CN105247300A - 具有液体和空气热交换器的热电装置 - Google Patents

具有液体和空气热交换器的热电装置 Download PDF

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Abstract

一种热电致冷装置包括液体热交换器、至少两个空气热交换器和至少两个热电模块。液体热交换器包括液体循环路径，液体冷却剂流过液体循环路径以与液体热交换器进行热交换。空气在空气热交换器中的每个上流过以与相应的空气热交换器进行热交换。第一热电模块在第一侧上与液体热交换器的第一侧热联接并且在第二侧上与第一空气热交换器热联接以在空气热交换器和液体热交换器之间传热。第二热电模块在第一侧上与液体热交换器的第二侧热联接并且在第二侧上与第二空气热交换器热联接以在空气热交换器和液体热交换器之间传热。

Description

具有液体和空气热交换器的热电装置
相关申请的交叉参考
本申请要求递交于2012年11月8日的名为“用于飞机厨房设备的热电致冷装置”的美国临时专利申请No.61/724,013的优先权，其全部内容通过引用包含于此。
背景技术
在此公开的实施例涉及热电致冷装置，并且更具体地涉及用于飞机厨房设备的紧凑的热电致冷装置。
热电装置(TED)用于冷却飞机厨房中的食品和饮料冷却室的容纳物。还已知为帕尔贴器件的TED是固态热泵，其利用帕尔贴效应将热从器件的一侧转移到另一侧。多个TED有时并联使用以冷却舱室的内容物。在这些应用中，由于多个TED的使用，通常重量和尺寸较大，并且总传热效率较低。另外，多个TED通常在其各自的冷和/或热侧上具有彼此不同的温度，横过并联的多个TED的单侧产生不希望的温度梯度。
发明内容
用于飞机厨房设备的紧凑的热电致冷装置(TECD)的各种实施例以比传统TECD低的重量和体积提供较高的传热效率。另外，各种实施例包括并联的多个热电装置(TED)以在各TED之间维持更均匀的性能。而且，各种实施例包括在液体热交换器的两侧上的TED以减小重量并且提高性能。各种实施例还包括空气热交换器中的导热翅片以使与导热翅片热联接的TED上的温差最小并且增强热传导。
根据一实施例，热电致冷装置包括液体热交换器、至少两个空气热交换器和至少两个热电模块。液体热交换器包括液体循环路径，液体冷却剂流过该液体循环路径以与液体热交换器进行热交换。空气在第一空气热交换器上流过以与第一空气热交换器进行热交换，并且空气在第二空气热交换器上流过以与第二空气热交换器进行热交换。第一热电模块在第一侧上与液体热交换器的第一侧热联接并且在第二侧上与第一空气热交换器热联接，以在第一空气热交换器与液体热交换器之间传热。第二热电模块在第一侧上与液体热交换器的第二侧热联接并且在第二侧上与第二空气热交换器热联接，以在第二空气热交换器与液体热交换器之间传热。
第一空气热交换器可以包括导热翅片，所述导热翅片增强在第一空气热交换器上流过的空气与第一空气热交换器之间的热传导。
液体热交换器可以包括分离器，该分离器将液体循环路径分为上部循环路径和下部循环路径。上部循环路径引导液体冷却剂沿着分离器的一侧在给定的平面坐标处沿一个方向流动，并且下部循环路径引导液体冷却剂沿着分离器的相对侧在相同平面坐标处沿基本相反的方向流动。
液体热交换器可以包括入口和出口，液体冷却剂通过该入口从液体热交换器外部进入上部循环路径，并且液体冷却剂通过所述出口从下部循环路径排出到液体热交换器外部。分离器可以包括孔，液体冷却剂通过该孔从上部循环路径到下部循环路径穿过分离器。
上部循环路径可以包括在分离器的所述一侧上与分离器相邻的上部翅片，并且下部循环路径可以包括在分离器的相对侧上与分离器相邻的下部翅片，其中上部翅片引导上部循环路径的路径并且下部翅片引导下部循环路径的路径。
上部翅片和下部翅片可以布置在蜿蜒的形状中，该蜿蜒的形状引导上部循环路径中的液体冷却剂和下部循环路径中的液体冷却剂沿着分离器的相对侧沿着基本彼此相反的方向流动。
液体循环路径可以被分为彼此平行布置的多对上部循环路径和下部循环路径。
