天南地北
結露水是大自然的物理現象，無人可以逃避它。由三個因素決定結不結露，(1)物件溫度(2)環境溫度(3)環境相對濕度。本欄提供結露對照表供各位參考。 環境相對濕度愈高，愈容易結露。物件溫度比環境溫度愈低，愈容易結露。。
這有何稀奇，使用太陽能電池不就得了嗎?這一次你答錯了。有的手錶戴在手上，是見不到陽光的。它使用溫差發電晶片。利用手臂的體溫來發電。日本精工錶最近開發出來的商品。
蘇俄科學家Zores ALFEROV博士榮獲2000年諾貝爾物理獎。他是國際冷凍研究院的研究員。得獎的論文與致冷晶片的晶粒材料研發有關。ALFEROV先生現為蘇俄國家科學院副院長。2002年12月底應國科會之邀率團訪問台灣。洽談台俄雙方合作開發光電工業。在台停留一週左右。
矽質散熱膏的成份是由特殊研磨金屬粉末與矽油攪拌成膏狀。一般市售散熱膏都屬矽質系列。如果使用散熱膏的地方有非常精細的電路，又是密閉的空間，那要請你注意以下說明。矽油是會揮發的。揮發之後，因為在密閉的空間，它並未消失。遇有機會，它會在別處再凝結，因而造成電路故障。針對此缺失，因而有非矽質散熱膏的問市，它的價格較貴。如果你使用散熱膏之處沒有精細的電路，又不是密閉的空間，那可放心使用矽質散熱膏。讀者會問，矽油揮發之後，熱傳導接觸面是否變壞了呢？答案是不會，因為金屬粉末還是停在原處，原封不動。
本公司常接到此類的詢問。筆者在此表示個人看法。一般的水族箱，體積都很大，箱體的構造幾乎是毫無保溫功能。箱體是玻璃。無頂蓋。頂部水面直接與空氣接觸。如要把水溫降低5℃，須要的冷凍力要很大。一般人很容易錯估了致冷晶片需要的片數。而且水族箱都裝有強力日光燈，水過濾泵浦。這些設備，對降低水溫的方向，是有負面的效果。市面上傳統冷凍壓縮機的降溫冷卻設備，一套約在2萬元上下。為何沒有看到用致冷晶片打造的降溫冷卻設備?智慧財產局已申請核准的專利案件中，有數件是有關水族箱的降溫冷卻。但是為何遲遲看不到商品上市呢?我想他們所面臨的困難其中之一是須要太多片致冷晶片。在此順便徵求在這方面有實際臨床經驗的先進，發表您的臨床經驗，如水族箱有多大?使用多少致冷晶片?致冷晶片的型號?最高可降水溫幾度?
台北市信義路的萬先生來電如后。魚缸約50公升，使用50X50mm的致冷晶片一片(正確晶片料號規格，他也不清楚)，溫度降了3度。
如果他用兩片晶片，溫度是降不了6度的。讀者若是不解，請來電。保證一點就通。
有一位同業，他的產品使用的致冷晶片為TEC1-12706，40mm*40mm*3.9，最大冷凍力Qmax為52W。他嫌產品的冷凍力不夠。因此向本公司買了最強的致冷晶片Drift-0.8 40*40*3.1 Qmax172W。他拆開產品，取下舊的晶片，換上最強的致冷晶片，他得到的答案卻是效果更差。問題出在散熱器。最強的致冷晶片要與最強的散熱器互相搭配，才能發揮效果。如果散熱器太小，熱散不出去，它又倒流回到冷面。效果反而更差。
有些型號不同的晶片，它們其實一模一樣，只是晶片厚度不同，展現的致冷力也不同。例如TEC1-127.05, TEC1-127.06 與 TEC1-127.08。或是DRIFT-1.5,DRIFT-1.2, DRIFT-1.15, DRIFT-1.05 與 DRIFT-0.8。晶片厚度不同，對製造商的成本是相差無幾。晶片薄一點，整片晶片的電阻小一點。通電後，電流大一點。因此展現的致冷力也就大一點。但是另有你可能不知的一面。請看下題。
晶片通電後，在冷面產生的冷氣，有一部份又透過晶粒回流到熱面來。回流的大小與兩個因素有關(1)晶片厚度(2)冷熱面的溫差。因此當冷熱面的溫差昇高後，薄的晶片回流的冷氣也隨著昇高。換句話說，當冷熱面的溫差昇高後，厚晶片的表現反而比較好。
晶片太厚，晶片電阻變大。晶片消耗的電功率 I2R 也隨著變大。整個晶片的能源效率(C.O.P.)又變差了。所以晶片不可太薄，也無法太厚。
依用途而定。如是生物細菌培養箱，溫度要維持在20℃，室內溫度為27℃，差溫只有7℃。此時可選用薄的晶片。如是胚胎精子冷凍庫，溫度要維持在負20℃，室內溫度為27℃，差溫達47℃。此時可選用厚的晶片，或是最大溫差值DT(max)較高的晶片。在此順便推荐兩片高效能晶片：
DRIFT-0.8 最大致冷力 172W NASA品質水準
FROST-74 最大溫差值 74℃ NASA品質水準
