CN102047415A - 蒸气室-热电模块组件 - Google Patents

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Abstract

一种装置，包括本体和热电模块，该本体包含蒸气室并具有第一主表面和相对的第二主表面，该热电模块具有第一主表面和相对的第二主表面。本体的第二主表面与热电模块的第一主表面热接触。热沉具有与热电模块的第二主表面热接触的第一主表面。热电模块配置成控制本体和热沉之间的热流。

Description

蒸气室-热电模块组件
技术领域
本发明一般地涉及热电模块。
背景技术
热电模块(TEM)是例如可以用于加热或冷却物体、或者可以用于在放置成与热物体接触时发电的一类基于半导体的器件。通常，将交替掺杂类型的半导体团块(pellet)设置成电串联且热并联。当电流流经团块时，TEM的一侧变得更冷，而另一侧变得更热。相反地，当放置在热梯度中时，TEM可以驱动电流流经负载。TEM已经用于冷却器件，或者在反馈控制回路的帮助下用于维持工作温度。
发明内容
本发明提供一种装置，包括本体和热电模块，该本体包含蒸气室并具有第一主表面和相对的第二主表面，该热电模块具有第一主表面和相对的第二主表面。本体的第二主表面与热电模块的第一主表面热接触。热沉具有与热电模块的第二主表面热接触的第一主表面。热电模块配置成控制本体和热沉之间的热流。
本发明的另一实施例是一种方法，包括提供本体和热电模块，该本体包含蒸气室并具有第一主表面和相对的第二主表面，该热电模块具有第一主表面和相对的第二主表面，并且热沉具有第一主表面。热电模块的第一主表面放置成与本体的第二主表面热接触。热沉的第一主表面放置成与热电模块的第二主表面热接触。该方法包括配置热电模块，以控制本体和热沉之间的热流。
另一实施例是一种系统，包括本体，该本体包含蒸气室并具有第一主表面和相对的第二主表面。热电模块具有第一主表面和相对的第二主表面。本体的第二主表面与热电模块的第一主表面热接触。热沉具有与热电模块的第二主表面热接触的第一主表面。器件配置成发热并与本体的第一主表面热接触。热电模块配置成控制器件和热沉之间的热流。
附图说明
为了更全面地理解本发明，现在参照下文结合附图的描述，其中：
图1说明器件和固体散热器的现有技术配置。
图2说明根据本发明的器件和蒸气室散热器的配置。
图3说明TEM。
图4说明根据本发明的实施例。
图5A和5B说明蒸气室本体的内部功能。
图6A、6B和6C说明TEM的工作模式。
图7说明器件和蒸气室本体。
图8说明温度分布。
图9说明TEM的工作特性。
图10说明具有放置成与蒸气室本体相接触的多个TEM的实施例。
图11说明集成有TEM的蒸气室。以及
图12说明包括可变传导率的导热管。
具体实施方式
过去，设计者将热沉和包含蒸气室的本体放置成直接热接触。正如本文中使用的那样，热接触指的是在两个本体之间或者在一个本体和冷却介质之间的充分的导热。例如，向空气中的偶然的或者轻微的热传递明显不包含在该术语的使用中。并且，该术语包括在由导热层分隔开的两个本体之间的热耦合，如热耦合助剂(thermal coupling aid，例如热脂)或足够薄的绝缘体。在这些设计中，优先考虑的是使蒸气室和热沉之间的热阻最小化，正如在二者之间通常使用导热垫或导热脂所表明的那样。但是，在该配置中，热沉和蒸气室之间的热阻是不变的。
在其他工作中，固体铜散热器附加到发热器件上。一个热沉直接附加到散热器上，并且另一个热沉附加到TEM上，该TEM又附加到散热器上。例如参见G.L.Solbrekken等人的“Heat Driven Cooling of Portable Electronics Using Thermoelectric Technology”(IEEE Trans.Advanced Packaging，Vol.31 No，2，2008年5月)。因此，在Solbrekken的文章中，对器件的冷却包括经由固体散热器和热沉从器件至空气的低热阻热传递路径。而且，发热器件产生的热量转换成电力的比例很小。
