CN1783527A - 热电变换器及其制造方法、以及形成波形散热片的方法 - Google Patents
热电变换器及其制造方法、以及形成波形散热片的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1783527A CN1783527A CN 200510129004 CN200510129004A CN1783527A CN 1783527 A CN1783527 A CN 1783527A CN 200510129004 CN200510129004 CN 200510129004 CN 200510129004 A CN200510129004 A CN 200510129004A CN 1783527 A CN1783527 A CN 1783527A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat
- connecting portion
- cutting
- piece
- thermoelectric device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
一种热电变换器,包括:一组热电器件,具有交替布置在热电器件基板上的多个P型热电器件和多个N型热电器件;电极件,用于串联电连接相邻的P型热电器件和N型热电器件;以及热交换件,包括连接至电极件的电极部。在热电变换器中,至少多个电极部和多个热交换部连续形成为波形形状,以使多个电极件沿至少所述热电器件组彼此连接,并且相邻的热交换件设置为彼此电绝缘。因此,可易于形成热电变换器。
Description
技术领域
本发明涉及一种热电变换器,所述热电变换器具有包括N型热电器件和P型热电器件的串联电路,并且在DC电流经过串联电路时吸收或散发热量。本发明进一步涉及一种用于制造热电变换器的方法、以及一种形成用于热电变换器的波形散热片的方法。
背景技术
就一种传统的热电变换器而言,提出一种具有以平面形状交替布置的N型热电器件和P型热电器件的热电变换器。在此热电变换器中,各个热电器件具有安装在它们的一侧表面上的一侧电极件,还具有安装在它们的另一侧表面上的另一侧电极件,由此所述热电器件彼此串联连接(参看相应于USP No.6,815,814的JP-A-2003-124531)。在这种类型的热电器件中,用于吸收或散发从一侧电极件和另一侧电极件传输的热量的热交换件与一侧电极件和另一侧电极件集成。
就用于形成热交换件的方法而言,在JP-A-8-229615中披露了一种用于形成用于车辆等的散热器的热变换器的波形散热片的技术(相应于USPNo.5,679,106)。根据此项技术,通过弯曲薄板形散热片材料和通过部分切割散热片材料使其凸起以形成气窗的步骤连续形成波形散热片。
在现有技术的热电变换器中,热交换件与电极件一体形成,因此需要大规模的形成设备。这增加了形成电极件和热交换件的成本。
如JP-A-2003-124531中所披露的,厚的波形散热片可用于具有以平面形状交替布置的N型热电器件和P型热电器件的热电变换器。然而,在此情形下,为了使相邻的电极件和热交换件彼此电绝缘,在波形散热片结合到电极件后,需要在用于连接电极的连接部处切割将用作热交换件的波形散热片。
将使用例如激光和切割机、冲孔(punching)等切割夹具(cutting jig)进行切割认为是用于切割波形散热片的连接部的切割方法。在切割连接部并使其彼此分离以确保在连接部的分开部中的电绝缘时,任何切割方法都产生切割粉尘,因此提高了切割粉尘进入热电变换器导致电绝缘有缺陷的可能性。
此外,当利用切割夹具等切割波形散热片时,由于波形散热片的厚度较厚,所以切割波形散热片所需要的负荷变得较大,从而施加给波形散热片的切割力增大。当切割力增大时,波形散热片将可能变形,影响较易碎的热电器件。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的一个目的是提供一种其中可连续形成多个热交换件的热电变换器。
本发明的另一目的是提供一种热电变换器和利用制造所需要的减少的步骤和工时制造热电变换器的方法。
本发明的另一目的是提供一种热电变换器、制造热电变换器的方法、和形成用于热电变换器的波形散热片的方法,所述方法可能利用小的切割力切割连续形成的热交换部的连接部,而不会产生切割粉尘。
本发明的另一目的是提供一种热电变换器、制造热电变换器的方法、和形成用于热电变换器的波形散热片的方法,所述方法能提高连续形成的相邻的热交换部之间的绝缘性能。
根据本发明的一个方面,一种热电变换器,包括:热电器件基板;一组热电器件,包括交替布置在热电器件基板上的多个P型热电器件和多个N型热电器件;电极件,由导电材料制成,用于电连接彼此相邻布置在热电器件基板上的P型热电器件和N型热电器件;以及热交换件,具有连接至电极件以传输热量到这里的电极部以及用于吸收和散发从电极部传输的热量的热交换部。在所述热电变换器中,相邻的P型和N型热电器件经由电极件彼此串联连接。并且,在热交换件中的电极部和热交换部中,至少多个电极部和多个热交换部连续形成为波形形状,以使多个电极件沿至少所述热电器件组彼此连接,并且相邻的热交换件设置为彼此电绝缘。
由于多个热交换件连续形成为波形形状,并且结合至电极件的一个端面,所以可能有效降低形成和装配热交换件所需要的步骤数量。
并且,由于通过切割连接部使热交换件彼此电绝缘,所以可能经由电极件使热交换件串联连接至热电器件。
例如,在热交换件中,多个相邻的热交换部经由连接部连续连接成波形形状,并且相邻的热交换部通过割连接部彼此电绝缘。在此情形下,可使用具有平板形状并且由绝缘材料制成的固定件固定热交换部的端面,其中从所述端面切掉连接部。可选地,热交换件的电极部可配合进在绝缘基板中以一定间隔形成的多个配合孔。
并且,所述多个热交换部可经由每个都具有弧形部的连接部连续设置为波形形状,相邻的热交换部可通过切割连接部彼此电绝缘,并且切割的连接部的弧形部的拐角可具有切割凸起部。因此,可能形成举例来说能在具有连接部的厚度较小的凹槽上引导用于切割连接部的切割刀片。结果,可能利用小切割力切割连接部,而不会产生切割粉尘。
例如,切割的连接部的弧形部被切割和凸起,以便具有大于热交换部的宽度Wa的宽度Wf。
根据本发明的另一方面,一种制造热电变换器的方法包括以下步骤:形成多个热交换件,每个热交换件都依次包括通过使用导电材料连续形成为波形形状的第一热交换部、电极部、第二热交换部和连接部;形成热电器件基板,在所述基板上,多个P型热电器件和多个N型热电器件大体交替布置成晶格图样,以布置一组热电器件;将电极件放在彼此相邻布置在热电器件基板上的P型热电器件和N型热电器件上,接着使电极件结合到P型热电器件,使电极件结合到N型热电器件;沿至少所述热电器件组放置多排多个热交换件的电极部,接着使电极件结合到电极部,其中在电极件的一个端面上形成热交换件的步骤中,所述热交换件形成为波形形状;以及切割在多个热交换件的相邻热交换部之间形成的连接部,由此使热交换件彼此电绝缘,其中在结合热交换件的步骤中,所述多个热交换件的电极部分别结合至电极件。因此,可易于形成热电变换器。
并且,可能形成能在具有连接部的薄厚度的凹槽上引导切割刀片的切割凸起部。结果,可能利用小切割力切割连接部,而不会产生切割粉尘。
所述方法可进一步设置有在形成热交换件之后的临时装配步骤,其中,电极部配合在或压在配合孔中,所述配合孔以一定间隔形成在绝缘基板中,所述绝缘基板成形为平板,并且由绝缘材料制成。并且,在形成热交换件的步骤中,多个热交换件通过辊加工形成为波形形状。因此,可减少制造热电变换器的步骤数量。
根据本发明的另一方面,提供了一种制造用于形成多个热交换件的波形散热片的方法,其中每个热交换件都包括热交换部、电极部、热交换部和连接部,通过使用成形为带形并且由导电材料制成的散热片材料,热交换部、电极部、热交换部和连接部按照所述顺序连续形成为波形形状,所述方法包括以下步骤:在连接部上沿待切割连接部的方向形成凹槽;使散热片材料在电极部、热交换部和连接部之间的部分处弯曲,以使它们形成为波形形状;使波峰和波谷之间的热交换部中的气窗(louver)形成为波形形状;以及形成切割凸起部,所述切割凸起部用于从凹槽的端部的开始点引导切割刀片。因此,可能易于使用通过切割凸起部引导的切割刀片执行切割。
附图说明
