JP5166941B2 - Thermoelectric module - Google Patents
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Description
本発明は、熱エネルギーから電気エネルギーへの変換、または電気エネルギーから熱エネルギーへの変換を行う熱電モジュールに関する。 The present invention relates to a thermoelectric module that performs conversion from thermal energy to electrical energy, or conversion from electrical energy to thermal energy.
従来、複数の熱電素子を電極部材で上下に挟んで接合し、熱電素子間でのゼーベック効果を利用して熱電発電させる熱電モジュールが知られている。この熱電モジュールには、複数の熱電素子間での電気的なショートを防止するために、矩形格子内に熱電素子を配置したものや(特許文献1)、熱電素子や接合部の酸化による劣化を防止するために、電極部材や熱電素子等を枠や蓋で密閉し、温度変化による変形を生じにくくするものがある(特許文献2)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a thermoelectric module is known in which a plurality of thermoelectric elements are joined by being sandwiched between upper and lower electrode members, and thermoelectric power generation is performed using the Seebeck effect between the thermoelectric elements. In this thermoelectric module, in order to prevent an electrical short circuit between a plurality of thermoelectric elements, a thermoelectric element is arranged in a rectangular lattice (Patent Document 1), or deterioration due to oxidation of the thermoelectric element or the junction is prevented. In order to prevent this, an electrode member, a thermoelectric element, or the like is hermetically sealed with a frame or a lid to prevent deformation due to temperature change (Patent Document 2).
また、熱電変換モジュール上下面における温度差に起因して熱電素子に加わる熱応力を抑制するために、熱電素子間および電極部材間に絶縁性の固定部材を配置したものや(特許文献3)、相互に接着された絶縁性の中空粒子の集合体を熱電素子間に充填することで、柔軟性や耐熱性を発揮させて熱膨張を吸収し、熱応力によって熱電素子と電極部材との接合部の損傷を防止しようとするもの(特許文献4)、あるいは、熱電素子間に補強部材を配置してモジュールの強度を向上させ、電極部材間で熱漏れを防止するものが知られている(特許文献5)。 Further, in order to suppress the thermal stress applied to the thermoelectric element due to the temperature difference between the upper and lower surfaces of the thermoelectric conversion module, an insulating fixing member is disposed between the thermoelectric elements and between the electrode members (Patent Document 3), The assembly of insulating hollow particles bonded to each other is filled between the thermoelectric elements, thereby exhibiting flexibility and heat resistance to absorb thermal expansion, and a joint between the thermoelectric element and the electrode member due to thermal stress. Are known (Patent Document 4), or those in which reinforcing members are arranged between thermoelectric elements to improve the strength of the module and prevent heat leakage between the electrode members (patent) Reference 5).
しかしながら、特許文献1,3のような構造では、熱電素子や電極部材の位置が固定されてしまい、熱応力による変形に対して耐久性が低く、特許文献2においては、枠や蓋を取り付けることで密閉したにすぎず、十分に熱応力を緩和できない問題がある。また、特許文献4においては、中空粒子やこれらを互いに接着する接着剤の選択によってはコストが高くなり、特許文献5においては、仮に熱電素子間の間隔を小さくすると、補強部材の強度に問題が生じ、熱電素子間にのみ補強部材を配置しているため、電極部材間では絶縁できないという問題もある。 However, in the structures such as Patent Documents 1 and 3, the positions of the thermoelectric elements and electrode members are fixed, and the durability against deformation due to thermal stress is low. In Patent Document 2, a frame and a lid are attached. There is a problem that the thermal stress cannot be sufficiently relaxed. In Patent Document 4, the cost increases depending on the selection of hollow particles and an adhesive that bonds them together. In Patent Document 5, if the interval between thermoelectric elements is reduced, there is a problem in the strength of the reinforcing member. As a result, since the reinforcing member is disposed only between the thermoelectric elements, there is a problem that insulation cannot be performed between the electrode members.
本発明の目的は、耐久性を向上させ、かつ熱電素子間でのショートや、電極部材間でのショートを防止できる熱電モジュールを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a thermoelectric module capable of improving durability and preventing a short circuit between thermoelectric elements and a short circuit between electrode members.
本発明の請求項1に係る熱電モジュールは、複数の熱電素子が複数の電極部材で直列接続された熱電モジュール本体と、前記熱電モジュール本体の外周を取り囲む枠体とを備え、前記熱電モジュール本体の一端側が熱源としての被接触物に接触するように設けられた熱電モジュールであって、前記被接触物に接触している状態では、前記被接触物と前記枠体との間に隙間が形成されるとともに、前記枠体は、前記熱電モジュール本体の外周側に位置した少なくとも高温側の前記電極部材の厚さ方向の少なくとも一部を覆い、かつ前記熱電モジュール本体の外周に対して非固定状態で配置され、前記枠体の厚さ方向の両側の端面には、突部が設けられていることを特徴とする。
ここで、枠体が熱電モジュール本体の外周に対して「非固定状態」とは、複数の電極部材のうち、リード線が接続されている電極部材の周辺のみで固定されている場合や、枠体の四隅周辺の1〜4ヶ所でのみ固定されている場合も含むことをいう。
A thermoelectric module according to claim 1 of the present invention includes a thermoelectric module main body in which a plurality of thermoelectric elements are connected in series with a plurality of electrode members, and a frame body that surrounds the outer periphery of the thermoelectric module main body. A thermoelectric module provided so that one end side is in contact with an object to be contacted as a heat source, and when in contact with the object to be contacted, a gap is formed between the object to be contacted and the frame body. The frame body covers at least a part of the electrode member on the outer peripheral side of the thermoelectric module main body in the thickness direction and is not fixed to the outer periphery of the thermoelectric module main body. It is arranged , and projecting portions are provided on both end faces in the thickness direction of the frame body .
Here, the “non-fixed state” of the frame body with respect to the outer periphery of the thermoelectric module body means that the frame body is fixed only around the electrode member to which the lead wire is connected, or the frame It also includes the case where it is fixed only at 1 to 4 locations around the four corners of the body.
本発明の請求項2に係る熱電モジュールは、請求項1に記載の熱電モジュールにおいて、前記枠体は、四辺を有する四角形状とされ、前記突部は、前記枠体の高温側の端面の四隅と、低温側の端面の各辺の中央部とに設けられていることを特徴とする。 The thermoelectric module according to a second aspect of the present invention is the thermoelectric module according to the first aspect , wherein the frame is a quadrangular shape having four sides, and the protrusions are four corners of an end surface on the high temperature side of the frame. And a central portion of each side of the end surface on the low temperature side.