根据另一个实施例，柜舱冷却器包括壳体、布置在壳体内的冷却室和热电致冷装置。热电致冷装置包括液体热交换器、至少两个空气热交换器和至少两个热电模块。液体热交换器包括液体循环路径，液体冷却剂流过该液体循环路径以与液体热交换器进行热交换。空气在第一空气热交换器上流过以在冷却冷却室之前与第一空气热交换器进行热交换，并且空气在第二空气热交换器上流过以在冷却冷却室之前与第二空气热交换器进行热交换。第一热电模块在第一侧上与液体热交换器的第一侧热联接并且在第二侧上与第一空气热交换器热联接以在第一空气热交换器与液体热交换器之间传热。第二热电模块在第一侧上与液体热交换器的第二侧热联接并且在第二侧上与第二空气热交换器热联接以在第二空气热交换器与液体热交换器之间传热。
根据另一个实施例，使用热电致冷装置冷却空气的方法包括使液体冷却剂循环通过液体热交换器以与液体热交换器进行热交换从而冷却液体热交换器。所述方法还包括使热的第一空气在第一空气热交换器上流过以与第一空气热交换器进行热交换从而冷却第一空气，并且使热的第二空气在第二空气热交换器上流过以与第二空气热交换器进行热交换从而冷却第二空气。所述方法还包括在第一空气热交换器与液体热交换器之间传热以冷却第一空气热交换器，并且在第二空气热交换器与液体热交换器之间传热以冷却第二空气热交换器。
所述方法还可以包括使热的第一空气在增强在热的第一空气与第一空气热交换器之间的热传导的导热翅片上流过。
所述方法还可以包括使用分离器将液体循环路径分为上部循环路径和下部循环路径。上部循环路径可以引导液体冷却剂沿着分离器的一侧在给定的平面坐标处沿着一个方向流动并且下部循环路径可以引导液体冷却剂沿着分离器的相对侧在相同的给定平面坐标处沿着基本相反的方向流动。
所述方法还可以包括使液体冷却剂通过入口从液体热交换器外部进入上部循环路径、使液体冷却剂通过出口从下部循环路径排出到液体热交换器外部和使液体冷却剂从上部循环路径到下部循环路径穿过分离器中的孔。
所述方法还可以包括使用布置在蜿蜒图案中的上部翅片和下部翅片引导上部循环路径中的液体冷却剂和下部循环路径中的液体冷却剂沿着分离器的相对侧沿着基本彼此相反的方向流动。
所述方法还可以包括引导彼此平行布置的多对上部循环路径和下部循环路径中的液体冷却剂。
附图说明
各种实施例在图中示出并且在以下讨论中说明。
图1是根据一实施例的热电冷却器组件的液体口端的透视图。
图2是图1的热电冷却器组件根据一实施例的相对端的透视图。
图3是根据一实施例的图1的热电冷却器组件的侧面的透视图。
图4示出根据一实施例的飞机厨房冷却器系统，其包括图1的热电冷却器组件的实施例。
图5A和5B是根据一实施例的图1的热电冷却器组件的外部设计的透视图。
图6是根据一实施例安装在图5的热电冷却器组件的液体热交换器上的热电模块的透视图。
图7A和7B是根据一实施例的图5的热电冷却器组件的空气热交换器内部部件的透视图。
图8是根据一实施例的图5的热电冷却器组件的液体热交换器内部部件的透视图。
图9是根据一实施例的图5的热电冷却器组件的液体热交换器钎焊组件的透视图。
图10是根据一实施例的图9的液体热交换器钎焊组件的顶层和底层的透视图。
图11是根据一实施例的图9的液体热交换器钎焊组件的顶层热交换器液体循环的透视图。
图12是根据一实施例的图9的液体热交换器钎焊组件的顶层热交换器液体循环的另一个透视图。
图13示出根据一实施例传热效果的对比。
图14示出根据一实施例通过将热电模块应用至液体热交换器的两侧而增强了传热。
图15是根据一实施例图5的热电冷却器组件的空气热交换器的笔直翅片的透视图。
图16示出根据一实施例使用热电致冷装置冷却空气的方法。
具体实施方式
图1是根据一实施例的热电冷却器组件100的液体口端部的透视图。图2是根据一实施例的图1的热电冷却器组件100的相对端的透视图。图3是根据一实施例的图1的热电冷却器组件100的侧面的透视图。图4示出根据一实施例的飞机厨房冷却器系统200，其包括图1的热电冷却器组件100的实施例。虽然在此所述的实施例涉及飞机厨房中的应用，但这不应被认为是限制性的。例如，其他实施例可以应用于其他交通工具中，例如轮船、火车、公共汽车或厢式货车。而且，其他实施例可以应用于诸如家庭和办公室的非交通工具应用中。
