JPH11233837A - 熱電変換モジュール - Google Patents
熱電変換モジュールInfo
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- JPH11233837A JPH11233837A JP10035635A JP3563598A JPH11233837A JP H11233837 A JPH11233837 A JP H11233837A JP 10035635 A JP10035635 A JP 10035635A JP 3563598 A JP3563598 A JP 3563598A JP H11233837 A JPH11233837 A JP H11233837A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板の表面に沿った方向で熱の移動行なわせ
ることができて薄型化や小型化を図ることができ、しか
も大きな吸放熱量や、大きな起電力を得ることができる
熱電変換モジュールを提供する。 【解決手段】 電気絶縁性の基板１の表面に、Ｐ型熱電
変換素子２とＮ型熱電変換素子３を中央部から外周部に
向かって放射状に交互に複数本ずつ配置する。隣合うＰ
型熱電変換素子２とＮ型熱電変換素子３の中央部側の端
部同士と外周部側の端部同士を交互に接合してＰ型熱電
変換素子２とＮ型熱電変換素子３を交互に電気的に直列
に接続する。基板１の中央部を吸熱部と放熱部のいずれ
か一方、基板１の外周部を吸熱部と放熱部のいずれか他
方とする。
ることができて薄型化や小型化を図ることができ、しか
も大きな吸放熱量や、大きな起電力を得ることができる
熱電変換モジュールを提供する。 【解決手段】 電気絶縁性の基板１の表面に、Ｐ型熱電
変換素子２とＮ型熱電変換素子３を中央部から外周部に
向かって放射状に交互に複数本ずつ配置する。隣合うＰ
型熱電変換素子２とＮ型熱電変換素子３の中央部側の端
部同士と外周部側の端部同士を交互に接合してＰ型熱電
変換素子２とＮ型熱電変換素子３を交互に電気的に直列
に接続する。基板１の中央部を吸熱部と放熱部のいずれ
か一方、基板１の外周部を吸熱部と放熱部のいずれか他
方とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ペルチェ効果ある
いはゼーベック効果を利用した熱電変換モジュールに関
するものである。
いはゼーベック効果を利用した熱電変換モジュールに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱電変換モジュールは、一般に図１５に
示すように、２枚の電気絶縁性の基板１１の間に、電極
１２を介して交互に電気的に直列に接続されたＰ型熱電
変換素子２とＮ型熱電変換素子３を挟持した構造に形成
されている。そしてこの熱電変換モジュールに直流電流
を印加すると、一方の基板１１の側で発熱現象が、他方
の基板１１の側で吸熱現象が生じる。また２枚の基板１
１の間に温度差を与えると、熱電変換モジュールに起電
力が発生する。このようなペルチェ効果あるいはゼーベ
ック効果を利用して、熱電変換モジュールは熱電冷却や
熱電発電などの種々の分野に用いられている。
示すように、２枚の電気絶縁性の基板１１の間に、電極
１２を介して交互に電気的に直列に接続されたＰ型熱電
変換素子２とＮ型熱電変換素子３を挟持した構造に形成
されている。そしてこの熱電変換モジュールに直流電流
を印加すると、一方の基板１１の側で発熱現象が、他方
の基板１１の側で吸熱現象が生じる。また２枚の基板１
１の間に温度差を与えると、熱電変換モジュールに起電
力が発生する。このようなペルチェ効果あるいはゼーベ
ック効果を利用して、熱電変換モジュールは熱電冷却や
熱電発電などの種々の分野に用いられている。
【０００３】このような従来の熱電変換モジュールでは
熱は基板１１の面とＰ型及びＮ型の熱電変換素子２，３
を設けた面と垂直な方向に移動するため、吸熱ブロック
１３や放熱フィン１４付の放熱ブロック１５を一体に設
けて使用する場合、図１５のように基板１１の面と垂直
な方向に吸熱ブロック１３や放熱フィン１４付の放熱ブ
ロック１５を設けるための大きなスペースが必要にな
り、製品の薄型化や小型化が困難になるものであった。
熱は基板１１の面とＰ型及びＮ型の熱電変換素子２，３
を設けた面と垂直な方向に移動するため、吸熱ブロック
１３や放熱フィン１４付の放熱ブロック１５を一体に設
けて使用する場合、図１５のように基板１１の面と垂直
な方向に吸熱ブロック１３や放熱フィン１４付の放熱ブ
ロック１５を設けるための大きなスペースが必要にな
り、製品の薄型化や小型化が困難になるものであった。
【０００４】一方、特開平７−１５３９９８号公報に
は、図１６に示すように、電気絶縁性の基板１６の表面
にほぼ２直角に開いた扇形状のＰ型熱電変換素子２とＮ
型熱電変換素子３を設け、熱の移動方向を基板１６の中
央部と外周部の方向になるようにした熱電変換モジュー
ルが提供されている。このものでは熱の移動方向が基板
１６の表面に沿った方向になるため、薄型化や小型化が
可能である。
は、図１６に示すように、電気絶縁性の基板１６の表面
にほぼ２直角に開いた扇形状のＰ型熱電変換素子２とＮ
型熱電変換素子３を設け、熱の移動方向を基板１６の中
央部と外周部の方向になるようにした熱電変換モジュー
ルが提供されている。このものでは熱の移動方向が基板
１６の表面に沿った方向になるため、薄型化や小型化が
可能である。
【０００５】しかしながらこのものでは、基板１６の表
面に一対のＰ型熱電変換素子２とＮ型熱電変換素子３が
設けられているだけであるので、大きな吸放熱量や、大
きな起電力を得ることは困難であるという問題があっ
た。
面に一対のＰ型熱電変換素子２とＮ型熱電変換素子３が
設けられているだけであるので、大きな吸放熱量や、大
きな起電力を得ることは困難であるという問題があっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みてなされたものであり、基板の表面に沿った方向で熱
の移動行なわせることができて薄型化や小型化を図るこ
とができ、しかも大きな吸放熱量や、大きな起電力を得
ることができる熱電変換モジュールを提供することを目
的とするものである。
みてなされたものであり、基板の表面に沿った方向で熱
の移動行なわせることができて薄型化や小型化を図るこ
とができ、しかも大きな吸放熱量や、大きな起電力を得
ることができる熱電変換モジュールを提供することを目
的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る熱電変換モ
ジュールは、電気絶縁性の基板１の表面に、Ｐ型熱電変
換素子２とＮ型熱電変換素子３を中央部から外周部に向
かって放射状に交互に複数本ずつ配置し、隣合うＰ型熱
電変換素子２とＮ型熱電変換素子３の中央部側の端部同
士と外周部側の端部同士を交互に接合してＰ型熱電変換
素子２とＮ型熱電変換素子３を交互に電気的に直列に接
