热电个人环境设备的制作方法

专利名称：热电个人环境设备的制作方法
技术领域：
本申请一般涉及通过加热和/或冷却空气来调节空气，且更为具体地，关注于提 供个体的、局部的热舒适性。
背景技术：
通常，在控制气候的工作场地或居所，通过基于压缩机的大型系统为包括多个单 独区域的大型地域提供气候控制。这样的情况导致未被占用的调节区域的高额成本，同时 强迫在单一控制地域内的区域接受这样的气候输出而不管它是否满足个体的舒适感或偏 好。此外，涵盖大型地域的这种控制并不均勻，从而一些处于该地带中的个体暴露在太热的 区域而其他个体暴露在太冷区域。用于个体气候控制的基于压缩机的系统由于它们的尺寸、成本以及噪音输出因 而是不切合实际的。其他的系统利用热电装置已经满足了个体气候控制的需求。例如， 5，193，347号美国专利公开了一种带有为佩戴者脸部供应冷风的热电制冷器的头盔。这样 的系统不适于绝大多数实际工作或居住环境。另一个示例是在4，905，475号美国专利描述 的系统。在其说明中，该专利提出了一种系统，其具有被导向到个体的头部与颈部的气流， 且对于所产生的空气温度仅有初步的控制。许多工人，尤其是那些长期保持坐姿的工作， 需要利用一种设备来更为个体化地控制气温，该设备不那么密切且紧密地与他们个人相关 联，但与基于压缩机的大型系统或中央供热系统相比，又更为密切地与之相关联。

发明内容
在特定实施例中，一种个人环境设备包括至少一个入口。该设备还进一步包括至 少一个热电模块，该至少一个热电模块包括主流导管与废气流导管。该至少一个热电模块 在所述至少一个入口上方。该设备进一步包括至少一个主出口，该至少一个主出口与至少 一个入口间隔开并与主流导管流体相通。该设备还包括至少一个废气出口，该至少一个废 气出口与至少一个入口间隔开并与废气流导管流体相通。该设备还包括在至少一个入口与 至少一个热电模块之间的至少一个过滤器。该设备还包括至少一个风扇，该至少一个风扇 被构造成驱动来自该至少一个入口的第一气流穿过该至少一个过滤器、穿过该主流导管并 穿过该至少一个主出口。该至少一个风扇进一步被构造成驱动来自至少一个入口的第二气 流穿过废气流导管并穿过该至少一个废气出口。
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在特定实施例中，用于个人环境设备的通风口包括入口部分与出口部分。所述通 风口进一步包括多个第一管状导管，所述多个第一管状导管彼此大致平行并沿第一方向从 入口部分延伸到出口部分。每一个第一管状导管在第一方向上有一段长度，在与第一方向 大致垂直的第二方向上有一宽度，以及长度除以宽度的比率。通风口还包括多个第二管 状导管，所述多个第二管状导管彼此大致平行并沿第一方向从第一入口部分延伸到出口部 分。每一个第二管状导管均在第一方向上有一段长度，在所述第二方向上有一宽度，以及长 度除以宽度的比率。所述多个第二管状导管一般包围所述多个第一管状导管。第二管状导 管的比率足够大，因此来自第二管状导管的气流基本是层流的。在特定实施例中，一种方法调节使用者的个人环境。该方法包括提供一种包括至 少一个入口的设备。该设备进一步包括至少一个热电模块，该至少一个热电模块包括主流 导管与废气流导管。所述至少一个热电模块在该至少一个入口上方。该设备进一步包括与 至少一个入口间隔开并与该主流导管流体相通的至少一个主出口。该设备进一步包括与至 少一个入口间隔开并与该废气流导管流体相通的至少一个废气流出口。该设备还包括在该 至少一个入口与至少一个热电模块之间的至少一个过滤器。该方法还包括驱使来自该至少 一个入口的第一气流穿过该至少一个过滤器、穿过该主流导管并穿过该至少一个主出口。 该方法还包括驱使来自该至少一个入口的第二气流穿过该废气流导管并穿过该至少一个 废气出口。在特定实施例中，一种方法调节使用者的个人环境。该方法包括提供设备，该设备 包括构造成输出已调节空气的出口通风口，所述通风口包括多个第一管状导管，其彼此大 致平行。每一个第一管状导管具有大致沿第一管状导管的长度，沿垂直于所述第一管状导 管的方向的宽度，以及所述长度除以所述宽度的比率。所述通风口还包括多个第二管状导 管，其彼此大致平行。每一个第二管状导管具有大致沿第二管状导管的长度，沿垂直于所述 第二管状导管的方向的宽度，以及所述长度除以所述宽度的比率。所述多个第二管状导管 大致包围所述多个第一管状导管，所述第一管状导管的所述比率小于所述第二管状导管的 所述比率。所述方法还包括从所述出口通风口输出已调节空气，其中从所述第二管状导管 流出的空气基本是层流的。


图1示意性示出根据在此说明的特定实施例的热电个人环境设备的示例。图2示意性示出热电个人环境设备的热电装置与热交换器部分的示例，其中在该 热电个人环境设备中沿气流方向实施热隔离以便提高性能与效率。图3示意性示出在计算机监视器上的热电个人环境设备的示例。图4示意性示出包括饮料冷却器和/或加热器的个人环境设备的示例。图5示意性示出用在表面上的热电个人环境设备的示例。图6A与图6B示意性示出根据在此说明的特定实施例的热交换器的构造的两个示 例。图7A和图7B示意性示出根据在此描述的特定实施例的热交换器的细节。图7C示意性示出沿穿过热交换器的气流方向的热交换器的侧视图。图7D示意性示出沿与穿过热交换器的气流方向大致垂直的方向的热交换器的俯视图。图7E示意性示出压缩的热交换器的侧视图。图7F示意性示出热交换器的透视图。图8示意性示出根据在此描述的特定实施例的设备示例的剖面图。图9示意性示出图8的设备的局部剖切透视图。图10A示意性示出与在此描述的特定实施例兼容的出口通风口的示例。图10B示意性示出图9A的出口通风口的剖视图。图11A示意性示出与在此描述的具有大致长方形寄存器(register)的特定实施 例兼容的出口通风口的示例。图11B示意性示出图11A的出口通风口沿虚线B-B的剖视图。图11C示意性示出图11A的出口通风口沿虚线C-C的剖视图。
