專利名稱:集成熱電冷卻元件和正溫度系數加熱器的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種溫度調節系統,尤其是一種固態溫度調節系統。
背景技術:
在溫度調節裝置中已經彼此分開地使用固態加熱和冷卻元件,例如熱
電冷卻元件和正溫度系數加熱元件(美國專利No.4,857,7U、 No.5,138,851、 No.5,626,021 、 No.5,653,741 、 No.5,934,079 、 No.6,263,530 以及 No.6,486,452 )。帶有兩個散熱片(heat sink)的熱電冷卻元件已經與加熱 層結合在一起使用以調節座墊中的溫度。然而,在這樣的現有技術的溫度 調節系統中,所#熱層是獨立的并與所述熱電冷卻元件是分離的。這些 現有技術的系統加熱緩慢并且會過熱。此外,因為所述加熱與冷卻元件彼
此分離,存在增加裝置的總尺寸的重復部分。某些現有的加熱層會過熱并 可能失效。
發明內容
本發明使用簡化的封裝將熱電冷卻元件與正溫度系數加熱元件聯合為 用于溫度調節系統的單個的裝置。該獨特的聯合導致一種溫度調節系統, 其比現有系統加熱更快并具有更大的加熱功率,同時消除了現有系統中出 現的分離的加熱層(墊)。所述溫度系數加熱元件是自調節的并且不會過 熱,同時提供更持久的耐用性。
通過下面提供的詳細描述,本發明的進一步的應用領域將變得清楚。 應該理解,在指出本發明的優選實施例的同時,所述詳細的描述和具體的 實例僅僅旨在示例說明的目的而不是限制本發明的范圍。
才艮據所述詳細的描述及附圖,將會更加充分地理解本發明,其中 圖l是本發明的所^熱器的側視圖;以及 圖2是本發明的所i^口熱器的另一側視圖。
具體實施例方式
優選實施例的下列描述本質上僅僅是示例性的,并且決不是要限制本 發明、其應用或使用。
如下面的示例及圖1到2所示,溫度調節系統19具有熱電冷卻元件 20和正溫度系數加熱元件22。被層夾的散熱片24附著到并位于熱電冷卻 元件20與正溫度系lb^熱元件22之間,并且優選地將另 一散熱片26附著 到熱電冷卻元件20上的與散熱片24的相對側上。在示例中所示出的實施 例中,正溫度系數加熱元件22被附著到在熱電冷卻元件外殼(未示出)內 部的散熱片24,并使用閉孔泡沫材料32使正溫度系數加熱元件22隔熱。 在應用中其可形成一種正溫度系數加熱器-散熱片-熱電冷卻器-散熱片 的結構用于加熱/鼓風應用。
為了良好的傳熱,使用焊料、環氧材料或膠將溫度調節裝置的各層, 即熱電冷卻元件20和正溫度系數加熱元件24,彼此粘結在一起,或者用 各層間的油脂或其它熱復合物(thermal compound)將溫度調節裝置的各 層夾在一起。通常,對于位于正溫度系數加熱元件22與第一散熱片24之 間的任何材料應該存在良好的傳熱特性。當焊料(未示出)是各層之間的 粘結元件時,所述焊料的熔化溫度應該比正溫度系數加熱元件22的運行溫 度更高,并且還應該比在熱電冷卻元件20內(或在熱電冷卻元件與所述被 層夾的散熱片之間)使用的焊料的熔化溫度更低。
溫度調節系統19包括鼓風機(未示出),其與熱電冷卻元件20和正 溫度系數加熱元件22可工作地交流(operative communication)(即所 述鼓風機向所述熱電冷卻單元和所述正溫度系數加熱單元吹過氣流,該氣 流攜帶來自所述熱電冷卻單元上的冷或者來自所述正溫度系數加熱單元上的熱)。鼓風機將氣流提供到氣流分配插入件(未示出)。
可以將整個溫度調節系統19封裝裝進座墊中。
如上所述參考相應的示例性說明,可對所述示例性的實施例作出各種 修改而不背離本發明的范圍,應當將上述說明中包含的以及在附圖中示出 的全部內容解釋為示例性的而不是限制性的。因此,上述示例性的實施例 不應該限制本發明的寬度和范圍,而是應該僅才艮據下列所附權利要求及其 等同內容來限定本發明的寬度和范圍。
權利要求
1.一種溫度調節裝置,包括熱電冷卻元件;正溫度系數加熱元件;以及第一散熱片,其被附著到并位于所述熱電冷卻元件與所述正溫度系數加熱元件之間。
2. 根據權利要求l所述的溫度調節裝置,還包括使所述正溫度系數加 熱元件保溫的泡沫材料。
3. 根據權利要求2所述的溫度調節裝置,其中所述泡沫材料包括閉孔 泡沫材料。
4. 根據權利要求l所述的溫度調節裝置,其中所述熱電冷卻元件還包 括外殼,以及其中所述正溫度系數加熱元件被附著到所述外殼內的所述散 熱片上。
5. 根據權利要求l所述的溫度調節裝置,還包括所述正溫度系數加熱 元件與所述第 一散熱片之間的傳熱層。
6. 根據權利要求5所述的溫度調節裝置,其中所述傳熱層選自包括焊 料、環氧材料、膠、油脂、熱復合物的這一組材料及其任何組合。
7. 根據權利要求l所述的溫度調節裝置,還包括在所述正溫度系數加 熱元件與所述第一散熱片之間的粘結元件,所述粘結元件選自包括焊料、 環氧材料以及膠的這一組材料。
8. 根據權利要求l所述的溫度調節裝置,還包括第二散熱片,其被附 著到相對所述第一散熱片的所述熱電冷卻元件。
9. 根據權利要求l所述的溫度調節裝置,還包括鼓風機,其與所述熱 電冷卻元件和所述正溫度系數加熱元件可工作地交流。
10. 根據權利要求1所述的溫度調節裝置,還包括氣流分配纖維插入件。
11. 一種用于座墊的溫度調節系統,包括熱電冷卻元件; 正溫度系數加熱元件;以及第一散熱片,其被附著到并位于所述熱電冷卻元件與所述正溫度系數 加熱元件之間;以及鼓風機,其與所述熱電冷卻元件和所述正溫度系數加熱元件可工作地交流o
全文摘要
本發明公開了一種溫度調節裝置,其將集成熱電冷卻元件和正溫度系數加熱元件集成為單個的封裝。在熱電冷卻元件與正溫度系數加熱元件之間共享散熱片。
文檔編號H05B3/18GK101304623SQ20071018683
公開日2008年11月12日 申請日期2007年11月22日 優先權日2006年11月22日
發明者C·S·阿利翁特, J·張, R·科爾佳 申請人:舒克拉北美有限公司