JP2006080228A - Thermoelectric converter and its manufacturing process - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、N型熱電素子、P型熱電素子からなる直列回路に直流電流を流通させることで吸熱、放熱が得られる熱電変換装置およびその熱電変換装置の製造方法に関するものであり、特に、隣接する熱電素子とそれに接続される電極部材の構成およびその電極部材の製造方法に関する。 The present invention relates to a thermoelectric conversion device that can absorb heat and dissipate heat by flowing a direct current through a series circuit composed of an N-type thermoelectric element and a P-type thermoelectric element, and a method for manufacturing the thermoelectric conversion device. The present invention relates to a structure of a thermoelectric element to be connected, a configuration of an electrode member connected to the thermoelectric element, and a method of manufacturing the electrode member.
従来、この種の熱電変換装置として、例えば、特許文献1に示すように、N型熱電素子およびP型熱電素子をこの順序で複数組直列に接続して熱電素子群を構成し、この熱電素子群を吸熱電極部材および放熱電極部材で順次直列接続するとともに、上記熱電素子群の一方に突設して吸熱電極部材それぞれに吸熱熱交換部材を結合し、さらに熱電素子群の他方に突設して放熱電極部材それぞれに放熱熱交換部材を結合し、それぞれ吸熱熱交換部分および放熱熱交換部分を構成している。 Conventionally, as this type of thermoelectric conversion device, for example, as shown in Patent Document 1, a plurality of sets of N-type thermoelectric elements and P-type thermoelectric elements are connected in series in this order to form a thermoelectric element group. The heat absorbing electrode member and the heat radiating electrode member are sequentially connected in series, and one end of the thermoelectric element group is protruded to connect the endothermic heat exchange member to each of the endothermic electrode members, and the other end of the thermoelectric element group is protruded. The radiating heat exchange member is coupled to each of the radiating electrode members to constitute an endothermic heat exchange portion and a radiant heat exchange portion, respectively.
そして、この熱交換部分をそれぞれ構成する各熱交換部材は、熱電素子群の並ぶ方向に沿って折曲される第1の折曲片および熱電素子の並ぶ方向とほぼ直角曲げられる第2の折曲片を備え、隣接する第2の折曲片の相互は電気的に絶縁して固定することにより、吸熱熱交換部分と放熱熱交換部分とを区画する壁を有するように構成している。これにより、吸熱電極部材および放熱電極部材からの熱を効率的に取り出して熱交換効率が良好となるとともに、区画壁が形成されることで吸熱部と放熱部との分離が容易にできる構造を備えている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献1によれば、この種の熱電素子は極小部品であるとともに、熱電素子、電極部材、熱電素子の順に交互に積層しその積層させた状態で熱電素子と電極部材とを接合させて構成しているので、特に各部品を積層するための組付作業がやり難いため組付性が劣る問題がある。しかも、これら構成部品をより小型にしようとすると、さらに組付作業がやり難く小型化に限界が生ずる。 However, according to the above-mentioned Patent Document 1, this type of thermoelectric element is an extremely small component, and the thermoelectric element, the electrode member, and the thermoelectric element are alternately stacked in this order, and the thermoelectric element and the electrode member are joined in the stacked state. In particular, since the assembly work for laminating the components is difficult to perform, there is a problem that the assemblability is inferior. Moreover, if these component parts are to be made smaller, the assembling work becomes more difficult and there is a limit to downsizing.
そこで、本発明の目的は、上記点を鑑みたものであり、熱電素子群の並ぶ方向に対して直交する側に熱電素子と電極部材とが接続する電極部を配設させることで、熱交換効率を低下させることなく、かつ組付性の向上が図れる熱電変換装置およびその熱電変換装置の製造方法を提供することにある。 In view of the above, the object of the present invention is to provide heat exchange by arranging an electrode portion where the thermoelectric element and the electrode member are connected on the side orthogonal to the direction in which the thermoelectric element groups are arranged. An object of the present invention is to provide a thermoelectric conversion device and a method for manufacturing the thermoelectric conversion device that can improve the assembly without reducing efficiency.
