JP2011129552A

JP2011129552A - 熱発電モジュール

Info

Publication number: JP2011129552A
Application number: JP2009283686A
Authority: JP
Inventors: Koichi Iida; 弘一飯田; Koji Matsumoto; 幸治松本
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2011-06-30

Abstract

【課題】小型軽量でかつ曲面に対応可能な熱発電モジュールを提供すること。
【解決手段】熱電素子を備え列状に配置されている複数の熱電ユニット１０と、発熱源と複数の熱電ユニット１０の高温側面１０Ｂとの間にそれぞれ配置されるものであって発熱源の側の面の面積が熱電ユニット１０の側の面の面積よりも小さく伝熱性を有する複数の台座１２と、複数の熱電ユニット１０および複数の台座１２を互いに連結する可撓性および伝熱性を有する連結部材１３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、発熱源に取付け可能な熱発電モジュールに関する。

自動車のエンジンなどから排出される排気熱を利用して発電を行う熱発電装置が知られている。

図１１は従来の熱発電装置における熱発電モジュール５の概要を示す図である。図１１（ａ）は熱発電モジュール５の平面図、図１１（ｂ）はその一部５０ａについてのＺ−Ｚ線矢視断面図である。

図１１（ａ）に示されるように、熱発電モジュール５は、２枚のセラミック基板５１、５２に挟まれた空間に複数の熱電ユニット５０がマトリクス状に配置されて、構成されている。なお、複数の熱電ユニット５０は、内部において順次直列に接続されている。

図１１（ｂ）に示されるように、熱電ユニット５０は、Ｐ型熱電素子５０１およびＮ型熱電素子５０２を有している。Ｐ型熱電素子５０１およびＮ型熱電素子５０２は、第一の接続電極５０３を介して直列に接続されている。１つの熱電ユニット５０のＰ型熱電素子５０１およびＮ型熱電素子５０２は、それぞれ、隣接する他の１つの熱電ユニット５０のＮ型熱電素子５０２またはＰ型熱電素子５０１と、第二の接続電極５０４を介して直列に接続されている。

熱発電モジュール５は、一方のセラミック基板５１が高温である発熱源に接触して吸熱するように、他方のセラミック基板５２が低温である空気などに晒されて放熱するように、取り付けられる。すると、セラミック基板５１、５２、第一の接続電極５０３、および第二の接続電極５０４を介して、Ｐ型熱電素子５０１およびＮ型熱電素子５０２の端部間に温度差が生じ、ゼーベック効果による起電力が生じる。

ところが、従来の熱発電モジュールは、このようにセラミック基板で覆われているため自在に曲げることができず、排気管などの曲面に対して密着させて取り付けることが困難であった。そして、その場合に、熱発電モジュールにおける発電効率が上がらないという問題があった。

そこで、排気管の周囲を方形状にしてそこに熱発電モジュールを接触させて取り付けた熱発電装置、或いは、排気管の周囲に設けられたヒートシンクの平面に熱発電モジュールを接触させて取り付けた熱発電装置が提案されている（特許文献１）。

また、曲面へ密着させて取り付けられるフレキシブル熱電素子モジュールが提案されている（特許文献２）。

特開２００６−３１４１８０特許２８９６４９７

特許文献１に記載される熱発電装置のように、排気管の周囲の形状を変えたり伝熱用のヒートシンクを間に設けたりすることは、各種の弊害をもたらす。例えば、それらのために余分な空間が必要になる、それらの重量が掛かって燃費効率が落ちる、排気管が熱膨張した場合および振動した場合にそれらの接触性が悪くなって発電効率が落ちる、などの弊害をもたらす。

また、特許文献２に記載されるフレキシブル熱電素子モジュールは、隣接する熱電素子間にシリコン接着剤が充填されているため、大きく曲げることができない。つまり、小さい曲率で曲げることができないという問題がある。しかも、排気熱は最高７００℃程度に達することもあるが、シリコン接着剤はそのような高温には耐えられない。よって、このようなフレキシブル熱電素子モジュールは、自動車の排気管などに取り付ける用途としては不向きである。