具体实施例方式在此描述的特定实施例通过构建在不打搅他们或妨碍他们正常工作或其他环境 的装置内的一定范围的可控性有利地为个体提供了局部的个人舒适感。在特定实施例中， 提供了一个或多个个体的邻近地区内的局部温度控制。这样的实施例区别于诸如个体冷却 和加热座椅的机动制冷系统，与局部环境相对该座椅更直接地给坐座位的人进行冷却或供 暖。在特定实施例中，局部工作环境是可控的。在此描述的特定实施例有利地为个人环境设备增加了有用的附加特征且与其基 本设计相协作。这样的特征包括局部空气过滤、小区域照明、饮料加热/冷却、小型个人冰 箱以及安静的听觉环境。在此描述的特定实施例一般指的是非机动设备，但是也可在机动环境或工作空间 或工作区域设置中实施。在此描述的特定实施例提供了一种个人环境设备，其提供在局部区域，例如工作 区域内的供暖和/或制冷。该设备一般包括驱动至少一个风扇的至少一个电动马达、到所 述至少一个风扇的低压力侧面的至少一个入口空气路径、至少一个热电装置、与至少一个 热电装置热相通的至少一个主侧面热交换器(其中进入的空气穿过热交换器并交换温度) 以及至少一个出口，该至少一个出口用于为已经穿过热交换器的空气提供局部区域的温度 控制。在特定实施例中，至少一个绝热插入件被包含在壳体内，且其形状设置成提供至 少一条空气通路。例如，该至少一个绝热插入件的形状被构造成形成至少一个入口空气路径。在特定实施例中，提供有空气过滤器，优选是可拆卸的，从而可被更换。在特定实 施例中，为出口提供了至少一个导流装置。在特定实施例中，设置至少一个AC-DC电源为所 述至少一个热电装置供电。在特定实施例中，提供了使用者可操作的控制。使用者可操作的控制有利地调节 了空气流率，和/或供暖或制冷量，和/或选择制冷、供暖、没有供暖或制冷情况下的风扇的 运转以及关闭。本设备可被构造成安置在表面上、从表面悬垂或者附装到表面。在特定实施例中，该设备被构造成安装在计算机监视器上。在特定实施例中，可提供一种防眩屏。在特定实 施例中，包括灯，例如工作表面的灯。在特定其他实施例中，提供一种音响发生器。音响发 生器可产生白噪声或其他减少分神的音响，且也可提供积极的噪声消减。在特定实施例中， 该设备包括热电饮料冷却器和加热器。用于桌子器具的支撑件也可是该设备的一部分。在 特定的其他实施例中，热电的冰箱可构建在该设备内。为了提高效率，特定实施例实行所述至少一个热电装置中的至少一些热电装置沿 流向的隔热。如同在此所用的，术语“热电模块”或“ TE模块”对本领域技术人员而言用它们通常 且习惯的含义的广义意思，包括但不限于，⑴传统热电模块，例如由德克萨斯州的Marlow Industries of Dallas生产的热电模块，(2)量子隧道转换器(3)热离子模块，(4)磁热模 ±夬，(5)利用热电、磁热、量子、隧道与热离子效应中的一者或任意组合的元件，以及(6)上 述⑴至(5)中的任何组合、排列、组装和其他结构。如同在此所用的，词语“冷”、“热”、“较冷”、“较热”等是相对的术语，并不特指具体 温度或温度范围。此外，在此描述的实施例仅是示例，并不是对本发明的限制，本发明的范 围比任何在此公开的单个实施例更广。借助于确切的技术，提供个体局部区域的气候控制需要小电力输入以便获得对个 体的容易辨别的效果。区域性的气候控制温度可被调节以减少所有空间气候控制所需的电 力，且个体局部区域气候控制设备可被用来为每一个个体微调环境。总而言之，这样的系统 可节省能量。在此描述的特定实施例有利地利用小的、安静的且正确应用时可非常高效的 热电装置。个体气候控制也可提高生产率，不仅由于个体可选择对他们最适宜的温度，而且 因为他们能够做出这样的选择。图1是根据在此描述的特定实施例的个人环境设备101的示例的示意图。热电模 块102与主侧面热交换器103以及废气侧面热交换器104有着良好的热导通。例如，利用散 热膏或导热环氧树脂获得良好的热导通。如图所示，热交换器103与104是平直散热片式 热交换器，但是可以使用许多其他类型的热交换器。根据由使用者控制器106的设定(开 /关、冷/热以及高/低)而选定的，DC电力被电源105供应到TE模块102。特定实施例 的电源105是开关电源以便实现效率最大化与成本和重量的最小化。电源105可在设备的 内部或者是在外部通过适合的电缆线将电源105与使用者控制器106相连。到电源的输入 可以是通过适合的软线与插头(未示出)而输送的AC电力107。AC电力107也可通过使 用者控制器106(开/关以及风扇速度)而被供应到电动马达驱动的风扇108。其他的电 源也是可接受的。如图所示，特定实施例的电动马达驱动的风扇具有单个马达与单个扇叶。 取决于所需气流的量以及必须产生的压力差，可利用安装在一个或多个轴马达上的多个扇 叶。可替换地，可利用两个完全独立的扇叶与马达组件。尽管也可使用DC风扇，但是特定 实施例的风扇马达是两速或三速AC马达，以便使来自DC电源105的所需容量最小化。也 可使用DC风扇。风扇108拉动新鲜空气109穿过位于新鲜空气入口 111的过滤器110 (优选可更 换的)并穿过导管112到达风扇108的低压侧面113。空气从风扇108的高压侧面114放 出并经过主侧面空气输入导管115与废气侧面输入导管116，这两个导管分别被连接到主侧面热交换器103与废气侧面热交换器104。有利地，为了使设备的性能最大化且使用者 的舒适感最大化，穿过主侧面的气流可接近5至10CFM，而在废气侧面上的气流可稍稍地更 大，例如，是主流量的1. 5至3倍。来自废气侧面热交换器104的气流穿过废气侧面输出导 管117、在废气出口 118离开设备，在特定实施例中，该废气出口 118指向背离于新鲜空气端 口 111与主出口 119。废气也可被排到外界、到其他房间或进入到狭小空隙或阁楼空间等。 来自主侧面热交换器103的气流穿过主侧面输出导管120并穿过诸如带有可调节天窗或带 有在球座中方向可调节的球中的固定叶片的导流装置121。当空气穿过主侧面热交换器103时，其温度因根据使用者控制器106所选定的量 并沿使用者控制器106所选定的方向进入的空气而变化。当空气穿过废气侧面热交换器 104时，其温度沿相反方向改变。因此，如果使用者已经选择了制冷模式，则从主侧面排出的 空气的温度更低，且如果选择供暖模式，且使用者的高或低的选择确定了温度差的量，则从 主侧面排出的空气的温度更高。如图所示的，在特定实施例中的温度变化量的调节仅有两 个离散的等级。在特定的其他实施例中，可利用任意数量的离散等级，且在特定其他实施例 中，调节也可是连续的。这样的控制也可与开/关的开关相结合成为实质的单个控制。在特定实施例中，导管112、115、116、117和120由绝热材料制成。如图1和图8 所示，它们是独立的部件。它们有利地由一个或多个绝热插入件(例如，由诸如Gecet 泡 沫材料制成)构造成，其中该由一个或多个绝热插入件的形状构造为提供连同在空腔的导 管，在该空腔内可安放风扇组件、带有热交换器的TE模块以及导流装置。个人环境设备的性能可通过如图2所示对热电模块与热交换部分的改善而被改 进。这样的改善如6，539，725号美国专利(在此全文并入以作参考)所述提供沿气流方向 的热隔离。特定实施例的热电模块201与多个热交换器202在其主侧面203上具有良好的热 接触，且与多个热交换器204在其废气侧面205上具有良好的热接触。如图2所示，特定实 施例的热交换器是散热片结构。在其他特定实施例中可利用其他类型的热交换器替代。可 用散热膏或导热胶来获得与热电模块的良好热接触。如果使用散热膏，则特定的实施例有 利地提供了夹持力以保持热交换器202与204牢固抵靠TE模块201。在主侧面203上的热 交换器202可沿流体沿主侧面203的流动方向207而被空隙206彼此分离，且在废气侧面 205上的热交换器204可沿流体沿废气侧面205的流动方向208而被空隙206彼此分离。 特定实施例的TE模块201的主侧面203与废气侧面205由陶瓷材料制成。