JPH08149866A - 熱電変換装置 - Google Patents
熱電変換装置Info
- Publication number
- JPH08149866A JPH08149866A JP6280635A JP28063594A JPH08149866A JP H08149866 A JPH08149866 A JP H08149866A JP 6280635 A JP6280635 A JP 6280635A JP 28063594 A JP28063594 A JP 28063594A JP H08149866 A JPH08149866 A JP H08149866A
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- thermoelectric conversion
- insulating plates
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、吸、放熱側の電極間距離を大きく
取って電極−熱交換器間の熱抵抗をなくすことにより、
高性能化した熱電変換装置を提供する。 【構成】 本発明による熱電変換装置は、互いに所定の
間隔を置いて面対向して配設されるもので、それぞれ２
個一組の所定数の貫通孔１０１ａ、１０２ａが形成され
た一対の電気絶縁プレート１０１、１０２と、それぞれ
熱交換器用となる放熱フィンにＵ字状の立体電極５２を
接合してなるもので、前記一対の電気絶縁プレート１０
１、１０２の前記２個一組の貫通孔１０１ａ、１０２ａ
部に各立体電極５２の先端部を貫通させて嵌着される所
定数の組付けユニット５０と、上記一対の電気絶縁プレ
ート１０１、１０２間において前記２個一組の貫通孔１
０１ａ、１０２ａの形成部に交互に配置された所定数の
Ｐ型及びＮ型半導体熱電素子５３、５４とを具備し、前
記所定数のＰ型及びＮ型半導体熱電素子５３、５４に上
記各立体電極５２の貫通先端部を突合せて接合してなる
ことを特徴とする。
取って電極−熱交換器間の熱抵抗をなくすことにより、
高性能化した熱電変換装置を提供する。 【構成】 本発明による熱電変換装置は、互いに所定の
間隔を置いて面対向して配設されるもので、それぞれ２
個一組の所定数の貫通孔１０１ａ、１０２ａが形成され
た一対の電気絶縁プレート１０１、１０２と、それぞれ
熱交換器用となる放熱フィンにＵ字状の立体電極５２を
接合してなるもので、前記一対の電気絶縁プレート１０
１、１０２の前記２個一組の貫通孔１０１ａ、１０２ａ
部に各立体電極５２の先端部を貫通させて嵌着される所
定数の組付けユニット５０と、上記一対の電気絶縁プレ
ート１０１、１０２間において前記２個一組の貫通孔１
０１ａ、１０２ａの形成部に交互に配置された所定数の
Ｐ型及びＮ型半導体熱電素子５３、５４とを具備し、前
記所定数のＰ型及びＮ型半導体熱電素子５３、５４に上
記各立体電極５２の貫通先端部を突合せて接合してなる
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は熱電変換装置に係り、
特に、吸、放熱側の電極間距離を大きく取って電極−熱
交換器間の熱抵抗をなくすことにより、高性能化した熱
電変換装置に関する。
特に、吸、放熱側の電極間距離を大きく取って電極−熱
交換器間の熱抵抗をなくすことにより、高性能化した熱
電変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、熱を電気に変換し、もし
くは電気を熱に変換する熱電変換装置は、図３に示すよ
うに吸熱側電極１３及び放熱側電極１４によってＰ型半
導体熱電素子１１及びＮ型半導体熱電素子１２に挟み込
む状態で各素子１１、１２を電気的に、直列もしくは並
列に結合することによって構成し、両側の電極の温度差
により発電を行い、もしくは電圧を与え電流を通ずるこ
とにより冷却、加熱を行うものである。
くは電気を熱に変換する熱電変換装置は、図３に示すよ
うに吸熱側電極１３及び放熱側電極１４によってＰ型半
導体熱電素子１１及びＮ型半導体熱電素子１２に挟み込
む状態で各素子１１、１２を電気的に、直列もしくは並
列に結合することによって構成し、両側の電極の温度差
により発電を行い、もしくは電圧を与え電流を通ずるこ
