TWI608638B

TWI608638B - 熱電模組

Info

Publication number: TWI608638B
Application number: TW105141653A
Authority: TW
Inventors: 林育立; 陳奕瑞; 宋柏毅
Original assignee: 財團法人工業技術研究院
Priority date: 2016-12-15
Filing date: 2016-12-15
Publication date: 2017-12-11
Also published as: CN108231989B; US10955174B2; US20200240683A1; JP2018098479A; TW201822386A; US10648708B2; EP3336909B1; CN108231989A; EP3336909A1; US20180172324A1; JP6505770B2

Description

熱電模組

本發明係關於一種熱電模組，特別是有關於一種包含多個相同半導體類型之熱電材料元件之熱電模組。

關於熱電模組之發展，目前大致上有二種類型。一種是對熱電材料之二端通電後，熱電材料之二端產生一熱一冷的溫差現象。此類型之熱電模組可應用於迷你冰箱、冷凝型除濕機、保冷保溫杯墊等產品。另一方面，熱電模組之熱電材料之二端處於具有溫差的情況時，熱電材料之二端可產生電能。此類型之熱電模組可應用於環境廢熱的能量回收器、冷熱飲之杯墊充電器等產品。

目前之熱電模組中，通常會使用多個交錯排列且相互電性連接之P型及N型之熱電材料。熱電材料之間用以電性連接之電極常僅進行串聯或並聯中之單獨一種連接。當要製作如此之熱電模組時，製造者必須耗費精神確實交錯排列P型及N型之熱電材料。若其中有排列錯誤的情形時，此處的熱電表現變會與周圍的熱電表現不一致，而導致整體熱電模組之熱電表現。此外，P型及N型之熱電材料本身的熱電表現有某種程度上的差異，而可能造成熱電模組的熱電表現不均。而且，製造者必須準備相異的熱電材料，在備料方面會增添麻煩。

有鑑於以上的問題，本發明提出一種熱電模組，藉以能夠使用相同半導體類型之熱電材料元件。

本發明之一實施例提出一種熱電模組，包含多個熱電材料元件、一第一電極及一第二電極。熱電材料元件之半導體類型為相同類型。第一電極包含一第一並聯部及一第一串聯部。熱電材料元件電性連接至第一並聯部且彼此間隔。第一串聯部用以與其他電子元件電性連接。熱電材料元件電性連接至第二電極且位於第一並聯部及第二電極之間。

根據本發明之一實施例之熱電模組，可藉由使用電極之並聯部並聯多個相同半導體類型之熱電材料元件，以於製造時避免交錯排列相異半導體類型之熱電材料所帶來的麻煩，且可使得熱電模組的熱電表現均勻。再者，還可於製造時避免準備相異的熱電材料所造成的備料困擾。因此，製造者可易於製造本發明之一實施例之熱電模組。熱電模組可藉由電極之串聯部而與其他熱電模組或其他電子元件電性連接。因此，藉由電極包含有並聯部及串聯部之特點，而可節省電性連接時所需之工法。

以上之關於本發明內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之實施例之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何本領域中具通常知識者了解本發明之實施例之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何本領域中具通常知識者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

於本說明書之所謂的示意圖中，由於用以說明而可有其尺寸、比例及角度等較為誇張的情形，但並非用以限定本發明。於未違背本發明要旨的情況下能夠有各種變更。說明中之描述之「上」可表示「懸置於上方」或「接觸於上表面」。此外，說明書中所描述之「上側」、「下側」、「上方」、「下方」等用語，為便於說明，而非用以限制本發明。說明書中所描述之「實質上」可表示容許製造時之公差所造成的偏離。

請參照圖1，繪示依照本發明之一實施例之熱電模組1之立體示意圖。熱電模組1包含多個熱電材料元件11、一第一電極12、一第二電極13、一第一基板14及一第二基板15。

多個熱電材料元件11之半導體類型為相同類型。熱電材料元件11可為P型半導體或N型半導體。各個熱電材料元件11沿圖1中之X方向具有第一尺寸，沿圖1中之Y方向具有第二尺寸，沿圖1中之Z方向具有第三尺寸。第一尺寸可為1 mm～60 mm，第二尺寸可為1 mm～60 mm，第三尺寸可為0.6 mm～25 mm。各個熱電材料元件11以具有第一尺寸及第二尺寸之二個表面分別電性連接至第一電極12及第二電極13。多個熱電材料元件11彼此間隔且經由第一電極12及第二電極13相互並聯。第一基板14設置於第一電極12，第二基板15設置於第二電極13。其中，第一基板14及第二基板15之材質可為陶瓷，但不限於此。於其他實施例中，第一基板14及第二基板15之材質亦可為外部包覆陶瓷且內部為金屬之陶瓷－金屬複合材料，藉由外部包覆陶瓷而能夠具有電性絕緣特性。