在特定实施例 中，TE模块201的侧面203与侧面205的足够低的热传导率连同空隙206提供了从一个热 交换器到另一个热交换器的可接受的热隔离量。在图中的箭头示出沿热电模块201的主侧 面203与废气侧面205的流动方向207、208。在特定实施例中，流动是主流动和废气流动在 相反方向内流动的反向流动。然而这并不是必要的，且在特定的其他实施例中，沿相同方向 或非平行方向也是可能的。个人环境设备101可构造成以各种方式被布置在工作区域内。例如，可简单地安 放在工作表面上，在这种情况下，空气入口有利地处于底部，而底部表面从工作表面升高以 便允许空气进入。在另一个示例中，该设备可从诸如书架的工作表面借助于位于下方但在 设备上表面附近的槽而被悬置，而该设备钩在书架的一部分上。这样的构造中，空气进口可 在设备的底部上。而在又一个示例中，安装孔或安装架可被提供以用于永久性地将设备附连到工作区域内的方便的表面。此外，在此描述的特定实施例也可用在家庭居住区域或公 寓内的多种环境中。在特定的这种实施例中的实施与使用与在工作场所相类似，都在于个 体局部的舒适性。另一个示例是将设备的壳体与内部机构构造成安装在计算机监视器上和外围周 围。图3示出这样的示例装置。个人环境设备302安置在计算机监视器301的顶面上，且 如图所示，具有到监视器侧面的主出口 303。使用者控制器304可便利地位于设备302的前 面上的监视器301的顶面上方。在此示例中，空气305在设备302的顶部进入。在本实施 例中，已调节空气306从主出口 303排出到前侧，而废气从后侧(未示出)排出。废气在另 一个实施例中可被引致另一个区域。在一个实施例中，防炫屏可设置有所述设备来覆盖计 算机屏幕。其他特征可添加到热电个人环境设备。在特定实施例中，在从工作空间的家具悬 置或附装到工作空间的家具的设备的示例中，添加灯来提供设备下方的工作表面的照明。 在这样特定实施例中，灯是荧光的以便使产生的热量最小化并提供散射光。图4示出了额 外的饮料加热器和/或冷却器。作为一个示例，特定的这种实施例的壳体301包括平台402， 在该平台402内具有大小配合特定杯、杯子或罐的大致圆形凹部403。在凹部403内是热电 模块404。在壳体401内，且附装到热电模块404下方的是定位的热交换器(未示出)，从 而废气通路(可被适当地修改)包括热交换器。用于选择加热或制冷且用于选择加热或制 冷的量的使用者可操作控制器405可位于壳体401上或从壳体401凸出。设备的饮料加热 器/冷却器部分可通过给气候控制部分供电的相同电源供电或可以是被单独供电。音响机器的使用可有利于产生安静和愉悦的环境。在此所述的特定实施例中的个 人环境设备的风扇产生轻微噪声，通过适当的设计，该轻微的噪声可在幅度和特性方面被 调节。此外，在特定实施例中，可将扬声器添加到设备以便由例如计算机CDR0M驱动器和声 卡的外部信号源产生声音。扬声器可由电源105或外部电源通电。可添加扬声器或独立音 响系统以消除来自环境或装置本身的不需要的噪声。这些构造可在上述这些的框架内或可 与设计用来安装在被改装成足够延伸侧壁以便容纳扬声器的计算机监视器上的构造整合， 如图3所示。通过利用本设备内存在的热电制冷的性能，可添加小冰箱。在个人供暖或制冷的 操作中，在主侧面或者在废气侧面上总是产生冷空气。这样的一部分空气可被引至绝热盒， 该绝热盒适于保持少量食品或饮料、适于增大热电元件的数量以及扩大供应给所需附加制 冷的DC电源的容量。在此构造中，使用者控制器被构造成允许使用者如所期望地控制个人 供暖与制冷且同时使冰箱运转。为了将冷空气引至冰箱而不考虑热/冷控制器的状态如 何，例如，电动阀或叶片(vane)可被操作以响应热/冷开关设定从而从恰当的导管获得冷 空气。当使用者关闭个人供暖或制冷时，热电模块与风扇可处于备用电路的控制下，其中通 过该备用电路，到TE模块的恰当的空气循环量与供电量可基于温度测量通过例如冰箱隔 室的电热调节器而被确定。工作空间或工作区域的组织者特征可被添加到该设备。例如，在特定实施例中，设 备可包括壳体的附属物，该附属物可带有用于书写工具、记事本以及其他工作地方通常出 现的其他材料的隔间。图5示出热电个人环境设备的另一个具体实施例的剖视图，该设备被设计成放置在表面501 (例如工作表面)上。壳体502包括可选过滤器503 (其在特定实施例中是可更 换的)、带有风扇马达505的风扇504、一起形成主侧面导管507和废气侧面导管508的几 个插入件506。有利地，插入件是绝热的。热电模块509可位于主侧面导管507与废气侧 面导管508之间，且可与位于主侧面导管507内的主侧面热交换器510以及位于废气侧面 导管508内的废气侧面热交换器511具有良好的热接触。在特定实施例中，导流器512被 布置在图5所示的主侧面导管507的左手端内。供给热电装置509与风扇马达505的电可 通过软线与壁插头513而供应自AC电力。使用者可操作控制器514可允许使用者选择开 /关、冷/热以及高/低。在特定实施例中，空气在其底部穿过在壳体502中的一个或多个端口 515而进入壳体。空气被风扇504吸入而穿过过滤器503。离开风扇的空气进入主侧面导管507与废 气侧面导管508，从而穿过沿所示的相反方向的主侧面热交换器510与废气侧面热交换器 511。通过导管507与508的重新布置，也可以沿相同方向流动。有利地，在特定实施例中， 包括热电模块509、主侧面热交换器510以及废气侧面热交换器511的组件被构造成沿如同 图2中上述流动方向而热隔离。在特定实施例中，在进入到废气侧面热交换器511之前，小型马达制冷导管516离 开废气侧面导管558，并供应空气以便冷却马达505。在绕过马达505之后，空气经由重新 连接废气侧面热交换器511后方的废气侧面导管508的另一个小型马达空气排出导管517 而离开马达空腔。穿过废气侧面导管508的所有空气可从装置经由通风口 518而排出，其 中所述通风口 518有利地定位成将空气引导成背离装置上导流器512所处一侧。如图5所 示，该方向可以正交于剖切的平面。在特定实施例中，在主侧面导管507内的空气穿过主侧面热交换器510，在此处根 据使用者可操作控制器514的设定而将该空气冷却或加热。在特定实施例中，离开主侧面 热交换器510的空气穿过使用者可根据需要调节流动方向的导流器512。在特定实施例中，风扇马达505是双速AC风扇，而用于热电模块509的DC是根据 本领域公知的例如全波(使用者可操作控制器514设定到高)或半波(使用者可操作控制 器514设定到低)整流无需滤波的方法从AC产生的。在此描述的特定实施例中，可以使用多个过滤系统以便改进由这里描述的特定实 施例中的设备调节的空气的质量。静电过滤是本领域公知的，且可被包含在已调节空气流 中或在入口内从而过滤已调节空气和废气。可替换地，其他形式的过滤也可被用于相同目 的。可通过包含一种诸如活化碳的可吸收过滤介质或多种具有互补吸收性能的介质组合来 移除有机物蒸汽和其他污染物。