JP2000286460A - ペルチェモジュール - Google Patents
ペルチェモジュールInfo
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Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ペルチェモジュールの耐湿性能を向上させ
る。 【解決手段】 ペルチェモジュール１は、一対の基板
３、３間に複数個のペルチェ素子２を並設して成るもの
であって、各ペルチェ素子２の外面にシリコン５を塗布
して、水分がペルチェ素子２に接触するのを防止する。
さらに、基板３、３間に塩化カルシウムなどからなるゲ
ッタ剤７を挿入するとともに、基板３、３間にシリコン
ゴムを充填塗布し、ペルチェモジュール６の周囲をシー
ルすることにより、耐湿性は著しく向上する。
る。 【解決手段】 ペルチェモジュール１は、一対の基板
３、３間に複数個のペルチェ素子２を並設して成るもの
であって、各ペルチェ素子２の外面にシリコン５を塗布
して、水分がペルチェ素子２に接触するのを防止する。
さらに、基板３、３間に塩化カルシウムなどからなるゲ
ッタ剤７を挿入するとともに、基板３、３間にシリコン
ゴムを充填塗布し、ペルチェモジュール６の周囲をシー
ルすることにより、耐湿性は著しく向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複数個のペルチェ素
子から成るペルチェモジュールに関するものである。
子から成るペルチェモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のペルチェモジュール１０１は、図
３に示す如く一対の基板１０２、１０２間に複数個の熱
伝変換素子であるペルチェ素子（図示せず）を並設する
と共に各基板１０２、１０２間に設けられた図示しない
接合電極にペルチェ素子を接合することで、各ペルチェ
素子を電気的に直列に且つ熱的に並列になるように接続
配置して構成されていた。
３に示す如く一対の基板１０２、１０２間に複数個の熱
伝変換素子であるペルチェ素子（図示せず）を並設する
と共に各基板１０２、１０２間に設けられた図示しない
接合電極にペルチェ素子を接合することで、各ペルチェ
素子を電気的に直列に且つ熱的に並列になるように接続
配置して構成されていた。
【０００３】そして、湿度によるペルチェ素子の劣化を
防止するため、両基板１０２、１０２間のペルチェ素子
配設部の外周にはブチルゴムやシリコンゴム等から成る
シール部材１０３を充填・塗布し、この外周部に密閉壁
１０４を形成していた。
防止するため、両基板１０２、１０２間のペルチェ素子
配設部の外周にはブチルゴムやシリコンゴム等から成る
シール部材１０３を充填・塗布し、この外周部に密閉壁
１０４を形成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ブチルゴムや
シリコンゴム等からなるシール部材を充填して形成さら
た密閉壁１０４では、長期的に見ると水分の侵入を許し
てしまい、ペルチェ素子を含む構成部材の浸食で電気的
に断線してしまうことがあった。
シリコンゴム等からなるシール部材を充填して形成さら
た密閉壁１０４では、長期的に見ると水分の侵入を許し
てしまい、ペルチェ素子を含む構成部材の浸食で電気的
に断線してしまうことがあった。
【０００５】また、ペルチェ素子と該基板１０２、１０
２との接合部では、加熱側となる基板１０２と冷却側と
なる基板１０２との温度差によって熱応力が生じるた
め、この熱応力を軽減するためにペルチェモジュール１
０１を分割（基板を分割）することが考えられる。
２との接合部では、加熱側となる基板１０２と冷却側と
なる基板１０２との温度差によって熱応力が生じるた
め、この熱応力を軽減するためにペルチェモジュール１
０１を分割（基板を分割）することが考えられる。
【０００６】しかしながら、従来のペルチェモジュール
１０１では、該ペルチェモジュール１０１の外周面にシ
ール部材１０３による密閉壁１０４を形成していたた
め、ペルチェモジュール１０１を分割する際には、密閉
壁１０４が形成されていない基板１０２に新たにシール
部材１０３を充填して密閉壁１０４を形成しなければな
らず、その場合には基板１０２の平坦度が問題となる。
