CN101499466A - 热电模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热电模块(1)，具备：具有第1表面(111a)的第1基板(11a)；具有与第1表面(111a)对置的第2表面(111b)的第2基板(11b)；分别与第1表面(111a)和第2表面(111b)抵接并排列的多个热电元件(3)；配置在第1表面(111a)和第2表面(111b)上且与多个热电元件(3)的一个以上连接的多个电极(5、7)；以及配设在第1表面(111a)和第2表面(111b)的至少一方上的接地电极(9)；多个电极(5、7)在第1表面(111a)和第2表面(111b)的至少一方中具有两个以上电极在长度方向上排列的多个列(30)，接地电极(9)位于多个列(30)中邻接的两列之间。

Description

热电模块

技术领域

本发明涉及热电模块。更详细地说，涉及例如在空调机、冷库、半导体制造装置、光检测装置、激光二极管等的温度调节等中所使用的热电模块。

背景技术

例如，在专利文献1中公开了现有的热电模块。近年来，要求热电模块具有高热电特性、并且小型化。

专利文献1：特开2001—119076号公报

但是，在使热电模块小型化的情况下，当邻接的热电元件的间隔变小时，有可能在该邻接的热电元件间由未直接连接的热电元件之间的电位差而引起电短路。

发明内容

本发明的热电模块具备：第1基板；第2基板，其具有与上述第1基板的第1表面相隔规定距离对置的第2表面；多个热电元件，其分别与上述第1表面和上述第2表面抵接并进行排列；多个电极，其配设在上述第1表面和上述第2表面上、且与上述多个热电元件的一个以上连接；以及接地电极，其配设在上述第1表面和上述第2表面的至少一方上；该热电模块的特征是，上述多个电极在上述第1表面和上述第2表面的至少一方中具有两个以上电极在长度方向上排列而成的多个列，上述接地电极位于上述多个列中邻接的两列之间。

另外，本发明的热电模块在上述结构中的特征是，上述接地电极在上述邻接的两列对置的长度区域内延伸。

另外，本发明的热电模块在上述各个结构中的特征是，该热电模块还具有覆盖上述接地电极的覆盖部件。

另外，本发明的热电模块在上述结构中的特征是，上述覆盖部件按照填充上述邻接的两列之间的方式延伸。

另外，本发明的热电模块在上述各个结构中的特征是，上述多个热电元件具有多个P型热电元件和多个N型热电元件。

另外，本发明的热电模块在上述结构中的特征是，上述多个电极分别与上述多个P型热电元件的一个和上述多个N型热电元件的一个连接，并电串联连接上述多个P型热电元件和上述多个N型热电元件。

另外，本发明的热电模块在上述结构中的特征是，上述多个电极分别将其长度方向的第1端部与上述多个P型热电元件的一个连接，将第2端部与上述多个N型热电元件的一个连接。

另外，本发明的热电模块在上述各个结构中的特征是，上述接地电极位于邻接的上述多个P型热电元件的一个和上述多个N型热电元件的一个之间。

另外，本发明的热电模块在上述各个结构中的特征是，上述接地电极的通电方向和上述多个电极中的与上述接地电极邻接的电极的通电方向平行。

另外，本发明的热电模块在上述各个结构中的特征是，该热电模块还具有与上述接地电极连接的热敏电阻(thermistor)。

另外，本发明的热电模块在上述结构中的特征是，上述热敏电阻配设在上述第1表面和上述第2表面的至少一方上。

另外，本发明的热电模块在上述结构中的特征是，上述热敏电阻位于上述多个列中邻接的两列之间。

另外，本发明的热电模块在上述各个结构中的特征是，上述多个电极都是长方形。

本发明的热电模块具备：第1基板；第2基板，其具有与上述第1基板的第1表面相隔规定距离对置的第2表面；多个热电元件，其分别与上述第1表面和上述第2表面抵接并进行排列；多个电极，其配设在上述第1表面和上述第2表面上、且与上述多个热电元件的一个以上连接；以及接地电极，其配设在上述第1表面和上述第2表面的至少一方上，该热电模块的特征是，上述多个电极在上述第1表面和上述第2表面的至少一方中具有两个以上电极在长度方向上排列的多个列，上述接地电极位于多个列中邻接的两列之间，因此能够降低在邻接的热电元件之间电流短路的可能性。

