[发明专利]具有隔离传热机理的动态开关的热电冷却设备

权利要求书

1．一种热电冷却设备，包括：

第一标称温度的第一热穴；

第二标称温度的第二热穴，第二温度相对大于第一标称温度；

热电元件；

选择性开关热电元件与第一热穴的热耦合的第一装置；

连接热电元件和第二热穴的第二装置；及

启动热电元件的装置。

2．按照权利要求1所述的设备，其中所述第二装置包含所述热电元件和第二热穴之间的持续热耦合。

3．按照权利要求1所述的设备，其中所述启动装置包含选择性地开关热电元件两端之间的电压的装置。

4．按照权利要求3所述的设备，其中第二热穴由第一和第二电分离部分组成。

5．按照权利要求4所述的设备，其中第一和第二电分离部分通过选择性开关电压的装置与电源耦接。

6．按照权利要求3-5所述的设备，其中选择性开关电压的装置的工作周期(duty cycle)类似于选择性开关热耦合的装置的工作周期。

7．按照权利要求1-6所述的设备，其中选择性开关热耦合的装置是微机电系统(MEMS)器件。

8．按照权利要求2所述的设备，还包括：

第二标称温度的第三热穴，第三热穴与第二热穴电隔离；

与第三热穴热耦合的第二热电元件；

其中选择性开关热耦合的所述装置包含选择性开关提及的第一热电元件及第二热电元件和第一热穴的热耦合的装置；

所述启动装置包含选择性开关提及的第一热电元件和第二热电元件间的电压的装置。

9．按照权利要求3-6或8所述的设备，其中选择性开关热耦合的装置和选择性开关电压的装置可功能同步地工作。

10．按照权利要求8所述的设备，其中第一和第二热电元件是珀尔帖器件。

11．按照权利要求10所述的设备，其中第一和第二热电元件是相反的杂质型热电元件。

12．按照权利要求2的所述的设备，其中该设备可在环境温度下工作，所述第一热穴装置在低于环境温度的温度下吸收热能；所述第二热穴装置在高于环境温度的温度下散失热能；所述热电元件在所述两个热穴之间输送热能；所述选择性开关装置接通或关断第一热电元件和第二热穴之间耦合的热传导；所述启动装置启动该热电元件，使之与选择性开关热传导的装置在功能上相对同步。

13．按照权利要求12所述的设备，其中启动装置的工作周期相对小于选择性开关装置的工作周期。

14．按照权利要求4所述的设备，还包含第二热电元件，第一热电元件与第一热穴装置的第一部分耦合，第二热电元件与第一热电元件的第二部分耦合，第二热电元件还与选择性开关装置耦接。

15．按照权利要求14所述的设备，其中启动装置选择性开关在第一热穴的第一和第二部分间跨接的电源。

16．按照权利要求12所述的设备，其中热能的散失是进入环境中，热能的吸收是来自食物冷藏系统或车辆乘客致冷系统或电子集成电路器件之一。

17．一种操作热电冷却设备的方法，该热电冷却设备具有可在第一标称温度下工作的第一热穴，可在相对高于第一标称温度的第二标称温度下工作的第二热穴，及与第二热穴耦接的热电元件，该方法包括下述步骤：

通过耦接，把热能从热电元件输送到第二热穴；

选择性接通或关断热电元件和第一热穴之间的热能传输；

启动热电元件。