然而，固体散热器的有效尺寸受到由于有限的横向导热率而导致的扩展热阻(spreading resistance)的限制。图1说明发热器件110和固体散热器120的现有技术配置。从器件110至散热器120的热流在器件110在散热器120上的印迹(footprint)之内是直接的，但在印迹外部横向流动。因为散热器120具有有限的导热率，随着距器件110的距离增加，热流率(rate of heat flow)减小，产生有效扩展周边130。周边130的尺寸将取决于如下的因素：从器件110开始的热流的幅度、以及散热器120的厚度和导热率。但是，在周边130的外部，与散热器120热接触的热沉不会提供向环境的显著热传递。因而，散热器120和附加到其上的热沉的尺寸受到周边130的延伸的有效限制。因而，例如，固体散热器有效地增加对于与热沉之间的界面可用的表面积从而从工作的电子器件散热的能力是相对有限的。
典型地，在流经的热流密度(例如W/m2)较低时，TEM的泵效率较大。典型地并且如本文中使用的那样，泵效率指的是向器件的热传递或从器件的热传递除以向TEM提供的功率的比率。类似地，TEM的发电效率指的是TEM产生的电力与向其提供的热量之间的比率。固体散热器的有效部分的有限横向延伸限制了设计者实现与期望的效率相关联的足够低热通量的能力。
我们认识到，在器件和大的TEM或TEM组之间使用蒸气室作为散热器(代替简单的金属板)克服了过去实践中的限制。在一些实施例中，如下文所述，蒸气室散热器仅仅与器件和TEM热接触。该新颖的配置提供了在温度控制和发电应用中的显著的且未预料到的TEM的效率提高。
使用蒸气室代替固体散热器提供了延伸热流以包括大TEM或TEM组(例如器件尺寸的10倍或更大)的末端(extremity)的方法，以及热沉附加到TEM上的方法。延伸横向热流的能力又提供了减小经过TEM的热流密度的方法，使得TEM可以在更高效的工作范围内工作。因而，例如，在加热或冷却模式中可以有利地减少TEM的废热产生，或者回收系统中来自于废热的较大比例的功率，以在系统中产生有用功。
图2说明与包围蒸气室的本体220热接触的发热器件210。正如下文更详细地描述的那样，本体220利用工作流体的蒸发-冷凝循环而工作，以产生比固体散热器120更大的横向导热率。散热器220的垂直导热率典型地比由铜形成的固体散热器120的垂直导热率低很多，但横向导热率可以是固体热沉的例如10倍-100倍。高的横向导热率有效地产生了几乎等于散热器220的横向范围的有效扩展周边230。因而，更大的横向导热率使得热沉的有用表面积增加成为可能，而热沉的有用表面积增加可以超过抵消较低的垂直导热率的程度。并且，与固体散热器120相比，热以更均匀的方式从器件210向上表面传递。因而，例如，在散热器220的与器件热接触的表面相对的表面放置成与TEM热接触时，TEM在其表面获得了更均匀的热流分布。
参见图3，说明了示例的TEM 300。TEM 300包括n掺杂的团块310和p掺杂的团块320。团块310、320由第一组电极330和第二组电极340连接。团块310、320和电极330、340配置为电串联和热并联。下部衬底350和上部衬底360用于将TEM 300与物体电隔离，并且提供机械强度，TEM 300放置成与物体热接触。在工作期间，电流I的流动沿着横跨n掺杂的团块310的电流流动的方向产生正的热梯度，与横跨p掺杂的团块320的电流流动的方向相反。衬底350、360可以由具有足够高的导热率的电绝缘陶瓷形成，例如氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)和氧化铍(BeO)