本発明の請求項3に係る熱電モジュールは、請求項1または請求項2に記載の熱電モジュールにおいて、複数の前記電極部材間および熱電素子間には、電気的に絶縁性を有する絶縁体が配置されることを特徴とする。 The thermoelectric module according to claim 3 of the present invention is the thermoelectric module according to claim 1 or 2, wherein an electrically insulating insulator is disposed between the plurality of electrode members and between the thermoelectric elements. It is characterized by being.
本発明の請求項4に係る熱電モジュールは、請求項3に記載の熱電モジュールにおいて、前記絶縁体は多数の粒子状とされ、前記枠体によって前記電極部材間および熱電素子間に保持されていることを特徴とする。 The thermoelectric module according to a fourth aspect of the present invention is the thermoelectric module according to the third aspect , wherein the insulator is formed into a number of particles and is held between the electrode members and between the thermoelectric elements by the frame. It is characterized by that.
本発明の請求項5に係る熱電モジュールは、請求項4に記載の熱電モジュールにおいて、前記隙間は、前記粒子の直径よりも小さいことを特徴とする。 The thermoelectric module according to claim 5 of the present invention is the thermoelectric module according to claim 4 , characterized in that the gap is smaller than the diameter of the particles.
本発明の請求項6に係る熱電モジュールは、請求項3に記載の熱電モジュールにおいて、前記絶縁体は複数のプレート状とされ、互いに平行に配置されていることを特徴とする。 A thermoelectric module according to a sixth aspect of the present invention is the thermoelectric module according to the third aspect , wherein the insulator has a plurality of plate shapes and is arranged in parallel to each other.
本発明の請求項7に係る熱電モジュールは、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の熱電モジュールにおいて、少なくとも前記電極部材間には、樹脂材が配置されていることを特徴とする。 A thermoelectric module according to a seventh aspect of the present invention is the thermoelectric module according to any one of the first to sixth aspects, wherein a resin material is disposed at least between the electrode members.
本発明の請求項8に係る熱電モジュールは、請求項7に記載の熱電モジュールにおいて、高温側の前記電極部材間に配置された前記樹脂材は、前記熱電モジュール本体の厚さ方向に沿って切込部が設けられていることを特徴とする。 The thermoelectric module according to an eighth aspect of the present invention is the thermoelectric module according to the seventh aspect , wherein the resin material disposed between the electrode members on a high temperature side is cut along a thickness direction of the thermoelectric module main body. The insertion part is provided, It is characterized by the above-mentioned.
以上において、請求項1の発明によれば、枠体と被接触物との間に隙間が形成されていることで温度差により枠体が反ってしまった場合でも、枠体の変位量が隙間によって許容できるため、枠体の変形が熱電モジュール本体と熱源または絶縁基板との熱接触を妨げることなく、熱電モジュールの発電性能を維持したまま耐久性を向上できる。また、枠体が電極部材の厚さ方向の少なくとも一部を覆っているため、枠体が熱電素子および電極部材の外方へのずれを阻止でき、熱電モジュールの破損を防止できる。
また、枠体に突部が設けられたことで、枠体の厚さ方向の位置決めを容易にできる。
In the above, according to the first aspect of the present invention, even when the frame is warped due to a temperature difference because the gap is formed between the frame and the contacted object, the amount of displacement of the frame is the gap. Therefore, the durability can be improved while maintaining the power generation performance of the thermoelectric module without hindering the thermal contact between the thermoelectric module main body and the heat source or the insulating substrate due to the deformation of the frame. In addition, since the frame covers at least a part of the electrode member in the thickness direction, the frame can prevent the thermoelectric element and the electrode member from shifting outward, and the thermoelectric module can be prevented from being damaged.
In addition, since the protrusion is provided on the frame body, the frame body can be easily positioned in the thickness direction.
請求項2の発明によれば、突部を上面の四隅、下面の各辺の中央部に設けたことで、温度差により枠体が反る場合において、この枠体の反りを妨げることがない。 According to the invention of claim 2 , by providing the protrusions at the four corners of the upper surface and the center of each side of the lower surface, when the frame warps due to a temperature difference, the warping of the frame is not hindered. .
請求項3の発明によれば、複数の電極部材間および熱電素子間に絶縁体が配置されたことで、電極部材間のショート、および熱電素子間のショートを確実に防止できる。 According to invention of Claim 3 , the short circuit between electrode members and the short circuit between thermoelectric elements can be prevented reliably by arrange | positioning an insulator between several electrode members and between thermoelectric elements.
請求項4の発明によれば、電極部材間および熱電素子間に粒子状の絶縁体が保持されているため、電極部材が互いに接触するのを抑制でき、例えば高温下における使用においても、電極部材間および熱電素子間のショートを防止できる。 According to the invention of claim 4 , since the particulate insulator is held between the electrode members and between the thermoelectric elements, the electrode members can be prevented from coming into contact with each other. And short circuit between thermoelectric elements can be prevented.
請求項5の発明によれば、枠体によって粒子状の絶縁体が電極部材間および熱電素子間に保持されており、隙間が粒子直径より小さいため、枠体より外部に粒子状の絶縁体がはみ出すことがない。 According to the invention of claim 5, since the particulate insulator is held between the electrode members and between the thermoelectric elements by the frame, and the gap is smaller than the particle diameter, the particulate insulator is outside the frame. It does not protrude.
請求項6の発明によれば、プレート状の絶縁体が熱電モジュール本体の厚さ方向に沿って配置されたことで、電極部材間および熱電素子間のショートを確実に防止できる。 According to the sixth aspect of the present invention, the plate-like insulator is disposed along the thickness direction of the thermoelectric module main body, so that short-circuiting between the electrode members and between the thermoelectric elements can be reliably prevented.
請求項7の発明によれば、樹脂材を電極部材間に配置したことで、粒子の漏れ出しや、プレート状の絶縁体の位置ズレや、熱電素子および電極部材の位置ずれをより確実に防止できる。さらに、樹脂材は弾性を有しているから、枠体が温度差により反る変形量を許容でき、熱電モジュールの耐久性を向上させることができる。 According to the invention of claim 7 , by arranging the resin material between the electrode members, it is possible to more reliably prevent the leakage of particles, the displacement of the plate-like insulator, and the displacement of the thermoelectric element and the electrode member. it can. Furthermore, since the resin material has elasticity, the deformation amount of the frame body due to the temperature difference can be allowed, and the durability of the thermoelectric module can be improved.
