CN114930552B - 热电模块 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一个实施方式的热电模块包括：热交换单元和设置在热交换单元上的热电元件，其中，热交换单元包括用于容纳用于热交换的材料的壳体和覆盖壳体的盖，热电元件设置在盖上，并且盖的热导率高于壳体的热导率。

Description

热电模块

技术领域

本发明涉及热电模块，并且更具体地，涉及包括在热电模块中的热交换单元的结构。

背景技术

热电效应是由于材料中电子和空穴的移动而发生的热与电之间的直接能量转换现象。

热电装置通常是指利用热电效应的装置，并且具有以下结构：P型热电材料和N型热电材料设置在金属电极之间，并且与金属电极键合以形成PN结对。

热电装置可以划分成：利用电阻根据温度变化而变化的装置、利用由于温度差而生成电动势的塞贝克效应的装置、利用由于电流而发生吸热或加热的珀尔帖效应的装置等。热电装置已经广泛地应用于家用电器、电子部件、通信部件等。作为示例，热电装置可以应用于冷却设备、加热设备、发电设备等。因此，对热电装置的热电性能的需求逐渐增加。

热电装置包括基板、电极和热电腿，多个热电腿以阵列形式设置在上基板与下基板之间，多个上电极设置在多个热电腿与上基板之间，并且多个下电极设置在多个热电腿与下基板之间。在该情况下，上基板和下基板中的一个可以用作低温部分，而另外的一个可以用作高温部分。

同时，当热电装置应用于冷却设备、加热设备、发电设备等时，热电装置的一个表面上可以设置有热交换单元，并且热电装置的热电性能可以根据热电装置与热交换单元之间的热交换效率而变化。

发明内容

[技术问题]

本发明旨在提供一种具有提高的热交换效率的热电模块。

[技术解决方案]

本发明的一个方面提供了一种热电模块，其包括热交换单元和设置在热交换单元上的热电装置，其中，热交换单元包括用于容纳热交换材料的壳体和用于覆盖壳体的盖，热电装置设置在盖上，并且盖的热导率高于壳体的热导率。

盖可以包括朝向壳体的外部设置并且热电装置设置在其上的第一表面以及朝向壳体的内部设置的第二表面，其中，第二表面上可以形成有多个散热片。

壳体可以包括其中容纳多个散热片的第一区域以及包围第一区域并且包括用于将壳体联接至盖的联接构件的第二区域。

联接构件可以是多个孔，并且壳体和盖可以在第二区域中通过多个联接构件进行联接。

壳体与盖可以在第二区域中水密地联接。

联接构件可以是具有环形形状的槽，并且槽中可以设置有O形环。

壳体还可以包括第三区域，该第三区域包围第二区域并且第三区域的高度大于第二区域的高度。

第一区域的底表面与多个散热片可以彼此间隔开预定的距离。

第一区域中可以设置有从底表面突出的至少一个引导件，并且引导件的一端可以与壳体的壁表面间隔开。

壳体中可以形成有流体入口和流体出口。

通过流体入口引入的流体的温度可以高于通过流体出口排出的流体的温度。

通过流体入口引入的流体的温度可以低于通过流体出口排出的流体的温度。

盖可以包括金属，并且壳体可以包括隔热材料。

[有益效果]

根据本发明的实施方式，可以获得热交换单元与热电装置之间具有提高的热交换效率的热电装置。此外，根据本发明的实施方式，即使没有单独的隔热材料也可以防止热交换单元的热损失，并且因此，可以降低制造成本，可以简化制造工艺，并且可以减少由热电模块占用的面积。

附图说明

图1是示出热电装置的截面图。

图2是示出热电装置的透视图。

图3是示出包括密封构件的热电装置的透视图。

图4是示出包括密封构件的热电装置的分解透视图。

图5是示出根据本发明的一个实施方式的热电模块的透视图。

图6是示出根据本发明的一个实施方式的包括在热电模块中的热交换单元的透视图。

图7是示出根据本发明的一个实施方式的包括在热电模块中的热交换单元的分解透视图。

图8是示出包括在图7的热交换单元中的盖的透视图。

图9是示出根据本发明的一个实施方式的包括在热电模块中的热交换单元的截面图。

图10是示出根据本发明的实施方式的设置在热交换单元的壳体中的引导件的一组图。

图11是示出根据本发明的一个实施方式的热电模块的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本发明的示例性实施方式。

