具有液體和空氣熱交換器的熱電裝置的制造方法
【專利說明】具有液體和空氣熱交換器的熱電裝置
[0001] 相關(guān)申請的交叉參考
[0002] 本申請要求遞交于2012年11月8日的名為"用于飛機廚房設(shè)備的熱電致冷裝置" 的美國臨時專利申請No. 61/724, 013的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用包含于此。
【背景技術(shù)】
[0003] 在此公開的實施例設(shè)及熱電致冷裝置，并且更具體地設(shè)及用于飛機廚房設(shè)備的緊 湊的熱電致冷裝置。
[0004] 熱電裝置（TED)用于冷卻飛機廚房中的食品和飲料冷卻室的容納物。還已知為帕 爾貼器件的T邸是固態(tài)熱累，其利用帕爾貼效應(yīng)將熱從器件的一側(cè)轉(zhuǎn)移到另一側(cè)。多個TED 有時并聯(lián)使用W冷卻艙室的內(nèi)容物。在運些應(yīng)用中，由于多個T邸的使用，通常重量和尺寸 較大，并且總傳熱效率較低。另外，多個T邸通常在其各自的冷和/或熱側(cè)上具有彼此不同 的溫度，橫過并聯(lián)的多個TED的單側(cè)產(chǎn)生不希望的溫度梯度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 用于飛機廚房設(shè)備的緊湊的熱電致冷裝置（TECD)的各種實施例W比傳統(tǒng)TECD低 的重量和體積提供較高的傳熱效率。另外，各種實施例包括并聯(lián)的多個熱電裝置燈邸）W 在各T邸之間維持更均勻的性能。而且，各種實施例包括在液體熱交換器的兩側(cè)上的TED W減小重量并且提高性能。各種實施例還包括空氣熱交換器中的導(dǎo)熱翅片W使與導(dǎo)熱翅片 熱聯(lián)接的T邸上的溫差最小并且增強熱傳導(dǎo)。
[0006] 根據(jù)一實施例，熱電致冷裝置包括液體熱交換器、至少兩個空氣熱交換器和至少 兩個熱電模塊。液體熱交換器包括液體循環(huán)路徑，液體冷卻劑流過該液體循環(huán)路徑W與液 體熱交換器進行熱交換?？諝庠诘谝豢諝鉄峤粨Q器上流過W與第一空氣熱交換器進行熱交 換，并且空氣在第二空氣熱交換器上流過W與第二空氣熱交換器進行熱交換。第一熱電模 塊在第一側(cè)上與液體熱交換器的第一側(cè)熱聯(lián)接并且在第二側(cè)上與第一空氣熱交換器熱聯(lián) 接，W在第一空氣熱交換器與液體熱交換器之間傳熱。第二熱電模塊在第一側(cè)上與液體熱 交換器的第二側(cè)熱聯(lián)接并且在第二側(cè)上與第二空氣熱交換器熱聯(lián)接，W在第二空氣熱交換 器與液體熱交換器之間傳熱。
[0007] 第一空氣熱交換器可W包括導(dǎo)熱翅片，所述導(dǎo)熱翅片增強在第一空氣熱交換器上 流過的空氣與第一空氣熱交換器之間的熱傳導(dǎo)。
[0008] 液體熱交換器可W包括分離器，該分離器將液體循環(huán)路徑分為上部循環(huán)路徑和下 部循環(huán)路徑。上部循環(huán)路徑引導(dǎo)液體冷卻劑沿著分離器的一側(cè)在給定的平面坐標(biāo)處沿一個 方向流動，并且下部循環(huán)路徑引導(dǎo)液體冷卻劑沿著分離器的相對側(cè)在相同平面坐標(biāo)處沿基 本相反的方向流動。