続し、基板１の中央部を吸熱部と放熱部のいずれか一
方、基板１の外周部を吸熱部と放熱部のいずれか他方と
して成ることを特徴とするものである。
ジュールは、電気絶縁性の基板１の表面に、Ｐ型熱電変
換素子２とＮ型熱電変換素子３を中央部から外周部に向
かって放射状に交互に複数本ずつ配置し、隣合うＰ型熱
電変換素子２とＮ型熱電変換素子３の中央部側の端部同
士と外周部側の端部同士を交互に接合してＰ型熱電変換
素子２とＮ型熱電変換素子３を交互に電気的に直列に接
続し、基板１の中央部を吸熱部と放熱部のいずれか一
方、基板１の外周部を吸熱部と放熱部のいずれか他方と
して成ることを特徴とするものである。
【０００８】また請求項２の発明は、Ｐ型熱電変換素子
２とＮ型熱電変換素子３の端部同士を電極４で接合して
成ることを特徴とするものである。また請求項３の発明
は、Ｐ型及びＮ型の熱電変換素子２，３の基板１の中央
部側の接合部５と外周部側の接合部６の間の位置におい
て、基板１に断熱材７を設けて成ることを特徴とするも
のである。
２とＮ型熱電変換素子３の端部同士を電極４で接合して
成ることを特徴とするものである。また請求項３の発明
は、Ｐ型及びＮ型の熱電変換素子２，３の基板１の中央
部側の接合部５と外周部側の接合部６の間の位置におい
て、基板１に断熱材７を設けて成ることを特徴とするも
のである。
【０００９】また請求項４の発明は、空隙７ａによって
断熱材７を形成して成ることを特徴とするものである。
また請求項５の発明は、基板１の中央部と外周部の少な
くとも一方に熱良導体８を設けて成ることを特徴とする
ものである。また請求項６の発明は、基板１の中央部に
熱良導体８を設けると共に熱良導体８をＰ型及びＮ型の
熱電変換素子２，３を設けた側の基板１の表面より突出
させ、Ｐ型及びＮ型の熱電変換素子２，３の基板１の中
央部側の接合部５を電気絶縁層９を介して熱良導体８の
突出する側面に接触させて成ることを特徴とするもので
ある。
断熱材７を形成して成ることを特徴とするものである。
また請求項５の発明は、基板１の中央部と外周部の少な
くとも一方に熱良導体８を設けて成ることを特徴とする
ものである。また請求項６の発明は、基板１の中央部に
熱良導体８を設けると共に熱良導体８をＰ型及びＮ型の
熱電変換素子２，３を設けた側の基板１の表面より突出
させ、Ｐ型及びＮ型の熱電変換素子２，３の基板１の中
央部側の接合部５を電気絶縁層９を介して熱良導体８の
突出する側面に接触させて成ることを特徴とするもので
ある。
【００１０】また請求項７の発明は、基板１の中央部に
熱良導体８を設け、この熱良導体８に貫通孔１０を設け
て成ることを特徴とするものである。また請求項８の発
明は、基板１の両面にそれぞれＰ型熱電変換素子２とＮ
型熱電変換素子３を配置して成ることを特徴とするもの
である。
熱良導体８を設け、この熱良導体８に貫通孔１０を設け
て成ることを特徴とするものである。また請求項８の発
明は、基板１の両面にそれぞれＰ型熱電変換素子２とＮ
型熱電変換素子３を配置して成ることを特徴とするもの
である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１及び図２は請求項１の発明の実施の形態の一
例を示すものであり、セラミックス等の電気絶縁性を有
する基板１の片側の表面に複数本のＰ型熱電変換素子２
と複数本のＮ型熱電変換素子３がそれぞれ設けてある。
図の実施の形態では基板１は円板状に形成してあるが、
基板１の形状や厚みは特に制限されるものではなく、放
熱や吸熱に適した形状であればよい。
する。図１及び図２は請求項１の発明の実施の形態の一
例を示すものであり、セラミックス等の電気絶縁性を有
する基板１の片側の表面に複数本のＰ型熱電変換素子２
と複数本のＮ型熱電変換素子３がそれぞれ設けてある。
図の実施の形態では基板１は円板状に形成してあるが、
基板１の形状や厚みは特に制限されるものではなく、放
熱や吸熱に適した形状であればよい。
【００１２】ここで各Ｐ型熱電変換素子２やＮ型熱電変
換素子３は、基板１の中央部の近傍から外周部の近傍へ
と放射状に延びるように細長い形状に形成してあり、Ｐ
型熱電変換素子２とＮ型熱電変換素子３は基板１の周方
向に交互に配列してある。そして隣合うＰ型熱電変換素
子２とＮ型熱電変換素子３は、基板１の中央部側の端部
同士と、基板１の外周部側の端部同士を交互にＰＮ接合
してあり、基板１に配列したＰ型熱電変換素子２とＮ型
熱電変換素子３を交互に電気的に直列に接続するように
してある。図１の実施の形態では、Ｐ型熱電変換素子２
とＮ型熱電変換素子３のＬ字形に屈曲させた中央部側の
端部同士を直接接合した接合部５でＰＮ接合すると共
に、Ｐ型熱電変換素子２とＮ型熱電変換素子３のＬ字形
に屈曲させた外周部側の端部同士を直接接合した接合部
６でＰＮ接合するようにしてある。基板１の表面へのＰ
型熱電変換素子２やＮ型熱電変換素子３の形成方法や、
ＰＮ接合方法は、例えば印刷法で行なうことができ、印
刷の後に熱処理して焼き付けることによって基板１とＰ
型やＮ型の熱電変換素子２，３との間及びＰ型やＮ型の
熱電変換素子２，３の端部間の接合を行なうことができ
る。勿論、この方法に限定されるものではなく、半田接
合によってこれらの接合を行なうこともできる。またこ
の電気的に直列に接続されるＰ型とＮ型の熱電変換素子
２，３の群の両端に位置するＰ型熱電変換素子２とＮ型
熱電変換素子３にはそれぞれリード線１９を接続して基
板１から導出してある。
換素子３は、基板１の中央部の近傍から外周部の近傍へ
と放射状に延びるように細長い形状に形成してあり、Ｐ
型熱電変換素子２とＮ型熱電変換素子３は基板１の周方
向に交互に配列してある。そして隣合うＰ型熱電変換素
子２とＮ型熱電変換素子３は、基板１の中央部側の端部
同士と、基板１の外周部側の端部同士を交互にＰＮ接合
してあり、基板１に配列したＰ型熱電変換素子２とＮ型
熱電変換素子３を交互に電気的に直列に接続するように
してある。図１の実施の形態では、Ｐ型熱電変換素子２
とＮ型熱電変換素子３のＬ字形に屈曲させた中央部側の
端部同士を直接接合した接合部５でＰＮ接合すると共
に、Ｐ型熱電変換素子２とＮ型熱電変換素子３のＬ字形
に屈曲させた外周部側の端部同士を直接接合した接合部
６でＰＮ接合するようにしてある。基板１の表面へのＰ
型熱電変換素子２やＮ型熱電変換素子３の形成方法や、
ＰＮ接合方法は、例えば印刷法で行なうことができ、印
刷の後に熱処理して焼き付けることによって基板１とＰ
型やＮ型の熱電変換素子２，３との間及びＰ型やＮ型の
熱電変換素子２，３の端部間の接合を行なうことができ
る。勿論、この方法に限定されるものではなく、半田接
合によってこれらの接合を行なうこともできる。またこ
の電気的に直列に接続されるＰ型とＮ型の熱電変換素子
２，３の群の両端に位置するＰ型熱電変換素子２とＮ型
熱電変換素子３にはそれぞれリード線１９を接続して基
板１から導出してある。
【００１３】上記のように形成される電熱変換モジュー
ルにあって、リード線１９からＰ型とＮ型の熱電変換素