１０１では、該ペルチェモジュール１０１の外周面にシ
ール部材１０３による密閉壁１０４を形成していたた
め、ペルチェモジュール１０１を分割する際には、密閉
壁１０４が形成されていない基板１０２に新たにシール
部材１０３を充填して密閉壁１０４を形成しなければな
らず、その場合には基板１０２の平坦度が問題となる。
【０００７】そこで、本発明はかかる従来の技術的課題
を解決するために成されたものであり、ペルチェモジュ
ールの耐湿性能を向上させることを目的とする。
を解決するために成されたものであり、ペルチェモジュ
ールの耐湿性能を向上させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明のペルチ
ェモジュールは、一対の基板間に複数個のペルチェ素子
を並設して成るものであって、各ペルチェ素子の外面に
シール材を塗布したことを特徴とするものである。
ェモジュールは、一対の基板間に複数個のペルチェ素子
を並設して成るものであって、各ペルチェ素子の外面に
シール材を塗布したことを特徴とするものである。
【０００９】請求項２の発明のペルチェモジュールは上
記において、基板を複数に分割したことを特徴とする。
記において、基板を複数に分割したことを特徴とする。
【００１０】請求項３の発明のペルチェモジュールは上
記において、ペルチェ素子は金属電極によってπ型に順
次接続されており、各π型を構成する基板部分を相互に
分割したことを特徴とする。
記において、ペルチェ素子は金属電極によってπ型に順
次接続されており、各π型を構成する基板部分を相互に
分割したことを特徴とする。
【００１１】請求項１の発明によれば、一対の基板間に
複数個のペルチェ素子を並設して成るペルチェモジュー
ルにおいて、各ペルチェ素子の外面にシール材を塗布し
たので、ペルチェ素子自体の水分による腐食劣化を未然
に防止することができるようになる。
複数個のペルチェ素子を並設して成るペルチェモジュー
ルにおいて、各ペルチェ素子の外面にシール材を塗布し
たので、ペルチェ素子自体の水分による腐食劣化を未然
に防止することができるようになる。
【００１２】特に、各ペルチェ素子の外面にシール材が
塗布されているため、請求項２又は請求項３の如く基板
を任意に分割して使用することができるようになり、ペ
ルチェモジュールの熱応力の緩和を図ることができるよ
うになる。これによって、ペルチェモジュールの耐久性
を向上させることができるようになる。
塗布されているため、請求項２又は請求項３の如く基板
を任意に分割して使用することができるようになり、ペ
ルチェモジュールの熱応力の緩和を図ることができるよ
うになる。これによって、ペルチェモジュールの耐久性
を向上させることができるようになる。
【００１３】請求項４の発明のペルチェモジュールは、
一対の基板間に複数個のペルチェ素子を並設して成るも
のであって、各基板間にゲッタ剤を挿入した後、周囲を
防湿性材料にてシールしたものである。
一対の基板間に複数個のペルチェ素子を並設して成るも
のであって、各基板間にゲッタ剤を挿入した後、周囲を
防湿性材料にてシールしたものである。
【００１４】請求項４の発明によれば、一対の基板間に
複数個のペルチェ素子を並設して成るペルチェモジュー
ルにおいて、各基板間にゲッタ剤を挿入した後、周囲を
防湿性材料にてシールしたので、ゲッタ剤によってペル
チェモジュール内の湿気を除去することができるように
なる。
複数個のペルチェ素子を並設して成るペルチェモジュー
ルにおいて、各基板間にゲッタ剤を挿入した後、周囲を
防湿性材料にてシールしたので、ゲッタ剤によってペル
チェモジュール内の湿気を除去することができるように
なる。
【００１５】これにより、ペルチェモジュールの耐湿性
を著しく向上させ、モジュール自体の耐久性を改善する
ことができるようになる。
を著しく向上させ、モジュール自体の耐久性を改善する
ことができるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明を適用したペルチェモジ
ュール１の斜視図を示している。ペルチェモジュール１
は、図１に示すように、複数のペルチェ素子２と、一対
の基板３、３で構成されている。
形態を詳述する。図１は本発明を適用したペルチェモジ