請參照圖2及圖3，圖2繪示圖1之熱電模組1及另一熱電模組1’串聯之立體示意圖，圖3繪示圖2之熱電模組1及另一熱電模組1’之分解立體示意圖。熱電模組1中，第一電極12包含一並聯部12a及一串聯部12b且可一體不可分離地形成，第二電極13包含一並聯部13a及一串聯部13b且可一體不可分離地形成。

多個熱電材料元件11彼此間隔且經由第一電極12之並聯部12a及第二電極13之並聯部13a相互並聯。多個熱電材料元件11位於第一電極12之並聯部12a及第二電極13之並聯部13a之間。

熱電模組1’包含多個熱電材料元件11’、一第一電極12’、一第二電極13’、一第一基板14’及一第二基板15’。多個熱電材料元件11’之半導體類型為相同類型。第一電極12’包含一並聯部12a’及一串聯部12b’且可一體不可分離地形成。第二電極13’包含一並聯部13a’及一串聯部13b’且可一體不可分離地形成。多個熱電材料元件11’經由第一電極12’之並聯部12a’及第二電極13’之並聯部13a’相互並聯。多個熱電材料元件11’位於第一電極12’之並聯部12a’及第二電極13’之並聯部13a’之間。第一基板14’設置於第一電極12’，第二基板15’設置於第二電極13’。其中，熱電模組1之第二電極13之串聯部13b與熱電模組1’之第一電極12’之串聯部12b’彼此電性連接，以串聯熱電模組1及熱電模組1’。在本實施例中，熱電模組1的多個熱電材料元件11之排列方向可與另一熱電模組1’的多個熱電材料元件11’之排列方向實質上相同，且熱電模組1及另一熱電模組1’之排列方向實質上垂直於多個熱電材料元件11之排列方向。於其他實施例中，熱電模組1及另一熱電模組1’之排列方向亦可與多個熱電材料元件11之排列方向相同或相差超過或少於90度。

並聯部12a、13a、12a’、13a’皆可具有一個或多個緩衝孔120、130、120’、130’及一個或多個緩衝槽1200、1300、1200’、1300’，位於熱電材料元件11、11’之間。第一基板14、14’及第二基板15、15’亦可具有一個或多個緩衝孔140、140’、150、150’及一個或多個緩衝槽1400、1400’、1500、1500’，位於熱電材料元件11、11’之間。緩衝孔120、130、120’、130’、緩衝槽1200、1300、1200’、1300’、緩衝孔140、140’、150、150’及緩衝槽1400、1400’、1500、1500’可於熱電模組1及熱電模組1’因溫差而變形時提供外型的緩衝功能，以避免熱電模組1及熱電模組1’因溫差變形而分層剝離。

於本實施例之第一電極12、12’中，每二個緩衝槽1200、1200’可設置於第一電極12、12’之相對兩側，每個緩衝孔120、120’可對應二個緩衝槽1200、1200’，且位於此二個緩衝槽1200、1200’之間。於本實施例之第二電極13、13’中，每二個緩衝槽1300、1300’可設置於第二電極13、13’之相對兩側，每個緩衝孔130、130’可對應二個緩衝槽1300、1300’，且位於此二個緩衝槽1300、1300’之間。於本實施例之第一基板14、14’中，每二個緩衝槽1400、1400’可設置於第一基板14、14’之相對兩側，每個緩衝孔140、140’可對應二個緩衝槽1400、1400’，且位於此二個緩衝槽1400、1400’之間。於本實施例之第二基板15、15’中，每二個緩衝槽1500、1500’可設置於第二基板15、15’之相對兩側，每個緩衝孔150、150’可對應二個緩衝槽1500、1500’，且位於此二個緩衝槽1500、1500’之間。

