车灯以及包含该车灯的车辆的制作方法

本申请要求2015年5月28日提交的韩国专利申请No.2015-0075281的优先权和权益，该专利申请的公开内容通过引述全文纳入这里。

技术领域

本发明涉及一种去除透镜单元上的结露的车灯以及包含该车灯的车辆。

背景技术：

在车辆运行期间，车辆前照灯用于照亮车辆的前方，光源设置在前照灯内，从光源发出的光沿上下方向照亮车辆的前方。

由于前照灯中光源自身的热量以及从车辆引擎传导的热量等所产生的高温环境之故，产生了前照灯与外界之间的温度差，这导致前照灯内结露的产生。

前照灯内产生湿气的问题导致前照灯光源单元的故障以及适销性的降低，并且被认为是车辆前照灯系统的长期性问题，已经提出了各种技术方案来应对这一问题，然而，还没有基本的解决方案。

技术实现要素：

本发明涉及一种车灯，其中，通过在车灯光源附近设置的饰框单元内提供空气流动通道单元，可以简化吹风结构，并且通过将空气选择性地提供到透镜表面的局部区域可以显著减小热电模块和吹风模块的容积要求，本发明还涉及包括该车灯的车辆。

根据本发明的一个方面，提供一种车灯，其包括：外壳；透镜单元，该透镜单元设置在所述外壳的正面；光源单元，该光源单元设置为与所述透镜单元隔开预定距离，从而形成隔离空间；热电模块，该热电模块设置在所述外壳内部；空气流动通道单元，该空气流动通道单元在所述热电模块和所述隔离空间之间提供空气运动通道；以及热电流通单元，该热电流通单元提供能量，使得穿过所述热电模块的空气沿着所述空气运动通道被释放到所述隔离空间。

附图说明

通过参考附图详细描述本发明的示例性实施例，本领域技术人员会更清楚地了解本发明的上述及其他目的、特征和优点，在附图中：

图1是本发明的一个示例性实施例所述的车灯结构从后方看时的透视图；

图2示出了沿图1中的X-X’线截取的部分剖视图；

图3是工作状态图，示出了图1的结构从前方看时的结构；

图4和图5为概念图，示出了本发明的一个示例性实施例所述的热电流通单元的结构；

图6是剖视图，示出了应用到图2所示车灯中的本发明的一个示例性实施例所述的热电模块的主要部分；

图7示出了对图6中的结构进行模块化和扩展的例子；

图8至图10是概念图，示出了本发明的一个示例性实施例所述的应用到热电模块中的热转换部件的主要部分；以及

图11至图14是实现示意图，示出了本发明的一个示例性实施例所述的应用到热电模块中的热电器件的另一实施例。

具体实施方式

参考下面结合附图详细描述的示例性实施例可以清楚地看到本发明及其实现方法的优点和特征。在说明书和附图中，同样的附图标记赋予实质上具有同样功能性配置的部件，并且省略其重复性描述。应该明白，尽管这里可以使用术语第一、第二等来描述各种元件，但这些术语并不限制这些元件。这些术语仅用来区分一个元件和另一个元件。

图1是本发明的一个示例性实施例所述的车灯结构从后方看时的透视图，而图2示出了沿图1中的X-X’线截取的部分剖视图。

参看图1和图2，本发明的一个示例性实施例所述的车灯可以包括外壳11、设置在所述外壳正面的透镜单元10、设置为与透镜单元10隔开预定距离以形成隔离空间的光源单元20、设置在外壳11内部的热电模块100、在热电模块100与所述隔离空间之间提供空气流动通道的空气流动通道单元32、以及提供能量使得穿过热电模块100的空气沿所述空气流动通道释放到所述隔离空间的热电流通单元40。

在本发明的一个示例性实施例所述的车灯的结构中，可以设置热电流通单元40，该单元提供热空气，以便将透镜单元10的表面区域所产生结露去除，热空气可以通过热电模块100的实现来获得，同时，热空气的流动可以通过在饰框单元(bezel unit)30的内表面或外表面上实现的空气流动通道单元32来引导，从而直接将热空气不仅提供到透镜单元10的整个表面，而且也提供到诸如透镜的边缘部分等经常产生结露的局部区域，从而可以防止结露的产生。

