JPH02288376A - 熱電装置 - Google Patents
熱電装置Info
- Publication number
- JPH02288376A JPH02288376A JP1109339A JP10933989A JPH02288376A JP H02288376 A JPH02288376 A JP H02288376A JP 1109339 A JP1109339 A JP 1109339A JP 10933989 A JP10933989 A JP 10933989A JP H02288376 A JPH02288376 A JP H02288376A
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- JP
- Japan
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- conductor
- thermoelectric
- heat
- semiconductor
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- Pending
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はペルチェ効果を利用し、電気的に冷房もしくは
暖房を行う空調装置、もしくはゼーベック効果により温
度差を用いて発電を行う発電装置等に有用な熱電装置に
関する。
暖房を行う空調装置、もしくはゼーベック効果により温
度差を用いて発電を行う発電装置等に有用な熱電装置に
関する。
従来の技術
従来、第３図に示す従来例の様に、熱を電気に変換し、
もしくは電気を熱に変換する熱電基板１は、熱電素子の
両側にフィンを有し、両側のフィンの温度差により発電
を行い、もしくは電流を通ずることにより冷却を行うも
のである。以下の説明についてはペルチェ効果による冷
却について行なう。
もしくは電気を熱に変換する熱電基板１は、熱電素子の
両側にフィンを有し、両側のフィンの温度差により発電
を行い、もしくは電流を通ずることにより冷却を行うも
のである。以下の説明についてはペルチェ効果による冷
却について行なう。
絶縁性フィルム基板２の片面にＮ型半導体３、導電体４
、Ｐ型半導体５、導電体４が順に成膜されている。２つ
のフルゲートフィン６はフィルム基板２の両側に位置し
、導電体４を１つおきに、かつ、接する導電体４がおの
おの異なるように設置されている。Ｎ型半導体３、導電
体４、Ｐ型半導体５は、各々の端部が重なり合う構造に
なっており、熱電装置に流れ込んだ電流は、半導体３．
５と導電体４の界面でペルチェ効果により発熱もしくは
吸熱する。このとき、Ｎ型半導体３とＰ型半導体５は交
互に並んでいることから、導電体４は交互に発熱部また
は吸熱部となり、前述のごとく導電体４の１つおきに接
するコルゲートフィン６は、一方が発熱フィン他方が吸
熱フィンとなる。
、Ｐ型半導体５、導電体４が順に成膜されている。２つ
のフルゲートフィン６はフィルム基板２の両側に位置し
、導電体４を１つおきに、かつ、接する導電体４がおの
おの異なるように設置されている。Ｎ型半導体３、導電
体４、Ｐ型半導体５は、各々の端部が重なり合う構造に
なっており、熱電装置に流れ込んだ電流は、半導体３．
５と導電体４の界面でペルチェ効果により発熱もしくは
吸熱する。このとき、Ｎ型半導体３とＰ型半導体５は交
互に並んでいることから、導電体４は交互に発熱部また
は吸熱部となり、前述のごとく導電体４の１つおきに接
するコルゲートフィン６は、一方が発熱フィン他方が吸
熱フィンとなる。
したがって、フィルム２上部の空気から熱を吸収（もし
くは空気への熱の発散）、フィルム２の下部の空気への
熱の発散（もしくは空気からの熱の吸収）となる。
くは空気への熱の発散）、フィルム２の下部の空気への
熱の発散（もしくは空気からの熱の吸収）となる。
第４図は従来の熱電基板１を冷暖房用に使用した場合の
例を示したものである。このような装置は、大量の空気
の流動を必要とすることから、第３図に示したような熱
電基板１を多数平行に配置し、室内空気および室外空気
の２つに空気を導いて熱交換を行なっている。空気の流
れを矢印７．８で示す。
例を示したものである。このような装置は、大量の空気
の流動を必要とすることから、第３図に示したような熱
電基板１を多数平行に配置し、室内空気および室外空気
の２つに空気を導いて熱交換を行なっている。空気の流
れを矢印７．８で示す。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、こめような従来の熱電装置では、第４図