ュール１の斜視図を示している。ペルチェモジュール１
は、図１に示すように、複数のペルチェ素子２と、一対
の基板３、３で構成されている。
【００１７】各ペルチェ素子２はＰ型素子とＮ型素子の
二種類の熱伝半導体が基板３、３の対向面に形成された
図示しない金属電極によってπ型に順次接合して構成さ
れ、電気的に直列に且つ熱的に並列に接続されている。
また、各基板３における金属電極とペルチェ素子２とで
構成される上記直列回路の両端は、各基板３の対向面に
形成されていると共に、外部との接続用の端子部を備え
ている図示しないリード電極に接続されている。
二種類の熱伝半導体が基板３、３の対向面に形成された
図示しない金属電極によってπ型に順次接合して構成さ
れ、電気的に直列に且つ熱的に並列に接続されている。
また、各基板３における金属電極とペルチェ素子２とで
構成される上記直列回路の両端は、各基板３の対向面に
形成されていると共に、外部との接続用の端子部を備え
ている図示しないリード電極に接続されている。
【００１８】そして、このリード電極を介してＮ型素子
からＰ型素子に向かって電流を流すと、ペルチェ効果に
より一方の基板３（吸熱側）から吸熱して他方の基板３
（放熱側）から放熱する。
からＰ型素子に向かって電流を流すと、ペルチェ効果に
より一方の基板３（吸熱側）から吸熱して他方の基板３
（放熱側）から放熱する。
【００１９】前記基板３は、表面が電気絶縁性を有する
もの例えば、アルミナ又は窒化アルミのような単体、或
いはアルミの表面にアルマイト処理をしたもの、アルミ
の表面にアルミナ又は酸化ケイ素層を形成したセラミッ
ク、銅の表面に薄い接着断縁層を形成したものなどの複
合材で形成されたシート状のものである。そして、図１
に示す如く基板３、３には分割用の溝４が所定間隔を存
して縦横に複数形成され、この溝４にて実施例では六つ
に分割されている。
もの例えば、アルミナ又は窒化アルミのような単体、或
いはアルミの表面にアルマイト処理をしたもの、アルミ
の表面にアルミナ又は酸化ケイ素層を形成したセラミッ
ク、銅の表面に薄い接着断縁層を形成したものなどの複
合材で形成されたシート状のものである。そして、図１
に示す如く基板３、３には分割用の溝４が所定間隔を存
して縦横に複数形成され、この溝４にて実施例では六つ
に分割されている。
【００２０】一方、前記各ペルチェ素子２の外周面に
は、シール材（防湿性材料）として例えばシリコン５が
直接吹き付けることにより塗布されている。
は、シール材（防湿性材料）として例えばシリコン５が
直接吹き付けることにより塗布されている。
【００２１】これにより、各ペルチェ素子２は全外周面
にシリコン５が直接塗布されているため、水分がペルチ
ェ素子２自体に接触することを防止することができる。
そのため、ペルチェ素子２の水分による腐食を未然に防
止することができる。
にシリコン５が直接塗布されているため、水分がペルチ
ェ素子２自体に接触することを防止することができる。
そのため、ペルチェ素子２の水分による腐食を未然に防
止することができる。
【００２２】他方、基板３には分割用溝４にて分割され
ているので、ペルチェ素子２と基板３、３との接合部に
て生じる熱応力を分散させることができ、全体としての
ペルチェモジュール１の熱応力の緩和を図ることができ
る。これにより、ペルチェモジュール１の耐久性は向上
する。
ているので、ペルチェ素子２と基板３、３との接合部に
て生じる熱応力を分散させることができ、全体としての
ペルチェモジュール１の熱応力の緩和を図ることができ
る。これにより、ペルチェモジュール１の耐久性は向上
する。
【００２３】このとき、ペルチェモジュール１のペルチ
ェ素子２は、それぞれの外周面にシリコン５が塗布され
ているため、従来の如く基板の分割後にシール材を追加
する必要がなくなり、組立作業性が向上すると共に、基
板の平坦度も担保できる。
ェ素子２は、それぞれの外周面にシリコン５が塗布され
ているため、従来の如く基板の分割後にシール材を追加
する必要がなくなり、組立作業性が向上すると共に、基
板の平坦度も担保できる。
【００２４】次に、図２を参照してもう一つの本発明の
ペルチェモジュール６を説明する。図２はもう一つのペ
ルチェモジュール６の縦断斜視図である。この場合にお
けるペルチェモジュール６は、上記実施例と同様に、複