可替换地，湿度、清新空气的气味或芳香、清洁剂、消毒剂和 /或其他空气改进剂可被添加到空气气流中以便改善系统的功能性。过滤器也可包括离子 功能。在此所述的特定实施例中，可用多种方式来控制已调节空气。例如通过自动前后 旋转喷嘴，空气可被导向从而周期性地扫过一个角度。例如通过将适当的扩散机构并入到 喷嘴内(例如在一些飞行器乘客通风系统中已经实现)出口具有将已调节空气聚集于窄角 度内或驱使已调节空气遍布阔角度的性能。供给品可以被设计成允许手动地调节空气输出 方向。在特定实施例中，设备可在具体的时段内操作，或可在给定的时间过去后自己关闭。为了提供这样的性能，包括时钟的定时器控制机构可被包含在设备控制系统106内。使 用者或者设定设备将要开始和停止的时间，或者可替换地，使用者设定设备运转的时间长 度，而当指定时间过去时设备自行关闭。作为附加特征，时钟和报警器可被包含在此处描述的特定实施例中。在特定的其他实施例中，设备被整合到自由站立的台灯底座内，从而组合了两个装置的功能。设备的多 种构造可以这种方式被整合。图6A和图6B示意性示出根据在此所述特定实施例的热交换器构造的两个示例。 在特定实施例中，热交换器202、204包括与热电模块201的侧面203、205热连通的散热片。 如图6A和图6B所示，热交换器202与热电模块201的主侧面203具有良好的热接触，且热 交换器204与热电模块201的废气侧面205具有良好的热接触。附近的热交换器202大致 彼此平行并彼此间隔从而流体可沿方向207在其间流动，因而允许在热交换器202和沿方 向207流动的流体之间进行热传递。附近的热交换器204大致彼此平行并彼此间隔从而流 体可沿方向208在其间流动，因而允许在热交换器204和沿方向208流动的流体之间进行 热传递。在特定实施例中，热交换器202 —般不彼此平行，和/或热交换器204 —般不彼此 平行。在图6A中，热交换器202具有大致沿方向207的弯曲形状，从而流体流沿主侧面 203弯曲。在图6B中，热交换器202具有大致沿方向207的直线形状，从而流体流沿主侧面 203大致是直线的。图6A和图6B还示出了热交换器204可大致沿方向208具有弯曲形状 或直线形状，因此影响流体流。热交换器的其他形状也与在此所述的特定实施例兼容。在特定实施例中，多排热交换器202沿流体沿主侧面203的流动方向207被空隙 206彼此分离，且多排热交换器204沿流体沿废气侧面205的流动方向被空隙206彼此分 离。在特定的这种实施例中，热交换器202沿流体流动的方向207彼此大体热隔离，且热交 换器204沿流体流动的方向208彼此大体热隔离。图7A-7F示意性示出根据在此所述特定实施例的热交换器300的示例，图7A和图 7B示意性示出了该热交换器300的细节。图7C示意性示出热交换器300沿气流穿过热交 换器300的方向的侧视图。图7D示意性示出了热交换器300沿与气流穿过热交换器300 的方向大致垂直的方向的俯视图。图7E示意性示出压缩的热交换器300的侧视图。图7F 示意性示出热交换器300的透视图。在特定实施例中，热交换器300可用在主侧面203上、在废气侧面205上或两者 上。在特定实施例中，热交换器300包括至少一个具有厚度(例如0.25毫米)的导热板 310 (例如A11060退火或0回火)。导热板310具有多个第一折痕320 (例如20-30折)和 多个第二折痕330 (例如20-30折)，以便所述板形成多个散热片340 (例如30-60个散热 片)。图7A示意性示出根据在此所述的特定实施例的一对相邻散热片330。如图7C示意 性所示，导热板310前后折叠以便形成手风琴状散热片结构。在特定实施例中，如同图7E 和图7F所示意性示出的，热交换器300可沿与流动方向大致垂直的方向被压缩，从而相邻 的折痕320彼此接触且相邻折痕330彼此接触。在特定实施例中，包括多个折叠散热片340 的这样的热交换器300可有利地避免由于在散热片与热电模块201的材料之间的热膨胀不 匹配而导致的问题(如果具有一个热膨胀系数的大型标准散热片被粘合到具有不同(例如 较低)热膨胀系数的热电模块201，则这样的问题会出现)。
在特定实施例中，多个第一折痕320与热电模块201的主侧面203或废气侧面205热连通。折痕320可被附装到热电模块201的侧面并可用作热交换器300与热电模块201 之间的接触点，或者折痕320可以被保持成接近热电模块201的侧面且其间具有干涉材料， 以便提高热电模块201与热交换器300之间的导热性。例如，粘合剂(例如导热胶)可用 于将热交换器300附装到热电模块201。在特定的其他实施例中，机械卡子或夹具可用于保 持热交换器300连同在热电模块201与热交换器300之间提供导热性的导热膏或相变材料 (例如导热蜡)就位。在特定实施例中，散热片340沿相应的流体流动方向207、208彼此大体热隔离。在 不同位置，热交换器300包括在相邻散热片340之间沿空气流动方向的多个空隙350，如图 7D和图7F示意性所示。例如，在特定实施例中，在板310折叠之前，导热板310可具有切入 板310内的多个槽。一旦将板310折叠而形成散热片340，则槽形成空隙350。在特定实施例中，热交换器300包括一个或多个桥350，其提供与热交换器300的 附加结构整体性。例如，如图7D和图7F示意性所示，桥360可包括在形成空隙350的槽之 间的板310的多个部分。一旦折叠该板310以形成散热片340，则每一个桥360沿气流方向 连接两个相邻的散热片340。然而，在特定实施例中，桥360足够小从而不提供它要连接到 的两个散热片340之间的明显导热量。图7B示意性示出根据在此所述的特定实施例的桥 360的剖视图。在特定实施例中，桥350遍布热交换器300大致均勻分布(例如桥360被放 置成沿大致垂直于空气流动方向的方向在每6个散热片之后，在多行散热片340之间错开 两个散热片340)。在特定实施例中，多个第二折痕330被连接到大致平行于热电模块201的侧面的 绝热板(例如层板或背面胶带的薄膜)。绝热板可附装到折痕330以便通过将多组绝热散 热片340保持在一起且在散热片340之间沿气流方向不提供导热性而为热交换器300提 供附加的结构稳定性。在特定实施例中，绝热板也至少部分限制空气流动所通过的流动导 管。在特定实施例中，绝热板密封在散热片340之间气流所经过的空气通道的侧面，同时保 持沿气流流动方向的大体热隔离。由特定实施例中的绝热板提供的结构稳定性有利地允许 以相对经济的方式实现热交换器202、204的制造以及将热交换器202、204安装到热电模块 201。例如，不同于必须将单个散热片定位在热电模块201上，热交换器300可作为一个单 元而定位，从而使得制造更简单。在特定实施例中，如图6A和图6B所示，通过线209 (例如20AWG)将热电模块201 电连接到电连接器210。在特定的这种实施例中，当线209a具有施加的正电压时，在主侧面 203上的热交换器202是热的且在废气侧面205上的热交换器204是冷的。