根据以下参考附图给出的对优选实施例的详细描述,本发明的上述和其它目的、特性和优点将变得更加显然,其中:
图1是示出本发明的第一实施例中的热电变换器的部分的平面图;
图2是沿图1中所示的线II-II得到的截面图;
图3是沿图2中所示的线III-III得到的截面图;
图4是示出本发明的第一实施例中的热电变换器的结构的部件分解示意图;
图5是示出本发明的第一实施例中的第二绝缘基板的结构的平面图;
图6A和图6B是切割前后沿图1中所示的线VI-VI得到的截面图;
图7是示出在本发明的第一实施例中的七个步骤的图示;
图8是示出本发明的第二实施例中的热电变换器的结构的示意性截面图;
图9A是示出本发明的第二实施例中的第一固定件的平面图,图9B是沿图9A中所示的线IXB-IXB得到的截面图;
图10是示出本发明的第二实施例的修改中的热电变换器的结构的示意性截面图;
图11是本发明的修改中的切割步骤的示意图;
图12是本发明的修改中的切割步骤的示意图;
图13是示出本发明的第三实施例的热电变换器的结构的示意性截面图;
图14是示出图13中的热电变换器的平面图;
图15是沿图13中的线XV-XV得到的截面图;
图16是沿图14中的线XVI-XVI得到的截面图;
图17是示出图13中的热电变换器的结构的分解图;
图18是示出图13中的热电变换器的制造工艺的分解透视图;
图19A是在从切割刀片移动的方向看时的平面图,图19B是图19A的侧视图;
图20是示出图13中的热电变换器的制造工艺中的切割步骤的透视图;
图21是示出在从刀片尖端看移动的切割刀片时图20中的切割步骤的示意图;
图22是用于形成图13中的热电变换器的波形散热片的方法工艺的图示;以及
图23是示出根据本发明的第三实施例的修改的用于形成波形散热片的方法工艺的图示。
具体实施方式
(第一实施例)
将参看图1至7描述本发明的第一实施例。图1示出第一实施例中的热电变换器的部分。
如图2和图4中所示的本实施例的热电变换器包括:热电器件基板10,具有在其上排成直线的多个P型热电器件12和多个N型热电器件13;电极件20,用于电连接相邻的热电器件12和13;以及热交换件25,以使得传导热量的方式连接至电极件20。
如图3中所示,通过在由板状绝缘材料(例如,玻璃钢板、PPS树脂、LCP树脂、或PET树脂)制成的第一绝缘基板11上成直线交替布置包括多个P型热电器件12和多个N型热电器件13的一组热电器件,形成热电器件基板10,从而将它们整合成一体。
P型热电器件12是由Bi-Te基化合物组成的P型半导体,N型热电器件13是由Bi-Te基化合物组成的N型半导体。热电器件基板10一体形成,使得P型热电器件12和N型热电器件13在第一绝缘基板11上排列成晶格图样。同时,P型热电器件12和N型热电器件13形成,以便从第一绝缘基板11凸出其顶端面和底面。
电极件20是由例如铜等板状导电金属形成的电极,用于电连接排列在热电器件基板10上的这组热电器件中的相邻的P型热电器件12和N型热电器件13。换言之,多个电极件20排列在相邻的热电器件12、13的两端上,使得热电器件12、13经由电极件20串联连接。
就此而言,对于如图3中所示的电极件20,排列在顶端和底端上的电极件20和排列在其内的电极件20平面形状彼此不同,但是以使得相邻的热电器件12、13彼此点连接的方式布置。这里,电极件20通过焊料焊接至热电器件12、13的端面,这将在下面作详细描述。
接着,热交换件25由例如铜等具有薄厚度(例如,约0.2mm)的导电金属形成,并且截面形成为近似字母U的形状。如图6A中所示,热交换件25在底部上具有电极部25a,在从电极部25a向外延伸的平面上具有热交换部的气窗25b。这些气窗25b是用于吸收或散发从电极部25a传导的热量的散热片,并且通过切割和凸起等与电极部25a一体形成。
所述多个热交换件25构成为使得相邻气窗25b之间的部分经由连接部25c彼此连接。换言之,在此实施例中,热交换件25没有形成为单个部分,而是多个热交换件25以集体方式形成,并且电极部25a结合到电极件20,接着连接部25c被切割,以便使热交换件25彼此电绝缘。
具体而言,多个热交换件25至少沿在热电器件基板10上排列成晶格图样的热电器件12、13中的一组热电器件经由相邻气窗25b之间的连接部25c连续形成为波形形状。即,如图1中所示,对于从第一排到第四排的每排,多个热交换件25经由连接部25c彼此连接。
在此实施例中,每个都具有电极部25a和气窗25b的热交换件25形成为波形形状。因此,与通过按压形成作为单个部分的热交换件25的实例相比,通过辊加工(roller process)形成多个热交换件25的实例特别在形成气窗25b的步骤的生产率中是非常高的。
与通过使用阳模和阴模的按压工艺制造热交换件15的实例相比,热交换件25的辊加工的实例能降低形成步骤的设备成本,其中在所述辊加工中,材料由辊供给,从而连续形成为电极部25a、气窗25b和连接部25c。在本实施例中,热交换件25形成为具有气窗25b,但是也可形成为具有狭缝、分支(offset)形等。
在本实施例中,如图1中所示,布置在第一排、第二排和第三排中的热交换件25平面形状不同,但是每个都形成为波形形状。为每排制造的多个热交换件25构造为布置在具有板形电极件25b的第二绝缘基板21上,其中所述第二绝缘基板21由绝缘材料制成(例如,玻璃钢板、PPS树脂、LCP树脂、或PET树脂)。
具体而言,如图5中所示,其中配合电极部25a的配合孔21a在第二绝缘基板21中形成,并且电极部25a配合进配合孔21a,以将热交换件25和第二绝缘基板21集成为一个整体。这里,用附图标记21b表示的部分是爪部,所述爪部是凸出的爪,用于防止电极部21a配合进配合孔21a时电极部21a分离。
此外,如图1中所示,端子24a、24b设置在布置在图中的左右端上的电极件20的末端处。DC电源(未示出)的正极端子连接至这些端子24a、24b的端子24a,DC电源的负极端子连接至端子24b。
因此,对于布置在第一绝缘件11的上侧上的电极件20,多个电极件20布置在热电器件12、13的端面上,以便电形成NP结。并且,对于布置在第一绝缘件11的下侧上的电极件20,多个电极件20布置在热电器件12、13的端面上,以便电形成PN结。
如图2中所示的从图1中所示的端子24a施加的DC电流从图中左端的上部电极件20经过P型热电器件12,接着经过下部电极件20流到串联的N型热电器件13,之后从此N型热电器件13经由上部电极件20连续流到串联的P型热电器件。换言之,电极件20连接至热电器件12、13的两个端面,以便使DC电流连续经过热电器件12、13。
同时,利用珀耳帖效应,使用于形成PN结的下部电极件20进入高温状态,使用于形成NP结的上部电极件20进入低温状态。简言之,布置在下侧上的气窗25b形成散热部的散热热交换部,具有传送到这里的高温,并且由冷却流体(例如,空气)冷却。并且,布置在上侧上的气窗25b形成吸热部的吸热热交换部,并且进入低温状态,以冷却待冷却的流体。
换言之,如图2中所述,将热电器件基板10用作分隔壁,在热电器件基板10的两侧上的外壳件(case members)(未示出)中形成空气通道,并且空气经过空气通道,以在气窗25b和空气之间交换热量。即,将热电器件基板10用作分隔壁,下部气窗25b可加热空气,并且上部气窗25b能冷却空气。
在所述实施例中,DC电源的正极端子连接至端子24a,其负极端子连接至端子24b,以使DC电流经过端子24a。然而,所述连接不限于此,DC电源的正极端子也可连接至端子24b,并且负极端子连接至端子24a,以使DC电流经过端子24b。
然而,同时,下部热交换件25形成吸热热交换部,并且上部热交换件25形成散热热交换部。
接着,将描述用于制造本发明的主要部分的热交换件25的方法和用于安装热电变换器的方法。首先,对于制造多个热交换件25的方法,多个热交换件25通过辊加工制造。即,带形导电材料通过一对阴阳辊进给,以形成多个热交换件25,所述热交换件25的每个都具有连续形成为波形形状的气窗25b、电极部25a、气窗25b、和连接部25c。
如图3中所示,多个P型热电器件12和多个N型热电器件13在第一绝缘基板11中形成孔中交替布置成晶格图样,以便一体构造热电器件基板10。同时,可使用用于将半导体、电子元件等安装到板上的安装设备。将此步骤称之为安装热电器件的步骤。