热电冷却器组件100是紧凑热电致冷装置(TECD)的实施例，其可以用于具有冷却室220的飞机厨房三模冷却器、饮料冷却器、冰箱或冷冻机中的任意一个。TECD可以通过空气热交换器110A和110B将热量从冷却室220的内部泵到液体冷却剂中而冷却冷却室220的容纳物，所述液体冷却剂从液体入口140到液体出口150流过液体热交换器130。空气热交换器110A和110B包括翅片160，空气流过所述翅片以将热量从空气传递至空气热交换器110A和110B。来自冷却室220内部的空气流240可以通过热电冷却器组件100的一端上的空气入口120进入热电冷却器组件100并且热电冷却器组件100的相对端上排出热电冷却器组件。空气入口120可以包括在液体热交换器130的一侧上的空气入口120A和在液体热交换器130的相对侧上的空气入口120B。空气入口120A可以将空气引导成与空气热交换器110A接触，而空气入口120B可以将空气引导成与空气热交换器110B接触。
热电冷却器组件100被封壳170包封，该封壳具有对应于螺钉185的紧固位置180，所述螺钉将空气热交换器110A和110B紧固到热电冷却器组件100上。虽然在所述实施例中示出螺钉185，但这不应被认为是限制性的。在各种实施例中，可以使用其他紧固件代替螺钉185。例如，所述紧固件额可以使铆钉、销、粘合剂、焊接件或本领域已知的其他紧固件。
热电冷却器组件100包括在液体热交换器130与空气热交换器110A和110B中的每个之间在液体热交换器130的两侧上布置在阵列中的多个热电装置(TED)。所述TED中的每个都电联接至TED输电线190。已知，TED输电线190在具有液体入口140和液体出口150的端部相对的端部上离开热电冷却器组件100。但这不应被认为是限制性的，如在各种实施例中，TED输电线190可以从其他端部或侧面离开热电冷却器组件100。TED输电线190可以与TECD控制系统210电联接，该TECD控制系统驱动并且电气地控制热电冷却器组件100的TED以冷却冷却室220的容纳物。
当TECD用于冷却具有冷却室220的飞机厨房三模冷却器、饮料冷却器、冰箱或冷冻机的内部时，来自诸如食物和饮料的冷却室220的容纳物的热量以及来自封壳170之外的环境的热量通过设置在液体热交换器130的两侧上的阵列中的TED从空气热交换器110A和110B传递至流过液体热交换器130的液体冷却剂。TED还将通过TED的操作产生的热量传递至流过液体热交换器130的液体冷却剂。再循环风扇230可以安装在热电冷却器组件100的端部或侧面上，以使空气流240作为返回空气从冷却室220循环到热电冷却器组件100从而冷却空气流240，并且继而经由冷却空气路径作为冷却了的空气流240返回到冷却室220。空气流240可以流过在冷却室220与热电冷却器组件100之间的管道260。虽然在图4中示出再循环风扇230在返回空气路径中，但这不应被认为是限制性的，这是因为再循环风扇230可以替代地或而外地安装在冷却空气路径中。再循环风扇230也可以通过TECD控制系统210进行控制。另外，包括温度传感器、液体冷却剂流动传感器和/或气流传感器的传感器可以设置在冷却室220、热电冷却器组件100或空气流240的路径中，以便TECD控制系统210控制飞机厨房冷却器系统200的温度和气流。
热电冷却器组件100可以与飞机的中央液体冷却系统(LCS)250联接。流过液体热交换器130的液体冷却剂可以通过飞机中的中央液体冷却剂冷却器来冷却并且通过中央液体冷却剂再循环器循环通过整个飞机。流过液体热交换器130的液体冷却剂可以包括诸如乙二醇和水(PGW)的溶液、流体或本领域已知的其他传热流体。
