JPH085572Y2 - 熱電素子 - Google Patents
熱電素子Info
- Publication number
- JPH085572Y2 JPH085572Y2 JP1987014067U JP1406787U JPH085572Y2 JP H085572 Y2 JPH085572 Y2 JP H085572Y2 JP 1987014067 U JP1987014067 U JP 1987014067U JP 1406787 U JP1406787 U JP 1406787U JP H085572 Y2 JPH085572 Y2 JP H085572Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermoelectric
- thermoelectric element
- organic resin
- glass
- thermoelectric material
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Electromechanical Clocks (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、熱電素子の構造に関する。
本考案は、熱電素子の構造において、複数の熱電材料
を厚膜法により形成し、複数のガラス板と有機樹脂によ
り積層して接着し、複数の熱電材料の２つずつを電極に
よりそれぞれ導通させ、絶縁層を電極に形成し、電熱板
を絶縁層にはりつけたものであって、簡易に高性能な熱
電素子を得るものである。
を厚膜法により形成し、複数のガラス板と有機樹脂によ
り積層して接着し、複数の熱電材料の２つずつを電極に
よりそれぞれ導通させ、絶縁層を電極に形成し、電熱板
を絶縁層にはりつけたものであって、簡易に高性能な熱
電素子を得るものである。
電子腕時計において、体温を利用した熱電素子と大容
量コンデンサや２次電池との組合せにより半永久電源を
得ることができる。
量コンデンサや２次電池との組合せにより半永久電源を
得ることができる。
この場合、常温付近で最も優れた性能指数をもつもの
として(Bi,Sb)2(Te,Se)3系熱電材料があるが、この材料
でもＮ形およびＰ形ともゼーベック係数は200μV/k程度
であり、従って例えば温度差２℃で電圧2Vを得るには５
千個もの素子が必要となる。
として(Bi,Sb)2(Te,Se)3系熱電材料があるが、この材料
でもＮ形およびＰ形ともゼーベック係数は200μV/k程度
であり、従って例えば温度差２℃で電圧2Vを得るには５
千個もの素子が必要となる。
しかも腕時計の場合、利用できる面積は６cm2程度が
限度であり、従って１個１個の素子は例えば0.1mm×0.1
mm×7mm程度となり、このような微小な素子を数千個も
形成するには厚膜法などの利用が必要となり、例えば、
昭和61年電気学会全国大会講演論文集No.1194などの例
があるが、この場合、熱電材料を形成する基板としては
ガラスなどを使用する必要がある。
限度であり、従って１個１個の素子は例えば0.1mm×0.1
mm×7mm程度となり、このような微小な素子を数千個も
形成するには厚膜法などの利用が必要となり、例えば、
昭和61年電気学会全国大会講演論文集No.1194などの例
があるが、この場合、熱電材料を形成する基板としては
ガラスなどを使用する必要がある。
厚膜法で熱電材料を形成する場合、(Bi,Sb)2(Te,Se)3
系熱電材料の場合、500℃程度で非酸化性雰囲気での焼
結となり、基板としてはガラスなどがあり、この場合熱
伝導率は0.01w/cm・ｋ程度と大きくなり、温度差が生じ
にくくなる。
系熱電材料の場合、500℃程度で非酸化性雰囲気での焼
結となり、基板としてはガラスなどがあり、この場合熱
伝導率は0.01w/cm・ｋ程度と大きくなり、温度差が生じ
にくくなる。
本考案では、熱電素子は、熱電材料が断熱部材に埋め
込まれた構造をもち、その断熱部材はガラスや雲母のよ
うな熱電材料の焼結に耐える無機物質であり、第１図に
平面図、第２図に断面図で示すように熱電材料１が例え
ばガラス２および有機樹脂３で周囲を囲まれるような構
造とする。
込まれた構造をもち、その断熱部材はガラスや雲母のよ
うな熱電材料の焼結に耐える無機物質であり、第１図に
平面図、第２図に断面図で示すように熱電材料１が例え
ばガラス２および有機樹脂３で周囲を囲まれるような構
造とする。
かつこの際、有機樹脂のような熱伝導率のできるだけ
小さな部材の容積をできるだけ大きくする。
小さな部材の容積をできるだけ大きくする。
また、特に断熱部材として多孔性ガラスや多孔性の有
機樹脂を用いる。
機樹脂を用いる。