螺絲鎖太緊，晶片會破裂。螺絲沒鎖緊，接觸面會不良。怎麼辦呢？製造商都會提供晶片承受壓力的範圍。但是要把壓力轉換成螺絲扭力，如何計算，也不是容易的事。在此提供一個簡單可行的方法，讓大家參考。一般 致冷器組合的結構如下圖所示。其中會有一片彈簧開口華司(STEEL LOCKWASHER)。當彈簧開口華司變成平整無間隙時，就要停止鎖螺絲。此時晶片承受的壓力，會是讓你放得下心的壓力。 如果繼續鎖螺絲，很可能超過壓力，晶片就會破裂。
經常接到類似的詢問，400 BTU 等於多少瓦特(WATT)。BTU 是熱量單位，瓦特 (WATT) 是功率單位，兩者無法相比。如果你問" 400 BTU/hour 等於多少瓦特(WAT)"。 讓我告訴你答案。
1K.W.=0.9486 BTU/sec=0.9486X3600 BTU/hour=3414.96 BTU/hour
400 BTU/hour=(400÷3414.96) K.W.=0.117 K.W.=117 Watt
如果你要進一步深入致冷晶片製造技術的領域，你將會常常看到這個文字符號"Ｚ"。它是代表晶粒材料的質優值(Figure-of-Merit)。數值愈高，代表材質愈 優秀。
致冷晶片的致冷力與電流成正比。晶粒材質的賽貝克系數(Seebeck Coefficient) α 決定致冷力的大小。除了追求高值的 賽貝克系數(Seebeck Coefficient) α 之外，也要有高值的導電率 σ 以及低值的導熱率 κ。高值的導電率 σ ，可以降低因為電阻消耗而產生的熱量。低值的導熱率 κ 可以保住冷面的冷凍力，不要讓它輕易的回流到熱面。
質優值(Figure-of-Merit)的數學式 Ｚ＝α²σ／κ
如上題所述，致冷晶片的致冷力與電流成正比。但是電阻消耗而產生的熱量卻是與電流的平方成正比。可以想見，當電流大到某個程度，後者勢必超越前者。換句話說，當電流超過某個數值，致冷晶片的致冷力 反而下降。剛才所提的電流數值，就是所謂的最大電流值 Ｉ(max) 。致冷力"Ｑ"與電流"Ｉ"的關係如下圖所示。
一般 致冷晶片的工作電流 約為 最大電流值 Ｉ(max) 的40%至80%左右。不要太靠近100%。如果 太靠近100%，除了需要較大的電源供應之外，也需要較大的散熱器。但是你相對獲得的致冷力有限。建議你設定工作電流 為 最大電流值 Ｉ(max) 的70% 。
如果你確信電壓還在，電流也有，最有可能的問題是散熱器不夠大。最顯著的徵兆是散熱片溫度很高。
其實剛開始時，散熱片溫度與室溫相同，致冷晶片的致冷功能也是正常運作。只是因為散熱器不夠大，散熱片溫度慢慢提昇。當散熱片溫度居高不下時，冷面的溫度也冷不到你想要的溫度。
如果你確信電壓還在，電流也有，最有可能的問題是散熱器實在太小了。
其實剛開始時，散熱片溫度與室溫相同，致冷晶片的致冷功能也是正常運作。只是因為散熱器實在太小了，散熱片溫度迅速提昇。散熱片無法消化很大的熱量，熱能只有倒流回到冷面。所以你會感覺到兩面都是熱的 。
大多數 製造商的詳細規範書都會標示。使用的英文名稱是MTBFs(mean time between failures)。最常見的標示是200,000小時。換算為天數是8,333天。換算為年數是22.8年。當然，這樣的壽命標示是含有但書。也就是說，必須在良好的情況下運作，不可虐待它 。隨著虐待的輕重，它的壽命隨著縮短。
虐待在何處？殺手在那裡？現在讓它一一現形。
發電晶片碰到了諾貝爾和平獎得主是會冒出火花。印度有一位銀行老闆是諾貝爾和平獎得主。他的銀行(Sewa 銀行 )專辦小額貸款，貸放的對象是貧窮但有創業意願的人士。相信各位對此新聞不會陌生。
美國科羅拉多州立大學有一個專題研究計劃。要用燒木頭結合發電晶片來發電。這樣的發電火爐要賣給印度沒有電力的邊遠貧窮居民。協助貧窮居民可以聽收音機、看電視、改善夜間照明。Sewa 銀行會提供貸款，以協助貧窮居民購買這樣的發電火爐。
詳細內容請上此網址 http://www.denverpost.com/business/ci_5121611
美國 The Aerospace Corporation的 Richard Welle先生獲得 2005年第 24屆國際熱電致冷協會年度大會最佳致冷晶片應用獎。他使用致冷晶片替代傳統的微細液流開關閥。
致冷晶片可把微細導管中的液態流體急速冷凍成固體，也可以快速解凍。冷凍與解凍就取代開關閥的功能。因為它完全是電子式，沒有機械磨損，因此非常耐用好用。
以下是英文版有關報導。