上記、目的を達成するために、請求項1ないし請求項8に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、絶縁材料からなる絶縁基板(11)に、P型熱電素子(12)およびN型熱電素子(13)を交互に複数個配列してなる熱電素子群を列設して構成された熱電素子基板(10)と、この熱電素子基板(10)に隣接して配列されたP型熱電素子(12)とN型熱電素子(13)とを電気的に接続するために平面状に形成された電極部(21)、およびその電極部(21)に伝熱可能に形成された吸熱/放熱部(22)を有する電極部材(20)とを備え、
電極部材(20)は、隣接して配列されたP型熱電素子(12)とN型熱電素子(13)との両端にそれぞれ電極部(21)を直列的に接続するように半田付けで接合したことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the technical means described in claims 1 to 8 are employed. That is, in the invention described in claim 1, a thermoelectric element group in which a plurality of P-type thermoelectric elements (12) and N-type thermoelectric elements (13) are alternately arranged on an insulating substrate (11) made of an insulating material is provided. The thermoelectric element substrate (10) arranged in a row and the P-type thermoelectric element (12) and the N-type thermoelectric element (13) arranged adjacent to the thermoelectric element substrate (10) are electrically connected. An electrode member (20) having a flat electrode portion (21) and an endothermic / heat dissipating portion (22) formed to be capable of transferring heat to the electrode portion (21),
The electrode member (20) is joined by soldering so that the electrode portions (21) are connected in series to both ends of the P-type thermoelectric element (12) and the N-type thermoelectric element (13) arranged adjacent to each other. It is characterized by that.
請求項1に記載の発明によれば、極小部品である熱電素子(12、13)と、隣接する熱電素子(12、13)に接続する電極部材(20)を重ね合わせるように配列させたことにより、従来の熱電素子(12、13)と電極部材(20)とを直列的に積層させる方式よりも組付作業が容易にできる。 According to the invention described in claim 1, the thermoelectric elements (12, 13) that are minimal parts and the electrode members (20) connected to the adjacent thermoelectric elements (12, 13) are arranged so as to overlap each other. As a result, the assembly work can be made easier than the conventional method of laminating the thermoelectric elements (12, 13) and the electrode member (20) in series.
また、隣接する熱電素子(12、13)と電極部材(20)とを平面状に形成された電極部(21)において半田付けで接合したことにより、接続部で発生する熱を効率的に取り出すことが可能となる。これにより、接続部における熱抵抗を小さくすることができるので装置の熱交換効率を低下させることはない。 Moreover, the heat which generate | occur | produces in a connection part is efficiently taken out by joining the thermoelectric element (12, 13) and electrode member (20) which adjoined by soldering in the electrode part (21) formed planarly. It becomes possible. Thereby, since the thermal resistance in a connection part can be made small, the heat exchange efficiency of an apparatus is not reduced.
請求項2に記載の発明では、電極部材(20)は、P型熱電素子(12)およびN型熱電素子(13)の両端に接合される電極部(21)の背面側に垂直方向に向けて空間を有するように吸熱/放熱部(22)を形成したことを特徴としている。
In the invention according to
請求項2に記載の発明によれば、電極部(21)の背面側が垂直方向に向けて空間を有することで、半導体、制御基板などの電子部品を組み付けるための装置であるマウンター装置を用いることが可能となる。これにより、極小部品でかつ数量の多い熱電素子(12、13)、電極部材(20)の組み付けが容易にできることで組付性の向上が図れる。 According to the second aspect of the present invention, the mounter device, which is a device for assembling electronic components such as a semiconductor and a control board, is used because the back side of the electrode portion (21) has a space in the vertical direction. Is possible. Thereby, the assembly property can be improved by easily assembling the thermoelectric elements (12, 13) and the electrode members (20) which are extremely small parts and large in quantity.
請求項3に記載の発明では、吸熱/放熱部(22)は、電極部(21)から外方に延出された平面に、ルーバ状、スリット状、オフセット状、フラット状、ピン状のいずれかの形状を成形加工で形成したことを特徴としている。 In the invention according to claim 3, the endothermic / heat dissipating part (22) has any one of a louver shape, a slit shape, an offset shape, a flat shape, and a pin shape on the plane extending outward from the electrode portion (21). The shape is formed by molding.
