)便于將一個(gè)或多個(gè)熱交換器模塊150連接至其上的印刷電 路板(PCB) 180或其它電力總線的一種實(shí)施方式。如圖所示，PCB 180或其它基板構(gòu)件可以包括多個(gè)狹槽182或可以在其上安裝模塊150的端部151的其它連接點(diǎn)。狹槽182可以構(gòu) 造為采用主電工鋼片181或?qū)щ姌?gòu)件允許模塊150的端部151設(shè)置成相互電連通(如，以串 聯(lián)接構(gòu))，有利的是這些導(dǎo)電構(gòu)件暴露在每個(gè)狹槽182處。結(jié)果，一個(gè)或多個(gè)模塊150(如， 熱電裝置、散熱片或其它熱交換器等)能夠容易地固定至PCB 180或類似的基底上。例如， 模塊150可以包括在狹槽182或其它連接點(diǎn)處焊接至PCB 180的端部接線端151。這允 許使用者方便通過(guò)選擇與熱交換器模塊150相關(guān)的數(shù)量、類型或其它細(xì)節(jié)而定制特定的組 件。而且，到PCB的簡(jiǎn)單連接消除了在相鄰的模塊150之間的更復(fù)雜、勞動(dòng)量大且昂貴的電 連接的需要。將會(huì)認(rèn)識(shí)到，PCB或其它電力總線構(gòu)件可以結(jié)合到在此圖示的和/或描述的 實(shí)施方式或其等同物中的任何一種中。 圖4-6中圖示的實(shí)施方式還用于包括限定多邊形周長(zhǎng)的多個(gè)熱電裝置的熱交換 器系統(tǒng)中，所述熱點(diǎn)裝置熱耦合至諸如類似于圖7B中圖示的實(shí)施方式的熱交換器的第一 和第二熱交換器，所述交換器的至少一部分橫跨多個(gè)熱電裝置，這將在下文中討論。圖7A圖示了適合用在諸如在此描述和/或圖示的系統(tǒng)(如，圖1、9等)的熱交換 器系統(tǒng)的熱交換器模塊1900的實(shí)施方式的透視圖。圖示的熱交換器模塊1900包括熱電裝 置1910、設(shè)置在熱電裝置1910的上表面上的第一熱交換器1920、和設(shè)置熱電裝置1910的 下表面上的第二熱交換器1930。在圖示的實(shí)施方式中，熱電裝置1910為薄的環(huán)形或環(huán)狀圓 盤形式，其由形成開口 1940周長(zhǎng)的短半徑(Rl)和形成熱交換器模塊1900的周長(zhǎng)的長(zhǎng)半徑 (R2)限定。在一些實(shí)施方式中，開口 1940大小形成并構(gòu)造為容納發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件，例如，如 上所述以及如圖ID中圖示的。在圖示的實(shí)施方式中，熱交換器1920和1930中每一個(gè)基本 為環(huán)形形狀，具有與熱電裝置1910類似的或基本類似的高度(H)，并具有與熱電裝置1910 類似的或基本類似的短半徑(Rl)和長(zhǎng)半徑(R2)。然而，在其它配置中，該模塊的相對(duì)高度 (H)、最小和/或長(zhǎng)半徑、和/或任何其它特性可以根據(jù)期望或要求改變。在圖7A中圖示的實(shí)施方式中，通過(guò)使一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)熱材料打褶或扇形折疊以形 成多個(gè)散熱片1922，制造出熱交換器1920和1930，如圖7B-7D中圖示的。本領(lǐng)域技術(shù)人員 將會(huì)理解，其它實(shí)施方式可以采用不同扇形折疊形狀。如圖7C和7D(其為圖7B中示出的 熱交換器1920的詳圖)所示，散熱片1922在短半徑Rl處靠近在一起，并沿徑向方向分開 擴(kuò)展至長(zhǎng)半徑R2的最大間隔。因此，散熱片密度在熱交換器1920和1930的中間，S卩，在在 圖示的配置中流體流動(dòng)的上游最高，而在外邊緣處，即，流體流動(dòng)的下游最低。在一些配置中，對(duì)于通過(guò)管道的流體流動(dòng)的傳熱可能取決于兩個(gè)有關(guān)的變量傳 熱系數(shù)h和傳熱表面積A。普遍熟知的是，傳熱系數(shù)h在管道入口處最高，在這里是熱交換 器在Rl處的上游端。表面積A也在Rl處最高，因?yàn)樯崞芏仍谀抢镒罡?。這些效應(yīng)的 結(jié)合改善了熱交換器中的熱交換，其在入口處具有較高的散熱片密度，在出口處具有較低 的散熱片密度，通過(guò)使圍繞垂直于熱交換器頂部和底部的軸線的假設(shè)為矩形的熱交換器彎 曲或變形以改變散熱片間隔，從而這在圖示的實(shí)施方式中。在圖示的實(shí)施方式中，這種變形 是環(huán)形的，產(chǎn)生了環(huán)形形狀的熱交換器。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，在其它實(shí)施方式中采用 其它變形，例如便形成弧形形狀，可以實(shí)現(xiàn)相同的效果。圖7E圖示了熱交換器模塊1900的沿著圖7A的截面E-E的橫截面。熱電裝置1910 包括第一基板1912、第二基板1914和設(shè)置在其間的多個(gè)半導(dǎo)體片狀器件1916。半導(dǎo)體片 狀器件1916為本領(lǐng)域熟知類型的，用于將電能轉(zhuǎn)換成溫度梯度?；?912和1914主要包括本領(lǐng)域熟知的高導(dǎo)熱性和低導(dǎo)電性的材料，如上所討論的。第一熱交換器1920固定至第一基板1912 (如，設(shè)置在基板上的銅或其他金屬層)， 第二熱交換器1930類似地固定至第二基板1914。如所討論的那樣，熱交換器1920和1930 通常以下述方式分別固定至基板1912和1914，即在其間提供合適的導(dǎo)熱性，同時(shí)確保兩個(gè) 部分在使用期間相互之間將保持足夠的連接。