在特定实施例 中，电连接器210被构造成连接到对应的插座，从而线209与电源是电连通的。图8示意性示出根据在此描述的特定实施例的设备701的示例的剖视图。设备701 包括至少一个入口 711。在特定实施例中，设备701的第一部分736 (例如底座部分)包括 所述至少一个入口 711。设备701还包括至少一个热电模块702，该热电模块702包括主流 导管703和废气流导管704。所述至少一个热电模块702在所述至少一个入口 711的上方。 设备701还包括至少一个主出口 712和至少一个废气出口 713。在特定实施例中，设备701 包括第二部分720 (例如壳体)，该第二部分720包括至少一个主出口 712以及至少一个废 气出口 713。该至少一个主出口 712与所述至少一个入口 711隔开并与主流导管703流体连通。该至少一个废气出口 713与所述至少一个入口 711隔开且与废气流导管704流体相 通。设备701还包括在所述至少一个入口 711与所述至少一个热电模块702之间的至少一 个过滤器740。在特定实施例中，主流导管703与废气流导管704均包括热交换器组件，例如，如 图6A和图6B示意性示出的多个散热片热交换器。在图8的示例设备701中，沿主流导管 703的流体流是平行于且大致相同于流体流沿废气流导管704的流动方向。在其他特定实 施例中，沿主流导管703与沿废气流导管704的流体流是平行的但沿着相反的方向。沿主 流导管703与废气流导管704的其他 流体流方向的构造也同样与各种在此所述的实施例兼 容。设备701还包括由至少一个马达驱动的至少一个散热片708以及多个散热片(未 示出)。在特定实施例中，所述至少一个散热片708将新鲜空气通过所述至少一个入口 711 吸入设备701。空气中通过该至少一个入口 711吸入的第一部分由所述至少一个风扇708 驱使穿过主流导管703并穿过至少一个主出口 712。空气中通过所述至少一个入口 711吸 入的第二部分由所述至少一个风扇708驱使穿过废气流导管704并穿过至少一个废气出口 713。在特定实施例中，主流导管703的散热片热交换器、废气流导管704的散热片热交换 器以及气流被最优化以便最佳的供暖和/或制冷。在特定实施例中，如图8所示，所述至少一个废气出口 713与该至少一个主出口 712相隔开且该至少一个废气出口 713与该至少一个入口 711相隔开，从而有利地避免或减 少了热循环。特定实施例的所述至少一个废气出口 713位于靠近废气流导管704，从而有利 地改善了自设备701的热移除。在特定实施例中，该至少一个主出口 712在设备701的第 一侧面上且该至少一个废气出口 713在设备701的不同的第二侧面上。例如，如图8所示， 该至少一个废气出口 713位于或接近设备701的顶部并位于设备701的与至少一个主出口 712相对的侧面上。在这样的特定实施例中，穿过该至少一个主出口 712的第一气流一般朝 向设备701的使用者且穿过该至少一个废气出口 713的第二气流一般沿远离使用者向上的 方向(例如有利地允许热从废气流导管704离开设备701和设备701的使用者而上升)。图9示意性示出图8的设备701的部分剖切透视图。设备701的第二部分720进 一步包括至少第一元件722和第二元件724。在特定实施例中，第一元件722与第二元件 724中的每一个均形成为第二部分720的约一半，如图9所示。在特定实施例中，第一元件 722与第二元件724以“蛤壳”构造而配合在一起，该蛤壳构造有利于容易地组装设备701。 第一与第二元件722、724可被固定到一起(例如，用胶)和/或他们可具有扣合在一起以 形成第二部分720的对应的凸起与凹部。在特定实施例中，当被组装在一起以形成第二部分720时，第一与第二元件722、 724形成从主流导管703到至少一个主出口 712的主流路径732，并形成从废气流导管704 到至少一个废气出口 713的废气流路径734。例如，在特定实施例中，第一与第二元件722、 724中的每一个均具有中空的或切除的区域，这些区域当放置成彼此相邻时形成了主流路 径732、废气流路径734或主流与废气流路径732、734两者。在特定实施例中，第一与第二 元件722、724包括一个或多个凹部与一个或多个凸起，当第一与第二元件722、724被组装 而形成第二部分720时，该凹部与凸起互锁或匹配在一起以便提供主流路径732、废气流路 径734或该两者的基本气密密封。在图8的剖视图中，第一元件722从主流路径732延伸到第二部分720的外壳并从废气流路径734延伸到第二部分720的外壳。在特定实施例中，第一元件722与第二元件724中的每一个均包括形成主流与废气流路径732、734且将主流路径732与废气流路径734热隔离的绝热材料。此外，在特定 实施例中，第一与第二元件722、724的绝热材料使主流路径732与设备701的外表面热隔 离且使废气流路径734与设备701的外表面热隔离。与在此所述特定实施例兼容的材料的 示例包括，但不限于，Gecet 泡沫、Styrofoam 以及低密度塑料。在特定实施例中，所述至少一个入口 711位于远离所述至少一个废气出口 713。以 这样的方式，特定的实施例有利地避免使空气直接从所述至少一个废气出口 713进入所述 至少一个入口 711。包括特定实施例的至少一个入口 711的第一部分736被构造成在设备 701的工作期间位于表面上(例如桌子或地板的大致水平表面)以支撑设备701。所述至 少一个入口 711被构造成当设备701置于表面上时，允许空气流入设备701。例如，如图9 所示，特定实施例的所述至少一个入口 711包括沿第一部分736的周边的多个孔。在特定实施例中，所述至少一个过滤器740在设备701内的所述至少一个入口 711 与所述至少一个风扇708之间。在特定其他实施例中，所述至少一个过滤器740在所述至少 一个风扇708与所述至少一个热电模块702之间。通过在到达所述至少一个热电模块702、 所述主流导管703以及所述废气流导管704之前使空气穿过所述至少一个过滤器740，特定 实施例有利地避免或减少了这些部件被流动空气中的微粒污染或阻塞的程度。此外，在特 定实施例中，通过使得第一部分736或第二部分720内的至少一个过滤器740位于至少一 个热电模块702下方，从至少一个热电模型702、主流导管703和/或废气流导管704的凝 结液可滴落(例如沿向下方向)到至少一个过滤器740上，其中从该至少一个过滤器740 凝结液可以蒸发到流动空气中。与在此所述特定实施例兼容的过滤器740的示例包括，但 不限于，木炭的、化学的、静电的、离子的或HEPA过滤器或其组合。在特定实施例中，第一部分736可从设备701的其余部分分离以提供到第二部分 720内的入口并可被更换以关闭设备701。通过使得第一部分736可从设备701的其余部 分分离，特定实施例有利地允许容易地更换至少一个过滤器740。