[发明专利]分布式热电加热和冷却的集成

权利要求书

1.一种热电装置，包括由电绝缘材料形成的细长板，并具有多个热电元件，其包括在绝缘材料内部的紧压导体和在绝缘材料外部的扩张导体，其中所述热电元件基本上平行于或相对于所述面板的长度成锐角的延伸。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述板包括模制材料，以及部分原位模制在材料中的热电元件，或由两层组成并且热电元件部分地夹在两层之间的板。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述板具有形成在其中的气流腔，其中所述气流腔优选地包括多孔材料、隔网材料或网状泡沫材料。

4.一种加热和冷却承重装置，包括根据权利要求1-3任何一项所述的热电装置，以及能够至少部分地支持人或动物的体重而不破坏的多孔材料。

5.一种加热和冷却毯装置，包括根据权利要求1-3任何一项所述的热电装置。

6.根据权利要求3-5任何一项所述的热电装置，还包括一个或多个风扇，以在冷却过程中从板的热侧除热，或在加热过程中从冷侧引入热量。

7.根据权利要求3-6任何一项所述的热电装置，还包括多孔材料的密封部分和非密封部分的结合，以引导气流，并任选地包括在多孔材料一端的未密封进气口和位于另一端的风扇。

8.根据权利要求1-7任何一项所述的热电装置，其中所述热电元件是由应力消除材料安装或封装的半导体材料的组合，其中所述应力消除材料优选包括电路板材料，其中所述电路板材料优选包括FR-4、硬质塑料、玻璃或其组合。

9.根据权利要求1-8任何一项所述的热电装置，其与床、座椅、座椅靠背、容器壁、轮椅、汽车座椅、办公椅、手术台、担架或其它需要加热或冷却的表面结合。

10.根据权利要求1-9任何一项所述的热电装置，还包括用于向元件的开路故障提供耐受性的并联电子组件，其中所述并联电子组件优选包括二极管或抗熔丝，并进一步任选地包括电连接的二极管，其与串联连接的多个元件并联，使得在正常操作中的串联元件两端的电压小于二极管的导通电压。

11.根据权利要求1-10任何一项所述的热电装置，其中所述绝缘材料包括预切割的狭缝，其中所述狭缝优选地是以一定距离间隔的单线段形状或以一定距离间隔的多线段形状，其首尾相连地连接，并进一步任选地包括扩张导体的环路，其由插入并缠绕狭缝的多个线段组成。

12.根据权利要求1-11任何一项所述的热电装置，包括两个板，其中每个板独立控制，其中所述板之一优选地被冷却以维持组织健康，而另一板优选地被加热以维持整体的热舒适性。

13.根据权利要求12所述的热电装置，其中所述板之一包括电阻加热元件。

14.根据权利要求1-13任何一项所述的热电装置，还包括一个或多个与传感器或时钟连通的温度、运动或压力传感器和/或控制器，以自动开启加热和冷却，或增大或减小加热或冷却的强度。

15.根据权利要求1-14任何一项所述的热电装置，其融入到服装中，优选为马甲、夹克、衬衫、裤子、鞋、围巾或帽子或枕头，或安装在绝缘容器的壁上以为容器内的内藏物提供热控制环境，其中在所述容器中优选是希望容纳电子设备、移动设备、易腐物品、食品、化妆品或药品。

16.根据权利要求1-15任何一项所述的热电装置，其特征在于一个或多个下列特征：

（a）还包括用于气流的多个入口和出口路径，以使每个路径的长度最小化并提高性能； 

（b）其中热电元件的密度是变化的以在选定的位置中提供更多或更少的加热和冷却；以及

（c）分为多个区域，每个区域独立控制，以实现独立的强度水平。

17.根据权利要求1-14任何一项所述的热电装置，安装在办公椅的座位或背面或两者都行，并具有连接器，用于连接电源线和椅子的任何一侧，以允许从另一侧进入，其中所述电源线任选地包含脱离连接器。

18.根据权利要求1-17任何一项所述的热电装置，由高导热性的覆盖物覆盖，其中所述覆盖物由选自莱卡、氨纶、相变材料、氯丁橡胶、硅树脂、凝胶剂、蜡、石蜡、乙烯树脂、PVC、聚乙烯纤维以及任何上述或具有原位添加、形成和硬化的或在其中放置的高热传导性颗粒的其它材料形成。