本発明は、このような事情に鑑み、小型軽量でかつ曲面に対応可能な熱発電モジュールを提供することを目的とする。

ここに述べる、発熱源に取付け可能な熱発電モジュールは、熱電素子を備え列状に配置されている複数の熱電ユニットと、前記発熱源と前記複数の熱電ユニットの高温側の面との間にそれぞれ配置されるものであって当該発熱源の側の面の面積が当該熱電ユニットの側の面の面積よりも小さく伝熱性を有する複数の台座と、前記複数の熱電ユニットおよび前記複数の台座を互いに連結する可撓性および伝熱性を有する連結部材と、を備える。

本発明によれば、小型軽量でかつ曲面に対応可能な熱発電モジュールを提供することができる。

第一の実施形態における熱発電モジュールの概略を示す斜視図である。熱電ユニットを示す斜視図である。熱電ユニットの内部を示す平面図である。図３に示す熱電ユニットの断面図である。熱電ユニットの変形例を示す正面図である。台座を示す斜視図である。熱発電モジュールの作製手順の例を示す図である。熱発電モジュールを排気管に取り付けた状態の例を示す図である。第二の実施形態における熱発電モジュールの概略を示す正面図である。第三の実施形態における熱発電モジュールの概略を示す正面図である。従来の熱発電装置における熱発電モジュールの概要を示す図である。

〔第一の実施形態〕
図１は、第一の実施形態における熱発電モジュール１の概略を示す斜視図である。図２は熱電ユニット１０を示す斜視図である。図３は、熱電ユニット１０の内部を示す平面図であり、内部を図示するために、上部基板１１０を取り除いた状態での平面図としている。図４（ａ）は図３のＡ−Ａ線矢視断面図、図４（ｂ）は図３のＢ−Ｂ線矢視断面図、図５は熱電ユニット１０の変形例を示す正面図である。図６（ａ）は台座１２を示す斜視図、図６（ｂ）は台座１２の変形例を示す斜視図である。

図１に示されるように、熱発電モジュール１は、リード線１１によって接続されている複数の熱電ユニット１０、各熱電ユニット１０の下面に設けられている複数の台座１２、および複数の台座１２の下面に設けられている連結部材１３を有している。

熱電ユニット１０は、低温側面１０Ａと高温側面１０Ｂとの間に熱電素子を備えている。熱電ユニット１０は、ネジまたはピンなどの留具によって台座１２に固定されている。熱電ユニット１０の詳細については後述する。

リード線１１は、銀または銅などの導電性の材料からなる導線である。例えば、直径が０．１〜０．３ミリメートル程度の銅線である。接続部以外が絶縁性の材料によって被覆されることもある。複数の熱電ユニット１０は、リード線１１によって順に直列に接続されている。また、連結部材１３の両端側に配置されている２つの熱電ユニット１０には、熱発電モジュール１で発生した電力を蓄電装置などに出力するためのリード線１１Ａ、１１Ｂが接続されている。リード線１１は、連結部材１３の曲げに伴う各熱電ユニット１０間の距離の変化に対応できるように、その曲げ幅の範囲で余裕をもって取り付けられている。つまり、ある程度緩んだ状態で取り付けられている。

台座１２は、伝熱性および耐熱性を有する金属材料からなる台形柱状の部材である。例えば、鉄を台形柱状に形成したものである。複数の台座１２は、所定の間隔をもって連結部材１３上に配置されている。所定の間隔は、例えば１ミリメートル程度である。ただし、間隔を開けずに互いに接触した状態で配置されていてもよい。各台座１２は、溶着などによって連結部材１３上に固定されている。台座１２の詳細については後述する。