に示したごとく空気を導くダクトが細分化されダクトの
コストが大きくなり熱電装置全体も大型化する課題があ
った。
に示したごとく空気を導くダクトが細分化されダクトの
コストが大きくなり熱電装置全体も大型化する課題があ
った。
本発明は、上記従来技術の課題を解決し、熱電装置の構
成および空気流路を大幅の簡素化し、製造コストを大幅
に低減するばかりでなく、熱電装置を構成する部品点数
も大幅に低減する熱電装置を提供することを目的とする
ものである。
成および空気流路を大幅の簡素化し、製造コストを大幅
に低減するばかりでなく、熱電装置を構成する部品点数
も大幅に低減する熱電装置を提供することを目的とする
ものである。
課題を解決するための手段
そこで本発明による熱電装置は、絶縁性フィルム基板上
に、Ｎ型（またはＰ型）半導体、第１の導電体、Ｐ型（
またはＮ型）半導体、第２の導電体の順で、各半導体・
導電体の端部が電気的に接触する薄膜を有し、かつ、前
記フィルム基板の膜側に第１の導電体と熱的に接触する
フィンを有する熱電基板を複数段重ね、前記フィン先端
が隣接する段の熱電基板の第２の導電体と熱的に接触し
たものである。
に、Ｎ型（またはＰ型）半導体、第１の導電体、Ｐ型（
またはＮ型）半導体、第２の導電体の順で、各半導体・
導電体の端部が電気的に接触する薄膜を有し、かつ、前
記フィルム基板の膜側に第１の導電体と熱的に接触する
フィンを有する熱電基板を複数段重ね、前記フィン先端
が隣接する段の熱電基板の第２の導電体と熱的に接触し
たものである。
作用
本発明は、多段にした熱電基板に電流を１段ごとに反対
方向に流す。これにより、任意のコルゲートフィンの両
端と接する導電体はすべて冷却または発熱状態になる。
方向に流す。これにより、任意のコルゲートフィンの両
端と接する導電体はすべて冷却または発熱状態になる。
したがって、１つのコルゲートフィンは上下に位置する
熱電基板２つの伝熱を行なうことになり、コルゲートフ
ィンの数がほぼ半分となり、かつ、熱交換する空気の分
岐数もほぼ半分となる。したがって、同一性能を得るた
めに必要な部品点数が大幅に減少し、製造コストを大幅
に低減することができる。
熱電基板２つの伝熱を行なうことになり、コルゲートフ
ィンの数がほぼ半分となり、かつ、熱交換する空気の分
岐数もほぼ半分となる。したがって、同一性能を得るた
めに必要な部品点数が大幅に減少し、製造コストを大幅
に低減することができる。
実施例
以下に、本発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明による一実施例であり、熱電基板１０の
構成を示すものである。
構成を示すものである。
絶縁性フィルム基板１１の片面にはＮ型半導体１２、導
電体１３、Ｐ型半導体１４、導電体１３が順に成膜され
ている。熱電装置に流れ込んだ電流は、半導体１２．１
４と導電体１３の界面でペルチェ効果により発熱もしく
は吸熱する。このとき、Ｎ型半導体１２とＰ型半導体１
４は交互に並んでいることから、導電体１３は交互に発
熱部または吸熱部となる。フルゲートフィン１５は導電
体１３の１つおきに接している。実際に使用する場合は
熱電基板１０を多数枚積層する。このとき下部に位置す
る熱電基板１０のコルゲートフィン１５の先端は、破線
でしめした位置となり、コルゲートフィン１５と接して
いない導電体１３の裏面と熱的に接触する。本実施例で
は、熱電基板１０の上面に位置するコルゲートフィン１
５と導電体１３とを直接接触させているが、コルゲート
フィン１５を流れる電流はペルチェ吸熱に寄与しないこ
とから、両者の間に電気絶縁層を設けることにより、さ
らに高効率化も容易である。
電体１３、Ｐ型半導体１４、導電体１３が順に成膜され
ている。熱電装置に流れ込んだ電流は、半導体１２．１
４と導電体１３の界面でペルチェ効果により発熱もしく
は吸熱する。このとき、Ｎ型半導体１２とＰ型半導体１
４は交互に並んでいることから、導電体１３は交互に発
熱部または吸熱部となる。フルゲートフィン１５は導電
体１３の１つおきに接している。実際に使用する場合は
熱電基板１０を多数枚積層する。このとき下部に位置す
る熱電基板１０のコルゲートフィン１５の先端は、破線
でしめした位置となり、コルゲートフィン１５と接して
いない導電体１３の裏面と熱的に接触する。本実施例で
は、熱電基板１０の上面に位置するコルゲートフィン１
５と導電体１３とを直接接触させているが、コルゲート
フィン１５を流れる電流はペルチェ吸熱に寄与しないこ
とから、両者の間に電気絶縁層を設けることにより、さ