接着,每个都形成为平面形状的电极件20被夹紧(pinch),之后,如图3中所示,被放在热电器件12、13的端面上,其中所述热电器件12、13彼此靠近排列在热电器件基板10上。在将多个电极件20放在相应的热电器件12、13的端面上时,热电器件12、13通过焊料焊接到电极件20。将此步骤称之为焊接电极件的步骤。
就此而言,对于每个表面执行焊接电极件的步骤。即,当对于一个表面执行焊接电极件的步骤时,将热电器件基板10倒置,并且对于另一表面执行焊接电极件的步骤,以焊接所述另一表面。此外,当事先利用丝网印刷将膏状焊剂均匀地薄薄涂覆到热电器件12、13的端面的焊接表面上,接着执行焊接电极件的步骤时,可易于执行焊接。
夹紧通过形成热交换件的步骤形成为波形形状的多个热交换件25,并且沿每排的一组热电器件将电极件25a插入在第二绝缘基板21中形成的配合孔21a中,从而使多个热交换件25与第二绝缘基板21一体构造。将这称之为临时安装热交换件的步骤。就此而言,对于每个表面,也执行临时安装热交换件的步骤。即,在对于一个表面执行此步骤时,使热电器件基板10倒置,接着对于另一表面执行此步骤,以焊接所述另一表面。
将电极部25a放在于上述焊接电极件的步骤中焊接的电极件20的一个端面上,接着利用焊料将电极件20焊接到电极部25a。将此步骤称之为焊接热交换件的步骤。接着,切割形成在热交换件25的相邻气窗25b之间的连接部25c,其中所述热交换件25在焊接热交换件的步骤中被焊接。
将基于图6A和图6B描述此切割步骤。图6A是在完成上述焊接热交换件的步骤时的示意图,示出热交换件25经由连接部25c彼此电连接的状态。如图6B中所示,在所述切割步骤中切割这些连接部25c。之后,使相邻的热交换件25彼此电绝缘。
就此而言,如图7中所示,当使用用于应用激光的激光工艺切割连接部25c时,因为在切割时没有产生切割粉尘,所以能提高工艺的可靠性,并且可容易使切割设备自动化。
在本实施例中,将电极部25a放在电极件20上,其中所述电极件20处于这样的状态,在形成热交换件的步骤中形成为波形形状的多个热交换件25临时安装在第二绝缘基板21上,接着电极部25a通过焊料焊接到电极件20。然而,目的不是为了将本发明限制于此实施例,而是也建议,在形成热交换件的步骤中形成为波形形状的多个热交换件25不是临时安装在第二绝缘基板21上,而是电极部25a直接放在电极件20上,接着通过焊料焊接到它们。
根据具有上述步骤的制造方法,首先,利用形成热交换件的步骤连续形成多个热交换件25,因此,与利用按压工艺将热交换件制造成单个部分的传统制造方法相比,要求热交换件25所需要的形成步骤的数量减少。
由于多个热交换件25连续形成为波形形状,并且焊接到电极件20的一个端面,所以可利用辊形成热交换件25,这造成形成和安装热交换件25所需要的步骤数量大幅减少。这也减少了制造热电变换器所需要的工时和步骤数量减少。
由板状绝缘材料制成的第二绝缘基板21被提供,并且热交换件25焊接到电极件20,其中电极件20处于这样的状态,电极部25a临时安装在以指定间隔形成在第二绝缘基板21中的多个配合孔中。因此,可易于将热交换件25安装在布置在热电器件基板10上的多个电极件20上,并且能可靠地焊接在指定位置。
根据依照上述第一实施例的热电变换器,多个电极部25a和多个气窗25b连续形成为波形形状,接着将电极部25a焊接到电极件20的一个端面,之后使相连的热交换件25彼此电绝缘。因此,通过集体形成多个热交换件25,并且通过将它们安装在电极件20上,可大幅减少形成和安装热交换件25所需要的步骤数量。这能减少制造所必需的形成步骤和人时的数量。
在构造制造工艺,以使热交换件25结合到电极件20,接着切割连接部25c时,可易于经由电极件20将热交换件25串联连接到热电器件12、13。这可提高安装热交换件25的容易度。此外,通过利用激光切割连接部25c,没有产生切割粉尘,从而可易于使切割步骤自动化。这可提高装配的可靠性。
热交换件25临时装配至第二绝缘基板21,接着将热交换件25安装至电极件20。因此,可易于将热交换件25安装至多个电极件20,并且可可靠地焊接在指定位置。
具体而言,制造热电变换器的方法具有形成热交换件的步骤和焊接热交换件的步骤。因此,可大幅减少形成和安装热交换件25所需要的步骤数量。这可减少制造所必需的形成步骤和工时的数量。
多个热交换件25通过辊加工连续形成为波形形状。特别地,与按压工艺相比,辊加工能大幅提高形成气窗25b的步骤的生产率。并且,与使用阴模和阳膜的按压工艺相比,辊加工能大幅减少制造成本。
(第二实施例)
在上述第一实施例中,通过切割在相邻气窗25c之间形成的连接部25c,热交换件25彼此电绝缘。然而,此实施例构造为使得切割的气窗25之间的末端固定至第一固定件22。
具体而言,如图8和图9A和9B中所示,将所述第二实施例构造为连接部25c切掉的气窗25的末端通过成形为板形并且由绝缘材料制成的第一固定件22固定。即,如图9A和图9B中所示,固定孔22a和凹陷部22b在成形为板形并且由绝缘材料制成的第一固定件22中以指定间隔形成,并且在切割连接部25c的切割步骤后,连接部25c切掉的气窗25的末端通过第一固定件22固定。将此步骤称为安装固定件的步骤。
在如第一实施例中那样切割连接部25c并且使它们留下时,例如将外力施加给气窗25b时,由于相邻气窗25的部分变形,存在不能确保电绝缘的可能性。然而,根据此实施例,利用第一固定件22固定气窗25b的末端,从而能可靠地实现电绝缘。
此外,在第二实施例中,如图10中所示,在切割连接部25c之前,可利用成形为板形并且由绝缘材料制成的第二固定件26固定连接部25c。在将连接部25c固定至第二固定件26后,切割连接部25c。据此,在切割步骤中,第二固定件26可接收切割力,因此能通过切割防止负荷施加给电极部25a的焊接表面。因此,理想的是通过粘合剂等将第二固定件22a固定至热交换件25。
在上述第一和第二实施例中,在切割步骤中利用激光切割连接部25c。然而,如图11中所示,本发明不限于这种切割,也建议采用切割器在箭头所示的方向上滑动的构造切割连接部25c。此外,如图12中所示,也建议采用通过将模30和冲孔器31放在连接部25c上对连接部25c冲孔的切割工艺。除此之外,也建议使用切割夹具切割连接部25c。对于化学方法,也建议利用蚀刻溶解连接部25c的方法。
在上述第一和第二实施例中,在形成热交换件的步骤中,通过使用辊的辊加工,形成热交换件25,其中每个热交换件都具有连续形成为波形形状的气窗25b、电极部25a、气窗26b和连接部25c。然而,目的不是为了将本发明限制于此实施例,而是也可将按压工艺代替辊加工连续形成热交换件25。
(第三实施例)
下面将参看图13至22描述本发明的第三实施例。
如图13、图15和图16中所示的本实施例的热电变换器包括:热电器件基板110,具有以预定布置设置的多个热电器件(更具体地,P型热电器件112和N型热电器件113);电极件116,用于电连接相邻的P型热电器件112和N型热电器件113;热交换件122、132,以使得传导热量的方式结合至电极件116;以及第一保持基件128、138和第二保持基件121、131,用于保持热交换件122、132。
如图15中所示的热电器件基板110具有作为基件的绝缘基板111和包括多个P型热电器件112和N型热电器件113的一组热电器件。P型热电器件112和N型热电器件113在绝缘基板111上交替排列成排,从而将它们集成为一个结构。此外,在此热电器件基板110中,电极件116结合至相邻的P型热电器件112和N型热电器件113的两个端面,从而将它们集成为一个结构。
绝缘材料111由板形绝缘材料(玻璃钢板、PPS树脂、LCP树脂、或PET树脂)制成。
P型热电器件112是由Bi-Te基化合物制成的P型半导体组成的众所周知的热电元件,且N型热电器件113是由Bi-Te基化合物制成的N型半导体组成的众所周知的热电元件。在本实施例中使用的P型热电器件112和N型热电器件113是用于热电元件的非常小的元件,并且热电器件基板110一体形成为使得在第一绝缘基板111上将P型热电器件112和N型热电器件113排列成晶格图样。同时,P型热电器件112和N型热电器件113被设置为从第一绝缘基板111的顶端面和底面凸出。
