專利名稱：在數(shù)據(jù)中心中被動產(chǎn)生電的機架上安裝的熱電發(fā)電機組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從數(shù)據(jù)中心內(nèi)的熱差產(chǎn)生電的熱電發(fā)電機組件。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)中心面對的一個最大的挑戰(zhàn)是如何降低能耗以便更接近理想的綠色數(shù)據(jù)中心。投資于服務(wù)器虛擬化和合并、消耗更少能量的硬件、氣流研究、更好的制備安置和組織是為功率優(yōu)化的綠色數(shù)據(jù)中心廣泛采取的技術(shù)。這些技術(shù)減少或優(yōu)化了物理或計算方向的給定特性，從而可以實現(xiàn)能量節(jié)省。在追求能量效率的設(shè)計完善的數(shù)據(jù)中心中，出于制備冷卻的目的，每個機架上的空的空間必須被填充以面板以保持熱側(cè)和冷側(cè)，從而更好地使用流過機架的氣流，由此通過降低操作冷卻系統(tǒng)，包括機房空調(diào)(CRAC)，所需的電量而節(jié)省能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實施例提供了一種用于在計算機機架內(nèi)產(chǎn)生電的裝置。該裝置包括固定在具有第一側(cè)和第二側(cè)的平面組件內(nèi)的多個熱電發(fā)電機模塊，其中每個熱電發(fā)電機具有暴露在平面組件的第一側(cè)上的第一導(dǎo)熱襯底和暴露在平面組件的第二側(cè)上的第二導(dǎo)熱襯底，并且其中所述多個熱電發(fā)電機模塊被可操作地耦連在電路內(nèi)以從所述平面組件提供電流。所述裝置還包括第一管道，用于跨平面組件的第一側(cè)引導(dǎo)第一流體流以便給第一導(dǎo)熱襯底提供熱；和第二管道，用于跨平面組件的第二側(cè)引導(dǎo)第二流體流以便從第二導(dǎo)熱襯底收取熱。所述平面組件被固定在第一和第二管道之間的殼體內(nèi)，其中所述殼體具有用于被容納在計算機機架內(nèi)的形狀因子。本發(fā)明的另一個實施例提供了用于在計算機機架內(nèi)產(chǎn)生電的另一種裝置。該裝置包括以空間間隔開的關(guān)系固定在殼體內(nèi)的平面熱電發(fā)電機組件堆，其中所述殼體具有用于被容納在計算機機架內(nèi)的形狀因子。該裝置還包括每個熱電發(fā)電機組件的第一側(cè)上的冷空氣管道，用于跨每個熱電發(fā)電機組件的第一側(cè)引導(dǎo)冷空氣；和每個熱電發(fā)電機組件的第二側(cè)上的熱空氣管道，用于跨每個熱電發(fā)電機組件的第二側(cè)引導(dǎo)熱空氣。


圖1是用于根據(jù)熱差產(chǎn)生電壓的熱電設(shè)備的示意圖；圖2是薄板形式的熱電發(fā)電機模塊的圖；圖3是圖2的熱電發(fā)電機模塊的側(cè)視圖；圖如是包括在圖2和3的熱電發(fā)電機模塊陣列內(nèi)的平面熱電發(fā)電機組件的平面圖；圖4b是圖如的熱電發(fā)電機組件的端視圖；圖5是具有相關(guān)聯(lián)的氣流引導(dǎo)屏障的三個熱電發(fā)電機組件的立體組件視圖；圖6是圖5的熱電發(fā)電機組件的殼體的正面(冷通道)立體視圖7是圖6的所述殼體的背面(熱通道)立體視圖；圖8是跨空氣管道之一的進口和出口耦連的小型風(fēng)扇組件的圖。