とにより冷却、加熱を行うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上術したように、従来
の熱電変換装置は、図３に示すようにＰ、Ｎ型一対の半
導体熱電素子１１、１２が吸熱側及び放熱側電極１３、
１４を介して電気的に直列または並列に接続されてい
た。
の熱電変換装置は、図３に示すようにＰ、Ｎ型一対の半
導体熱電素子１１、１２が吸熱側及び放熱側電極１３、
１４を介して電気的に直列または並列に接続されてい
た。
【０００４】しかしながら、この従来技術による構造
は、吸熱側電極１３と放熱側電極１４が素子１１、１２
を介して接近しているため、この間での熱損失が大きか
った。また、実際に製品として用いる場合には、図４に
示すように吸熱側及び放熱側熱交換器１５、１６を各電
極１３、１４に取り付けるが、この熱交換器１５、１６
の接合面は電気的に絶縁する必要があるので、それぞれ
セラミック製の絶縁板１７、１８を挟む等の対応をなし
ていた。
は、吸熱側電極１３と放熱側電極１４が素子１１、１２
を介して接近しているため、この間での熱損失が大きか
った。また、実際に製品として用いる場合には、図４に
示すように吸熱側及び放熱側熱交換器１５、１６を各電
極１３、１４に取り付けるが、この熱交換器１５、１６
の接合面は電気的に絶縁する必要があるので、それぞれ
セラミック製の絶縁板１７、１８を挟む等の対応をなし
ていた。
【０００５】しかし、この電気絶縁のために熱の通過が
妨げられていわゆる接触熱抵抗が発生することにより、
熱電変換装置としての性能低下を招く原因となってい
た。そこで、この発明は以上のような点に鑑みてなされ
たもので、吸、放熱側電極と熱交換器とを実質的に一体
に構成すると共に、吸放熱電極間の距離を熱損失が発生
しないよう充分大きく構成できる構造とすることによ
り、高性能化を図った熱電変換装置を提供することを目
的としている。
妨げられていわゆる接触熱抵抗が発生することにより、
熱電変換装置としての性能低下を招く原因となってい
た。そこで、この発明は以上のような点に鑑みてなされ
たもので、吸、放熱側電極と熱交換器とを実質的に一体
に構成すると共に、吸放熱電極間の距離を熱損失が発生
しないよう充分大きく構成できる構造とすることによ
り、高性能化を図った熱電変換装置を提供することを目
的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述課題を解決するため
に、本発明によると、互いに所定の間隔を置いて面対向
して配設されるもので、それぞれ２個一組の所定数の貫
通孔が形成された一対の電気絶縁プレートと、それぞれ
熱交換器用となる放熱フィンにＵ字状の立体電極を接合
してなるもので、前記一対の電気絶縁プレートの前記２
個一組の貫通孔部に各立体電極の先端部を貫通させて嵌
着される所定数の組付けユニットと、上記一対の電気絶
縁プレート間において前記２個一組の貫通孔の形成部に
交互に配置された所定数のＰ型及びＮ型半導体熱電素子
とを具備し、前記所定数のＰ型及びＮ型半導体熱電素子
に上記各立体電極の貫通先端部を突合せて接合してなる
ことを特徴とする熱電変換装置が提供される。
に、本発明によると、互いに所定の間隔を置いて面対向
して配設されるもので、それぞれ２個一組の所定数の貫
通孔が形成された一対の電気絶縁プレートと、それぞれ
熱交換器用となる放熱フィンにＵ字状の立体電極を接合
してなるもので、前記一対の電気絶縁プレートの前記２
個一組の貫通孔部に各立体電極の先端部を貫通させて嵌
着される所定数の組付けユニットと、上記一対の電気絶
縁プレート間において前記２個一組の貫通孔の形成部に
交互に配置された所定数のＰ型及びＮ型半導体熱電素子
とを具備し、前記所定数のＰ型及びＮ型半導体熱電素子
に上記各立体電極の貫通先端部を突合せて接合してなる
ことを特徴とする熱電変換装置が提供される。
【０００７】また、本発明によると、前記放熱フィンは
Ｌ字状またはコ字状等の切起し形状でなることを特徴と
する熱電変換装置が提供される。。さらに、本発明によ
ると、前記一対の電気絶縁プレートは樹脂製であること
を特徴とする記載の熱電変換装置が提供される。
Ｌ字状またはコ字状等の切起し形状でなることを特徴と
する熱電変換装置が提供される。。さらに、本発明によ