如上文所述，随着横跨团块310、320的热通量增加，TEM 300的热传递效率减小。散热器220的热传递的更高的均匀性和横向延伸提供了以下能力：放大散热器的尺寸以限制穿过团块310、320的热通量为与提高的效率相关联的数值。因为散热器220提供了低得多的扩展热阻，所以散热器可以制作成比利用固体散热器120可以达到的尺寸大得多，以实现期望的通量。
参见图4，说明了根据前述认识的实施例400。器件410与包含蒸气室的本体420热接触。本体420具有第一主表面422和相对的第二主表面424。器件410与本体420的第一主表面422热接触。本体420的第二主表面与TEM 430的第一主表面热接触。TEM 430的相对的第二主表面434与热沉440的第一主表面442热接触。在一些实施例中，正如所说明的实施例那样，第二主表面424仅仅与第一主表面432热接触。忽略了从TEM 430利用环境空气的辐射和对流热传递。热沉440具有与冷却流体形成界面的第二主表面444。例如，热沉440示出为有翅片的热沉，在该情形下，冷却流体可以是环境空气。热沉440也可以是任何其他类型的热沉，例如包括液体冷却的热沉或微通道热沉，并且可以包括或不包括翅片。TEM 430可以是具有矩形几何形状的常规TEM，或者可以具有例如放射几何形状的非常规几何形状。例如，参见美国专利申请11/618,056，以引用方式将该文献包含在本文中。
本体420的主表面422、424是共同地包含本体420的外表面的主要部分的表面。类似地定义TEM 430的主表面432、434。热沉440的第一主表面442是其实质上光滑的表面，可配置为将热沉440放置成与TEM 430热接触。在某些情形下，主表面实质上是平面的，以便将一个元件(例如本体420)放置成与相邻的元件(例如TEM 430)热接触。主表面不必是平面的，而是可以代替地为曲线形的，以符合器件410的形状。
器件410可以是配置为耗散热量的任何器件，例如配置为在工作时消耗功率的电子元件。并非限制地，这种器件的实例包括功率放大器、微处理器、光学放大器以及某些激光器。一些这种器件可以消耗100W或更高，并且可以达到300-400℃的温度。
图5A和5B更详细地说明本体420。图5A说明与TEM 430配合而从器件410向热沉440传输热量的本体420。壁510限定了本体420的内部空间，包括吸液芯(wick)520和蒸气室530。吸液芯520用诸如乙醇或水的工作流体浸湿。壁510提供了对本体420的结构支撑(常常附加于内部的结构支撑，未示出)，并且其导热率足以确保本体420在主表面422、424之间具有低热阻。壁510的导热率高至足以使得热量在器件410和吸液芯520之间、以及在吸液芯520和TEM 430之间有效传导。壁510在热量传导至吸液芯520中之前也提供了某种横向扩展，吸液芯520典型地具有低得多的导热率。壁510可以由具有导热率约为200W/m-K或更高的材料形成，例如铜或铝。这种本体420的可购得的实例是由Thermacore International Co.，Lancaster PA制造的Therma-BaseTM蒸气散热器。
壁510至少部分地内衬有吸液芯520。吸液芯520例如可以是多孔金属(如烧结铜)、金属泡沫或金属滤网、或者有机纤维材料。在TEM 430配置为冷却器件410时，工作流体从吸液芯520蒸发成蒸气室530中的蒸气，并且利用与相变相关联的蒸发热量，从器件410的附近携带能量。蒸气扩散穿过蒸气室530，并且在接近第二主表面424的吸液芯520上的液气界面处冷凝，从而将工作流体的冷凝的热量传递至第二主表面424的更大面积。然后，冷凝的工作流体在吸液芯520中通过毛细作用循环至接近器件410的区域。