請求項8の発明によれば、熱変形により切込部が開くことで、わずかに反る熱電モジュール本体の変形量を許容でき、熱電モジュール本体に生じる熱応力を緩和できる。 According to the eighth aspect of the present invention, the amount of deformation of the thermoelectric module main body slightly warped can be allowed by opening the cut portion due to thermal deformation, and the thermal stress generated in the thermoelectric module main body can be relaxed.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、後述する第2実施形態以降で、以下に説明する第1実施形態であって参考例に係る構成と同じか、または同様な機能を有する構成には同一符号を付し、その説明を簡単にあるいは省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the second and subsequent embodiments to be described later, the same reference numerals are given to configurations that are the same as or similar to the configuration according to the reference example in the first embodiment described below, and the description will be simplified. Or omitted.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態であって参考例を図面に基づいて説明する。本実施形態は本発明の参考例に係るものである。
図1(A)は、熱電モジュール1の高温側絶縁基板5,5Aを除いた状態での平面図であり、図1(B)は、熱電モジュール1の正面図である。図2(A)は、図1での熱電モジュール1のA−A矢視図であり、図2(B)は、熱電モジュール1を図示しない被接触物としての熱源である熱交換器等に取り付けたときの状態を示す図である。図1,2に示すように、熱電モジュール1は、熱電モジュール本体10と、この熱電モジュール本体10を囲む枠体11とで構成される。
[First Embodiment]
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present embodiment relates to a reference example of the present invention.
FIG. 1A is a plan view of the thermoelectric module 1 with the high temperature side insulating substrates 5 and 5A removed, and FIG. 1B is a front view of the thermoelectric module 1. 2A is an AA arrow view of the thermoelectric module 1 in FIG. 1, and FIG. 2B is a heat exchanger that is a heat source as a contacted object (not shown). It is a figure which shows a state when attached. As shown in FIGS. 1 and 2, the thermoelectric module 1 includes a thermoelectric module main body 10 and a frame 11 surrounding the thermoelectric module main body 10.
熱電モジュール本体10は、複数のP型熱電素子2およびN型熱電素子3と、これらP型熱電素子2およびN型熱電素子3に半田により接合される複数の電極部材4と、電極部材4を覆うセラミックス製の絶縁基板5とで構成され、各熱電素子2,3の両端間(図2中の上下間)での温度差によるゼーベック効果を利用し熱電発電させるものである。また、熱電モジュール本体10は、絶縁基板5を有しない場合もある。 The thermoelectric module body 10 includes a plurality of P-type thermoelectric elements 2 and N-type thermoelectric elements 3, a plurality of electrode members 4 joined to the P-type thermoelectric elements 2 and N-type thermoelectric elements 3 by solder, and the electrode members 4. It is composed of a ceramic insulating substrate 5 to be covered, and thermoelectric power generation is performed using the Seebeck effect due to a temperature difference between both ends of the thermoelectric elements 2 and 3 (upper and lower in FIG. 2). Further, the thermoelectric module body 10 may not have the insulating substrate 5.
より具体的に、熱電モジュール本体10では、図2中上方に位置する高温側の電極部材4Aと下方に位置する低温側の電極部材4Bとが互い違いに配置され、上下の電極部材4A,4Bには、P型熱電素子2およびN型熱電素子3が配置される。これにより、各熱電素子2,3は、電極部材4を介して電気的に直列接続されるように配置され、接続方向の両端に配置された電極部材4に図示しないリード線が接続されることで、各熱電素子2,3で発電された電力を加算して取り出すようになっている。 More specifically, in the thermoelectric module main body 10, the high temperature side electrode member 4 </ b> A located at the upper side in FIG. 2 and the low temperature side electrode member 4 </ b> B located at the lower side are alternately arranged, and the upper and lower electrode members 4 </ b> A, 4 </ b> B are arranged. The P-type thermoelectric element 2 and the N-type thermoelectric element 3 are arranged. Thereby, each thermoelectric element 2 and 3 is arrange | positioned so that it may be electrically connected in series via the electrode member 4, and the lead wire which is not shown in figure is connected to the electrode member 4 arrange | positioned at the both ends of a connection direction. Thus, the electric power generated by the thermoelectric elements 2 and 3 is added and taken out.
また、本実施形態では、電極部材4Aの上面と電極部材4Bの下面とにはそれぞれ、電気的に絶縁性を有する絶縁基板5が熱伝導性グリース6を介して取り付けられている。絶縁基板5は、電極部材4および枠体11を覆う大きさであり、熱電モジュール1が熱交換器に取り付けられた時に、熱電モジュール1に温度差が与えられていない状態において、枠体11は熱交換器に直接接触しないようになっている。なお、絶縁基板5は、枠体11の途中まで覆う大きさであってもよい。 In the present embodiment, the insulating substrate 5 having electrical insulation is attached to the upper surface of the electrode member 4 </ b> A and the lower surface of the electrode member 4 </ b> B via the heat conductive grease 6. The insulating substrate 5 is sized to cover the electrode member 4 and the frame body 11, and when the thermoelectric module 1 is attached to the heat exchanger, the frame body 11 is in a state where no temperature difference is given to the thermoelectric module 1. There is no direct contact with the heat exchanger. The insulating substrate 5 may have a size that covers the middle of the frame 11.
枠体11は、本実施形態では正方形状であるが、長方形状であってもよく、熱電モジュール本体10の外周を取り囲むように配置されている。また、枠体11は、リード線が接続される電極部材4の周辺でのみ固定されている。従って、枠体11は、比較的自由な状態で配置されている。具体的に、図1(B)を参照すると、枠体11の一辺には、切欠部21が設けられ、この切欠部21の周辺でのみ枠体11が固定されている。 The frame body 11 is square in this embodiment, but may be rectangular and is disposed so as to surround the outer periphery of the thermoelectric module main body 10. The frame 11 is fixed only around the electrode member 4 to which the lead wire is connected. Therefore, the frame 11 is arranged in a relatively free state. Specifically, referring to FIG. 1B, a cutout portion 21 is provided on one side of the frame body 11, and the frame body 11 is fixed only around the cutout portion 21.
枠体11の図2中垂直方向の厚さ寸法T1は、熱電素子2,3の厚さ寸法T2より大きく、枠体11の上下両端側がそれぞれ、電極部材4A,4Bの一部にかかっている。つまり、枠体11の上下両端は、電極部材4A,4Bの厚さ内に位置している。ここで、枠体11と高温側(図中上方側)に位置する絶縁基板5Aとの隙間としての隙間寸法A1は、0.1mm以上である。また、枠体11とP型熱電素子2またはN型熱電素子3との隙間寸法A2は、0.5mm未満である。この枠体11の材質としては、高耐熱性樹脂製であるPEEK(ポリエーテル・エーテル・ケトン)や、フッ素樹脂が用いられる。PEEKが適用される場合、射出成形によって枠体11を製造することが可能である。 The vertical thickness dimension T1 of the frame body 11 in FIG. 2 is larger than the thickness dimension T2 of the thermoelectric elements 2 and 3, and the upper and lower ends of the frame body 11 are respectively applied to part of the electrode members 4A and 4B. . That is, the upper and lower ends of the frame 11 are positioned within the thickness of the electrode members 4A and 4B. Here, the gap dimension A1 as a gap between the frame 11 and the insulating substrate 5A located on the high temperature side (upper side in the drawing) is 0.1 mm or more. Further, the gap dimension A2 between the frame 11 and the P-type thermoelectric element 2 or the N-type thermoelectric element 3 is less than 0.5 mm. As the material of the frame 11, PEEK (polyether ether ketone) made of high heat resistance resin or fluororesin is used. When PEEK is applied, the frame 11 can be manufactured by injection molding.