然而，本发明的技术精神不限于将被描述的一些实施方式，并且可以使用各种其他实施方式来实现，并且实施方式的至少一个部件可以在本发明的技术精神的范围内被选择性地联接、代替和使用。

此外，除非由上下文另外明确且具体地定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)可以被解释为具有本领域技术人员惯常理解的含义，并且通常使用的术语例如在通常使用的词典中定义的术语的含义将通过考虑相关技术的上下文含义来解释。

另外，本发明的实施方式中使用的术语被认为是描述性意义，而不是用于限制本发明。

在本说明书中，除非由上下文另外明确地指出，否则单数形式包括其复数形式，并且在描述“A、B和C中的至少一个(或一个或更多个)”的情况下，这可以包括A、B和C的所有可能组合中的至少一个组合。

此外，在对本发明的部件的描述中，可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”和“(b)”的术语。

这些术语仅是为了将一个元件与另一元件区分开，而元件的本质、顺序等不受这些术语限制。

此外，当元件被称为“连接”或“联接”至另一元件时，这样的描述不仅可以包括元件直接连接至或联接至另一元件的情况，还可以包括元件连接至或联接至另一元件，其中又一元件设置在其间的情况。

此外，在任何一个元件被描述为形成或设置在另一元件“上”或“下”的情况下，这样的描述不仅包括两个元件彼此直接接触地形成或设置的情况，还包括一个或更多个其他元件形成或设置在两个元件之间的情况。此外，当一个元件被描述为设置在另一元件“上”或“下”时，这样的描述可以包括一个元件相对于另一元件设置在上侧处或下侧处的情况。

图1是示出热电装置的截面图，以及图2是示出热电装置的透视图。图3是示出包括密封构件的热电装置的透视图，以及图4是示出包括密封构件的热电装置的分解透视图。

参照图1和图2，热电装置100包括下基板110、下电极120、P型热电腿130、N型热电腿140、上电极150以及上基板160。

下电极120设置在下基板110与P型热电腿130和N型热电腿140的下表面之间，并且上电极150设置在上基板160与P型热电腿130和N型热电腿140的上表面之间。因此，多个P型热电腿130和多个N型热电腿140通过下电极120和上电极150电连接。设置在下电极120与上电极150之间并且彼此电连接的一对P型热电腿130和N型热电腿140可以形成单位单元。

作为示例，当通过引线181和引线182将电压施加至下电极120和上电极150时，由于珀耳帖效应，电流通过其从P型热电腿130流向N型热电腿140的基板可以吸收热量以用作冷却部分，并且电流通过其从N型热电腿140流向P型热电腿130的基板可以被加热以用作加热部分。替选地，当下电极120和上电极150被施加以不同的温度时，由于塞贝克效应，电荷可以移动通过P型热电腿130和N型热电腿140，使得也可以产生电。

在该情况下，P型热电腿130和N型热电腿140中的每一个可以是主要包括Bi和Te的碲化铋(Bi-Te)基热电腿。P型热电腿130可以是包括锑(Sb)、镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铅(Pb)、硼(B)、镓(Ga)、Te、Bi和铟(In)中的至少一种的Bi-Te基热电腿。作为示例，P型热电腿130可以基于100重量％的总重量以99至99.999重量％包括作为主要材料的Bi-Sb-Te以及以0.001至1重量％包括Ni、Al、Cu、Ag、Pb、B、Ga和In中的至少一种材料。N型热电腿140可以是包括Se、Ni、Al、Cu、Ag、Pb、B、Ga、Te、Bi和In中的至少一种的Bi-Te基热电腿。作为示例，N热电腿140可以基于100重量％的总重量以99至99.999重量％包括作为主要材料的Bi-Se-Te以及以0.001至1重量％包括Ni、Al、Cu、Ag、Pb、B、Ga和In中的至少一种材料。因此，在本说明书中，热电腿也可以称为半导体结构、半导体元件、半导体材料层、导电半导体结构、热电结构、热电材料层等。

