[發明專利]一種熱電模塊

有效

• 申請號: 201310560019.7
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103579485A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 肖哲鵬;蔣俊;江浩川;武文革;馮霞
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: H01L35/02
• 分類號: H01L35/02
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 蔡繼清;翁霞

技術領域

本發明涉及一種熱電模塊，具體涉及一種熱電模塊的夾層結構。

背景技術

熱電模塊主要應用于制冷和溫差發電兩個方面。

在制冷應用上，熱電模塊的制冷無需制冷劑，對環境幾乎沒有污染，相比于采用氟利昂制冷劑制冷大大減少了對環境的破壞。

熱電模塊的制冷應用也常用于局部溫度的控制，由于其沒有運動部件，不會自身產生熱量，可實現溫度精確控制。熱電模塊沒有運動部件，具有無磨損，無噪聲，無污染，壽命長等優點。

熱電模塊的溫差發電應用包括利用汽車尾氣，工業余熱發電，可大大提高能源利用率，減少對環境的污染。熱電模塊溫差發電應用，為偏遠地區供電，以及太空站的供電提供了新思路。

市場上現有的熱電模塊基本由上下絕緣基板、上下導流片、Ｐ/N型粒子、接線柱等組成。市場上現有的熱電模塊的導流片之間、P/N型粒子之間留有大量間隙，于是熱電模塊工作時，熱量通過這些間隙中的空氣從熱面傳遞到冷面，降低熱面和冷面溫差，從而降低熱電轉換效率。熱電模塊的制作過程中，根據制作工藝不同，Ｐ/N型粒子與導流片之間、導流片與基板之間容易產生錯位，導致Ｐ/N型粒子與導流片接觸不均勻，導流片在基板間分布不均勻；從而在一定程度上影響熱電轉換效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種帶有夾層結構的熱電模塊，該夾層結構使得熱電模塊的熱轉換效率提高，P/N粒子與導流片得到固定支撐，且P/N型粒子與導流片、導流片與基板之間不易發生錯位，以及導流片在基板上分布均勻。

為實現上述目的，本發明提供了一種帶有夾層結構的熱電模塊。本發明的熱電模塊包括上基板、上導流片、P/N型粒子、下導流片、下基板和接線柱，該熱電模塊還包括夾層結構，該夾層結構包括上導流片支撐框架、P/N型粒子支撐框架、及下導流片支撐框架；該上導流片支撐框架用于固定上導流片并與上基板連接；該下導流片支撐框架用于固定下導流片并與下基板連接；以及該P/N型粒子裝入該所述P/N型粒子支撐框架中并連接于上導流片和下導流片之間。

優選地，該上導流片支撐框架和所述下導流片支撐框架分別填充所述上導流片之間所述下導流片之間的間隙，減少上導流片和下導流片間隙中的空氣熱傳導。

優選地，該P/N型粒子支撐框架填充P/N型粒子之間的間隙，減少導P/N型粒子間隙中的空氣熱傳導。

優選地，該上導流片支撐框架、下導流片支撐框架以及所述P/N型粒子支撐框架均為由多個隔板組成的框架結構。

優選地，該上導流片支撐框架的隔板的厚度與上導流片之間的空隙相等，該上導流片支撐框架的高度與上導流片高度相等；以及該下導流片支撐框架的隔板的厚度與下導流片之間的空隙相等，該下導流片支撐框架的高度與下導流片高度相等。

優選地，該P/N型粒子支撐框架的隔板厚度與P/N型粒子的間隙相等，P/N型粒子支撐框架的隔板高度與P/N型粒子高度相等。

優選地，該下導流片支撐框架的一端設有用于連接接線柱的連接孔。

優選地，該P/N型粒子支撐框架與該上導流片支撐框架和該下導流片支撐框架準確配合，以降低P/N型粒子與上導流片和下導流片的錯位率。

優選地，該夾層結構由導熱系數低于0.01W/（m·K）的材料制成。

優選地，該夾層結構由真空絕熱板制成，真空絕熱板為由巖棉或其它合適的絕緣隔熱材料構成的一體板，例如超細玻璃纖維。

本發明的熱電模塊中增設夾層結構，該夾層結構對P/N型粒子起篩選、整體轉運、固定支撐作用，對導流片起固定支撐作用，同時減少熱傳導對熱電模塊的熱電轉換效率的影響。

附圖說明

圖1是現有技術中無夾層結構的熱電模塊的結構示意圖；

圖2是本發明的熱電模塊的夾層結構的導流片支撐框架的結構示意圖；

圖3是本發明的熱電模塊的夾層結構的P/N型粒子支撐框架的結構示意圖；

圖4是本發明的帶有夾層結構的熱電模塊的分解結構示意圖；以及

圖5是圖4的熱電模塊裝配后的結構立體圖。

具體實施方式

以下將結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細說明，以便更清楚理解本發明的目的、特點和優點。應理解的是，附圖所示的實施例并不是對本發明范圍的限制，而只是為了說明本發明技術方案的實質精神。