JP2012204450A - 接着構造と該接着構造を有する熱電モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤の厚みを確実に厚くし得る簡易な構造を提供する。
【解決手段】接着構造であって、スペーサ（第一部材）５と、第一基板（第二部材）３と、スペーサ５と第一基板３を接着する接着剤１１を有する。スペーサ５は、第一基板３に当接する当接面５ｂ１と、当接面５ｂ１よりも第一基板３から離れる方向に当接面５ｂ１との間に段差を形成する段差部５ｊと、段差部５ｊによって当接面５ｂ１と連結されかつ第一基板３との間に接着剤１１が充填される接着面５ｃ１を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、第一部材と第二部材を接着剤によって接着する接着構造に関する。

特許文献１に記載のモジュールは、中央に凹部が形成されかつ凹部の外周に周壁部を有するケースと、ケースの凹部に設置されるペルチェモジュールと、ケースの凹部を覆うチップホルダと、周壁部に形成された溝に充填されてケースとチップホルダを接着する接着剤を有する。特許文献２に記載のモジュールは、回路基板と、回路基板の裏面を覆いかつ回路基板の裏面の外周部に向けて突出する周壁部を有する蓋と、周壁部と回路基板の間に設けられるシート状の接着剤を有する。

特開２００２−１８４９１８号公報 実開昭５８−１３５９４８号公報

しかし接着剤で接着される二部材がそれぞれ変形して二部材の変形量に差が生じる場合がある。例えば、二部材の熱膨張率に差がある場合、あるいは二部材に温度差が生じる場合に変形量に差が生じる。二部材の変形量の差が接着剤の変形許容量を超えると、接着剤が二部材から剥がれ得る。そのため接着剤が二部材から剥がれることを防止するために、接着剤の厚みを十分に取る必要がある。しかし特許文献１の技術では、接着剤は二部材を強く押すことで厚みが薄くなる。特許文献２の技術では、接着剤を予めシート状にして厚みを確保する必要がある。そのため接着剤の厚みを確実に厚くし得る簡易な構造が従来必要とされている。

前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載する接着構造または該接着構造を有する熱電モジュールである。請求項１にかかる接着構造は、第一部材と、第二部材と、第一部材と第二部材を接着する接着剤を有する。第一部材は、第二部材に当接する当接面と、当接面よりも第二部材から離れる方向に当接面との間に段差を形成する段差部と、段差部によって当接面と連結されかつ第二部材との間に接着剤が充填される接着面を有する。

したがって第一部材と第二部材は、当接面によって近接する方向への移動が規制される。そのため当接面と接着面の間の段差部によって接着剤の厚さが決定されて、接着剤の厚みが所定以上に確実に確保され得る。接着剤は、厚いほど変形し得る量が大きくなるために、接着剤の変形許容量が十分に大きくなる。これにより接着剤が第一と第二部材の変形差に対応して変形して第一と第二部材から剥がれ難い。

請求項２にかかる熱電モジュールは、第一と第二基板と、第一と第二基板の間に実装される熱電素子と、第一と第二基板の間に設けられて第一と第二基板の間隔を決定するスペーサを有する。第一基板とスペーサのいずれか一つが第一部材であり、他の一つが第二部材である。

したがってスペーサは、第一と第二基板の間に位置する熱電素子が潰れることを規制する。第一と第二基板の間には、熱電素子が設けられるために温度差が生じる。例えば熱電素子がペルチェ効果を奏する場合、熱電素子によって第一と第二基板の間に温度差が生じる。そのため第一と第二基板の間に設けられるスペーサと第一基板の間に変形量に差が生じやすい。これ対してスペーサと第一基板の間の接着剤は、十分な厚さを得ることができるため、スペーサと第一基板から剥がれ難い。

請求項３においてスペーサは、第一基板と第二基板の間において第一基板の外周縁全周に沿って延出する本体枠部を有する。当接面と接着面は、本体枠部と第一基板のいずれか一つにおいて第一基板の外周縁全周に沿って設けられる。したがって当接面が第一基板の外周縁全周に設けられるため、スペーサと第一基板が基板厚み方向に相対的に傾くことが規制される。これにより接着剤の厚みが確実に確保され得る。接着面に設けられる接着剤が第一基板の外周縁全周に設けられることで、接着剤によってスペーサと第一基板の間がシールされ得る。