TED包括固态帕尔贴器件，其使用帕尔贴效应将热量从TED的一侧(即，冷侧)传递到TED的另一侧(即，热侧)。TED的示例是由TELLUREX(www.tellurex.com/technology/design-manual.php，accessedJune7，2011)描述的示例性装置。使电流流过TED使得热量从一侧传递到另一侧，通常产生大约40摄氏度的温差。TED因而可以用于将热量从诸如在冷侧上的空气热交换器110A和110B的热交换器传递到诸如在TED的热侧上的液体热交换器130的热沉。
帕尔贴器件通过设置成彼此电接触的两个导体之间的费米能级的差异而操作。电子从其中电子束缚较小的导体流出到其中电子束缚较大的导体中。费米能级代表在有电子占据的能级与未占据的能级之间在诸如金属的导体的导带内的能量划界。当具有不同费米能级的两个导体接触时，电子从具有较高费米能级的导体流动，直到静电势的变化使得两个费米能级具有相同值为止。该静电势已知为接触电势。穿过两个导体之间的结合点的电流导致正向或反向偏压，引起温度梯度。如果较热的结点(已知为热沉)的温度通过去除所产生的热量而保持较低，则较冷的结点(已知为冷板)的温度可以被冷却几十度。
因为热电冷却器组件100具有在液体热交换器130的一侧上的空气热交换器110A和在液体热交换器130的相对侧上的另一个空气热交换器110B，TED布置在空气热交换器110A和110B二者与液体热交换器130之间的阵列中，与传统的基于热电装置的冷却器相比，热电冷却器组件100以较小的重量和体积更高效地传热，所述传统的基于热电装置的冷却器仅在单个TED或TED的阵列的一侧上具有热交换器，其中热交换器仅在一侧上与TED热联接。
图5A和5B是根据一实施例的热电冷却器组件100的外部设计的透视图。图5A和5B示出夹在空气热交换器110A与空气热交换器110B之间的液体热交换器130。
图6是根据一实施例的热电模块610的透视图，该热电模块安装在图5的热电冷却器组件100的液体热交换器130上。如图6所示，九个热电模块610的阵列布置在液体热交换器130的每侧上并且夹在液体热交换器130与空气热交换器110A和110B之间。热电模块610包括电联接至TED输电线190的TED。虽然图6中示出九个热电模块610，但这不应被认为是限制性的。在各种实施例中，更多或更少的热电模块610可以布置在液体热交换器130的每侧上。
图7A和7B是根据一实施例的图5的热电冷却器组件100的空气热交换器内部部件的透视图。空气热交换器110A和110B中的每个的部件都包括在紧固位置180处具有孔的封壳170、增强流过空气热交换器110A和110B的空气之间的热传递的翅片160和空气热交换器基部710，所示翅片160和封壳170附装至该空气热交换器基部。空气热交换器基部710在紧固位置180处具有用于螺钉185的孔，以将空气热交换器基部710紧固至液体热交换器130，热电模块610夹在它们之间。
图8是根据一实施例的图5的热电冷却器组件100的液体热交换器内部部件的透视图。液体热交换器内部部件包括使用螺钉185分别紧固至空气热交换器110A和110B的液体热交换器封壳810A和810B。在液体热交换器封壳810A和810B之间布置有两层翅片820和布置在所述两层翅片820之间的分离器830。分离器830具有布置在所述一组翅片820的端部处的孔840以促进液体从在分离器830的一侧上的翅片820的输出流到在分离器830的另一侧上的对应翅片820的输入。分离器830因而将液体热交换器130中的液体循环路径分为在液体热交换器封壳810A的侧面上的上部循环路径和在液体热交换器封壳810B的侧面上的下部循环路径。在分离器830的上侧上的上部翅片820引导上部循环路径的路径，并且在分离器830的下侧上的下部翅片820引导下部循环路径的路径。这将参照随后的附图进一步讨论。
图9是根据一实施例的图5的热电冷却器组件的液体热交换器钎焊组件900的透视图。液体热交换器钎焊组件900包括所述两个液体热交换器封壳810A和810B，分离器830设置在它们之间。所述两个液体热交换器封壳810A和810B和分离器830具有对应的空气流动平衡口910，其便于空气在分别面对空气热交换器110A和空气热交换器110B的所述两个液体热交换器封壳810A和810B的外侧之间流过液体热交换器钎焊组件900。
