[发明专利]具有适用于从流体管道获取能量或者消散来自该流体管道的热的集成热电模块的柔性组件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年6月29日提交的美国临时申请No.60/947,261 以及2007年8月23日提交的美国专利申请No.11/844,027的优先权。 上述申请的公开内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开大体涉及热电模块，更具体地涉及具有集成热电模块的柔性 组件，该柔性组件具有足够柔性，以大致围绕流体管道的外表面周向卷 绕，而用于从流体管道获取能量或冷却/消散来自流体管道的热。

背景技术

在这一部分中的说明仅提供与本公开相关的背景信息，并且可以不 构成现有技术。

热电模块是一种能够作为热泵或作为电力发电机操作的较小固态设 备。当热电模块用于发电时，热电模块也可被称作热电发电机(TEG)。 当热电模块用作热泵时，热电模块利用珀尔帖效应(Peltier effect) 来移动热，因此可被称作热电冷却器(TEC)。

作为一般背景，珀尔帖效应是指在电流穿过两种不同类型的导体的 接合处时发生的温度变化。碲化铋可用作半导体材料而被大量地掺杂以 造成电子过剩(n型)或不足(p型)。简单来说，TEC包括许多p-型和 n-型对(偶)，p-型和n-型对(偶)以串联的方式电连接并夹设在两个陶 瓷板之间。当连接到直流电源时，电流使得热从TEC的一侧移到另一侧。 自然地，这形成了TEC的热侧和冷侧。通常的应用是将TEC的冷侧暴露 于待冷却的对象或物质。

发明内容

根据各个方面，例示性实施方式提供具有集成热电模块的组件，该 组件的柔性足以允许该组件围绕流体管道的外表面周向卷绕。在一个例 示性实施方式中，组件包括一个或多个热电模块、柔顺的热界面材料以 及传热器。所述柔顺的热界面材料构造成使得其可以基本贴靠所述流体 管道的外表面并与之密切热接触。所述传热器大致布置在所述柔顺的热 界面材料和所述一个或多个热电模块之间并与它们热藕合。所述传热器 的柔性可比所述一个或多个热电模块的柔性大。所述传热器的导热率也 可比所述柔顺的热界面材料导热率大。所述组件可具有足够柔性，以可 至少部分围绕所述流体的外表面的一部分周向卷绕，其中所述柔顺热界 面材料基本贴靠所述流体管道的外表面部并与之密切热接触。从而，可 经由所述柔顺的热界面材料和所述传热器而形成从所述流体管道到所述 一个或多个热电模块的导热热通路。

另一个例示性实施方式包括适用于消散从流体管道传递的热的组 件。所述组件包括一个或多个热电冷却器、柔顺的热界面材料、传热器 以及一个或多个散热器。所述柔顺的热界面材料构造成基本贴靠所述流 体管道的外表面并与之密切热接触。所述传热器大致布置在所述柔顺的 热界面材料和所述一个或多个热电冷却器之间并与它们热藕合。所述传 热器的柔性可比所述一个或多个热电冷却器的柔性大。所述传热器的导 热率也可比所述柔顺的热界面材料的导热率大。各散热器可热藕合到所 述一个或多个热电冷却器中的对应一个冷却器。所述一个或多个散热器 可操作成用于向环境散热。绝缘体可与所述一个或多个热电冷却器相邻 布置，用于帮助保护所述一个或多个热电冷却器免受环境的影响。弹性 膜覆盖件可大致布置在所述绝缘体上，用于帮助将所述绝缘体大致保持 在所述覆盖件与所述传热器之间。所述组件可具有足够柔性，以从基本 平坦的构造至少部分围绕所述流体管道的外表面的凸出弯曲部周向卷 绕，其中所述柔顺热界面材料基本贴靠所述流体管道的凸出弯曲部，并 与之密切热接触。从而，可经由所述柔顺的热界面材料和所述传热器形 成从所述流体管道到所述一个或多个热电冷却器的导热热通路。

另一方面涉及一种方法，例如与从流体管道传递热相关的方法。在 一个例示性实施方式中，一种方法大致包括将组件安装在一流体管道的 外表面上。所述安装的组件可包括一个或多个热电模块、柔顺的热界面 材料以及传热器，该传热器大致布置在所述柔顺的热界面材料与所述一 个或多个热电模块之间。当安装所述组件时，所述组件可围绕所述流体 管道的外表面的至少一部分大致周向卷绕，使得所述柔顺的热界面材料 基本贴靠所述流体管道的外表面部，并与之密切热接触。从而，可经由 柔顺的热界面材料和所述传热器形成从所述流体管道到所述一个或多个 热电模块的导热热通路。

从本文所提供的描述将清楚另外的应用范围。应理解，所述描述和 具体实施例仅旨在示意目的而不是要限制本公开的范围。

附图说明