Valves for microfluidic systems have, for various reasons, proven to be difficult to fabricate, cumbersome to operate, and/or unreliable. We have explored the performance of a novel microfluidic valve formed by creating a flow channel past a Peltier junction. Using the Peltier junction as a thermoelectric cooler causes the fluid in the valve to freeze, forming a plug that blocks flow through the valve. This type of valve is fundamentally leak-free, has no moving parts, and is electrically actuated. We have fabricated several experimental prototypes and evaluated their performance. We find that they are reliably capable of closing in less than 100 ms, and of opening substantially faster.
＊美國NASDAQ(那斯達克)股市2007年6月21日按鈴收盤
美國 AMERIGON公司 (NASDAQ股市代號ARGN)總裁 Daniel Coker先生獲邀主持2007年6月21日按鈴收盤典禮儀式。AMERIGON公司採用致冷晶片的技術，專門從事汽車冷暖坐墊的生產銷售。
AMERIGON公司成立於1999年。至今已賣出三百萬套產品。單是去年的業績達72萬套。股價從去年的$8.68漲至目前的$16.23。用常用的術語來說「翻兩 番」。真 叫投資人羨慕不已。
本欄刊出這一則新聞的目的，是提醒台灣的企業投資人士，這兒有一塊大餅，想要分食並不困難。
AMERIGON公司網址 http://www.amerigon.com
為愛犬設計的冷暖床墊在市面上已可以買到。當然，它是採用致冷晶片的技術。
喜歡嗎？叫爸爸買給你。
訂購連結網址 http://www.hammacher.com/publish/74237.asp
美國波士頓大學與麻省理工學院在研發致冷晶粒的材質有重大突破。近期新聞媒體頗多報導。使用奈米科技把致冷晶粒材質的導熱系數 (thermal conductivity)降低，導電系數(electrical conductivity)與塞貝克系數 (Seebeck Coefficient)維持不變。大幅提高材質的 "Z" 值，也就是說，大幅提高致冷的效率。
也許再過一年或兩年，你我手上拿的致冷晶片就是與現在的致冷晶片大不相同。各位相關業者、研發人員、教授、莘莘學子們不可不知。
報導標題：Big thermoelectric efficiency gain noted
連結網址：http://www.upi.com/NewsTrack/Science/2008/03/26/big_thermoelectric_efficiency_gain_noted/3898/
報導標題：Boston
College, MIT researchers achieve dramatic increase in thermoelectric efficiency
連結網址：http://nanotechwire.com/news.asp?nid=5697
報導標題：Nanotech
boosts thermoelectric effect
連結網址：http://www.zpenergy.com/modules.php?name=News&file=article&sid=2822
報導標題：Nanotech to make better conductor
連結網址：http://www.chinapost.com.tw/international/americas/2008/03/22/148306/Nanotech-to.htm
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