P型热电腿130和N型热电腿140中的每一个可以以块型或堆叠型形成。通常，块型P型热电腿130或块型N型热电腿140可以通过以下工艺形成：对热电材料进行热处理以制造锭，对锭进行研磨和过滤以获得用于热电腿的粉末，对粉末进行烧结并且对烧结的粉末进行切割。在该情况下，P型热电腿130和N型热电腿140中的每一个可以是多晶热电腿。当对用于热电腿的粉末进行烧结以制造多晶热电腿时，可以在100MPa至200MPa下压缩粉末。作为示例，当烧结P型热电腿130时，用于热电腿的粉末可以在100MPa至150MPa、优选地在110MPa至140MPa并且更优选地在120MPa至130MPa下进行烧结。此外，当烧结N型热电腿130时，用于热电腿的粉末可以在150MPa至200MPa、优选地在160MPa至195MPa并且更优选地在170MPa至190MPa下进行烧结。如上所述，当P型热电腿130和N型热电腿140中的每一个是多晶热电腿时，P型热电腿130和N型热电腿140的强度可以增加。堆叠型P型热电腿130或堆叠型N型热电腿140可以通过以下工艺中形成：将包含热电材料的浆料施加在均具有片状形状的基部构件上以形成单元构件，并且对单元构件进行堆叠和切割。

在该情况下，成对的P型热电腿130和N型热电腿140可以具有相同的形状和体积，或者可以具有不同的形状和体积。作为示例，由于P型热电腿130和N型热电腿140的导电特性不同，因此N型热电腿140的高度或截面面积可以不同于P型热电腿130的高度或截面面积。

在该情况下，P型热电腿130或N型热电腿140可以具有圆柱形状、多边形柱形、椭圆形柱形等。

替选地，P型热电腿130或N型热电腿140也可以具有堆叠型结构。作为示例，P型热电腿或N型热电腿可以使用以下方法形成：对均具有片形形状的基部构件上施加有半导体材料的多个结构进行堆叠和切割。因此，可以防止材料损失并且可以提高电导率。所述结构还可以包括具有开放图案的导电层，并且因此可以增加结构之间的粘合力，可以降低热导率，并且可以增加电导率。

替选地，P型热电腿130或N型热电腿140可以具有形成在一个热电腿中的不同截面面积。作为示例，在一个热电腿中，朝向电极设置的两个端部部分的截面面积大于两个端部部分之间的截面面积。因此，由于两个端部部分的温度差大，因此可以提高热电效率。

根据本发明的一个实施方式的热电装置的性能可以表示为热电性能优值(ZT)。热电性能优值(ZT)可以由式1表示。

[式1]

ZT＝α²·σ·T/k

这里，α表示塞贝克系数[V/K]，σ表示电导率[S/m]，并且α²·σ表示功率因数[W/mK²]。此外，T表示温度，并且k表示热导率[W/mK]。k可以表示为a·cp·ρ，其中，a表示热扩散率[cm²/S]，cp表示比热[J/gK]，并且ρ表示密度[g/cm³]。

为了获得热电装置的热电性能优值(ZT)，使用Z计来测量Z值(V/K)，并且因此可以使用所测量的Z值来计算热电性能优值(ZT)。

在该情况下，设置在下基板110与P型热电腿130和N型热电腿140之间的下电极120以及设置在上基板160与P型热电腿130和N型热电腿140之间的上电极150中的每一个可以包括Cu、Ag、Al和Ni中的至少一种并且可以具有0.01mm至0.3mm的厚度。当下电极120或上电极150的厚度小于0.01mm时，电极功能劣化，并且因此可能使电导率性能降低，而当其厚度大于0.3mm时，电阻增加，并且因此可能使导电效率降低。