請求項3に記載の発明によれば、これらの吸熱/放熱部(22)の形状は、上述した電極部(21)の背面側の垂直方向に向けて形成される空間を縮小することがないのでマウンター装置の活用に支障をきたすことはない。また、吸熱/放熱部(22)をこれらの形状で形成することにより、吸熱/放熱部(22)の熱交換効率が向上することで装置の熱交換効率を低下させることはない。 According to invention of Claim 3, the shape of these heat absorption / radiation part (22) does not reduce the space formed toward the perpendicular direction of the back side of the electrode part (21) mentioned above. Therefore, it will not interfere with the use of the mounter device. Further, by forming the heat absorption / heat radiation part (22) in these shapes, the heat exchange efficiency of the heat absorption / heat radiation part (22) is improved, and the heat exchange efficiency of the apparatus is not lowered.
請求項4に記載の発明では、平板状の導電性材料に、隣接して配列されたP型熱電素子(12)とN型熱電素子(13)とを電気的に接続する平面状の電極部(21)、およびその電極部(21)により伝熱される熱を吸熱もしくは放熱する吸熱/放熱部(22)を有する電極部材(20)を一体形成する成形加工工程と、
P型熱電素子(12)およびN型熱電素子(13)を摘んで、予め設置された絶縁材料からなる絶縁基板(11)に略碁盤目状に形成された基板穴に、P型熱電素子(12)とN型熱電素子(13)とを交互に複数個配列して熱電素子群を列設する熱電素子基板(10)の組み付け工程と、
成形加工工程で形成された電極部材(20)の電極部(21)の背面側を摘んで、熱電素子基板(10)に隣接して配列されたP型熱電素子(12)とN型熱電素子(13)との両端にそれぞれの電極部(21)を設置し、その後、N型熱電素子(13)との両端と電極部(21)とを半田付けで接合する接合工程とを備えることを特徴としている。
In the invention according to claim 4, the planar electrode portion that electrically connects the P-type thermoelectric element (12) and the N-type thermoelectric element (13) arranged adjacent to each other in a flat conductive material. (21), and a molding process for integrally forming an electrode member (20) having an endothermic / heat dissipating part (22) that absorbs or dissipates heat transferred by the electrode part (21);
A P-type thermoelectric element (12) and an N-type thermoelectric element (13) are picked up, and the P-type thermoelectric element ( 12) an assembly process of a thermoelectric element substrate (10) in which a plurality of N-type thermoelectric elements (13) are alternately arranged and a thermoelectric element group is arranged;
A P-type thermoelectric element (12) and an N-type thermoelectric element arranged adjacent to the thermoelectric element substrate (10) by pinching the back side of the electrode part (21) of the electrode member (20) formed in the molding process. And (13) having respective electrode portions (21) installed at both ends, and thereafter joining both ends of the N-type thermoelectric element (13) and the electrode portion (21) by soldering. It is a feature.
請求項4に記載の発明によれば、上記製造工程によって極小部品でかつ数量の多い熱電素子(12、13)、電極部材(20)の組み付けが容易にできることで組付性の向上が図れ、かつ精度良く製造することができる。 According to the invention described in claim 4, the assembly process can be improved by facilitating the assembly of the thermoelectric elements (12, 13) and electrode members (20) which are extremely small parts and large quantities by the manufacturing process. And it can manufacture with sufficient precision.
請求項5に記載の発明では、熱電素子基板(10)の組み付け工程および接合工程は、マウンター装置を用いて製造することを特徴としている。請求項5に記載の発明によれば、具体的には、電子部品を組み付けるためのマウンター装置を用いることで組み付け性の向上が図れる。 The invention according to claim 5 is characterized in that the assembly step and the joining step of the thermoelectric element substrate (10) are manufactured using a mounter device. According to the invention described in claim 5, specifically, the mountability can be improved by using a mounter device for assembling the electronic component.