这是因为例如即使在邻接的热电元件间产生了漏电流也可以使上述接地电极作为地线来发挥作用。

另外，本发明的热电模块在上述结构中，当接地电极在邻接的两列对置的长度区域内延伸时，可进一步降低在邻接的热电元件之间电流短路的可能性。

另外，本发明的热电模块在上述各个结构中，当还具有覆盖接地电极的覆盖部件时，可抑制接地电极的劣化，所以即使长时间使用热电模块，也能够将接地电极作为稳定的地线来使用。

另外，本发明的热电模块在上述结构中，当覆盖部件按照填充邻接的两列之间的方式延伸时，可抑制在接地电极和电极之间产生漏电流本身，因此即使长期使用热电模块，也能够更可靠地抑制热电特性降低。

另外，本发明的热电模块在上述各个结构中，当多个热电元件具有多个P型热电元件和多个N型热电元件时，能够作成可并用发热及冷却的热电模块，该热电模块中，多个热电元件的一个端部为发热部，另一端部为冷却部。

另外，本发明的热电模块在上述结构中，当多个电极分别与多个P型热电元件的一个和多个N型热电元件的一个连接，并电串联连接多个P型热电元件及多个N型热电元件时，能够容易地构成可并用发热及冷却的小型热电模块，该热电模块中，多个热电元件的一个端部为发热部，另一端部为冷却部。

另外，本发明的热电模块在上述结构中，当多个电极分别将其长度方向的第1端部与多个P型热电元件的一个连接、将第2端部与多个N型热电元件的一个连接时，可容易地电串联连接多个P型热电元件及多个N型热电元件。

另外，本发明的热电模块在上述各个结构中，当接地电极位于邻接的多个P型热电元件的一个和多个N型热电元件的一个之间时，可确保原来相互电独立的P型热电元件的一个和N型热电元件的一个之间绝缘。

另外，本发明的热电模块在上述各个结构中，当接地电极的通电方向和多个电极中的与接地电极邻接的电极的通电方向平行时，可抑制在邻接的电极间的电气短路。另外，在将热电模块用作对高频电路尤其是调制器进行冷却的情况下，能够抑制在高频电路尤其是调制器中发生的高频分量作为噪声信号施加给热电模块的电路。结果，能够提高热电模块的热电性能。

另外，本发明的热电模块在上述各个结构中，当还具有与接地电极连接的热敏电阻时，可将接地电极用作热敏电阻的电路的一部分，并且即使在产生了漏电流的情况下也能够抑制热敏电阻的测量精度降低。

另外，本发明的热电模块在上述结构中，当热敏电阻配设在第1表面和第2表面的至少一方时，可通过热敏电阻来高精度地控制热电模块的温度。

另外，本发明的热电模块在上述结构中，当热敏电阻位于多个列中邻接的两列之间时，例如，可设置为使热敏电阻与接地电极连接，由此，可将接地电极用作热敏电阻的电路的一部分，即使在发生了漏电流的情况下也可以抑制热敏电阻的测量精度降低。

另外，本发明的热电模块在上述各个结构中，当多个电极的各个电极都是长方形时，可容易地电串联连接多个P型热电元件及多个N型热电元件。尤其，容易在第1基板和第2基板上形成多个电极，且立体电路状地电串联连接多个P型热电元件和多个N型热电元件。

附图说明

图1是表示本发明第1实施方式的热电模块的部分欠缺立体图。

图2是针对图1所示的第1实施方式的热电模块中的基体表面平行的截面图。

图3是针对本发明第2实施方式的热电模块中的基体表面平行的截面图。

图4是图3所示的第2实施方式的变形例，是针对基体表面平行的截面图。

图5是针对本发明第3实施方式的热电模块中的基体表面平行的截面图。

图6(a)是针对图5所示的第3实施方式的热电模块中的基体表面垂直的截面图。(b)是图6(a)所示截面的、放大了配置有接地电极的部分的放大截面图。

图7是针对本发明第4实施方式的热电模块中的基体表面垂直的截面，是放大了配置有接地电极的部分的放大截面图。

图8是针对图1所示的第1实施方式的热电模块的变形例中的基体表面平行的截面图。

符号说明：

1、热电模块

3、热电元件

3a、P型热电元件

3b、N型热电元件

5、第1电极

7、第2电极

9、接地电极

11、基体

11a、基体(第1基板)