請參照圖4，繪示圖1之第一電極12之半成品之示意圖。圖4中以第一電極12做為代表進行說明，其餘之第一電極12’及第二電極13、13’之形狀可相同或相似於第一電極12之形狀。第一電極12中，並聯部12a具有相對之一第一側邊121及一第二側邊122，且具有一第一延伸方向D1，第一延伸方向D1實質上平行於由該第一側邊121朝向該第二側邊122之方向。圖1中之多個熱電材料元件11沿第一延伸方向D1彼此間隔排列。串聯部12b自第一側邊121沿第一延伸方向D1延伸一段距離，再沿一第二延伸方向D2延伸，第二延伸方向D2實質上平行於第一側邊121。串聯部12b能夠以第一側邊121做為彎折基準而相對於並聯部12a朝向第二電極13彎折。第一電極12可由片狀材料經由裁切後再彎折形成。

請參照圖5、圖6及圖7，圖5繪示依照本發明之另一實施例之熱電模組2及另一熱電模組2’之俯視連接示意圖，圖6繪示圖5之熱電模組2及另一熱電模組2’之側視連接示意圖，圖7繪示圖6之第一電極22之半成品之示意圖。熱電模組2、2’與圖2所示之熱電模組1、1’類似。多個熱電材料元件21、21’分別位於第一電極22、22’及第二電極23、23’之間，且經由第一電極22、22’及第二電極23、23’相互並聯。熱電模組2之第一電極22與熱電模組2’之第二電極23’彼此電性連接，以串聯熱電模組2及熱電模組2’。但熱電模組2、2’可省略設置第一基板14及第二基板15。此外，熱電模組2、2’之第一電極22、22’及第二電極23、23’之形狀亦可與圖2中的元件相異。圖7中以第一電極22做為代表進行說明，其餘之第一電極22’及第二電極23、23’之形狀可相同或相似於第一電極22之形狀。

第一電極22包含一並聯部22a及一串聯部22b。並聯部22a與串聯部22b可一體不可分離地形成。並聯部22a具有相對之一第一側邊221及一第二側邊222以及位於第一側邊221及第二側邊222之間之一第三側邊223，且具有一第一延伸方向D1，第一延伸方向D1實質上平行於由第一側邊221朝向第二側邊222之方向。圖5中之多個熱電材料元件21沿第一延伸方向D1彼此間隔排列。串聯部22b自第三側邊223沿一第二延伸方向D2延伸一段距離，第二延伸方向D2實質上平行於第一側邊221。串聯部22b能夠以第三側邊223做為彎折基準而相對於並聯部22a朝向第二電極23彎折。串聯部22b之中可具有另一彎折線22b0。彎折線22b0可實質上平行於第三側邊223。串聯部22b能夠以彎折線22b0為彎折基準而進一步朝遠離熱電材料元件21之方向彎折。第一電極22可由片狀材料經由裁切後再彎折形成。

於本實施例中，串聯部22b連接於第三側邊223之末段，但不限於此。於其他實施例中，串聯部22b亦可連接於第三側邊223之中段或中段之偏一側。

請參照圖8、圖9及圖10，圖8繪示依照本發明之另一實施例之熱電模組3及另一熱電模組3’之俯視連接示意圖，圖9繪示圖8之熱電模組3及另一熱電模組3’之側視連接示意圖，圖10繪示圖9之第一電極32之半成品之示意圖。熱電模組3、3’與圖6所示之熱電模組2、2’類似。多個熱電材料元件31、31’分別位於第一電極32、32’及第二電極33、33’之間，且經由第一電極32、32’及第二電極33、33’相互並聯。熱電模組3之第一電極32與熱電模組3’之第二電極33’彼此電性連接，以串聯熱電模組3及熱電模組3’。但熱電模組3、3’之第一電極32、32’及第二電極33、33’之形狀亦可與圖6中的元件相異。圖10中以第一電極32做為代表進行說明，其餘之第一電極32’及第二電極33、33’之形狀可相同或相似於第一電極32之形狀。

第一電極32包含一並聯部32a及一串聯部32b。並聯部32a與串聯部32b可一體不可分離地形成。並聯部32a具有相對之一第一側邊321及一第二側邊322以及位於第一側邊321及第二側邊322之間之一第三側邊323，且具有一第一延伸方向D1，第一延伸方向D1實質上平行於由第一側邊321朝向第二側邊322之方向。圖8中之多個熱電材料元件31沿第一延伸方向D1彼此間隔排列。串聯部32b自第三側邊323沿一第二延伸方向D2延伸一段距離，第二延伸方向D2實質上平行於第一側邊321。串聯部32b能夠以第三側邊323做為彎折基準而相對於並聯部32a朝向第二電極33彎折。第一電極32可由片狀材料經由裁切後再彎折形成。