らに高効率化も容易である。
第２図は、冷暖房用に使用した場合の一実施例を示しす
ものである。大量の空気の流動を必要とすることから、
第１図に示したような熱電基板１０を多段に配置し、矢
印１６．１７で示す室内空気および室外空気の２つに空
気を導いて熱交換を行なっている。隣あう熱電基板１０
に印加する電流の向き１８を逆にすることにより、コル
ゲートフィン１５と接する導電体１３は上下共に発熱ま
たは吸熱とすることができる。本発明の熱電基板１０を
用いると、１つのコルゲートフィン１５が２つの熱電基
板１０の熱交換に寄与することからコルゲートフィン１
５の数が半減し、また、２つの空気の流路の数も半減す
る。したがって、コルゲートフィン１５および空気を導
くダクトのコストが大幅に低減することができる。
ものである。大量の空気の流動を必要とすることから、
第１図に示したような熱電基板１０を多段に配置し、矢
印１６．１７で示す室内空気および室外空気の２つに空
気を導いて熱交換を行なっている。隣あう熱電基板１０
に印加する電流の向き１８を逆にすることにより、コル
ゲートフィン１５と接する導電体１３は上下共に発熱ま
たは吸熱とすることができる。本発明の熱電基板１０を
用いると、１つのコルゲートフィン１５が２つの熱電基
板１０の熱交換に寄与することからコルゲートフィン１
５の数が半減し、また、２つの空気の流路の数も半減す
る。したがって、コルゲートフィン１５および空気を導
くダクトのコストが大幅に低減することができる。
本実施例では、コルゲートフィン１５は吸熱側、排熱側
ともに同じ寸法としたが、吸熱・排熱比や、おのおのの
空気側条件により最適寸法で製作することも容易な形状
といえる。一般に、排熱量は吸熱量と入力電力との和に
等しく、効率の悪い熱電素子を用いると、吸熱量と排熱
量の差が大きくなる。したがって、空気側との伝熱に必
要な伝熱面積の差も大きくなる。本発明では、吸熱側と
排熱側のフルゲートフィン１５の長さを変えることによ
って、最適な形状を容易に得ることができる。
ともに同じ寸法としたが、吸熱・排熱比や、おのおのの
空気側条件により最適寸法で製作することも容易な形状
といえる。一般に、排熱量は吸熱量と入力電力との和に
等しく、効率の悪い熱電素子を用いると、吸熱量と排熱
量の差が大きくなる。したがって、空気側との伝熱に必
要な伝熱面積の差も大きくなる。本発明では、吸熱側と
排熱側のフルゲートフィン１５の長さを変えることによ
って、最適な形状を容易に得ることができる。
また、本実施例では、コルゲートフィン１５の表面はフ
ラットとしたが、空気との伝熱性能を高めるスリットフ
ィンやルーバーフィンの加工も容易な形状と言える。
ラットとしたが、空気との伝熱性能を高めるスリットフ
ィンやルーバーフィンの加工も容易な形状と言える。
発明の効果
本発明による熱電装置は、絶縁性フィルム基板上に、Ｎ
型（またはＰ型）半導体、第１の導電体、Ｐ型（または
Ｎ型）半導体、第２の導電体の順で、各半導体・導電体
の端部が電気的に接触する薄膜を有し、かつ、前記フィ
ルム基板の膜側に第１の導電体と熱的に接触するフィン
を存する熱電基板を複数段重ね、前記フィン先端が隣接
する段の熱電基板の第２の導電体と熱的に接触させたた
め、同一性能を得るために必要な部品点数が大幅に減少
し、製造コストを大幅に低減させた熱電装置の実現が可
能となる。
型（またはＰ型）半導体、第１の導電体、Ｐ型（または
Ｎ型）半導体、第２の導電体の順で、各半導体・導電体
の端部が電気的に接触する薄膜を有し、かつ、前記フィ
ルム基板の膜側に第１の導電体と熱的に接触するフィン
を存する熱電基板を複数段重ね、前記フィン先端が隣接
する段の熱電基板の第２の導電体と熱的に接触させたた
め、同一性能を得るために必要な部品点数が大幅に減少
し、製造コストを大幅に低減させた熱電装置の実現が可
能となる。
第１図は本発明の一実施例の熱電基板の概略を示す斜視
図、第２図は同実施例にかかる熱電装置の構成を示す斜
視図、第３図は従来の熱電基板の概略を示す斜視図、第
４図は従来の熱電装置の構成を示す斜視図である。 ３、 ５． １２． １４・・・半導体、 ２．１１・
・・フィルム基板、４．１３・・・導電体。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名１θ・−熱
を壬１反 １１−一絶甥Ｉ虫フィルＡ基板 １２−・・Ｎ型半導体 ｔＳ・・−ゴルグ′−トフィン ／−一一煕を基林。 ２、−フィルム基板 ３−Ｎ型牛淳イネ ４−・・Ｓ電／本 ５・−ＰｇＬ＋傳Ａ本 ｇ−コルゲートフｌ／
図、第２図は同実施例にかかる熱電装置の構成を示す斜