ると、前記一対の電気絶縁プレートは樹脂製であること
を特徴とする記載の熱電変換装置が提供される。
【０００８】
【作用】本発明の熱電変換装置は、（Ｌ字形）放熱フィ
ンに、（Ｕ字形）立体電極を半田付け等で接合した複数
組の組付品を嵌合穴の設けられた２枚の電気絶縁プレー
トにそれぞれ圧入し、立体電極が相対するそれぞれの突
合わせ部分にＰ型素子とＮ型素子をそれぞれ交互に挿入
し、立体電極に対して半田付け等で接合する構造とした
ので、吸、放熱側の電極間距離を大きく取って電極−熱
交換器間の熱抵抗をなくすことにより、高性能化した熱
電変換装置が得られる。
ンに、（Ｕ字形）立体電極を半田付け等で接合した複数
組の組付品を嵌合穴の設けられた２枚の電気絶縁プレー
トにそれぞれ圧入し、立体電極が相対するそれぞれの突
合わせ部分にＰ型素子とＮ型素子をそれぞれ交互に挿入
し、立体電極に対して半田付け等で接合する構造とした
ので、吸、放熱側の電極間距離を大きく取って電極−熱
交換器間の熱抵抗をなくすことにより、高性能化した熱
電変換装置が得られる。
【０００９】また、（Ｌ字形）放熱フィンは切起しフィ
ンとして形成することにより、簡易に且つ安価にするこ
とができる。さらに、電気絶縁プレートは樹脂製とする
ことにより、簡易に且つ安価にすることができる。
ンとして形成することにより、簡易に且つ安価にするこ
とができる。さらに、電気絶縁プレートは樹脂製とする
ことにより、簡易に且つ安価にすることができる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き説明する。すなわち、図１（ａ）〜（ｄ）に示すよう
に、互いに所定の間隔を置いて面対向して配置された一
対の樹脂製電気絶縁プレート１０１、１０２には所定の
ピッチを有する２個一組の貫通孔１０１ａ、１０２ａが
縦方向及び横方向に所定数形成されている。
き説明する。すなわち、図１（ａ）〜（ｄ）に示すよう
に、互いに所定の間隔を置いて面対向して配置された一
対の樹脂製電気絶縁プレート１０１、１０２には所定の
ピッチを有する２個一組の貫通孔１０１ａ、１０２ａが
縦方向及び横方向に所定数形成されている。
【００１１】上記、樹脂製電気絶縁プレート１０１、１
０２に形成された２個一組の多数の貫通孔１０１ａ、１
０２ａには図２に拡大して示すように、側面Ｌ字状もし
くはコ字状の切り起しでなる放熱フィン５１に予めＵ字
状の立体電極５２をその底辺部に貫通して半田付け等で
接合してなる複数組の組付けユニット５０が立体電極５
２の一対の先端部を貫通するごとく嵌着される。
０２に形成された２個一組の多数の貫通孔１０１ａ、１
０２ａには図２に拡大して示すように、側面Ｌ字状もし
くはコ字状の切り起しでなる放熱フィン５１に予めＵ字
状の立体電極５２をその底辺部に貫通して半田付け等で
接合してなる複数組の組付けユニット５０が立体電極５
２の一対の先端部を貫通するごとく嵌着される。
【００１２】この場合、図示上側の樹脂製電気絶縁プレ
ート１０１に嵌着される上記放熱フィン５１と立体電極
５２との組付けユニット５０は図１（ａ）に示すように
全て縦方向に整列するごとく嵌着される。
ート１０１に嵌着される上記放熱フィン５１と立体電極
５２との組付けユニット５０は図１（ａ）に示すように
全て縦方向に整列するごとく嵌着される。
【００１３】これに対し、図示下側の樹脂製電気絶縁プ
レート１０２に嵌着される上記組付けユニット５０は図
１（ｃ）に示すように中間の３列のみが縦方向に整列し
且つ上下両端列が横方向に整列するごとく嵌着される。
レート１０２に嵌着される上記組付けユニット５０は図
１（ｃ）に示すように中間の３列のみが縦方向に整列し
且つ上下両端列が横方向に整列するごとく嵌着される。
【００１４】これは、一対の電気絶縁プレート１０１、
１０２に組付けられる多数の組付けユニット５０が後述
するＰ型及びＮ型半導体熱電素子５３、５４を介して全
体として電気的に直列に接続するためである。
１０２に組付けられる多数の組付けユニット５０が後述
するＰ型及びＮ型半導体熱電素子５３、５４を介して全
体として電気的に直列に接続するためである。
【００１５】つまり、上記２個一組の多数の貫通孔１０
１ａ、１０２ａはこのような多数の組付けユニット５０
の配列を前提として形成されているものである。そし
て、一対の電気絶縁プレート１０１、１０２間には予め