具体说，参看图2，在本发明的一个示例性实施例所述的车灯的结构中，透镜单元10可以是位于车辆前照灯的最外部并沿车灯外壳11的边缘结合以形成车灯的整体外表的外透镜。可以实现通过透镜单元10将光发射到外部的一个或多个光源单元20，并且在本发明的一个示例性实施例中，将描述光源单元20包括近光灯20L和远光灯20H的结构。光源单元20是一个概念，它涵盖了具有发光组件(包括各种固态发光器件，如卤素灯、HID灯、LED、LD、OLED等)的结构。

所述饰框单元可以设置在所述隔离空间内。就是说，饰框单元30是中间盖件，用于美化灯的内部并执行诸如反射等功能，它可以设置在光源单元20的发光面的周边部分中。在本实施例中，空气借以流动的流动通道可以形成在饰框单元30的表面上，并引导通过后面将要描述的热电流通单元40提供的空气，使得热空气可以从饰框单元30的表面流动到透镜单元10和光源单元20的隔离空间D。

热电流通单元40可以包括能够使空气流动的装置(如吹风机)，并在供电时通过驱动所述吹风机(红色箭头)使恒定数量的空气向前流动。在这种情形中，设置第一热转换部件52，该部件布置在热电流通单元40的空气流动通道中，构成热电模块100的生热部，并执行散热功能。穿过根据热电模块100的效果执行生热功能的第一热转换部件52的空气可以被加热并转变成热空气，转变成热空气的空气可以沿着空气流动通道单元32流向饰框单元30的前部。

温度传感器单元(未示出)可以探测所述外壳内部的隔离空间与所述外壳外部之间的温度差。温度传感器单元可以包括设置在所述外壳内部的隔离空间中的温度传感器和探测所述外壳的外部温度的温度传感器，而探测所述外壳的外部温度的温度传感器可以使用事先安装以探测车辆的外部温度的温度传感器的温度数据。

控制单元(未示出)可以根据温度差控制所述热电流通单元的工作。控制单元可以利用由所述温度传感器单元所探测的所述外壳内部的隔离空间的温度和所述外壳的外部温度来计算温度差，并根据所计算出的温度差来分析产生结露的可能性，包括诸如结露可能性、结露水平等指数。控制单元可以根据产生结露的可能性来控制热电流通单元42的工作和不工作、风量等，并且当所述热电流通单元包括多个吹风模块时，所述控制单元可以对所述多个吹风模块的每个吹风模块进行独立控制，以有效地防止结露的产生，同时使功耗最小化。

图3示出了沿着图2中的空气流动通道单元32被引导的热空气通过设置在饰框单元30的表面上的空气释放部34和36进行释放的操作。空气释放部34和36可以布置在所述饰框单元的表面区域中的至少两个区域中，使得可以对经常产生结露的局部区域强力吹热空气，从而通过可用少量能量去除结露来提高效率。在图3中示出了一个例子，其中，空气释放部34和36形成这样的结构，在该结构中，热空气强力流动到透镜单元10的下端，但本发明不限于此，空气释放部34和36可以通过在透镜单元10的左和右边缘部或其他边缘中的一个或多个孔或狭缝的形式来实现。空气释放部34和36的形状可以不同地变为楔形孔结构(其中空气能够扩散到所述透镜表面以控制风的方向)或具有预定长度的狭缝结构等。

因此，空气流动通道单元32的一端可以与热电流通单元40连通，其另一端可以与隔离空间D连通，而热电模块100可以设置在空气流动通道单元32的一端与热电流通单元40之间。另外，尽管在图2所实现的结构中示出了空气流动通道单元32布置在饰框单元30的外表面上的例子，但在另一例子中，可以实现流动通道形成在饰框单元内部的结构。在所述流动通道形成在饰框单元内部的情形中，饰框单元的外部结构通常可以简化，并且厚度可以减小，从而可以产生这样的有益效果：确保安装在有限空间中的热电模块和热电流通单元的放置空间更大。

另外，在空气流动通道单元32内可以安置一个或多个第二吹风模块，诸如具有辅助功能、能够进行控制以增强空气流动的吹风机。这是因为，如上所述，采用图2所示的包括单个第一吹风模块42(参见图4)的热电流通单元40的配置结构(由于灯的放置空间的限制之故，设计自由度很有限，因而其放置位置在车辆的前部极其有限)很难实现希望输出的风量和风压，因此，可以设置辅助的吹风机以实现较大的风压。

