JPH09172202A - 熱電素子 - Google Patents
熱電素子Info
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- JPH09172202A JPH09172202A JP7332409A JP33240995A JPH09172202A JP H09172202 A JPH09172202 A JP H09172202A JP 7332409 A JP7332409 A JP 7332409A JP 33240995 A JP33240995 A JP 33240995A JP H09172202 A JPH09172202 A JP H09172202A
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- JP
- Japan
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- alloy
- thermoelectric element
- seebeck coefficient
- electric conductivity
- type thermoelectric
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 性能指数が飛躍的に向上した熱電素子とする
こと。 【解決手段】 ２種以上の合金を組み合わせて形成する
粉末焼結体であり、相対的に電気伝導度の大きい合金２
の粒界に、相対的にゼーベック係数の大きい合金３が配
置された、熱電素子１としたこと。
こと。 【解決手段】 ２種以上の合金を組み合わせて形成する
粉末焼結体であり、相対的に電気伝導度の大きい合金２
の粒界に、相対的にゼーベック係数の大きい合金３が配
置された、熱電素子１としたこと。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱電素子に係るも
のであり、特に、性能指数が向上した熱電素子に関する
ものである。
のであり、特に、性能指数が向上した熱電素子に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】熱電素子は、ゼーベック効果、ペルチェ
効果等の熱電効果を有し、この熱電効果により、熱エネ
ルギーを電気エネルギーに変換し、或いは電気エネルギ
ーを熱エネルギーに変換し得る半導体素子である。この
熱電効果を利用して、熱電素子に電流を流し、熱電素子
の両端面間で温度勾配を生じさせ、冷却装置等に用いら
れる、いわゆるペルチェ素子が開発されている。これら
熱電素子の開発の中心は、熱電素子の最大温度差を増加
させて冷却能力を向上させることであり、そのため最大
吸熱量に正比例的に影響する性能指数Ｚを向上させるこ
とに帰着する。
効果等の熱電効果を有し、この熱電効果により、熱エネ
ルギーを電気エネルギーに変換し、或いは電気エネルギ
ーを熱エネルギーに変換し得る半導体素子である。この
熱電効果を利用して、熱電素子に電流を流し、熱電素子
の両端面間で温度勾配を生じさせ、冷却装置等に用いら
れる、いわゆるペルチェ素子が開発されている。これら
熱電素子の開発の中心は、熱電素子の最大温度差を増加
させて冷却能力を向上させることであり、そのため最大
吸熱量に正比例的に影響する性能指数Ｚを向上させるこ
とに帰着する。
【０００３】性能指数Ｚは、数１のように表される。
【０００４】
【数１】
【０００５】ここで、αはゼーベック係数、σは電気伝
導度、κは熱伝導率である。
導度、κは熱伝導率である。
【０００６】キャリアが電子であるＮ型熱電素子の代表
的な合金材料として、Ｂｉ2 Ｔｅ3がある。このＢｉ2
Ｔｅ3 の性能指数Ｚを更に向上させる目的で、Ｔｅの一
部をＳｅで置換したＢｉ−Ｔｅ−Ｓｅ系合金が近年注目
されている。また、キャリアが正孔であるＰ型熱電素子
についても、性能指数Ｚを更に向上させる目的で、Ｂｉ
2 Ｔｅ3 合金のうちＢｉの一部をＳｂで置換したＢｉ−
Ｓｂ−Ｔｅ系合金が近年注目されている。
的な合金材料として、Ｂｉ2 Ｔｅ3がある。このＢｉ2
Ｔｅ3 の性能指数Ｚを更に向上させる目的で、Ｔｅの一
部をＳｅで置換したＢｉ−Ｔｅ−Ｓｅ系合金が近年注目
されている。また、キャリアが正孔であるＰ型熱電素子
についても、性能指数Ｚを更に向上させる目的で、Ｂｉ
2 Ｔｅ3 合金のうちＢｉの一部をＳｂで置換したＢｉ−
Ｓｂ−Ｔｅ系合金が近年注目されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】Ｂｉ−Ｔｅ−Ｓｅ系合
金及び、Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金は、通常は、固溶体合