如图15中所示的电极件116是类似于平板状的电极,并且由例如铜等导电金属制成。电极件116排列为电连接排列在热电器件基板110上的这组热电器件中的相邻的P型热电器件112和N型热电器件113。换言之,多个电极件116排列在相邻的热电器件112、113的两端上,使得热电器件112、113经由电极件116串联连接。这里,电极件116通过焊料焊接到热电器件112、113的端面。
具体而言,如图13中所示,相邻的热电器件112、113的两端经由电极件116串联电连接。这里,在N型热电器件113和P型热电器件112的上端面上,电流从N型热电器件113流到P型热电器件112,并且在N型热电器件113和P型热电器件112的下端面上,电流从P型热电器件112流到N型热电器件113。端子124a和端子124b分别设置在位于图中所示的左右端上的N型热电器件113(图中左端)和P型热电器件112(图中右端)上。DC电源(未示出)的正极端子和负极端子分别连接至端子124a和124b。
同样,对于布置在绝缘件111的上侧上的电极件116,多个电极件116布置在热电器件112、113的端面上,以电形成NP结。对于布置在绝缘件111的下侧上的电极件116,多个电极件116布置在热电器件112、113的端面上,以电形成PN结。同时,利用珀耳帖效应,使用于形成PN结的下部电极件116和热交换件(以下称之为“用于散热的热交换件”)132进入高温状态,使用于形成NP结的上部电极件116和热交换件(以下称之为“用于吸热的热交换件”)122进入低温状态。
每个热交换件122(132)(更具体地,用于吸热的热交换件122和用于散热的热交换件132)由电极部125(135)、热交换部126(136)和连接部127(137)构成。如图18中所示,相邻的热交换件122(132)形成为经由连接部127(137)互相连接,以连接相邻的热交换部126(136)。接着,相邻的热交换件122(132)分别电绝缘。
具体而言,如图18中所示,多个连续连接的热交换件122(132)连续形成为波形形状,即,利用由例如铜等导电材料制成并且具有指定厚度(在本实施例中为约0.3mm)的板形成为所谓的波形散热片。并且,每个热交换件122(132)都包括电极部125(135)、连接至电极部125(135)两端的热交换部126(136)、和用于连接相邻的热交换部126(136)的连接部127(137)。接着,通过切掉连接部127(137)的臂部127b(137b未示出,以下相同),使相邻的热交换件122(132)彼此电绝缘(参看图16)。
如图13和图16中所示,每个电极部125(135)呈近似平面部形状,并且以使得传输热量的方式结合至每个电极件116。电极部125(135)通过焊料焊接到电极件116的端面。
热交换部126(136)具有气窗,并且气窗在连续形成为波形形状的波峰侧上的连接部127(137)和波谷侧上的电极部125(135)之间形成,以便在波形形状的波峰和波谷之间切割和凸起。在本实施例中,气窗是用于吸收和散发从电极部125(135)的热量的散热片。
如图13和图16中所示,连接部127(137)具有形成为近似弧形并且待被分割的臂部127b(137b)。臂部127b(137b)相应于弧部(弯曲部)。
分割的臂部127b的拐角具有稍后将描述的切割凸起部127c。切割凸起部127c不必留在分割的臂部127b的拐角处。例如,使用切割刀片170以小的切割力切掉连接部127(137),而不会产生碎块(cuttings)。结果,可能提供能实现很高的生产率的热电变换器。
如图19A和图9B中所示,在连接部127(137)的部分,凹槽127a(137a)预先沿待在连接部127(137)的臂部127b(137b)弯曲至的弯曲内部上执行切割的方向形成。这里,凹槽127a(137a)和切割凸起部127c(137c)这样设置,使得通过从凹槽127a(137a)的端部的开始点切割和凸起形成切割凸起部127c(137c)。
如图20中所示,切割所述切割凸起部127c(137c)并使其凸起,以便沿着(follow)切割刀片170的切割边沿的形状。据此,沿V形槽127k(137k)平稳引导切割刀片170的切割边沿,以引导由切割凸起部127c(137c)形成的切割刀片170。
使得分开的臂部127b(137b)的宽度Wf(参看图21)大于热交换部126(136)的宽度Wa(更具体地,配合在第一配合孔128a(138a)中的部分的宽度)。因此,用于确保绝缘的切掉的部分K确定地形成在分开的臂部127b(137b)之间(参看图14和图16)。通过以切割刀片70的刀片宽度Wc切割和凸起以此方式分开的臂部127b(137b),可促进切割连接部127(137)后的绝缘。
第一保持基件128(138)由以绝缘材料(例如,玻璃钢板、PPS树脂、LCP树脂、或PET树脂)制成的板状绝缘基板构成。其中可配合连接部127(137)的配合孔128a(138a)在第一保持基件128(138)中形成。连接部127(137)配合在配合孔128a(138a)中,以使热交换件122(132)与第一保持基件128(138)集成。
第二保持基件121(131)由以绝缘材料(例如,玻璃钢板、PPS树脂、LCP树脂、或PET树脂)制成的板状绝缘基板构成。其中可配合电极部125(135)的配合孔121a(131a)在第二保持基件121(131)中形成。电极部125(135)配合在配合孔121a(131a)中,以使热交换件122(132)与第二保持基件121(131)集成。
这里,用于吸热的热交换件122的连接部127和用于吸热的电极部125配合在第一配合孔128a和第二配合孔121a中,以便构成用于使用第一保持基件128和第二保持基件121一体保持热交换部122的吸热电极基板120。吸热电极基板120构成波形热交换件组件。吸热电极部125和热交换部126构成吸热部。这里,用于吸热的热交换部122是用于吸热的热交换部。
用于散热的热交换件132的连接部137和散热电极部135配合在第一配合孔138a和第二配合孔131a中,以便构成用于使用第一保持基件138和第二保持基件131一体保持热交换部132的散热电极基板130。散电极基板130构成波形热交换件组件。这里,散热电极部125和热交换部126构成散热部。
如图13中所示,将热电器件基板110用作分隔壁,具有上述构造的热电变换器通过热电器件基板110的两侧上的外壳件(未示出)形成空气通道。空气经过空气通道(参看图14),从而热交换部126(136)的气窗与空气交换热量。由于热交换部126的气窗与空气交换热量,所以设置在热电器件基板110的上侧上的用于吸热的热交换件122利用热交换部126冷却空气。同时,由于热交换部136的气窗与空气交换热量,所以设置在热电器件基板110的下侧上的用于散热的热交换件132利用热交换部136冷却空气。
第三实施例的热电变换器的热交换件122(132)按照以下方式构造:以传输热量的方式电力焊接至电极件116的多个电极部125(135)、连接至电极部125(135)的两端的多个热交换部126(136)、以及用于连接相邻的热交换部126(136)的多个连接部127(137)连续形成为波形形状;接着,连接部127(137)被分开,以便使得分开的连接部127(137)的臂部127b(137b)的拐角具有切割凸起部127c(137c)。
可利用小的切割力切掉连接部127(137),而不产生切割粉尘。结果,可能提供能实现很高的生产率的热电变换器。
第三实施例的热电变换器设置有:第一保持基件128、138,具有第一配合孔128a、138a,连接部127、137可穿过所述第一配合孔;第二保持基件121、131,具有第二配合孔121a、131a,电极部125、135可穿过所述第二配合孔。连接部127、137穿过第一配合孔128a、138a,电极部127、137穿过第二配合孔121a、131a,以便形成波形热交换件组件120、130。
因此,即使波形热交换件组件120、130在电极部125、135经由电极件116结合至热电器件112、113之前或之后形成,当为了确保相邻的热交换件122、132之间的绝缘而切掉连接部127、137时,可能减少或防止切割工艺对较易碎的热电器件112、113的影响。
此外,本实施例的热电变换器构造为使得被分开的弧部127b、137b被切割并且凸起,从而使得臂部127、137的宽度Wf大于热交换部126、137的宽度Wa。
以此方式,通过切割和凸起分开的臂部127b、137b,可提高切割连接部127、137之后的绝缘。