請求項6に記載の発明では、成形加工工程は、コイル状の導電性材料からせん断、折り曲げ、外形抜きにより電極部材(20)を形成することを特徴としている。請求項6に記載の発明によれば、電極部材(20)の製造が、例えば、プレス加工などで連続して形成できるので製造コストを安くすることが可能である。 The invention according to claim 6 is characterized in that the forming step forms the electrode member (20) from a coil-shaped conductive material by shearing, bending, and outline drawing. According to invention of Claim 6, since manufacture of an electrode member (20) can be continuously formed, for example by press work etc., it can reduce manufacturing cost.
請求項7に記載の発明では、成形加工工程は、平板状の導電性材料に吸熱/放熱部(22)をエッチング処理で形成し、次にそれを折り曲げおよび外形抜きにより電極部材(20)を形成することを特徴としている。請求項7に記載の発明によれば、上述したプレス加工の他にエッチング処理で形成することで製造コストを安くすることが可能である。 In the invention according to claim 7, in the molding process, the heat absorption / heat radiation portion (22) is formed by etching in the flat conductive material, and then the electrode member (20) is formed by bending and removing the outer shape. It is characterized by forming. According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to reduce the manufacturing cost by forming by an etching process in addition to the press process described above.
請求項8に記載の発明では、成形加工工程は、平板状の導電性材料を押し出し加工で断面部を形成し、次にそれを外形抜きにより電極部材(20)を形成することを特徴としている。請求項8に記載の発明によれば、上述したプレス加工の他に押し出し加工で形成することで製造コストを安くすることが可能である。 In the invention described in claim 8, the forming step is characterized in that a cross-sectional portion is formed by extruding a flat conductive material, and then the electrode member (20) is formed by extracting the outer shape. . According to the invention described in claim 8, it is possible to reduce the manufacturing cost by forming by extrusion processing in addition to the press processing described above.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態における熱電変換装置を図1ないし図3に基づいて説明する。図1(a)は本実施形態における熱電変換装置の全体構成を示す模式図であり、(b)は(a)に示すA−A断面図、(c)は(a)に示すB−B断面図である。図2は熱電変換装置の主要部の構成を示す分解模式図である。また、図3は熱電変換装置の製造方法における製造工程の流れを示す工程説明図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a thermoelectric conversion device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. Fig.1 (a) is a schematic diagram which shows the whole structure of the thermoelectric conversion apparatus in this embodiment, (b) is AA sectional drawing shown to (a), (c) is BB shown to (a). It is sectional drawing. FIG. 2 is an exploded schematic view showing the configuration of the main part of the thermoelectric converter. Moreover, FIG. 3 is process explanatory drawing which shows the flow of the manufacturing process in the manufacturing method of a thermoelectric conversion apparatus.
本実施形態の熱電変換装置は、図1(a)ないし図3(c)および図2に示すように、絶縁基板11にP型熱電素子12およびN型熱電素子13を交互に複数個配列してなる熱電素子群を列設して構成された熱電素子基板10と、隣接して配列されたP型熱電素子12とN型熱電素子13とを電気的に接続する電極部材20とから構成している。
In the thermoelectric conversion device of this embodiment, as shown in FIGS. 1A to 3C and FIG. 2, a plurality of P-type