子２，３の群に直流電流を通電すると、電流は図１
（ａ）の矢印のように基板１の表面と平行方向に流れ、
例えば基板１の中央部側の各接合部５で吸熱が、外周部
側の各接合部６で発熱がそれぞれ起こり、基板１の中央
部が吸熱部、基板１の外周部が放熱部となって、熱は基
板１の中央部から外周部へと基板１の表面に沿って移動
する。Ｐ型とＮ型の熱電変換素子２，３の群に通電する
直流電流の向きを逆にすると、基板１の外周部側の各接
合部６で吸熱が、中央部側の各接合部５で発熱がそれぞ
れ起こり、基板１の外周部が吸熱部、基板１の中央部が
放熱部となって、熱は基板１の外周部から中央部へと基
板１の表面に沿って移動する。
ルにあって、リード線１９からＰ型とＮ型の熱電変換素
子２，３の群に直流電流を通電すると、電流は図１
（ａ）の矢印のように基板１の表面と平行方向に流れ、
例えば基板１の中央部側の各接合部５で吸熱が、外周部
側の各接合部６で発熱がそれぞれ起こり、基板１の中央
部が吸熱部、基板１の外周部が放熱部となって、熱は基
板１の中央部から外周部へと基板１の表面に沿って移動
する。Ｐ型とＮ型の熱電変換素子２，３の群に通電する
直流電流の向きを逆にすると、基板１の外周部側の各接
合部６で吸熱が、中央部側の各接合部５で発熱がそれぞ
れ起こり、基板１の外周部が吸熱部、基板１の中央部が
放熱部となって、熱は基板１の外周部から中央部へと基
板１の表面に沿って移動する。
【００１４】このように、熱を基板１の中央部と外周部
の間で基板１の表面と平行に移動させることができるの
で、フィン等の熱交換器も基板１の面と平行に突出する
ように取り付けることになるものであり、従来の熱電変
換モジュールのように基板１の表面と垂直な方向に熱交
換器等を取り付ける大きなスペースを確保する必要がな
くなり、熱電変換モジュールを組み込む製品の薄型化や
小型化を図ることできるものである。また、Ｐ型熱電変
換素子２やＮ型熱電変換素子３はそれぞれ基板１に放射
状に多数本設けてあるために、Ｐ型熱電変換素子２とＮ
型熱電変換素子３の多数の接合部５，６で吸熱・放熱を
行なわせることができ、大きな吸放熱量を得ることがで
きるものである。
の間で基板１の表面と平行に移動させることができるの
で、フィン等の熱交換器も基板１の面と平行に突出する
ように取り付けることになるものであり、従来の熱電変
換モジュールのように基板１の表面と垂直な方向に熱交
換器等を取り付ける大きなスペースを確保する必要がな
くなり、熱電変換モジュールを組み込む製品の薄型化や
小型化を図ることできるものである。また、Ｐ型熱電変
換素子２やＮ型熱電変換素子３はそれぞれ基板１に放射
状に多数本設けてあるために、Ｐ型熱電変換素子２とＮ
型熱電変換素子３の多数の接合部５，６で吸熱・放熱を
行なわせることができ、大きな吸放熱量を得ることがで
きるものである。
【００１５】図３は請求項２の発明の実施の形態の一例
を示すものであり、隣合うＰ型熱電変換素子２とＮ型熱
電変換素子３の、基板１の中央部側の端部同士と、基板
１の外周部側の端部同士を交互に電極４でＰＮ接合して
あり、Ｐ型熱電変換素子２とＮ型熱電変換素子３を電極
４を介して交互に電気的に直列に接続するようにしてあ
る。電極４は銅やアルミニウムなどの金属で形成するこ
とができる。このように電極４でＰ型熱電変換素子２と
Ｎ型熱電変換素子３の中央部側と外周部側の接合部５，
６が形成されるものであり、その他の構成は図１の実施
の形態と同じである。
を示すものであり、隣合うＰ型熱電変換素子２とＮ型熱
電変換素子３の、基板１の中央部側の端部同士と、基板
１の外周部側の端部同士を交互に電極４でＰＮ接合して
あり、Ｐ型熱電変換素子２とＮ型熱電変換素子３を電極
４を介して交互に電気的に直列に接続するようにしてあ
る。電極４は銅やアルミニウムなどの金属で形成するこ
とができる。このように電極４でＰ型熱電変換素子２と
Ｎ型熱電変換素子３の中央部側と外周部側の接合部５，
６が形成されるものであり、その他の構成は図１の実施
の形態と同じである。
【００１６】このように形成される電熱変換モジュール
にあって、リード線１９からＰ型とＮ型の熱電変換素子
２，３の群に直流電流を通電すると、中央部側の接合部
５を構成する各電極４と外周部側の接合部６を構成する
各電極４の一方で吸熱が、他方で発熱が起こり、基板１
の中央部と外周部の一方が吸熱部、他方が放熱部となっ
て、熱は基板１の中央部と外周部の間で基板１の表面と
平行に移動する。ここで、吸熱や発熱はＰ型とＮ型の熱
電変換素子２，３の接合部５，６で起こるものであり、
図１の実施の形態のようにＰ型とＮ型の熱電変換素子
２，３を直接接合する場合には、Ｐ型とＮ型の熱電変換
素子２，３の接合面で吸熱や発熱が起こるが、図３の実
施の形態のように電極４でＰ型とＮ型の熱電変換素子
２，３を接合した場合には、電極４で吸熱や発熱が起こ
るために、電極４の面積によって吸熱面積や放熱面積を
大きくすることができ、基板１の吸熱部と放熱部の間で
の熱伝達の効率を高めて、成績係数（ＣＯＰ）を向上さ
せることができるものである。
にあって、リード線１９からＰ型とＮ型の熱電変換素子
２，３の群に直流電流を通電すると、中央部側の接合部
５を構成する各電極４と外周部側の接合部６を構成する
各電極４の一方で吸熱が、他方で発熱が起こり、基板１
の中央部と外周部の一方が吸熱部、他方が放熱部となっ
て、熱は基板１の中央部と外周部の間で基板１の表面と
平行に移動する。ここで、吸熱や発熱はＰ型とＮ型の熱
電変換素子２，３の接合部５，６で起こるものであり、
図１の実施の形態のようにＰ型とＮ型の熱電変換素子
２，３を直接接合する場合には、Ｐ型とＮ型の熱電変換
素子２，３の接合面で吸熱や発熱が起こるが、図３の実
施の形態のように電極４でＰ型とＮ型の熱電変換素子
２，３を接合した場合には、電極４で吸熱や発熱が起こ
るために、電極４の面積によって吸熱面積や放熱面積を
大きくすることができ、基板１の吸熱部と放熱部の間で
の熱伝達の効率を高めて、成績係数（ＣＯＰ）を向上さ
せることができるものである。
【００１７】図４は請求項２の発明の他の実施の形態を
示すものである。図３の実施の形態では、電極４の両端
部をＰ型とＮ型の熱電変換素子２，３の端部に埋入させ
るようにして、電極４でＰ型とＮ型の熱電変換素子２，
３の端部同士を接合するようにしたが、図３の実施の形
態では、Ｐ型とＮ型の熱電変換素子２，３の端部の端面
を電極４の端部の側面に接触させて、電極４間にＰ型と
Ｎ型の熱電変換素子２，３を挟み込むようにして（図４
（ｂ））、Ｐ型とＮ型の熱電変換素子２，３の端部同士
を接合するようにしてある。
示すものである。図３の実施の形態では、電極４の両端
部をＰ型とＮ型の熱電変換素子２，３の端部に埋入させ
るようにして、電極４でＰ型とＮ型の熱電変換素子２，
３の端部同士を接合するようにしたが、図３の実施の形
態では、Ｐ型とＮ型の熱電変換素子２，３の端部の端面
を電極４の端部の側面に接触させて、電極４間にＰ型と
Ｎ型の熱電変換素子２，３を挟み込むようにして（図４
（ｂ））、Ｐ型とＮ型の熱電変換素子２，３の端部同士