图10是根据一实施例的图9的液体热交换器钎焊组件900的顶层和底层的透视图。图10类似于图8，但示出液体冷却剂如何在分离器830的两侧上的翅片820的所述两层之间流动。液体热交换器钎焊组件900的顶层和底层的标记不应被认为是限制性的，这是因为液体热交换器钎焊组件900的哪些层被认作顶层和底层是任意的，并且在其他实施例中可以是不同的。为了在此描述方便，顶层被认为是在液体热交换器封壳810A的侧面上。
冷却剂可以开始流到液体热交换器130中，流过三组翅片820的顶层，继而通过分离器830中的三组孔840流到三组翅片820的底层中，并且在流过翅片820的底层之后流出液体热交换器130。虽然示出三组翅片820，但这不应被认为是限制性的，这是因为可以在各种实施例中设置任意数量的组的翅片820。例如，在各种其他实施例中，可以有一组、两组、四组、五组、六组、七组、八组、九组、十组或其他数量的组的翅片820。因而可以有由所述成组翅片820引导的彼此平行布置的任意数量的成对的上部循环路径和下部循环路径。
图11是根据一实施例的图9的液体热交换器钎焊组件900的顶层热交换器液体循环的透视图。图12是根据一实施例的图9的液体热交换器钎焊组件900的顶层热交换器液体循环的另一个透视图。图12类似于图11，但图12未示出分离器830。图10进一步示出液体热交换器钎焊组件900中的液体冷却剂的液体循环。液体冷却剂首先流过液体入口140。继而，液体冷却剂并行地流到在液体热交换器130的顶层中的三组翅片820中的魅族中。马蹄形的成组翅片820形成蜿蜒图案，液体冷却剂流过该蜿蜒图案。在流过马蹄形的成组翅片820中的每组之后，液体冷却剂通过分离器830中的各组孔840流到在液体热交换器130的底层上的相应马蹄形成组翅片820中。在并行地流过液体热交换器130的底层上的马蹄形的成组翅片820之后，来自所有马蹄形的成组翅片820的液体冷却剂组合并且通过液体出口150排出液体热交换器130。因而，液体冷却剂在蜿蜒路径中流动。
所示的液体循环路径与传统的串联蜿蜒流动路径相比提供显著的性能优点。在传统的串联蜿蜒流动路径中，冷却剂温度沿朝向液体出口的方向升高。热电模块的电阻在传统系统中随着温度逐渐变化，并且这导致每个热电模块具有与其他热电模块不同的性能。相比之下，所示实施例中的平行液体循环提供了对流布置，该对流布置增强了翅片820的顶层与底层之间的传热并且使冷却剂温度在液体入口140与液体出口150之间更均匀。对流布置的特征在于，与在分离器830的下侧上的翅片820的相邻层中相比，液体冷却剂在分离器830的上侧上的翅片820的层中沿基本相反的方向流动。换言之，上部循环路径引导液体冷却剂沿着分离器830的上侧在给定的平面坐标处沿一个方向流动，并且下部循环路径引导液体冷却剂沿着分离器830的下侧在相同的给定的平面坐标处沿基本相反的方向流动。该对流布置使横跨热电模块610的液体热交换器130表面温度梯度最小。因而，与在传统系统中相比，全部热电模块610的性能可以更接近彼此。
图13示出根据一实施例，与并行流动热交换器相比，对流热交换器的传热效能的对比。对流交换器是这样的热交换器，即，其中在传热表面的一侧上的流体流动沿着与传热表面的另一侧上的流体流动基本相反的方向。相反，在并行流交换器中，在传热表面的一侧上的流体流动沿着与传热表面的另一侧上的流体流动相同的方向。左侧上的图表示出，作为对流热交换器中传递单元的数量(NTU＝AU/Cmin)和容量比率的函数，对于对流交换器的传热效能在5个传递单元且Cmin/Cmax＝0.75的情况下具有大约90％的效能。相比之下，右侧上的图表示出，作为并行流热交换器中传递单元的数量(NTU＝AU/Cmin)和容量比率的函数，对于并行流交换器的传热效能在5个传递单元且Cmin/Cmax＝0.75的情况下具有大约57％的效能。其中液体冷却剂在液体热交换器130中流过分离器830的一侧上的翅片820的液体冷却剂沿着与流过分离器830的相对侧上的翅片820的液体冷却剂的方向基本相反的方向的实施例的设计与其中流动彼此并行的设计相比，在横跨分离器830的传热方面的效率高33％。结果，在使横跨附装有热电模块610的液体热交换器130的侧面的整个表面的温度梯度最小化方面，所述实施例更高效。