熱電素子基板10は、平板状の絶縁材料(例えば、PPS樹脂やLCP樹脂など)からなる絶縁基板11に、P型熱電素子12およびN型熱電素子13を交互に複数個配列してなる熱電素子群を列設して一体構成にしたものである。P型熱電素子12はBi−Te系化合物からなるP型半導体により構成され、N型熱電素子13はBi−Te系化合物からなるN型半導体により構成された極少部品である。
The
なお、熱電素子基板10は、P型熱電素子12およびN型熱電素子13を絶縁基板11に略碁盤目状に配列するように基板穴を一体成形で形成している。このときに、P型熱電素子12およびN型熱電素子13は、絶縁基板11よりも上端面、下端面が外方に突き出すように形成している。
The
電極部材20は、熱電素子基板10に隣接して配列されたP型熱電素子12とN型熱電素子13とを電気的に接続する電極であって、銅材などの導電性材料からなり平面状に形成した電極部21が熱電素子12、13の上方側ではP型からN型に電流が流れるように接続し、熱電素子12、13の下方側ではN型からP型に電流が流れるように接続している。
The
これにより、P型熱電素子12とN型熱電素子13とが直列的に接続されている。なお、熱電素子12、13と電極部材20との接合は、熱電素子12、13の端面と電極部20との接合面を半田付けで接合している。
Thereby, the P-type
また、本実施形態の電極部材20は、図1(a)および図1(b)に示すように、平面状に形成された電極部21から外方に延出された平面に電極部21より伝熱する熱を吸熱もしくは放熱するための吸熱/放熱部22が一体で形成している。さらに、この形状として、ピン状になるように形成するとともに、電極部20の背面側に垂直方向に向けて空間を有するように形成している。
Further, as shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the
言い換えれば、電極部20の背面側に空間を形成することにより、電極部材20を熱電素子12、13の端面に組み付けるときに、電極部20の背面側をマウンター装置(後述する)でつまみ易いように形成している。なお、ピン状に形成した吸熱/放熱部22には、図示していないが電極部21より伝熱する熱を熱交換するように構成している。
In other words, by forming a space on the back side of the
ところで、熱電素子12、13間を接続する電極部21には、PN接合部を構成する上方側の電極部材20がペルチェ効果により高温の状態となることで、この高温の熱が吸熱/放熱部22に伝達して冷却流体(例えば、空気)と熱交換されて温風が得られる。一方、NP接合部を構成する下方側の電極部材20がペルチェ効果により低温の状態となることで、この低温の熱が吸熱/放熱部22に伝達して被冷却流体(例えば、空気)と熱交換されて冷風が得られる。
By the way, in the
つまり、熱電素子12、13間を流れる電流量に応じて、一端の電極部材20の温度が上昇して他端の電極部材20の温度が低下し、さらに、電流方向を逆にするとこれらの熱現象が逆転するというものである。因みに、この種の熱電変換装置として、半導体や電気部品などの発熱部品の冷却用や暖房装置などの加熱用に用いられる。
That is, the temperature of the
次に、以上の構成による熱電変換装置の製造方法について説明する。図3に示すように、まず、電極部材20の製造は、Aに示すプレス工程において、コイル状の導電性材料をアンコイルしてせん断により電極部21、吸熱/放熱部22を一体成形する。そして、Bに示す折り曲げ工程において、所望する断面形状となるように折り曲げる。そして、Cに示す切断工程において、所定の寸法に外形抜きにより切断する。つまり、AないしCに至る成形加工工程により形成される。
Next, the manufacturing method of the thermoelectric conversion apparatus by the above structure is demonstrated. As shown in FIG. 3, the
一方、熱電素子基板10とその熱電素子基板10に電極部材20を組み付ける製造工程がDからFに至る熱電素子基板10の組み付け工程と接合工程によって熱電変換装置を製造する。なお、DからFに至る工程では、半導体、制御基板などの電子部品を組み付けるための装置であるマウンター装置を用いて行なうようにしている。
On the other hand, the thermoelectric conversion device is manufactured by the assembly process and the joining process of the
これは、極小部品でかつ数量の多い熱電素子12、13および電極部材20の組み付け性の向上を図ったものであって、熱電素子12、13および電極部材20をつまみ易いような形状に形成することで、これらの組み付けが容易となる。具体的には、Dに示す組立工程1において、装置に設けられた治具を熱電素子12、13の一端に吸引により摘んで、予め装置に設置された絶縁基板11の略碁盤目状に形成された基板穴に、P型熱電素子12とN型熱電素子13とを交互に複数個配列して熱電素子群を列設させて一体構成する。これを請求項で言う熱電素子基板10の組み付け工程である。
This is an improvement in assembly of the
そして、Eに示す組立工程2において、装置に設けられた治具を成形加工工程で形成された電極部材20の一端に吸引により摘んで、電極部21を隣接されたP型熱電素子12とN型熱電素子13の端面に設置する。そして、Fに示す接合工程において、熱電素子12、13の端面と電極部20との接合面を半田付けで接合している。
Then, in the
なお、以上の工程のうち、EおよびF工程は片面ごとに行ない、他方の片面は熱電素子基板10を反転した後に、EおよびF工程を行なうようにしている。また、熱電素子12、13の端面の接合面には、予めペーストハンダなどをスクリーン印刷で薄く均一に塗っておいてから接合工程を行なうと半田付けが容易にできる。
Of the above steps, the E and F steps are performed on each side, and the other side is subjected to the E and F steps after the