11b、基体(第2基板)

13、热敏电阻

17、覆盖部件

19、取出电极

21、热传导部件

23、电路

30、电极列

111a、第1基板的第1表面

111b、第2基板的第2表面

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的热电模块进行详细的说明。

<第1实施方式>

图1以及图2示出本发明第1实施方式所涉及的热电模块。

本实施方式的热电模块1具备：多个热电元件3，其被一对基体11a、11b(第1基板11a、第2基板11b)所夹持；以及多个长方形的电极5、7(第1电极5、第2电极7)，其分别形成在一对基体11a、11b的热电元件3侧的表面(第1表面、第2表面)上，并电串联连接多个热电元件3；多个电极5、7包含多个在长度方向上排列的列30，在邻接的列30之间的基体11a、11b的表面上设有接地电极9，该接地电极9位于多个列30中的邻接的两个列之间。

即，热电模块1具备：第1基板11a；第2基板11b，其具有与第1基板11a的第1表面111a隔着规定距离对置的第2表面111b；多个热电元件3，其分别与第1表面111a及第2表面111b抵接并进行排列；多个电极5、7，其配设在第1表面111a及第2表面111b上、且与多个热电元件3中的一个以上热电元件连接；以及接地电极9，其配设在第1表面111a及第2表面111b的至少一方上；多个电极5、7在第1表面111a及第2表面111b的至少一方上具有多个列30，该多个列30由两个以上电极在长度方向上排列而成，接地电极9位于多个列30中邻接的两列之间。

通过上述结构，可降低在邻接的热电元件3之间的电流短路的可能性。这是因为，例如即使在邻接的热电元件3之间产生漏电流，也可以将接地电极9作为地线发挥作用。

另外，热电模块1优选接地电极9在邻接的两列30对置的长度区域内延伸。在此情况下，可进一步降低在邻接的热电元件3之间的电流短路的可能性。

另外，第1电极5与热电元件3的一个端部电连接，第2电极7与热电元件3的另一端部电连接。

(热电元件)

在本实施方式中，使用电动势表示正的P型热电元件3a和电动势表示负的N型热电元件3b这两种热电元件来作为热电元件3。这些P型热电元件3a及N型热电元件3b有间隔地交互排列，邻接的P型热电元件3a和N型热电元件3b由第1电极5及第2电极7进行连接，以进行电串联连接。

作为热电元件3优选热电特性高的热电元件，具体地说最好应用包含从Bi、Sb、Te及Se群中选择的两种以上元素的合金。

在热电模块1上所配设的多个热电元件3经由取出电极19与外部电源电连接。

当多个热电元件3具有多个P型热电元件3a和多个N型热电元件3b时，能够将热电模块1制成可并用发热及冷却的热电模块，该热电模块中，多个热电元件3的一个端部为发热部，另一端部为冷却部。

(基体(第1基板))

基体(第1基板)11a可在其表面(第1表面111a)上固定第1电极5和接地电极9。由此，第1电极5和接地电极9的间隔稳定，所以能够减小产生漏电流或放电的可能性。

在基体11a中可采用例如氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、玻璃陶瓷、耐热塑料这样具有绝缘性的物质。尤其优选采用由廉价且热膨胀率与热电元件3接近的物质、例如以氧化铝为主要成分的氧化铝陶瓷构成的基体11a。

在基体11a中，在与固定有第1电极5及接地电极9的第1表面111a相反侧的表面上可配设有热传导部件21。由此，可高效地发热或吸热，所以能够提高热电效率。作为热传导部件21优选采用热传导性高于基体11a的部件，例如可采用Cu、Al等低电阻金属。尤其，热传导部件21优选与第1电极5相同的材质。在此情况下，两者的热膨胀率是相同的，所以能够抑制应力集中到第1电极5和基体11a的接合面以及热传导部件21和基体11a的接合面上。

(接地电极)

如上所述，接地电极9配设在第1基板11a的表面(第1表面111a)上。

另外，由于接地电极9接地，所以接地电极9和第1电极5之间的电位差大于邻接的第1电极5之间的电位差。因此，可降低在邻接的第1电极5之间发生短路的可能性。结果，可减小与邻接的第1电极5分别连接的热电元件3彼此的间隔，所以能够使热电模块1小型化，且不会使热电变换效率降低。由此例如，即使在热电元件3间发生由冷却所导致的结露这样的使用环境下，也会使漏电流流入接地电极9，所以能够抑制结露所引起的在热电元件3之间发生短路的情况。