金の粉末焼結体として形成される。即ち、所定の組成比
で用意された各種金属（Ｎ型熱電素子の場合はＢｉ，Ｔ
ｅ，Ｓｅ，Ｐ型熱電素子の場合はＳｂ，Ｔｅ，Ｂｉ）を
調合し、加熱溶融させて混合した後、粉末化し、圧縮、
焼結して成形する。このようにして、固溶体合金の粉末
焼結体が得られる。
金及び、Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金は、通常は、固溶体合
金の粉末焼結体として形成される。即ち、所定の組成比
で用意された各種金属（Ｎ型熱電素子の場合はＢｉ，Ｔ
ｅ，Ｓｅ，Ｐ型熱電素子の場合はＳｂ，Ｔｅ，Ｂｉ）を
調合し、加熱溶融させて混合した後、粉末化し、圧縮、
焼結して成形する。このようにして、固溶体合金の粉末
焼結体が得られる。
【０００８】このような固溶体合金の粉末焼結体の性能
指数を、比較例と共に、表１に示す。
指数を、比較例と共に、表１に示す。
【０００９】
【表１】
【００１０】ここで、ｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 とは、Ｎ型熱電
素子として使用される合金を示し、ｐ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 と
は、Ｐ型熱電素子として使用される合金を示す。
素子として使用される合金を示し、ｐ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 と
は、Ｐ型熱電素子として使用される合金を示す。
【００１１】上記表より明らかなように、Ｂｉ−Ｔｅ−
Ｓｅ系合金は、他の合金と比較して性能指数Ｚこそ大き
いものの、ゼーベック係数α（絶対値）はＢｉ2 Ｓｅ3
よりも小さく、また電気伝導率σはｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 よ
りも小さい。このためＢｉ−Ｔｅ−Ｓｅ系合金にしたこ
とによる相乗的な効果は得られず、性能指数Ｚにおいて
も顕著な向上は望めない。又同様に、Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅ
系合金は、他の合金と比較して性能指数Ｚこそ大きいも
のの、ゼーベック係数αはｐ−Ｂｉ2 Ｓｅ3 よりも小さ
く、電気伝導率σはＳｂ2 Ｔｅ3 よりも小さい。このた
めＳｂ−Ｔｅ−Ｂｉ系合金にしたことによる相乗的な効
果は得られず、性能指数Ｚにおいても顕著な向上は望め
ない。
Ｓｅ系合金は、他の合金と比較して性能指数Ｚこそ大き
いものの、ゼーベック係数α（絶対値）はＢｉ2 Ｓｅ3
よりも小さく、また電気伝導率σはｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 よ
りも小さい。このためＢｉ−Ｔｅ−Ｓｅ系合金にしたこ
とによる相乗的な効果は得られず、性能指数Ｚにおいて
も顕著な向上は望めない。又同様に、Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅ
系合金は、他の合金と比較して性能指数Ｚこそ大きいも
のの、ゼーベック係数αはｐ−Ｂｉ2 Ｓｅ3 よりも小さ
く、電気伝導率σはＳｂ2 Ｔｅ3 よりも小さい。このた
めＳｂ−Ｔｅ−Ｂｉ系合金にしたことによる相乗的な効
果は得られず、性能指数Ｚにおいても顕著な向上は望め
ない。
【００１２】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、熱電素子の性能指数を更に向上させることを技
術的課題とするものである。
であり、熱電素子の性能指数を更に向上させることを技
術的課題とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、本発明の請求項１において講じた技術的手段
は、２種以上の合金を組み合わせて形成する粉末焼結体
であり、相対的に電気伝導度の大きい合金の粒界に、相
対的にゼーベック係数の大きい合金が配置された、熱電
素子としたことである。
るために、本発明の請求項１において講じた技術的手段
は、２種以上の合金を組み合わせて形成する粉末焼結体
であり、相対的に電気伝導度の大きい合金の粒界に、相
対的にゼーベック係数の大きい合金が配置された、熱電
素子としたことである。
【００１４】上記構成とすることにより、１つの熱電素
子の内部において、電気伝導度の大きい部分と小さい部
分が存在することになる。電流は、電気伝導度が大きい
部分を選択的に通過するため、電気伝導度の大きい合金
の粒内を選択的に通過する。それ故、熱電素子全体とし
てみたときの電気伝導度は、電気伝導度の大きい粒子の