を接合するようにしてある。
【００１８】図５は請求項３の発明の実施の形態を示す
ものであり、Ｐ型及びＮ型の熱電変換素子２，３の基板
１の中央部側の接合部５と外周部側の接合部６の間の区
域において、基板１に断熱材７を設けるようにしてあ
る。断熱材７は基板１の全周に亘るように環状に設けて
あり、この断熱材７は基板１内に埋設するようにして形
成してもよいが、図５の実施の形態では、Ｐ型及びＮ型
の熱電変換素子２，３を形成した側と反対側の面におい
て基板１に設けるようにしてある。断熱材７としては基
板１の熱電導率よりも小さい熱伝導率のものを基板１に
付設するようにして形成することもできるが、熱伝導率
が低くコストメリットが大きいという面から、基板１に
空隙７ａを設けてこの空隙７ａ内の空気層で断熱材７を
形成するのが最も好ましい（請求項４）。その他の構成
は図４の実施の形態と同じであるが、図１乃至図３のも
のに適用することもできる。
ものであり、Ｐ型及びＮ型の熱電変換素子２，３の基板
１の中央部側の接合部５と外周部側の接合部６の間の区
域において、基板１に断熱材７を設けるようにしてあ
る。断熱材７は基板１の全周に亘るように環状に設けて
あり、この断熱材７は基板１内に埋設するようにして形
成してもよいが、図５の実施の形態では、Ｐ型及びＮ型
の熱電変換素子２，３を形成した側と反対側の面におい
て基板１に設けるようにしてある。断熱材７としては基
板１の熱電導率よりも小さい熱伝導率のものを基板１に
付設するようにして形成することもできるが、熱伝導率
が低くコストメリットが大きいという面から、基板１に
空隙７ａを設けてこの空隙７ａ内の空気層で断熱材７を
形成するのが最も好ましい（請求項４）。その他の構成
は図４の実施の形態と同じであるが、図１乃至図３のも
のに適用することもできる。
【００１９】このようにＰ型及びＮ型の熱電変換素子
２，３の基板１の中央部側の接合部５と外周部側の接合
部６の間に断熱材７を設けることによって、基板１の中
央部と外周部の一方の吸熱部と他方の発熱部の間におい
て、発熱部から吸熱部へと基板１内を熱が逆流すること
を断熱材７で抑制することができ、成績係数（ＣＯＰ）
を向上させることができるものである。
２，３の基板１の中央部側の接合部５と外周部側の接合
部６の間に断熱材７を設けることによって、基板１の中
央部と外周部の一方の吸熱部と他方の発熱部の間におい
て、発熱部から吸熱部へと基板１内を熱が逆流すること
を断熱材７で抑制することができ、成績係数（ＣＯＰ）
を向上させることができるものである。
【００２０】図６及び図７は請求項５の発明の実施の形
態を示すものであり、基板１の中央部と外周部の少なく
とも一方に熱良導体８を設けるようにしてある。図６及
び図７の実施の形態では、Ｐ型及びＮ型の熱電変換素子
２，３の基板１の中央部側の接合部５と外周部側の接合
部６の間の区域において基板１に断熱材７を設け、この
断熱材７の外側と内側の区域においてそれぞれ、基板１
に熱良導体８を設けるようにしてある。熱良導体８とし
ては銅やアルミニウムなどの基板１より熱伝導率の高い
金属を用いることができるものであり、熱良導体８は基
板１内に埋設するようにしてもよいが、Ｐ型及びＮ型の
熱電変換素子２，３を設けた側と反対側の面において基
板１に凹部を設けてこの凹部に熱良導体８をはめ込むよ
うにしてもよい。このように熱良導体８を基板１の表面
に露出させることが、吸熱や発熱の際の熱の出入りの効
率が高いために好ましいが、熱良導体８とＰ型及びＮ型
の熱電変換素子２，３の間の電気絶縁性は、基板１によ
って確保するようにしてある。その他の構成は図１の実
施の形態と同じであるが、図３乃至図５のものにも適用
することができる。
態を示すものであり、基板１の中央部と外周部の少なく
とも一方に熱良導体８を設けるようにしてある。図６及
び図７の実施の形態では、Ｐ型及びＮ型の熱電変換素子
２，３の基板１の中央部側の接合部５と外周部側の接合
部６の間の区域において基板１に断熱材７を設け、この
断熱材７の外側と内側の区域においてそれぞれ、基板１
に熱良導体８を設けるようにしてある。熱良導体８とし
ては銅やアルミニウムなどの基板１より熱伝導率の高い
金属を用いることができるものであり、熱良導体８は基
板１内に埋設するようにしてもよいが、Ｐ型及びＮ型の
熱電変換素子２，３を設けた側と反対側の面において基
板１に凹部を設けてこの凹部に熱良導体８をはめ込むよ
うにしてもよい。このように熱良導体８を基板１の表面
に露出させることが、吸熱や発熱の際の熱の出入りの効
率が高いために好ましいが、熱良導体８とＰ型及びＮ型
の熱電変換素子２，３の間の電気絶縁性は、基板１によ
って確保するようにしてある。その他の構成は図１の実
施の形態と同じであるが、図３乃至図５のものにも適用
することができる。
【００２１】このように基板１の中央部や外周部に熱良
導体８を設けることによって、基板１の中央部と外周部
の一方の吸熱部における吸熱や、他方の発熱部における
発熱を熱良導体８によって効率高く行なうことができ、
成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができるものであ
る。図８及び図９は請求項６の発明の実施の形態を示す
ものであり、基板１の中央部と外周部に熱良導体８を設
け、基板１の中央部の熱良導体８をＰ型及びＮ型の熱電
変換素子２，３を設けた側の基板１の表面から突出させ
てある。この熱良導体８の突出部２０は基板１の中央部
の開口から突出させてあり、突出部２の外周面にはセラ
ミックスや樹脂、ゴム等で形成される電気絶縁層９が全
周に亘って設けてある。そしてＰ型及びＮ型の熱電変換
素子２，３の基板１の中央部側の接合部５を電気絶縁層
９に当接させるようにしてあり、この接合部５を電気絶
縁層９を介して熱良導体８の突出部２０に間接的に接触
させるようにしてある。その他の構成は図６、図７の実
施の形態と同じであり、基板１の中央部と外周部の熱良
導体８の間の箇所において、基板１に断熱材７が設けて
ある。
導体８を設けることによって、基板１の中央部と外周部
の一方の吸熱部における吸熱や、他方の発熱部における
発熱を熱良導体８によって効率高く行なうことができ、
成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができるものであ
る。図８及び図９は請求項６の発明の実施の形態を示す
ものであり、基板１の中央部と外周部に熱良導体８を設
け、基板１の中央部の熱良導体８をＰ型及びＮ型の熱電
変換素子２，３を設けた側の基板１の表面から突出させ
てある。この熱良導体８の突出部２０は基板１の中央部
の開口から突出させてあり、突出部２の外周面にはセラ
ミックスや樹脂、ゴム等で形成される電気絶縁層９が全
周に亘って設けてある。そしてＰ型及びＮ型の熱電変換
素子２，３の基板１の中央部側の接合部５を電気絶縁層
９に当接させるようにしてあり、この接合部５を電気絶
縁層９を介して熱良導体８の突出部２０に間接的に接触
させるようにしてある。その他の構成は図６、図７の実