於本實施例中，串聯部32b連接於第三側邊323之末段，但不限於此。於其他實施例中，串聯部32b亦可連接於第三側邊323之中段或中段之偏一側。

請參照圖11、圖12及圖13，圖11繪示依照本發明之另一實施例之熱電模組4及另一熱電模組4’之俯視連接示意圖，圖12繪示圖11之熱電模組4及另一熱電模組4’之側視連接示意圖，圖13繪示圖12之第一電極42之半成品之示意圖。熱電模組4、4’與圖2所示之熱電模組1、1’類似。多個熱電材料元件41、41’分別位於第一電極42、42’及第二電極43、43’之間，且經由第一電極42、42’及第二電極43、43’相互並聯。熱電模組4之第一電極42與熱電模組4’之第二電極43’彼此電性連接，以串聯熱電模組4及熱電模組4’。但熱電模組4、4’可省略設置第一基板14及第二基板15。此外，熱電模組4、4’之第一電極42、42’及第二電極43、43’之形狀亦可與圖2中的元件相異。圖13中以第一電極42做為代表進行說明，其餘之第一電極42’及第二電極43、43’之形狀可相同或相似於第一電極42之形狀。

第一電極42包含一並聯部42a及一串聯部42b。並聯部42a與串聯部42b可一體不可分離地形成。並聯部42a具有相對之一第一側邊421及一第二側邊422，且具有一第一延伸方向D1，第一延伸方向D1實質上平行於由第一側邊421朝向第二側邊422之方向。圖11中之多個熱電材料元件41沿第一延伸方向D1彼此間隔排列。一第二延伸方向D2實質上平行於第一側邊421。串聯部42b自第一側邊421沿一第三延伸方向D3延伸一段距離。串聯部42b之中線42b1實質上與第三延伸方向D3平行。第二延伸方向D2與第三延伸方向D3夾有一銳角θ。串聯部42b能夠以第一側邊421做為彎折基準而相對於並聯部42a朝向第二電極43彎折。第一電極42可由片狀材料經由裁切後再彎折形成。

請參照圖14、圖15及圖16，圖14繪示依照本發明之另一實施例之熱電模組5及另一熱電模組5’之俯視連接示意圖，圖15繪示圖14之熱電模組5及另一熱電模組5’之側視連接示意圖，圖16繪示圖15之第一電極52之半成品之示意圖。熱電模組5、5’與圖6所示之熱電模組2、2’類似，但熱電模組5及熱電模組5’之排列方向實質上相同於多個熱電材料元件51之排列方向。多個熱電材料元件51、51’分別位於第一電極52、52’及第二電極53、53’之間，且經由第一電極52、52’及第二電極53、53’相互並聯。熱電模組5之第一電極52與熱電模組5’之第二電極53’彼此電性連接，以串聯熱電模組5及熱電模組5’。但熱電模組5、5’可省略設置第一基板14及第二基板15。此外，熱電模組5、5’之第一電極52、52’及第二電極53、53’之形狀亦可與圖6中的元件相異。圖16中以第一電極52做為代表進行說明，其餘之第一電極52’及第二電極53、53’之形狀可相同或相似於第一電極52之形狀。

第一電極52包含一並聯部52a及一串聯部52b。並聯部52a與串聯部52b可一體不可分離地形成。並聯部52a具有相對之一第一側邊521及一第二側邊522，且具有一第一延伸方向D1，第一延伸方向D1實質上平行於由第一側邊521朝向第二側邊522之方向。圖14中之多個熱電材料元件51沿第一延伸方向D1彼此間隔排列。串聯部52b自第一側邊521沿第一延伸方向D1延伸一段距離。串聯部52b能夠以第一側邊521做為彎折基準而相對於並聯部52a朝向第二電極53彎折。串聯部52b之中可具有另一彎折線52b0。彎折線52b0可實質上平行於第一側邊521。串聯部52b能夠以彎折線52b0為彎折基準而進一步朝遠離熱電材料元件51之方向彎折。第一電極52可由片狀材料經由裁切後再彎折形成。