图5B说明对于TEM 430配置为从热沉440向器件410传输热量的情形，本体420的工作。在该情形下，工作流体从接近第二主表面424的吸液芯520蒸发，并且在接近第一主表面422的吸液芯520上冷凝。然后，热量穿过壁510而传导，从而将热量传输到器件410。认为在器件410处于比器件410的印迹外部的主表面422更低的温度时，在接近器件410的吸液芯520的区域中冷凝将更大。因而，在该情形下，TEM430提供的热量集中在器件410附近。例如，在通过主动反馈控制器件410的温度时，向器件410传输热量可能是期望的。对器件410的温度的主动控制，如果使用的话，可以采用常规的或未来发现的方法，例如脉宽调制或比例控制。
电流流经TEM 430的方向决定TEM 430的哪一侧更冷。参见图6a，电源配置成使得电流流动的方向(通常与电子流动的方向相反)是从n掺杂的团块的顶部向底部。空穴流动是从p掺杂的团块的顶部向底部。结果，所述的TEM的顶侧变得比底侧更冷。在图6B中，电流流动的方向反转，因此底侧变得比顶侧更冷。在图6C中，说明由TEM发电的情形。在所示配置的TEM的顶侧比底侧更热时，TEM产生可以按照所示的方向驱动电流的电压电势。该电流可以用于驱动电阻性负载R以直接进行工作，或者在转换成所需的电压之后进行工作。
图7说明器件410和本体420的相对面积。并非限制地说明正方形器件410和正方形本体420的情形。本体420具有侧边长L1，器件410具有侧边长L2。面积710描述了器件410和本体420之间接触的面积。差面积720描述了未被器件410接触的本体420的表面部分。差面积720与接触面积710的比是与器件410和本体420的组合相关联的扩展比(spreading ratio)。
差面积720可以表示成Δ2+2ΔL2，其中Δ＝L1-L2。在Δ＝2L2以上时，差面积720以Δ的平方而增加。因而，随着Δ在2L2以上增加，从器件410的热量扩展快速增加。扩展因子定义为差面积720除以面积710的比。在一个实施例中，L1约为L2的七倍或更大，导致至少约50的扩展因子。在另一个实施例中，L1约为L2的十倍或更大，导致至少约100的扩展因子。对于圆形的器件410和本体420获得了类似的结果。
在另一个实施例中，热量在热沉440和器件410之间传输，同时器件未供电。例如，器件410在供电前可以是冷的，或者在工作后可以是热的。例如，可能期望预热光学器件，使得该光学器件在启动时在校准的温度工作。TEM 430也可以与本体420配合地操作，以在期望时限制温度变化率。在其中器件410热的情形下，例如，TEM 430可以用于使器件410与热沉440热隔离，和/或可以控制为去除热量，去除热量的速率比在器件410和热沉440通过低热阻路径热耦合时的速率更低。在其中TEM 430配置为向器件410传输热量的情形下，加热器件410可用的总功率大于在TEM 430和器件410具有相同面积时可用的功率。
图8并非限制地通过理论说明在本体422的第一主表面处的温度分布。为了简明，将器件410描述为具有圆形的形状。在TEM 430以加热模式工作时，也即，使得热量从第二主表面434流向第一主表面432，器件410的温度是局部最小值。温度随着距器件410的距离而增加。预期蒸气室中工作流体的冷凝在较低温度的区域中较大。相反，在TEM 430以冷却模式工作时，也即，使得热量从第一主表面432流向第二主表面434，器件410的温度是局部最大值。温度随着距器件410的距离而减小。预望蒸气室中工作流体的蒸发在较高温度的区域中较大。
在一个实施例中，将施加在TEM的各个团块上的外部热通量限制为在该数值TEM可以有效工作的数值。例如，可以将热通量限制为在该数值下焦耳加热对经过TEM的热通量有显著贡献的数值。可以通过选择相对于器件410的面积的本体420的第一主表面422的面积来限制热通量，使得流经各个团块310、320的热流率不超过最大值。热传输的效率部分地受到由于控制电流流动而导致的团块中的功率消耗的限制。电流在团块中产生焦耳(I2R)加热，附加于必须从系统中取出的热量，并且减小了团块310、320在传输热量时的效率。