具體實施例方式本發(fā)明的一個實施例提供了一種用于在計算機機架內(nèi)產(chǎn)生電的裝置。該裝置包括固定在具有第一側(cè)和第二側(cè)的平面組件內(nèi)的多個熱電發(fā)電機模塊，其中每個熱電發(fā)電機模塊具有暴露在平面組件的第一側(cè)上的第一導(dǎo)熱襯底，以及暴露在平面組件的第二側(cè)上的第二導(dǎo)熱襯底，并且其中所述多個熱電發(fā)電機模塊被操作地耦連在電路內(nèi)，以便從所述平面組件提供電流。該裝置還包括第一管道，用于在平面組件上引導(dǎo)第一流體流，以便給第一導(dǎo)熱襯底提供熱，和第二管道，用于在平面組件的第二側(cè)上引導(dǎo)第二流體流，以便從第二導(dǎo)熱襯底收取熱。所述平面組件被固定在第一和第二管道之間的殼體內(nèi)，其中所述殼體具有用于被接收在計算機機架內(nèi)的形狀因子。單個熱電發(fā)電機模塊的構(gòu)造是本領(lǐng)域中普遍理解的，并且可以使用各種構(gòu)造材料和方式形成。然而，優(yōu)選的熱電發(fā)電機模塊是基于半導(dǎo)體p-n結(jié)的固態(tài)器件。碲化鉍(Bi2Te3)和砷化鎵(GaAs)僅是適用于熱電發(fā)電機模塊的構(gòu)造的半導(dǎo)體材料的兩個例子。本發(fā)明的實施例將這些半導(dǎo)體材料布置在熱側(cè)和冷側(cè)，從而創(chuàng)造半導(dǎo)體上的熱差，從而借助于塞貝克(keback)效應(yīng)，產(chǎn)生某一數(shù)量的電。塞貝克效應(yīng)是由于任意個體導(dǎo)電材料中的各對點之間的溫度差而在它們之間產(chǎn)生的凈源電動勢(EMF)，即絕對塞貝克EMF。當(dāng)以閉環(huán)形式配置導(dǎo)體時，這種電壓差的存在導(dǎo)致導(dǎo)體內(nèi)的連續(xù)電流。每開氏度溫度差在導(dǎo)電材料中產(chǎn)生數(shù)微伏的電壓。在特定例子中，商業(yè)上可獲得的具有km (W) X km (L) X 3.3mm (t)尺寸的具有8. 6安培的最大電流(Imax)以及6伏最大電壓(Vmax)規(guī)格的熱電模塊消耗131W的最大功率(Qmax)以便創(chuàng)建69攝氏度的溫度差(DT)。因此，在反過來被用作熱電發(fā)電機，從而利用塞貝克效應(yīng)時，這種熱電模塊在經(jīng)受10攝氏度的溫度差時將產(chǎn)生大約1. 31W的功率，從而解決性能損失。假設(shè)數(shù)據(jù)中心中的熱通道和冷通道之間的空氣溫度的差一般為10攝氏度左右，這種熱電模塊可被用作本公開的熱電發(fā)電機模塊20，并且可預(yù)期產(chǎn)生大約1.31W。第一和第二管道可被形成為殼體的一部分，形成為平面組件的一部分或僅僅被定位在殼體內(nèi)的平面組件的相對兩側(cè)上。另外，殼體可以為平面組件和管道提供支撐，并且保持平面組件和管道的正確定向和間隔。另外，殼體可以提供在平面組件各側(cè)上引導(dǎo)流體流的管道的相當(dāng)大的部分。例如，殼體可以提供以殼體內(nèi)的平面組件為中心的側(cè)壁，并且建立適當(dāng)尺寸的管道。在一個實施例中，第一和第二管道具有相同尺寸，諸如相同寬度和高度。在另一個實施例中，第一流體流是第一空氣流，并且第二流體流是第二空氣流。為了產(chǎn)生電，第一和第二空氣流必須處于不同溫度。例如，第一流體流可以是接觸熱電發(fā)電機模塊的第一側(cè)以便收取熱(即，散熱)的冷空氣流，并且第二流體流可以是接觸熱電發(fā)電機模塊的第二側(cè)以便提供熱(即，熱吸收)的熱空氣流。可以從數(shù)據(jù)中心中可獲得的熱通道和冷通道獲得熱空氣和冷空氣。在另一個實施例中，第一管道具有通過殼體的第一端的進口，并且第二管道具有通過殼體的第二端的進口。優(yōu)選地，沿著計算機機架的第一面布置殼體的第一端，并且沿著計算機機架的第二面布置殼體的第二端。更優(yōu)選地，計算機機架被這樣布置在數(shù)據(jù)中心內(nèi)，其中沿著熱通道布置計算機機架的第一面且沿著冷通道布置計算機機架的第二面。可選擇地，第一管道也可以具有通過殼體的第一端的出口，并且第二管道也可以具有通過殼體的第二端的出口。該裝置的實施例還可以包括與第一管道流體連通的第一空氣移動設(shè)備，用于迫使第一空氣流通過第一管道，和/或與第二管道流體連通的第二空氣移動設(shè)備，用于迫使第二空氣流通過第二管道?？諝庖苿釉O(shè)備(一個或多個)優(yōu)選地專用于通過指定的管道移動空氣。