熱電素子を固定する断熱部材として熱電材料の焼結に
耐える無機物質を用いることにより、微細で多数の熱電
材料を厚膜法により容易に形成でき、しかも有機樹脂の
ような熱伝導率の小さな断熱部材の体積をできるだけ多
くすることが熱電素子にかかる温度差を大きくすること
ができる。
耐える無機物質を用いることにより、微細で多数の熱電
材料を厚膜法により容易に形成でき、しかも有機樹脂の
ような熱伝導率の小さな断熱部材の体積をできるだけ多
くすることが熱電素子にかかる温度差を大きくすること
ができる。
以下図面により詳細に説明する。
第３図に断面図で示すように熱電材料１を厚膜法によ
り、ガラス２の上に一定間隔で形成する。
り、ガラス２の上に一定間隔で形成する。
次に第４図に断面図で示すように熱電材料１を有機樹
脂３で覆う。次に第５図に断面図で示すようにガラス２
をエッチングにより熱電材料１の部分を除いて除去す
る。このようにして得た熱電材料を固定した有機樹脂を
接着積層し、第１図に示すように熱電材料１がガラス２
および有機樹脂３で囲まれた構造をもつ熱電素子とす
る。更にこれに第６図に平面図で示すように、直列にな
るように熱電材料間に電極４を形成する。
脂３で覆う。次に第５図に断面図で示すようにガラス２
をエッチングにより熱電材料１の部分を除いて除去す
る。このようにして得た熱電材料を固定した有機樹脂を
接着積層し、第１図に示すように熱電材料１がガラス２
および有機樹脂３で囲まれた構造をもつ熱電素子とす
る。更にこれに第６図に平面図で示すように、直列にな
るように熱電材料間に電極４を形成する。
上記のようにして製造された熱電素子は第７図に断面
図で示すように電極４に絶縁層５を形成し、更に伝熱板
６をはりつけて完成する。
図で示すように電極４に絶縁層５を形成し、更に伝熱板
６をはりつけて完成する。
このようにして(Bi,Sb)2(Te,Se)3系熱電材料を用い、
熱電材料の１つの寸法が0.1mm×0.1mm×7mmでＮ形およ
びＰ形合わせて、5600個よりなる、外形が約24mm×21mm
×8mmの熱電素子を製作し、第８図に斜視図で示すよう
に熱電素子をもつ発電部７と表示部８をもつ電子腕時計
を製作した。この電子腕時計を周囲24℃で腕にはめた
時、1.9Vの電圧を発生した。これは十分電子腕時計に利
用できる性能である。
熱電材料の１つの寸法が0.1mm×0.1mm×7mmでＮ形およ
びＰ形合わせて、5600個よりなる、外形が約24mm×21mm
×8mmの熱電素子を製作し、第８図に斜視図で示すよう
に熱電素子をもつ発電部７と表示部８をもつ電子腕時計
を製作した。この電子腕時計を周囲24℃で腕にはめた
時、1.9Vの電圧を発生した。これは十分電子腕時計に利
用できる性能である。
断熱部材としてガラスを用いた場合、その熱伝導率は
0.01w/cm・ｋ程度であるが、エポキシなどの有機樹脂は
0.001w/cm・ｋ程度のものもあり、従って本実施例のよ
うにガラスなどの厚膜法により熱電材料を形成する無機
物質の容積をできるだけ小さくし、熱伝導率の小さな有
機樹脂の容積を大きくすることで、熱電素子に生ずる温
度差は大きくなり、従って発生する電圧も大きくなる。
0.01w/cm・ｋ程度であるが、エポキシなどの有機樹脂は
0.001w/cm・ｋ程度のものもあり、従って本実施例のよ
うにガラスなどの厚膜法により熱電材料を形成する無機
物質の容積をできるだけ小さくし、熱伝導率の小さな有
機樹脂の容積を大きくすることで、熱電素子に生ずる温
度差は大きくなり、従って発生する電圧も大きくなる。
また、無機物質や有機樹脂を多孔性物質にすると見か
けの熱伝導率が小さくなり更に好ましい結果が得られ
る。
けの熱伝導率が小さくなり更に好ましい結果が得られ
る。
多孔性物質としては分相ガラスの酸溶出や金属アルコ
キシドの加水分解により得られるガラスなどが特に有用
であり、数10Åの微細な多孔をもち機械的強度も十分で
あり、厚膜法に利用した場合熱電材料との接着強度も優
れている。
キシドの加水分解により得られるガラスなどが特に有用
であり、数10Åの微細な多孔をもち機械的強度も十分で
あり、厚膜法に利用した場合熱電材料との接着強度も優
れている。
有機樹脂では溶媒中での相分離とゲル化を利用した多
孔性高分子膜などが利用できる。
孔性高分子膜などが利用できる。
また無機物質、有機樹脂とも粒体を加圧成形した多孔
体も利用できる。
体も利用できる。
以上のようにして製作された熱電素子を利用した電子
腕時計の例を第８図に示す。
腕時計の例を第８図に示す。
熱電素子よりなる発電部７と電子回路及び大容量コン
デンサなどの充電装置を内部にもつ表示部８より構成さ
れる。
デンサなどの充電装置を内部にもつ表示部８より構成さ
れる。