[0009] 液體熱交換器可W包括入口和出口，液體冷卻劑通過該入口從液體熱交換器外部 進入上部循環(huán)路徑，并且液體冷卻劑通過所述出口從下部循環(huán)路徑排出到液體熱交換器外 部。分離器可W包括孔，液體冷卻劑通過該孔從上部循環(huán)路徑到下部循環(huán)路徑穿過分離器。
[0010] 上部循環(huán)路徑可W包括在分離器的所述一側(cè)上與分離器相鄰的上部翅片，并且下 部循環(huán)路徑可W包括在分離器的相對側(cè)上與分離器相鄰的下部翅片，其中上部翅片引導(dǎo)上 部循環(huán)路徑的路徑并且下部翅片引導(dǎo)下部循環(huán)路徑的路徑。
[0011] 上部翅片和下部翅片可W布置在婉艇的形狀中，該婉艇的形狀引導(dǎo)上部循環(huán)路徑 中的液體冷卻劑和下部循環(huán)路徑中的液體冷卻劑沿著分離器的相對側(cè)沿著基本彼此相反 的方向流動。
[0012] 液體循環(huán)路徑可W被分為彼此平行布置的多對上部循環(huán)路徑和下部循環(huán)路徑。
[0013] 根據(jù)另一個實施例，柜艙冷卻器包括殼體、布置在殼體內(nèi)的冷卻室和熱電致冷裝 置。熱電致冷裝置包括液體熱交換器、至少兩個空氣熱交換器和至少兩個熱電模塊。液體 熱交換器包括液體循環(huán)路徑，液體冷卻劑流過該液體循環(huán)路徑W與液體熱交換器進行熱交 換?？諝庠诘谝豢諝鉄峤粨Q器上流過W在冷卻冷卻室之前與第一空氣熱交換器進行熱交 換，并且空氣在第二空氣熱交換器上流過W在冷卻冷卻室之前與第二空氣熱交換器進行熱 交換。第一熱電模塊在第一側(cè)上與液體熱交換器的第一側(cè)熱聯(lián)接并且在第二側(cè)上與第一空 氣熱交換器熱聯(lián)接W在第一空氣熱交換器與液體熱交換器之間傳熱。第二熱電模塊在第一 側(cè)上與液體熱交換器的第二側(cè)熱聯(lián)接并且在第二側(cè)上與第二空氣熱交換器熱聯(lián)接W在第 二空氣熱交換器與液體熱交換器之間傳熱。
[0014] 根據(jù)另一個實施例，使用熱電致冷裝置冷卻空氣的方法包括使液體冷卻劑循環(huán)通 過液體熱交換器W與液體熱交換器進行熱交換從而冷卻液體熱交換器。所述方法還包括使 熱的第一空氣在第一空氣熱交換器上流過W與第一空氣熱交換器進行熱交換從而冷卻第 一空氣，并且使熱的第二空氣在第二空氣熱交換器上流過W與第二空氣熱交換器進行熱交 換從而冷卻第二空氣。所述方法還包括在第一空氣熱交換器與液體熱交換器之間傳熱W冷 卻第一空氣熱交換器，并且在第二空氣熱交換器與液體熱交換器之間傳熱W冷卻第二空氣 熱交換器。
[0015] 所述方法還可W包括使熱的第一空氣在增強在熱的第一空氣與第一空氣熱交換 器之間的熱傳導(dǎo)的導(dǎo)熱翅片上流過。
[0016] 所述方法還可W包括使用分離器將液體循環(huán)路徑分為上部循環(huán)路徑和下部循環(huán) 路徑。上部循環(huán)路徑可W引導(dǎo)液體冷卻劑沿著分離器的一側(cè)在給定的平面坐標(biāo)處沿著一個 方向流動并且下部循環(huán)路徑可W引導(dǎo)液體冷卻劑沿著分離器的相對側(cè)在相同的給定平面 坐標(biāo)處沿著基本相反的方向流動。