空氣移動設(shè)備可以是但不限于風(fēng)扇或靜電設(shè)備，該靜電設(shè)備具有相對于收集器電極在氣流方向的上游以一間隔距離布置的離子發(fā)射器電極。該裝置可以具有這樣的形狀因子，其允許殼體安裝在計算機機架的IU隔間(by)內(nèi)。雖然該裝置還可以具有安裝在2U或甚至更大的隔間內(nèi)的形狀因子，但是IU的形狀因子允許裝置用于機架內(nèi)的否則可能需要填充物或虛底盤的任何位置。在本發(fā)明的另一個實施例中，平面組件內(nèi)的多個熱電發(fā)電機模塊被可操作地耦連在串聯(lián)電路內(nèi)?？商鎿Q地，所述多個熱電發(fā)電機模塊可被劃分為多組熱電發(fā)電機模塊，其中每組熱電發(fā)電機模塊可操作地耦連在串聯(lián)電路內(nèi)。本發(fā)明的另一個實施例提供了一種用于在計算機機架內(nèi)產(chǎn)生電的另一種裝置。所述裝置包括以空間間隔開的關(guān)系固定在殼體內(nèi)的平面熱電發(fā)電機組件堆，其中所述殼體具有用于被容納在計算機機架內(nèi)的形狀因子。所述裝置還包括每個熱電發(fā)電機組件的第一側(cè)上的冷空氣管道，用于跨每個熱電發(fā)電機組件的第一側(cè)引導(dǎo)冷空氣；和每個熱電發(fā)電機組件的第二側(cè)上的熱空氣管道，用于跨每個熱電發(fā)電機組件的第二側(cè)引導(dǎo)熱空氣。在另一個實施例中，每個平面熱電發(fā)電機組件包括固定在具有第一側(cè)和第二側(cè)的平面組件內(nèi)的多個熱電發(fā)電機模塊，其中每個熱電發(fā)電機模塊具有暴露在平面組件的第一側(cè)上的第一導(dǎo)熱襯底，以及暴露在平面組件的第二側(cè)上的第二導(dǎo)熱襯底。所述多個熱電發(fā)電機模塊可操作地耦連在電路中以便從平面組件提供電流。所述多個平面熱電發(fā)電機組件優(yōu)選地被均勻間隔開并且大體平行。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，堆結(jié)構(gòu)中的每個熱電發(fā)電機組件可被形成為包括與參考熱電發(fā)電機模塊的單個平面組件描述的特征相同的特征。圖1是用于根據(jù)溫度差產(chǎn)生電壓的熱電設(shè)備10的示意圖?？梢酝ㄟ^在圖1中給出的等式12計算由這種電路配置創(chuàng)建的電壓V，其中M和Sb是作為溫度的函數(shù)的兩種金屬A和B的塞貝克系數(shù)，并且Tl和T2是兩個結(jié)的溫度。作為溫度的函數(shù)，塞貝克系數(shù)是非線性的，并且取決于導(dǎo)體的絕對溫度、材料和分子結(jié)構(gòu)。然而，在沒有溫度差的大的改變的情況下，這些系數(shù)可以近似是線性的。由于單個電路的個體電壓僅為微伏數(shù)量級，可以串聯(lián)許多這種電路以便獲得更強的電壓。類似地，可以并聯(lián)許多這種電路以便獲得更大的電流。電路還可以包括串聯(lián)的熱電發(fā)電機模塊和并聯(lián)的熱電發(fā)電機模塊的組合，以便提供所希望的電流和電壓。圖2是薄板(thin plaque)形式的熱電發(fā)電機模塊20的圖。單個熱電發(fā)電機模塊20具有頂面22和底面M，頂面22具有WX L的面積(即，長乘以寬)，底面M具有相同數(shù)量的表面面積。一個面被放置為與具有第一溫度的流體接觸，并且另一個面被放置為接觸具有第二溫度的熱流體的源。兩個側(cè)面之間的溫度差影響由該板產(chǎn)生的電壓。單個熱電發(fā)電機模塊20還具有厚度t和用于將模塊20耦連在電路內(nèi)的一對導(dǎo)線^aJ6b。這種電路可以耦連串聯(lián)的、并聯(lián)的多個熱電發(fā)電機模塊，或串聯(lián)模塊和并聯(lián)模塊的某個組合。以粗體“T”標(biāo)示該模塊，以便結(jié)合圖4中的熱電發(fā)電機組件參考該模塊。圖3是圖2的熱電發(fā)電機模塊20的側(cè)視圖。