CN108027126A - 车灯 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例涉及一种用于除去透镜部上的冷凝的车灯结构。具体地，提供了一种车灯，包括：透镜部；光源部，与透镜部间隔开；边框部，与光源部相邻并形成透镜部和所述光源部之间的分隔空间；以及热电循环部，设置在边框部的外部并且包括热电模块，所述热电模块包括设置在彼此对置的第一基板和第二基板之间的多个热电半导体装置，其中，热电循环部能够使已经通过热电模块上的第一热转换构件的空气流入分隔空间中。

Description

车灯

技术领域

本发明涉及一种用于除去透镜部上的冷凝物的车灯结构。

背景技术

车辆的前照灯用于在车辆行驶时照亮车辆的前方。光源设置在前照灯内，并且光从光源发射的光发射到车辆前方的上部或下部。

由于前照灯的光源自身的热和从车辆的发动机传递的热，所以前照灯放置在高温环境中，并产生与外部的温差，因此在前照灯内发生冷凝。

前照灯内湿气产生的这种问题引起前照灯发生故障以及其商业性下降的问题。此外，尽管湿气产生的问题被认为是车辆前照灯系统中固有的问题并且已经提出了各种解决方案，但是对于这个问题仍然没有根本的解决方案。

发明内容

技术问题

本发明旨在提供一种车灯，在车灯中包括热电模块的热电循环部设置于透镜部和边框部的外周，已通过吸热部的空气以规则的间隔被吹入，以将设置有透镜部的封闭空间的温度保持在露点温度并除去湿气，因此可以消除在透镜部中发生的冷凝现象。

技术方案

本发明的一个方面提供一种车灯，包括：透镜部；光源部，与所述透镜部间隔开；边框部(bezel part)，与所述光源部相邻并形成所述透镜部和所述光源部之间的分隔空间；以及热电循环部，设置在所述边框部的外部并包括热电模块，所述热电模块包括设置在彼此对置的第一基板和第二基板之间的多个热电半导体装置，其中，所述热电循环部能够使已经通过所述热电模块上的第一热转换构件的空气被引入所述分隔空间。

有益效果

根据本发明的实施例，包括热电模块的热电循环部设置在车灯的壳体的外部，具有露点温度或更低温度的空气经由吸热部的散热器(第一热转换构件)被引导到透镜部，因此可以通过除去在散热器中冷凝的水滴来调节透镜部内的湿度。

具体而言，透镜部和边框部之间的分隔空间具有封闭结构，使得可以通过热电循环部来调节分隔空间内的湿度，并且可以有效地控制在透镜部中发生的冷凝现象。

此外，壳体内部的热量可以利用热电循环部的发热部排出到外部，以便可以增加车灯的散热效率。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的车灯的侧部的概念图；

图2是示出图1的车灯的分解的立体概念图；

图3是示出图2的车灯的操作状态的立体概念图；

图4和图5是示出根据本发明的实施例的控制吹气模块的实施例的图；

图6是示出应用于上面参照图1至图3描述的车灯的、根据本发明的实施例的热电模块的主要部分的剖视图；

图7是示出图6的结构被模块化和扩展的示例的图；

图8是示出根据本发明的实施例的热转换构件的各种实施例的图；

图9是详细示出根据上面参照图8描述的本发明的实施例的第一热转换构件的结构的图；

图10是在第一热转换构件中形成有一个流路图案的结构的放大概念图；

图11是示出根据本发明的另一实施例的热电半导体装置的形状的图；

图12至图14是示出使用另一种方法和配置来实现根据上面参照图6和图11描述的本发明的实施例的热电半导体装置的结构的示例的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的配置和操作。在参照附图对本发明的描述中，相同的元件由相同的附图标记表示，并省略对其的冗余描述。应该理解的是，虽然术语“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种部件，但是这些部件不被术语限制。这些术语仅用于将一个部件与另一部件区分开。

图1是示出根据本发明的实施例的车灯的结构的剖视概念图。此外，图2是示出图1的车灯的结构的分解的立体概念图。

参照图1和图2，根据本发明的实施例的车灯可以包括：透镜部10；光源部20，与所述透镜部间隔开；边框部30，与光源部20相邻并提供透镜部10和光源部之间的分隔空间D；以及热电循环部400，设置在边框部外侧并且包括热电模块100，热电模块100包括设置在彼此对置的第一基板和第二基板之间的多个热电半导体装置。热电循环部400能够使已经通过热电模块200上的第一热转换构件200的空气被引入到分隔空间。