在特定实施例中，设备701包括一种为从至少一个主出口 712排出的空气添加适 宜味道的元件。该元件可以是固体或液体，并可被布置在沿从至少一个入口 711到至少一 个主出口 712的气流路径的一个或多个位置处。在特定实施例中，设备701进一步包括出口通风口 750，通过该出口通风口流出主 出口 712的空气被引向设备701的使用者。图IOA示意性示出与在此所述的特定实施例兼 容的出口通风口 750的示例，且图IOB示意性示出图IOA的出口通风口 750沿虚线B-B的剖 视图。如图IOA与图IOB示意性所示，特定实施例的出口通风口 750包括入口部分751与 出口部分752。出口通风口 750还包括彼此大致平行且沿第一方向从入口部分751延伸到 出口部分752的多个第一管状导管753。每一个第一管状导管753均具有沿第一方向的长 度，沿大致垂直于第一方向的第二方向的宽度，以及长度除以宽度的比率。出口通风口 750 还包括大致彼此平行的且沿第一方向从入口部分751延伸到出口部分752的多个第二管状 导管754。每一个第二管状导管754均具有沿第一方向的长度，沿第二方向的宽度，以及长 度除以宽度的比率。多个第二管状导管754 —般围绕多个第一管状导管753。第二管状导 管754的比率足够大从而来自第二管状导管754的气流是基本层流的。在特定实施例中，第一管状导管的比率也足够大从而来自第一管状导管753的气流是基本层流的。在特定实施例中，出口通风口 750具有在约20毫米与约100毫米之间范围内的总 厚度(例如沿第一方向在入口部分751与出口部分752之间的距离)，且在特定的其他实 施例中，出口通风口 750的总厚度是约60毫米。在特定实施例中，出口通风口 750具有在 约50毫米与约150毫米之间范围内的直径(例如，沿大致垂直于第一方向跨过出口通风口 750的距离)，且在特定的其他实施例中，直径是约100毫米。在特定实施例中，出口通风口 750可旋转地连接到第二部分720并可定位成使得 从设备701流出的空气可沿所需方向被引导。在特定实施例中，出口通风口 750被构造成 转过士60度之间、士45度之间或士30度之间范围的角度。在特定实施例中，出口通风口 750的角度可由使用者人工设定，而在其他特定实施例中，设备701包括马达或其他机构以 便在工作期间自动旋转出口通风口 750。
如图IOA所示，出口通风口 750包括多个第一管状导管753与多个第二管状导管 754，其中各种管状导管753、754被大致圆形寄存器(register)中的壁755彼此分隔开。 例如，多个第一管状导管753与多个第二管状导管754可按大致同中心的模式被布置，如图 IOA示意性所示。第一与第二管状导管753、754大体彼此平行且从其中流过的空气被引导 成沿大致平行于第一与第二管状导管753、754的方向流动。在特定实施例中，每一个第二 管状导管754均具有垂直于第一方向的大致矩形横截面，且每一个第一管状导管753均具 有大致垂直于第一方向的大致环带扇形横截面，如图IOA示意性所示。在特定实施例中，第一管状导管753的长度在约20毫米与约60毫米之间的范围 内，而在特定其他实施例中，第一管状导管753的长度是约40毫米。在特定实施例中，第一 管状导管753具有彼此大约相等的长度，而在其他特定实施例中，第一管状导管753中的至 少一些具有彼此不同的长度。在特定实施例中，第二管状导管754的长度在约20毫米和约 60毫米的范围内，而在其他特定实施例中，第二管状导管754的长度约为40毫米。在特定 实施例中，第二管状导管754具有彼此大约相同的长度，而在特定其他实施例中，第二管状 导管754中的至少一些第二管状导管具有彼此不同的长度。在特定实施例中，第一管状导 管753具有与第二管状导管754大约相同的长度，而在特定实施例中，第一管状导管753中 的至少一些具有与第二管状导管754中的至少一些不同的长度。如图IOA和图IOB示意性所示，特定实施例的第一与第二管状导管753、754具有 变化的宽度。例如，特定实施例在接近出口通风口 750的中心处具有大致更宽的第一管状 导管753，而围绕出口通风口 750的周边具有大致更窄的第二管状导管754。在特定实施例 中，第一管状导管753的比率小于第二管状导管754的比率。例如，在特定实施例中，第一 管状导管753的比率大于4，且第二管状导管754的比率大于7。在特定实施例中，第一与 第二管状导管753、754的宽度可用水力直径表示。在特定实施例中，每一个第二管状导管 754具有在2毫米与6毫米之间范围的水力直径，而在其他特定实施例中，每一个第二管状 导管754具有约4毫米的水力直径。在特定实施例中，每一个第一管状导管753具有在5毫 米和15毫米之间范围的水力直径，而在特定的其他实施例中，每一个第一管状导管753具 行约10毫米的水力直径。在特定实施例中，出口通风口 750包括彼此大体平行并沿第一方向从入口部分 751延伸到出口部分752的中间管状导管756。中间管状导管756在周边与中心之间从而多个中间管状导管756大致围绕多个第一管状导管753且被多个第二管状导管754大致围绕。每一个中间管状导管756均具有沿第一方向的长度，沿第二方向的宽度，以及长度除以 宽度的比率。在特定实施例中，中间管状导管756的比率小于第二管状导管754的比率且 大于第一管状导管753的比率。在特定实施例中，中间管状导管756具有在4毫米和12毫 米之间范围内的水力直径，而在其他特定实施例中，这些中间管状导管756具有约7毫米的 水力直径。在管状导管753、754、756之间的壁755具有在约0. 2毫米和约4毫米之间范围 内的厚度，而在特定的其他实施例中，壁755具有大约1毫米的厚度。中间管状导管756大 致包围第一管状导管753 (例如，以包围中心轴线的环形式)，且第二管状导管754大致围绕 中间管状导管756(例如，以包围中心轴线的环形式)。例如，对于图IOA和图IOB的出口通风口 750，第一与第二管状导管753、754中的 每一个均具有约40毫米的长度且在管状导管753、754、756之间的壁具有约1毫米的厚度。 第一管状中心导管753与第一管状导管753的第一围绕环均具有约10毫米的水力直径，对 应约为4的长宽比。中间管状导管756朝向周边的下二个环具有约7毫米的水力直径，对 应大约5-7的长宽比。第二管状导管754的两个外环具有大约4毫米的水力直径，对应于 约10的长宽比。在特定实施例中，第一与第二管状导管753、754的这种构造有利地减少了从设备 701流出的空气与周围空气的混合。不受理论束缚情况下，从更窄的第二管状导管754流出 的空气可有效地保护从第一管状导管753流出的在出口通风口 750的中心区域内的空气使 其不与周围空气混合，从而当传到使用者时，来自中心区域的空气的温度相对未改变(因 此提供了“隧道”或“管道”效应)。