專利名稱：熱交換組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息處理系統(tǒng)，特別涉及一種具有兩個階段的熱電冷卻器，所述熱電冷卻器具有液體冷卻的增強熱交換器。
背景技術(shù)：
隨著信息的價值和人們對信息利用的持續(xù)增長，個人和企業(yè)尋求另外的方法以處理和存儲信息。對于這些用戶而言的一個選擇就是信息處理系統(tǒng)。一般來講，信息處理系統(tǒng)為企業(yè)、個人或者其它目的處理、編譯、存儲和/或傳遞信息或者數(shù)據(jù)，因此使得用戶能夠利用信息的價值。因為不同的用戶或應(yīng)用對技術(shù)和信息處理的需要和要求不同，信息處理系統(tǒng)可能也會根據(jù)處理的信息的內(nèi)容，處理信息的方法，處理、存儲或傳遞信息的數(shù)量以及處理、存儲或交流信息的速度和效率而有所差異。信息處理系統(tǒng)的多樣性使得信息處理系統(tǒng)可以是常規(guī)的或者為特殊用戶或特殊應(yīng)用配置的，如財務(wù)事項處理、航班預(yù)定、企業(yè)數(shù)據(jù)存儲或者全球化交流。此外，信息處理系統(tǒng)可能包含或包括不同的硬件和軟件組件，通過配置來處理、存儲和傳遞信息，并且可能包括一個或者多個計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。信息處理系統(tǒng)包括處理器，其產(chǎn)生熱量。在例如桌面電腦的信息處理系統(tǒng)中，處理器產(chǎn)生的熱量通常是通過空氣冷卻的方法加以處理。然而，空氣冷卻會有固有的限度，該限度可能會被越來越密集、功率越來越大的微處理器所超越。因此，提出了用于提高熱性能的熱電(Thermalelectric)冷卻器(TEC)。公開號為NO. 2006/0082971的美國專利申請示出了一種包含TEC用于散熱的系統(tǒng)和方法，以引用的方式并入本文。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在信息處理系統(tǒng)中，現(xiàn)有技術(shù)的冷卻方式的冷卻效果均不理想。本發(fā)明提供一種熱交換組件，包括被動式熱交換器；主動式熱交換器；以及風(fēng)扇，用于將空氣通過被動式熱交換器吸入，以及將空氣通過主動式熱交換器吹出；其中主動式熱交換器包括熱電冷卻器，所述組件可這樣運行，在第一種模式下向熱電冷卻器供電以執(zhí)行冷卻，而在第二模式下不向熱電冷卻器供電。 在上述熱交換組件中，所述被動式熱交換器可以包括水箱。 在上述熱交換組件中，所述主動式熱交換器可以包括具有第一面和第二面的冷卻板。優(yōu)選地，其中主動式熱交換器包括第一熱電冷卻器，該第一熱電冷卻器與冷卻板的第一面有熱交換，和第二熱電冷卻器，該第二熱電冷卻器與冷卻板的第二面有熱交換。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的熱交換組件進(jìn)一步包括第一散熱器，該第一散熱器與第一熱電冷卻器有熱交換。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的熱交換組件，進(jìn)一步包括第二散熱器，該第二散熱器與第二熱電冷卻器有熱交換。在上述熱交換組件中，冷卻劑可以通過冷卻板循環(huán)。在上述熱交換組件中，可以進(jìn)一步包括泵，該泵用于使冷卻劑通過冷卻板循環(huán)。本發(fā)明還提供另一種熱交換組件，包括被動式熱交換器；主動式熱交換器；風(fēng)扇，用于將空氣通過被動式熱交換器吸入，以及將空氣通過主動式熱交換器吹出；以及泵，用于使冷卻劑通過主動式熱交換器循環(huán)；其中主動式熱交換器包括熱電冷卻器，所述組件可這樣運行，在第一種模式下向熱電冷卻器供電以執(zhí)行冷卻，而在第二模式下不向熱電冷卻器供電。在上述另一種熱交換組件中，所述被動式熱交換器可以包括水箱。在上述另一種熱交換組件中，所述主動式熱交換器可以包括具有第一面和第二面的冷卻板。優(yōu)選地，所述主動式熱交換器包括第一熱電冷卻器，該第一熱電冷卻器與冷卻板的第一面有熱交換，和第二熱電冷卻器，該第二熱電冷卻器與冷卻板的第二面有熱交換。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的熱交換組件，進(jìn)一步包括第一散熱器，該第一散熱器與第一熱電冷卻器有熱交換。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的熱交換組件，進(jìn)一步包括第二散熱器，該第二散熱器與第二熱電冷卻器有熱交換。本發(fā)明還提供又一種熱交換組件，包括被動式熱交換器；主動式熱交換器；以及風(fēng)扇，用于將空氣通過被動式熱交換器吸入，以及將空氣通過主動式熱交換器吹