在使用中，當(dāng)在片狀器件上施加電壓時(shí)，第一基板1912和第二基板1914中的一個(gè) 變熱(熱)，而另一個(gè)變冷(冷)。對(duì)于具有正常的(正的)熱膨脹系數(shù)的材料，熱基板膨 脹，冷基板收縮，如圖7F所示，其中第一基板1912為熱基板，第二基板1914為冷基板?；?1912和1914的這種有差異的膨脹產(chǎn)生剪切和彎曲力矩，并在片狀器件1906處產(chǎn)生應(yīng)力，這 會(huì)導(dǎo)致熱電裝置1910出現(xiàn)機(jī)械故障。熱電裝置1910的物理變形還影響熱交換器系統(tǒng)中的 流體動(dòng)力學(xué)，由此降低了系統(tǒng)的效率。剪切和彎曲力以及應(yīng)力的大小可能取決于基板1912 和1914的熱膨脹系數(shù)、溫度差(ΔΤ = Th-Tc)、基板1912和1914的尺寸(如，長(zhǎng)度、寬度、 厚度等)、和/或一個(gè)或多個(gè)其它因素。圖7G圖示了圖7A中圖示的熱電裝置1910在使用期間的頂視圖，示出了第一基板 1912的膨脹和第二基板1914的收縮。該裝置1910的有效長(zhǎng)度L是整個(gè)熱電裝置1910的 外徑(2R2)，而不是長(zhǎng)半徑和短半徑之間的差(R2-R1)，該差較小。這種較大的有效尺寸可 能導(dǎo)致在圖示的實(shí)施方式中具有相對(duì)較大的剪切和彎曲力。圖8A和8B分別圖示了環(huán)形熱電裝置2010的頂部和底部視圖，該環(huán)形熱電裝置 2010至少降低了不均勻膨脹的一些有害效應(yīng)，同時(shí)保持彎曲或環(huán)形熱交換器的傳熱較大的 優(yōu)勢(shì)。熱電裝置2010類似于圖7A-7F中圖示的熱電裝置1910，具有大致環(huán)形形狀，并且適 合類似的應(yīng)用，例如，作為圖7A中圖示的和/或圖1中圖示的熱電熱交換器系統(tǒng)中的熱電 熱交換器模塊的組件。圖示的熱電裝置2010分別包括第一和第二基板2012和2014、設(shè)置 在其間的多個(gè)片狀器件(未圖示)。設(shè)置大致圓形的開口 2040，例如，容納發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組 件，如上所述。在圖示的實(shí)施方式中，第二基板2014和片狀器件大致與熱電裝置1910中描 述的一樣。然而，第一基板2012，包括多個(gè)扇區(qū)或塊區(qū)2012a。在圖示的實(shí)施方式中，扇區(qū) 2012a圍繞中心軸線2050基本旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。因此，七個(gè)扇區(qū)2012a中的每一個(gè)具有大致類似的 尺寸。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，其它實(shí)施方式包括尺寸不同的扇區(qū)和/或其它更多或更 少的扇區(qū)。由于第一基板扇區(qū)2012a能獨(dú)立地自由移動(dòng)而不是單個(gè)單元，評(píng)估由第一基板 2012和第二基板2014之間的溫度差引起的剪切和彎曲力的相關(guān)長(zhǎng)度L是每個(gè)扇區(qū)2012a 的徑向?qū)挾?R2-R1)和/或每個(gè)扇區(qū)2012a的周長(zhǎng)寬度W，用較大的那個(gè)而不是用基板2010 的直徑(2R2)。由于R2-R1小于2R2，并且在一些實(shí)施方式中明顯小于2R2，剪切和彎曲力以 及應(yīng)力被有利地降低了。本質(zhì)上，將第一基板2012分成扇區(qū)2012a為其提供了 “膨脹接合 部” 2013。將會(huì)認(rèn)識(shí)到，根據(jù)期望或需要，基板沿徑向方向和/或圓周方向可以包括這種膨 脹接合部2013或間隙。在圖示的實(shí)施方式中，扇區(qū)2012a大致為弧形的、或截短的楔形，對(duì)應(yīng)于具有多個(gè) 大體徑向的切口的單塊第一基板1912(圖7G)，由此產(chǎn)生多個(gè)橫向或圓周隔開的扇區(qū)，其限 定了第一基板1912周長(zhǎng)的至少一部分。在圖示的實(shí)施方式中，扇區(qū)2012a限定了第一基板 2012的周長(zhǎng)(Rl)和開口 2040的周長(zhǎng)(R2)。在一些實(shí)施方式中，類似于圖7B中圖示的實(shí) 施方式的環(huán)形第一熱交換器熱耦合至第一基板2010。其它實(shí)施方式采用多組件熱交換器，例如，每個(gè)組件對(duì)應(yīng)于扇區(qū)2012a。在其它配置中，單個(gè)熱交換器可以部分地或全部在具有 膨脹接合部的基板的兩個(gè)或多個(gè)不同的扇區(qū)2012a上延伸。分扇區(qū)的基板2012不同于上 述聯(lián)系圖ID中圖示的實(shí)施方式描述的分段的熱交換器，分段的熱交換器基本上是徑向隔 開而不是橫向隔開。包括分扇區(qū)的基板2012的熱交換器模塊或系統(tǒng)的一些實(shí)施方式還包 括一個(gè)或多個(gè)徑向分段的熱交換器，其在沿流動(dòng)方向的分段之間提供了熱絕緣，并改善了 熱性能。 