此外，在特定实施例中，在周边处从第二管状导管754 流出的空气比在中心附近从第一管状导管753流出的空气更少，且因为在周边的空气主要 与周围空气混合，因此有利地减少了已调节空气与周围空气的混合。图IlA示意性示出了与在此所述特定实施例兼容的具有大致矩形寄存器的出口 通风口 750的示例。例如，多个第一管状导管753与多个第二管状导管754可以大致矩形 的模式被布置，如图IlA示意性所示。图IlB示意性示出图IlA的出口通风口 750沿虚线 B-B的剖视图，且图IlC示意性示出图IlA的出口通风口 750沿虚线C-C的剖视图。在特定 实施例中，每一个第二管状导管754均具有垂直于第一方向的大致矩形横截面，且每一个 第一管状导管753均具有垂直于第一方向的大致矩形横截面，如图1IA示意性所示。如图IOA与图IOB示意性所示带有圆形寄存器的出口通风口 750，图11A-11C的出 口通风口 750具有水力直径约10毫米的第一管状导管753、水力直径约7毫米的中间管状 导管756以及水力直径约4毫米的第二管状导管754。中间管状导管756大体围绕第一管 状导管753 (例如以围绕中心轴线的环的方式)，且第二管状导管754大体围绕中间管状导 管756(例如以围绕中心轴线的环的方式)。在特定实施例中，出口通风口 750的前面757是圆角的，如图IlB与图IlC(例如 为了装饰目的)所示。图11A-11C的出口通风口 750的总厚度约40毫米，且矩形前面757 具有约60毫米X约90毫米的尺寸，导致与图IOA和IOB的圆形寄存器构造大约相等的总 面积。在特定实施例中，出口通风口 750通过(例如在端部和在顶部与底部)枢轴机械地 连接到设备701，从而其定向可被调节以沿所需方向弓丨导气流。在此所述特定实施例提供了对使用者局部环境的调节，这比由传统风扇或空间供暖器提供的更为局部化，传统风扇或空间供暖器虽然是局部化的但更为区域化。例如，特定实施例只作用在个体使用者上。作为进一步的示例，特定实施例仅作用于个体使用者的一 部分，且可以使用从设备701传送的流体来代替传统的供暖或制冷垫。在特定实施例中，设 备701提供比传统系统更为有效的调节(例如，传递给使用者每BTU效率的两倍)。例如， 在此描述的特定实施例利用了传统空间供暖器的大约1/15至大约1/20。
本发明的各种实施例以描述如上。尽管本发明以参考这些具体实施例描述，但是 本说明将是发明的示意，并不旨在限制。本领域技术人员可实现各种改型与应用而不脱离 由所附权利要求限定的本发明的真正精神与范围。
权利要求
一种个人环境设备，其包括至少一个入口；至少一个热电模块，其包括主流导管与废气流导管，所述至少一个热电模块在所述至少一个入口上方；至少一个主出口，其与所述至少一个入口隔开且与所述主流导管流体连通；至少一个废气出口，其与所述至少一个入口隔开且与所述废气流导管流体连通；至少一个过滤器，其在所述至少一个入口与所述至少一个热电模块之间；以及至少一个风扇，其被构造成驱动第一空气流从所述至少一个入口、穿过所述至少一个过滤器、穿过所述主流导管并且穿过所述至少一个主出口，所述至少一个风扇还被构造成驱动第二空气流从所述至少一个入口、穿过所述废气流导管并且穿过所述至少一个废气出口。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个主出口是在所述设备的第一侧面 上，且所述至少一个废气出口是在所述设备的第二侧面上，所述第二侧面不同于所述第一 侧面。
3.根据权利要求2所述的设备，其中穿过所述至少一个主出口的所述第一空气流大致 朝向所述设备的使用者，且穿过所述至少一个废气出口的所述第二空气流沿远离所述使用 者大致向上的方向。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个风扇进一步构造成驱动所述第二空 气流从所述至少一个入口、穿过所述至少一个过滤器、穿过所述废气流导管并且穿过所述 至少一个废气出口。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个热电模块被定位成使得形成在所述 至少一个热电模块上的凝结液滴落到所述至少一个过滤器上。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述热电模块包括至少一个热电元件，所述至少 一个热电元件包括与所述主流导管热连通的主侧面且包括与所述废气流导管热连通的废 气侧面。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述主流导管包括与所述主侧面热连通的一个或 更多个主热交换器，且所述废气流导管包括与所述废气侧面热连通的一个或更多个废气热 交换器。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述一个或更多个主热交换器包括沿所述第一空 气流穿过所述主流导管的方向而彼此基本绝热的多个部分。
9.根据权利要求7所述的设备，其中所述一个或更多个废气热交换器包括沿所述第二 空气流穿过所述废气流导管的方向而彼此基本绝热的多个部分。
10.根据权利要求1所述的设备，其中穿过所述主流导管的所述第一空气流基本平行 于穿过所述废气流导管的所述第二空气流。
11.根据权利要求10所述的设备，其中穿过所述主流导管的所述第一空气流与穿过所 述废气流导管的所述第二空气流是沿基本相同的方向。
12.根据权利要求11所述的设备，其中穿过所述至少一个主出口的所述第一空气流与 穿过所述至少一个废气出口的所述第二空气流是沿不同的方向。
13.根据权利要求1所述的设备，其中从所述主流导管到所述至少一个主出口的所述第一空气流与从所述废气流导管到所述至少个废气出口的所述第二空气流基本热隔离。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述设备包括在所述第一空气流与所述第二空 气流之间的基本绝热材料。
15.根据权利要求1所述的设备，进一步包括壳体，该壳体基本封装所述至少一个热电 模块、所述至少一个过滤器以及所述至少一个风扇，所述壳体包括被构造成被连接在一起 以形成所述壳体的至少两个独立元件。
16.根据权利要求15所述的设备，其中当被连接到一起以形成所述壳体时，所述至少 两个独立元件为所述第一空气流提供了从所述主流导管到所述至少一个主出口的主流路 径，并且为所述第二空气流提供了从所述废气流导管到所述至少一个废气出口的废气流路 径，其中所述主流路径与所述废气流路径彼此基本绝热。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述至少两个独立元件包括一个或更多个凹部 和一个或更多个凸起，当所述至少两个独立元件被组装到一起时，所述一个或更多个凹部 和所述一个或更多个凸起匹配在一起从而提供所述主流路径、所述废气流路径或该两者的 基本气密密封。