因此，可以将分隔空间D内部的温度保持在露点温度或更低温度，从而分隔空间中包含的湿气可被控制而除去。具体而言，在本实施例中，通过控制上述热电模块的吸热部上的吹气模块，将第一热转换构件的温度保持在露点或更低，从而可以使用将循环空气中包含的湿气冷凝到散热器中并除去的方法来驱动车灯。

透镜部10可以是设置在车辆前照灯的最外侧上的外透镜，透镜部10耦接到灯的壳体以形成灯的整个外部。可以设置一个光源部20或多个光源部20以经由透镜部10向外部发射光。

具体而言，在这种情况下，分隔空间D可以形成在透镜部10和边框部30之间，并且分隔空间D可以形成为封闭结构以防止空气从外部被引入，并且分隔空间D可以具有通过使空气在其内部循环容易地调节湿度的结构。

光源部20是包括发光封装体、以及包含形成为与发光装置相邻的反射构件等结构的结构的概念，其中，发光封装体包括卤素灯、高强度放电(HID)灯或诸如发光二极管(LED)、激光二极管(LD)和有机发光二极管(OLED)的各种固体发光装置。另外，可以在光源部20的前方附加设置诸如内透镜的透镜构件。当诸如LED或LD的发光装置被驱动时，光源部20可能不可避免地发热，光源部20可以还包括散热构件，所述散热构件用于将与发光装置相邻产生的热散发到外部。

中间覆盖部、即边框部30设置在光源部20的发光表面的周边，以确保灯内的美观并执行诸如反射功能的功能。在该实施例中，通过热电模块100的吸热部(第一热转换构件200)的同时被加热的空气可以被供给到透镜部10的后表面与边框部30之间的分隔空间D，从而透镜部的表面上的冷凝现象可以被消除。消除冷凝现象的原理是，通过由吸热部的吸热现象产生的冷却使第一热转换构件200的表面温度降低到露点或更低，通过的空气中包含的湿气被冷凝在第一热转换构件200的表面上以被事先除去，因此可以防止透镜中冷凝的产生。

为此，在图1所示的结构中，第一热转换构件200可以设置在形成有热电模块100的吸热部的第二基板上。第一吹气模块40可以设置在第一热转换构件200的后面以将灯外部或内部的空气引导到第一热转换构件中。吹气模块可以包括吹风扇。尽管未示出，但是吹气模块可以包括诸如用于向第一吹气模块40供电的电源部、具有配线部的电路板以及控制器等各种部件。第一吹气模块40可以使空气在如上所述封闭的密封空间D内循环，使得空气通过热电循环部400的第一热转换构件200。

为此，如图1和图2所示，热电循环部400可以包括容纳构件410，容纳构件410容纳热电模块100并且包括与分隔空间D的内部连通的第一区域411和第二区域412。如图所示，容纳构件410具有如下结构：第一区域411和第二区域412与分隔空间D的内部连通，从而分隔空间D内部的空气循环并通过形成有吸热部的第一热转换构件200。为此，如图所示，与分隔空间D的内部连通的第一区域411和第二区域412可以分别与形成在边框部30的下部处的第一开口21和第二开口22耦接并设置为相对应。因此，分隔空间D内部的空气可以仅通过吸热部上的第一热转换构件200，并且可以经由分隔空间D循环到第一区域411和第二区域412。在该过程中，分隔空间D内的空气与由于吸热作用而具有露点温度或更低温度的第一热转换构件200的表面接触，包含在其中的湿气被冷凝，通过吹风扇的周期性动作除去冷凝的湿气。

另一方面，形成发热部的第二热转换构件300、和第二吹气模块45可以设置在热电循环部400的容纳构件410的侧表面上的侧容纳部420中，并且可以设置成与壳体的下部处的开口H1和H2相对应，以便与设置在壳体H中的内部空间H3连通。因此，经由壳体H散射的热可以排出到外部。