請參照圖17、圖18及圖19，圖17繪示依照本發明之另一實施例之熱電模組6及另一熱電模組6’之俯視連接示意圖，圖18繪示圖17之熱電模組6及另一熱電模組6’之側視連接示意圖，圖19繪示圖18之第一電極62之半成品之示意圖。熱電模組6、6’與圖9所示之熱電模組3、3’類似，但熱電模組6及熱電模組6’之排列方向實質上相同於多個熱電材料元件61之排列方向。多個熱電材料元件61、61’分別位於第一電極62、62’及第二電極63、63’之間，且經由第一電極62、62’及第二電極63、63’相互並聯。熱電模組6之第一電極62與熱電模組6’之第二電極63’彼此電性連接，以串聯熱電模組6及熱電模組6’。但熱電模組6、6’之第一電極62、62’及第二電極63、63’之形狀亦可與圖9中的元件相異。圖19中以第一電極62做為代表進行說明，其餘之第一電極62’及第二電極63、63’之形狀可相同或相似於第一電極62之形狀。

第一電極62包含一並聯部62a及一串聯部62b。並聯部62a與串聯部62b可一體不可分離地形成。並聯部62a具有相對之一第一側邊621及一第二側邊622，且具有一第一延伸方向D1，第一延伸方向D1實質上平行於由第一側邊621朝向第二側邊622之方向。圖17中之多個熱電材料元件61沿第一延伸方向D1彼此間隔排列。串聯部62b自第一側邊621沿延伸方向D1延伸一段距離。串聯部62b能夠以第一側邊621做為彎折基準而相對於並聯部62a朝向第二電極63彎折。第一電極62可由片狀材料經由裁切後再彎折形成。

請參照圖20、圖21及圖22，圖20繪示依照本發明之另一實施例之熱電模組7及另一熱電模組7’之俯視連接示意圖，圖21繪示圖20之熱電模組7及另一熱電模組7’之側視連接示意圖，圖22繪示圖21之第一電極72之半成品之示意圖。熱電模組7、7’與圖12所示之熱電模組4、4’類似，但熱電模組7及熱電模組7’之排列方向實質上相同於多個熱電材料元件71之排列方向。多個熱電材料元件71、71’分別位於第一電極72、72’及第二電極73、73’之間，且經由第一電極72、72’及第二電極73、73’相互並聯。熱電模組7之第一電極72與熱電模組7’之第二電極73’彼此電性連接，以串聯熱電模組7及熱電模組7’。但熱電模組7、7’之第一電極72、72’及第二電極73、73’之形狀亦可與圖12中的元件相異。圖22中以第一電極72做為代表進行說明，其餘之第一電極72’及第二電極73、73’之形狀可相同或相似於第一電極72之形狀。

第一電極72包含一並聯部72a及一串聯部72b。並聯部72a與串聯部72b可一體不可分離地形成。並聯部72a具有相對之一第一側邊721及一第二側邊722以及位於第一側邊721及第二側邊722之間之一第三側邊723，且具有一第一延伸方向D1，第一延伸方向D1實質上平行於由第一側邊721朝向第二側邊722之方向。圖20中之多個熱電材料元件71沿第一延伸方向D1間隔排列。串聯部72b自第三側邊723沿一第四延伸方向D4延伸一段距離。串聯部72b之中線72b1實質上與第四延伸方向D4平行。第一延伸方向D1與第四延伸方向D4夾有一銳角θ。串聯部72b能夠以第三側邊723做為彎折基準而相對於並聯部72a朝向第二電極73彎折。第一電極72可由片狀材料經由裁切後再彎折形成。

於本實施例中，串聯部72b連接於第三側邊723之末段，但不限於此。於其他實施例中，串聯部72b亦可連接於第三側邊723之中段或中段之偏一側。

請參照圖23、圖24及圖25，圖23繪示依照本發明之另一實施例之熱電模組8及另一熱電模組8’之俯視連接示意圖，圖24繪示圖23之熱電模組8及另一熱電模組8’之側視連接示意圖，圖25繪示圖24之第一電極82之半成品之示意圖。熱電模組8、8’與圖2所示之熱電模組1、1’類似，但熱電模組8及熱電模組8’之排列方向實質上相同於多個熱電材料元件81之排列方向。多個熱電材料元件81、81’分別位於第一電極82、82’及第二電極83、83’之間，且經由第一電極82、82’及第二電極83、83’相互並聯。熱電模組8之第一電極82與熱電模組8’之第二電極83’彼此電性連接，以串聯熱電模組8及熱電模組8’。但熱電模組8、8’之第一電極82、82’及第二電極83、83’之形狀亦可與圖2中的元件相異。圖25中以第一電極82做為代表進行說明，其餘之第一電極82’及第二電極83、83’之形狀可相同或相似於第一電極82之形狀。