ものが支配的となり、電気伝導度を向上させることがで
きる。又、相対的に電気伝導度が小さい合金は、電気伝
導度が大きい合金の粒界に存在しているのみであるた
め、電流が電気伝導度の小さい合金を通過する部分はご
くわずかである。このため更に熱電素子の電気伝導度を
大きくすることができる。更に、相対的にゼーベック係
数が大きい合金は、ゼーベック係数の小さい合金の粒界
に配置されている。このため熱電素子の両端に配置され
る電極に接している合金は、相対的にゼーベック係数の
大きい合金である。ゼーベック係数は、両電極に接して
いる物質によって決定されるものであるため、本発明に
おける熱電素子のゼーベック係数は、相対的にゼーベッ
ク係数が大きい合金のものが支配的となる。このため、
ゼーベック係数も大きくすることができる。
子の内部において、電気伝導度の大きい部分と小さい部
分が存在することになる。電流は、電気伝導度が大きい
部分を選択的に通過するため、電気伝導度の大きい合金
の粒内を選択的に通過する。それ故、熱電素子全体とし
てみたときの電気伝導度は、電気伝導度の大きい粒子の
ものが支配的となり、電気伝導度を向上させることがで
きる。又、相対的に電気伝導度が小さい合金は、電気伝
導度が大きい合金の粒界に存在しているのみであるた
め、電流が電気伝導度の小さい合金を通過する部分はご
くわずかである。このため更に熱電素子の電気伝導度を
大きくすることができる。更に、相対的にゼーベック係
数が大きい合金は、ゼーベック係数の小さい合金の粒界
に配置されている。このため熱電素子の両端に配置され
る電極に接している合金は、相対的にゼーベック係数の
大きい合金である。ゼーベック係数は、両電極に接して
いる物質によって決定されるものであるため、本発明に
おける熱電素子のゼーベック係数は、相対的にゼーベッ
ク係数が大きい合金のものが支配的となる。このため、
ゼーベック係数も大きくすることができる。
【００１５】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項２において講じた技術的手段は、前記相対的に
電気伝導度の大きい合金はＢｉ2 Ｔｅ3 であり、前記相
対的にゼーベック係数の大きい合金はＢｉ2 Ｓｅ3 であ
ることを特徴とする、請求項１に記載の熱電素子とした
ことである。
の請求項２において講じた技術的手段は、前記相対的に
電気伝導度の大きい合金はＢｉ2 Ｔｅ3 であり、前記相
対的にゼーベック係数の大きい合金はＢｉ2 Ｓｅ3 であ
ることを特徴とする、請求項１に記載の熱電素子とした
ことである。
【００１６】上記構成とすることにより、Ｎ型熱電素子
全体としてみたときの電気伝導度はＢｉ2 Ｔｅ3 の有す
る電気伝導度に近くなり、ゼーベック係数はＢｉ2 Ｓｅ
3 の有するゼーベック係数に近くなる。このため電気伝
導度、ゼーベック係数ともに従来のＢｅ−Ｔｅ−Ｓｅ系
合金の熱電素子よりも大きくなり、性能指数も従来のも
のと比較して飛躍的に向上する。
全体としてみたときの電気伝導度はＢｉ2 Ｔｅ3 の有す
る電気伝導度に近くなり、ゼーベック係数はＢｉ2 Ｓｅ
3 の有するゼーベック係数に近くなる。このため電気伝
導度、ゼーベック係数ともに従来のＢｅ−Ｔｅ−Ｓｅ系
合金の熱電素子よりも大きくなり、性能指数も従来のも
のと比較して飛躍的に向上する。
【００１７】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項３において講じた技術的手段は、前記相対的に
電気伝導度の大きい合金はＳｂ2 Ｔｅ3 であり、前記相
対的にゼーベック係数の大きい合金はＢｉ2 Ｔｅ3 であ
ることを特徴とする、請求項１に記載の熱電素子とした
ことである。
の請求項３において講じた技術的手段は、前記相対的に
電気伝導度の大きい合金はＳｂ2 Ｔｅ3 であり、前記相
対的にゼーベック係数の大きい合金はＢｉ2 Ｔｅ3 であ
ることを特徴とする、請求項１に記載の熱電素子とした
ことである。
【００１８】上記構成とすることにより、Ｐ型熱電素子
全体としてみたときの電気伝導度はＳｂ2 Ｔｅ3 の有す
る電気伝導度に近くなり、ゼーベック係数はＢｉ2 Ｔｅ
3 の有するゼーベック係数に近くなる。このため電気伝
導度、ゼーベック係数ともに従来のＳｂ−Ｔｅ−Ｂｉ系
合金の熱電素子よりも大きくなり、性能指数も従来のも
のと比較して飛躍的に向上する。
全体としてみたときの電気伝導度はＳｂ2 Ｔｅ3 の有す
る電気伝導度に近くなり、ゼーベック係数はＢｉ2 Ｔｅ
3 の有するゼーベック係数に近くなる。このため電気伝
導度、ゼーベック係数ともに従来のＳｂ−Ｔｅ−Ｂｉ系
合金の熱電素子よりも大きくなり、性能指数も従来のも