接着,将描述用于制造热电变换器的方法和用于形成波形散热片的方法。通过所述方法,用于热电变换器的多个热交换件122、132连续形成为波形形状。图17至21是示出用于制造热电变换器的方法的工艺的图示。图22是示出用于形成波形散热片的方法的工艺的图示。
制造热电变换器的方法包括装配热电器件的步骤、焊接电极件的步骤、形成热交换件的步骤、形成波形热交换件组件的步骤、焊接热交换件的步骤、以及切割步骤。
在装配热电器件的步骤中,如图15中所示,多个P型热电器件112和多个N型热电器件113在形成在绝缘基板111的孔中交替排列成晶格图样,以形成具有集成安装在绝缘基板111上的热电器件112、113。同时,也建议使用用于安装半导体、电子元件等的安装设备制造热电器件基板110。
在焊接电极件的步骤中,如图15中所示,分别拾取形成为平板形状的电极件116,并且将其放在以指定布置排列在绝缘基板111上的热电器件112、113的端面上,从而排列多组电极件116和热电器件112、113,接着通过焊接使热电器件112、113和电极件116彼此焊接。
对于热电器件基板110的两个表面的每个表面执行结合电极件的步骤。例如,首先正面,其次反面。即,电极件116结合至热电器件112、113的一个表面,接着,将热电器件基板10倒置,使另一电极件116结合至热电器件112、113的另一表面。此外,当事先利用丝网印刷将膏状焊剂涂覆到热电器件112、113的端面的焊接表面上,接着执行将电极件116结合至热电器件112、113的焊接表面的步骤时,可易于执行利用焊接的结合步骤。
在形成热交换件的步骤中,如图18中所示,用于吸热的多个热交换件122和用于散热的多个热交换件132连续形成为波形形状。在以下对本实施例的描述中,为了简洁起见,描述用于形成用于吸热的热交换件122的方法,而省略用于形成用于散热的热交换件132的方法的描述。
在形成热交换件的步骤中,如图18和图22中所示,使用带形导电材料(以下称之为“散热片材料”)使多个热交换件(用于吸热的热交换件)122形成为波形形状,其中所述多个热交换件的每个都依次包括热交换部126、电极部(吸热电极部)125、热交换部126和连接部127。
并且,如图19A和图22中所示,形成热交换件的步骤包括:形成凹槽的步骤,其中凹槽127a(137a)沿待切割连接部127(137)的方向在上述连接部127(137)中形成;以及形成切割凸起部的步骤,其中从凹槽127a(137a)的末端的开始点切割连接部127(137),使其凸起,从而形成切割凸起部127c(137c)。
具体而言,在形成凹槽的步骤中,如图19A和图19B中所示,凹槽127a沿利用切割刀片170切割连接部127的方向在连接部127中形成。此外,在形成切割凸起部的步骤中,从凹槽127a(137a)的末端的开始点切割连接部127(137)的臂部127b,使其凸起。因此,在形成切割凸起部的步骤中,在连接部127的臂部127b的拐角切割切割凸起部127c,使其凸起,以形成用于引导切割刀片170的V形槽127k。
如图22中所示,可将使用按压工艺的形成方法用作形成连续形成为波形形状的多个热交换件122(132)的方法。稍后将详细描述使用按压工艺的形成方法。
在形成波形热交换件组件的步骤中,如图17中所示,连续形成为波形形状的多个热交换件122(132)的连接部127(137)和电极部125(135)配合在第一保持基件128(138)的第一配合孔128a(138a)和第二保持基件121(131)的第二配合孔121a、131a中,从而形成波形热交换件组件120(130),在所述波形热交换件组件中,热交换件122(132)集成安装在第一保持基件128(138)和第二保持基件121(131)之间。
形成波形热交换件组件的步骤的步骤包括形成第一保持基件128(138)的步骤和形成第二保持基件121(131)的步骤。在形成第一保持基件128(138)的步骤中,连接部127(137)穿过的第一配合孔128a(138a)形成在用于保持连接部127(137)的第一保持基座128(138)中。在形成第二保持基件121(131)的步骤中,电极部125(135)可配合进的第二配合孔121a(131a)形成在用于保持电极部125(135)的第二保持基座121(131)中。
在结合热交换件的步骤中,如图17中所示,波形热交换件组件120(130)的电极部125(135)通过焊接结合至在结合电极件的步骤中结合的电极部116的一个端面。这里,具体而言,同时结合波形热交换件组件120的吸热电极部125的待结合的多个部分和电极件116的一个端面。此外,同时结合波形热交换件组件130的散热电极部135的待结合的多个部分和电极件116的一个端面。
在切割步骤中,如图20中所示,向着连接部127(137)的切割凸起部127c(137c)相对移动切割器的切割刀片170等,以切割连接部127(137)。具体而言,如图20和图21中所示,在此切割步骤中,切割刀片170向着从波形热交换件组件120的配合孔128a凸出的臂部127b相对移动,以沿着待执行切割的方向分割连接部127的臂部127c。
同时,如图21中所示,向着弧部127b相对移动切割刀片170。结果,弧部127c在配合孔128a的宽度方向上以切割刀片170的厚度Wc被切割和凸起。
在本实施例的上述制造方法中,凹槽127a(137a)沿待切割连接部127(137)的方向形成在连接部127(137)中,并且从凹槽127a(137a)的末端的开始点切割和凸起连接部127(137),接着向着连接部127(137)的切割凸起部127c(137c)相对移动切割刀片170。
据此,从凹槽127a(137a)的末端的开始点切割连接部127(137),并使其凸起。这里,能引导切割刀片170的切割凸起部127c(137c)可形成在凹槽127a(137a)中。结果,当利用切割刀片170切掉连接部127(137)时,可沿切割凸起部127c(137c)精确引导切割刀片170到凹槽127a(137a)。
利用切割刀片170可切掉每个都在连接部127(137)中具有薄部的凹槽127a(137a)。因此,利用小的切割力可切掉连接部127(137),而不会产生切割粉尘。
此外,在本实施例的制造方法中,连接部127(137)穿过的第一配合孔128a(138a)形成在用于保持连接部127(137)的第一保持基座128(138)中,接着连接部127(137)穿过待被保持的第一配合孔128a(138a)。因此,切割刀片170向着从第一配合孔128a(138a)凸出的连接部127(137)的臂部127b(137b)相对移动,以沿着配合孔128a(138a)宽度的方向切割和凸起臂部127b(137b)。
据此,当切割刀片170向着臂部127b(137b)相对移动时,即,连接部127(137)的V形槽127k(137k)从第一配合孔128a(138a)凸出以沿凹槽127a(137a)切掉连接部127(137)时,可以切割刀片70的厚度分割臂部127b(137b),并且可使其凸出。同样,通过切割和凸起被分割的127b(137b),可能提高切割连接部127(137)后的绝缘。
并且,在本实施例中,本实施例的制造方法包括:在用于保持电极部125(135)的第二保持基件121(131)中形成第二配合孔121a(131a)的步骤,其中电极部125(135)可插入所述第二配合孔;使电极部125(135)配合进第二配合孔121a(131a)的步骤;以及向着连接部127(137)的切割凸起部127c(137c)相对移动切割刀片170的步骤。
根据所述方法,电极部125(135)配合在第二配合孔121a(131a)中,接着,利用切割刀片170切掉连接部127(137)。因此,即使将切割刀片170的切割力的反作用力施加给连接部127(137),作用力也可散布到第二保持基件121(131),其中经由热交换部126(136)连接的电极部125(135)配合在所述第二保持基件中。
因此,可能利用小切割力切掉连接部127(137),而不会产生切割粉尘,并且能减轻在切割过程中对较易碎的热电器件112、113的影响。
在本实施例的制造方法中,通过将连接部127(137)插入第一配合孔128a(138a),并且使电极部125(135)配合在第二配合孔121a(131a)中,形成波形热交换件组件120(130)。并且,形成波形热交换件组件120(130),接着使切割刀片170向着连接部127(137)的臂部127b(137b)相对移动。