Ｐ型及びＮ型半導体熱電素子５３、５４が所定数配置さ
れており、このような多数のＰ型及びＮ型半導体熱電素
子５３、５４にそれぞれ上記多数の組付けユニット５０
において一対の電気絶縁プレート１０１、１０２の多数
の２個一組の貫通孔１０１ａ、１０２ａを貫通した立体
電極５２の一対の先端部が突合わされて半田付け等によ
り接合される。
１ａ、１０２ａはこのような多数の組付けユニット５０
の配列を前提として形成されているものである。そし
て、一対の電気絶縁プレート１０１、１０２間には予め
Ｐ型及びＮ型半導体熱電素子５３、５４が所定数配置さ
れており、このような多数のＰ型及びＮ型半導体熱電素
子５３、５４にそれぞれ上記多数の組付けユニット５０
において一対の電気絶縁プレート１０１、１０２の多数
の２個一組の貫通孔１０１ａ、１０２ａを貫通した立体
電極５２の一対の先端部が突合わされて半田付け等によ
り接合される。
【００１６】すなわち、以上のような構成において、図
示下側の電気絶縁プレート１０１に嵌着される立体電極
５２を吸熱側電極とすれば、図示下側の電気絶縁プレー
ト１０２に嵌着される立体電極５２が放熱側電極となる
ものであるが、いずれの立体電極５２ともＵ字状である
ので、互いの鉛面距離を大きくとることができ、この間
での熱損失を従来に比しく大幅に減少することが可能と
なる。
示下側の電気絶縁プレート１０１に嵌着される立体電極
５２を吸熱側電極とすれば、図示下側の電気絶縁プレー
ト１０２に嵌着される立体電極５２が放熱側電極となる
ものであるが、いずれの立体電極５２ともＵ字状である
ので、互いの鉛面距離を大きくとることができ、この間
での熱損失を従来に比しく大幅に減少することが可能と
なる。
【００１７】また、各組付ユニット５０の放熱フィン５
１と立体電極５２とは直接的に半田付け等で熱抵抗を生
じることなく接合されているので、この間の熱交換性能
の低下を防止することができる。
１と立体電極５２とは直接的に半田付け等で熱抵抗を生
じることなく接合されているので、この間の熱交換性能
の低下を防止することができる。
【００１８】上述したように、本発明の熱電変換装置
は、（Ｌ字形）放熱フィンに、（Ｕ字形）立体電極を半
田付け等で接合した複数組の組付品を嵌合穴の設けられ
た２枚の電気絶縁プレートにそれぞれ圧入し、立体電極
が相対するそれぞれの突合わせ部分にＰ型素子とＮ型素
子をそれぞれ交互に挿入し、立体電極に対して半田付け
等で接合する構造としたので、吸、放熱側の電極間距離
を大きく取って電極−熱交換器間の熱抵抗をなくすこと
により、高性能化した熱電変換装置が得られる。
は、（Ｌ字形）放熱フィンに、（Ｕ字形）立体電極を半
田付け等で接合した複数組の組付品を嵌合穴の設けられ
た２枚の電気絶縁プレートにそれぞれ圧入し、立体電極
が相対するそれぞれの突合わせ部分にＰ型素子とＮ型素
子をそれぞれ交互に挿入し、立体電極に対して半田付け
等で接合する構造としたので、吸、放熱側の電極間距離
を大きく取って電極−熱交換器間の熱抵抗をなくすこと
により、高性能化した熱電変換装置が得られる。
【００１９】また、（Ｌ字形）放熱フィンは切起しフィ
ンとして形成することにより、簡易に且つ安価にするこ
とができる。さらに、電気絶縁プレートは樹脂製とする
ことにより、簡易に且つ安価にすることができる。
ンとして形成することにより、簡易に且つ安価にするこ
とができる。さらに、電気絶縁プレートは樹脂製とする
ことにより、簡易に且つ安価にすることができる。
【００２０】
【発明の効果】従って、以上詳述したように本発明によ
れば、吸、放熱側電極と熱交換器とを実質的に一体に構
成すると共に、吸放熱電極間の距離を熱損失が発生しな
いよう充分大きく構成できる構造とすることにより、高
性能化を図った熱電変換装置を提供することが可能とな
る。
れば、吸、放熱側電極と熱交換器とを実質的に一体に構
成すると共に、吸放熱電極間の距離を熱損失が発生しな
いよう充分大きく構成できる構造とすることにより、高
性能化を図った熱電変換装置を提供することが可能とな
る。
【図１】本発明の一実施例による熱電変換装置を示すも
ので、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は下面
図、（ｄ）は側面図。