圖7H為第一基板2010的一部分的一種實(shí)施方式的頂視圖，該第一基板2010橫 向和徑向都分成扇區(qū)2010a，由此進(jìn)一步降低了由熱電裝置的第一和第二基板之間的溫度 差引起的機(jī)械應(yīng)力。因此，通過(guò)沿圓周方向?qū)暹M(jìn)行分段，可以在加熱和/或冷卻期間 降低沿圓周方向的應(yīng)力。此外，如果裝置具有大的徑向尺寸，沿徑向方向的分段還可以降 低應(yīng)力。此外，徑向分段還提供了熱絕緣，這會(huì)帶來(lái)更有效的熱傳遞。對(duì)于與在熱電裝置 使用期間施加的熱應(yīng)力的降低相關(guān)的其它細(xì)節(jié)，請(qǐng)參考2007年7月23日遞交的美國(guó)專利 申請(qǐng)No. 60/951，432，以及2008年7月23日遞交的、名稱為“分段熱電裝置(SEGMENTED THERMOELECTRIC DEVICE) ”并根據(jù) U. S. C. § 119(e)要求美國(guó)專利申請(qǐng)No. 60/951, 432 的優(yōu) 先權(quán)的非分案申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)栁粗?，在此通過(guò)引用的方式結(jié)合其全部?jī)?nèi)容。圖9A圖示了導(dǎo)熱、非導(dǎo)電材料的薄片2109A的頂視圖，該薄片可以被切割或形成 為提供類似于圖8A和8B中圖示的實(shí)施方式的環(huán)形熱電裝置2110的上基板和/或下基板。 形成熱電裝置2110的基板的薄片2109A或其它構(gòu)件可以包括相對(duì)大的矩形形狀。如圖9A 所示，在熱電裝置2110包括基本彎曲的形狀的實(shí)施方式中，基板可以包括多個(gè)弧形構(gòu)件。 這可以是熱電裝置的一個(gè)基板(如，上或下)包括用于幫助釋放使用期間的熱應(yīng)力的徑向 膨脹接合部的情形，如將在此更詳細(xì)地討論的那樣。因此，類似于圖8A中圖示的實(shí)施方式 的第一基板2012，第一基板2112可以分成扇區(qū)2112a。繼續(xù)參照?qǐng)D9A，使用這種弧形基板可以幫助提高從中獲得單獨(dú)的基板部分的基板 薄片的“充填效率”。換句話說(shuō)，有利地，可以降低浪費(fèi)的薄片2109A的材料量(如，不能用 來(lái)切割或提供基板的一部分的那些材料)。這可以降低這種裝置的制造和/或組裝成本，特 別在基板材料的相對(duì)成本相對(duì)較高時(shí)。相反，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，如果用單個(gè)環(huán)形 基板(圖8B)代替多個(gè)分段弧形部分，“浪費(fèi)的”薄片材料量將明顯較高。由熱電裝置2110制造的熱交換器模塊還包括熱耦合至第一基板2112的第一熱交 換器和熱耦合至第二基板2114的第二熱交換器，如上所述。在一些實(shí)施方式中，第一和第 二熱交換器的形狀基本上對(duì)應(yīng)于弧形熱電裝置子單元2110a，由此形成弧形熱交換器子模 塊。可替換地，每個(gè)弧形熱交換器單元可以看作單獨(dú)的熱交換器模塊，并且單獨(dú)的熱交換器 模塊的組裝可看作形成熱交換器模塊組件或系統(tǒng)。在其它實(shí)施方式中，第一和第二熱交換器中的至少一個(gè)的邊界基本上不對(duì)應(yīng)于至 少一個(gè)弧形熱電裝置子單元2110a的一個(gè)邊界。例如，在一些實(shí)施方式中，第一和第二熱交 換器中的每一個(gè)都包括單體式熱交換器，例如，如圖7B所示。在一些實(shí)施方式中，第一和第 二熱交換器中的至少一個(gè)包括徑向分開的扇區(qū)，實(shí)質(zhì)上形成一些實(shí)施方式中的同心熱電裝 置。在美國(guó)專利No. 6，539，725中可以發(fā)現(xiàn)這種配置的詳細(xì)描述，在此通過(guò)引用的方式結(jié)合 其全部?jī)?nèi)容。圖9B圖示了熱電裝置2110的一種實(shí)施方式的頂視圖，其中在在圖示的實(shí)施方式中，多個(gè)基板部分2110a、三個(gè)熱電裝置子單元沿徑向方向嵌套。如所討論的那樣，當(dāng)與單個(gè) 圓形或環(huán)形基板相比較時(shí)，使用多個(gè)弧形基板2110a可以通過(guò)降低廢棄而幫助降低制造成 本。具體地，弧形基板部分可以彼此相鄰切割成堆疊或嵌套配置，以減小圖9B中示出的切 塊之間的廢棄。相比之下，當(dāng)圓形或環(huán)形基板部分由薄片或其它構(gòu)件2109C切出或模壓成 時(shí)，由于基板的孔被浪費(fèi)了，使用圓形或環(huán)形熱電裝置可能產(chǎn)生大量廢棄的基板材料(如， 在其表面中的一個(gè)或兩個(gè)上具有銅或其它金屬部分的聚酰亞胺)(參見圖9C)。參照?qǐng)D9D，將會(huì)認(rèn)識(shí)到，使用矩形基板部分能夠進(jìn)一步降低切割或處理導(dǎo)熱材料 的薄片2109D時(shí)產(chǎn)生的廢料的量。如圖所示，在一些實(shí)施方式中，使用矩形基板可以幫助最 小化廢棄的基板材料的量，因?yàn)榭梢院?jiǎn)單地沿多條水平和垂直線切割薄片2109D。包括多個(gè) 將被構(gòu)造為使用這種矩形基板的矩形熱電裝置2112D的裝置的一個(gè)實(shí)施方式在圖9D中示 出ο如在此參照?qǐng)DID描述的那樣，來(lái)自第一熱交換器154的空氣(如，廢氣)可以被 引導(dǎo)為沿著徑向方向，而來(lái)自第二熱交換器156的空氣(如，主要空氣)可以沿著平行于發(fā) 動(dòng)機(jī)葉輪組件130的旋轉(zhuǎn)軸線的方向引導(dǎo)。