图3是图1和图3中描述的根据本发明的实施例的车灯的立体概念图。

参照上述图1至图3，分隔空间D以与设置在设有第一开口21和第二开口22的边框部30下方处的热电循环部400的第一区域411和第二区域412中的每一个相对应地耦接。当电力被施加到热电循环部400时，热电模块动作，并且吸热部和发热部别通过珀尔帖效应(Peltier effect)形成在第二基板和第一基板上。具体地，第一热转换构件200设置在形成于第二基板上的吸热部上，并且通过第一热转换构件200后面的第一吹气模块40的动作使分隔空间D内部的空气循环。在这种情况下，循环空气中包含的湿气与由于吸热作用而具有湿气的露点温度或更低温度的第一热转换构件200的表面接触的同时被冷凝，并且通过第一吹气模块的周期性的空气喷射而冷凝的湿气被分离并向下除去。因此，可以从根本上消除在透镜部10的内表面上发生的冷凝现象。

此外，通过上面参照图1和图2描述的第二吹气模块的作用，壳体H内的空间中残留的热被排出到外部。

图4和图5是用于描述上面参照图3描述的根据本发明的实施例的热电循环部的控制动作的实施例的实验图。

参照图3和图5，上述本发明实施例中的热电循环部400还可以包括用于控制第一吹气模块45的驱动的控制器(未示出)。在这种情况下，控制器可以控制第一吹气模块的驱动周期以重复启动时期和关闭时期。

图4中的图示出了当通过向本发明的热电模块供应电力而使附接到发热部(第一基板)的第二热转换构件的第二吹气模块始终动作时的温度变化。在这种情况下，吸热部的第一热转换构件的温度下降到最低温度(6.6℃)需要大约10分钟。另一方面，在此，当与附接到第二基板(吸热部)的第一热转换构件相邻的第一吹气模块动作时，吸热部的温度上升至8.6℃，第一吹气模块的吹风扇停止，然后2秒之后温度再次达到最低温度。

因此，在本发明的实施例中，如图5所示，控制器的控制机构可以被实现为使得第一吹气模块在启动时期的驱动周期比第一吹气模块在关闭时期的驱动周期短。即，在初始驱动期间，吸热部的第一吹气模块停止并且仅第二吹气模块动作，第一吹气模块在10分钟后启动2秒，通过以规则的间隔重复118秒(关闭)时期，保持第一热转换构件的温度较低，第一热转换构件的表面上冷凝的水滴瞬间被吹走，因此可以防止由于冷凝的水滴导致的性能降低。上述关闭时期的梯度是一个示例，当然，梯度可以各种各样地被设置。

此外，发热部可以形成在热电模块100的与第二基板对置的第一基板上。如图1所示，第二热转换构件300可以设置在第一基板上，第二吹气模块45可以设置成与第二热转换构件相邻。壳体内部的热可以通过第二吹气模块45的机构排出到外部。

在下文中，将描述应用于上述的根据本发明的实施例的车灯中的热电模块的各种实施例。

图6是示出应用于上面参照图1至图3描述的车灯的根据本发明的实施例的热电模块的主要部分的剖视图，图7是示出图6的结构被模块化和扩展的示例的图。

参照图6，应用于根据本发明的实施例的车灯的热电模块100具有如下结构：第一半导体装置120和第二半导体装置130设置在第一基板140和与第一基板140对置的第二基板150之间。具体地，执行发热功能的第一热转换构件200可以设置在第一基板140上以执行发热动作，执行吸热功能的第一热转换构件200可以设置在第二基板150上以执行冷却功能。如以上参照图1至图3所述，第一热转换构件200可以设置在第二基板150上以执行如上所述的吸热功能。

在热电模块100中，诸如氧化铝基板的绝缘基板可以用作第一基板140和第二基板150。在另一实施例中，可以使用金属基板来实现第一基板140和第二基板150以实现吸热效率、发热效率和薄度。当然，当第一基板140和第二基板150由金属基板形成时，介电层170a和170b优选地分别形成在电极层160a和第一基板140之间以及电极层160b和第二基板150上之间，如图6所示。