第一電極82包含一並聯部82a及一串聯部82b。並聯部82a與串聯部82b可一體不可分離地形成。並聯部82a具有相對之一第一側邊821及一第二側邊822以及位於第一側邊821及第二側邊822之間之一第三側邊823，且具有一第一延伸方向D1，第一延伸方向D1實質上平行於由第一側邊821朝向第二側邊822之方向。圖23中之多個熱電材料元件81沿第一延伸方向D1彼此間隔排列。串聯部82b自第三側邊823沿一第二延伸方向D2延伸一段距離，再沿第一延伸方向D1延伸另一段距離，第二延伸方向D2實質上平行於第一側邊821。串聯部82b能夠以第三側邊823做為彎折基準而相對於並聯部82a朝向第二電極83彎折。第一電極82可由片狀材料經由裁切後再彎折形成。

於本實施例中，串聯部82b連接於第三側邊823之中段之偏一側，但不限於此。於其他實施例中，串聯部82b亦可連接於第三側邊823之中段或末段。

請參照圖26，繪示依照本發明之另一實施例之熱電模組9之側視示意圖。熱電模組9與圖2所示之熱電模組1類似。於本實施例中，多個熱電材料元件91分別位於第一電極92及第二電極93之間，且經由第一電極92及第二電極93相互並聯。第一基板94設置於第一電極92，第二基板95設置於第二電極93。此外，熱電模組9更包含多個支撐柱96，位於熱電材料元件91之間。支撐柱96之二個位置分別設置於第一電極92之並聯部92a及第二電極93之並聯部93a。於本實施例中，支撐柱96之一端貫穿第一電極92之並聯部92a之緩衝孔920且嵌入第一基板94之緩衝孔940，以固定於第一基板94。支撐柱96之另一端貫穿第二電極93之並聯部93a之緩衝孔930且嵌入第二基板95之緩衝孔950，以固定於第二基板95。第一電極92之並聯部92a之緩衝孔920及第二電極93之並聯部93a之緩衝孔930之內徑可大於支撐柱96之外徑，支撐柱96可未接觸第一電極92及第二電極93。

然而，支撐柱96不限於上述之設置方法。於其他實施例中，支撐柱96之一端可超出第一基板94，或支撐柱96之另一端可超出第二基板95。於其他實施例中，支撐柱96之二端亦可藉由黏著材料或焊料而分別固定於第一電極92之並聯部92a及第二電極93之並聯部93a。於其他實施例中，支撐柱96之一端可固定於第一電極92之並聯部92a，支撐柱96之另一端可貫穿第二電極93之並聯部93a之緩衝孔930且固定於第二基板95之緩衝孔950，且支撐柱96之另一端可超出或未超出第二基板95。於其他實施例中，支撐柱96之一端可貫穿第一電極92之並聯部92a之緩衝孔920且固定於第一基板94之緩衝孔940，且支撐柱96之一端可超出或未超出第一基板94，支撐柱96之另一端可固定於第二電極93之並聯部93a。