作为接地电极9可采用例如Cu、Al等导电性高的物质。另外，优选采用热传导性高于基体11a、11b的物质。由此，可将接地电极9作为媒介来传导热，所以能够减小基体11a、11b的热分布偏差。

尤其，接地电极9优选由与第1电极5相同的组成构成。通过对热电模块1的热电元件3通电，使热电元件3的一个端部以及另一端部的某一个发热，另一个吸热。因此，固定有第1电极5的基体11a成为发热部或吸热部，接地电极9及第1电极5膨胀或收缩。此时，如果接地电极9和第1电极5是相同组成、相同热膨胀率，则可抑制两者所产生的应力的偏差。

另外，优选接地电极9中的通电方向和与该接地电极9邻接的第1电极5中的通电方向平行。因为热电模块1的电路形态为直流电路，所以通过接地电极9处于与热电模块1的电路平行，能够抑制在邻接的第1电极5之间的电短路。这样的、使接地电极9位于与热电模块1的电路平行的结构，可适用于将热电模块1用作对高频电路尤其是调制器进行冷却的情况。从而能够抑制在高频电路尤其是调制器中发生的高频分量作为噪声信号施加给热电模块1的电路。结果，能够提高热电模块1的热电性能。

另外，还可将邻接的热电元件3之间的距离配置为小于邻接的第1电极5之间的距离。在该情况下，接地电极9位于热电元件3之间，因此能够抑制在上述的热电元件3之间发生电短路。作为例子举出了以下的情况，在热电元件3的形状是梭形或球形时，针对与后述的基体11a、11b的表面垂直的方向，热电元件3端部的宽度小于热电元件3中央部的宽度。

接地电极9可位于邻接的多个P型热电元件3a的一个和多个N型热电元件3b的一个之间。在该情况下，可确保原来相互电独立的P型热电元件3a的一个和N型热电元件3b的一个之间绝缘。

(基体(第2基板))

如图1及图2所示，热电模块1具有基体(第2基板)11b，在基体11b中，可在其第2表面111b上固定第2电极7。结果，可通过基体11a及基体11b夹持热电元件3、第1电极5及第2电极7，因此能够确保热电模块1的形状稳定。

与基体11a同样，也可在固定了基体11b的第2电极7的第2表面111b上配设接地电极9。通过在基体11a及基体11b的各个表面111a、111b上配设接地电极9，即使在热电模块1的电路形态为立体电路的情况下，也能够抑制电短路的发生。

也可将配设到基体11b表面上的接地电极9和配设到基体11a表面上的接地电极9采用导体进行电连接。由此，即使在漏电流流入一个接地电极9的情况下，也能够使漏电流分散到另一个接地电极9，从而提高接地电极9的耐久性。尤其优选利用上述导体来保持在基体11a及基体11b的各个表面111a、111b上配设的接地电极9。由此，能够更稳定地固定接地电极9，所以可进一步抑制在立体电路中发生电短路。

与基体11a同样，在基体11b中优选在与固定有第2电极7的表面111b相反侧的表面上配设热传导部件21。

(第1电极及第2电极)

如上所述，第1电极5被配设到基体11a的表面111a上，第2电极7被配设到基体11b的表面111b上。

作为第1电极5及第2电极7可采用如Cu、Al等的低电阻金属。为了避免腐蚀、并且提高利用接合部件与热电元件3接合时的可湿性，优选对第1电极5及第2电极7进行例如基于镀Ni、镀Au等的镀处理。

另外，第1电极5及第2电极7的形状不限于上述长方形，例如，带状、楕圆形、或宽度方向的一部分凹入的形状等，在本实施方式的主旨范围内能够适当变更。

多个电极5、7的各个电极最好是长方形，这样容易电串联地连接多个P型热电元件3a及多个N型热电元件3b。尤其容易在第1基板11a及第2基板11b上形成多个电极5、7，且立体电路状地电串联连接多个P型热电元件3a及多个N型热电元件3b。

另外，多个热电元件3可具有多个P型热电元件3a和多个N型热电元件3b。在此情况下，能够制成可并用发热及冷却的热电模块1，该热电模块中，多个热电元件3的一个端部为发热部，另一个端部为冷却部。