在金属基板的情况下，可以使用Cu或Cu合金，并且能够制造得很薄的金属基板的厚度可在0.1mm至0.5mm的范围内形成。当金属基板的厚度小于0.1mm或大于0.5mm时，热电模块的可靠性由于热辐射特性过高或热导率过高而显著降低。此外，在介电层170a和170b的情况下，考虑作为具有高散热性能的介电材料的冷却热电模块的热导率，可以使用具有5W/K至10W/K的热导率的材料并且材料的厚度可以在0.01mm至0.15mm的范围内。在这种情况下，当材料的厚度小于0.01mm时，绝缘效率(或耐压特性)显著降低。当材料的厚度大于0.15mm时，热导率降低并且热辐射效率降低。电极层160a和160b使用诸如Cu、Ag、Ni等的电极材料将第一半导体装置和第二半导体装置电连接，当连接多个单元格时，多个单元格导电地连接到相邻的单元格，如图7所示。电极层可以形成为具有0.01mm至0.3mm的厚度。当电极层的厚度小于0.01mm时，作为电极层的电极的功能降低，即使电极层的厚度大于0.3mm时，由于电阻的增加，传导效率也降低。

图7是表示具有图6的结构的多个单元格(各单元格由一对热电半导体装置形成)被连接和模块化的结构的图。特别地，在这种情况下，包括具有如图11所示的堆叠结构的单元元件的热电元件可以应用于构成下面描述的单元格的热电元件。在这种情况下，一对热电半导体装置中的一个可以由P型半导体形成为第一半导体装置120，一对热电半导体装置中的另一个可以由N型半导体形成为第二半导体装置130，第一半导体装置和第二半导体装置连接到金属电极层160a和160b。形成多个这样的结构，并且通过电路线181和182实现珀尔帖效应，电流通过电路线181和182经由电极供给到半导体装置。

P型半导体或N型半导体材料可以应用于热电模块中的半导体装置。在这种P型半导体或N型半导体材料中，N型半导体装置可以使用由包含硒(Se)、镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铅(Pb)、硼(B)、镓(Ga)、碲(Te)、铋(Bi)和铟(In)的碲化铋(BiTe类)制成的主要原料形成，Bi或Te的混合物相当于主要原料的总重量的0.001wt％至1.0wt％。例如，主要原料可以是Bi-Se-Te材料，具有相当于Bi-Se-Te的总重量的0.001wt％至1.0wt％的重量的Bi或Te可以进一步添加到Bi-Se-Te，因此可以形成N型半导体装置。即，当添加100g的Bi-Se-Te时，进一步添加的Bi或Te优选地在0.001g至1.0g的范围内被引入。如上所述，当添加到上述主要原材料中的材料的重量范围超出0.001wt％至1.0wt％的范围时，热导率不降低，电导率降低，可能无法预期ZT值的改善。

P型半导体材料可以优选地使用由锑(Sb)、镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铅(Pb)、硼(B)、镓(Ga)、碲(Te)、铋(Bi)和铟(In)制成的主要原材形成，并且Bi或Te的混合物相当于主要原料的总重量的0.001wt％至1.0wt％。例如，主要原材料可以是Bi-Sb-Te材料，具有相当于Bi-Se-Te的总重量的0.001wt％至1.0wt％的重量的Bi或Te可以进一步添加到Bi-Se-Te，因此可以形成P型半导体装置。也就是说，当添加100g的Bi-Sb-Te时，进一步添加的Bi或Te优选地在0.001g至1g的范围内被引入。当添加到上述主要原材料中的材料的重量范围超出0.001wt％至1.0wt％的范围时，热导率不降低，电导率降低，可能无法预期ZT值的改善。

形成单元格并彼此对置的第一半导体装置和第二半导体装置的形状和尺寸相同。然而，在这种情况下，P型半导体装置的电导率和N型半导体装置的电导率彼此不同，考虑到作为阻碍冷却效率的要素起作用，也可以使一个半导体装置的体积不同于彼此对置的其他半导体装置的体积，以提高冷却性能。

也就是说，通过形成不同的整体形状，通过对具有相同高度的半导体装置中的任一个形成更宽的直径，或者通过形成具有相同形状的半导体装置的不同的高度或横截面直径，可以对设置为彼此对置的单元格的半导体装置形成不同的体积。具体地，N型半导体装置形成为具有比P型半导体装置更大的直径，N型半导体装置的体积可以增加，因此可以提高热电效率。

图8是示出根据本发明的实施例的热转换构件的各种实施例的图。

在根据图1至图3的本发明的实施例的第一热转换构件和第二热转换构件中，可以将翅片结构或设置有多个薄板结构的结构应用于基板上的散热片。此外，如图8所示，在发热或冷却效率可最大化的实施例中，可以将具有弯曲的结构应用于热转换构件的形状。