[0017] 所述方法還可W包括使液體冷卻劑通過入口從液體熱交換器外部進入上部循環(huán) 路徑、使液體冷卻劑通過出口從下部循環(huán)路徑排出到液體熱交換器外部和使液體冷卻劑從 上部循環(huán)路徑到下部循環(huán)路徑穿過分離器中的孔。
[0018] 所述方法還可W包括使用布置在婉艇圖案中的上部翅片和下部翅片引導(dǎo)上部循 環(huán)路徑中的液體冷卻劑和下部循環(huán)路徑中的液體冷卻劑沿著分離器的相對側(cè)沿著基本彼 此相反的方向流動。
[0019] 所述方法還可W包括引導(dǎo)彼此平行布置的多對上部循環(huán)路徑和下部循環(huán)路徑中 的液體冷卻劑。
【附圖說明】
[0020] 各種實施例在圖中示出并且在W下討論中說明。
[0021] 圖1是根據(jù)一實施例的熱電冷卻器組件的液體口端的透視圖。
[0022] 圖2是圖1的熱電冷卻器組件根據(jù)一實施例的相對端的透視圖。
[0023] 圖3是根據(jù)一實施例的圖1的熱電冷卻器組件的側(cè)面的透視圖。
[0024] 圖4示出根據(jù)一實施例的飛機廚房冷卻器系統(tǒng)，其包括圖1的熱電冷卻器組件的 實施例。
[00巧]圖5A和5B是根據(jù)一實施例的圖1的熱電冷卻器組件的外部設(shè)計的透視圖。
[0026] 圖6是根據(jù)一實施例安裝在圖5的熱電冷卻器組件的液體熱交換器上的熱電模塊 的透視圖。
[0027] 圖7A和7B是根據(jù)一實施例的圖5的熱電冷卻器組件的空氣熱交換器內(nèi)部部件的 透視圖。
[0028] 圖8是根據(jù)一實施例的圖5的熱電冷卻器組件的液體熱交換器內(nèi)部部件的透視 圖。
[0029] 圖9是根據(jù)一實施例的圖5的熱電冷卻器組件的液體熱交換器針焊組件的透視 圖。
[0030] 圖10是根據(jù)一實施例的圖9的液體熱交換器針焊組件的頂層和底層的透視圖。
[0031] 圖11是根據(jù)一實施例的圖9的液體熱交換器針焊組件的頂層熱交換器液體循環(huán) 的透視圖。
[0032] 圖12是根據(jù)一實施例的圖9的液體熱交換器針焊組件的頂層熱交換器液體循環(huán) 的另一個透視圖。
[0033] 圖13示出根據(jù)一實施例傳熱效果的對比。
[0034] 圖14示出根據(jù)一實施例通過將熱電模塊應(yīng)用至液體熱交換器的兩側(cè)而增強了傳 熱。
[0035] 圖15是根據(jù)一實施例圖5的熱電冷卻器組件的空氣熱交換器的筆直翅片的透視 圖。
[0036] 圖16示出根據(jù)一實施例使用熱電致冷裝置冷卻空氣的方法。
【具體實施方式】
[0037] 圖1是根據(jù)一實施例的熱電冷卻器組件100的液體口端部的透視圖。圖2是根據(jù) 一實施例的圖1的熱電冷卻器組件100的相對端的透視圖。圖3是根據(jù)一實施例的圖1的 熱電冷卻器組件100的側(cè)面的透視圖。圖4示出根據(jù)一實施例的飛機廚房冷卻器系統(tǒng)200， 其包括圖1的熱電冷卻器組件100的實施例。雖然在此所述的實施例設(shè)及飛機廚房中的應(yīng) 用，但運不應(yīng)被認為是限制性的。例如，其他實施例可W應(yīng)用于其他交通工具中，例如輪船、 火車、公共汽車或廂式貨車。而且，其他實施例可W應(yīng)用于諸如家庭和辦公室的非交通工具 應(yīng)用中。
[0038] 熱電冷卻器組件