以上の熱電モジュール1は、熱交換器等の熱源に対して高温側が当接されるように取り付けられる。そうすると、図2(B)に2点鎖線で示すように、熱電モジュール1では、各熱電素子2,3、電極部材4および絶縁基板5はほとんど変形しないのに対して、枠体11が熱応力により反ってしまう。しかし、枠体11と高温側の絶縁基板5Aとの隙間寸法A1、および枠体11と熱電素子2,3との隙間寸法A2が0.1mm以上であるため、枠体11の変位量が隙間寸法A1,A2によって許容され、枠体11の変形が熱電モジュール本体10に及ぼす影響をなくすことができ、熱電モジュール1の耐久性を向上できる。 The thermoelectric module 1 described above is mounted such that the high temperature side comes into contact with a heat source such as a heat exchanger. Then, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 2 (B), in the thermoelectric module 1, the thermoelectric elements 2, 3, the electrode member 4 and the insulating substrate 5 are hardly deformed, whereas the frame 11 has a thermal stress. Will warp. However, since the gap dimension A1 between the frame 11 and the insulating substrate 5A on the high temperature side and the gap dimension A2 between the frame 11 and the thermoelectric elements 2 and 3 are 0.1 mm or more, the displacement amount of the frame 11 is a gap. Allowed by the dimensions A1 and A2, the influence of the deformation of the frame 11 on the thermoelectric module main body 10 can be eliminated, and the durability of the thermoelectric module 1 can be improved.
また、枠体11の厚さ寸法T1は、熱電素子2,3の厚さ寸法よりも大きいため、特に高温側において、熱変形および電極部材4と絶縁基板5との間の熱伝導性グリース6の粘性の低下により、この熱伝導性グリース6を境界とした熱電素子2,3および電極部材4の外方へのずれを枠体11で阻止でき、熱電モジュール1の破損を防止できる。 Further, since the thickness dimension T1 of the frame body 11 is larger than the thickness dimension of the thermoelectric elements 2 and 3, the thermal conductive grease 6 between the electrode member 4 and the insulating substrate 5 and the heat conductive grease 6 are formed particularly on the high temperature side. Due to the lowering of the viscosity, the frame 11 can prevent the thermoelectric elements 2 and 3 and the electrode member 4 from moving outward with the thermal conductive grease 6 as a boundary, and the thermoelectric module 1 can be prevented from being damaged.
[第2実施形態]
図3は、第2実施形態であって参考例に係る熱電モジュール1を示す図であり、前述した第1実施形態でのA−A矢視図に相当する。本実施形態は本発明の参考例に係るものである。本実施形態では、上下の絶縁基板5は、電極部材4のみを覆う大きさであり、枠体11を覆っていない。この場合、枠体11の厚さ寸法T1は、熱電モジュール本体10の厚さ寸法T3よりも小さく、高温側でいえば、熱源との間に隙間寸法A3を有する大きさである。また、厚さ寸法T1は、電極部材4A,4Bを厚さ方向に完全に覆ってしまう大きさであり、枠体11の上下両端が絶縁基板5を含んだ熱電モジュール本体10の厚さ内に位置する大きさである。この際、隙間寸法A3は、0.1mm以上であり、枠体11と熱電モジュール本体10との厚さ方向の片側での寸法差A4も0.1mm以上である。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a diagram showing the thermoelectric module 1 according to the reference example according to the second embodiment , and corresponds to the AA arrow view in the first embodiment described above. The present embodiment relates to a reference example of the present invention. In the present embodiment, the upper and lower insulating substrates 5 are sized to cover only the electrode member 4 and do not cover the frame body 11. In this case, the thickness dimension T1 of the frame 11 is smaller than the thickness dimension T3 of the thermoelectric module main body 10, and is a size having a gap dimension A3 with the heat source on the high temperature side . The thickness dimension T1 is a size that completely covers the electrode members 4A and 4B in the thickness direction, and the upper and lower ends of the frame body 11 are within the thickness of the thermoelectric module main body 10 including the insulating substrate 5. The size of the position. At this time, the gap dimension A3 is 0.1 mm or more, and the dimensional difference A4 on one side in the thickness direction between the frame 11 and the thermoelectric module main body 10 is also 0.1 mm or more.
本実施形態に係る熱電モジュール1を例えば、熱交換器等に取り付ける場合には、枠体11と熱交換器等との間に隙間としての隙間寸法A3の空間が形成されることとなり、この隙間寸法A3は、第1実施形態での隙間寸法A1に相当する。すなわち、枠体11は、本実施形態においてもリード線が接続される電極部材4の両端でのみ固定され、隙間寸法A3を有することで、熱電モジュール1に温度差が与えられていない状態では熱交換器に直接接触することがなく自由な状態で配置されているといえる。 For example, when the thermoelectric module 1 according to this embodiment is attached to a heat exchanger or the like, a space having a gap dimension A3 as a gap is formed between the frame body 11 and the heat exchanger or the like. The dimension A3 corresponds to the gap dimension A1 in the first embodiment. That is, the frame 11 is fixed only at both ends of the electrode member 4 to which the lead wire is connected in this embodiment, and has a gap dimension A3, so that the thermoelectric module 1 is heated in a state where no temperature difference is given. It can be said that it is arranged in a free state without directly contacting the exchanger.
本実施形態では、枠体11の厚さ寸法T1が電極部材4A,4Bを厚さ方向に完全に覆っているので、高温下での使用においても、電極部材4A,4Bが大きくずれるのを阻止できる。また、絶縁基板5は、枠体11の両端を覆っていないが、厚さ寸法T1が絶縁基板5を含んだ熱電モジュール本体10の厚さ寸法T3よりも小さく、これによって隙間寸法A3が生じるため、この隙間寸法A3により枠体11の反りを許容できるうえ、枠体11の反りにのみ止めることができて、耐久性を向上させることができる。 In the present embodiment, since the thickness dimension T1 of the frame 11 completely covers the electrode members 4A and 4B in the thickness direction, the electrode members 4A and 4B are prevented from greatly deviating even when used at high temperatures. it can. Further, although the insulating substrate 5 does not cover both ends of the frame 11, the thickness dimension T1 is smaller than the thickness dimension T3 of the thermoelectric module main body 10 including the insulating substrate 5, and this causes a gap dimension A3. The warp of the frame body 11 can be allowed by the gap dimension A3, and can be stopped only by the warp of the frame body 11, so that the durability can be improved.