参照图8，图8示出了包括设置在热电模块100上的第一热转换构件200和设置在热电模块100下方的第二热转换构件300的结构，热电模块100包括一对基板之间的热电半导体装置。第一热转换构件200和第二热转换构件300可以利用使用热电模块100的第一基板140和第二基板150实现的热电效应，实现与进入的空气或排出的空气的热转换。

具体地，如上所述参照图1和图2，第一热转换构件200可以设置在第二基板150上以形成用于实现吸热效应的吸热部，并且第一热转换构件200可以沿着热电循环部400设置在空气循环路径中。

与如图8所示的结构相同，实现吸热功能的第一热转换构件200和第二热转换构件300可以具有第一热转换构件200和第二热转换构件300分别与第一基板140和第二基板150直接接触的结构，或者可以形成为第一热转换构件200和第二热转换构件300分别设置在分离的容纳模块210和310中的结构。

图9是详细示出根据上面参照图8描述的本发明的实施例的第一热转换构件200的结构的图，图9是在第一热转换构件200中形成有一个流路图案220A的结构的放大概念图。与上述结构相同的结构也可以应用于第一基板140上的第二热转换构件300的结构。因此，在下文中，将主要描述第一热转换构件200的结构。

如图9所示，第一热转换构件200可以形成为具有如下结构：在具有第一平面221和第一平面221的相反表面的第二平面222的呈平板形状的基板上，形成至少一个流路图案220A，以产生与空气的表面接触，其中，流路图案220A形成作为空气的恒定移动路径的空气流路C1。

如图9所示，流路图案220A可以形成为具有如下结构：基板被折叠以形成具有恒定间距P1和P2以及高度T1的弯曲图案，即，折叠结构。也就是说，根据本发明的实施例的热转换构件220和320可以具有如下结构：使两个表面与空气进行表面接触，并且流路图案形成为使要接触的表面面积最大化。

在如图9所示的结构中，当空气从空气被引入的流入部的流路方向C1被引入时，空气与第一平面221和如上所述为第一平面221的相反表面的第二平面222均匀接触、移动，并沿流路方向C2前进。因此，与具有简单的平板形状的接触表面相比，能够在相同的空间内促使更多的空气接触，进一步提高吸热或发热的效果。

具体而言，如图9和10所示，为了进一步增加与空气的接触面积，根据本发明的实施例的热转换构件220可以在基板的表面上包括阻力图案223。考虑到单元流路图案，阻力图案223可以形成在第一弯曲表面B1和第二弯曲表面B2中的每一个上。阻力图案可以具有在第一平面或与第一平面相反的第二平面的方向上突出的结构。此外，第一热转换构件200可还包括穿过基板的表面的多个流体流动槽224。因此，可以在热转换构件240的第一平面与第二平面之间自由地实现空气接触和移动。

具体而言，如图10的局部放大图所示，阻力图案224可以形成为倾斜使得在空气被引入的方向上具有倾斜角θ、与空气的摩擦可最大化的突出结构，因此可以进一步提高接触面积或接触效率。倾斜角θ更优选为阻力图案表面的水平延长线与基板的表面的延长线之间的锐角，这是因为当角度为直角或钝角时阻力效应减小。另外，流动槽224设置在阻力图案和基板的连接部中，因此诸如空气的流体的阻力可以增加并且可以使向相反表面的移动高效。特别地，流动槽224形成在基板的表面上阻力图案223的前部，以使与阻力图案223接触的一部分空气穿过基板的正面和后面，因此可以进一步提高接触频率和接触面积。

在图10中，流路图案被示作形成为具有作为周期性恒定间隔的恒定间距的结构。然而，单元图案的间距可变形为不均匀，以便可以不规则地实现图案的周期性。此外，每个单元图案的高度T1也可以不均匀地变形。