一系列ρ類型和η類型的半導(dǎo)體材料被布置在頂面襯底22和底面襯底M之間。襯底22、對兩者是導(dǎo)熱材料，諸如金屬。以交替模式布置P類型半導(dǎo)體元件27和η類型半導(dǎo)體元件觀。元件27J8通過多個導(dǎo)電元件四耦連在電路內(nèi)。半導(dǎo)體元件27J8和導(dǎo)電元件四總地形成在頂襯底22和底襯底之間延伸的蜿蜒模式。因此，熱電發(fā)電機20可被描述為具有電串聯(lián)且熱并聯(lián)的多個η型和ρ型半導(dǎo)體。在操作中，熱從頂面22(在頂面22處，從熱流體吸收熱)通過傳導(dǎo)元件和半導(dǎo)體元件流動到底面24(在底面Μ，熱被散入冷卻流體中)。這種熱流動通過在熱流動的方向上驅(qū)動η型半導(dǎo)體元件觀內(nèi)的自由電子(e_)和在熱流動的方向上驅(qū)動P型半導(dǎo)體元件27內(nèi)的空穴(h+)(見箭頭23)產(chǎn)生電力。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，術(shù)語“頂”和“底”僅是對圖3中的附圖的引用，并且實際的熱電發(fā)電機模塊20的操作獨立于其朝向。圖如是平面熱電發(fā)電機組件30的一個實施例的平面圖，平面熱電發(fā)電機組件30包括與圖2和3 —致的熱電發(fā)電機模塊或板20的陣列。熱電發(fā)電機組件30適合于用于IU機架空間(即，大約44cmX71. lcmX4.3cm的機架空間)內(nèi)，并且包括90個熱電發(fā)電機模塊的平面組件，同時仍然具有用于布線的開放空間。具體地，該組件包括6行模塊32，其中每行具有15個排成行的模塊。這留下3行“開放空間” 34用于互連導(dǎo)線，其中每個開放空間大約為板自身的寬度。然而，熱電發(fā)電機組件可被制作為具有其它空間或沒有空間。圖4b是圖如的熱電發(fā)電機組件30的端視圖。從這個附圖中，可以看到單個熱電發(fā)電機模塊20被固定在兩個剛性導(dǎo)熱組件39，諸如金屬板，之間。在開放空間34中，存在細(xì)長空腔，來自發(fā)電機模塊的兩個相鄰行32的導(dǎo)線沈在該空腔內(nèi)被耦連在一起。如此處示出的，在開放空間34的任意一側(cè)上的發(fā)電機模塊20具有被耦連在串聯(lián)電路內(nèi)的導(dǎo)線沈，該串聯(lián)電路的兩端從組件30的端部36與開放空間34成一條直線地延伸。這些導(dǎo)線可進一步在IU機架單元之外被串聯(lián)，以便產(chǎn)生例如單個功率輸出，可將某些設(shè)備耦連到該功率輸出，以便接收由該組件產(chǎn)生的電。使用圖2和3的熱電發(fā)電機模塊，平面熱電發(fā)電機組件30可被制成具有3. 3mm的厚度。在具有4. 3cm高度的IU機架空間的情況下，這留有用于一個或多個附加熱電發(fā)電機組件的可用空間，其中在每個板之間具有空氣管道。熱電發(fā)電機組件的取向應(yīng)當(dāng)是交替的(即，熱面向上，然后熱面向下等)，從而相鄰的發(fā)電機組件具有彼此面對的熱面或彼此面對的冷面。如果相鄰發(fā)電機組件具有彼此面對的熱面，則它們之間存在熱空氣管道。如果相鄰發(fā)電機組件具有彼此面對的冷面，則它們之間存在冷空氣管道。堆中的第一個和最后一個組件的外表面上的空氣管道提供適合于該熱表面或冷表面的空氣。在這種配置中，空氣管道通常在熱管道和冷管道之間交替改變。雖然這是一種有效的布置，發(fā)電機組件和管道的其它布置仍在本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖5是子組件40的立體裝配圖，其包括具有與熱或冷空氣管道相關(guān)聯(lián)的氣流弓I導(dǎo)屏障的三個平面熱電發(fā)電機組件30a_c。每個組件30a_c的第一端36a_c沿著數(shù)據(jù)中心的熱通道42被布置，并且每個組件的第二端38a-c沿著數(shù)據(jù)中心的冷通道44被布置。多個熱電發(fā)電機模塊(在圖4中以元件20示出)未被示出，而是根據(jù)各種實施例可被形成在組件30a_c的表面上。