以上の第1実施形態による熱電変換装置によれば、極小部品である熱電素子12、13と、隣接する熱電素子12、13に接続する電極部材20を重ね合わせるように接合させたことにより、従来の熱電素子12、13と電極部材20とを直列的に積層させる方式よりも組付作業が容易にできる。
According to the thermoelectric conversion device according to the first embodiment described above, the
また、隣接する熱電素子12、13と電極部材20とを平面状に形成された電極部21において半田付けで接合したことにより、接続部で発生する熱を効率的に取り出すことが可能となる。これにより、接続部における熱抵抗を小さくすることができるので装置の熱交換効率を低下させることはない。
Moreover, it becomes possible to take out efficiently the heat which generate | occur | produces in a connection part by joining the
また、電極部21の背面側に垂直方向に向けて空間を有するようにピン状の吸熱/放熱部22を形成したことにより、半導体、制御基板などの電子部品を組み付けるための装置であるマウンター装置を用いることが可能となる。これにより、極小部品でかつ数量の多い熱電素子12、13、電極部材20の組み付けが容易にできることで組付性の向上が図れる。
Further, a mounter device that is a device for assembling electronic components such as a semiconductor and a control board by forming a pin-like heat absorption /
また、成形加工工程は、コイル状の導電性材料からせん断、折り曲げ、外形抜きにより電極部材20を形成することにより、電極部材20の製造が、例えば、プレス加工などで連続して形成できるので製造コストを安くすることが可能である。
In addition, the forming process is manufactured because the
(第2実施形態)
以上の第1実施形態では、吸熱/放熱部22の形状をピン状に形成したが、これに限らず、図4(a)および図4(b)に示すように、吸熱/放熱部22の形状をフラット状に形成してもよい。また、その他、図5(a)ないし(c)のように、電極部21から外方に延出された平面を切り起こして吸熱/放熱部22の形状をルーバー状に形成しても良い。
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, the shape of the endothermic /
さらに、図6(a)ないし(c)のように、電極部21から外方に延出された平面にスリット孔23を形成して吸熱/放熱部22の形状をスリット状に形成しても良い。また、図7(a)ないし(c)のように、電極部21から外方に延出された平面に対して交互に突き出して吸熱/放熱部22の形状をオフセット状に形成してもよい。
Further, as shown in FIGS. 6A to 6C, a
これらの形状によれば、いずれの吸熱/放熱部22の形状も電極部21の背面側の垂直方向に向けて形成される空間を縮小することがないのでマウンター装置の活用に支障をきたすことはない。また、吸熱/放熱部22をこれらの形状で形成することにより、吸熱/放熱部22の熱交換効率が向上することで装置の熱交換効率を低下させることはない。
According to these shapes, the shape of any of the heat absorption /
(第3実施形態)
以上の実施形態では、電極部材20の成形加工において、Aに示すプレス成形(図3参照)で電極部21と吸熱/放熱部22とを一体形成したが、これに限らず、図8(a)に示すように、平板状の導電性材料に吸熱/放熱部22をエッチング処理で形成し、次にそれを折り曲げおよび外形抜きにより電極部材20を形成するようにしても良い。
(Third embodiment)
In the above embodiment, in the molding process of the
また、図8(b)に示すように、平板状の導電性材料を押し出し加工で断面部を形成し、次にそれを外形抜きにより電極部材20を形成するようにしても良い。これによれば、上述したプレス加工よりも製造コストを安くすることが可能である。
Further, as shown in FIG. 8B, a cross-sectional portion may be formed by extruding a flat conductive material, and then the
(他の実施形態)
以上の実施形態では、電極部材20をプレス成形と折り曲げとで別々の工程により形成していたが、ローラ成形により電極部材20の断面形状を形成しても良い。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the
また、以上の実施形態では、吸熱/放熱部22を電極部21から外方に延出された平面に形成したが、図9(a)および図9(b)に示すように、電極部21の一部を切り起こして吸熱/放熱部22を形成してもよい。ただし、このときには、図9(a)に示すように、電極部21の背面側に垂直方向に対して必要分だけの空間をゆうするとともに、電極部21の電流通過断面積が必要量確保されていることが望ましい。
Further, in the above embodiment, the heat absorption /
10…熱電素子基板
11…絶縁基板
12…P型熱電素子
13…N型熱電素子
20…電極部材
21…電極部
22…吸熱/放熱部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記熱電素子基板(10)に隣接して配列された前記P型熱電素子(12)と前記N型熱電素子(13)とを電気的に接続するために平面状に形成された電極部(21)、およびその電極部(21)に伝熱可能に形成された吸熱/放熱部(22)を有する電極部材(20)とを備え、