或者，根据另一个实施例，显然，除了图2所示结构中所示的包括单个吹风模块和单个热电模块的结构，车灯的结构还可以变为这样一种结构，其中，实现包括多个热电模块以产生热空气的多个热转换部件(例如散热部件)，并提供多个吹风机，或者变为这样一种结构，其中，多个吹风机共用单个热电模块等等。

图4和图5为主要部分的概念图，用于描述图2中热电流通单元40与邻近结构之间的配置关系。

参看图2、4和5，图2中的热电流通单元40可以包括第一吹风模块42。另外，尽管未示出，但热电流通单元40可以包括诸如为第一吹风模块42供电的电源单元、接线单元、具有控制单元的电路板等各种部件。

根据如上所述的热电流通单元40，可以沿空气流动方向设置热电模块100，并且空气可以转变为热空气，同时穿过设置在热电模块100中的第一热转换部件52。接着，所获得的热空气可以通过空气流动通道单元的端部32A沿空气流动通道单元进行引导。从确保充足空气流的效率来说，如图4所示，空气流动通道单元的端部32A与第一热转换部件52可以布置为彼此相邻，并且一个或多个第一吹风模块42可以布置在第一热转换部件52的后表面上。

图5是概念图，示出了从图4中的Y方向看到的结构。

运用到本发明的所述示例性实施例中的热电模块可以实现为这样一种结构，其中，在彼此面对的第一基板140和第二基板150之间设置多个热电半导体器件。在这种情形中，第一基板140的区域可以实现为因热电效应形成的生热区，诸如第一热转换部件52等结构可以设置在第一基板140上，如图5所示。第一吹风模块42可以设置在第一热转换部件52之后，使得穿过热转换部件52的空气可以转变为热空气。此时，设置在第一基板上的第一热转换部件52与空气流动通道单元32的一端可以彼此连通，并且第一热转换部件52的垂直剖面区域和空气流动通道单元32的一端的垂直剖面区域可以在预定的容差内以同样的方式设置。就是说，第一热转换部件52、热电模块100和热电流通单元42可以通过彼此顺序连通的方式来设置，这些部件之间的接触部的垂直剖面区域可以在预定容差内做成一样，使得穿过第一热转换部件52的热空气可以无泄漏地穿过空气流动通道单元32。

另外，第二基板150是执行吸热功能的部件，根据本示例性实施例，可以设置与第二基板150接触的第二热转换部件54。

第二热转换部件54可以设置为与第一热转换部件52隔开预定的距离。第二热转换部件54可以形成为与第一热转换部件具有相同的形状，但如图4和5所示，第二热转换部件54可以形成为包括与第二基板150附接的第一区域54a和在第一区域54a的一端或两端形成散热片54b和54c的第二区域。第二热转换部件54可以对图2所示结构中的车灯外壳11中的湿气进行凝结，从而减小湿度，并且尽管未示出，但第二热转换部件54可以与诸如图2所示结构中的光源单元10的周边反射部件等结构相接触，并散掉该光源所产生的热，使得可以实现散热效应。当第二热转换部件54以这种方式与产生热的光源单元的一部分接触时，除了散掉所述光源所产生的热的效应外，热电模块的冷却单元的温度升高到某一温度，使得热电模块的生热部的温度根据热电模块固定的热电能力ΔT可以进一步升高，从而更有效地升高热空气的温度(例如，当应用到本发明的所述示例性实施例中的热电模块的生热部和冷却单元中的每个的温度变化ΔT为40℃，所述冷却单元的温度为40℃，所述生热部的温度为80℃，空气转变为热空气的温度通常为80℃，但当第二热转换部件与光源单元接触从而使冷却单元的温度升高到50℃时，所述生热部的最高温度因固定的ΔT(40℃)之故可以升高到90℃。在这种情形中，热空气的温度可以升高到90℃，这产生了如下有益效果：利用同样的能量实现了具有较高温度的风。)

另外，图5所示的第二热转换部件54(54a至54c)可以设计为暴露到图2所示结构中的空气流动通道单元32的外部，这使得在空气流动通道单元内只引导热空气，从而增强结露去除效果。

在下文中，将描述应用到本发明的一个示例性实施例所述的上述车灯中的热电模块的各种实施例。

图6是剖视图，示出了应用到图2所示车灯中的本发明的一个示例性实施例所述的热电模块的主要部分，图7示出了对图6中的结构进行模块化和扩展的例子。

应用到本发明的一个示例性实施例所述的车灯中的热电模块100可以实现为这样的结构，其中，在彼此面对的第一基板140和第二基板150之间设置第一半导体器件120和第二半导体器件130。具体说，执行生热功能的第一热转换单元200可以设置在第一基板140上，从而可以执行生热功能，而执行吸热功能的第二热转换单元300可以设置在第二基板150上，从而执行冷却功能。如后面所描述的，第一热转换单元200可以定义为包括图2所示第一热转换部件52的模块。