施の形態と同じであり、基板１の中央部と外周部の熱良
導体８の間の箇所において、基板１に断熱材７が設けて
ある。
【００２２】このようにＰ型及びＮ型の熱電変換素子
２，３の基板１の中央部側の接合部５を電気絶縁層９を
介して熱良導体８の突出部２０に接触させることによっ
て、この接合部５と熱良導体８の間の熱伝導を効率良く
行なわせることができ、成績係数（ＣＯＰ）を一層向上
させることができるものである。図１０及び図１１は請
求項７の発明の実施の形態を示すものであり、基板１の
中央部の熱良導体８に設けた突出部２０に基板１の両面
において開口する貫通孔１０を設けるようにしてある。
その他の構成は図８、図９の実施の形態と同じである。
２，３の基板１の中央部側の接合部５を電気絶縁層９を
介して熱良導体８の突出部２０に接触させることによっ
て、この接合部５と熱良導体８の間の熱伝導を効率良く
行なわせることができ、成績係数（ＣＯＰ）を一層向上
させることができるものである。図１０及び図１１は請
求項７の発明の実施の形態を示すものであり、基板１の
中央部の熱良導体８に設けた突出部２０に基板１の両面
において開口する貫通孔１０を設けるようにしてある。
その他の構成は図８、図９の実施の形態と同じである。
【００２３】このように基板１の中央部において熱良導
体８に貫通孔１０を設けることによって、この貫通孔１
０に例えばチューブなど管状の伝熱体２１を差し込んで
装着することができ、伝熱体２１を通して熱良導体８へ
の熱の出入り外部に対して行なうことができるものであ
り、基板１の表面に沿った方向以外の、例えば、基板１
の表面に対して垂直な方向で熱を移動させるようにし
て、各種の機器に対応させることができるものである。
また、図１２に示すように、複数の熱電変換モジュール
の各貫通孔１０に伝熱体２１を差し込むことによって、
複数の熱電変換モジュールを積み重ねて一体化し、熱電
変換モジュールブロックを形成することができるもので
あり、この複数の熱電変換モジュールによって大きな吸
放熱量を得ることができるものである。尚、図１〜図５
に示す熱電変換モジュールにあっても、基板１の中央部
に同様に貫通孔を設けることによって、複数の熱電変換
モジュールを積み重ねて一体化して熱電変換モジュール
ブロックを形成することができるものである。
体８に貫通孔１０を設けることによって、この貫通孔１
０に例えばチューブなど管状の伝熱体２１を差し込んで
装着することができ、伝熱体２１を通して熱良導体８へ
の熱の出入り外部に対して行なうことができるものであ
り、基板１の表面に沿った方向以外の、例えば、基板１
の表面に対して垂直な方向で熱を移動させるようにし
て、各種の機器に対応させることができるものである。
また、図１２に示すように、複数の熱電変換モジュール
の各貫通孔１０に伝熱体２１を差し込むことによって、
複数の熱電変換モジュールを積み重ねて一体化し、熱電
変換モジュールブロックを形成することができるもので
あり、この複数の熱電変換モジュールによって大きな吸
放熱量を得ることができるものである。尚、図１〜図５
に示す熱電変換モジュールにあっても、基板１の中央部
に同様に貫通孔を設けることによって、複数の熱電変換
モジュールを積み重ねて一体化して熱電変換モジュール
ブロックを形成することができるものである。
【００２４】図１３及び図１４は請求項８の発明の実施
の形態を示すものであり、基板１の両面にそれぞれＰ型
熱電変換素子２とＮ型熱電変換素子３を放射状の配列で
設けることによって、熱電変換モジュールを形成するよ
うにしてある。図１３（ａ）に示す基板１の表面（上
面）側のＰ型及びＮ型の熱電変換素子２，３や、図１３
（ｂ）に示す基板１の裏面（下面）側のＰ型及びＮ型の
熱電変換素子２，３は、それぞれ図１の実施の形態と同
様にして、隣合うＰ型熱電変換素子２とＮ型熱電変換素
子３の中央部側の端部同士と外周部側の端部同士を交互
にＰＮ接合して、交互に電気的に直列に接続するように
してある。そして基板１の表面側の直列に接続されたＰ
型とＮ型の熱電変換素子２，３の群の一端のＰ型熱電半
導体素子２と、基板１の裏面側の直列に接続されたＰ型
とＮ型の熱電変換素子２，３の群の一端のＮ型熱電半導
体素子３とが、基板１の外周端部にコ字形に基板１の表
面から裏面に渡るように設けられた電極２２で電気的に
接続してあり、基板１の表面と裏面とに亘ってＰ型熱電
半導体素子２とＮ型熱電半導体素子３を交互に電気的に
直列に接続するようにしてある。もちろん、基板１の表
面と裏面との接続は上記の形式に限定されるものではな
く、電気的に直列に接続されていればよい。また基板１
の表面側の直列に接続されたＰ型とＮ型の熱電変換素子
２，３の群の他端のＮ型熱電半導体素子３と、基板１の
裏面側の直列に接続されたＰ型とＮ型の熱電変換素子
２，３の群の他端のＰ型熱電半導体素子２にそれぞれリ
ード線１９を接続して基板１から導出してある。
の形態を示すものであり、基板１の両面にそれぞれＰ型
熱電変換素子２とＮ型熱電変換素子３を放射状の配列で
設けることによって、熱電変換モジュールを形成するよ
うにしてある。図１３（ａ）に示す基板１の表面（上
面）側のＰ型及びＮ型の熱電変換素子２，３や、図１３
（ｂ）に示す基板１の裏面（下面）側のＰ型及びＮ型の
熱電変換素子２，３は、それぞれ図１の実施の形態と同
様にして、隣合うＰ型熱電変換素子２とＮ型熱電変換素
子３の中央部側の端部同士と外周部側の端部同士を交互
にＰＮ接合して、交互に電気的に直列に接続するように
してある。そして基板１の表面側の直列に接続されたＰ
型とＮ型の熱電変換素子２，３の群の一端のＰ型熱電半
導体素子２と、基板１の裏面側の直列に接続されたＰ型
とＮ型の熱電変換素子２，３の群の一端のＮ型熱電半導
体素子３とが、基板１の外周端部にコ字形に基板１の表
面から裏面に渡るように設けられた電極２２で電気的に
接続してあり、基板１の表面と裏面とに亘ってＰ型熱電
半導体素子２とＮ型熱電半導体素子３を交互に電気的に
直列に接続するようにしてある。もちろん、基板１の表
面と裏面との接続は上記の形式に限定されるものではな
く、電気的に直列に接続されていればよい。また基板１
の表面側の直列に接続されたＰ型とＮ型の熱電変換素子
２，３の群の他端のＮ型熱電半導体素子３と、基板１の
裏面側の直列に接続されたＰ型とＮ型の熱電変換素子
２，３の群の他端のＰ型熱電半導体素子２にそれぞれリ
ード線１９を接続して基板１から導出してある。
【００２５】また上記の図１３及び図１４の実施の形態
では、Ｐ型及びＮ型の熱電変換素子２，３の基板１の中
央部側の接合部５と外周部側の接合部６の間の区域にお
いて、基板１内に断熱材７を設け、この断熱材７の外側
と内側の区域においてそれぞれ、基板１内に熱良導体８
を設けるようにしてある。そして基板１の中央部の熱良
導体８を基板１の表裏両面から突出させてあり、この熱
良導体８の突出部２０の外周面に電気絶縁層９を介して
Ｐ型及びＮ型の熱電変換素子２，３の基板１の中央部側
の接合部５を間接的に接触させるようにしてある。