数のペルチェ素子２と、一対の基板３、３とで構成され
ている。
ペルチェモジュール６を説明する。図２はもう一つのペ
ルチェモジュール６の縦断斜視図である。この場合にお
けるペルチェモジュール６は、上記実施例と同様に、複
数のペルチェ素子２と、一対の基板３、３とで構成され
ている。
【００２５】そして、上記実施例と同様に各ペルチェ素
子２はＰ型素子とＮ型素子の二種類の熱伝半導体が基板
３、３の対向面に形成された図示しない金属電極によっ
てπ型に順次接合して構成され、電気的に直列に且つ熱
的に並列に接続されている。また、各基板３における金
属電極とペルチェ素子２とで構成される上記直列回路の
両端は、各基板３の対向面に形成されていると共に外部
との接続用の端子部を備えている図示しないリード電極
に接続されている。
子２はＰ型素子とＮ型素子の二種類の熱伝半導体が基板
３、３の対向面に形成された図示しない金属電極によっ
てπ型に順次接合して構成され、電気的に直列に且つ熱
的に並列に接続されている。また、各基板３における金
属電極とペルチェ素子２とで構成される上記直列回路の
両端は、各基板３の対向面に形成されていると共に外部
との接続用の端子部を備えている図示しないリード電極
に接続されている。
【００２６】更に、前記基板３、３間には炭酸カルシウ
ム、塩化カルシウムなどにより構成された水分及び空気
吸着用のゲッタ剤７が挿入されており、かかる基板３、
３の外周面間には、防湿性材料としてのシリコンゴム８
が充填塗布され、ペルチェモジュール６の周囲はシール
されている。
ム、塩化カルシウムなどにより構成された水分及び空気
吸着用のゲッタ剤７が挿入されており、かかる基板３、
３の外周面間には、防湿性材料としてのシリコンゴム８
が充填塗布され、ペルチェモジュール６の周囲はシール
されている。
【００２７】以上の構成により、シリコンゴム８を通過
した水分又は基板３、３間に元もと存在していた水分
は、ゲッタ剤７により吸収除去されるため、従来と比較
して、ペルチェモジュール６の耐湿性を著しく向上させ
ることができ、モジュールの耐久性を向上させることが
可能となる。
した水分又は基板３、３間に元もと存在していた水分
は、ゲッタ剤７により吸収除去されるため、従来と比較
して、ペルチェモジュール６の耐湿性を著しく向上させ
ることができ、モジュールの耐久性を向上させることが
可能となる。
【００２８】尚、実施例では基板３、３を分割用の溝４
にて六つに分割したが、更に、細かく分割することも可
能である。また、その場合には各π型を構成する部分の
基板３を相互に分割すると良い。
にて六つに分割したが、更に、細かく分割することも可
能である。また、その場合には各π型を構成する部分の
基板３を相互に分割すると良い。
【００２９】
【発明の効果】以上詳述した如く請求項１の発明によれ
ば、一対の基板間に複数個のペルチェ素子を並設して成
るペルチェモジュールにおいて、各ペルチェ素子の外面
にシール材を塗布したので、ペルチェ素子自体の水分に
よる腐食劣化を未然に防止することができるようにな
る。
ば、一対の基板間に複数個のペルチェ素子を並設して成
るペルチェモジュールにおいて、各ペルチェ素子の外面
にシール材を塗布したので、ペルチェ素子自体の水分に
よる腐食劣化を未然に防止することができるようにな
る。
【００３０】特に、各ペルチェ素子の外面にシール材が
塗布されているため、請求項２又は請求項３の如く基板
を任意に分割して使用することができるようになり、ペ
ルチェモジュールの熱応力の緩和を図ることができるよ
うになる。これによって、ペルチェモジュールの耐久性
を向上させることができるようになる。
塗布されているため、請求項２又は請求項３の如く基板
を任意に分割して使用することができるようになり、ペ
ルチェモジュールの熱応力の緩和を図ることができるよ
うになる。これによって、ペルチェモジュールの耐久性
を向上させることができるようになる。
【００３１】請求項４の発明によれば、一対の基板間に
複数個のペルチェ素子を並設して成るペルチェモジュー
ルにおいて、各基板間にゲッタ剤を挿入した後、周囲を
防湿性材料にてシールしたので、ゲッタ剤によってペル
チェモジュール内の湿気を除去することができるように
なる。
複数個のペルチェ素子を並設して成るペルチェモジュー