此外，彼此相对的下基板110和上基板160可以是金属基板，并且下基板110和上基板160中的每一个的厚度可以在0.1mm至1.5mm的范围内。当金属基板的厚度小于0.1mm或大于1.5mm时，由于散热特性或热导率可能变得过高，因此热电装置的可靠性可能劣化。此外，当下基板110和上基板160为金属基板时，还可以在下基板110与下电极120之间以及上基板160与上电极150之间形成隔热层170。隔热层170可以包括具有1至20W/K的热导率的材料。

在该情况下，下基板110和上基板160的尺寸也可以不同。作为示例，下基板110和上基板160中的一个的体积、厚度或面积可以大于另一个的体积、厚度或面积。因此，可以提高热电装置的吸热或散热性能。优选地，下基板110的体积、厚度和面积中的至少任意一个可以大于上基板160的体积、厚度和面积中的对应的一个。在该情况下，与将下基板110应用于用于珀尔帖效应的加热区域的情况或者将密封构件设置在下基板110上以如以下所述保护热电模块不受外部环境影响的情况相比，当下基板110设置在用于塞贝克效应的高温区域时，下基板110的体积、厚度和面积中的至少任意一个可以大于上基板160的体积、厚度和面积中的对应的一个。在该情况下，下基板110的面积可以是上基板160的面积的1.2至5倍。当下基板110的面积小于上基板160的面积的1.2倍时，热传递效率提高的效果不高，而当下基板110的面积大于上基板160的面积的5倍时，热传递效率显著降低，并且可能难以保持热电模块的基本形状。

此外，可以在下基板110和上基板160中的至少一个的表面上形成散热图案，例如不平坦图案。因此，可以提高热电装置的散热性能。当在与P型热电腿130或N型热电腿140接触的表面上形成不平坦图案时，可以提高热电腿与基板之间的接合特性。热电装置100包括下基板110、下电极120、P型热电腿130、N型热电腿140、上电极150以及上基板160。

如图3和图4所示，下基板110与上基板160之间还可以设置有密封构件190。密封构件可以设置在下基板110与上基板160之间下电极120、P型热电腿130、N型热电腿140和上电极150的侧表面上。因此，可以对下电极120、P型热电腿130、N型热电腿140和上电极150进行密封以防止外部的湿气、热、污染等。在该情况下，密封构件190可以包括：密封壳192，该密封壳192被设置成与以下距离预定的距离——多个下电极120的最外部表面、多个P型热电腿130和多个N型热电腿140的最外部以及多个上电极150的最外表面；设置在密封壳192与下基板110之间的密封构件194；以及设置在密封壳192与上基板160之间的密封构件196。如上所述，密封壳192可以通过密封构件194和196与下基板110和上基板160接触。因此，可以防止以下问题：当密封壳192与下基板110和上基板160直接接触时，发生通过密封壳192进行的热传导并且因此下基板110与上基板160之间的温度差减小。在该情况下，密封构件194和196中的每一个可以包括：环氧树脂和硅树脂中的至少一种，或者带状的其两个表面都涂覆有环氧树脂和硅树脂中的至少一种。密封构件194和194可以用于对密封壳192与下基板110之间的间隙以及密封壳192与上基板160之间的间隙进行气密地密封，可以提高下电极120、P型热电腿130、N型热电腿140以及上电极150的密封效果，并且可以与饰面材料、饰面层、防水构件、防水层等可互换地使用。在该情况下，对密封壳192与下基板110之间的间隙进行密封的密封构件194可以设置在下基板110的上表面上，而对密封壳192与上基板160之间的间隙进行密封的密封构件196可以设置在上基板160的侧表面上。为此，下基板110的面积可以大于上基板160的面积。同时，可以在密封壳192中形成用于取出连接至电极的引线180和182的引导槽G。为此，密封壳192可以是由塑料等制成的注塑成型零件，并且可以与密封盖可互换地使用。然而，以上关于密封构件的描述仅是示例性的，并且可以将密封构件改变为各种形式中的任意一种。尽管未在附图中示出，但是还可以包括用于包围密封构件的隔热材料。替选地，密封构件还可以包括隔热部件。