至于热电模块100，第一基板140和第二基板150可以使用绝热基板，例如氧化铝基板，而根据另一实施例，它们也可以使用金属基板，从而实现吸热和生热效率并减小厚度。显然，当用金属基板形成第一基板140和第二基板150时，优选地，形成在第一基板140和第二基板150上的电极层160a和160b的每个与第一基板140和第二基板150的每个之间还设置介电层170a和170b，如图6所示。

在金属基板的情形中，可以使用Cu或Cu合金，能够减小厚度的金属基板的厚度可以形成在0.1mm至0.5mm的范围内。当金属基板的厚度小于0.1mm或大于0.5mm时，会呈现出太高的散热特性或导热性，使得热电模块的可靠性显著降低。另外，在介电层170a和170b的情形中，考虑到使用具有高散热性能的介电材料进行冷却的热电模块的导热性，可以使用热导率为5至10W/K的材料，并且介电层的厚度可以形成在0.01mm至0.15mm的范围内。在这种情形中，当介电层的厚度小于0.01mm时，绝热效率(或耐压特性)会限制减小，而当介电层的厚度大于0.15mm时，热导率会减小，导致散热效率的减小。电极层160a和160b可以使用包含Cu、Ag、Ni等的电极材料来电连接所述第一半导体器件和所述第二半导体器件，并在多个单元块连接到电极层160a和160b时与邻近单元块形成电连接，如图7所示。电极层的厚度可以形成在0.01mm至0.3mm的范围内。当电极层的厚度小于0.01mm时，电极功能会变差，导致不良的导电性，而当电极层的厚度大于0.3mm时，由于电阻增加导电效率会减小。

在图7中，呈现出这样一种结构，其中，多个单元块(每个单元块由一对热电半导体器件构成)例如以图6中的结构连接起来并模块化，特别地，在这种情形中，如后面所描述的，包括具有图12所示层叠结构的单元器件的热电器件可以用作构成所述单元块的热电器件。在这种情形中，可以获得这样的结构，其中，所述一对热电器件中的一个器件可以是P型半导体作为第一半导体器件120，而另一个器件可以是N型半导体作为第二半导体器件130，并且所述第一半导体器件和第二半导体器件可以分别与金属电极160a和160b连接。这里，可以形成多个这些结构，通过电路连线181和182可以实现珀尔帖效应，其中，电流通过该电路连线经所述电极施加到所述半导体器件中。

P型半导体材料或N型半导体材料可以应用到所述热电模块中的所述半导体器件中。这里，N型半导体可以使用碲化铋(BiTe)基的主要物质材料来形成，其中该主要物质材料包括对应其总重量的0.001wt％至1.0wt％的硒(Se)、镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铅(Pb)、硼(B)、镓(Ga)、碲(Te)、铋(Bi)、铟(In)以及与Bi或Te混合的混合物。例如，Bi-Se-Te材料可以用作所述主要物质材料，并且可以进一步添加对应Bi-Se-Te总重量的0.001wt％至1.0wt％的Bi或Te，以形成所述N型半导体。就是说，当使用100g的Bi-Se-Te时，优选地，进一步添加0.001g至1.0g的Bi或Te。当添加在上述主要物质材料中的所述材料的重量在0.001wt％至1.0wt％的范围之外时，电导率会下降、而热导率不减少，使得ZT值的改善难以预期。

至于所述P型半导体的材料，优选地，P型半导体可以使用碲化铋(BiTe)基的主要物质材料来形成，该主要物质材料包括对应其总重量的0.001wt％至1.0wt％的锑(Sb)、镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铅(Pb)、硼(B)、镓(Ga)、碲(Te)、铋(Bi)、铟(In)以及与Bi或Te混合的混合物。例如，Bi-Sb-Te材料可以用作所述主要物质材料，并且可以进一步添加对应Bi-Sb-Te总重量的0.001wt％至1.0wt％的Bi或Te，以形成所述P型半导体。就是说，当使用100g的Bi-Sb-Te时，可以进一步添加0.001g至1.0g的Bi或Te。当添加在上述主要物质材料中的所述材料的重量在0.001wt％至1.0wt％的范围之外时，热导率不减少，而电导率会下降，使得ZT值的改善难以预期。