以上述べたように本考案によれば、熱電材料がガラス
などの無機物質と有機樹脂よりなる断熱部材に埋め込ま
れた構造とすることにより、簡易に高性能な熱電素子が
得られる、という効果がある。
などの無機物質と有機樹脂よりなる断熱部材に埋め込ま
れた構造とすることにより、簡易に高性能な熱電素子が
得られる、という効果がある。
第１図及び第２図は熱電素子のそれぞれ平面図及び断面
図を示し、第３図から第５図は熱電素子の形成工程を示
す断面図であり、第６図は熱電素子への電極形成状態を
示す平面図であり、第７図は完成状態の熱電素子の断面
図であり、第８図は熱電素子を利用した電子腕時計の斜
視図である。 １……熱電材料 ２……ガラス ３……有機樹脂 ４……電極 ５……絶縁層 ６……伝熱板 ７……発電部 ８……表示部
図を示し、第３図から第５図は熱電素子の形成工程を示
す断面図であり、第６図は熱電素子への電極形成状態を
示す平面図であり、第７図は完成状態の熱電素子の断面
図であり、第８図は熱電素子を利用した電子腕時計の斜
視図である。 １……熱電材料 ２……ガラス ３……有機樹脂 ４……電極 ５……絶縁層 ６……伝熱板 ７……発電部 ８……表示部
Claims (3)
- 【請求項１】熱電対の一方が、有機材料（３）内に複数
個の熱電材料（１）の一面を露出させて間隔を空けて埋
設され、前記熱電対（１）の露出面には無機物質（２）
がそれぞれ覆われてなる熱電要素であり、熱電対の他方
が、上と同様の構成からなり前記熱電材料の種類のみを
異にした熱電要素でありそれらを複数個備え、 前記熱電対の一方および他方を交互に間隔を空けて配置
し、これらの間隔を有機樹脂（３）により接着積層する
とともに、前記熱電対が直列接続できるように前記熱電
材料（１）の両端部に電極を有することを特徴とする熱
電素子。 - 【請求項２】前記有機樹脂（３）が、多孔性であること
を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の熱電
素子。 - 【請求項３】前記無機物質（２）がガラス又は雲母であ
ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項若し
くは第２項記載の熱電素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987014067U JPH085572Y2 (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | 熱電素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987014067U JPH085572Y2 (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | 熱電素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63122290U JPS63122290U (ja) | 1988-08-09 |
| JPH085572Y2 true JPH085572Y2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=30803714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987014067U Expired - Lifetime JPH085572Y2 (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | 熱電素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085572Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56108272U (ja) * | 1979-03-06 | 1981-08-22 | ||
| JPS57154086A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-22 | Citizen Watch Co Ltd | Wristwatch with thermopile |
-
1987
- 1987-02-02 JP JP1987014067U patent/JPH085572Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63122290U (ja) | 1988-08-09 |
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