如上所述，尽管使用了诸如“下基板110”、“下电极120”、“上电极150”和“上基板160”的术语，但是仅是为了便于理解和描述方便而任意地使用了术语“上”和“下”，并且可以颠倒其位置，使下基板110和下电极120设置在上部而上电极150和上基板160设置在下部。

图5是示出根据本发明的一个实施方式的热电模块的透视图，图6是示出根据本发明的一个实施方式的包括在热电模块中的热交换单元的透视图，图7是示出根据本发明的一个实施方式的包括在热电模块中的热交换单元的分解透视图，图8是示出包括在图7的热交换单元中的盖的透视图，图9是示出根据本发明的一个实施方式的包括在热电模块中的热交换单元的截面图，图10是示出根据本发明的每个实施方式的设置在热交换单元的壳体中的引导件的一组图，以及图11是示出根据本发明的一个实施方式的热电模块的截面图。

参照图5，根据本发明的一个实施方式的热电模块包括热交换单元200以及设置在热交换单元200上的热电装置100。热电装置100可以是图1至图4的热电装置。

当根据本发明的实施方式的热电模块是利用热电装置100的低温部分与高温部分的温度之间的差来产生电的发电装置时，热交换单元200可以与热电装置100的低温部分接触并且用于降低低温部分的温度。为此，用于降低热电装置100的低温部分的温度的冷却水可以流过热交换单元200。替选地，当根据本发明的实施方式的热电模块是利用热电装置100的低温部分与高温部分的温度之间的差来产生电的发电装置时，热交换单元200也可以与热电装置100的高温部分接触并且用于升高高温部分的温度。为此，用于升高热电装置100的高温部分的温度的热水可以流过热交换单元200。

当包括在根据本发明的实施方式的热电模块中的热电装置100是珀耳帖装置时，热交换单元200可以与热电装置100的吸热表面接触并被热电装置100的吸热表面冷却，或者热电装置100可以与散热表面接触并被散热表面加热。

因此，根据本发明的实施方式的热电模块的性能可以根据热交换单元200与热电装置100之间的热传递效率而变化。

参照图6至图9，热交换单元200包括用于容纳热交换材料的壳体210以及覆盖壳体210的盖220。

在该情况下，热交换材料可以是冷却流体或加热流体。作为示例，当热电模块为发电装置时，热交换单元200可以设置在热电装置100的低温部分的一侧处，并且因此热交换材料可以是冷却流体。冷却流体可以通过壳体210的流体入口I引入，容纳在壳体210中，并且通过壳体210的流体出口O排出。在该情况下，通过流体入口I引入的流体的温度可以低于通过流体出口O排出的流体的温度。作为另一示例，当热电模块为发电装置时，热交换单元200可以设置在热电装置100的高温部分的一侧处，并且因此热交换材料可以是高温流体。流体可以通过壳体210的流体入口I引入，容纳在壳体210中，并且通过壳体210的流体出口O排出。在该情况下，通过流体入口I引入的流体的温度可以高于通过流体出口O排出的流体的温度。

作为又一示例，当热电装置100为珀耳帖装置时，热交换单元200可以设置在热电装置100的吸热表面上，并且因此热交换材料可以被冷却。当热交换材料是流体时，该流体可以通过壳体210的流体入口I引入，容纳在壳体210中，并且通过壳体210的流体出口O排出。在该情况下，通过流体入口I引入的流体的温度可以高于通过流体出口O排出的流体的温度。作为又一示例，当热电装置100为珀耳帖装置时，热交换单元200可以设置在热电装置100的散热表面上，并且因此热交换材料可以被加热。当热交换材料是流体时，该流体可以通过壳体210的流体入口I引入，容纳在壳体210中，并且通过壳体210的流体出口O排出。在该情况下，通过流体入口I引入的流体的温度可以低于通过流体出口O排出的流体的温度。