另外，多个电极5、7分别与多个P型热电元件3a的一个以及多个N型热电元件3b的一个连接，这样能够电串联连接多个P型热电元件3a及多个N型热电元件3b。在此情况下，能够容易地构成可并用发热及冷却的小型热电模块1，该热电模块中，多个热电元件3的一个端部为发热部，另一端部为冷却部。

另外，多个电极5、7分别在其长度方向的第1端部与多个P型热电元件3a的一个连接，在第2端部与多个N型热电元件3b的一个连接。在该情况下，可容易地电串联连接多个P型热电元件3a及多个N型热电元件3b。

(接合部件)

本发明中还可具有接合热电元件3、和第1电极5及第2电极7的接合部件。作为接合部件例如举出包含Au、Sn、Ag、Cu、Zn、Sb、Pb、In或Bi的焊锡，包含Ag、Cu、Zn、Ti或Al的焊料，包含Ag胶的导电性粘着剂。尤其优选比较容易变形的焊锡。这是因为通过缓和在热电模块1的两面所产生的较大温差而引起的热应力，可以提高对冷热反复的耐久性。

对本实施方式的热电模块1可实施如以下所例示的各种变更。

第1，如图8所示在接地电极9被引出到基体11a、11b的边缘部时，优选该边缘部的宽度大于其以外部位的宽度。此时，即使在漏电流流入接地电极9的情况下，也能够经由与接地电极9中的基体11a、11b的边缘部的幅宽部分连接的外部端子等，有效地使漏电流向基体11a、11b的外部导出。

第2，接地电极9优选被设置到在基体11a、11b的表面上形成的沟槽中。此时，即使在热电元件3之间产生冷却所导致的结露，也能够使结露所产生的水分留在沟槽内所形成的接地电极9上，从而可抑制该水分存在于邻接的热电元件3之间。结果，能够进一步抑制在热电元件3之间发生电短路。

第3，接地电极9优选将形成在基体11a、11b表面上的纵截面形状设计成凸形的坝状部。此时，即使在热电元件3之间产生冷却所导致的结露，也能够利用在梯状部中形成的接地电极9来阻止由结露而产生的水分，从而可抑制该水分存在于邻接的热电元件3之间。结果，能够进一步抑制在热电元件3间产生电短路。

第4，接地电极9优选表面被疏水性的树脂等覆盖。此时，即使在热电元件3之间产生冷却所导致的结露，也能够被接地电极9表面的有疏水性的树脂等所阻止，从而能够抑制由结露所产生的水分存在于邻接的热电元件3之间。结果，能够进一步抑制在热电元件3间产生电短路。

<第2实施方式>

图3及图4示出本发明第2实施方式的热电模块。另外，在本实施方式中仅对与前述的第1实施方式不同的点进行说明，对同样的构成要素使用相同的参照符号，并省略重复的说明。

在本实施方式的热电模块1中，接地电极9被设置在与热电模块1的电路平行的多个位置。从而，与第1实施方式相比，能够进一步抑制电短路的发生。

尤其如图4所示，优选在全部邻接的第1电极5之间设置接地电极9。从而，与图3所示的实施方式相比，能够进一步抑制电短路的发生。

<第3实施方式>

图5及图6示出本发明第3实施方式的热电模块。另外，在本实施方式中仅对与前述的第1实施方式不同的点进行说明，对同样的构成要素采用相同的参照符号，并省略重复的说明。

在本实施方式的热电模块中，除了第1实施方式所述的之外，还具有与接地电极9连接的热敏电阻13。由此，接地电极9可作为热敏电阻13的电路23的一部分使用，并且即使在发生漏电流的情况下也能够抑制热敏电阻13的测量精度降低。

热敏电阻13可配设在第1表面111a及第2表面111b的至少一方上。此时，可利用热敏电阻13来高精度地控制热电模块1的温度。

另外，热敏电阻13可位于多个列30中的邻接两列之间。在此情况下，例如，可设置成使热敏电阻13与接地电极9连接，由此，可将接地电极9作为热敏电阻13的电路的一部分进行使用，并且在发生漏电流的情况下也能够抑制热敏电阻13的测量精度降低。