彼此面对并构成单元块的所述第一半导体器件和第二半导体器件的形状和尺寸可以是相同的。然而，考虑到所述P型半导体器件和N型半导体器件的导电特性之间的差异作为降低冷却效率的因素，彼此面对的P型半导体器件或N型半导体器件的体积可以形成为不同于另一半导体器件的体积，以改善冷却性能。

就是说，为了使所述单元块的设置为彼此相对的半导体器件的体积形成为彼此不同，大致可以使用这样一种方法，其中，总体形状形成为彼此不同，具有同样高度的半导体器件中的任一个半导体器件的截面直径大于另一个半导体器件的截面直径，或者具有相同形状的半导体器件的高度或其截面直径形成为彼此不同。特别地，N型半导体器件的直径可以形成为大于P型半导体器件的直径，以增加相应的体积，从而提高热电效率。

图8示出了图2和图4中已经描述的热电模块和热转换部件的另一实施例。至于图4中所描述的第一热转换部件的结构，已经描述了一个例子，其中，设置有多个翅片结构(诸如散热片)或者多个薄板形结构，但在图8的示例性实施例中，将描述这样的例子，其中，应用弯曲结构作为所述热转换部件的形状，以使生热效率或冷却效率最大化。

参看图8，示出了这样的结构，其中，第一热转换单元200设置在热电模块100之上，热电模块100包括在一对基板之间的热电半导体器件，并且第二热转换单元300设置在热电模块100之下。第一热转换单元200和第二热转换单元300利用通过热电模块100的第一基板140和第二基板150所获得的热电效应可以对所引入的空气或所释放的空气进行热转换。具体地，第一热转换单元200可以构成生热部，使得穿过图2结构中的第一吹风模块(如吹风机)的空气可以通过第一热转换部件(图2中的52或图8中的220)转换为热空气。第一热转换单元200可以包括设置在第一基板140上的热转换部件220。这种结构可以与第二热转换单元300包括设置在第二基板150上的第二热转换部件320的结构相同，因此，将描述设置有第一热转换单元200的热转换部件220的结构。

如图8所示，热转换单元200可以设置为与第一基板140接触，这会导致穿过热转换单元200的第一热转换部件220的空气转换为热空气，其温度通过生热作用而升高，并且热空气可以通过图2中的空气流动通道单元提供到透镜单元。

如图8的结构中所示，执行生热功能的第一热转换单元200中的第一热转换部件220和执行吸热功能的第二热转换单元300中的第二热转换部件320可以直接与第一基板140和第二基板150接触，但它们也可以形成为设置在分离的容纳模块210和310中。

图9示出了本发明的一个示例性实施例所述的图8中所描述的第一热转换部件220的结构规格，而图10是放大示意图，示出了在第一热转换部件220中形成单个流动通道图形220A的结构。这种结构可以以同样的方式应用到第二热转换部件320中，在下文中，将主要描述第一热转换部件220的结构。

如图9所示，第一热转换部件220可以形成为具有这样一种结构，其中，一个或多个流动通道图形220A在用于与空气进行表面接触的第一平面221和面对第一平面221的第二平面222的平板形基板上形成空气流动通道C1，即，恒定数量的空气的运动通道。

如图9所示，流动通道图形220A也可以通过折叠所述基板所形成的具有恒定间距P1和P2以及高度T1的弯曲图形来实现。就是说，本发明的一个示例性实施例所述的热转换部件220和320可以通过设置与空气进行表面接触的两个平面并形成与空气接触的表面积最大化的流动通道图形来实现。

在图9所示的结构中，当空气沿入口的流动通道C1的方向引入时，所引入的空气可以朝着该流动通道的末端C2的方向流动，同时与上述第一平面221和面对第一平面221的第二平面222均匀接触。与空气和简单平板之间的接触面积相比，这可以导致与多很多的空气进行接触，使得吸热或生热效应可以进一步得以增强。