出ο通過上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的熱電冷卻器可以工作于通電模式，也可以工作于不通電模式，且通電模式可以工作于不同的電壓，從而提高了熱交換組件的冷卻效率。


可以理解，為使圖表簡單清晰，圖中所示元件沒有按照比例呈現(xiàn)。例如，相對其它元件，某些元件的尺寸被夸大。參考下面附圖，示出并描述了包括本發(fā)明披露方法的實施方案，其中圖1部分地示出了混合熱交換器的爆炸透視圖；而圖2示出了所述混合熱交換器的熱電冷卻器的爆炸透視圖。
附圖中使用的相同的附圖標(biāo)記表示相同或相近似的條目。
具體實施方式
結(jié)合附圖，下列描述的目的是幫助理解此處所揭示的方法。下列討論的焦點是所述方法的特別實現(xiàn)和實施方案。所述焦點是為了輔助描述該方法，不應(yīng)被理解為對該方法應(yīng)用范圍的限定。圖1示出了用于信息處理系統(tǒng)的混合熱交換器10。為了說明的目的，信息處理系統(tǒng)可能包括任何手段或手段的集合，這些手段或手段的集合便于計算、分類、加工、傳輸、接收、找回、生成、轉(zhuǎn)換、存儲、顯示、表明、探測、記錄、再生、處理或利用任何形式的信息、知識或數(shù)據(jù)出于商業(yè)、科學(xué)、控制或其它目的。例如，信息處理系統(tǒng)可以是個人電腦、PDA、消費者電子裝置、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或存儲裝置、交換路由器或其它網(wǎng)絡(luò)通信裝置，或任何其它適合的裝置，并且可以在尺寸，形狀，外表，功能和價格上都存在差異。信息處理系統(tǒng)可以包括內(nèi)存、 一個或多個如中央處理器(CPU)的處理源或硬件或軟件控制邏輯。信息處理系統(tǒng)的其它元件可以包括一個或多個存儲裝置、一個或多個與各種輸入和輸出(I/O)裝置的外部裝置通信的通信端口，所述輸入和輸出(I/O)裝置，如鍵盤、鼠標(biāo)和視頻顯示器。信息處理系統(tǒng)還可以包括一個或多個用于不同硬件之間信息傳遞的總線。所述混合熱交換器10包括被動式熱交換器或水箱(radiator) 12、風(fēng)扇14、熱電冷卻器(TEC)組件16。優(yōu)選地，所述水箱12設(shè)置于護(hù)罩18中，風(fēng)扇14和TEC組件16設(shè)置于子組件20中。護(hù)罩18和子組件20共同形成組合部件22。微通道(micro-channel)冷卻板(Coldplate)M也設(shè)置于子組件20中，用于與CPU 26(示意性示出)進(jìn)行物理或熱交換。所述微通道冷卻板M也適用于與一對導(dǎo)管觀和30進(jìn)行液體交換。泵31使液體冷卻劑，如水，通過導(dǎo)管觀和30以總所周知的方式向/或從水箱12循環(huán)。圖2示出了 TEC組件16包括雙面液體熱交換器或冷卻板32、上部TEC34、下部 TEC36、上部散熱器38和下部散熱器40，冷卻板32包括相對應(yīng)的表面42和44，以及導(dǎo)管46 和48，通過所述導(dǎo)管，冷卻劑由泵31進(jìn)行循環(huán)。上部TEC34設(shè)置于冷卻板32的上表面42 與上部散熱器38的下端之間。類似地，下部TEC36設(shè)置于冷卻板32的下表面44與下部散熱器40的上端之間。參考圖1，風(fēng)扇14使氣體通過水箱12沿箭頭A的方向進(jìn)入。由泵31驅(qū)動循環(huán)的冷卻劑的溫度因此降低，當(dāng)氣流進(jìn)入子組件20時，進(jìn)來的氣流周圍的溫度相應(yīng)地上升。之后由風(fēng)扇14引導(dǎo)的氣流通過TEC組件16，從散熱器38和40的散熱片中帶走熱量?；旌蠠峤粨Q器10可以在TEC34和36斷電的情況下工作。為了獲得附加的效果， 可以對TEC34和36中的一個或全部施加不同電壓。加電時，電流通過TEC，在冷卻板表面 42和/或44的區(qū)域產(chǎn)生溫度漸降，由此，從通過冷卻板32循環(huán)的液體帶走熱量。之后，通過TEC34和36，所述熱量被分別傳送至上部散熱器38和下部散熱器40的基體上，最終通過散熱器的散熱片散發(fā)出去。