另外，如图6(b)所示，还可具有覆盖接地电极9的覆盖部件17。由此，可抑制接地电极9的劣化，所以即使长时间地使用热电模块，也能够将接地电极9用作稳定的地线。

作为覆盖部件17可采用具有绝缘性的物质。具体地说，可采用氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、玻璃陶瓷或树脂。尤其，通过采用的弹性比较高的树脂，可相应于基体11a的膨胀或收缩来进行膨胀或收缩，从而能够抑制应力集中到覆盖部件17上。此外，采用如环氧树脂这样的耐热塑料是更有效的。因为环氧树脂抗湿性好，所以能够进一步减小由于外部气体而使接地电极9变质的可能性。

另外，覆盖部件17为与基体11a相同材质的情况也是有效的。在该情况下，能够提高覆盖部件17和基体11a的接合性。由此，可减小覆盖部件17从基体11a上剥离而使接地电极9露出的可能性。另外，由于两者的热膨胀率相同，所以在热电模块1通电时，能够抑制应力集中到覆盖部件17和基体11a的接合面上。

<第4实施方式>

图7示出本发明第4实施方式的热电模块。另外，在本实施方式中仅对与前述的第3实施方式不同的点进行说明，对同样的构成要素采用相同的参照符号，并省略重复的说明。

在本实施方式的热电模块1中，绝缘性的部件(覆盖部件17)被填充至接地电极9和第1电极5之间。从而，可抑制在接地电极9和第1电极5之间产生漏电流本身。另外，即使假设在覆盖部件17的绝缘性降低的情况下，也具有可将漏电流导出使其流入接地电极9这样的上述效果，所以即便长期地使用热电模块1也能够更有效地抑制热电特性的降低。

覆盖部件17优选按照填充邻接的两列30之间的方式延伸。在该情况下，可抑制在接地电极9和电极5之间产生漏电流本身，所以即便长期地使用热电模块1也能够更可靠地抑制热电特性降低。

以上，对本发明采用多个实施方式进行了说明，不过本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内可进行各种变更。例如，在上述实施方式中采用了四角柱状的热电元件3，不过也可以采用多角柱状的热电元件3以及圆柱状的热电元件3。

【实施例1】

按照以下方式制作了热电模块。

分别熔融由Bi、Te和Se构成的N型热电材料以及由Bi、Sb及Te构成的P型溶制材料，利用布里奇曼法(Bridgman method)使其向一个方向凝固，来准备了纵截面直径为

0.8mm的棒状的N型材料及P型材料。然后，为了成为厚度1.5mm，而利用线锯(wire saw)来切断这些N型材料及P型材料，而获得了N型热电元件及P型热电元件。

针对获得的N型热电元件及P型热电元件，利用电镀来仅在横截面上形成镍层，并在其上配设了Au层。随后，准备了基板(尺寸12mm×12mm)作为布线了作为配线导体且厚度105μm的铜的基体。在该配线导体上采用金属掩模来涂敷了80Au—20Sn(80质量％Au—20质量％Sn)的焊锡胶。在该焊锡胶上配设了N型热电元件及P型热电元件，使其成为24对电串联。另外，在另一配线导体上使用金属掩模来涂敷了80Au—20Sn的焊锡胶。随后，利用2片基板来夹入如上那样排列了的N型热电元件和P型热电元件。然后，对两片基板的上下面施加应力(压力)并且利用回流炉来加热处理。最后，利用连结部件将支持基板和热交换器进行连结从而获得了热电模块。

试样编号1未设置接地电极9，试样编号2～4分别如图2～图4所示设有接地电极9。试样编号5如图5所示连接有热敏电阻。接地电极9的线宽为0.3mm，利用环氧树脂来覆盖接地电极9的表面。

采用如上这样制作出的热电模块进行了通电评价。作为热电模块的通电评价，首先对施加了频率1kHz的电压时的热电模块的电阻值进行测量。然后，采用恒温槽在零下20℃的温度条件下，通入2V的直流电压，以驱动热电模块。而且，在25℃的温度条件下同样通入2V的直流电压，以驱动热电模块。由此，在热电模块内强制地产生结露。

然后，对在内部产生了结露的热电模块通入2V的直流电压，以驱动热电模块。然后，再次测量施加了频率1kHz的电压时的热电模块的电阻值。

结果如表1所示。

【表1】

 