のと比較して飛躍的に向上する。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【００２０】図１は、本発明のＮ型熱電素子の組織の断
面を示す図である。図において、Ｎ型熱電素子１は、比
較的大きな粒子で形成されるｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金粒子
２と、ｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金粒子２の粒界に配置された
比較的小さな粒子で形成されるＢｉ2 Ｓｅ3 合金粒子３
からなる。このＮ型熱電素子１の製造方法については種
々の方法があるが、本実施形態においては、以下の方法
により製造した。即ち、公知の方法により、比較的大き
い粒径をもつｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金粒子及び、比較的小
さな粒径をもつＢｉ2 Ｓｅ3 合金粒子を製造する。その
後、これらを混合し、圧縮、焼結する。混合、圧縮の過
程において、比較的小さい粒径をもつＢｉ2 Ｓｅ3 合金
粒子は、比較的大きい粒径をもつｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金
粒子間に生じる隙間に入り込む。この状態で焼結を行う
ことにより、図１に示す構造のＮ型熱電素子１が製造で
きる。
面を示す図である。図において、Ｎ型熱電素子１は、比
較的大きな粒子で形成されるｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金粒子
２と、ｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金粒子２の粒界に配置された
比較的小さな粒子で形成されるＢｉ2 Ｓｅ3 合金粒子３
からなる。このＮ型熱電素子１の製造方法については種
々の方法があるが、本実施形態においては、以下の方法
により製造した。即ち、公知の方法により、比較的大き
い粒径をもつｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金粒子及び、比較的小
さな粒径をもつＢｉ2 Ｓｅ3 合金粒子を製造する。その
後、これらを混合し、圧縮、焼結する。混合、圧縮の過
程において、比較的小さい粒径をもつＢｉ2 Ｓｅ3 合金
粒子は、比較的大きい粒径をもつｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金
粒子間に生じる隙間に入り込む。この状態で焼結を行う
ことにより、図１に示す構造のＮ型熱電素子１が製造で
きる。
【００２１】図１に示すＮ型熱電素子１において、電流
を図示左方向から右方向に流すと、電流は、より電気伝
導度の良い部分を選択して流れる。即ち、比較的大きな
合金粒子であるｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金粒子２の粒内を選
択的に流れる。このため、本実施形態におけるＮ型熱電
素子の電気伝導度はｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金の電気伝導度
に近い値となり、従来のＢｉ−Ｔｅ−Ｓｅ系合金の電気
伝導度よりも大きくなる。
を図示左方向から右方向に流すと、電流は、より電気伝
導度の良い部分を選択して流れる。即ち、比較的大きな
合金粒子であるｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金粒子２の粒内を選
択的に流れる。このため、本実施形態におけるＮ型熱電
素子の電気伝導度はｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金の電気伝導度
に近い値となり、従来のＢｉ−Ｔｅ−Ｓｅ系合金の電気
伝導度よりも大きくなる。
【００２２】又、ｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金粒子２の表面
は、Ｂｉ2 Ｓｅ3 合金粒子３に覆われている。このた
め、電極に接触する部分はＢｉ2 Ｓｅ3 合金粒子３であ
る。このため、電極との接触面の材質で決定されるゼー
ベック係数はＢｉ2 Ｓｅ3 のゼーベック係数に近い値と
なり、従来のＢｉ−Ｔｅ−Ｓｅ系合金のゼーベック係数
よりも大きくなる。電気伝導度とゼーベック係数が向上
したことにより、性能指数が飛躍的に向上する。
は、Ｂｉ2 Ｓｅ3 合金粒子３に覆われている。このた
め、電極に接触する部分はＢｉ2 Ｓｅ3 合金粒子３であ
る。このため、電極との接触面の材質で決定されるゼー
ベック係数はＢｉ2 Ｓｅ3 のゼーベック係数に近い値と
なり、従来のＢｉ−Ｔｅ−Ｓｅ系合金のゼーベック係数