連結部材１３は、伝熱性、耐熱性、および可撓性を有する金属材料からなる板状の部材である。例えば、厚さ０．１〜０．４ミリメートルのステンレス板である。熱発電モジュール１が発熱源に取り付けられると、連結部材１３の下面の大部分は発熱源に接触した状態となる。よって、連結部材１３には、発熱源と同一または同質の材料が用いられることが好ましい。そうすることで、発熱源が熱膨張により変形しても、連結部材１３も同じように変形し、連結部材１３と発熱源との接触性が保持される。なお、連結部材１３は、複数の台座１２と一体的に形成されていてもよい。

このように、各熱電ユニット１０は、各台座１２を介して連結部材１３上に列状に並べられ、リード線１１によって言わば数珠状に接続されている。

図２に示されるように、熱電ユニット１０は、上部基板１１０、下部基板１２０、下部基板１２０の下面に設けられている支持板１３０、および、一対のリード線１１を支持板１３０に固定するための部材などを有している。また、上部基板１１０と下部基板１２０との間に、一対のリード線１１が入り込んでいる。なお、上部基板１１０、支持板１３０は、それぞれ、図１における熱電ユニット１０の低温側面１０Ａ、高温側面１０Ｂに相当する。

熱電ユニット１０の大きさは、内部に備えている熱電素子の数およびその配置などによる。例えば、図３および図４に示すような５組の熱電素子対１０Ｔを備えている熱電ユニット１０では、幅が２．５ミリメートル、長さが５．１ミリメートル、高さが１．０ミリメートル程度である。また、熱電ユニット１０の幅が１ミリメートル程度のものでもよい。

上部基板１１０および下部基板１２０は、絶縁性、伝熱性、および耐熱性を有する材料からなる基板であり、例えばセラミック基板または窒化アルミニウム基板である。熱発電モジュール１が発熱源に取り付けられたとき、上部基板１１０は低温側に配置され、下部基板１２０は高温側に配置される。よって、下部基板１２０は、上部基板１１０に比して特に耐熱性に優れた材料が選択される。上部基板１１０および下部基板１２０は、所定の間隔を有して互いに対向して配置されている。

図３および図４に示されるように、上部基板１１０と下部基板１２０との間には、複数のＰ型熱電素子１０１およびそれと同数のＮ型熱電素子１０２が挟み込まれている。複数のＰ型熱電素子１０１およびそれと同数のＮ型熱電素子１０２は、上部電極１０３および下部電極１０４を介して、交互に順次直列に接続されている。

上部電極１０３を介して直列に接続されているＰ型熱電素子１０１およびＮ型熱電素子１０２を一組の熱電素子対１０Ｔとすると、下部電極１０４を介して複数組の熱電素子対１０Ｔが順次直列に接続されている。図３および図４に示す熱電ユニット１０では、５組の熱電素子対１０Ｔが直列に接続されている。ただし、４組以下または６組以上の熱電素子対１０Ｔが接続されていてもよい。

上部電極１０３は、一の組の熱電素子対１０ＴのＰ型熱電素子１０１の上端部と、同じ組の熱電素子対１０ＴのＮ型熱電素子１０２の上端部とを接続するように形成されている。

下部電極１０４は、一の組の熱電素子対１０ＴのＰ型熱電素子１０１の下端部と、異なる組のＮ型熱電素子１０２の下端部とを接続するように形成されている。ただし、複数組の熱電素子対１０Ｔの直列接続の両端側に位置するＰ型熱電素子１０１ａの下端部およびＮ型熱電素子１０２ｂの下端部には、下部電極１０４が形成されておらず、それぞれ端部電極１０５ａ、１０５ｂが形成されている。

熱発電モジュール１が発熱源に取り付けられたとき、上部電極１０３は低温側に配置され、下部電極１０４および端部電極１０５ａ、１０５ｂは高温側に配置される。よって、下部電極１０４および端部電極１０５ａ、１０５ｂは、上部電極１０３に比して特に耐熱性に優れた材料が選択される。例えば、上部電極１０３にはアルミニウムが用いられ、下部電極１０４および端部電極１０５ａ、１０５ｂには銅が用いられる。