试样编号	形态	结露前的模块电阻値(Ω)	结露后的模块电阻值(Ω)	变化率(％)
					1	-	1.41	0.95	32.6
2	图2	1.37	1.34	2.2
					3	图3	1.45	1.43	1.4
4	图4	1.47	1.46	0.7
					5	图5	1.43	1.39	2.8

试样编号1的热电模块不具有接地电极，所以在热电元件间的一部分中发生电短路，热电模块的电阻值发生变化。当在测量后分解试样编号1的热电模块来进行观察时，在上述电极间确认了表示在邻接的第1电极间产生电短路的变色部。另外，可知跳跃连接了8对热电元件。

另一方面，在试样编号2～5的热电模块中具有接地电极，所以成功防止了在热电元件间的电短路。因此，热电模块的电阻值几乎没有变化。

另外，采用试样编号5的热敏电阻来计测热电模块的温度，结果示出与恒温槽温度相同的温度，从而成功确认了可正确地计测温度的情况。

【实施例2】

此外，针对试样编号2～5的热电模块，首先在送风烘干机中用80℃的温度进行1小时烘干，以完全去除已结露的水分。接着，采用恒温槽，再次以25℃的温度条件，对各个热电模块通入2V的直流电压，驱动100小时。然后，再次测量在施加了频率1kHz的交流电压后的各个热电模块的电阻值。

结果如表2所示。

【表2】

 

试样编号	形态	结露前的模块电阻值(Ω)	干燥后的模块电阻值(Ω)	变化率(％)
					2	图2	1.37	1.37	0
3	图3	1.45	1.45	0
					4	图4	1.47	1.47	0
5	图5	1.43	1.43	0

根据表2，试样编号2～5的热电模块可通过完全去除由结露在表面所产生的水分，由此没有发生由水分所导致的漏电流，成为结露前模块的电阻值。

以上，本发明的热电模块具有接地电极，所以在发生了结露的环境中也能够防止热电元件间的短路，另外，可确认为具有如下特性的热电模块，该特性是即使进行连续驱动其电阻值也不发生变化的极稳定的特性。

Claims (13)

1.一种热电模块，具备：

第1基板；

第2基板，其具有与上述第1基板的第1表面相隔规定距离而对置的第2表面；

多个热电元件，其分别与上述第1表面和上述第2表面抵接并进行排列；

多个电极，其配设在上述第1表面和上述第2表面上且与上述多个热电元件的一个以上连接；以及

接地电极，其配设在上述第1表面和上述第2表面的至少一方上；

上述多个电极在上述第1表面和上述第2表面的至少一方中具有两个以上电极在长度方向上排列而成的多个列，

上述接地电极位于上述多个列中邻接的两列之间。

2.根据权利要求1所述的热电模块，其特征在于，

上述接地电极在上述邻接的两列相对置的长度区域内延伸。

3.根据权利要求1或2所述的热电模块，其特征在于，

该热电模块还具有覆盖上述接地电极的覆盖部件。

4.根据权利要求3所述的热电模块，其特征在于，

上述覆盖部件按照填充上述邻接的两列之间的方式延伸。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的热电模块，其特征在于，

上述多个热电元件包括多个P型热电元件和多个N型热电元件。

6.根据权利要求5所述的热电模块，其特征在于，

上述多个电极分别与上述多个P型热电元件的一个和上述多个N型热电元件的一个连接，并电串联连接上述多个P型热电元件和上述多个N型热电元件。

7.根据权利要求6所述的热电模块，其特征在于，

上述多个电极，分别在其长度方向的第1端部与上述多个P型热电元件的一个连接，在第2端部与上述多个N型热电元件的一个连接。

8.根据权利要求5所述的热电模块，其特征在于，

上述接地电极位于邻接的上述多个P型热电元件的一个和上述多个N型热电元件的一个之间。

9.根据权利要求1所述的热电模块，其特征在于，

上述接地电极中的通电方向和上述多个电极中的与上述接地电极邻接的电极中的通电方向平行。

10.根据权利要求1所述的热电模块，其特征在于，

该热电模块还具有与上述接地电极连接的热敏电阻。

11.根据权利要求10所述的热电模块，其特征在于，

上述热敏电阻配设在上述第1表面和上述第2表面的至少一方上。

12.根据权利要求11所述的热电模块，其特征在于，

上述热敏电阻位于上述多个列中邻接的两列之间。

13.根据权利要求1所述的热电模块，其特征在于，

上述多个电极都是长方形。

Images