よりも大きくなる。電気伝導度とゼーベック係数が向上
したことにより、性能指数が飛躍的に向上する。
【００２３】図２は、本発明のＰ型熱電素子の断面図で
ある。図において、Ｐ型熱電素子４は、比較的大きな粒
子で形成されるＳｂ2 Ｔｅ3 合金粒子５と、Ｓｂ2 Ｔｅ
3 合金粒子５の粒界に形成されるｐ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金
６からなる。このＰ型熱電素子４の製造方法については
種々の方法があるが、本実施形態においては、以下の方
法により製造した。即ち、公知の方法により、比較的大
きい粒径をもつＳｂ2Ｔｅ3 合金粒子及び、比較的小さ
な粒径をもつｐ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金粒子を製造する。そ
の後、Ｓｂ2 Ｔｅ3 合金粒子を圧縮してＳｂ2 Ｔｅ3 の
バルクとし、このＳｂ2 Ｔｅ3 のバルクを、加熱して液
状としたｐ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 液中に浸漬させる。すると、
Ｂｉ2 Ｔｅ3 がＳｂ2 Ｔｅ3 のバルク中に拡散する。所
定時間浸漬後、バルクを引上げ、冷却する。このように
して、図２に示すＰ型熱電素子４が製造できる。
ある。図において、Ｐ型熱電素子４は、比較的大きな粒
子で形成されるＳｂ2 Ｔｅ3 合金粒子５と、Ｓｂ2 Ｔｅ
3 合金粒子５の粒界に形成されるｐ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金
６からなる。このＰ型熱電素子４の製造方法については
種々の方法があるが、本実施形態においては、以下の方
法により製造した。即ち、公知の方法により、比較的大
きい粒径をもつＳｂ2Ｔｅ3 合金粒子及び、比較的小さ
な粒径をもつｐ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金粒子を製造する。そ
の後、Ｓｂ2 Ｔｅ3 合金粒子を圧縮してＳｂ2 Ｔｅ3 の
バルクとし、このＳｂ2 Ｔｅ3 のバルクを、加熱して液
状としたｐ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 液中に浸漬させる。すると、
Ｂｉ2 Ｔｅ3 がＳｂ2 Ｔｅ3 のバルク中に拡散する。所
定時間浸漬後、バルクを引上げ、冷却する。このように
して、図２に示すＰ型熱電素子４が製造できる。
【００２４】図２に示すＰ型熱電素子４において、電流
を図示左方向から右方向に流すと、電流は、より電気伝
導度の大きい部分を選択して流れる。即ち、比較的大き
な合金粒子であるＳｂ2 Ｔｅ3 合金粒子５の粒内を選択
的に流れる。このため、本実施形態におけるＰ型熱電素
子の電気伝導度はＳｂ2 Ｔｅ3 合金の電気伝導度に近い
値となり、従来のＢｉ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金の電気伝導度
よりも大きくなる。
を図示左方向から右方向に流すと、電流は、より電気伝
導度の大きい部分を選択して流れる。即ち、比較的大き
な合金粒子であるＳｂ2 Ｔｅ3 合金粒子５の粒内を選択
的に流れる。このため、本実施形態におけるＰ型熱電素
子の電気伝導度はＳｂ2 Ｔｅ3 合金の電気伝導度に近い
値となり、従来のＢｉ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金の電気伝導度
よりも大きくなる。
【００２５】又、Ｓｂ2 Ｔｅ3 合金粒子５の表面は、ｐ
−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金に覆われている。このため、電極に
接触する部分はＢｉ2 Ｔｅ3 合金である。このため、電
極との接触面の材質で決定されるゼーベック係数はＢｉ
2 Ｔｅ3 のゼーベック係数に近い値となり、従来のＢｉ
−Ｓｂ−Ｔｅ系合金のゼーベック係数よりも大きくな
る。電気伝導度とゼーベック係数が向上したことによ
り、性能指数が飛躍的に向上する。
−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金に覆われている。このため、電極に
接触する部分はＢｉ2 Ｔｅ3 合金である。このため、電
極との接触面の材質で決定されるゼーベック係数はＢｉ
2 Ｔｅ3 のゼーベック係数に近い値となり、従来のＢｉ
−Ｓｂ−Ｔｅ系合金のゼーベック係数よりも大きくな
る。電気伝導度とゼーベック係数が向上したことによ
り、性能指数が飛躍的に向上する。
【００２６】以上、本発明を示す実施形態を説明した
