热电致冷模块的制作方法

1.本发明涉及一种热电致冷模块。


背景技术：

2.热电材料是一种能够在没有其他特定外力或机件的协助下，使热与电两种不同型态的能量互相转换的功能性半导体材料，其主要热电转换的模式包括发电效应和致冷效应。
3.以热电致冷效应为例，其是以p型半导体与n型半导体串接后通入直流电，以让其内的载子(电洞或电子)产生不同方向的移动，进而形成温差。
4.一般而言，这些p型半导体与n型半导体多以单元阵列方式排列，然这些单元之间因存在间距或空隙，因此外部的水气容易进入，进而造成电性短路。尤其是如上述温差形成后，容易在冷侧产生结露，更是提高水气进入间距或空隙的可能，甚至对p型半导体与n型半导体造成腐蚀，严重影响其使用寿命。


技术实现要素：

5.本发明是针对一种热电致冷模块，其在相邻的热电单元之间与周围处加入填充件，以形成无缝结构而有效阻隔水气渗入。
6.根据本发明的实施例，热电致冷模块，包括多个p型热电单元、多个n型热电单元、多个导电件以及填充件。各导电件电性连接在相邻的p型热电单元与n型热电单元之间。填充件配置于相邻的p型热电单元与n型热电单元之间，且配置于环绕p型热电单元与n型热电单元的周围处。。
7.基于上述，热电致冷模块以填充件配置在相邻的p型热电单元与n型热电单元之间，同时也配置于环绕p型热电单元与n型热电单元的周围处。如此一来，填充件能有效避免p型热电单元与n型热电单元因水气而损坏的可能性，据以提高热电致冷模块的结构强度与使用寿命。
附图说明
8.图1是依据本发明一实施例的热电致冷模块的简单示意图；
9.图2是图1的热电致冷模块的部分结构示意图；
10.图3是图2的热电致冷模块移除填充件的示意图；
11.图4至图6示出热电致冷模块的部分制作流程示意图。
具体实施方式
12.现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
13.图1是依据本发明一实施例的热电致冷模块的简单示意图。图2是图1的热电致冷
模块的部分结构示意图。图3是图2的热电致冷模块移除填充件的示意图。请同时参考图1至图3，在本实施例中，热电致冷模块100包括多个p型热电单元p、多个n型热电单元n、多个导电件120以及填充件140。各导电件120电性连接在相邻的p型热电单元p与n型热电单元n之间。填充件140配置于相邻的p型热电单元p与n型热电单元n之间，且配置于环绕p型热电单元p与n型热电单元n的周围处。
14.在此，p型热电单元p与n型热电单元n例如是以碲化铋(bi2te3)所制成的杂质半导体结构，经由导电件120将两者电性连接在一起而形成电偶对。
15.再者，本实施例的热电致冷模块100还包括供电模块110与一对绝缘基板130，其中绝缘基板130例如是陶瓷基板，p型热电单元p与n型热电单元n阵列地立于该对绝缘基板130之间，同时导电件120也随该对绝缘基板130而呈上层、下层的错落分布。供电模块110电性串接起导电件120、p型热电单元p与n型热电单元n。当供电模块110供电至p型热电单元p与n型热电单元n时，p型热电单元p与n型热电单元n经由其中一绝缘基板130，如图1所示位于上层的绝缘基板130，吸收外部环境的热量，而成为热电致冷模块100的吸热侧s1。同时，也经由另一绝缘基板130，如图1所示位于下层的绝缘基板130，释放热量至所述外部环境，而成为热电致冷模块100的散热侧s2。
16.进一步地说，本实施例的供电模块110包括(直流)电源113、导线一111与导线二112，电源113经由导线一111电性连接其中一n型热电单元n，电源113经由导线二112电性连接其中一p型热电单元p，以使电源113、导线一111、p型热电单元p、n型热电单元n、导电件120、导线二112形成电性通路。
17.如图2所示，本实施例更重要的是，填充件140包括软质填充部141与硬质填充部142，软质填充部141位于任意相邻的p型热电单元p与n型热电单元n之间，硬质填充部142位于环绕p型热电单元p与n型热电单元n的周围处。在此以不同型式的剖面线以利于辨识。
18.图4至图6示出热电致冷模块的部分制作流程示意图。请参考图4至图6，同时可对照图2。在本实施例中，软质填充部141的材质例如是硅胶，硬质填充部142的材质例如是塑料或高硬度橡胶。首先请参考图4与图5并对照图2，在本实施例中，当热电致冷模块100制作完成后，其如图4(或图3)所示，相邻的p型热电单元p与n型热电单元n之间是存在间距(空隙)的。如前所述，此状态下的结构特征常因水气进入而导致损伤，故而需如图4所示，先行以液态硅胶注入任意相邻的p型热电单元p与n型热电单元n之间，以排出空气与水气并固化形成上述的软质填充部141。最终，再以液态塑料或液态橡胶注入环绕p型热电单元p与n型热电单元n的周围处，并经固化而形成上述的硬质填充部142。据此，软质填充部141能有效排除相邻热电单元间的空气与水气，而硬质填充部142则进一步地与绝缘基板130形成封闭结构，以有效阻绝这些热电单元与外部环境的联络，同时也能使热电致冷模块100具备较佳的结构强度。
19.在此并未限制上述液态材料的注入方式，其可因应热电致冷模块100的外形结构而予以适当地调整。在本实施例中，热电致冷模块100是呈长方体结构，因此可参考图2或图3，先将所示长方体结构的相邻两侧面作为基准而使立起长方体结构，而使长方体结构的另两侧面位于上方，前述作为基准的相邻两侧面通过治具予以支撑并阻挡，而后即可顺利地将液态硅胶经由所述另两侧面注入长方体结构，据以有效地排出内部的空气与水气。待液态硅胶固化后，再沿长方体结构的前述四个侧面，即前述周围处注入液态塑料或液态橡胶，
待固化后即完成热电致冷模块100的制作工艺。
20.综上所述，在本发明的上述实施例中，热电致冷模块以填充件配置在相邻的p型热电单元与n型热电单元之间，同时也配置于环绕p型热电单元与n型热电单元的周围处。进一步地说，填充件包括软质填充部与硬质填充部，其中软质填充部能有效地将水气排出热电致冷模块，而硬质填充部能消除p型热电单元与n型热电单元与外环环境的联络。据此，填充件能避免p型热电单元与n型热电单元因水气而损坏的可能性，据以提高热电致冷模块的结构强度与使用寿命。
21.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。