在图8至图10中，描述了根据本发明的实施例的换热装置中包括热转换模块中包含的一个第一热转换构件的结构。然而，在另一个实施例中，可以实现多个热转换构件堆叠在一个热转换模块中的结构。相应地，与空气接触表的面积可以进一步最大化，使得结构可以实现为如下结构：由于通过折叠结构形成的本发明的热转换构件的特定性质，可以在狭窄区域中实现多量接触表面，因此在相同的体积中可以设置更多数量的热转换构件。当然，在这种情况下，可以在彼此堆叠的热转换构件之间进一步设置诸如第二中间构件等的支撑基板。此外，在本发明的又一个实施例中，可以实现其中包括两个或更多个热电模块的结构。

此外，形成发热部的热电模块(第一基板)的第一热转换构件的间距和形成吸热部的热电模块(第二基板)的第二热转换构件的间距可以形成为彼此不同。在这种情况下，具体而言，形成发热部的热转换模块中的热转换构件的流路图案的间距可以形成为大于或等于形成吸热部的热转换模块中的热转换构件的流路图案的间距。在这种情况下，第一热转换构件的流路图案的间距与第二热转换构件的流路图案的间距之比可以在(0.5～2.0)：1的范围。

形成流路图案的根据本发明的实施例的热转换构件的结构，与具有平板结构或现有的散热片结构的热转换构件相比，可以在相同的体积内具有更大的接触面积，因此可以增加50％或更大的具有平板结构的热转换构件的空气接触面积，因此可以显著减小模块的尺寸。另外，可以将诸如铝的具有高传热效率的金属材料、合成树脂等各种构件应用于这种热转换构件。

在下文中，将描述应用于图1至图3的实施例的车灯结构的热电模块100中包括的热电半导体装置的形状改变并且加热效率提高的变型实施例。

也就是说，图11的热电半导体装置的变形后的形状可以应用于图6的热电模块的单元结构。参照图6和图11，根据本发明的另一变型实施例的热电元件120可以具有如下结构：包括具有第一横截面积的第一装置122、具有第二横截面积并设置在与第一装置122对置的位置处的第二装置126、以及具有第三横截面积并将第一装置122连接到第二装置126的连接部124。具体地，在这种情况下，连接部124的水平方向上的任意区域中的横截面积可以小于第一横截面积和第二横截面积。

当应用与诸如立方结构那样的具有单一横截面积的热电元件相同的材料的相同量时，可以加宽第一装置和第二装置的面积，并且可以使连接部的长度变长，因此可以有利地增加第一装置和第二装置之间的温差ΔT。当温差增加时，在热侧和冷侧之间移动的自由电子的量增加，使得发电量增加，在发热或冷却的情况下，其效率提高。

因此，在根据该实施例的热电元件120中，第一装置和第二装置具有在连接部124的上部和下部上的平板结构或其他三维结构，并且可以具有宽的水平横截面积，并且可以增加连接部的长度以减小连接部的横截面积。具体而言，在本发明的实施例中，连接部的水平横截面中的具有最大宽度的横截面的宽度B与第一装置和第二装置的水平横截面中的较大横截面的宽度A或C之比可以在满足1：(1.5至1:4)的范围内。当比率超出该范围时，热从发热侧传到冷却侧，并且发电效率降低或者发热或冷却效率降低。

在该结构的实施例的另一方面，在热电元件120中，第一装置和第二装置的纵向方向上的厚度a1和a3可以小于连接部的纵向厚度s2。

并且，在该实施例中，第一横截面积、即第一装置122在水平方向上的横截面积与第二横截面积、即第二装置126在水平方向上的横截面积可以彼此不同。这是为了通过控制热电效率来容易地控制期望的温差。此外，第一装置、第二装置以及连接部可以彼此一体地形成。在这种情况下，各个部件可以由相同的材料形成。

图12是示出使用另一种方法和配置来实现根据上面参照图6和图11描述的本发明的实施例的热电半导体装置的结构的示例的图。

参照图12，在本发明的又一个实施例中，上述半导体装置可以具有堆叠结构而不是整体结构，从而可以进一步改善减薄和冷却效率。具体地说，图6或图11中的第一半导体装置120和第二半导体装置130可以形成为涂覆有半导体材料的多个结构堆叠在片状基板上的单元构件，然后，切割单元构件以防止材料损失并改善导电特性。