[第3実施形態]
図4は、第3実施形態であって参考例に係る熱電モジュール1を示す図であり、前述した第1実施形態でのA−A矢視図に相当する。本実施形態は本発明の参考例に係るものである。本実施形態では、図中上方の高温側の絶縁基板5Aは、電極部材4Aのみを覆う大きさであり、枠体11を覆っていない。図中下方の低温側の絶縁基板5Bは、熱電モジュール本体10の全体および枠体11の少なくとも底面側の一部を覆っている。
[Third Embodiment]
FIG. 4 is a diagram showing the thermoelectric module 1 according to the reference example, which is the third embodiment , and corresponds to the AA arrow view in the first embodiment described above. The present embodiment relates to a reference example of the present invention. In the present embodiment, the insulating substrate 5A on the upper high temperature side in the drawing is sized to cover only the electrode member 4A and does not cover the frame 11. The low temperature side insulating substrate 5B in the lower part of the figure covers the entire thermoelectric module body 10 and at least a part of the frame 11 on the bottom surface side.
本実施形態においては、各部の寸法の記載を省略してあるが、低温側では、第1実施形態での寸法設定が適用され、高温側では第2実施形態での寸法設定が適用される。従って、本実施形態でも第1、第2実施形態での効果を同様に得ることができる。
以上、前述した第1〜3実施形態は、後述する第4〜13実施形態のベースとなるものであり、寸法的なルールに関しては同様のものである。
In the present embodiment, the description of the dimensions of each part is omitted, but the dimension setting in the first embodiment is applied on the low temperature side, and the dimension setting in the second embodiment is applied on the high temperature side. Therefore, the effects of the first and second embodiments can be similarly obtained in this embodiment.
As described above, the first to third embodiments described above serve as a base for the fourth to thirteenth embodiments described later, and the dimensional rules are the same.
[第4実施形態]
図5(A)は、本発明に係る第4実施形態を示す平面図であり、図5(B)は、図5(A)でのB−B矢視図である。
本実施形態では、図5(A)に示すように、枠体11の高温側の端面の四隅には、上方に突出した突部12が設けられ、枠体11各辺の低温側の端面の中央には、下方に突出した突部12が設けられている。図5(B)を参照すると、枠体11に取り付けられた突部12は、絶縁基板5に当接している。この突部12は、第1実施形態と同様に、枠体11の両端と絶縁基板5A,5Bとの間に隙間寸法A1が形成される大きさに設けられている。
[Fourth Embodiment]
FIG. 5 (A) is a plan view showing a fourth embodiment according to the present invention, and FIG. 5 (B) is a BB arrow view in FIG. 5 (A).
In the present embodiment, as shown in FIG. 5 (A), projections 12 projecting upward are provided at the four corners of the end surface on the high temperature side of the frame body 11, and the end surfaces on the low temperature side of each side of the frame body 11 are provided. A protrusion 12 protruding downward is provided at the center. Referring to FIG. 5B, the protrusion 12 attached to the frame body 11 is in contact with the insulating substrate 5. Similar to the first embodiment, the protrusion 12 is provided in such a size that a gap dimension A1 is formed between both ends of the frame body 11 and the insulating substrates 5A and 5B.
本実施形態によれば、枠体11には、突部12が絶縁基板5と接するように設けられているため、絶縁基板5A,5B間において、枠体11の厚さ方向の位置を安定させることができる。また、突部12は、枠体11の上面側において四隅に設けられ、下面側において、各辺の中央部に設けられているので、図5(B)に2点鎖線で示すように、枠体11の反りを妨げることがない。 According to the present embodiment, since the projection 12 is provided on the frame 11 so as to contact the insulating substrate 5, the position of the frame 11 in the thickness direction is stabilized between the insulating substrates 5A and 5B. be able to. Further, since the protrusions 12 are provided at the four corners on the upper surface side of the frame body 11 and are provided at the center of each side on the lower surface side, as shown by the two-dot chain line in FIG. The warping of the body 11 is not hindered.
[第5実施形態]
図6(A)は、第5実施形態に係る熱電モジュール1の平面図であり、図6(B)は、図6(A)でのC−C矢視図である。
本実施形態では、熱電モジュール本体10と枠体11との間には、電気的に絶縁性を有する枠状もしくはプレート状の絶縁部材13が熱電素子2,3を囲むように設けられている。絶縁部材13の材質としては、マイカ等である。このような絶縁部材13は、枠体11が金属製である場合において、枠体11と熱電素子2,3との間、あるいは枠体11と電極部材4との間でのショートを防止するために配置されている。枠体11および熱電素子2,3と絶縁部材13との間の間隔寸法A5は、0.5mm未満である。その他の寸法設定は、図示を省略するが、第1実施形態と同じである。
[Fifth Embodiment]
FIG. 6 (A) is a plan view of the thermoelectric module 1 according to the fifth embodiment, and FIG. 6 (B) is a CC arrow view in FIG. 6 (A).
In the present embodiment, a frame-shaped or plate-shaped insulating member 13 having an electrically insulating property is provided between the thermoelectric module main body 10 and the frame 11 so as to surround the thermoelectric elements 2 and 3. The material of the insulating member 13 is mica or the like. Such an insulating member 13 prevents a short circuit between the frame 11 and the thermoelectric elements 2 and 3 or between the frame 11 and the electrode member 4 when the frame 11 is made of metal. Is arranged. The distance A5 between the frame 11 and the thermoelectric elements 2 and 3 and the insulating member 13 is less than 0.5 mm. Other dimension settings are the same as those in the first embodiment, although not shown.
本実施形態によれば、枠体11が金属製である場合においても、熱電素子2,3と枠体11とのショート、および電極部材4A,4Bと枠体11とのショートを防止しつつ、前述した本発明の効果を奏することができる。 According to the present embodiment, even when the frame body 11 is made of metal, while preventing a short circuit between the thermoelectric elements 2 and 3 and the frame body 11 and a short circuit between the electrode members 4A and 4B and the frame body 11, The effects of the present invention described above can be achieved.
[第6実施形態]
図7(A)は、第6実施形態に係る熱電モジュール1の平面図であり、図7(B)は、図7(A)でのD−D矢視図である。図7(A),(B)を参照すると、枠体11によって熱電素子2,3間および電極部材4間には、絶縁体としての多数の粒子状のガラスビーズ14が保持され、隙間寸法A1がガラスビーズ14の直径よりも小さいため、絶縁基板5および枠体11によりガラスビーズ14の外部への流出を防止する構造となっている。
[Sixth Embodiment]
FIG. 7A is a plan view of the thermoelectric module 1 according to the sixth embodiment, and FIG. 7B is a DD arrow view in FIG. 7A. Referring to FIGS. 7A and 7B, the frame 11 holds a large number of particulate glass beads 14 as an insulator between the thermoelectric elements 2 and 3 and between the electrode members 4, and the gap dimension A1. Is smaller than the diameter of the glass beads 14, the insulating substrate 5 and the frame 11 prevent the glass beads 14 from flowing out.