在该情况下，流体不限于液体，并且可以是具有流动性的材料。

根据本发明的实施方式，热电装置100可以设置在热交换单元200的盖220上，并且盖220的热导率可以高于壳体210的热导率。作为示例，盖220可以包括金属，并且该金属可以是铜、铝、铜铝合金等。此外，壳体210可以包括隔热材料，并且该隔热材料可以包括聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚苯硫醚(PPS)等。

如上所述，当热电装置100设置在其上的盖220包括具有高热导率的金属，并且容纳热交换材料的壳体210包括具有低热导率的隔热材料时，由于盖220可以是容纳在壳体210中的热交换材料与热电装置100之间的高效热传递介质，并且容纳热交换材料的壳体210可以将热交换材料与外部隔离，因此可以防止热交换材料的热损失，并且可以提高热电装置100与热交换单元200之间的热传递性能。

特别地，当热交换材料是流体时，壳体210中可以形成有流体入口I和流体出口O。在该情况下，当流体入口I和流体出口O包括具有与壳体210类似的低热导率的隔热材料时，可以防止在引入或排出流体时热交换材料的热损失。

此外，与本发明的实施方式类似，当仅热交换单元200的盖220包括金属，并且热交换单元200的壳体210由诸如PC、ABS或PPS的塑料材料形成时，可以降低热交换单元200的材料成本和重量。

在该情况下，参照图8和图9，盖220可以包括第一表面222和第二表面224，第一表面222朝向壳体210的外部设置并且其上设置有热电装置100，第二表面224朝向壳体210的内部设置。此外，多个散热片230可以形成在盖220的第二表面224上。多个散热片230可以由与盖220相同的材料形成并且与盖220一体地形成。

如上所述，当多个散热片230形成在盖220的第二表面224上时，由于多个散热片230与壳体210中的热交换材料之间的接触面积增加，因此热交换单元200与热电装置100之间的热传递效率可以进一步提高。

同时，根据本发明的一个实施方式的热交换单元200的壳体210可以包括其中设置有多个散热片230的第一区域212和包围第一区域212的第二区域214。热交换材料可以容纳在第一区域212中。在该情况下，多个散热片230可以彼此间隔开，并且第一区域212的底表面212-1与多个散热片230也可以彼此间隔开预定的距离。因此，热交换材料可以在多个散热片230之间以及在第一区域212的底表面212-1与多个散热片230之间流动。

在该情况下，第二区域214的高度H2可以大于第一区域212的高度H1。此外，盖220的第二表面224可以与壳体210的第二区域214接触。此外，壳体210与盖220可以在壳体210的第二区域214中通过多个联接构件240进行联接。为此，如图7所示，盖220中以及壳体210的第二区域214中形成有多个孔h1和h2，并且多个联接构件240可以穿过多个孔h1和h2以将壳体210与盖220联接。因此，热交换单元200的盖220可以稳定地固定至壳体210。

在该情况下，第一区域212的底表面212-1与多个散热片230之间的预定的距离d可以是第二区域214的高度H2与第一区域212的高度H1之间的差的0.1至0.7倍，优选地为0.2至0.6倍，更优选地为0.3至0.5倍。因此，充分地确保了多个散热片230与热交换材料之间的接触面积，并且多个散热片230不会干扰热交换材料的流动。

同时，根据本发明的一个实施方式的热交换单元200的壳体210还可以包括包围第二区域214的第三区域216。如上所述，当壳体210还包括比第二区域214更向外延伸的第三区域216时，容纳在第一区域212中的热交换材料可以与外部热隔离。在该情况下，第三区域216的宽度w3可以是第二区域214的宽度w2的0.5至2倍。因此，可以进一步提高容纳在第一区域212中的热交换材料的隔热性能。

在该情况下，第三区域216的高度H3可以大于第二区域214的高度H2。作为示例，第三区域216的高度H3与第二区域214的高度H2之间的差可以大于或等于盖220的厚度D。优选地，第三区域216的高度H3与第二区域214的高度H2之间的差可以是盖220的厚度D的1至1.2倍。