除了不同的流出方向，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪的流動(dòng) 可以被偏向腔111的下側(cè)。這會(huì)在熱交換器154，156之間產(chǎn)生不均勻的流動(dòng)。一般而言， 期望傳遞至熱交換器154，156的空氣的量相等或近似相等。圖10圖示了做了改變的熱交換器系統(tǒng)300。在圖示的實(shí)施方式中，上、下殼體部分 302，304和分離裝置306構(gòu)造為使得第一熱交換器154和第二熱交換器156設(shè)置為低于上 述圖1A-1D的實(shí)施方。因此，流出發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130的空氣在進(jìn)入第一和第二熱交換器 154，156之前沿徑向和向下方向移動(dòng)。這種配置推動(dòng)更多的空氣通過(guò)第一熱交換器154，補(bǔ) 償空氣向腔111下部的偏向。圖IlA圖示了另一實(shí)施方式，其中流動(dòng)調(diào)節(jié)或流動(dòng)引導(dǎo)散熱片或葉片320可以設(shè) 置在第一和第二熱交換器154，156的上游和/或下游。這些葉片可以用來(lái)提供通過(guò)裝置出 口的氣流的橫向分布。在一些實(shí)施方式中，散熱片或葉片320構(gòu)造為向熱電裝置提供相等 或基本相等的流動(dòng)。在其它實(shí)施方式中，這種散熱片或葉片320用來(lái)實(shí)現(xiàn)期望的流動(dòng)模式。圖IlB圖示了一種實(shí)施方式，其中第二熱交換器156的出口 126設(shè)置有可以選擇 性地用來(lái)限制流動(dòng)并因此偏壓通過(guò)第一熱交換器154的流動(dòng)的散熱片或葉片322。將會(huì)認(rèn) 識(shí)到，當(dāng)空氣被從葉輪徑向引導(dǎo)至一個(gè)或多個(gè)熱電裝置和/或出口時(shí)，一個(gè)或多個(gè)其它裝 置或方法可以用來(lái)分配和/或調(diào)節(jié)空氣。如所討論的那樣，由葉輪移動(dòng)的空氣或其它流體可以不沿著允許流體容易進(jìn)入散 熱片或熱交換器的方向引導(dǎo)。因此，如圖lie和IlD所示，熱交換器系統(tǒng)150C可以構(gòu)造為 更好地接受由葉輪130C朝向它引導(dǎo)過(guò)來(lái)的空氣。參照?qǐng)DIlD的詳細(xì)的頂視圖，相鄰的散熱 片156C或其它熱交換器可以以便于流體進(jìn)入其中的方式定位。例如，散熱片156C可以相 對(duì)于徑向方向歪斜特定角度θ 2，該角度通常上適合匹配或基本匹配預(yù)期的氣流方向A。結(jié) 果，有利地可以降低通過(guò)該系統(tǒng)的流體壓頭損失。而且，這些特征可以幫助降低噪聲，改善 系統(tǒng)效率，并提供一種或多種其它優(yōu)勢(shì)。圖11E-11G圖示了熱交換器系統(tǒng)150E，150F，150G的各種其它實(shí)施方式，這些系 統(tǒng)被構(gòu)造為在空氣或其它流體接近這些系統(tǒng)的前端時(shí)更好地適應(yīng)所述空氣或其它流體。 例如，如圖IlD中圖示的配置，圖11E-11G中圖示的三種實(shí)施方式包括散熱片156E，156F，156G，其具有根據(jù)離開葉輪的預(yù)期氣流方向A彎曲的前端。如圖IlE所示，散熱片156E或其它熱交換器的尾端也彎曲(如，沿與前端相同的方向或沿相反的方向)。而且，散熱片156F的尾端可以像圖IlF圖示的那樣非彎曲(如，大 體上與徑向方向?qū)R)。此外，如圖IlG所示，散熱片156G或其它熱交換器可以具有允許空 氣進(jìn)入或從中通過(guò)、以被沿期望的方式引導(dǎo)的任何其它形狀或結(jié)構(gòu)。圖IlH圖示了構(gòu)造為與在此披露的任何一種實(shí)施方式一起使用的折疊散熱片 156H的透視圖。如所討論的那樣，這種散熱片或其它熱交換器可以設(shè)置為與一個(gè)或多個(gè)熱 電裝置或基板熱連通。根據(jù)期望或需要，特定的組件可以包括一組、兩組或多組這種散熱片 156H。如所討論的那樣，單體結(jié)構(gòu)的這種熱交換器可以放置在一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)熱交換器模 塊的頂部或底部上。圖IlI和IlJ分別圖示了折疊熱交換器1561(如，散熱片)的另一種實(shí)施方式的 頂視圖和側(cè)視圖。如圖所示，散熱片1561可以包括彎曲或槽形形狀。例如，如所討論的那 樣，這種結(jié)構(gòu)能夠便于空氣或其它流體進(jìn)入其中。將會(huì)認(rèn)識(shí)到，根據(jù)期望或需要，熱交換器 可以包括一個(gè)或多個(gè)其它形狀、設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)。圖12A圖示了用于偏轉(zhuǎn)第一和第二熱交換器154，156之間的流動(dòng)的另一種配置。 在該實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130包括水平分隔板138，水平分隔板138將葉輪130的 葉片分成具有高度Ll的上部132a和具有高度L2的下部132b，其中L2 > Li。