ただし、枠体11は、熱電モジュール本体10のリード線が接続される電極部材4の両端でのみ固定され、枠体11の内周面全体が熱電モジュール本体10と接合されているわけではない。なお、枠体11と熱電モジュール本体10との隙間寸法A2は、0.5mm未満である。また、絶縁基板5は、枠体11の途中まで覆う大きさであってもよい。 However, the frame 11 is fixed only at both ends of the electrode member 4 to which the lead wire of the thermoelectric module main body 10 is connected, and the entire inner peripheral surface of the frame 11 is not joined to the thermoelectric module main body 10. In addition, the clearance dimension A2 between the frame 11 and the thermoelectric module main body 10 is less than 0.5 mm. The insulating substrate 5 may have a size that covers the middle of the frame 11.
本実施形態によれば、枠体11が熱電モジュール本体10に当接しているだけであり、非固定状態であるため、枠体11の反りを許容でき、枠体11側の反りに対して熱電素子2,3および電極部材4への影響を軽減でき、やはり従来に比して耐久性を向上させることができる。さらに、熱電素子2,3や電極部材4は、ガラスビーズ14が充填されたことで互いに接触することが抑制されるため、熱電素子2,3間のショートおよび電極部材4間のショートを防止できる。また、ガラスビーズ14は安価であるため、低コストで実現できる。 According to the present embodiment, since the frame 11 is only in contact with the thermoelectric module main body 10 and is in a non-fixed state, the frame 11 can be allowed to warp, and the frame 11 can be warped against the warp on the frame 11 side. The influence on the elements 2 and 3 and the electrode member 4 can be reduced, and the durability can be improved as compared with the prior art. Further, since the thermoelectric elements 2 and 3 and the electrode member 4 are prevented from contacting each other by being filled with the glass beads 14, it is possible to prevent a short circuit between the thermoelectric elements 2 and 3 and a short circuit between the electrode members 4. . Further, since the glass beads 14 are inexpensive, they can be realized at a low cost.
[第7実施形態]
図8(A)は、第7実施形態に係る熱電モジュール1の平面図であり、図8(B)は、熱電モジュール1の底面図である。図8(C)は、図8(A)でのE−E矢視図である。本実施形態では、図8(B)に示すように、図中下方の低温側の電極部材4B間に樹脂材としてのシリコーンゴム15が接着した状態で配置されている。これによって図8(C)に示すように、熱電素子2,3間および電極部材4間に充填されたガラスビーズ14は、枠体11、絶縁基板5A、および下方のシリコーンゴム15によって外部への流出が防止されている。
[Seventh Embodiment]
FIG. 8A is a plan view of the thermoelectric module 1 according to the seventh embodiment, and FIG. 8B is a bottom view of the thermoelectric module 1. FIG. 8C is a view taken along the line E-E in FIG. In the present embodiment, as shown in FIG. 8B, the silicone rubber 15 as a resin material is disposed between the low temperature side electrode members 4B on the lower side in the drawing. As a result, as shown in FIG. 8C, the glass beads 14 filled between the thermoelectric elements 2 and 3 and between the electrode members 4 are transferred to the outside by the frame 11, the insulating substrate 5A, and the silicone rubber 15 below. Outflow is prevented.
本実施形態によれば、シリコーンゴム15を配置することで、低温側でのガラスビーズ14の漏れ出しを確実に防止できるとともに、熱電モジュール本体10の特に高温側の反りを許容させることで耐久性を向上させることができる。本実施形態では、熱電モジュール本体10も枠体11とともにわずかに反ることになる。しかし、熱電モジュール本体10の高温側ではシリコーンゴム15が用いられていないので、熱電モジュール本体10側での高温側での反りを許容でき、耐久性を向上させることができる。他の効果については、前述した第1実施形態と同様である。 According to the present embodiment, by disposing the silicone rubber 15, it is possible to reliably prevent the glass beads 14 from leaking out on the low temperature side, and to allow the thermoelectric module main body 10 to warp particularly on the high temperature side. Can be improved. In the present embodiment, the thermoelectric module main body 10 also slightly warps together with the frame body 11. However, since the silicone rubber 15 is not used on the high temperature side of the thermoelectric module main body 10, warpage on the high temperature side on the thermoelectric module main body 10 side can be allowed, and durability can be improved. Other effects are the same as those of the first embodiment described above.
[第8実施形態]
図9(A)は、第8実施形態に係る熱電モジュール1の平面図であり、図9(B)は、熱電モジュール1の底面図である。図9(C)は、図9(A)でのF−F矢視図である。本実施形態では、図9(A)〜(C)を参照すると、図中上方および下方の電極部材4A,4B間には、シリコーンゴム15が配置され、ガラスビーズ14の外部への流出を防止する構造となっている。
[Eighth Embodiment]
FIG. 9A is a plan view of the thermoelectric module 1 according to the eighth embodiment, and FIG. 9B is a bottom view of the thermoelectric module 1. FIG. 9C is a FF arrow view in FIG. 9A. In this embodiment, referring to FIGS. 9A to 9C, a silicone rubber 15 is disposed between the upper and lower electrode members 4A and 4B in the drawing to prevent the glass beads 14 from flowing out to the outside. It has a structure to do.
本実施形態によれば、ガラスビーズ14の漏れ出しや、熱電素子2,3および電極部材4の位置ずれをより確実に防止できるうえ、シリコーンゴム15は弾性を有しているから、高温側に用いられた場合でも、熱電モジュール本体10はわずかに反ることができ、耐久性を向上させることができる。他の効果については、前述した第1実施形態と同様である。 According to the present embodiment, leakage of the glass beads 14 and displacement of the thermoelectric elements 2 and 3 and the electrode member 4 can be prevented more reliably, and the silicone rubber 15 has elasticity, so Even when it is used, the thermoelectric module main body 10 can slightly warp, and durability can be improved. Other effects are the same as those of the first embodiment described above.
[第9実施形態]
図10(A)は、第9実施形態に係る熱電モジュール1の平面図であり、図10(B)は、熱電モジュール1の底面図である。図10(C)は、図10(A),(B)でのG−G矢視図である。本実施形態では、図10(A),(B)に示すように、絶縁体としての長方形状の複数の絶縁プレート16が絶縁基板5A,5B間で、かつ図10(C)に示すように、電極部材4間および熱電素子2,3間に互いに平行に配置されている。
[Ninth Embodiment]
FIG. 10A is a plan view of the thermoelectric module 1 according to the ninth embodiment, and FIG. 10B is a bottom view of the thermoelectric module 1. FIG. 10C is a view taken along arrows G-G in FIGS. In the present embodiment, as shown in FIG. 10 (A), (B) , rectangular plurality of insulating plate 16 insulating substrate 5A as insulation body, between 5B, and as shown in FIG. 10 (C) Further, they are arranged in parallel with each other between the electrode members 4 and between the thermoelectric elements 2 and 3.