が、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、電気伝導度の大きい物質の表面にゼーベック係
数の大きい物質をコーティングしたものを焼結して熱電
素子を形成することも可能である。又、粉末状又は冷間
プレスした電気伝導率の大きい材料をゼーベック係数の
大きい材料の蒸気中に置くことで、拡散によりこのよう
な熱電素子を形成することも可能である。このように、
本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいては如何なる場合
も適用可能である。
が、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、電気伝導度の大きい物質の表面にゼーベック係
数の大きい物質をコーティングしたものを焼結して熱電
素子を形成することも可能である。又、粉末状又は冷間
プレスした電気伝導率の大きい材料をゼーベック係数の
大きい材料の蒸気中に置くことで、拡散によりこのよう
な熱電素子を形成することも可能である。このように、
本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいては如何なる場合
も適用可能である。
【００２７】又、本実施形態においては、Ｎ型熱電素子
としての合金材料を、Ｂｉ2 Ｔｅ3とＢｉ2 Ｓｅ3 、Ｐ
型熱電素子としての合金材料をＳｂ2 Ｔｅ3 とＢｉ2 Ｔ
ｅ3として示したが、これに限定されることはなく、例
えばＮ型熱電素子としての合金材料を，ＰｂＴｅとＧｅ
Ｔｅ、Ｐ型熱電素子としての合金材料をＰｂＴｅとＰｂ
Ｓｅ、として、本実施形態と同様の組織構造とすること
により、同様の効果が得られる。
としての合金材料を、Ｂｉ2 Ｔｅ3とＢｉ2 Ｓｅ3 、Ｐ
型熱電素子としての合金材料をＳｂ2 Ｔｅ3 とＢｉ2 Ｔ
ｅ3として示したが、これに限定されることはなく、例
えばＮ型熱電素子としての合金材料を，ＰｂＴｅとＧｅ
Ｔｅ、Ｐ型熱電素子としての合金材料をＰｂＴｅとＰｂ
Ｓｅ、として、本実施形態と同様の組織構造とすること
により、同様の効果が得られる。
【００２８】
【発明の効果】請求項１の発明は、以下の如く効果を有
する。
する。
【００２９】相対的に電気伝導度の大きい合金の粒界
に、相対的にゼーベック係数の大きい合金を配置した熱
電素子とした。これにより、電気伝導度、ゼーベック係
数共に向上し、性能指数を飛躍的に向上させることがで
きる。
に、相対的にゼーベック係数の大きい合金を配置した熱
電素子とした。これにより、電気伝導度、ゼーベック係
数共に向上し、性能指数を飛躍的に向上させることがで
きる。
【００３０】請求項２の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【００３１】相対的に電気伝導度の大きいＢｉ2 Ｔｅ3
合金粒子の粒界に、相対的にゼーベック係数の大きいＢ
ｉ2 Ｓｅ3 合金粒子を配置した熱電素子とした。これに
より、電気伝導度はＢｉ2 Ｔｅ3 合金に近くなり、ゼー
ベック係数はＢｉ2 Ｓｅ3 に近くなる。この両者の長所
を兼ね備えたＮ型熱電素子とするため、性能指数が飛躍
的に向上する。
合金粒子の粒界に、相対的にゼーベック係数の大きいＢ
ｉ2 Ｓｅ3 合金粒子を配置した熱電素子とした。これに
より、電気伝導度はＢｉ2 Ｔｅ3 合金に近くなり、ゼー
ベック係数はＢｉ2 Ｓｅ3 に近くなる。この両者の長所
を兼ね備えたＮ型熱電素子とするため、性能指数が飛躍
的に向上する。
【００３２】請求項３の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【００３３】相対的に電気伝導度の大きいＳｂ2 Ｔｅ3
合金粒子の粒界に、相対的にゼーベック係数の大きいＢ
ｉ2 Ｔｅ3 合金粒子を配置した熱電素子とした。これに
より、電気伝導度はＳｂ2 Ｔｅ3 合金に近くなり、ゼー
ベック係数はＢｉ2 Ｔｅ3 に近くなる。この両者の長所
を兼ね備えたＰ型熱電素子とするため、性能指数が飛躍
的に向上する。
合金粒子の粒界に、相対的にゼーベック係数の大きいＢ
ｉ2 Ｔｅ3 合金粒子を配置した熱電素子とした。これに
より、電気伝導度はＳｂ2 Ｔｅ3 合金に近くなり、ゼー
ベック係数はＢｉ2 Ｔｅ3 に近くなる。この両者の長所
を兼ね備えたＰ型熱電素子とするため、性能指数が飛躍
的に向上する。
【００３４】
１ Ｎ型熱電素子 ２ ｎ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金粒子 ３ Ｂｉ2 Ｓｅ3 合金粒子 ４ Ｐ型熱電素子 ５ Ｓｂ2 Ｔｅ3 合金粒子 ６ ｐ−Ｂｉ2 Ｔｅ3 合金
【図１】本実施形態における、Ｎ型熱電素子の内部の組
織構造を示す図である。