具体说，为了进一步增加与空气的接触面积，本发明的一个示例性实施例所述的热转换部件220可以包括在所述基板的表面上的流动阻力图形223，如图9和图10所示。考虑单位流动通道图形，流动阻力图形223可以形成在第一曲面B1和第二曲面B2中的每个上。所述阻力图形可以形成为沿所述第一平面或面对第一平面的第二平面的方向突出。另外，第一热转换部件220可以进一步包括穿过所述基板表面的多个流体流动槽224，使得在第一热转换部件220的所述第一平面和第二平面之间的空气接触和流动可以更容易实现。

具体说，如图10的局部放大图所示，阻力图形224可以形成为沿逆着空气进入的方向呈倾角θ突出，使得与空气的摩擦力可以最大化，由此进一步增强接触面积或接触效率。至于倾角θ，优选地，所述阻力图形表面的水平延伸与所述基板表面的延伸形成锐角，这是因为，当倾角θ为直角或钝角时，阻力效果会减小。

另外，上述流体流动槽224可以设置在所述阻力图形和所述基板之间的连接部中，使得流体(如空气)的阻力可以增加，并且同时，空气朝相对表面的运动可以很有效率。具体说，流体流动槽224可以形成在流动阻力图形223的前部的基板表面上，使得与流动阻力图形223接触的一部分空气可以流过所述基板的前表面和后表面，从而进一步增加接触次数或接触面积。

如图10所示，所述流动通道图形可以形成为具有恒定间距，恒定的图形周期，但显然，所述流动通道图形可以另外形成为具有不均匀的单元图形间距，不均匀的图形周期，并且也可以形成为具有不均匀的每个单位图形的高度T1。

在图8至图10中，描述了本发明的一个示例性实施例所述的在热传导装置中的热电模块中包括单个第一热转换部件的结构，但根据本发明的另一示例性实施例，在单个热电模块中可以层叠多个热转换部件。因此，与空气的接触表面积等可以进一步最大化，并且由于本发明的具有折叠结构的热转换部件的独特特性，可以在小区域内实现大的接触表面，使得在同样的体积内可以设置更多的热转换部件。显然，在这种情形中，支撑基板(诸如第二中间件)可以进一步设置在层叠的热转换部件之间。另外，根据本发明的又一个示例性实施例，可以设置两个或多个热电模块。

另外，形成生热部的热电模块(第一基板)的第一热转换部件的间距与形成吸热部的热电模块(第二基板)的第二热转换部件的间距可以形成为彼此不同。在这种情形中，具体说，形成生热部的热电模块内的热转换部件的流动通道图形的间距可以形成为等于或大于形成吸热部的热电模块内的热转换部件的流动通道图形的间距。在这种情形中，第一热转换单元的第一热转换部件的间距与第二热转换单元的第一热转换部件的流动通道图形的间距之比可以形成在0.5至2.0:1的范围内。

在本发明的一个示例性实施例所述的形成所述流动通道图形的热转换部件的结构中，与平板形热转换部件的结构或者常规的散热片结构相比，可以在同样的体积内实现大得多的接触面积，这导致与所述平板形热转换部件相比，空气接触面积增加50％或更多，从而显著减小了所述模块的尺寸。另外，在这种热转换部件中，可以使用由具有高传热效率的金属材料(包括铝)、合成树脂等制成的各种部件。

下文中，将描述变型实施例，其中，通过改变应用到图2结构的热电模块100中所设置的热电半导体器件的形状，能够增加生热效率。

就是说，图11的热电半导体器件的改变的形状可以应用到图6的热电模块的单元结构中。参看图6和图11，本发明的另一变型实施例所述的热电器件120可以包括具有第一横截面积的第一器件部122、面对第一器件部122并具有第二横截面积的第二器件部126、以及连接第一器件部122和第二器件部126并具有第三横截面积的连接部124。具体说，在这种情形中，连接部124的水平任意区域中的横截面积可以形成为小于所述第一横截面积和所述第二横截面积。

在这种结构中，当与具有立方体单一横截面的热电器件应用同样数量的材料时，所述第一元件部和所述第二元件部中每个的面积可以增加，并且所述连接部的长度可以做长，使得会产生在所述第一器件部和所述第二器件部之间的温度差ΔT增加的有益效果。当温度差增加时，在热端和冷端之间移动的自由电子的数量增加，导致电能的增加，并且在生热或冷却的情形中效率增加。