絶縁プレート16は、その長手方向が電極部材4の長手方向に沿って配置されている。これは、高温側での電極部材4の配置を考慮した時、図10(C)を参照すると、熱電モジュール本体10は図中の中央が上方に、左右両側が下方に、つまり上方に向けて凸状に反ることになるため、この反りに抗しないように配列する必要があるためである。また、絶縁プレート16は、電極部材4A,4B等に接合されているわけではなく、熱電素子2,3の間に自由度をもって配置されている。このような絶縁プレート16の材質としては、マイカが用いられている。 The insulating plate 16 is arranged such that its longitudinal direction is along the longitudinal direction of the electrode member 4. When the arrangement of the electrode member 4 on the high temperature side is considered, referring to FIG. 10C, the thermoelectric module body 10 has the center in the figure upward and the left and right sides downward, that is, upward. This is because it is warped in a convex shape, and it is necessary to arrange so as not to resist this warp. Further, the insulating plate 16 is not joined to the electrode members 4A, 4B, etc., and is disposed between the thermoelectric elements 2 and 3 with a degree of freedom. Mica is used as the material of the insulating plate 16.
本実施形態によれば、第6実施形態(図7)でのガラスビーズ14を絶縁プレート16に代えたものであり、第6実施形態同様、熱電モジュール1の耐久性を向上させることができ、絶縁プレート16により熱電素子2,3間でのショートや電極部材4間でのショートを確実に防止できる。 According to the present embodiment, the glass beads 14 in the sixth embodiment (FIG. 7) are replaced with the insulating plate 16, and the durability of the thermoelectric module 1 can be improved as in the sixth embodiment. The insulating plate 16 can reliably prevent a short circuit between the thermoelectric elements 2 and 3 and a short circuit between the electrode members 4.
[第10実施形態]
図11(A)は、第10実施形態に係る熱電モジュール1の平面図であり、図11(B)は、熱電モジュール1の底面図である。図11(C)は、図11(A)でのH−H矢視図である。本実施形態では、前記第7実施形態と同様に、図11(B)に示すように図中下方の電極部材4B間には、シリコーンゴム15が配置されている。これによって図11(C)に示すように、熱電素子2,3間および電極部材4間に配置された絶縁プレート16は、絶縁基板5Aと下方のシリコーンゴム15との間に配置される。
本実施形態でも、耐久性の向上、および電気的なショートの防止に関して第7実施形態と同様の効果を得ることができる。
[Tenth embodiment]
FIG. 11A is a plan view of the thermoelectric module 1 according to the tenth embodiment, and FIG. 11B is a bottom view of the thermoelectric module 1. FIG.11 (C) is a HH arrow line view in FIG. 11 (A). In the present embodiment, as in the seventh embodiment, as shown in FIG. 11B, a silicone rubber 15 is disposed between the lower electrode members 4B in the drawing. Accordingly, as shown in FIG. 11C, the insulating plate 16 disposed between the thermoelectric elements 2 and 3 and between the electrode members 4 is disposed between the insulating substrate 5A and the lower silicone rubber 15.
Also in this embodiment, the same effects as those in the seventh embodiment can be obtained with respect to improvement of durability and prevention of electrical short circuit.
[第11実施形態]
図12(A)は、第11実施形態に係る熱電モジュール1の平面図であり、図12(B)は、熱電モジュール1の底面図である。図12(C)は、図12(A)でのI−I矢視図である。本実施形態では、前記第8実施形態と同様に、図12(A),(B)を参照すると、図中上方および下方の電極部材4A,4B間には、シリコーンゴム15が配置され、図12(C)を参照すると、絶縁プレート16は、上方と下方のシリコーンゴム15との間に挟持されている。
本実施形態で得られる効果は、ガラスビーズ14の漏れ出しを除き、第8実施形態と略同様である。
[Eleventh embodiment]
FIG. 12A is a plan view of the thermoelectric module 1 according to the eleventh embodiment, and FIG. 12B is a bottom view of the thermoelectric module 1. FIG. 12C is a view taken along the arrow I-I in FIG. In the present embodiment, as in the eighth embodiment, referring to FIGS. 12A and 12B, the silicone rubber 15 is disposed between the upper and lower electrode members 4A and 4B in the drawing, and FIG. Referring to FIG. 12 (C), the insulating plate 16 is sandwiched between the upper and lower silicone rubbers 15.
The effects obtained in this embodiment are substantially the same as those in the eighth embodiment except for the leakage of the glass beads 14.
[第12実施形態]
図13は、第12実施形態に係る熱電モジュール1の断面図である。本実施形態は、前記第8および第11実施形態でのガラスビーズ14、および絶縁プレート16を取り外した状態であり、高温側の少なくとも電極部材4A間に配置されたシリコーンゴム15には切込部151が電極部材4および熱電モジュール本体10の厚さ方向に沿って形成されている。
本実施形態によれば、熱変形により切込部151が開くことで、わずかに反る熱電モジュール本体10の変形量を許容でき、熱電モジュール本体10に生じる熱応力を緩和できる。本実施形態では、シリコーンゴム15の全てを切断したが、一部を切断してもよい。
[Twelfth embodiment]
FIG. 13 is a cross-sectional view of the thermoelectric module 1 according to the twelfth embodiment. The present embodiment is a state in which the glass beads 14 and the insulating plate 16 in the eighth and eleventh embodiments are removed, and a cut portion is formed in the silicone rubber 15 disposed at least between the electrode members 4A on the high temperature side. 151 is formed along the thickness direction of the electrode member 4 and the thermoelectric module main body 10.
According to the present embodiment, the cut portion 151 is opened by thermal deformation, so that the amount of deformation of the thermoelectric module body 10 that slightly warps can be allowed, and thermal stress generated in the thermoelectric module body 10 can be relieved. In the present embodiment, all of the silicone rubber 15 is cut, but a part may be cut.