参照图12，图12是示出制造具有上述堆叠结构的单元构件的工艺的概念图。参照图12，将包括半导体材料的材料制备成糊状，并将该糊状物涂覆在诸如片材、膜等的基板111上以形成半导体层112，从而形成一个单元构件110。如图12所示，通过堆叠多个单元构件100a、100b和100c形成堆叠结构而形成单元构件110，然后切割堆叠结构以形成单元热电元件120。即，根据本发明的单元热电元件120可以形成为具有如下结构：堆叠有半导体层112的多个单元构件110堆叠在基板111上。

可以使用各种方法来执行在上述工艺中在基板111上涂覆半导体糊状物的工艺。例如，可以通过流延法制备浆料，即，将非常细的半导体材料粉末与选自由水基或非水溶剂、粘合剂、增塑剂、分散剂、消泡剂和表面活性剂组成的组中的任意一种混合，然后可以执行模制工艺以在移动的刀片或移动的传输基板上形成期望的恒定厚度。在这种情况下，可以使用厚度在10μm至100μm范围内的诸如膜、片材等的材料作为基板，并且可以原样应用用于制备上述整体型(bulk type)半导体材料的P型材料和N型材料。

在将单元构件110对齐并堆叠成多层的工艺中，单元构件110通过在50℃至250℃的温度下的按压而形成为具有堆叠结构。在本发明的实施例中，堆叠的单元构件110的数量可以在2至50的范围内。然后，可以执行切割为期望的形状和尺寸的工艺，并且可以另外执行烧结工艺。

堆叠有根据上述工艺制造的多个单元构件110的单元热电元件可以确保厚度和结构尺寸的均匀性。也就是说，传统的整体型热电元件在钢锭研磨和精加工球磨工艺后被切割成烧结体结构，使得在切割过程中损失大量材料，并且难以切割成均匀尺寸，并且由于厚度大约为3mm至5mm而难以减小厚度。然而，由于根据本发明的实施例的具有堆叠结构的单元热电元件在片状单元构件堆叠成多层之后切割堆叠的片状材料，因此几乎没有材料损失并且材料具有均匀的厚度，因此可以确保材料的均匀性。单元热电元件的总厚度可以减小到1.5mm或更小，并且可以实现各种形状。

如图6中的结构或在上面参照图11描述的根据本发明实施例的热电元件的结构那样，最终实现的结构可以切割成图12D的形状。具体地，在根据本发明实施例的单元热电元件的制造工艺中，可以进一步包括在形成单元构件110的堆叠结构的工艺中在每个单元构件110的表面上形成导电层的工艺。

也就是说，与图12的结构相同的导电层可以形成在图12C的堆叠结构的单元构件之间。导电层可以形成在形成有半导体层的基板表面的相反表面上。在这种情况下，可以形成图案层使得单元构件的表面的区域露出。由此，与整个表面被涂覆的情况相比，可以提高电导率并提高各个单元构件之间的粘合力，并且可以降低热导率。

也就是说，图13示出了根据本发明的实施例的导电层C的各种变型例。可以通过各种各样地改变为如图13A和13B所示的包括闭合型开口图案c1和c2的网状结构、或者如图13C和13D所示的包括开放型开口图案c3和c4的线型结构，来设计单元构件的表面露出的图案。上述导电层的优点在于，其可以提高由单元构件的堆叠结构形成的单元热电元件中的单元构件之间的粘合力，降低单元构件之间的热导率，并且提高电导率。冷却能力Qc和ΔT(℃)与以往的整体型热电元件相比得到改善，并且功率因数、即电导率增加1.5倍。电导率的增加与热电效率的提高直接相关，因此冷却效率提高。导电层可以由金属材料形成，并且可以实施诸如Cu、Ag、Ni等基于金属的材料的全部电极材料。

当上面参照图12描述的具有堆叠结构的单元热电元件应用于图6和图7所示的热电模块时，即，当根据本发明实施例的热电模块设置在第一基板140和第二基板150之间并且热电模块实现为具有包括电极层和介电层的结构的单元格时，总厚度Th可以形成在1.0mm至1.5mm的范围内，由此，与使用以往的整体型元件的情况相比，可以实现显著的薄度。在这种情况下，当根据上面参照图1至图3描述的本发明的实施例的用于除去车灯的冷凝的设备被实现时，其可以在有限的空间中被有效地利用。

此外，如图14所示，上面参照图8描述的热电元件120和130可以被对齐，从而在上方向X和下方向Y上水平地设置，并如图14C所示切割以实现根据本发明实施例的热电元件。