这些竞争的因素如图9所示，其中将以任意单位表示的TEM特性绘制成流经TEM的电流I的函数。随着电流I增加，近似线性的特性910描述了从一个团块界面(例如在团块310和电极330之间的界面)的帕尔帖(Peltier)热吸收，以及从另一个团块界面(例如团块310和电极340之间的界面)的帕尔贴热释放。因而，帕尔帖热吸收随着电流增加而增加。焦耳加热按照近似平方律特性920而增加。因而，在器件一侧，从TEM的净外部热传递率930在控制电流950处表现出最大值940。控制电流950在下文中称作Imax。例如，性能可以是TEM的热侧和冷侧之间的温度差ΔT，或者横跨冷侧抽取热量的速率q。在Imax处，这些性能量度分别称为ΔTmax和qmax。
在一些实施例中，TEM 430配置成使得选择qmax为大约等于器件410的最大设计功率消耗。最大设计功率消耗是从器件410预期的功率消耗，如电子元件在最大设计电压时的额定功率消耗。通常，流经TEM团块的较低控制电流与团块工作的较高效率相关联，以及与由多个团块组装成的TEM工作的较高效率相关联。在一些实施例中，TEM按照Imax的约50％或更小的电流工作。在另一些实施例中，TEM按照Imax的约10％或更小的电流工作。在又一些实施例中，TEM按照Imax的约5％或更小的电流工作。在一些情形下，TEM按照Imax的约1％或更小的电流工作。通常，特定TEM的Imax、ΔTmax和qmax取决于该TEM的额定设计参数。
配置成发电的TEM 430的性能特性与图8所示的那些TEM类似。因而，发电效率也随着流经TEM的各个团块的电流减小而提高。因此，本体420的热流扩展在发电模式中是有利的。
参见图10，说明了具有多个TEM 1010的实施例，每一个TEM具有第一主表面和相对的第二主表面。TEM 1010被分成第一子组1010a(在该实例中是一个TEM)和第二子组1010b。每一个热电模块的第一主表面与本体420的第二主表面424热接触。每一个TEM 1010的第一主表面的面积小于本体420的面积。在一些实施例中，单个热沉(未示出)附加到多于一个的TEM 1010上，而在另一些实施例中，每一个TEM1010附加到各自的热沉上。
TEM通常由于热侧和冷侧的不同膨胀而经历突起变形(bowing)。该效应典型地将TEM限制为大约2英寸×2英寸的最大印迹，在该最大印迹以上突起变形将导致机械断裂。在一个实施例中，多个TEM用于消除这种机械断裂的风险。在所示的实施例中示出了九个单独的TEM1010，但是，可以按照特定设计的需要使用更多或更少的TEM。应当注意，固体散热器通常将不能提供足够低的扩展热阻以向第二子组1010b提供与第一子组1010a大约相同的热流。
在具有与本体420热接触的多个TEM的一些实施例中，每一个TEM1010a、1010b配置成与热沉的一部分热接触，例如热沉440，该热沉具有局部热传递特性。例如，热沉440可以具有第一部分和第二部分，第一部分配置成具有向冷却介质的第一热传递率，第二部分配置成具有向冷却介质的第二热传递率，第二速率大于第一速率。例如，在热沉440的周边部分与内部部分相比具有向环境更大的热传递率时，可能如此。在一个实施例中，TEM 1010a配置成在单位面积上具有第一热传输率q，TEM 1010b配置成在单位面积上具有第二热传输率q+δq，第二速率大于第一速率。因而，例如，来自发热器件的热量可以引导至热沉440中配置成以更大的速率向环境传递热量的那些部分，以增加总的热流。
在一些情形下，与热沉的周边部分热接触的TEM(例如TEM 1010b)可以配置成按照与热接触热沉的内部部分的TEM(例如TEM 1010a)不同的效率而工作。在不同的热传递率的TEM 1010a、1010b的工作将其工作设置在帕尔贴热传输特性910的不同点时，可能如此。在一些情形下，TEM 1010a、1010b可以在加热和/或冷却模式中受到独立电控制，以产生不同的热传输率。因而，TEM 1010a、1010b可以配置成在热沉的第一主表面442上控制热量分布。在配置成用于发电时，例如，每一个TEM 1010a、1010b可以根据需要配置成串联或并联，以产生所需的功率/电压关系。