18.根据权利要求1所述的设备，其中所述热电模块包括主侧面，并且所述主流导管包 括与所述主侧面热连通的主热交换器，所述主热交换器包括至少一个导热板，所述至少一 个导热板具有多个第一折痕与多个第二折痕以便所述板形成多个散热片。
19.根据权利要求18所述的设备，其中所述多个第一折痕与所述主侧面热连通。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述多个第二折痕被连接到大致平行于所述主 侧面的绝热板，所述绝热板至少部分限定所述主流导管。
21.根据权利要求1所述的设备，其中所述热电模块包括废气侧面，且所述废气流导管 包括与所述废气侧面热连通的废气热交换器，所述废气热交换器包括至少一个导热板，所 述至少一个导热板具有多个第一折痕与多个第二折痕以便所述板形成多个散热片。
22.根据权利要求21所述的设备，其中所述多个第一折痕与所述废气侧面热连通。
23.根据权利要求22所述的设备，其中所述多个第二折痕被连接到大致平行于所述废 气侧面的绝热板，所述绝热板至少部分限定所述废气流导管。
24.一种用于个人环境设备的通风口，所述通风口包括入口部分与出口部分；多个第一管状导管，其彼此大致平行且沿第一方向从所述入口部分延伸到所述出口部 分，每一个第一管状导管均具有沿所述第一方向的长度、沿大致垂直于所述第一方向的第 二方向的宽度以及所述长度除以所述宽度的比率；以及多个第二管状导管，其彼此大致平行且沿所述第一方向从所述入口部分延伸到所述出 口部分，每一个第二管状导管均具有沿所述第一方向的长度、沿所述第二方向的宽度以及 所述长度除以所述宽度的比率，所述多个第二管状导管大致围绕所述多个第一管状导管， 其中所述第二管状导管的比率足够大以便穿过所述第二管状导管的空气流是基本层流的。
25.根据权利要求24所述的通风口，其中所述第一管状导管的比率足够大以便穿过所 述第一管状导管的空气是基本层流的。
26.根据权利要求24所述的通风口，其中所述多个第一管状导管与所述多个第二管状 导管以大致矩形的模式被布置。
27.根据权利要求24所述的通风口，其中所述多个第一管状导管与所述多个第二管状 导管以大致同中心的模式被布置。
28.根据权利要求24所述的通风口，其中每一个第二管状导管均具有垂直于所述第一 方向的大致矩形横截面。
29.根据权利要求28所述的通风口，其中每一个第一管状导管均具有垂直于所述第一 方向的大致矩形横截面。
30.根据权利要求28所述的通风口，其中每一个第一管状导管均具有垂直于所述第一 方向的大致环带扇形横截面。
31.根据权利要求24所述的通风口，其中每一个第一管状导管均具有在约20毫米和约 60毫米之间范围内的长度。
32.根据权利要求24所述的通风口，其中每一个第二管状导管均具有在约20毫米和约 60毫米之间范围内的长度。
33.根据权利要求24所述的通风口，其中所述第一管状导管的所述比率小于所述第二 管状导管的所述比率。
34.根据权利要求24所述的通风口，其中所述第一管状导管的所述比率大于4，且所述 第二管状导管的所述比率大于7。
35.根据权利要求24所述的通风口，其中每一个第一管状导管均具有在5毫米和15毫 米之间范围的水力直径，且每一个第二管状导管均具有在2毫米和6毫米之间范围的水力 直径。
36.根据权利要求24所述的通风口，其中从所述第二管状导管流出的空气有效地防护 从所述第管状导管流出的空气使其免于与周围空气混合。
37.根据权利要求24所述的通风口，进一步包括大致彼此平行且沿所述第一方向从所 述入口部分延伸到所述出口部分的多个中间管状导管，每一个中间管状导管均具有沿所述 第一方向的长度、沿所述第二方向的宽度以及所述长度除以所述宽度的比率，所述多个中 间管状导管大致包围所述多个第一管状导管，所述多个第二管状导管大致包围所述多个中 间管状导管，所述中间管状导管的所述比率小于所述第二管状导管的所述比率且大于所述 第一管状导管的所述比率。
38.调节使用者的个人环境的方法，所述方法包括提供一种设备，其包括至少一个入口；至少一个热电模块，其包括主流导管与废气流导管，所述至少一个热电模块在所述至 少一个入口上方；至少一个主出口，其与所述至少一个入口隔开且与所述主流导管流体连通；至少一个废气出口，其与所述至少一个入口隔开且与所述废气流导管流体连通；以及至少一个过滤器，其在所述至少一个入口与所述至少一个热电模块之间；以及驱动第一空气流从所述至少一个入口、穿过所述至少一个过滤器、穿过所述主流导管 并穿过所述至少一个主出口 ；以及驱动第二空气流从所述至少一个入口、穿过所述废气流导管并穿过所述至少一个废气出口。
39.根据权利要求38所述的方法，进一步包括引导所述第一空气流大致朝向所述设备 的使用者穿过所述至少一个主出口，并引导所述第二空气流大致远离所述使用者向上穿过 所述至少一个废气出口。
40.根据权利要求38所述的方法，其中驱动所述第二空气流包括驱动所述第二空气流 从所述至少一个入口、穿过所述至少一个过滤器、穿过所述废气流导管并穿过所述至少一 个废气出口。
41.根据权利要求38所述的方法，进一步包括允许形成在所述至少一个热电模块上的 凝结液滴落到所述至少一个过滤器上并允许所述凝结液从所述至少一个过滤器蒸发。
42.调节使用者的个人环境的方法，所述方法包括提供设备，该设备包括被构造成输出已调节空气的出口通风口，所述通风口包括 多个第一管状导管，其彼此大致平行，每一个第一管状导管均具有大致沿第一管状导 管的长度、沿大致垂直于所述第一管状导管的方向的宽度以及所述长度除以所述宽度的比 率；以及多个第二管状导管，其彼此大致平行，每一个第二管状导管均具有大致沿第二管状导 管的长度、沿大致垂直于所述第二管状导管的方向的宽度以及所述长度除以所述宽度的比 率，所述多个第二管状导管大致包围所述多个第一管状导管，所述第一管状导管的所述比 率小于所述第二管状导管的所述比率；以及从所述出口通风口输出已调节空气，其中从所述第二管状导管流出的空气是基本层流的。
43.根据权利要求42所述的方法，其中从所述第二管状导管流出的空气有效地防护从 所述第一管状导管流出的空气以使其免于与围绕的空气混合。
全文摘要
个人环境设备与用于个人环境设备的通风口。本设备包括在至少一个入口上方的至少一个热电模块。本设备还包括与该至少一个入口隔离开的至少一个主出口以及与该至少一个入口隔离开的至少一个废气出口。本发明还包括在该至少一个入口与该至少一个热电模块之间的至少一个过滤器。通风口包括大致彼此平行的多个第一管状导管，且每一个第一管状导管具有长度除以宽度的比率。通风口还包括大致彼此平行且具有长度除以宽度的比率的多个第二管状导管。该多个第二管状导管一般围绕该多个第一管状导管。第二管状导管的比率足够大从而从第二管状导管流出的空气是基本层流的。
文档编号F24F5/00GK101809371SQ200880019378
公开日2010年8月18日 申请日期2008年6月6日 优先权日2007年6月8日
发明者D·帕克, L·E·贝尔, R·W·迪勒 申请人:Bsst有限责任公司