因此，在本实施例所述的热电器件120中，形成在连接部124之上和之下以具有平板结构或其他三维结构的所述第一器件部和所述第二器件部中的每个的水平横截面积可以形成得较宽，所述连接部的长度可以增加，从而使所述连接部的横截面积变小。具体说，在本发明的本实施例中，所述连接部的水平横截面中具有最长宽度的横截面的宽度B与所述第一器件部和所述第二器件部的水平横截面中的较大横截面的宽度A或C之比可以形成在1:1.5至4的范围内。当该比值在所述范围之外时，导热会从所述热端到冷端传导，导致能量产生效率降低或生热效率或冷却效率减小。

根据这种结构的另一实施例，在热电器件120中，所述第一器件部和所述第二器件部的纵向厚度a1和a3可以形成为小于所述连接部的纵向厚度s2。

另外，在本实施例中，作为第一器件部122的水平横截面积的所述第一横截面积和作为第二器件部126的水平横截面积的所述第二横截面积可以形成为彼此不同。这是为了通过调节热电效率容易控制希望的温度差。另外，所述第一器件部、所述第二器件部和所述连接部可以彼此一体形成，并且在这种情形中，这些部件中的每个都可以由同样的材料制成。

图12示出了一个例子，其中，在图6和图11中已经描述过的本发明的一个实施例所述的热电半导体器件的结构以不同的方法和不同的配置来实现。

参看图12，根据本发明的又一实施例，上述半导体器件可以以层叠结构而不是体结构来实现，从而进一步实现厚度减小和冷却效率提高。具体说，图6或图11中的第一半导体器件120和第二半导体器件130可以形成为单元部件，其中，涂覆有半导体材料的多个结构层叠在片状基板上，然后，所述单元部件可以进行切割，以防止材料损失并提高导电率。

图12是概念图，示出了上述具有层叠结构的单元部件的制造过程。参见图12，可以以糊状物形式生产包含半导体材料的材料，然后，可以将所述糊状物施加到包括片、膜等的基板上，以形成半导体层112，从而形成单个单元部件110。单元部件110可以通过层叠多个单元部件100a、100b和100c来形成层叠结构，然后，如图12所示通过切割所述层叠结构可以形成单元热电器件120。就是说，本发明所述的单元热电器件120可以形成为这样一种结构，其中，多个通过在基板111上层叠半导体层112所获得的单元部件110层叠起来。

在上述过程中，在基板111上应用半导体糊状物的过程可以使用各种方法来实现，作为一个例子，流延成型(tape casting)，即可以使用一种方法，其中，通过将非常细的半导体材料粉末与任一选自含水或不含水溶剂和粘合剂、塑化剂、分散剂、消泡剂和表面活性剂进行混合来制造浆体，然后，在移动的刀片或移动的基板载具上用恒定的厚度对所述制造出的浆体进行塑造。在这种情形中，所述基板可以使用厚度为10微米至100微米的膜、片等材料，并且显然，可以照用上述体器件中的P型材料和N型材料作为所述应用的半导体材料。

至于将单元部件110对齐并层压成多层结构的过程，可以在50℃至250℃的温度压紧单元部件100以形成层叠结构，并且根据本发明的所述实施例，层叠的单元部件110的数目可以在2至50的范围内。接着，可以进行切割过程，以具有希望的形状和尺寸，并且可以添加烧结过程。

通过层叠多个根据上述过程制造的单元部件100而形成的单元热电器件可以确保厚度、形状和尺寸的均匀性。就是说，在常规的体热电器件中，在锭磨(ingot grinding)和细球磨(fine ball-milling)过程之后，可以切割烧结的体结构。因此，存在这样的问题：大量的材料在切割过程中损失掉了、将体结构切割成均匀尺寸很困难、以及由于3mm至5mm的较大厚度，很难减小厚度。然而，在本发明的实施例所述的具有层叠结构的单元热电器件中，片状单元部件可以层叠为多层结构，然后，可以切割所述层叠结构，因此几乎没有材料损失、由于材料具有均匀厚度从而可以保证材料的均匀性、由于单元热电器件的总厚度为1.5mm或更小从而可以减小厚度，并且应用具有各种形状的单元热电器件成为可能。

可以将最终获得的结构切割成图12(d)中的形状，如图6或图11所描述的本发明的一个实施例所述的热电器件的结构中所示。

特别地，在本发明的实施例所述的单元热电器件的制造过程中，在形成单元部件100的层叠结构的过程中可以进一步提供在每个单元部件110的表面上形成导电层的过程。

就是说，在图12(c)中的层叠结构的单元部件之间可以形成具有图13所示结构的导电层。所述导电层可以形成在形成有半导体层的所述基板表面的相对表面上，并且在这种情形中，所述导电层可以实现为图形化层，使得可以形成所述单元部件的表面被露出的区域。因此，与整个表面涂覆的情形相比，可以提高所述单元部件之间的结合力，同时增加电导率，并且可以减小热导率。