因此，由于壳体210的包括隔热材料的第三区域216设置在盖220的侧表面上，因此可以防止热交换材料通过盖220侧表面的热损失的问题，并且因此，可以进一步提高盖220与热电装置100之间的热传递效率。

同时，根据本发明的一个实施方式，热交换单元200的壳体210与盖220可以在第二区域214中水密地联接。在该情况下，热交换单元200的壳体210与盖220可以由于O形环而水密地联接。

为此，壳体210的第二区域214中可以形成有具有环形形状的槽214-1，并且O形环250可以设置在槽214-1中。因此，可以防止容纳在热交换单元200中的热交换材料泄漏到热交换单元200外部的问题。

同时，根据本发明的一个实施方式，从壳体210的底表面212-1突出的至少一个引导件260可以设置在第一区域212中。引导件260可以引导作为热交换材料的流体的流动。为此，引导件260的一端可以与壳体210的壁表面间隔开。因此，流体可以通过引导件260的一端与壳体210的壁表面之间的间隔。

当壳体210的一个表面中形成有流体入口I和流体出口O时，引导件260可以在流体入口I与流体出口O之间从形成有流体入口I和流体出口O的表面S1朝向与表面S1相对的表面S2延伸。因此，通过流体入口I引入的流体可以在壳体210的第一区域212中流通并且可以通过流体出口O排出。在该情况下，多个散热片230可以被设置成在平行于引导件260延伸方向的方向上延伸。因此，多个散热片230不会干扰流体的流动。

根据本发明的另一实施方式，可以设置多个引导件260，并且也可以以各种形状设置所述多个引导件260，以在第一区域212中形成流动路径。

在图10中，示出了根据本发明的每个实施方式的设置在热交换单元的壳体中的引导件。如在图10A中，引导件260可以在流体入口I与流体出口O之间从形成有流体入口I和流体出口O的表面S1朝向与表面S1相对的表面S2延伸并且可以与表面S2间隔开。替选地，如在图10B中，可以提供多个引导件。即，多个引导件中的一些引导件262和264可以在流体入口I与流体出口O之间从形成有流体入口I和流体出口O的表面S1朝向与表面S1相对的表面S2延伸并且可以与表面S2间隔开，并且另一引导件266可以从表面S2朝向表面S1延伸并且可以与表面S1间隔开。

因此，引入到热交换单元200中的流体可以在热交换单元200中均匀地流通并且可以从热交换单元200排出。

参照图11，根据本发明的实施方式，热电装置100可以设置在热交换单元200上。在该情况下，热电装置100的基板110的宽度可以小于热交换单元200的盖220的宽度。作为示例，热电装置100可以设置在设置有多个联接构件240的区域中。因此，由于可以使热电装置100与热交换单元200之间的分隔间隔最小化，因此可以提高热电装置100与热交换单元200之间的热传递性能。

同时，还可以在热电装置100上设置散热器300。也就是说，热交换单元200可以设置在热电装置100的一侧处，散热器300可以设置在另一侧处，并且因此，热电装置100的高温部分与低温部分的温度之间的差可以增加。

尽管已经参照示例性实施方式描述了本发明，但是将由本领域技术人员理解的是，在不脱离由以下所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种改变和修改。

Claims (20)