也就是说，热电模块可以形成为具有如下结构：第一基板和第二基板设置为与半导体层和基板的表面相邻。但是，如图14B所示，热电元件本身可以竖直地竖立，以便单元热电元件的侧表面设置为与第一基板和第二基板相邻。在这样的结构中，导电层的端部可以露出于侧表面，而不是水平设置的结构，因此可以降低竖直方向上的热传导效率并且可以改善导电特性，使得可以进一步提高冷却效率。此外，图8的形状可以如图14C所示切割和应用。

如上所述，在应用可以各种实施例实现的本发明的热电模块中的热电元件中，相互面对的第一半导体装置和第二半导体装置的形状和尺寸相同。然而，在这种情况下，P型半导体装置的电导率和N型半导体装置的电导率彼此不同，考虑到作为阻碍冷却效率的因素起作用，也可以使一个半导体装置的体积不同于彼此对置的其他半导体装置的体积，以提高冷却性能。

也就是说，通过形成完全不同的整体形状，通过对具有相同高度的半导体装置中的任一个形成更宽的直径，或者通过形成具有相同形状的半导体装置的不同的高度或横截面直径，可以对设置为彼此面对的半导体装置形成不同的体积。具体而言，N型半导体装置形成为具有比P型半导体装置更大的直径，其体积可增大，由此可以提高热电效率。

尽管以上已经详细描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对实施例进行各种修改。因此，本发明的范围不是由所描述的实施例而是由所附权利要求来限定的，并且包括落入所附权利要求的范围内的等同物。

Claims (14)

1.一种车灯，包括：

透镜部；

光源部，与所述透镜部间隔开；

边框部，与所述光源部相邻并提供所述透镜部和所述光源部之间的分隔空间；以及

热电循环部，设置在所述边框部的外部并包括热电模块，所述热电模块包括设置在彼此对置的第一基板和第二基板之间的多个热电半导体装置，

其中，所述热电循环部能够使已经通过所述热电模块上的第一热转换构件的空气被引入所述分隔空间。

2.根据权利要求1所述的车灯，其中，所述热电循环部包括容纳构件，所述容纳构件配置成容纳所述热电模块并且包括与所述分隔空间的内部连通的第一区域和第二区域。

3.根据权利要求2所述的车灯，其中，所述热电循环部使已经通过所述第一热转换构件的空气经由所述分隔空间循环到所述第一区域和所述第二区域。

4.根据权利要求2所述的车灯，其中，所述第一热转换构件设置在形成吸热区域的所述第二基板上。

5.根据权利要求4所述的车灯，其中，所述热电循环部还包括第二热电循环构件，所述第二热电循环构件设置在形成发热区域的所述第一基板上。

6.根据权利要求5所述的车灯，其中，

所述车灯还包括壳体，所述壳体耦接到所述透镜部和所述边框部的后部；并且

所述热电循环部的所述第二热电循环构件与所述壳体的内部连通。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的车灯，其中，所述热电循环部还包括第一吹气模块，所述第一吹气模块设置为使空气流入到所述第一热转换构件。

8.根据权利要求7所述的车灯，其中，所述热电循环部还包括控制器，所述控制器设置成控制所述第一吹气模块的驱动。

9.根据权利要求8所述的车灯，其中，所述控制器控制所述第一吹气模块的驱动周期以重复启动时期和关闭时期。

10.根据权利要求9所述的车灯，其中，所述第一吹气模块在所述启动时期的所述驱动周期比所述第一吹气模块在所述关闭时期的所述驱动周期短。

11.根据权利要求7所述的车灯，其中，所述透镜部与所述边框部之间的所述分隔空间具有除了与所述热电循环部连通的空间以外的空间封闭的结构。

12.根据权利要求7所述的车灯，其中，在所述第一热转换构件中，在具有第一平面和与所述第一平面相反的第二平面的平板形式的基板上，设置有至少一个流路图案，以产生与空气的表面接触，其中，所述流路图案是空气路径。

13.根据权利要求12所述的车灯，其中，所述流路图案具有重复设置具有恒定间距P1和P2以及高度T1的弯曲图案的结构。

14.根据权利要求7所述的车灯，其中，所述第一热转换构件具有包括从基板突出的多个热转换图案的针式结构。