では、Ｐ型及びＮ型の熱電変換素子２，３の基板１の中
央部側の接合部５と外周部側の接合部６の間の区域にお
いて、基板１内に断熱材７を設け、この断熱材７の外側
と内側の区域においてそれぞれ、基板１内に熱良導体８
を設けるようにしてある。そして基板１の中央部の熱良
導体８を基板１の表裏両面から突出させてあり、この熱
良導体８の突出部２０の外周面に電気絶縁層９を介して
Ｐ型及びＮ型の熱電変換素子２，３の基板１の中央部側
の接合部５を間接的に接触させるようにしてある。
【００２６】上記のように形成される熱電変換モジュー
ルにあって、リード線１９から基板１の表裏両面のＰ型
とＮ型の熱電変換素子２，３の群に直流電流を通電する
と、電流は図１３（ａ）（ｂ）の矢印のように基板１の
表面と平行方向に流れ、Ｐ型とＮ型の熱電変換素子２，
３の群の基板１の中央部側の接合部５と外周部側の接合
部６の一方で吸熱が、他方で発熱が起こり、基板１の中
央部と外周部の一方が吸熱部、他方が放熱部となって、
熱は基板１の中央部と外周部の間で基板１の表面と平行
に移動する。ここで、この吸熱と発熱は基板１の両面で
起こるので、吸放熱量を２倍にすることができ、より高
性能な熱電変換モジュールとすることができるものであ
る。
ルにあって、リード線１９から基板１の表裏両面のＰ型
とＮ型の熱電変換素子２，３の群に直流電流を通電する
と、電流は図１３（ａ）（ｂ）の矢印のように基板１の
表面と平行方向に流れ、Ｐ型とＮ型の熱電変換素子２，
３の群の基板１の中央部側の接合部５と外周部側の接合
部６の一方で吸熱が、他方で発熱が起こり、基板１の中
央部と外周部の一方が吸熱部、他方が放熱部となって、
熱は基板１の中央部と外周部の間で基板１の表面と平行
に移動する。ここで、この吸熱と発熱は基板１の両面で
起こるので、吸放熱量を２倍にすることができ、より高
性能な熱電変換モジュールとすることができるものであ
る。
【００２７】上記の各実施の形態では、Ｐ型とＮ型の熱
電変換素子２，３の群に直流電流を通電することによっ
て、基板１の中央部と外周部の一方の吸熱部と他方の発
熱部で吸熱と発熱を生じさせるペルチェ効果を利用した
熱電冷却・加熱について説明したが、基板１の中央部と
外周部の一方の吸熱部と他方の発熱部に温度差を与える
ことによって、ゼーベック効果を利用した熱電発電に利
用することができるのはいうまでもない。
電変換素子２，３の群に直流電流を通電することによっ
て、基板１の中央部と外周部の一方の吸熱部と他方の発
熱部で吸熱と発熱を生じさせるペルチェ効果を利用した
熱電冷却・加熱について説明したが、基板１の中央部と
外周部の一方の吸熱部と他方の発熱部に温度差を与える
ことによって、ゼーベック効果を利用した熱電発電に利
用することができるのはいうまでもない。
【００２８】
【発明の効果】上記のように本発明は、電気絶縁性の基
板の表面に、Ｐ型熱電変換素子とＮ型熱電変換素子を中
央部から外周部に向かって放射状に交互に複数本ずつ配
置し、隣合うＰ型熱電変換素子とＮ型熱電変換素子の中
央部側の端部同士と外周部側の端部同士を交互に接合し
てＰ型熱電変換素子とＮ型熱電変換素子を交互に電気的
に直列に接続し、基板の中央部を吸熱部と放熱部のいず
れか一方、基板の外周部を吸熱部と放熱部のいずれか他
方とするようにしたので、基板の中央部と外周部の一方
が吸熱部、他方が放熱部となって、熱は基板の中央部と
外周部の間で基板の表面と平行に移動するものであり、
従来の熱電変換モジュールのように基板の表面と垂直な
方向に熱交換器等を取り付ける大きなスペースを確保す
る必要がなくなり、熱電変換モジュールを組み込む製品
の薄型化や小型化を図ることできるものである。また、
Ｐ型熱電変換素子やＮ型熱電変換素子はそれぞれ基板に
放射状に多数本設けてあって、通電によってＰ型熱電変
換素子とＮ型熱電変換素子の多数の接合部で吸熱・放熱
を行なわせることができ、またＰ型熱電変換素子とＮ型
熱電変換素子の多数の接合部で温度差を与えることによ
って発電することができ、大きな吸放熱量や、大きな起
電力を得ることができるものである。
板の表面に、Ｐ型熱電変換素子とＮ型熱電変換素子を中
央部から外周部に向かって放射状に交互に複数本ずつ配
置し、隣合うＰ型熱電変換素子とＮ型熱電変換素子の中
央部側の端部同士と外周部側の端部同士を交互に接合し
てＰ型熱電変換素子とＮ型熱電変換素子を交互に電気的
に直列に接続し、基板の中央部を吸熱部と放熱部のいず
れか一方、基板の外周部を吸熱部と放熱部のいずれか他
方とするようにしたので、基板の中央部と外周部の一方
が吸熱部、他方が放熱部となって、熱は基板の中央部と
外周部の間で基板の表面と平行に移動するものであり、
従来の熱電変換モジュールのように基板の表面と垂直な
方向に熱交換器等を取り付ける大きなスペースを確保す
る必要がなくなり、熱電変換モジュールを組み込む製品
の薄型化や小型化を図ることできるものである。また、
Ｐ型熱電変換素子やＮ型熱電変換素子はそれぞれ基板に
放射状に多数本設けてあって、通電によってＰ型熱電変
換素子とＮ型熱電変換素子の多数の接合部で吸熱・放熱
を行なわせることができ、またＰ型熱電変換素子とＮ型
熱電変換素子の多数の接合部で温度差を与えることによ
って発電することができ、大きな吸放熱量や、大きな起
電力を得ることができるものである。
【００２９】また請求項２の発明は、Ｐ型熱電変換素子
とＮ型熱電変換素子の端部同士を電極で接合するように
したので、吸熱や発熱はＰ型とＮ型の熱電変換素子の接
合部を構成する電極に生じるものであり、電極の面積に
よって吸熱面積や放熱面積を大きくすることができ、基
板の吸熱部と放熱部の間での熱伝達の効率を高めて、成
績係数（ＣＯＰ）を向上させることができるものであ
る。
とＮ型熱電変換素子の端部同士を電極で接合するように
したので、吸熱や発熱はＰ型とＮ型の熱電変換素子の接
合部を構成する電極に生じるものであり、電極の面積に
よって吸熱面積や放熱面積を大きくすることができ、基
板の吸熱部と放熱部の間での熱伝達の効率を高めて、成
績係数（ＣＯＰ）を向上させることができるものであ
る。
【００３０】また請求項３の発明は、Ｐ型及びＮ型の熱
電変換素子の基板の中央部側の接合部と外周部側の接合
部の間の位置において、基板に断熱材を設けるようにし
たので、基板の中央部と外周部の一方の吸熱部と他方の
発熱部の間において、発熱部から吸熱部へと基板内を熱
が逆流することを断熱材で抑制することができ、成績係
数（ＣＯＰ）を向上させることができるものである。
電変換素子の基板の中央部側の接合部と外周部側の接合
部の間の位置において、基板に断熱材を設けるようにし
たので、基板の中央部と外周部の一方の吸熱部と他方の
発熱部の間において、発熱部から吸熱部へと基板内を熱
が逆流することを断熱材で抑制することができ、成績係
数（ＣＯＰ）を向上させることができるものである。
【００３１】また請求項４の発明は、空隙によって断熱
材を形成するようにしたので、断熱材として特別な部材
が不要になり、コストメリットが大きいものである。ま