参见图11，说明了集成的TEM/蒸气室1100的实施例。集成的TEM/蒸气室1100包括TEM 1110和本体420。壁510形成TEM 1110的衬底，这表明壁510作为TEM的整体衬底而形成。该配置消除了在分立的TEM430和本体420放置成物理接触时存在的热界面。相对于本体420未集成到TEM衬底中的情形，预期热界面的消除减小了TEM 1110和本体420之间的热阻。也可以减小组件的高度。在叠加的高度例如针对电信电路封装而受到限制时，高度的减小是有利的。在其中壁510包括陶瓷外层的情形下，TEM 1110的电极340可以直接形成在壁510上。在其中壁510由导体形成的情形下，可以在TEM 1110和本体420之间插入可选的绝缘薄膜1120。薄膜1120例如可以是聚酰亚胺薄膜，如Kapton。在这些实施例中，电极340可以直接形成在薄膜1120上，作为制造工艺的一部分。
正如较早前讨论的那样，TEM 430可以配置成从器件410耗散的废热产生电力。过去，电子器件的封装温度通常不超过100℃。TEM的发电效率通常较低，例如小于大约10％。如果器件410的温度小于100℃，则采用TEM的功率转换效率典型地过低，而不能回收有用数量的功率。然而，在团块-电极界面处的结温度更高时，典型地效率更高。同样，在TEM的热侧和冷侧之间的温度差更大时，预期效率更高。
预期一些电子器件(例如一些基于碳化硅的新兴功率放大器)配置成具有范围在大约350℃至大约400℃之间的工作温度。预期TEM 430的最大转换效率在350℃至400℃的范围内为大约5％至7.5％，并非限制地，假定对于优值系数ZT＝2αT/(4*k*ρ)为大约0.5的当前热电材料，冷侧为20℃，其中α是p型和n型团块的泽贝克(Seebeck)系数，k是团块的导热率，ρ是团块的电阻率，T是以开尔文为单位的温度。对于新兴的热电材料，例如超晶格，预期最大转换效率在该温度范围内为大约20％。实际的TEM通常将具有不同的效率特性。认为可回收功率的比例足够大而使得回收的费用合理化。来自以发电模式工作的TEM 430的电流可以通过常规的装置转换成所需的电压，并且用于需要的系统。
参见图12，说明了其中TEM 1210通过可变热阻热传递器件1230与热沉1220热耦合的实施例1200。在所示的实施例中，例如，可变热阻热传递器件1230是可变热传导管(VCHP)。可变热阻热传递器件的详细内容可参阅Bolle等人的美国专利7,299,859 B2，“Temperature Control of Thermooptic Devices”，以引用方式将该文献包含在本文中。本体1240可选地与TEM 1210集成在一起，使得本体1240形成TEM 1210的衬底。器件1250安装在本体1240的主表面上。TEM 1210安装在导热块1260上，在导热块1260中插入可变热阻传递器件1230的末端。
可变热阻热传递器件1230基于以下的原理工作：改变容器1270中的不可冷凝气体(NCG)(如氩)和工作流体的蒸气的混合物的体积，以改变工作流体的纯蒸气相1280的体积。因而，TEM 1210与热沉1220之间的耦合可以可控地改变。
可变热阻热传递器件1230提供了例如在器件的热耗散减小时减小TEM 1210和热沉1220之间的热阻的方法。此外，可以有利地利用TEM1210和热沉1220之间的热接触的可控改变。在一个实施例中，可变热阻热传递器件1230用于协调TEM 1210和热沉1220之间的热耦合与TEM 1210的工作模式。因而，在一个实施例中，在TEM 1210配置成冷却器件1250时耦合增加，而在TEM 1210配置成加热器件1250时耦合减少。
本发明的相关的技术领域的那些技术人员将理解可以对所述的实施例进行进一步的添加、删减、替换或改变，而不会背离本发明的范围。