因此,在电极部125(135)经由电极件116结合至热电器件112(113)之前,即,在形成波形热交换件组件120(130)的状态下,可切掉连接部127(137)。结果,在切割时,切割力没有对在切割过程中较易碎的热电器件产生影响。
本实施例的制造方法包括以下步骤:形成热交换件;形成凹槽;形成切割凸起部。在形成热交换件的步骤中,利用带形导电散热片材料101,使多个热交换件122(132)连续形成为波形形状,其中所述多个热交换件的每个都依次包括热交换部126(136)、电极部125(135)、热交换部126(136)、和连接部127(137)。在形成凹槽的步骤中,凹槽127a(137a)沿待切割连接部127(137)的方向在连接部127(137)上形成。并且,在形成切割凸起部的步骤中,从凹槽127a(137a)的末端的开始点切割连接部127(137),并使其凸起,从而形成切割凸起部127c(137c)。
同样方式,通过使多个热交换件122、132连续形成为波形形状,并且通过使他们结合至电极件116的一个端面,可能大幅减少形成和安装热交换件122、132所需要的步骤数量。结果,可能实现很高的生产率。
此外,本实施例的制造方法包括以下步骤:形成第一保持基件,其中第一配合孔128a(138a)在用于保持连接部127(137)的第一保持基件128(138)中形成,连接部127(137)可插入所述第一配合孔;形成第二保持基件,其中第二配合孔121a(131a)在用于保持电极部125(135)的第二保持基件121(131)中形成,连接部127(137)可插入所述第二配合孔;以及形成波形热交换件组件,其中连接部127(137)配合在第一配合孔128a(138a)中,电极部125(135)配合在第二配合孔128a(138a)中,以形成波形热交换件组件120(130)。
据此,即使波形热交换件组件120(130)在电极部125(135)经由电极件116结合至热电器件112(113)之前或之后形成,当为了确保相邻的热交换件122(132)之间的绝缘而切割连接部127(137)时,切割力造成的对连接部127(137)的反作用力可由波形热交换件组件120(130)吸收。结果,可能限制或防止切割力对较易碎的热电器件的影响。
并且,本实施例的制造方法包括切割步骤,在所述切割步骤中,切割刀片170向着连接部127(137)的切割凸起部127c(137c)移动。
当切割连接部127(137)以确保相邻的热交换件122(132)之间的绝缘时,提供了这样的切割步骤,其中,切割刀片170向着连接部127(137)的切割凸起部127c(137c)移动。结果,可能利用小的切割力分割连接部127(137),而不会产生切割粉尘。
并且,在本实施例的制造方法中,切割步骤构造为使得通过相对移动切割刀片170切割和凸起连接部127(137)的臂部127b(137b)。
据此,通过切割和凸起分割的臂部127b(137b),可能提高切割连接部127(137)后的绝缘。
接着,将参看图22描述用于形成波形散热片的方法。如图22中所示,通过按压带形散热片材料101,使多个连续连接的热交换件122(132)连续形成为波形形状,其中所述多个热交换件的每个都依次包括热交换部126(136)、电极部125(135)、热交换部126(136)、和连接部127(137)。
如图22中所示,用于形成波形散热片的方法包括以下步骤:形成凹槽,其中凹槽127a(137a)沿待切割连接部127(137)的方向在连接部127(137)中形成;形成波形形状,其中带形散热片材料101在电极部125(135)、热交换部126(136)、和连接部127(137)之间的部分处弯曲,以形成波峰和波谷,从而成为波形形状;在波形形状的波峰和波谷之间形成气窗,由此,气窗在热交换部126(136)中被切割和凸起;以及从凹槽127a(137a)的末端的开始点切割和凸起用于引导切割刀片170的切割凸起部127c(137c)。
同样方式,本方法作为下述用于形成用于热电变换器的方法能实现很高的生产率,其中在所述方法中,P型热电器件112和N型热电器件113交替排列在绝缘基板111上,并且结合至电极件116的热交换件122、132彼此电绝缘,其中所述电极件116结合至相邻的P型热电器件112和多个N型热电器件113。
在本实施例中,在形成凹槽的步骤中,优选的是在平坦部的电极部125(135)和热交换部126(136)之间的弯曲部内形成凹槽125a(135a)。甚至在热交换件122(132)由厚度较大(例如,在本实施例中为约0.3mm)的散热片材料制成时,可易于将多个热交换件122(132)连续形成为波形形状。结果,本方法作为形成较厚的波形散热片的方法能实现很高的生产率。
图22中的附图标记181表示用于在带形散热片材料101上形成凹槽127a的推出冲压机(按压冲压机),附图标记182表示用于执行其中带形散热片材料101形成为波形形状的成波形工艺和用于执行其中切割和凸起热交换部126(136)的气窗的气窗工艺的复合冲压机,附图标记183表示用于从凹槽127a(137a)的末端的开始点切割和凸起连接部127(137)的切割和凸起冲压机。这里,按压冲压机181、复合冲压机182、和切割和凸起冲压机183构成用于通过按压工艺使多个热交换件122、132连续形成为波形形状的制造设备。
尽管在上述第三实施例中已经将使用按压工艺的形成方法作为用于使多个热交换件122、132连续形成为波形形状的制造方法进行了描述,但是也可采用如图23中所示的使用辊加工的形成方法。在图23中,附图标记286表示起波辊,附图标记285表示用于切割和凸起气窗并形成凹槽的滚花辊,附图标记287表示为了形成V形槽127k(137k)而切割和凸起切割凸起部127a(137a)的V形槽形成辊。这里,起波辊286、滚花辊285、和V形槽形成辊287构成用于通过辊加工连续形成多个热交换件122、132的制造设备。
在起波步骤和形成气窗的步骤中,利用起波辊286和滚花辊285使带形散热片材料101成波形,并且切割和凸起热交换部126(136)的气窗。接着,沿待切割连接部127(137)的方向在连接部127(137)中形成凹槽127a(137a)。在完成起波步骤和形成气窗的步骤后,在形成切割凸起部的步骤中,通过V形槽形成辊287切割和凸起切割凸起部127c(137c),以便在连接部127(137)的凹槽127a(137a)的末端形成V形槽127k(137k)。
并且利用此构造,也可获得与第三实施例相同的效果。此外,通过使带形散热片材料101经受辊加工,可使多个热交换件122(132)连续形成为波形形状,即,成所谓的波形散热片形状。结果,可能实现很高的生产率。
上述第三实施例使用包括形成波形热交换件组件120(130)的步骤、使波形热交换件组件120(130)的电极部125(135)结合至热电器件基板110的电极件116的步骤、和切割连接部127(137)的臂部127b(137b)的步骤的制造工艺。然而,也推荐使用包括形成波形热交换件组件120(130)的步骤和切割连接部127(137)的臂部127b(137b)的步骤的制造工艺。
据此,甚至在任何制造工艺中,也可能限制或防止由于切割连接部127(137)时的切割力造成的对较易碎的热电器件的影响。在形成波形热交换件组件120(130)后切割连接部127(137)的情形下,可能防止由于切割力造成的对较易碎的热电器件的影响。
在上述第三实施例中,在弯曲部内形成在切割连接部127(137)的位置形成的凹槽127a(137a),其中在所述弯曲部内,连接部127(137)的臂部127b(137b)沿待切割连接部127(137)的方向弯曲。然而,凹槽127a(137a)不一定必须在弯曲连接部127(137)的弯曲部内形成,凹槽127a(137a)也可在弯曲连接部127(137)的弯曲部外形成。
在上述第三实施例中,用于引导切割刀片170的V形槽127k(137k)在凹槽127a(137a)的末端形成,其中所述末端位于使切割刀片170向着连接部127(137)相对移动的侧上。然而,V形槽127k(137k)不一定必须沿待切割凹槽127a(137a)的方向形成在凹槽127a(137a)的一端,也可形成沿待切割凹槽127a(137a)的方向形成在凹槽127a(137a)的两端上。