端部電極１０５ａ、１０５ｂの上面には、各リード線１１の端部１１ａ、１１ｂが溶着または半田付けなどによって取り付けられている。

このように、隣り合って配置されている熱電ユニット１０の端部電極１０５ａ、１０５ｂ間が各リード線１１によって接続されることにより、複数の熱電ユニット１０が順次直列に接続される。

なお、図５に示される熱発電モジュール２のように、一組の熱電素子対１０Ｔのみを有する熱電ユニット１０が、各リード線１１によって直列に接続されるようにしてもよい。なお、熱発電モジュール２の熱電ユニット１０は、支持板１３０を有していない。そのため、下部基板１２０が、図１における熱電ユニット１０の高温側面１０Ｂに相当する。

図２に戻って、支持板１３０は、伝熱性および耐熱性を有する材料からなる板状の部材である。支持板１３０は、上部基板１１０および下部基板１２０と同様の材料で形成されていてもよいし、異なる材料で形成されていてもよい。なお、支持板１３０は、下部基板１２０と一体的に形成されていてもよい。

図６（ａ）に示されるように、台座１２は、台形柱を寝かせたような形状であり、上面１２Ａ、下面１２Ｂ、側面１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆを有している。側面１２Ｃ、１２Ｄは、短辺１２ａ、長辺１２ｂ、および斜辺１２ｃ、１２ｄを有する台形状であり、上面１２Ａおよび下面１２Ｂに対して垂直である。側面１２Ｅは、上面１２Ａおよび下面１２Ｂに対して傾斜角度αを有して傾斜している。側面１２Ｆは、上面１２Ａおよび下面１２Ｂに対して傾斜角度βを有して傾斜している。よって、下面１２Ｂの面積は、上面１２Ａの面積よりも小さくなっている。

複数の台座１２は、連結部材１３上に側面１２Ｃ、１２Ｄがその長手方向に沿うように配置されている。また、各台座１２の下面１２Ｂが連結部材１３の上面と接合するように固定されている。よって、各台座１２、およびその上面に設けられている各熱電ユニット１０は、連結部材１３によってその長手方向に連結されている。そのため、連結部材１３の長手方向は、連結方向でもある。

台座１２は、このような状態で連結部材１３上に配置されているため、連結方向に沿いかつ下面１２Ｂに垂直な面における台座１２の断面の形状は、台形状となる。また、台座１２の下面１２Ｂにおける連結方向の長さは、上面１２Ａにおける連結方向の長さよりも小さい。

さて、熱発電モジュール１が発熱源に取り付けられるとき、連結部材１３は、発熱源が有する曲面に沿って、全体として連結方向が弧を描くように曲げられる。ただし、各台座１２の下面１２Ｂと接合している箇所は、曲がらないか、曲がってもその他の箇所に比してごく僅かである。そのため、下面１２Ｂにおける連結方向の長さ、つまり台形状の短辺１２ａの長さは、可能な限り小さくすることが好ましい。そうすることで、連結方向における連結部材１３の曲げの自由度を大きくすることができる。

ただし、台座１２の寸法は、台座１２に要求される安定条件および伝熱条件などの種々の機能上の条件を考慮して決定される。よって、台形状の短辺１２ａの長さは、小さければよいというわけではない。台形状の短辺１２ａ、長辺１２ｂ、および斜辺１２ｃ、１２ｄの長さの比率は、台座１２の材質、台座１２に加わる荷重、台座１２の連結部材１３への固定方法、および連結部材１３の曲げ幅などに応じて設定される。また、上面１２Ａの寸法は、その上面に設けられる熱電ユニット１０の大きさなどにも左右される。