如以表示空氣流的波浪箭頭所示，來自熱通道42的熱空氣在上部組件30a的頂面上流動。熱空氣在返回?zé)嵬ǖ?2之前繞過氣流屏障31。圖5中省略了殼體(在圖6和7中示出)，以便便于示出管道的內(nèi)部配置，但是殼體被用于封閉管道的頂部、側(cè)面和端部。來自冷通道44的冷空氣在上部組件30a和中部組件30b之間流動。冷空氣在返回冷通道44之前繞過氣流屏障33。由于這種氣流在兩個組件30a、30b之間，該單個管道將冷卻上部熱電發(fā)電機組件30a的底側(cè)和中部熱電發(fā)電機組件30b的頂側(cè)(從中去除熱)。來自熱通道42的熱空氣在中部組件30b和下部組件30c之間流動。熱空氣在返回?zé)嵬ǖ?2之前繞過氣流屏障35。由于該氣流在兩個組件30b、30c之間，該單個管道將給中部熱電發(fā)電機組件30b的頂側(cè)和下部熱電發(fā)電機組件30c的頂側(cè)兩者提供熱。來自冷通道44的冷空氣還流過下部組件30c的底面。冷空氣在返回冷通道44之前繞過氣流屏障37。為了實際使用，三個組件30a、30b、30c和四個氣流屏障31、33、35、37被集合在一起，并且如參考圖6和7所示被定位在殼體內(nèi)。圖6是IU熱電發(fā)電機堆50的正面(冷通道)立體圖，IU熱電發(fā)電機堆50包括在圖5的子組件40周圍延伸的殼體52。殼體52封閉子組件的頂部、底部、左側(cè)和右側(cè)。另外，殼體52或其它元件封閉空氣管道的所選擇的端部。具體地，堆50可被描述為7板堆，其具有配置(從頂?shù)降?(1)熱空氣管道M，⑵熱電發(fā)電機組件(見端部38a)，(3)冷空氣管道56，(4)熱電發(fā)電機組件(見端部38b)，(5)熱空氣管道58，(6)熱電發(fā)電機組件(見端部38c)，和(7)熱空氣管道60。在圖6所示的正面端視圖上，兩個熱空氣管道M、58的端部被封閉，從而熱空氣返回?zé)嵬ǖ?2。箭頭示出進入和退出堆50的來自冷通道44的冷空氣。圖7是圖6中的堆50的背面(熱通道)立體圖。此處，兩個冷空氣管道56、60的端部被封閉，從而冷空氣返回冷通道44。箭頭示出進入和退出堆50的來自熱通道42的熱空氣。出于從廢熱產(chǎn)生電的目的，堆50可被固定在機架的IU隔間內(nèi)。三個熱電發(fā)電機組件中的每一個具有90個熱電發(fā)電機模塊(按照圖4)，從而堆50包括270個模塊。假設(shè)每個熱發(fā)電機模塊產(chǎn)生1. 31W，該堆將產(chǎn)生多至353. 7W。這種能量可被用于任何用途，諸如給機架的一個或多個組件供電，或提供數(shù)據(jù)中心照明。圖8是耦連在圖6和/或7的空氣管道之一的進口和出口上的小型風(fēng)扇組件70的圖。因此，可以迫使空氣通過管道(例如，圖6的管道56)，并且經(jīng)過一個或多個熱電發(fā)電機組件的表面。優(yōu)選地，風(fēng)扇72從相鄰的熱電發(fā)電機組件接收功率，從而仍然存在來自堆(例如，圖6的堆50)的凈發(fā)電。例如，風(fēng)扇導(dǎo)線74可被耦連到熱電發(fā)電機模塊的輸出導(dǎo)線(見圖如中的發(fā)電機模塊34的導(dǎo)線沈)。這種吹風(fēng)機或風(fēng)扇72可以具有僅為幾個毫米的直徑，諸如5毫米直徑，以便安裝在狹窄管道的進口 /出口內(nèi)。如箭頭所示，進口上的風(fēng)扇(圖8的左側(cè))向內(nèi)引導(dǎo)，并且出口上的風(fēng)扇(圖8的右側(cè))向外引導(dǎo)。風(fēng)扇可被固定到熱電發(fā)電機組件或被固定到殼體的一部分，諸如具有端蓋的一部分，在組件被定位在殼體內(nèi)之后，該端蓋被可去除地固定在殼體上。可選擇地，可以使用更大的風(fēng)扇或吹風(fēng)機，以便通過在有關(guān)管道之間固定多支管(manifold)，能夠經(jīng)多于一個冷空氣管道或多于一個熱空氣管道移動空氣。作為非限制性例子提供對風(fēng)扇的前面討論和說明?？