技术特征：
1.一种热电致冷模块，其特征在于，包括：多个p型热电单元；多个n型热电单元；多个导电件，各所述导电件电性连接在相邻的所述p型热电单元与所述n型热电单元之间；以及填充件，配置于相邻的所述p型热电单元与所述n型热电单元之间，且配置于环绕所述多个p型热电单元与所述多个n型热电单元的周围处。2.根据权利要求1所述的热电致冷模块，其特征在于，还包括一对绝缘基板，所述多个p型热电单元与所述多个n型热电单元阵列地立于所述一对绝缘基板之间，所述多个导电件随所述一对绝缘基板而呈上层、下层分布。3.根据权利要求2所述的热电致冷模块，其特征在于，还包括供电模块，电性连接所述多个导电件、所述多个p型热电单元与所述多个n型热电单元，当所述供电模块供电至所述多个p型热电单元与所述多个n型热电单元时，所述多个p型热电单元与所述多个n型热电单元经由其中一所述绝缘基板吸收外部环境的热量，并经由另一所述绝缘基板释放热量至所述外部环境。4.根据权利要求3所述的热电致冷模块，其特征在于，所述供电模块包括电源、导线一与导线二，所述电源经由所述导线一电性连接其中一所述n型热电单元，所述电源经由所述导线二电性连接其中一所述p型热电单元，以使所述电源、导线一、所述多个n型热电单元、所述多个p型热电单元、所述多个导电件、所述导线二形成电性通路。5.根据权利要求1所述的热电致冷模块，其特征在于，所述填充件包括软质填充部与硬质填充部，所述软质填充部位于任意相邻的所述p型热电单元与所述n型热电单元之间，所述硬质填充部位于环绕所述多个p型热电单元与所述多个n型热电单元的周围处。6.根据权利要求5所述的热电致冷模块，其特征在于，所述软质填充部的材质是硅胶。7.根据权利要求5所述的热电致冷模块，其特征在于，所述硬质填充部的材质是塑料或高硬度橡胶。8.根据权利要求5所述的热电致冷模块，其特征在于，所述填充件是先以液态材一注入任意相邻的所述p型热电单元与所述n型热电单元之间，以排出空气与水气并固化形成所述软质填充部后，再以液态材二注入环绕所述多个p型热电单元与所述多个n型热电单元的周围处，并经固化以形成所述硬质填充部。

技术总结
本发明提供一种热电致冷模块，包括多个P型热电单元、多个N型热电单元、多个导电件以及填充件。各导电件电性连接在相邻的P型热电单元与N型热电单元之间。填充件配置于相邻的P型热电单元与N型热电单元之间，且配置于环绕P型热电单元与N型热电单元的周围处。热电单元与N型热电单元的周围处。热电单元与N型热电单元的周围处。


技术研发人员：王友史 黄奕达 苏宏仁 刘志钧 凌正南 戴文杰
受保护的技术使用者：宏碁股份有限公司
技术研发日：2022.03.09
技术公布日：2023/9/23