就是说，图13示出了本发明的实施例所述的导电层C的各种变型例子，对所述单元部件的表面被露出的图形可以进行各种变型，并可以设计成网格型结构，其包括图13(a)和(b)中所示的闭合的开口图形c1和c2，或设计成线型结构，其包括图13(c)和(d)中所示的敞开的开口图形c3和c4。所述导电层的有益效果是，使得以单元部件的层叠结构形成的单元热电器件内部的单元部件之间的粘合力增强，从而减小所述单元部件之间的热导率，并提高电导率。另外，借助于所述导电层，与常规的体热电器件相比，可以提高冷却能力Qc和温度变化ΔT(℃)，具体地，功率因数，即电导率，可以增加1.5倍。电导率的增加可以直接关系到热电效率的提高，因此导致冷却效率提高。所述导电层可以由金属材料制成，并且诸如Cu、Ag、Ni等金属电极材料均可用作所述导电层。

当图12所描述的层叠结构的单元热电器件用于图6和图7所示的热电模块中时，就是说，当本发明的实施例所述的热电器件设置在第一基板140和第二基板150之间，并且所述热电模块在包括电极层和介电层的单元块中实现时，总厚度Th可以形成在1.0mm至1.5mm的范围内，使得与使用常规体器件的情形相比可以显著减小厚度。在这种情形中，当实现图2所示的本发明的实施例所述的车灯的结露去除器件时，该结露去除器件可以有效地使用在有限的空间中。

另外，如图14所示，图9所描述的热电器件120和130可以对齐为平行于图14(a)中所示的向上方向X和向下方向Y而设置，然后，如图(c)所示进行切割，以实现本发明的实施例所述的热电器件。

就是说，所述热电模块可以形成这样的结构，其中，所述第一基板、所述第二基板、所述半导体层和所述基板表面设置为彼此相邻，但如图14(b)中所示，这样的结构是可能的，其中，所述热电器件自身可以垂直竖立，使得所述单元热电器件的侧面部可以设置为与所述第一和第二基板相邻。在这种结构中，与水平放置结构相比，所述导电层的末端部可以露出，从而在垂直方向可以提高电导率，同时降低热导效率，从而进一步增加冷却效率。另外，可以切割出图11的形状，如图14(c)所示，并应用到相应的结构中。

如上所述，在应用到能在各种实施例中实现的本发明的热电模块中的热电器件中，彼此面对的所述第一半导体器件和所述第二半导体器件的形状和尺寸可以相同，但在这种情形中，考虑到P型半导体器件和N型半导体器件之间的电导率差异作为减小冷却效率的因素，彼此面对的P型半导体器件或N型半导体器件的体积可以形成为不同于另一半导体器件的体积，从而提高冷却性能。

就是说，为了使彼此相对的半导体器件的体积形成为彼此不同，大致可以使用这样一种方法，其中，总体形状形成为彼此不同，具有同样高度的半导体器件中的任一个半导体器件的截面直径大于另一个半导体器件的截面直径，或者具有相同形状的半导体器件的高度或其截面直径形成为彼此不同。特别地，N型半导体器件的直径可以形成为大于P型半导体器件的直径，以增加相应的体积，从而提高热电效率。

上述本发明的实施例所述的各种结构的热电器件以及包含该热电器件的热电模块可以应用到这样的结构中，在该结构中，如上所述，在图2所示车灯内部在空气流动通道单元中实现热空气。

根据本发明的实施例，所述空气流动通道单元可以设置在基本上在所述车灯的光源单元附近的饰框单元中，从而简化了吹风结构，并且可以将空气选择性地提供到透镜表面的局部区域中，从而显著地减小了热电模块和吹风模块的容积。

就是说，本发明的实施例所述的热电流通单元基本上可以防止结露产生，其方式是，由所述热电模块加热的空气可以提高前照灯的透镜表面温度，特别地，在这种情形中，暖空气或热空气可以选择性地提供到产生结露的局部区域中。

对本领域技术人员来说，显然，可以对本发明的上述示例性实施例进行各种变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，本发明意在覆盖所有这些变型，只要它们在所附权利要求及其等同物的范围内即可。