一般的な条件では、台形状の両斜辺１２ｃ、１２ｄの長さを互いに同一とすることが好ましい。その場合には、傾斜角度α、βの角度も互いに同一となる。つまり、側面１２Ｃ、１２Ｄを等脚台形状とすることが好ましい。また、台形状の短辺１２ａ：長辺１２ｂ：斜辺１２ｃ：斜辺１２ｄの長さの比率を３：６：２：２程度とすることが、伝熱性および安定性の観点から好ましい。

なお、本実施形態では、台座１２の側面１２Ｃ、１２Ｄは、上面１２Ａおよび下面１２Ｂに対して傾斜していないが、図６（ｂ）に示されるように、傾斜させてもよい。つまり、台座１２を逆錐台形状としてもよい。そうすることで、連結方向だけでなく、連結方向と直交する方向における連結部材１３の曲げの自由度をも大きくすることができる。

また、台座１２Ｃの側面１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆを曲面としてもよい。

図７は熱発電モジュール１の作製手順の例を示す図、図８は熱発電モジュール１を排気管３０に取り付けた状態の例を示す図である。

以下、熱発電モジュール１の作製手順の例を説明する。

まず、熱発電モジュール１を取り付ける対象の発熱源の寸法に見合った寸法の平板状の連結部材１３を用意し、連結部材１３の両端部の所定の位置に穴１３１ａ、１３１ｂを設け、両端部を９０度折り曲げる（図７（ａ））。

次に、各台座１２を所定の間隔で連結部材１３上に配置する（図７（ｂ）参照）。

次に、リード線１１が取り付けられる前の状態の各熱電ユニット１０を各台座１２上に固定する（図７（ｃ）参照）。

次に、隣り合って配置されている一方の熱電ユニット１０の端部電極１０５ａと他方の熱電ユニット１０の端部電極１０５ｂとの間をリード線１１によって接続する。両端側に配置されている２つの熱電ユニット１０の端部電極１０５ａまたは端部電極１０５ｂに、それぞれリード線１１Ａ、１１Ｂを取り付ける（図７（ｄ）参照）。なお、熱電ユニット１０が支持板１３０を有している場合には、リード線１１を支持板１３０に固定する。

なお、熱発電モジュール１の作製手順は、上述の例に限られるものではなく、その他の種々の手順が考えられる。

以下、熱発電モジュール１を発熱源である排気管３０に取り付ける場合の例を説明する。

図８に示すように、連結部材１３の下面を内側にして排気管３０の外周面の形状に合わせて曲げ、熱発電モジュール１を排気管３０に巻き付ける。巻き付けた後、穴１３１ａ、１３１ｂにネジ１３２を通してナットにねじ込み、連結部材１３の下面が排気管３０の外周面に密着して接触するようにネジ１３２を締め付ける。また、一対のリード線１１Ａ、１１Ｂを蓄電装置などに接続する。

なお、排気管３０の長さによっては、複数の熱発電モジュール１を排気管３０に巻き付けることも可能である。

また、熱電ユニット１０および台座１２を連結部材１３上に配置する間隔が狭い場合、つまり密に配置する場合などには、連結部材１３をあらかじめ発熱源の形状に合わせて曲げてから、各台座１２を連結部材１３上に配置し、各熱電ユニット１０を各台座１２上に固定し、隣り合って配置されている熱電ユニット１０の端部電極１０５ａ、１０５ｂ間をリード線１１によって接続してもよい。その場合には、台座１２の下面１２Ｂの形状を平面状ではなく、連結部材１３の曲率に応じた形状としてもよい。

熱発電モジュール１がこのように取り付けられた状態で、排気管３０が排気熱によって高温状態になると、熱電ユニット１０の高温側面１０Ｂは高温状態となり、低温側面１０Ａは低温状態となる。例えば、自動車の排気管に取り付けた場合であれば、高温側面１０Ｂの温度は、平均２００〜３００℃程度であるのに対し、低温側面１０Ａの温度は、平均３０〜５０℃程度である。つまり、熱電ユニット１０の低温側面１０Ａと高温側面１０Ｂとの間に温度差が生じる。