通過(guò)增加上 部132a或下部132b的相對(duì)深度或其它尺寸，根據(jù)特定應(yīng)用或使用的期望或需要，可以將空 氣偏向第一或第二熱交換器154，156。與圖10的實(shí)施方式相比，該實(shí)施方式有利地可以保 持該系統(tǒng)的頂表面的大致平坦輪廓(即，圖10的頂壁302可以包括臺(tái)階)。圖12B圖示了包括圖12A中圖示的水平分隔板138的發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130的一種 實(shí)施方式的頂視圖。從發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子134延伸至分隔板138/葉片132a，132b組件的多個(gè)輪 輻136可以允許通過(guò)進(jìn)口或入口 122(圖1D)吸入的流體流向葉片的下部132b。本領(lǐng)域技 術(shù)人員將會(huì)理解，代替或除了在此具體披露的裝置和方法之外，在其它實(shí)施方式中可以使 用將流體提供至葉片的下部132b的其它手段。例如，可以在底壁114(圖1D)中設(shè)置一個(gè) 或多個(gè)流體入口。圖13A圖示了圖12的配置的改進(jìn)實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，分隔板138可以以 離徑向方向的角度θ向上或向下傾斜，以在空氣轉(zhuǎn)向第一或第二熱交換器時(shí)提供平順的 過(guò)渡。這可以降低和/或消除空氣接觸分隔板138時(shí)引起的湍流。圖13Β為分隔板138附 近的區(qū)域的詳圖，其中相對(duì)流體流動(dòng)大致由箭頭指示。在一些實(shí)施方式中，分隔板138還可 以包括彎曲或以其它方式成形的輪廓，以根據(jù)特定應(yīng)用或使用的期望或需要進(jìn)一步減小湍 流。圖14Α和14Β分別以透視圖和側(cè)面截面示了包括頂環(huán)139的發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件 130的實(shí)施方式。在一些實(shí)施方式中，頂環(huán)139降低了通過(guò)與上室118流體連通的上熱交 換器的氣流，如圖14C所示，該圖是包括頂環(huán)139的發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) (CFD)模型的截面圖。通常認(rèn)為，來(lái)自頂環(huán)139的湍流可能對(duì)通過(guò)上熱交換器的氣流的減小 負(fù)責(zé)，其在第一和第二熱交換器產(chǎn)生了不平衡的氣流。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130的一些實(shí)施方式不包括頂環(huán)，其實(shí)施方式在圖15中以 側(cè)面截面圖進(jìn)行圖示。與包括頂環(huán)的類似的發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件相比，發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130的一些實(shí)施方式改善了通過(guò)上熱交換器的氣流，由此在第一和第二熱交換器之間產(chǎn)生了更平 衡的氣流。圖16圖示了允許控制通過(guò)第一和第二熱交換器的相對(duì)氣流的發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130的另一種實(shí)施方式的側(cè)視圖。如圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130可以包括垂直分隔板138， 其大致將葉片分成上部132a和下部132b，這類似于圖12A、13A和13B中圖示的實(shí)施方式。 在圖示的實(shí)施方式中，通過(guò)改變?nèi)~片的上部132a和/或下部132b的數(shù)量，改變了相對(duì)氣 流。例如圖示的實(shí)施方式包括50個(gè)上葉片部132a、80個(gè)下葉片部132b。本領(lǐng)域技術(shù)人員將 會(huì)理解，根據(jù)期望或需要，其它實(shí)施方式包括不同數(shù)量的上葉片部132a和下葉片部132b。 而且，上葉片部132a的數(shù)量可以大于下葉片部132b的數(shù)量。在特定應(yīng)用中影響上葉片部 132a和下葉片部132b的數(shù)量的因素可以包括但不限于，發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件130或整個(gè)裝置的 具體幾何形狀(如，形狀、尺寸等)、和/或熱交換器的特性等。在一些實(shí)施方式中，這些因 素由模型決定，例如由CFDjP /或通過(guò)采用一個(gè)或多種經(jīng)驗(yàn)方法等。如在此討論的，一些實(shí)施方式用于向車輛座椅、床、家具、輪椅、其它固定或移動(dòng)座 椅組件和/或其它裝置等提供受調(diào)節(jié)的空氣，但不限于這種應(yīng)用。該方法和設(shè)備可用于任 何期望有受調(diào)節(jié)的空氣的局部流動(dòng)的地方。在一些配置中，這種適合選擇性熱調(diào)節(jié)空氣或 其它流體的流體傳遞系統(tǒng)和裝置可以(如，局部加熱或冷卻)或通過(guò)座椅組件和其它裝置 的流體分配系統(tǒng)直接指向一個(gè)或多個(gè)使用者。