图14示出根据一实施例，通过将热电模块610施加至液体热交换器130的两侧而增强了传热。表格示出对于发展的速度和温度特性的层流传热和摩擦方案。在其中热电模块仅施加在液体热交换器的单侧上的传统系统中，N的值可以仅是大约5.385。相比之下，当如在此所述的实施例中那样热电模块610施加在液体热交换器130的两侧上时，N的值可以是大约8.235。因而，与传统的热电传热系统相比，通过如在此所述的实施例中那样将热电模块610施加在液体热交换器130的两侧上，传热提高大约53％。
图15示出根据一实施例的图5A和5B的热电冷却器组件的空气热交换器110A和110B的笔直翅片160。笔直翅片设计增强了流过翅片160的空气与空气热交换器110A和110B之间的热传导。增强的热传导使横跨面对笔直翅片160的热电模块表面的温差最小化并且提高了热电致冷装置的效率。
图16示出根据一实施例使用热电致冷装置冷却空气的方法1600。热电致冷装置可以包括具有液体循环路径的液体热交换器，液体冷却剂流过所述液体循环路径。热电致冷装置可以还包括两个空气热交换器，在液体热交换器的两侧上各一个，热电模块将每个空气热交换器与液体热交换器热联接。热电冷却器组件100是热电致冷装置的实施例。
在块1610处，液体冷却剂循环通过液体热交换器。当液体冷却剂循环时，液体冷却剂与液体热交换器交换热量以冷却液体热交换器。液体冷却剂可以被泵送通过诸如飞机上的液体冷却剂循环系统，并且当与液体冷却剂循环系统联接时通过液体热交换器。液体冷却剂可以被液体冷却剂循环系统冷却，例如通过与液体冷却剂循环系统合并的蒸气循环系统，并且由此通过从液体热交换器吸热而冷却液体热交换器。液体冷却剂可以比液体热交换器更冷。
在块1620处，热空气在液体热交换器两侧上的所述两个空气热交换器中的第一个上流过。热空气可以来自例如冷却室220的冷却室的内部。热空气可以可以比空气热交换器更热，而比在包括热电致冷装置的柜舱冷却器周围的环境温度更冷。空气热交换器可以冷却在空气热交换器上流过的热空气。在一实施例中，热空气可以在导热翅片上流过，所述导热翅片增强热空气与热交换器之间的热传导。翅片160可以是导热翅片的实施例。冷却了的空气可以继而返回冷却室的内部，并且由此冷却冷却室的内部。
在块1630处，热空气在液体热交换器的两侧上的所述两个空气热交换器中的第二个上流过。所述两个空气热交换器中的第二个的构造和操作可以与第一空气热交换器类似。因此，块1630的过程可以与块1620基本相同。
在块1640处，热量在第一空气热交换器与液体热交换器之间传递以冷却第一空气热交换器。可以使用根据帕尔贴效应操作的热电装置(TED)进行传热。热电模块610可以是TED的实施例，其在第一空气热交换器与液体热交换器之间传热。TED可以通过将热量从第一空气热交换器传递到液体热交换器而冷却第一空气热交换器。液体热交换器继而通过将热量传递到液体冷却剂而被冷却，如在块1610所讨论的那样。
在块1650处，热量在第二空气热交换器与液体热交换器之间传递，以冷却第二空气热交换器。因为第二空气热交换器的构造和操作可以与第一空气热交换器类似，所以块1650的过程可以与块1640基本相同。
在此引用的包括公开、专利申请和专利的的所有参考文献由此都通过参考包含于此，如同每篇参考文献都单独且专门地被指示其全部内容都通过参考包含于此。
为了便于理解本发明的原理，已参照了附图所示的实施例，并且使用特定语言描述了这些实施例。但该特定语言并不限制本发明的范围，并且本发明应包括本领域普通技术人员将正常做出的所有实施例。在此时用的术语用于描述具体实施例并且不用于限制本发明的示例性实施例。在对实施例的说明中，项技术的某些详细解释当被认为会不必要地使本发明的本质变得晦涩时被省略。