た請求項５の発明は、基板の中央部と外周部の少なくと
も一方に熱良導体を設けるようにしたので、基板の中央
部と外周部の一方の吸熱部における吸熱や、他方の発熱
部における発熱を熱良導体によって効率高く行なうこと
ができ、成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる
ものである。
材を形成するようにしたので、断熱材として特別な部材
が不要になり、コストメリットが大きいものである。ま
た請求項５の発明は、基板の中央部と外周部の少なくと
も一方に熱良導体を設けるようにしたので、基板の中央
部と外周部の一方の吸熱部における吸熱や、他方の発熱
部における発熱を熱良導体によって効率高く行なうこと
ができ、成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる
ものである。
【００３２】また請求項６の発明は、基板の中央部に熱
良導体を設けると共に熱良導体をＰ型及びＮ型の熱電変
換素子を設けた側の基板の表面より突出させ、Ｐ型及び
Ｎ型の熱電変換素子の基板の中央部側の接合部を電気絶
縁層を介して熱良導体の突出する側面に接触させるよう
にしたので、基板の中央部側の接合部と熱良導体の間の
熱伝導を効率良く行なわせることができ、成績係数（Ｃ
ＯＰ）を一層向上させることができるものである。
良導体を設けると共に熱良導体をＰ型及びＮ型の熱電変
換素子を設けた側の基板の表面より突出させ、Ｐ型及び
Ｎ型の熱電変換素子の基板の中央部側の接合部を電気絶
縁層を介して熱良導体の突出する側面に接触させるよう
にしたので、基板の中央部側の接合部と熱良導体の間の
熱伝導を効率良く行なわせることができ、成績係数（Ｃ
ＯＰ）を一層向上させることができるものである。
【００３３】また請求項７の発明は、基板の中央部に熱
良導体を設けると共に熱良導体をＰ型及びＮ型の熱電変
換素子を設けた基板の表面より突出させ、この熱良導体
に貫通孔を設けるようにしたので、貫通孔に例えば伝熱
体などを差し込んで装着することができ、伝熱体を通し
て熱良導体への熱の出入り外部に対して行なうことによ
って、基板の表面に沿った方向以外の方向で熱を移動さ
せるようにして、各種の機器に対応させることができる
ものである。また、複数の熱電変換モジュールの各貫通
孔に伝熱体などを差し込むことによって、複数の熱電変
換モジュールを積み重ねて一体化することができるもの
であり、この複数の熱電変換モジュールによって大きな
吸放熱量を得ることができるものである。
良導体を設けると共に熱良導体をＰ型及びＮ型の熱電変
換素子を設けた基板の表面より突出させ、この熱良導体
に貫通孔を設けるようにしたので、貫通孔に例えば伝熱
体などを差し込んで装着することができ、伝熱体を通し
て熱良導体への熱の出入り外部に対して行なうことによ
って、基板の表面に沿った方向以外の方向で熱を移動さ
せるようにして、各種の機器に対応させることができる
ものである。また、複数の熱電変換モジュールの各貫通
孔に伝熱体などを差し込むことによって、複数の熱電変
換モジュールを積み重ねて一体化することができるもの
であり、この複数の熱電変換モジュールによって大きな
吸放熱量を得ることができるものである。
【００３４】また請求項８の発明は、基板の両面にそれ
ぞれＰ型熱電変換素子とＮ型熱電変換素子を配置するよ
うにしたので、吸熱と発熱は基板の両面においてＰ型熱
電変換素子とＮ型熱電変換素子の接合部で起こるもので
あり、吸放熱量を２倍にすることができ、より高性能な
熱電変換モジュールとすることができるものである。
ぞれＰ型熱電変換素子とＮ型熱電変換素子を配置するよ
うにしたので、吸熱と発熱は基板の両面においてＰ型熱
電変換素子とＮ型熱電変換素子の接合部で起こるもので
あり、吸放熱量を２倍にすることができ、より高性能な
熱電変換モジュールとすることができるものである。
【図１】請求項１の発明の実施の形態の一例を示すもの
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線切
断端面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図、
（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図である。
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線切
断端面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図、
（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図である。
【図２】請求項１の発明の実施の形態の一例の斜視図で
ある。
ある。
【図３】請求項２の発明の実施の形態の一例を示すもの
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線切
断端面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図、
（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図である。
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線切
断端面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図、
（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図である。
【図４】請求項２の発明の実施の形態の他例を示すもの
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線切
断端面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図、
（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図である。
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線切
断端面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図、
（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図である。
【図５】請求項３の発明の実施の形態の一例を示すもの
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線切
断端面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図、
（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図である。