圖17圖示了一種實(shí)施方式，其中如在此描述 的那樣，熱交換系統(tǒng)100用于與通風(fēng)的車輛座椅10結(jié)合使用。這種系統(tǒng)100可以通過(guò)專用 的控制器12或通過(guò)主控制單元(未示出)而被單獨(dú)地控制。在此描述的系統(tǒng)、裝置和方法的實(shí)施方式不限于調(diào)節(jié)空氣和/或其它氣體或流 體。諸如氦之類的一些氣體具有比空氣大的導(dǎo)熱性因此在特定應(yīng)用中是期望的，而在其它 應(yīng)用中期望使用諸如氧氣、氮?dú)夂?或氬氣之類的其它。取決于特定的應(yīng)用，可以使用各種 氣體或氣體混合物。一些實(shí)施方式用于通過(guò)使用合適的密封、絕緣體和/或本領(lǐng)域熟知的其它組件加 熱或冷卻其它流體，例如，流體和/或超臨界流體，由此避免這種流體不利地影響電接觸、 熱電裝置和/或任何其它電的和/或機(jī)械組件的性能。因此，諸如水或防凍劑之類的流體 可以和在此描述的方法和設(shè)備的實(shí)施方式兼容，如液態(tài)金屬(如，液態(tài)鈉)、流體和固體的 漿、和/或其它牛頓或非牛頓流體等。由于從熱電系統(tǒng)得到的溫度交換是有效的，在此描述的熱交換器系統(tǒng)其它變形可 以用于廣泛的各種應(yīng)用。在此描述的方法和設(shè)備一般可用于其中希望傳輸(如泵送)熱調(diào) 節(jié)流體的任何場(chǎng)合。這種應(yīng)用包括恒溫裝置，例如，在熱電偶組件中使用參考溫度的裝置。 另一示例性應(yīng)用是例如用于實(shí)驗(yàn)室和/或工業(yè)應(yīng)用的恒溫電解槽。在此公開的方法和設(shè)備 用于流速低和/或溫度變化小的應(yīng)用，以及流速和/或?qū)嵸|(zhì)溫差較大的應(yīng)用。通過(guò)將溫度傳感器放置在預(yù)定位置上，無(wú)論在熱交換器上，熱交換器的上游或下 游和/或任何地方，并且電學(xué)控制葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以提供被熱調(diào)節(jié)流體的受控流，以將溫度 保持在預(yù)定溫度，或提供預(yù)定的熱調(diào)節(jié)情況。因此，一些實(shí)施方式在希望局部熱空氣的場(chǎng)合 特別有用，例如，在車輛座椅、床、水床、養(yǎng)魚池、水冷卻器、飲料冷卻等中。在特定的實(shí)施方式中，熱電裝置可以包括一個(gè)或多個(gè)傳感器。在一些實(shí)施方式 中，這種可以設(shè)置在熱電裝置內(nèi)或熱電裝置外的傳感器可以構(gòu)造為與一個(gè)或多個(gè)控制裝置(未示出)通信，使得該溫度可以用作控制例行程序的一部分和/或自動(dòng)防故障機(jī)制的一部 分。在其它實(shí)施方式中，溫度傳感器可以設(shè)置在吹風(fēng)機(jī)/熱電裝置組件內(nèi)的其它位置，和/ 或設(shè)置在該組件的上游和/或下游。而且，一些實(shí)施方式在期望在不同時(shí)間具有不同溫度的流體的場(chǎng)合中找到特殊的 應(yīng)用。在一些實(shí)施方式中，該裝置操作為風(fēng)扇、熱電方面根據(jù)期望啟動(dòng)。因此，一些實(shí)施方 式提供了更溫暖的、更冷的和/或環(huán)境溫度流體。在圖18A中以截面方式且在圖18B中以透視方式圖示的另一種實(shí)施方式中，裝置 1800不包括TED、熱交換器、加熱器或其它溫度或熱調(diào)整單元。代替的是，該裝置或系統(tǒng)可 以構(gòu)造為輻射式出口吹風(fēng)機(jī)1800，包括殼體1810、入口 1822、出口 1824和發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪組件 1830、類似于裝置100中對(duì)應(yīng)的組件。在圖示的實(shí)施方式中，流出出口 1824的氣流方向大 致與裝置1800的對(duì)稱軸先同軸。這種結(jié)構(gòu)在通風(fēng)裝置分布在例如用于座椅、墊子或床的大 的表面上方的應(yīng)用中具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榭諝夥峙渫ǖ?892可以流體連接在出口 1824周長(zhǎng)周 圍，如在圖18C和18D安裝在座椅座墊1890中的輻射式出口吹風(fēng)機(jī)1800的一種實(shí)施方式 的頂視圖和側(cè)視圖所圖示的那樣。因?yàn)闅饬髟诖碉L(fēng)機(jī)出口處展開，與在此討論的其它吹風(fēng) 機(jī)組件相比，需要的壓力較小。在其中采用錐形進(jìn)口使離開出口 1924的氣流轉(zhuǎn)向(如，90度等)的吹風(fēng)機(jī)1900 中，例如如圖19A所示，座椅組件、床或其它裝置的一個(gè)或多個(gè)分配通道通過(guò)錐形進(jìn)口連接 聯(lián)接，得到了更復(fù)雜的流體連接系統(tǒng)。這種系統(tǒng)還可以呈現(xiàn)出更大的背壓力，例如，如在圖 19B和19C中所圖示的那樣，其為安裝在座椅座墊1990中的吹風(fēng)機(jī)1900和相關(guān)的分配通道 1902的頂視圖和側(cè)視圖。與其它類型的吹風(fēng)機(jī)相比，輻射式出口吹風(fēng)機(jī)1800的一些實(shí)施方式還展現(xiàn)處具 有降低的噪聲。