任何以及全部示例的使用或在此提供的示例性语言(例如“诸如”)仅用于更好地说明本发明，并且并不限制本发明的范围，除非另外声明。许多变型和修改对于本领域普通技术人员是显而易见的，而不脱离由以下权利要求所限定的本发明的精神和范围。因此本发明的范围并不由本发明的详细说明限定，而是由以下权利要求限定，并且该范围内的所有区别将被视为包括在本发明内。
对于实施本发明没有条目或元件是至关重要的，除非该元件被专门描述为“关键的”或“至关重要的”。还应理解，在此时用的术语“包括”、“包括了”、“包含”、“包含了”、“具有”和“带有”应被认为是开放性技术术语。在描述本发明的上下文中(尤其在以下权利要求中)使用的术语“一”、“一个”、“所述”和类似术语应被认为是包括单数和复数，除非上下文清楚地另外指明。另外，应理解，虽然术语“第一”、“第二”等可以在此用于描述各种部件，但这些部件不应受到这些术语的限制，其仅用于将这些部件彼此区分。而且，在此对数值范围的记载仅用作对落在该范围内的各个独立值的速记方法，除非在此另外指明，并且每个独立值都包含于说明书中，如图其被单独记载于此。

Claims (20)

1.一种热电致冷装置，其包括:
液体热交换器，其包括液体循环路径，液体冷却剂流过该液体循环路径以与液体热交换器进行热交换；
第一空气热交换器，空气在该第一空气热交换器上流过以与第一空气热交换器进行热交换；
第二空气热交换器，空气在该第二空气热交换器上流过以与第二空气热交换器进行热交换；
第一热电模块，其在第一侧上与液体热交换器的第一侧热联接并且在第二侧上与第一空气热交换器热联接，以在第一空气热交换器与液体热交换器之间传热；和
第二热电模块，其在第一侧上与液体热交换器的第二侧热联接并且在第二侧上与第二空气热交换器热联接，以在第二空气热交换器与液体热交换器之间传热。
2.根据权利要求1所述的热电致冷装置，其特征在于，第一空气热交换器包括导热翅片，所述导热翅片增强在第一空气热交换器上流过的空气与第一空气热交换器之间的热传导。
3.根据权利要求1所述的热电致冷装置，其特征在于，液体热交换器包括分离器，该分离器将液体循环路径分为上部循环路径和下部循环路径，上部循环路径沿着分离器的一侧在给定的平面坐标处引导液体冷却剂沿一个方向流动并且下部循环路径液体冷却剂沿着分离器的相对侧在相同的给定平面坐标处引导液体冷却剂沿基本相反的方向流动。
4.根据权利要求3所述的热电致冷装置，其特征在于，液体热交换器包括入口和出口，液体冷却剂通过所述入口从液体热交换器外部进入上部循环路径并且液体冷却剂通过所述出口从下部循环路径排出到液体热交换器外侧，并且分离器包括孔，液体冷却剂通过所述孔从上部循环路径到下部循环路径穿过分离器。
5.根据权利要求3所述的热电致冷装置，其特征在于，上部循环路径包括在分离器的所述一侧上与分离器相邻的上部翅片，并且下部循环路径包括在分离器的相对侧上与分离器相邻的下部翅片，上部翅片引导上部循环路径的路径，并且下部翅片引导下部循环路径的路径。
6.根据权利要求5所述的热电致冷装置，其特征在于，上部翅片和下部翅片布置在蜿蜒图案中，所述蜿蜒图案引导上部循环路径中的液体冷却剂和下部循环路径中的液体冷却剂沿着分离器的相对侧沿基本相反的方向流动。
7.根据权利要求3所述的热电致冷装置，其特征在于，液体循环路径被分成彼此平行布置的多对上部循环路径和下部循环路径。
8.一种柜舱冷却器，包括:
壳体；
布置在壳体内的冷却室；
液体热交换器，其包括液体循环路径，液体冷却剂流过该液体循环路径以与液体热交换器进行热交换；
第一空气热交换器，空气在该第一空气热交换器上流过以在冷却所述冷却室之前与第一空气热交换器进行热交换；
第二空气热交换器，空气在该第二空气热交换器上流过以在冷却所述冷却室之前与第二空气热交换器进行热交换；
第一热电模块，其在第一侧上与液体热交换器的第一侧热联接并且在第二侧上与第一空气热交换器热联接，以在第一空气热交换器与液体热交换器之间传热；和