通過向TEC34和36施加的電壓，在很高的CPU功率和較低的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的條件下，液體的溫度仍可以被維持在以高于周圍空氣溫度;TC的溫度為中心的范圍里。同樣地，因為TEC散熱片的溫度處于以高于液體溫度15或20°C的溫度為中心的范圍里，TEC散熱片可以高效地向預(yù)熱(pre-heated)氣流傳送熱量。盡管上面只描述了很少的例示性實施方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地理解到在不影響本發(fā)明實施方案的新穎性和優(yōu)點的情況下，可以對例示性實施方案作多種修改。因而，所有這些修改并不超出如本發(fā)明下列權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的實施方案的范圍。在權(quán)利要求中，裝置加功能條款的目的在于保護(hù)實現(xiàn)所列舉的功能時所描述的結(jié)構(gòu)，并且不只是結(jié)構(gòu)性的等同，也包括等同的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種熱交換組件，包括 被動式熱交換器；主動式熱交換器；以及風(fēng)扇，用于將空氣通過被動式熱交換器吸入，以及將空氣通過主動式熱交換器吹出； 其中主動式熱交換器包括熱電冷卻器，所述組件可這樣運行，在第一種模式下向熱電冷卻器供電以執(zhí)行冷卻，而在第二模式下不向熱電冷卻器供電。
2.如權(quán)利要求1所述的熱交換組件，其中被動式熱交換器包括水箱。
3.如權(quán)利要求1所述的熱交換組件，其中主動式熱交換器包括具有第一面和第二面的冷卻板。
4.如權(quán)利要求3所述的熱交換組件，其中主動式熱交換器包括第一熱電冷卻器，該第一熱電冷卻器與冷卻板的第一面有熱交換，和第二熱電冷卻器，該第二熱電冷卻器與冷卻板的第二面有熱交換。
5.如權(quán)利要求4所述的熱交換組件，進(jìn)一步包括第一散熱器，該第一散熱器與第一熱電冷卻器有熱交換。
6.如權(quán)利要求5所述的熱交換組件，進(jìn)一步包括第二散熱器，該第二散熱器與第二熱電冷卻器有熱交換。
7.如權(quán)利要求3所述的熱交換組件，其中冷卻劑通過冷卻板循環(huán)。
8.如權(quán)利要求3所述的熱交換組件，進(jìn)一步包括泵，該泵用于使冷卻劑通過冷卻板循環(huán)。
9.一種熱交換組件，包括 被動式熱交換器；主動式熱交換器；風(fēng)扇，用于將空氣通過被動式熱交換器吸入，以及將空氣通過主動式熱交換器吹出；以及泵，用于使冷卻劑通過主動式熱交換器循環(huán)；其中主動式熱交換器包括熱電冷卻器，所述組件可這樣運行，在第一種模式下向熱電冷卻器供電以執(zhí)行冷卻，而在第二模式下不向熱電冷卻器供電。
10.如權(quán)利要求9所述的熱交換組件，其中被動式熱交換器包括水箱。
11.如權(quán)利要求9所述的熱交換組件，其中主動式熱交換器包括具有第一面和第二面的冷卻板。
12.如權(quán)利要求11所述的熱交換組件，其中主動式熱交換器包括第一熱電冷卻器，該第一熱電冷卻器與冷卻板的第一面有熱交換，和第二熱電冷卻器，該第二熱電冷卻器與冷卻板的第二面有熱交換。
13.如權(quán)利要求12所述的熱交換組件，進(jìn)一步包括第一散熱器，該第一散熱器與第一熱電冷卻器有熱交換。
14.如權(quán)利要求13所述的熱交換組件，進(jìn)一步包括第二散熱器，該第二散熱器與第二熱電冷卻器有熱交換。
15.一種熱交換組件，包括 被動式熱交換器；主動式熱交換器；以及風(fēng)扇，用于將空氣通過被動式熱交換器吸入，以及將空氣通過主動式熱交換器吹出。
全文摘要
一種熱交換組件(熱電冷卻器組件)包括冷卻板、第一熱電冷卻器和第二熱電冷卻器。所述冷卻板具有第一面和第二面。第一熱電冷卻器處于與冷卻板的第一面的熱交換狀態(tài)中，第二熱電冷卻器處于與冷卻板的第二面的熱交換狀態(tài)中。同時揭示的還有熱交換組件。
文檔編號F25B21/02GK102230684SQ201110176439
公開日2011年11月2日 申請日期2007年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月13日
發(fā)明者C·D·胡德三世, I·薩烏丘克, M·唐托斯 申請人:戴爾產(chǎn)品有限公司