例如，圖19A中圖示的吹風(fēng)機(jī)1900在渦形管的截彎取直處包括“截彎取 直區(qū)域(cutoff zone)” 1980。在一些配置中，在這種截彎取直區(qū)域，一部分空氣流出出口 1924，另一部繼續(xù)在吹風(fēng)機(jī)1900的殼體內(nèi)循環(huán)，這會(huì)產(chǎn)生噪聲，該噪聲則會(huì)取決于渦形管、 葉輪和截彎取直結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。因?yàn)閳D18A中圖示的輻射式出口吹風(fēng)機(jī)1800不包括截彎取 直結(jié)構(gòu)，因此裝置1800不產(chǎn)生任何截彎取直噪聲，形成了非常安靜的裝置。而且，吹風(fēng)機(jī)中 的噪聲還與流動(dòng)、壓力、速度和/或一個(gè)或多個(gè)其它流動(dòng)特征或特性的不均勻性相關(guān)，其在 殼體圓周附近產(chǎn)生壓力梯度。輻射式出口吹風(fēng)機(jī)1800可以構(gòu)造為具有對(duì)稱性以降低這種 非均勻性，由此在類似的流速和背壓力下降低噪聲。然而，輻射式出口吹風(fēng)機(jī)1800的一些實(shí)施方式不產(chǎn)生如包括渦形管的吹風(fēng)機(jī)那 樣高的類似的氣流下的背壓力，因此，不適合其中期望較高高的背壓力的特定應(yīng)用。圖20圖示了包括構(gòu)造為向座椅表面2010和靠背2020通風(fēng)的輻射式出口吹風(fēng)機(jī) 1800的座椅系統(tǒng)2000的一種實(shí)施方式的側(cè)面橫截面視圖。圖示的實(shí)施方式包括可選的加 熱墊子2030或設(shè)置在座椅裝飾2040下面在座椅表面2010和背面2020上的其它加熱元件。在此處披露的任何一種實(shí)施方式中，集成吹風(fēng)機(jī)-TED裝置可以構(gòu)造為將熱調(diào)節(jié) 的空氣或其它流體直接通向一個(gè)或多個(gè)使用者。例如，這種空氣可以采用管道或其它導(dǎo)管 (如，座椅組件、床等的內(nèi)部通道)傳遞至使用者的頸部、肩部、腿部和/或其它解剖學(xué)區(qū)域。 在一些配置中，這種管道或?qū)Ч茉O(shè)置在座椅組件的外面(如，沿著座椅組件、床等的側(cè)面的 路線)。
在其它實(shí)施方式中，如圖20所示，組合的吹風(fēng)機(jī)-TED裝置的一個(gè)或多個(gè)主出口可 以構(gòu)造為與形成在墊子、床墊(如，芯體部分、上層部分等)或座椅組件(如，車輛座椅、床 等)的任何其它構(gòu)件或組件中的對(duì)應(yīng)的通道、入口或其它導(dǎo)管流體連通。如所討論的那樣， 這可以消除對(duì)單獨(dú)導(dǎo)管或互連管道構(gòu)件的需要，這在空間通常相對(duì)有限的實(shí)施方式中可能 是特別有優(yōu)勢(shì)的。雖然在此描述了幾個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式和特定的特征，將會(huì)理解，在不偏離本發(fā)明 的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)該系統(tǒng)、設(shè)備和/或方法的一種或多種詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行各 種省略、替換、結(jié)合和改變。而且，一個(gè)附圖和/或?qū)嵤┓绞降囊粋€(gè)或多種組件可以與其它 附圖和/或?qū)嵤┓绞降慕M件以不同組合使用，以產(chǎn)生在任何禿頂附圖或?qū)嵤┓绞街形磮D示 和/或描述的具體組合。因此，本發(fā)明的范圍不限于前述討論，前述討論的目的是用于說(shuō) 明。
權(quán)利要求
一種熱交換裝置，包括殼體，具有至少一個(gè)入口、至少一個(gè)第一出口和至少一個(gè)第二出口；葉輪，設(shè)置在所述殼體內(nèi)，該葉輪構(gòu)造為接受來(lái)自所述至少一個(gè)入口的流體并將它傳遞至所述第一出口和第二出口中的至少一個(gè)；和至少一個(gè)熱交換模塊，構(gòu)造為接受大量流體并在所述流體通過(guò)所述第一出口或第二出口離開之前選擇性地?zé)嵴{(diào)節(jié)所述流體；其中所述熱交換模塊設(shè)置在所述殼體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述熱交換模塊包括熱電裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述熱電裝置包括珀耳帖電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述熱交換模塊還包括熱交換器，所述熱交換器 與所述熱電裝置熱連通，其中所述大量流體的至少一部分被引導(dǎo)通過(guò)或靠近這種熱交換器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述熱交換器與基板熱連通，所述基板包括導(dǎo)熱 并且非導(dǎo)電材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述熱交換模塊沿著所述殼體內(nèi)部的外周部分設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述熱交換模塊基本沿著所述殼體的整個(gè)周長(zhǎng)部 分延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該裝置包括至少兩個(gè)單獨(dú)的熱交換模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述熱交換模塊以基本相同的間距在所述殼體內(nèi) 間隔開。