第二热电模块，其在第一侧上与液体热交换器的第二侧热联接并且在第二侧上与第二空气热交换器热联接，以在第二空气热交换器与液体热交换器之间传热。
9.根据权利要求8所述的柜舱冷却器，其特征在于，第一空气热交换器包括导热翅片，所述导热翅片增强在第一空气热交换器上流过的空气与第一空气热交换器之间的热传导。
10.根据权利要求8所述的柜舱冷却器，其特征在于，液体热交换器包括分离器，该分离器将液体循环路径分为上部循环路径和下部循环路径，上部循环路径沿着分离器的一侧在给定的平面坐标处引导液体冷却剂沿一个方向流动并且下部循环路径液体冷却剂沿着分离器的相对侧在相同的给定平面坐标处引导液体冷却剂沿基本相反的方向流动。
11.根据权利要求10所述的柜舱冷却器，其特征在于，液体热交换器包括入口和出口，液体冷却剂通过所述入口从液体热交换器外部进入上部循环路径并且液体冷却剂通过所述出口从下部循环路径排出到液体热交换器外侧，并且分离器包括孔，液体冷却剂通过所述孔从上部循环路径到下部循环路径穿过分离器。
12.根据权利要求10所述的柜舱冷却器，其特征在于，上部循环路径包括在分离器的所述一侧上与分离器相邻的上部翅片，并且下部循环路径包括在分离器的相对侧上与分离器相邻的下部翅片，上部翅片限定上部循环路径并且下部翅片限定下部循环路径。
13.根据权利要求12所述的柜舱冷却器，其特征在于，上部翅片和下部翅片布置在蜿蜒图案中，所述蜿蜒图案引导上部循环路径中的液体冷却剂和下部循环路径中的液体冷却剂沿着分离器的相对侧沿基本相反的方向流动。
14.根据权利要求10所述的柜舱冷却器，其特征在于，液体循环路径被分成彼此平行布置的多对上部循环路径和下部循环路径。
15.一种使用热电致冷装置冷却空气的方法，所述热电致冷装置包括：液体热交换器，其包括液体循环路径，液体冷却剂流过该液体循环路径；第一空气热交换器；第二空气热交换器；第一热电模块，其在第一侧上与液体热交换器的第一侧热联接并且在第二侧上与第一空气热交换器热联接；和第二热电模块，其在第一侧上与液体热交换器的第二侧热联接并且在第二侧上与第二空气热交换器热联接，所述方法包括：
使液体冷却剂循环通过液体热交换器以与液体热交换器进行热交换以冷却液体热交换器；
使热的第一空气在第一空气热交换器上流过以与第一空气热交换器进行热交换以冷却第一空气；
使热的第二空气在第二空气热交换器上流过以与第二空气热交换器进行热交换以冷却第二空气；
在第一空气热交换器与液体热交换器之间传热以冷却第一空气热交换器；以及
在第二空气热交换器与液体热交换器之间传热以冷却第二空气热交换器。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括使热的第一空气在导热翅片上流过，所述导热翅片增强热的第一空气与第一空气热交换器之间的热传导。
17.根据权利要求15所述的方法，还包括使用分离器将液体循环路径分为上部循环路径和下部循环路径，上部循环路径沿着分离器的一侧在给定的平面坐标处引导液体冷却剂沿一个方向流动并且下部循环路径液体冷却剂沿着分离器的相对侧在相同的给定平面坐标处引导液体冷却剂沿基本相反的方向流动。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括:
使液体冷却剂通过入口从液体热交换器外部进入上部循环路径；
使液体冷却剂通过出口从下部循环路径排出到液体热交换器外侧；以及
使液体冷却剂通过孔从上部循环路径到下部循环路径穿过分离器。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括使用布置在蜿蜒图案中的上部翅片和下部翅片引导上部循环路径中的液体冷却剂和下部循环路径中的液体冷却剂沿分离器的相对侧沿基本彼此相反的方向流动。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括在彼此平行布置的多对上部循环路径和下部循环路径中引导液体冷却剂。
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