綜上所述，本發明之一實施例之熱電模組，可藉由使用電極之並聯部並聯多個相同半導體類型之熱電材料元件，以於製造時避免交錯排列相異半導體類型之熱電材料所帶來的麻煩，且可使得熱電模組的熱電表現均勻。再者，還可於製造時避免準備相異的熱電材料所造成的備料困擾。因此，製造者可易於製造本發明之一實施例之熱電模組。熱電模組可藉由電極之串聯部而與其他熱電模組或其他電子元件電性連接。因此，藉由電極包含有並聯部及串聯部之特點，而可節省電性連接時所需之工法。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1、1’‧‧‧熱電模組
11、11’‧‧‧熱電材料元件
12、12’‧‧‧第一電極
12a、12a’‧‧‧並聯部
12b、12b’‧‧‧串聯部
120、120’‧‧‧緩衝孔
1200、1200’‧‧‧緩衝槽
121‧‧‧第一側邊
122‧‧‧第二側邊
13、13’‧‧‧第二電極
13a、13a’‧‧‧並聯部
13b、13b’‧‧‧串聯部
130、130’‧‧‧緩衝孔
1300、1300’‧‧‧緩衝槽
14、14’‧‧‧第一基板
140、140’‧‧‧緩衝孔
1400、1400’‧‧‧緩衝槽
15、15’‧‧‧第二基板
150、150’‧‧‧緩衝孔
1500、1500’‧‧‧緩衝槽
2、2’‧‧‧熱電模組
21、21’‧‧‧熱電材料元件
22、22’‧‧‧第一電極
22a‧‧‧並聯部
22b‧‧‧串聯部
22b0‧‧‧彎折線
221‧‧‧第一側邊
222‧‧‧第二側邊
223‧‧‧第三側邊
23、23’‧‧‧第二電極
3、3’‧‧‧熱電模組
31、31’‧‧‧熱電材料元件
32、32’‧‧‧第一電極
32a‧‧‧並聯部
32b‧‧‧串聯部
321‧‧‧第一側邊
322‧‧‧第二側邊
323‧‧‧第三側邊
33、33’‧‧‧第二電極
4、4’‧‧‧熱電模組
41、41’‧‧‧熱電材料元件
42、42’‧‧‧第一電極
42a‧‧‧並聯部
42b‧‧‧串聯部
42b1‧‧‧中線
421‧‧‧第一側邊
422‧‧‧第二側邊
43、43’‧‧‧第二電極
43a‧‧‧並聯部
43b‧‧‧串聯部
5、5’‧‧‧熱電模組
51、51’‧‧‧熱電材料元件
52、52’‧‧‧第一電極
52a‧‧‧並聯部
52b‧‧‧串聯部
52b0‧‧‧彎折線
521‧‧‧第一側邊
522‧‧‧第二側邊
53、53’‧‧‧第二電極
6、6’‧‧‧熱電模組
61、61’‧‧‧熱電材料元件
62、62’‧‧‧第一電極
62a‧‧‧並聯部
62b‧‧‧串聯部
621‧‧‧第一側邊
622‧‧‧第二側邊
63、63’‧‧‧第二電極
7、7’‧‧‧熱電模組
71、71’‧‧‧熱電材料元件
72、72’‧‧‧第一電極
72a‧‧‧並聯部
72b‧‧‧串聯部
72b1‧‧‧中線
721‧‧‧第一側邊
722‧‧‧第二側邊
723‧‧‧第三側邊
73、73’‧‧‧第二電極
8、8’‧‧‧熱電模組
81、81’‧‧‧熱電材料元件
82、82’‧‧‧第一電極
82a‧‧‧並聯部
82b‧‧‧串聯部
821‧‧‧第一側邊
822‧‧‧第二側邊
823‧‧‧第三側邊
83、83’‧‧‧第二電極
9‧‧‧熱電模組
91‧‧‧熱電材料元件
92‧‧‧第一電極
92a‧‧‧並聯部
920‧‧‧緩衝孔
93‧‧‧第二電極
93a‧‧‧並聯部
930‧‧‧緩衝孔
94‧‧‧第一基板
940‧‧‧緩衝孔
95‧‧‧第二基板
950‧‧‧緩衝孔
96‧‧‧支撐柱
D1‧‧‧第一延伸方向
D2‧‧‧第二延伸方向
D3‧‧‧第三延伸方向
D4‧‧‧第四延伸方向
θ‧‧‧銳角

圖1繪示依照本發明之一實施例之熱電模組之立體示意圖。圖2繪示圖1之熱電模組及另一熱電模組串聯之立體示意圖。圖3繪示圖2之熱電模組及另一熱電模組之分解立體示意圖。圖4繪示圖1之第一電極之半成品之示意圖。圖5繪示依照本發明之另一實施例之熱電模組及另一熱電模組之俯視連接示意圖。圖6繪示圖5之熱電模組及另一熱電模組之側視連接示意圖。圖7繪示圖6之第一電極之半成品之示意圖。圖8繪示依照本發明之另一實施例之熱電模組及另一熱電模組之俯視連接示意圖。圖9繪示圖8之熱電模組及另一熱電模組之側視連接示意圖。圖10繪示圖9之第一電極之半成品之示意圖。圖11繪示依照本發明之另一實施例之熱電模組及另一熱電模組之俯視連接示意圖。圖12繪示圖11之熱電模組及另一熱電模組之側視連接示意圖。圖13繪示圖12之第一電極之半成品之示意圖。圖14繪示依照本發明之另一實施例之熱電模組及另一熱電模組之俯視連接示意圖。圖15繪示圖14之熱電模組及另一熱電模組之側視連接示意圖。圖16繪示圖15之第一電極之半成品之示意圖。圖17繪示依照本發明之另一實施例之熱電模組及另一熱電模組之俯視連接示意圖。圖18繪示圖17之熱電模組及另一熱電模組之側視連接示意圖。圖19繪示圖18之第一電極之半成品之示意圖。圖20繪示依照本發明之另一實施例之熱電模組及另一熱電模組之俯視連接示意圖。圖21繪示圖20之熱電模組及另一熱電模組之側視連接示意圖。圖22繪示圖21之第一電極之半成品之示意圖。圖23繪示依照本發明之另一實施例之熱電模組及另一熱電模組之俯視連接示意圖。圖24繪示圖23之熱電模組及另一熱電模組之側視連接示意圖。圖25繪示圖24之第一電極之半成品之示意圖。圖26繪示依照本發明之另一實施例之熱電模組之側視示意圖。