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述熱交換模塊相互電連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述熱交換模塊采用端部聯(lián)接件相互電連接， 該端部聯(lián)接件包括熱電裝置的基板的延伸部。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述熱交換模塊包括與所述熱電裝置的上側(cè)流 體連通的一組上熱交換器和與所述熱電裝置的下側(cè)流體連通的一組下熱交換器，其中所述 至少一個(gè)第一出口與該組上熱交換器流體連通，并且所述至少一個(gè)第二出口與該組下熱交 換器流體連通。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述至少一個(gè)第一出口沿著所述殼體的側(cè)壁部 分設(shè)置，并且所述至少一個(gè)第二出口沿著所述殼體的底部設(shè)置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述葉輪構(gòu)造為大體上將相同量的流體傳遞至 所述至少一個(gè)第一出口和所述至少一個(gè)第二出口。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述熱交換器沿著基本上與接近所述熱交換器 的流體流動(dòng)方向一致的方向定向。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該裝置構(gòu)造為向座椅組件供給熱調(diào)節(jié)的流體。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述熱交換模塊構(gòu)造為在使用時(shí)適應(yīng)熱應(yīng)力。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述熱交換模塊的基板包括至少一個(gè)膨脹接頭。
19.一種氣候受控的座椅組件，包括座椅底部； 座椅背部； 熱交換裝置，包括殼體，具有至少一個(gè)入口、至少一個(gè)第一出口和至少一個(gè)第二出口 ； 葉輪，設(shè)置在所述殼體內(nèi)，該葉輪構(gòu)造為接受來(lái)自所述至少一個(gè)入口的流體并將它傳 遞至所述第一出口和第二出口中的至少一個(gè)；和至少一個(gè)熱交換模塊，構(gòu)造為接受大量流體并在所述流體通過(guò)所述第一出口或第二出 口離開之前選擇性地?zé)嵴{(diào)節(jié)所述流體；其中所述熱交換模塊設(shè)置在所述殼體內(nèi)；其中離開所述熱交換裝置的所述第一出口或第二出口的熱調(diào)節(jié)的流體配置為在所述 座椅底部和座椅背部中的至少一個(gè)的開口內(nèi)傳遞；并且其中被熱調(diào)節(jié)的流體配置為朝向所述座椅組件的乘客傳送。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的組件，其中所述熱交換裝置安裝至所述座椅底部或座椅背 部的表面。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的組件，其中所述第一出口和第二出口中的至少一個(gè)構(gòu)造為 大體上與所述座椅底部或座椅背部的所述開口對(duì)準(zhǔn)并流體連通。
22.—種熱調(diào)節(jié)流體的方法，包括在吹風(fēng)機(jī)的殼體內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)熱交換模塊；其中所述至少一個(gè)熱交換模塊構(gòu)造為接受大量流體并在所述流體通過(guò)所述殼體的出 口離開之前選擇性地?zé)嵴{(diào)節(jié)所述流體；以及通過(guò)給所述熱交換模塊加電并啟動(dòng)所述吹風(fēng)機(jī)的葉輪而選擇性地加熱或冷卻所述流體；其中所述熱交換模塊包括熱電裝置。
全文摘要
根據(jù)一些實(shí)施方式，一種熱交換裝置，包括殼體，具有至少一個(gè)入口、至少一個(gè)第一出口和至少一個(gè)第二出口。該裝置還包括葉輪，設(shè)置在所述殼體內(nèi)，該葉輪構(gòu)造為接受來(lái)自所述至少一個(gè)入口的流體并將它傳遞至所述第一出口和第二出口中的至少一個(gè)。此外，該裝置包括一個(gè)或多個(gè)熱交換模塊，構(gòu)造為接受大量流體并在所述流體通過(guò)所述第一出口和第二出口離開之前選擇性地?zé)嵴{(diào)節(jié)它。在一種實(shí)施方式中，所述熱交換模塊部分地或全部設(shè)置在殼體內(nèi)。
文檔編號(hào)B60H1/00GK101808839SQ200880108340
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2008年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月23日
發(fā)明者約翰·洛非 申請(qǐng)人:阿美里根公司