よって、低温側面１０Ａと高温側面１０Ｂとの間に設けられているＰ型熱電素子１０１およびＮ型熱電素子１０２の端部間にも同様の温度差が生じて、ゼーベック効果に基づく起電力が生じる。各熱電ユニット１０において、このような熱電変換が行われる。そして、熱発電モジュール１全体での発生電力は、リード線１１Ａ、１１Ｂを介して取り出され、蓄電装置などに蓄電される。

以上説明してきたように、熱発電モジュール１が有する熱電ユニット１０、台座１２、および連結部材１３は、いずれも薄型形状である。また、各熱電ユニット１０および各台座１２は、互いにリード線１１によって接続され、連結部材１３によって連結されているものの、ほぼ独立した状態で設けられている。つまり、余分な接続部材が極力省かれている。そのため、熱発電モジュール１は、小型かつ軽量である。よって、自動車の排気管などに取り付ける場合に、取付けのためのスペースが少なくて済み、また、燃費効率を落とすなどの悪影響を及ぼすことがない。

また、台座１２および連結部材１３には金属材料が用いられている。そのため、熱発電モジュール１は、耐熱性および伝熱性に優れている。しかも、台座１２の形状が工夫されているため、柔軟性に難のある金属材料が用いられているにもかかわらず、曲面を有する発熱源に対して密着させて取り付けることが可能である。つまり、熱発電モジュール１は、発熱源に対する接触性に優れている。同時に、耐震性にも優れている。よって、発熱源から熱電ユニット１０へ効率よく熱が伝達され、熱電ユニット１０の発電効率を高くすることができる。
〔第二の実施形態〕
図９は、第二の実施形態における熱発電モジュール３の概略を示す正面図である。

熱発電モジュール３は、各熱電ユニット１０の低温側面１０Ａに放熱部材４１が設けられている点で、第一の実施形態における熱発電モジュール１と異なる。

以下、この異なる点を中心に説明し、第一の実施形態の熱発電モジュール１と共通するその他の要素については、先に示した図面で用いたものと同一の符号を付し、説明を省略する。

図９に示されるように、各放熱部材４１は、各熱電ユニット１０の低温側面１０Ａの上面全体に設けられている。

放熱部材４１は、伝熱性および耐熱性を有する、アルミニウムまたは銅などの金属材料からなる。放熱部材４１は、板状のベース部４１１、およびベース部４１１上に所定の間隔で設けられた複数本のフィン４１２を有している。放熱部材４１は、接着剤などによって熱電ユニット１０上に固定されている。

このように、各熱電ユニット１０の低温側面１０Ａに放熱部材４１を設けることにより、低温側の放熱面積が広がり、低温側面１０Ａの温度をより下げることができる。よって、熱発電モジュール３を発熱源に取り付けた場合に、低温側面１０Ａと高温側面１０Ｂとの間の温度差が大きくなるため、熱電ユニット１０の発電効率を高めることができる。

なお、放熱部材４１は、低温側面１０Ａの上面全体ではなく、その一部に設けられていてもよい。
〔第三の実施形態〕
図１０は、第三の実施形態における熱発電モジュール４の概略を示す正面図である。

熱発電モジュール４は、各熱電ユニット１０の低温側面１０Ａに緩衝部材４２が設けられている点、および各緩衝部材４２の上面に放熱板４３が設けられている点で、第一の実施形態における熱発電モジュール１と異なる。

図１０に示されるように、各緩衝部材４２は、各熱電ユニット１０の低温側面１０Ａの上面全体に設けられている。放熱板４３は、複数の緩衝部材４２の上面全体を覆うように設けられており、緩衝部材４２を挟んで複数の熱電ユニット１０の低温側面１０Ａと対向している。