梢栽诒景l(fā)明的范圍內(nèi)實現(xiàn)其它風(fēng)扇類型、大小和布置。此處使用的術(shù)語僅出于描述特定實施例的目的，并且不旨在是對本發(fā)明的限制。如此處使用的，除非上下文清楚地另外指出，否則單數(shù)形式“一個/ 一”旨在也包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)在本說明書中使用時，術(shù)語“包括”(“comprises”和/或"comprising")指描述的特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或組的存在，但是不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組的存在或添加。術(shù)語“優(yōu)選地，，(“preferably”)、優(yōu)選的(“preferred”、“prefer”)、“可選擇地”(“optionally”)、“可以”(“may”)和類似的術(shù)語被用于指示所指項、條件或步驟是本發(fā)明的可選擇的(不是需要的)特征。 以下權(quán)利要求中的對應(yīng)結(jié)構(gòu)、材料、操作以及所有裝置(means)或步驟加功能元件的等同替換，旨在包括任何用于與在權(quán)利要求中具體指出的其它單元相組合地執(zhí)行該功能的結(jié)構(gòu)、材料或操作。所給出的對本發(fā)明的描述其目的在于示意和描述，并非是窮盡性的，也并非是要把本發(fā)明限定到所表述的形式。對于所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不偏離本發(fā)明范圍和精神的情況下，顯然可以作出許多修改和變型。對實施例的選擇和說明，是為了最好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，使所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠明了，本發(fā)明可以有適合所要的特定用途的具有各種改變的各種實施方式。
權(quán)利要求
1.一種用于在計算機機架中產(chǎn)生電的裝置，包括固定在具有第一側(cè)和第二側(cè)的平面組件內(nèi)的多個熱電發(fā)電機模塊，其中每個熱電發(fā)電機模塊具有暴露在平面組件的第一側(cè)上的第一導(dǎo)熱襯底和暴露在平面組件的第二側(cè)上的第二導(dǎo)熱襯底，并且其中所述多個熱電發(fā)電機模塊被可操作地耦連在電路內(nèi)以從所述平面組件提供電流；第一管道，用于跨平面組件的第一側(cè)引導(dǎo)第一流體流以便給第一導(dǎo)熱襯底提供熱；第二管道，用于跨平面組件的第二側(cè)引導(dǎo)第二流體流以便從第二導(dǎo)熱襯底收取熱；和將平面組件固定在第一和第二管道之間的殼體，其中所述殼體具有用于被容納在計算機機架內(nèi)的形狀因子。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中第一流體流是第一空氣流，并且第二流體流是第二空氣流。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中第一管道具有通過所述殼體的第一端的進口，并且第二管道具有通過所述殼體的第二端的進口。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中沿著計算機機架的第一面布置所述殼體的第一端，并且沿著計算機機架的第二面布置所述殼體的第二端。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中計算機機架被布置在數(shù)據(jù)中心內(nèi)，其中沿著熱通道布置計算機機架的第一面且沿著冷通道布置計算機機架的第二面。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中第一管道具有通過殼體的第一端的出口，并且第二管道具有通過殼體的第二端的出口。