在此情形下,切割刀片170和V形槽127k(137k)设置在凹槽127a(137a)的两端。因此,即使在切割刀片170向着凹槽127a(137a)的任何端移动时,切割刀片170也可切割连接部127(137)。因此,当热交换件122(132)安装在第一保持基件128(138)和第二保持基件121(131)以形成波形热交换件组件120(130)时,也不必考虑在热交换件122(132)的那一侧上形成V形槽127k(137k)。结果,可能提高安装工作的生产率。
尽管已经参看本发明的优选实施例描述了本发明,但是应理解,本发明不限于优选实施例和构造。本发明旨在覆盖各种修改及等同布置。此外,尽管以多种组合和配置示出优选实施例的各个元件,但是包括更多、更少、或仅一个元件的优选的其它组合和构造也在本发明的精神和范围内。
Claims (20)
1.一种热电变换器,包括:
热电器件基板;
一组热电器件,包括交替布置在热电器件基板上的多个P型热电器件和多个N型热电器件;
电极件,由导电材料制成,用于电连接彼此相邻布置在热电器件基板上的P型热电器件和N型热电器件;以及
热交换件,包括连接至电极件以传输热量到这里的电极部以及用于吸收和散发从电极部传输的热量的热交换部,其中:
相邻的P型和N型热电器件经由电极件彼此串联连接;
在热交换件中的电极部和热交换部中,至少多个电极部和多个热交换部连续形成为波形形状,以使多个电极件沿至少所述热电器件组彼此连接;以及
相邻的热交换件设置为彼此电绝缘。
2.根据权利要求1所述的热电变换器,其中:
在所述热交换件中,多个相邻的热交换部经由连接部连续连接成波形形状,并且通过切割连接部使相邻的热交换部彼此电绝缘。
3.根据权利要求2所述的热电变换器,
其中通过使用激光、切割机、切割夹具、冲孔和蚀刻中的任何一个切割热交换件的连接部,使相邻的热交换部彼此电绝缘。
4.根据权利要求2所述的热电变换器,进一步包括具有平板形状并且由绝缘材料制成的固定件,
其中固定件固定热交换部的端部,并且从这里切掉连接部。
5.根据权利要求1所述的热电变换器,进一步包括具有平板形状并且由绝缘材料制成的固定件,
其中热交换件的电极部配合进在绝缘基板中以一定间隔形成的多个配合孔。
6.根据权利要求1至5中任一所述的热电变换器,
其中多个热交换部经由每个都具有弧形部的连接部连续设置为波形形状,通过切割连接部使相邻的热交换部彼此电绝缘,并且切割的连接部的弧形部的拐角具有切割凸起部。
7.根据权利要求6所述的热电变换器,进一步包括:
第一保持基件,具有第一配合孔,其中连接部插入所述第一配合孔;以及
第二保持基件,具有第二配合孔,其中电极部插入所述第二配合孔;
其中连接部插入第一配合孔,电极部配合进第二配合孔,以形成波形热交换件组件。
8.根据权利要求6所述的热电变换器,
其中切割的连接部的弧形部被切割和凸起,以便具有大于热交换部的宽度Wa的宽度Wf。
9.一种制造热电变换器的方法,包括以下步骤:
形成多个热交换件,每个热交换件都依次包括通过使用导电材料连续形成为波形形状的第一热交换部、电极部、第二热交换部和连接部;
形成热电器件基板,在所述基板上,多个P型热电器件和多个N型热电器件大体交替布置成晶格图样,以布置一组热电器件;
将电极件放在彼此相邻布置在热电器件基板上的P型热电器件和N型热电器件的端面上,接着使电极件结合到P型热电器件,使电极件结合到N型热电器件;
沿至少所述热电器件组放置多排多个热交换件的电极部,接着使电极件结合到电极部,其中在电极件的一个端面上形成热交换件的步骤中,所述热交换件形成为波形形状;以及
切割在多个热交换件的相邻热交换部之间形成的连接部,由此使热交换件彼此电绝缘,其中在结合热交换件的步骤中,所述多个热交换件的电极部分别结合至电极件。
10.根据权利要求9所述的制造热电变换器的方法,进一步包括在切割步骤后使用具有平板形状并且由绝缘材料制成的固定件固定热交换部的端部的步骤,其中连接部被从所述端部切掉。
11.根据权利要求9所述的制造热电变换器的方法,进一步包括在形成热交换件之后的临时装配步骤,其中,电极部配合在或压在配合孔中,所述配合孔以一定间隔形成在绝缘基板中,所述绝缘基板成形为平板,并且由绝缘材料制成。
12.根据权利要求9所述的制造热电变换器的方法,其中在形成热交换件的步骤中,多个热交换件通过辊加工形成为波形形状。
13.根据权利要求9所述的制造热电变换器的方法,其中在切割步骤中,使用激光、切割机、切割夹具、冲孔和蚀刻中的任何一个切割连接部。
14.根据权利要求9至13中任一所述的制造热电变换器的方法,
其中切割步骤包括在连接部上沿待切割连接部的方向形成凹槽的步骤、和从连接部的端部的开始点切割连接部使其凸起由此形成切割凸起部的步骤。
15.根据权利要求14所述的制造热电变换器的方法,
其中在形成切割凸起部的步骤后,向着连接部的切割凸起侧相对移动切割刀片。
16.根据权利要求14所述的制造热电变换器的方法,其中:
在形成切割凸起部的步骤中,用于在其中插入连接部的第一配合孔在用于保持连接部的第一保持基件中形成;
连接部插入第一配合孔,由此保持在第一保持基件中;以及
切割刀片向着从第一配合孔突出的连接部的弧形部相对移动,由此在第一配合孔的宽度方向上切割弧形部并使其凸起。
17.根据权利要求16所述的制造热电变换器的方法,进一步包括:
在用于保持电极部的第二保持基件中形成用于配合电极部的第二配合孔,
其中在电极部配合进第二配合孔后,切割刀片向着连接部的切割凸起侧相对移动。
18.根据权利要求14所述的制造热电变换器的方法,进一步包括以下步骤:
在用于保持连接部的第一保持基件中形成用于在其中插入连接部的第一配合孔,
在用于保持电极部的第二保持基件中形成用于配合电极部的第二配合孔,
将连接部插入第一配合孔中,使电极部配合进第二配合孔,以便形成波形热交换件组件。
19.根据权利要求15所述的制造热电变换器的方法,
其中在切割步骤中,切割刀片相对移动,由此分开连接部的弧形部并使弧形部凸起。
20.一种制造用于形成多个热交换件的波形散热片的方法,其中每个热交换件都依次包括通过使用成形为带形并且由导电材料制成的散热片材料连续形成为波形形状的热交换部、电极部、热交换部和连接部,所述方法包括以下步骤:
在连接部上沿待切割连接部的方向形成凹槽;
使散热片材料在电极部、热交换部和连接部之间的部分处弯曲,以使它们形成为波形形状;
使波峰和波谷之间的热交换部中的气窗形成为波形形状;以及
形成切割凸起部,所述切割凸起部用于从凹槽的端部的开始点引导切割刀片。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004347101A JP2006156818A (ja) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | 熱電変換装置およびその熱電変換装置の製造方法 |
JP2004-347101 | 2004-11-30 | ||
JP2004347101 | 2004-11-30 | ||
JP2005224630 | 2005-08-02 | ||
JP2005-224630 | 2005-08-02 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1783527A true CN1783527A (zh) | 2006-06-07 |
CN100420054C CN100420054C (zh) | 2008-09-17 |
Family
ID=36634694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2005101290040A Expired - Fee Related CN100420054C (zh) | 2004-11-30 | 2005-11-29 | 热电变换器及其制造方法、以及形成波形散热片的方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006156818A (zh) |
CN (1) | CN100420054C (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101825409A (zh) * | 2010-04-06 | 2010-09-08 | 华南理工大学 | 一种具有发电结构的板式换热器 |