緩衝部材４２は、柔軟性、伝熱性、および耐熱性を有する、シリコンゴムなどの樹脂系材料からなる板状または方形状の部材である。緩衝部材４２は、接着剤などによって熱電ユニット１０上に固定されている。

放熱板４３は、伝熱性、耐熱性、および可撓性を有する、アルミニウムまたは銅などの金属材料からなる板状の部材である。放熱板４３は、接着剤などによって緩衝部材４２上に固定されている。

このように、複数の熱電ユニット１０の低温側面１０Ａに緩衝部材４２を介して放熱板４３を設けることによっても、低温側の放熱面積が広がり、低温側面１０Ａの温度をより下げることができる。また、柔軟性を有する緩衝部材４２が設けられているため、熱電ユニット１０と放熱板４３との接触性および伝熱性に優れている。よって、熱発電モジュール４を発熱源に取り付けた場合に、低温側面１０Ａと高温側面１０Ｂとの間の温度差が大きくなるため、熱電ユニット１０の発電効率を高めることができる。

なお、熱発電モジュール４を発熱源に取り付ける際に、冷却水などが流れる管路のような冷却体に放熱板４３の上面が接触または近接するように取り付けると、より効果的である。また、放熱板４３自体をそのような管路の一部としてもよい。

上述の実施形態において、熱発電モジュール１〜４の全体または一部の構造、形状、および材料などは、本発明の主旨に沿って適宜変更可能である。また、熱発電モジュール１〜４を取り付ける対象も排気管に限られない。

例えば、上述の実施形態では、連結部材１３は、複数の台座１２の下側に設けられていたが、複数の熱電ユニット１０と複数の台座１２との間に設けてもよいし、複数の熱電ユニット１０の上側に設けてもよい。

１〜４熱発電モジュール
１０熱電ユニット
１０Ａ低温側面（低温側の面）
１０Ｂ高温側面（高温側の面）
１１リード線
１２台座
１３連結部材
３０排気管（発熱源）
４１２フィン（放熱用のフィン）
４２緩衝部材
４３放熱板
１０１Ｐ型熱電素子（熱電素子）
１０２Ｎ型熱電素子（熱電素子）

Claims

発熱源に取付け可能な熱発電モジュールであって、
熱電素子を備え列状に配置されている複数の熱電ユニットと、
前記発熱源と前記複数の熱電ユニットの高温側の面との間にそれぞれ配置されるものであって当該発熱源の側の面の面積が当該熱電ユニットの側の面の面積よりも小さく伝熱性を有する複数の台座と、
前記複数の熱電ユニットおよび前記複数の台座を互いに連結する可撓性および伝熱性を有する連結部材と、
を備える熱発電モジュール。
前記複数の台座は、前記発熱源の側の面における前記連結部材による連結方向の長さが前記熱電ユニットの側の面における前記連結部材による連結方向の長さよりも小さい、
請求項１記載の熱発電モジュール。
前記複数の台座の前記連結方向に沿いかつ前記発熱源の側の面に垂直な面における断面の形状は、台形である、
請求項２記載の熱発電モジュール。
前記断面の形状は、等脚台形である、
請求項３記載の熱発電モジュール。
前記複数の台座は、前記発熱源の側の面において所定の間隔で前記連結部材にそれぞれ固定されている、
請求項１ないし４のいずれかに記載の熱発電モジュール。
前記複数の熱電ユニットは、リード線によって順に直列に接続されている、
請求項１ないし５のいずれかに記載の熱発電モジュール。
前記複数の熱電ユニットは、低温側の面に放熱用のフィンをそれぞれ備えている、
請求項１ないし６のいずれかに記載の熱発電モジュール。
前記複数の熱電ユニットは、低温側の面に伝熱性を有する緩衝部材を挟んで放熱板を備えている、
請求項１ないし６のいずれかに記載の熱発電モジュール。