ので、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は下面
図、（ｄ）は側面図。
【図２】図１における組付けユニットの詳細図。
【図３】従来の熱電変換装置を示す構成図。
【図４】従来の熱電変換装置を示す構成図。
１０１、１０２…樹脂製電気絶縁プレート、 １０１ａ、１０２ａ…貫通孔、 ５０…組付けユニット、 ５１…放熱フィン、 ５２…立体電極、 ５３…Ｐ型半導体熱電素子、 ５４…Ｌ型半導体熱電素子。
Claims (3)
- 【請求項１】 互いに所定の間隔を置いて面対向して配
設されるもので、それぞれ２個一組の所定数の貫通孔が
形成された一対の電気絶縁プレートと、 それぞれ熱交換器用となる放熱フィンにＵ字状の立体電
極を接合してなるもので、前記一対の電気絶縁プレート
の前記２個一組の貫通孔部に各立体電極の先端部を貫通
させて嵌着される所定数の組付けユニットと、 上記一対の電気絶縁プレート間において前記２個一組の
貫通孔の形成部に交互に配置された所定数のＰ型及びＮ
型半導体熱電素子とを具備し、 前記所定数のＰ型及びＮ型半導体熱電素子に上記各立体
電極の貫通先端部を突合せて接合してなることを特徴と
する熱電変換装置。 - 【請求項２】 前記放熱フィンはＬ字状またはコ字状等
の切起し形状でなることを特徴とする請求項１に記載の
熱電変換装置。 - 【請求項３】 前記一対の電気絶縁プレートは樹脂製で
あることを特徴とする請求項１または２に記載の熱電変
換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6280635A JPH08149866A (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | 熱電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6280635A JPH08149866A (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | 熱電変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08149866A true JPH08149866A (ja) | 1996-06-07 |
Family
ID=17627811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6280635A Pending JPH08149866A (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | 熱電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08149866A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014141551A1 (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | 日本サーモスタット株式会社 | 熱電変換モジュール |
-
1994
- 1994-11-15 JP JP6280635A patent/JPH08149866A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014141551A1 (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | 日本サーモスタット株式会社 | 熱電変換モジュール |
| JP2014179539A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Nippon Thermostat Co Ltd | 熱電変換モジュール |
| US9537076B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-01-03 | Nippon Thermostat Co., Ltd. | Thermoelectric conversion module |
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