視図、第３図は従来の熱電基板の概略を示す斜視図、第
４図は従来の熱電装置の構成を示す斜視図である。 ３、 ５． １２． １４・・・半導体、 ２．１１・
・・フィルム基板、４．１３・・・導電体。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名１θ・−熱
を壬１反 １１−一絶甥Ｉ虫フィルＡ基板 １２−・・Ｎ型半導体 ｔＳ・・−ゴルグ′−トフィン ／−一一煕を基林。 ２、−フィルム基板 ３−Ｎ型牛淳イネ ４−・・Ｓ電／本 ５・−ＰｇＬ＋傳Ａ本 ｇ−コルゲートフｌ／
Claims (4)
- （１）絶縁性フィルム基板上に、Ｎ型（またはＰ型）半
導体、第１の導電体、Ｐ型（またはＮ型）半導体、第２
の導電体の順で、各半導体、導電体の端部が電気的に接
触する薄膜が形成され、かつ、前記フィルム基板の膜側
に前記第１の導電体と熱的に接触するフィンを有する熱
電基板が複数段重ねられ、前記フィン先端が隣接する段
の熱電基板の前記第２の導電体と熱的に接触することを
特徴とする熱電装置。 - （２）フィンの形状がコルゲート状に一体化されたこと
を特徴とする請求項１記載の熱電装置。 - （３）半導体の発熱量および吸熱量に応じて、フィンの
面積が変わることを特徴とする請求項１記載の熱電装置
。 - （４）フィンに、スリットまたはルーバーが設けられた
ことを特徴とする請求項１記載の熱電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1109339A JPH02288376A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 熱電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1109339A JPH02288376A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 熱電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02288376A true JPH02288376A (ja) | 1990-11-28 |
Family
ID=14507722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1109339A Pending JPH02288376A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 熱電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02288376A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009158760A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Daikin Ind Ltd | 熱電素子 |
| WO2011036854A1 (ja) * | 2009-09-25 | 2011-03-31 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器 |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1109339A patent/JPH02288376A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009158760A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Daikin Ind Ltd | 熱電素子 |
| US8536439B2 (en) | 2007-12-27 | 2013-09-17 | Daikin Industries, Ltd. | Thermoelectric device |
| WO2011036854A1 (ja) * | 2009-09-25 | 2011-03-31 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器 |
| JP2011071338A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Daikin Industries Ltd | 熱交換器 |
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