[第13実施形態]
図14は、第13実施形態に係る熱電モジュール1の断面図である。本実施形態では、熱電素子2,3間および電極部材4間には、シリコーンゴム15が充填され、高温側の電極部材4A間に配置されたシリコーンゴム15には、電極部材4Aの厚さよりも大きい切込部152が形成されている。この構成によれば、熱電モジュール本体10の反りにより切込部152が開くため、第12実施形態と同様に熱応力を緩和できる。また、熱電素子2,3間の全域にシリコーンゴム15が充填されているので、電気的なショートをより確実に防止できる。本実施形態では、切込部152がシリコーンゴム15の図14中上端から途中まで形成されたが、図14中下端まで全てに形成されていてもよい。
[Thirteenth embodiment]
FIG. 14 is a cross-sectional view of the thermoelectric module 1 according to the thirteenth embodiment. In the present embodiment, the silicone rubber 15 is filled between the thermoelectric elements 2 and 3 and between the electrode members 4, and the silicone rubber 15 disposed between the high temperature side electrode members 4A has a thickness larger than that of the electrode member 4A. A large cut portion 152 is formed. According to this configuration, since the cut portion 152 is opened by the warp of the thermoelectric module main body 10, the thermal stress can be relaxed as in the twelfth embodiment. Moreover, since the silicone rubber 15 is filled in the entire region between the thermoelectric elements 2 and 3, an electrical short circuit can be prevented more reliably. In the present embodiment, the cut portion 152 is formed from the upper end in FIG. 14 to the middle of the silicone rubber 15, but may be formed all the way to the lower end in FIG.
なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
The best configuration, method, and the like for carrying out the present invention have been disclosed above, but the present invention is not limited to this. That is, the invention has been illustrated and described with particular reference to certain specific embodiments, but without departing from the spirit and scope of the invention, Various modifications can be made by those skilled in the art in terms of quantity and other detailed configurations.
Therefore, the description limited to the shape, quantity and the like disclosed above is an example for easy understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The description by the name of the member which remove | excluded the limitation of one part or all of such restrictions is included in this invention.
例えば、前記第7、8および第10〜第13実施形態では、電極部材4間にシリコーンゴム15を用いたが、レジン等の樹脂材を用いてもよい。
また、前記実施形態で用いられた突部12、シリコーンゴム15やレジン等の樹脂材、絶縁部材13やガラスビーズ14や絶縁プレート16等の絶縁体については、各々を任意に組み合わせて用いてもよい。
For example, in the seventh, eighth and tenth to thirteenth embodiments, the silicone rubber 15 is used between the electrode members 4, but a resin material such as a resin may be used.
In addition, the protrusion 12, the resin material such as the silicone rubber 15 and the resin, and the insulator such as the insulating member 13, the glass beads 14, and the insulating plate 16 used in the above embodiment may be used in any combination. Good.
本発明は、熱電モジュールに好適に利用できる。 The present invention can be suitably used for a thermoelectric module.
1…熱電モジュール、2…P型熱電素子(熱電素子)、3…N型熱電素子(熱電素子)、4…電極部材、10…熱電モジュール本体、11…枠体、12…突部、13…絶縁部材(絶縁体)、14…ガラスビーズ(絶縁体)、15…シリコーンゴム(樹脂材)、16…絶縁プレート(絶縁体)、151,152…切込部、A1,A3…隙間寸法(隙間)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thermoelectric module, 2 ... P type thermoelectric element (thermoelectric element), 3 ... N type thermoelectric element (thermoelectric element), 4 ... Electrode member, 10 ... Thermoelectric module main body, 11 ... Frame, 12 ... Projection, 13 ... Insulating member (insulator), 14 ... Glass beads (insulator), 15 ... Silicone rubber (resin material), 16 ... Insulating plate (insulator), 151, 152 ... Notch, A1, A3 ... Gap dimensions (gap) ).
Claims (8)
前記被接触物に接触している状態では、前記被接触物と前記枠体との間に隙間が形成されるとともに、
前記枠体は、前記熱電モジュール本体の外周側に位置した少なくとも高温側の前記電極部材の厚さ方向の少なくとも一部を覆い、かつ前記熱電モジュール本体の外周に対して非固定状態で配置され、
前記枠体の厚さ方向の両側の端面には、突部が設けられている
ことを特徴とする熱電モジュール。 A thermoelectric module main body in which a plurality of thermoelectric elements are connected in series with a plurality of electrode members, and a frame surrounding the outer periphery of the thermoelectric module main body, and one end side of the thermoelectric module main body is in contact with an object to be contacted as a heat source A thermoelectric module provided in
In a state where it is in contact with the contacted object, a gap is formed between the contacted object and the frame,
The frame covers at least a portion of the thickness direction of at least the high-temperature side of the electrode member located on the outer peripheral side of the thermoelectric module body, and are arranged in a non-fixed state with respect to the outer periphery of the thermoelectric module body ,
The thermoelectric module according to claim 1, wherein protrusions are provided on end faces on both sides in the thickness direction of the frame body .
前記枠体は、四辺を有する四角形状とされ、
前記突部は、前記枠体の高温側の端面の四隅と、低温側の端面の各辺の中央部とに設けられている
ことを特徴とする熱電モジュール。 The thermoelectric module according to claim 1 ,
The frame is a quadrangular shape having four sides,
The protrusions are provided at the four corners of the end surface on the high temperature side of the frame and the central portion of each side of the end surface on the low temperature side.
複数の前記電極部材間および熱電素子間には、電気的に絶縁性を有する絶縁体が配置される
ことを特徴とする熱電モジュール。 The thermoelectric module according to claim 1 or 2 ,
An electrically insulating insulator is disposed between the plurality of electrode members and between thermoelectric elements. A thermoelectric module, wherein:
前記絶縁体は多数の粒子状とされ、前記枠体によって前記電極部材間および熱電素子間に保持されている
ことを特徴とする熱電モジュール。 The thermoelectric module according to claim 3 , wherein
The said insulator is made into many particle form, and is hold | maintained between the said electrode members and between thermoelectric elements with the said frame, The thermoelectric module characterized by the above-mentioned.
前記隙間は、前記粒子の直径よりも小さい
ことを特徴とする熱電モジュール。 The thermoelectric module according to claim 4 , wherein
The said clearance gap is smaller than the diameter of the said particle | grain. The thermoelectric module characterized by the above-mentioned.
前記絶縁体は複数のプレート状とされ、互いに平行に配置されている
ことを特徴とする熱電モジュール。 The thermoelectric module according to claim 3 , wherein
The said insulator is made into several plate shape, and is arrange | positioned in parallel mutually. The thermoelectric module characterized by the above-mentioned.
少なくとも前記電極部材間には、樹脂材が配置されている
ことを特徴とする熱電モジュール。 The thermoelectric module according to any one of claims 1 to 6 ,
A thermoelectric module, wherein a resin material is disposed at least between the electrode members.
高温側の前記電極部材間に配置された前記樹脂材は、前記熱電モジュール本体の厚さ方向に沿って切込部が設けられている
ことを特徴とする熱電モジュール。 The thermoelectric module according to claim 7 ,
The thermoelectric module, wherein the resin material disposed between the electrode members on the high temperature side is provided with a cut portion along a thickness direction of the thermoelectric module main body.
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