7.如權(quán)利要求2所述的裝置，還包括與第一管道流體連通的第一空氣移動設(shè)備，用于迫使第一空氣流通過第一管道；和與第二管道流體連通的第二空氣移動設(shè)備，用于迫使第二空氣流通過第二管道。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述殼體的形狀因子允許殼體被安裝在計算機機架的IU隔間內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中平面組件內(nèi)的所述多個熱電發(fā)電機模塊被可操作地耦連在串聯(lián)電路內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述多個熱電發(fā)電機模塊被劃分為多個熱電發(fā)電機模塊組，其中每個熱電發(fā)電機模塊組被可操作地耦連在串聯(lián)電路內(nèi)。
11.一種用于在計算機機架內(nèi)產(chǎn)生電的裝置，包括以空間間隔開的關(guān)系固定在殼體內(nèi)的平面熱電發(fā)電機組件堆，其中所述殼體具有用于被容納在計算機機架內(nèi)的形狀因子；每個熱電發(fā)電機組件的第一側(cè)上的冷空氣管道，用于跨每個熱電發(fā)電機組件的第一側(cè)引導(dǎo)冷空氣；和每個熱電發(fā)電機組件的第二側(cè)上的熱空氣管道，用于跨每個熱電發(fā)電機組件的第二側(cè)引導(dǎo)熱空氣。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中每個平面熱電發(fā)電機組件包括固定在具有第一側(cè)和第二側(cè)的平面組件內(nèi)的多個熱電發(fā)電機模塊，其中每個熱電發(fā)電機模塊具有暴露在平面組件的第一側(cè)上的第一導(dǎo)熱襯底和暴露在平面組件的第二側(cè)上的第二導(dǎo)熱襯底，并且其中所述多個熱電發(fā)電機模塊可操作地耦連在電路中以便從平面組件提供電流。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中冷空氣管道與殼體的第一側(cè)上的空氣連通，并且熱空氣管道與殼體的第二側(cè)上的空氣連通。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中冷空氣管道具有殼體的第一側(cè)上的進口和出口，并且熱空氣管道具有殼體的第二側(cè)上的進口和出口。
15.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述殼體的形狀因子充滿計算機機架內(nèi)的IU隔間。
全文摘要
本發(fā)明公開涉及一種用于在計算機機架中產(chǎn)生電的裝置，包括固定在具有第一側(cè)和第二側(cè)的平面組件內(nèi)的多個熱電發(fā)電機模塊，其中每個熱電發(fā)電機模塊具有暴露在平面組件的第一側(cè)上的第一導(dǎo)熱襯底和暴露在平面組件的第二側(cè)上的第二導(dǎo)熱襯底，并且其中所述多個熱電發(fā)電機模塊被可操作地耦連在電路內(nèi)以從所述平面組件提供電流。所述裝置還包括第一管道，用于跨平面組件的第一側(cè)引導(dǎo)第一流體流以便給第一導(dǎo)熱襯底提供熱；和第二管道，用于跨平面組件的第二側(cè)引導(dǎo)第二流體流以便從第二導(dǎo)熱襯底收取熱。所述平面組件被固定在第一和第二管道之間的殼體內(nèi)，其中所述殼體具有用于被容納在計算機機架內(nèi)的形狀因子。
文檔編號H02N11/00GK102570919SQ201110360279
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者B·H·雷塔奧, D·D·S·卡薩利, R·C·F·德卡斯特羅, T·C·羅塔 申請人:國際商業(yè)機器公司