CN101454915B (zh) * | 2006-06-14 | 2010-12-29 | 阿鲁策株式会社 | 热电变换组件及热电变换元件用连接器 |
CN101515002B (zh) * | 2009-03-18 | 2011-01-05 | 中国计量科学研究院 | 一种薄膜型热电转换器及测量方法 |
CN102413943A (zh) * | 2009-03-26 | 2012-04-11 | 松下电工株式会社 | 静电雾化装置及其制造方法 |
CN103460421A (zh) * | 2011-04-06 | 2013-12-18 | 松下电器产业株式会社 | 热电转换元件模块及其制造方法 |
CN106992244A (zh) * | 2016-01-20 | 2017-07-28 | 财团法人工业技术研究院 | 热电转换装置以及热电转换器 |
CN107851703A (zh) * | 2015-07-15 | 2018-03-27 | 马勒国际有限公司 | 热电热交换器 |
CN113691165A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-11-23 | 东北大学 | 一种工业用集成式热电发电装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012059831A (ja) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | Toyota Industries Corp | 配線基板の伝熱装置 |
JP2023536065A (ja) * | 2020-07-24 | 2023-08-23 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | 熱電モジュール |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0555639A (ja) * | 1991-08-22 | 1993-03-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱電装置 |
JP3814846B2 (ja) * | 1994-12-26 | 2006-08-30 | 株式会社デンソー | コルゲートフィン用成形ローラ及びコルゲートフィン成形方法 |
JP2003124531A (ja) * | 2001-10-11 | 2003-04-25 | Komatsu Ltd | 熱電モジュール |
-
2004
- 2004-11-30 JP JP2004347101A patent/JP2006156818A/ja not_active Withdrawn
-
2005
- 2005-11-29 CN CNB2005101290040A patent/CN100420054C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101454915B (zh) * | 2006-06-14 | 2010-12-29 | 阿鲁策株式会社 | 热电变换组件及热电变换元件用连接器 |
CN101515002B (zh) * | 2009-03-18 | 2011-01-05 | 中国计量科学研究院 | 一种薄膜型热电转换器及测量方法 |
CN102413943B (zh) * | 2009-03-26 | 2014-11-12 | 松下电器产业株式会社 | 静电雾化装置及其制造方法 |
CN102413943A (zh) * | 2009-03-26 | 2012-04-11 | 松下电工株式会社 | 静电雾化装置及其制造方法 |
CN101825409A (zh) * | 2010-04-06 | 2010-09-08 | 华南理工大学 | 一种具有发电结构的板式换热器 |
CN103460421B (zh) * | 2011-04-06 | 2016-05-18 | 松下知识产权经营株式会社 | 热电转换元件模块及其制造方法 |
CN103460421A (zh) * | 2011-04-06 | 2013-12-18 | 松下电器产业株式会社 | 热电转换元件模块及其制造方法 |
CN107851703A (zh) * | 2015-07-15 | 2018-03-27 | 马勒国际有限公司 | 热电热交换器 |
CN107851703B (zh) * | 2015-07-15 | 2019-07-23 | 马勒国际有限公司 | 热电热交换器和用于制造其珀尔帖元件的方法 |
CN106992244A (zh) * | 2016-01-20 | 2017-07-28 | 财团法人工业技术研究院 | 热电转换装置以及热电转换器 |
CN106992244B (zh) * | 2016-01-20 | 2019-01-18 | 财团法人工业技术研究院 | 热电转换装置以及热电转换器 |
CN113691165A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-11-23 | 东北大学 | 一种工业用集成式热电发电装置 |
CN113691165B (zh) * | 2021-09-17 | 2023-11-07 | 东北大学 | 一种工业用集成式热电发电装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006156818A (ja) | 2006-06-15 |
CN100420054C (zh) | 2008-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1783527A (zh) | 热电变换器及其制造方法、以及形成波形散热片的方法 | |
CN1213478C (zh) | 板式热管及其制造方法 | |
CN1649098A (zh) | 半导体器件 | |
CN1190844C (zh) | 光照射装置的制造方法 | |
CN1198487C (zh) | 模块衬底及其制造方法 | |
CN1197156C (zh) | 半导体设备 | |
CN1186971C (zh) | 印刷电路板、电池组件和印刷电路板的制造方法 | |
CN1188019C (zh) | 管芯引线框组合和将引线框安装到半导体管芯上的方法 | |
CN1251318C (zh) | 半导体芯片、半导体装置和它们的制造方法以及使用它们的电路板和仪器 | |
CN1638111A (zh) | 半导体元件的制造方法 | |
CN1581474A (zh) | 无引线型半导体封装及其制造方法 | |
CN1260795C (zh) | 半导体装置及其制造方法、电路板以及电子机器 | |
CN1280884C (zh) | 半导体装置及其制造方法、电路板以及电子机器 | |
CN1469469A (zh) | 功率半导体装置 | |
CN1160781C (zh) | 分立半导体器件及其制造方法 | |
CN1815719A (zh) | 半导体器件及其制造方法和装置 | |
CN1344014A (zh) | 半导体器件和半导体组件 | |
CN1753177A (zh) | 功率半导体模块及其制造方法 | |
CN1863434A (zh) | 零件安装基板结构及其制造方法 | |
CN1779951A (zh) | 半导体器件及其制造方法 | |
CN1400615A (zh) | 固体电解电容器及其制造方法 | |
CN1329362A (zh) | 混合集成电路装置 | |
CN1463048A (zh) | 热电模块封装 | |
CN1832157A (zh) | 半导体功率组件 | |
JP2013065662A (ja) | 半導体チップの位置決め治具及び半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080917 Termination date: 20161129 |