1.一种热电模块，包括：

热交换单元；以及

设置在所述热交换单元上的热电装置，

其中，所述热交换单元包括用于容纳热交换材料的壳体以及用于覆盖所述壳体的盖，

其中，所述热电装置包括下基板、下电极、P型热电腿、N型热电腿、上电极、上基板和密封构件；

其中，所述密封构件设置在所述下基板与所述上基板之间所述下电极、所述P型热电腿、所述N型热电腿和所述上电极的侧表面上，

其中，所述下基板的面积是所述上基板的面积的1.2至5倍，

所述热电装置设置在所述盖上，并且

所述盖的热导率高于所述壳体的热导率。

2.根据权利要求1所述的热电模块，其中，所述盖包括：

朝向所述壳体的外部设置并且所述热电装置设置在其上的第一表面；以及

朝向所述壳体的内部设置的第二表面，

其中，所述第二表面上形成有多个散热片。

3.根据权利要求2所述的热电模块，其中，所述壳体包括：

其中容纳所述多个散热片的第一区域；以及

包围所述第一区域并且包括用于将所述壳体联接至所述盖的联接部分的第二区域。

4.根据权利要求3所述的热电模块，其中：

所述联接部分包括多个孔；并且

所述壳体和所述盖在所述第二区域中通过设置在所述多个孔中的多个联接构件进行联接。

5.根据权利要求3所述的热电模块，其中：

所述联接部分包括具有环形形状的槽；并且

所述槽中设置有O形环。

6.根据权利要求3所述的热电模块，其中，所述壳体还包括第三区域，所述第三区域包围所述第二区域并且所述第三区域的高度大于所述第二区域的高度。

7.根据权利要求3所述的热电模块，其中，所述第一区域的底表面与所述多个散热片彼此间隔开预定的距离。

8.根据权利要求3所述的热电模块，其中：

所述第一区域中设置有从底表面突出的至少一个引导件；并且

所述引导件的一端与所述壳体的壁表面间隔开。

9.根据权利要求3所述的热电模块，其中，所述壳体中形成有流体入口和流体出口。

10.根据权利要求1所述的热电模块，其中：

所述盖包括金属；并且

所述壳体包括隔热材料。

11.根据权利要求7所述的热电模块，其中：

所述第二区域的高度高于所述第一区域的所述底表面的高度，并且

所述第一区域的所述底表面与所述多个散热片之间的所述预定的距离是所述第二区域的高度与所述第一区域的所述底表面的高度之间的差的0.1至0.7倍。

12.根据权利要求8所述的热电模块，

其中，所述多个散热片的延伸方向平行于所述至少一个引导件的延伸方向。

13.根据权利要求1所述的热电模块，

其中，所述热电装置的宽度小于所述盖的宽度。

14.根据权利要求1所述的热电模块，其中：

所述盖包括朝向所述壳体的外部设置并且所述热电装置设置在其上的第一表面；以及朝向所述壳体的内部设置的第二表面，

其中，所述壳体包括容纳所述热交换材料的第一区域；以及包围所述第一区域并且包括用于将所述壳体联接至所述盖的联接部分的第二区域。

15.根据权利要求14所述的热电模块，其中，所述第二区域的高度高于所述第一区域的底表面的高度，并且所述盖的所述第二表面与所述第二区域接触。

16.根据权利要求15所述的热电模块，其中，所述壳体还包括第三区域，所述第三区域包围所述第二区域并且所述第三区域的高度大于所述第二区域的高度，并且所述第三区域设置在所述盖的侧表面上。

17.根据权利要求16所述的热电模块，其中，所述第三区域的宽度是所述第二区域的宽度的0.5至2倍。

18.根据权利要求14所述的热电模块，其中：

所述壳体的第一表面上形成有流体入口和流体出口，

所述第一区域中设置有从底表面突出的引导件，

所述引导件从所述壳体的所述第一表面朝向与所述壳体的所述第一表面相对的所述壳体的第二表面延伸，并且

所述引导件与所述壳体的所述第二表面间隔开。

19.根据权利要求14所述的热电模块，其中：

所述壳体的第一表面上形成有流体入口和流体出口，

所述第一区域中设置有从底表面突出的多个引导件，

所述多个引导件中的一部分从所述壳体的所述第一表面朝向与所述壳体的所述第一表面相对的所述壳体的第二表面延伸，并且与所述壳体的所述第二表面间隔开，并且

所述多个引导件中的另一部分从所述壳体的所述第二表面朝向所述壳体的所述第一表面延伸，并且与所述壳体的所述第一表面间隔开。

20.根据权利要求14所述的热电模块，其中，所述壳体与所述盖在所述第二区域中水密地联接。