Claims (10)

1.一种装置，包括：
本体，该本体包含蒸气室并具有第一主表面和相对的第二主表面；
热电模块，该热电模块具有第一主表面和相对的第二主表面，所述本体的所述第二主表面与所述热电模块的所述第一主表面热接触；以及
热沉，该热沉具有与所述热电模块的所述第二主表面热接触的第一主表面，所述热电模块配置成控制所述本体和所述热沉之间的热流。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述蒸气室和所述热电模块是集成的组件，其中所述本体形成所述热电模块的衬底。
3.根据权利要求1所述的装置，还包括多个热电模块，每一个热电模块具有第一主表面和相对的第二主表面，面积小于所述本体的所述第二主表面的面积，其中每一个热电模块的所述第一主表面与所述本体的所述第二主表面热接触，并且其中所述多个热电模块中的第一子组的热电模块配置成在单位面积上具有第一热传输率，以及所述多个热电模块中的第二子组的热电模块配置成在单位面积上具有第二热传输率，所述第二热传输率大于所述第一热传输率。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述热电模块配置成响应于与所述本体的所述第一主表面热接触的器件耗散的热量，向负载供电。
5.根据权利要求1所述的装置，还包括可变热阻热传递器件，其中所述热电模块的所述第二主表面和所述热沉的所述第一主表面与所述可变热阻热传递器件热接触。
6.一种方法，包括：
提供本体，该本体包含蒸气室并具有第一主表面和相对的第二主表面；
提供热电模块，该热电模块具有第一主表面和相对的第二主表面；
提供热沉，该热沉具有第一主表面；
将所述本体的所述第二主表面放置成与所述热电模块的所述第一主表面热接触；以及
将所述热沉的所述第一主表面放置成与所述热电模块的所述第二主表面热接触，所述热电模块配置成控制所述本体和所述热沉之间的热流。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括以下步骤：
提供多个热电模块，每一个热电模块具有第一主表面和相对的第二主表面，面积小于所述本体的所述第二主表面的面积，以及将每一个热电模块的所述第一主表面放置成与所述本体的所述第二主表面热接触；以及
配置所述多个热电模块中的第一子组的热电模块以在单位面积上具有第一热传输率，以及配置所述多个热电模块中的第二子组的热电模块以在单位面积上具有第二热传输率，所述第二热传输率大于所述第一热传输率。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括配置所述热电模块，以响应于与所述本体的所述第一主表面热接触的器件耗散的热量，向负载供电。
9.根据权利要求6所述的方法，还包括：
将所述热电模块的所述第二主表面和所述热沉的所述第一主表面放置成与可变热阻热传递器件热接触；以及
配置所述可变热阻热传递器件，以在所述热电模块配置成从其所述第二主表面向其所述第一主表面传输热量时在所述热电模块和所述热沉之间提供更大的热耦合，以及在所述热电模块配置成从其所述第一主表面向其所述第二主表面传输热量时在所述热电模块和所述热沉之间提供更小的热耦合。
10.一种系统，包括：
本体，该本体包含蒸气室并具有第一主表面和相对的第二主表面；
热电模块，该热电模块具有第一主表面和相对的第二主表面，所述本体的所述第二主表面与所述热电模块的所述第一主表面热接触；
器件，该器件配置成发热并与所述本体的所述第一主表面热接触；以及
热沉，该热沉具有与所述热电模块的所述第二主表面热接触的第一主表面，所述热电模块配置成控制所述器件和所述热沉之间的热流。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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