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線切
断端面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図、
（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図である。
【図６】請求項５の発明の実施の形態の一例を示すもの
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。
【図７】請求項５の発明の実施の形態の一例を示すもの
であり、（ａ）は図６（ａ）のＡ−Ａ線切断端面図、
（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図、（ｃ）は図
６（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図である。
であり、（ａ）は図６（ａ）のＡ−Ａ線切断端面図、
（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図、（ｃ）は図
６（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図である。
【図８】請求項６の発明の実施の形態の一例を示すもの
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。
【図９】請求項６の発明の実施の形態の一例を示すもの
であり、（ａ）は図８（ａ）のＡ−Ａ線切断端面図、
（ｂ）は図８（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図、（ｃ）は図
８（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図である。
であり、（ａ）は図８（ａ）のＡ−Ａ線切断端面図、
（ｂ）は図８（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図、（ｃ）は図
８（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図である。
【図１０】請求項７の発明の実施の形態の一例を示すも
のであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。
のであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。
【図１１】請求項７の発明の実施の形態の一例を示すも
のであり、（ａ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ線切断端面
図、（ｂ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図、
（ｃ）は図１０（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図である。
のであり、（ａ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ線切断端面
図、（ｂ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図、
（ｃ）は図１０（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図である。
【図１２】熱電変換モジュールブロックを示す断面図で
ある。
ある。
【図１３】請求項８の発明の実施の形態の一例を示すも
のであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。
のであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。
【図１４】請求項８の発明の実施の形態の一例を示すも
のであり、（ａ）は図１３（ａ）のＡ−Ａ線切断端面
図、（ｂ）は図１３（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図、
（ｃ）は図１３（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図、（ｄ）は
図１３（ａ）のＤ−Ｄ線切断端面図である。
のであり、（ａ）は図１３（ａ）のＡ−Ａ線切断端面
図、（ｂ）は図１３（ａ）のＢ−Ｂ線切断端面図、
（ｃ）は図１３（ａ）のＣ−Ｃ線切断端面図、（ｄ）は
図１３（ａ）のＤ−Ｄ線切断端面図である。
【図１５】従来の一例の正面図である。
【図１６】従来の他例の平面図である。
１ 基板 ２ Ｐ型熱電変換素子 ３ Ｎ型熱電変換素子 ４ 電極 ５ 接合部 ６ 接合部 ７ 断熱材 ７ａ 空隙 ８ 熱良導体 ９ 電気絶縁層 １０ 貫通孔
Claims (8)
- 【請求項１】 電気絶縁性の基板の表面に、Ｐ型熱電変
換素子とＮ型熱電変換素子を中央部から外周部に向かっ
て放射状に交互に複数本ずつ配置し、隣合うＰ型熱電変
換素子とＮ型熱電変換素子の中央部側の端部同士と外周
部側の端部同士を交互に接合してＰ型熱電変換素子とＮ
型熱電変換素子を交互に電気的に直列に接続し、基板の
中央部を吸熱部と放熱部のいずれか一方、基板の外周部
を吸熱部と放熱部のいずれか他方として成ることを特徴
とする熱電変換モジュール。 - 【請求項２】 Ｐ型熱電変換素子とＮ型熱電変換素子の
端部同士を電極で接合して成ることを特徴とする請求項
１に記載の熱電変換モジュール。 - 【請求項３】 Ｐ型及びＮ型の熱電変換素子の基板の中
央部側の接合部と外周部側の接合部の間の位置におい
て、基板に断熱材を設けて成ることを特徴とする請求項
１又は２に記載の熱電変換モジュール。 - 【請求項４】 空隙によって断熱材を形成して成ること
を特徴とする請求項３に記載の熱電変換モジュール。 - 【請求項５】 基板の中央部と外周部の少なくとも一方
に熱良導体を設けて成ることを特徴とする請求項１乃至
４のいずれかに記載の熱電変換モジュール。 - 【請求項６】 基板の中央部に熱良導体を設けると共に
熱良導体をＰ型及びＮ型の熱電変換素子を設けた側の基
板の表面より突出させ、Ｐ型及びＮ型の熱電変換素子の
基板の中央部側の接合部を電気絶縁層を介して熱良導体
の突出する側面に接触させて成ることを特徴とする請求
項１乃至５のいずれかに記載の熱電変換モジュール。 - 【請求項７】 基板の中央部に熱良導体を設けると共に
熱良導体をＰ型及びＮ型の熱電変換素子を設けた基板の
表面より突出させ、この熱良導体に貫通孔を設けて成る
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の熱
電変換モジュール。 - 【請求項８】 基板の両面にそれぞれＰ型熱電変換素子
とＮ型熱電変換素子を配置して成ることを特徴とする請
求項１乃至７のいずれかに記載の熱電変換モジュール。
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