ルにおいて、各基板間にゲッタ剤を挿入した後、周囲を
防湿性材料にてシールしたので、ゲッタ剤によってペル
チェモジュール内の湿気を除去することができるように
なる。
【００３２】これにより、ペルチェモジュールの耐湿性
を著しく向上させ、モジュール自体の耐久性を改善する
ことができるようになる。
を著しく向上させ、モジュール自体の耐久性を改善する
ことができるようになる。
【図１】本発明を適用したペルチェモジュールの斜視図
である。
である。
【図２】もう一つの本発明のペルチェモジュールの縦断
斜視図である。
斜視図である。
【図３】従来のペルチェモジュールの斜視図である。
１、６ ペルチェモジュール ２ ペルチェ素子 ３ 基板 ４ 溝 ５ シリコン ７ ゲッタ剤 ８ シリコンゴム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 順一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 野島 健二 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 山田 健 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 一対の基板間に複数個のペルチェ素子を
並設して成るペルチェモジュールにおいて、 前記各ペルチェ素子の外面にシール材を塗布したことを
特徴とするペルチェモジュール。 - 【請求項２】 基板を複数に分割したことを特徴とする
請求項１のペルチェモジュール。 - 【請求項３】 ペルチェ素子は金属電極によってπ型に
順次接続されており、各π型を構成する基板部分を相互
に分割したことを特徴とする請求項１又は請求項２のペ
ルチェモジュール。 - 【請求項４】 一対の基板間に複数個のペルチェ素子を
並設して成るペルチェモジュールにおいて、 各基板間にゲッタ剤を挿入した後、周囲を防湿性材料に
てシールしたことを特徴とするペルチェモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11086801A JP2000286460A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | ペルチェモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11086801A JP2000286460A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | ペルチェモジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000286460A true JP2000286460A (ja) | 2000-10-13 |
Family
ID=13896914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11086801A Pending JP2000286460A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | ペルチェモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000286460A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100411695C (zh) * | 2007-04-02 | 2008-08-20 | 武汉理工大学 | 硅橡胶表面磷灰石涂层的仿生法制备 |
| JP2008244100A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Yamaha Corp | 熱電モジュールおよびその製造方法 |
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-
1999
- 1999-03-29 JP JP11086801A patent/JP2000286460A/ja active Pending
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