前記電極部材(20)は、隣接して配列された前記P型熱電素子(12)と前記N型熱電素子(13)との両端にそれぞれ前記電極部(21)を直列的に接続するように半田付けで接合したことを特徴とする熱電変換装置。 A thermoelectric element substrate (11) configured by arranging a plurality of thermoelectric element groups in which a plurality of P-type thermoelectric elements (12) and N-type thermoelectric elements (13) are alternately arranged on an insulating substrate (11) made of an insulating material. 10) and
An electrode portion (21) formed in a planar shape for electrically connecting the P-type thermoelectric element (12) and the N-type thermoelectric element (13) arranged adjacent to the thermoelectric element substrate (10). ), And an electrode member (20) having an endothermic / heat radiating portion (22) formed so as to be capable of transferring heat to the electrode portion (21),
The electrode member (20) connects the electrode portions (21) in series to both ends of the P-type thermoelectric element (12) and the N-type thermoelectric element (13) arranged adjacent to each other. A thermoelectric conversion device characterized by being joined by soldering.
前記P型熱電素子(12)および前記N型熱電素子(13)を摘んで、予め設置された絶縁材料からなる絶縁基板(11)に略碁盤目状に形成された基板穴に、前記P型熱電素子(12)と前記N型熱電素子(13)とを交互に複数個配列して熱電素子群を列設する熱電素子基板(10)の組み付け工程と、
前記成形加工工程で形成された前記電極部材(20)の前記電極部(21)の背面側を摘んで、前記熱電素子基板(10)に隣接して配列された前記P型熱電素子(12)と前記N型熱電素子(13)との両端にそれぞれの前記電極部(21)を設置し、その後、前記N型熱電素子(13)との両端と前記電極部(21)とを半田付けで接合する接合工程とを備えることを特徴とする熱電変換装置の製造方法。 A planar electrode part (21) for electrically connecting a P-type thermoelectric element (12) and an N-type thermoelectric element (13) arranged adjacent to each other in a flat conductive material, and its electrode part ( 21) a molding process for integrally forming an electrode member (20) having a heat absorbing / dissipating part (22) that absorbs or dissipates heat transferred by heat;
The P-type thermoelectric element (12) and the N-type thermoelectric element (13) are picked up, and the P-type is inserted into a substrate hole formed in a substantially grid pattern in an insulating substrate (11) made of an insulating material that has been installed in advance. An assembly step of a thermoelectric element substrate (10) in which a plurality of thermoelectric elements (12) and N-type thermoelectric elements (13) are alternately arranged to arrange a thermoelectric element group;
The P-type thermoelectric element (12) arranged adjacent to the thermoelectric element substrate (10) by pinching the back side of the electrode part (21) of the electrode member (20) formed in the molding process. And the N-type thermoelectric element (13), the electrode portions (21) are installed at both ends, and then both ends of the N-type thermoelectric element (13) and the electrode portion (21) are soldered. The manufacturing method of the thermoelectric conversion apparatus characterized by including the joining process to join.
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