織構造を示す図である。
【図２】本実施形態における、Ｐ型熱電素子の断面図で
ある。
ある。
Claims (3)
- 【請求項１】 ２種以上の合金を組み合わせて形成する
粉末焼結体であり、相対的に電気伝導度の大きい合金の
粒界に、相対的にゼーベック係数の大きい合金が配置さ
れた、熱電素子。 - 【請求項２】 前記相対的に電気伝導度の大きい合金は
Ｂｉ2 Ｔｅ3 であり、前記相対的にゼーベック係数の大
きい合金はＢｉ2 Ｓｅ3 であることを特徴とする、請求
項１に記載の熱電素子。 - 【請求項３】 前記相対的に電気伝導度の大きい合金は
Ｓｂ2 Ｔｅ3 であり、前記相対的にゼーベック係数の大
きい合金はＢｉ2 Ｔｅ3 であることを特徴とする、請求
項１に記載の熱電素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7332409A JPH09172202A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 熱電素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7332409A JPH09172202A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 熱電素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09172202A true JPH09172202A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18254651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7332409A Pending JPH09172202A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 熱電素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09172202A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002033527A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-01-31 | Asahi Kasei Corp | 熱電材料およびその製造方法 |
| WO2007034632A1 (ja) * | 2005-09-22 | 2007-03-29 | Ube Industries, Ltd. | 熱電変換材料及びその製造方法 |
| JP2008539600A (ja) * | 2005-04-28 | 2008-11-13 | クール シールド，インコーポレーテッド | 成形可能なペルチェ伝熱素子および同素子製造方法 |
| ITBO20110043A1 (it) * | 2011-02-02 | 2012-08-03 | Eonsudenergia Srl | Catalizzatore per la termolisi di rifiuti |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP7332409A patent/JPH09172202A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002033527A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-01-31 | Asahi Kasei Corp | 熱電材料およびその製造方法 |
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| JP2007088239A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Ube Ind Ltd | 熱電変換材料及びその製造方法 |
| ITBO20110043A1 (it) * | 2011-02-02 | 2012-08-03 | Eonsudenergia Srl | Catalizzatore per la termolisi di rifiuti |
| EP2484440A1 (en) * | 2011-02-02 | 2012-08-08 | Eonsudenergia S.r.l. | A catalyst for waste thermolysis |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040525 |