1‧‧‧熱電模組

11‧‧‧熱電材料元件

12‧‧‧第一電極

13‧‧‧第二電極

14‧‧‧第一基板

15‧‧‧第二基板

Claims

一種熱電模組，包括：多個熱電材料元件，該些熱電材料元件之半導體類型為相同類型；一第一電極，包括一第一並聯部及一第一串聯部，該些熱電材料元件電性連接至該第一並聯部且彼此間隔，該第一串聯部用以與其他電子元件電性連接；以及一第二電極，該些熱電材料元件電性連接至該第二電極且位於該第一並聯部及該第二電極之間。
如請求項1所述之熱電模組，其中該些熱電材料元件為P型半導體或N型半導體。
如請求項1所述之熱電模組，其中該第一並聯部具有至少一緩衝孔或至少一緩衝槽，位於該些熱電材料元件之間。
如請求項1所述之熱電模組，其中該第二電極包括一第二並聯部及一第二串聯部，該些熱電材料元件電性連接至該第二並聯部，該第二串聯部用以與其他電子元件電性連接。
如請求項1所述之熱電模組，更包括至少一支撐柱，該至少一支撐柱位於該些熱電材料元件之間，且該至少一支撐柱之二個位置分別設置於該第一電極之該第一並聯部及該第二電極。
如請求項1所述之熱電模組，更包括一基板，設置於該第一電極。
如請求項6所述之熱電模組，其中該基板具有至少一緩衝孔或至少一緩衝槽，位於該些熱電材料元件之間。
如請求項1所述之熱電模組，其中該第一串聯部與該第一並聯部一體不可分離地形成。
如請求項1所述之熱電模組，其中該第一並聯部具有相對之一第一側邊及一第二側邊，且該第一並聯部具有一第一延伸方向，該第一延伸方向實質上平行於由該第一側邊朝向該第二側邊之方向，該些熱電材料元件沿該第一延伸方向排列，該第一串聯部自該第一側邊延伸。
如請求項9所述之熱電模組，其中該第一串聯部自該第一側邊沿該第一延伸方向延伸。
如請求項9所述之熱電模組，其中該第一串聯部包括自該第一側邊沿該第一延伸方向延伸之部分及沿一第二延伸方向延伸之部分，該第二延伸方向實質上平行於該第一側邊。
如請求項9所述之熱電模組，其中一第二延伸方向實質上平行於該第一側邊，一第三延伸方向與該第二延伸方向夾有一銳角，且該第一串聯部自該第一側邊沿該第三延伸方向延伸。
如請求項1所述之熱電模組，其中該第一並聯部具有相對之一第一側邊及一第二側邊以及位於該第一側邊及該第二側邊之間之一第三側邊，且該第一並聯部具有一第一延伸方向，該第一延伸方向實質上平行於由該第一側邊朝向該第二側邊之方向，該些熱電材料元件沿該第一延伸方向排列，該第一串聯部自該第三側邊延伸。
如請求項13所述之熱電模組，其中該第一串聯部自該第三側邊沿一第二延伸方向延伸，該第二延伸方向實質上平行於該第一側邊。
如請求項13所述之熱電模組，其中該第一串聯部包括自該第三側邊沿一第二延伸方向延伸之部分及沿該第一延伸方向延伸之部分，該第二延伸方向實質上平行於該第一側邊。
如請求項13所述之熱電模組，其中該第一串聯部自該第三側邊沿一第二延伸方向延伸，該第二延伸方向與該第一延伸方向夾有一銳角。