請求項４において熱電モジュールは、第一基板を覆いかつ第一基板との間に流路を形成する第一ケースを有する。したがってスペーサと第一基板の間に設けられる接着剤によって流路に供給される熱媒体は、スペーサと第一基板の間に入ることが規制され得る。

請求項５においてスペーサは、第一部材であり、スペーサは、第一基板に向けて突出しかつ当接面を有する突出部と、突出部に隣接しかつ接着面を有する凹部と、当接面と接着面を連結する段差部と、突出部の反対側において凹部に隣接しかつ接着面から起立する外側枠部を有する。したがって凹部に設けられる接着剤は、突出部と外側枠部によって凹部の外へ出ることが抑制され得る。

請求項６において外側枠部は、第一基板の外周端縁に隣接する。したがって外側枠部は、第一基板のスペーサに対する位置を決定する。

請求項７において熱電モジュールは、第一と第二基板と、前記第一と第二基板の間に実装される熱電素子と、第二基板を覆いかつ第二基板との間に流路を形成する第二ケースを有する。第二基板と第二ケースのいずれか一つが第一部材であり、他の一つが第二部材である。接着剤が第二基板の外周縁の全周に沿って設けられる。したがって第二ケースの流路を流れる熱媒体は、接着剤によって第二基板と第二ケースの間に入ることが規制され得る。

請求項８において当接面は、第二基板と第二ケースのいずれか一つにおいて第二基板の外周縁全周に沿って設けられる。したがって当接面が第二基板の外周縁全周に設けられるため、第二基板と第二ケースが基板厚み方向に相対的に傾くことが規制される。これにより接着剤の厚みが確実に確保され得る。

請求項９において第二ケースは、第一部材であり、第二ケースは、第二基板に向けて突出しかつ当接面を有する突出部と、突出部に隣接しかつ接着面を有する凹部と、当接面と接着面を連結する段差部と、突出部の反対側において凹部に隣接しかつ接着面から起立する外側突出部を有する。したがって凹部に設けられる接着剤は、突出部と外側突出部によって凹部の外へ出ることが抑制され得る。

請求項１０において接着剤が液状ガスケットである。したがって接着剤は、二部材間をシールでき、その弾性変形量に富むために二部材に対して剥がれ難い。

本発明によると接着剤の厚みを簡易な構造によって十分に得ることができ、接着剤が二部材からの剥がれることが抑制され得る。

熱交換システムの構成図である。 熱電モジュールの斜視図である。 図２のIII―III線一部断面矢視図である。 接着構造近傍における図３の一部拡大図である。 熱電モジュールの分解斜視図である。 ペルチェユニットの一部分解斜視図である。 ペルチェユニットの第二基板側からの斜視図である。 第一基板と連通路の一部の概略斜視図である。

本発明の一つの実施の形態を図１〜８にしたがって説明する。図１に示すように熱交換システム２０は、例えば車両に設けられ、熱電モジュール１とラジエタ２１と室内熱交換モジュール２４を有する。ラジエタ２１は、配管２６によって車両のエンジン２２と接続される。配管２６の途中に設けられたポンプ２３によって室外側熱媒体（クーラント液）がエンジン２２とラジエタ２１の間を循環する。室外側熱媒体は、エンジン２２から熱（温熱）を受け、ラジエタ２１から外気に熱を放出する。

図１に示すように熱電モジュール（熱交換モジュール）１は、配管２６に接続された配管２７によってラジエタ２１と接続され、エンジン２２と並列にラジエタ２１に接続される。室外側熱媒体は、配管２６，２７を経由して熱電モジュール１から冷熱を受けて冷却される。したがって室外側熱媒体は、ラジエタ２１のみならず熱電モジュール１によっても冷却され得る。

図１に示すように熱電モジュール１は、配管２８によって室内熱交換モジュール２４と接続される。配管２８の途中に設けられたポンプ２５によって室内側熱媒体（クーラント液）が熱電モジュール１と室内熱交換モジュール２４の間を循環する。室内側熱媒体は、熱電モジュール１から温熱を受け、室内熱交換モジュール２４から室内の空気に熱を放出する。したがって室内熱交換モジュール２４によって室内が暖められ得る。

熱電モジュール１は、図２，５に示すように第一ケース６と第二ケース７とペルチェユニット１ａを有する。第一ケース６と第二ケース７は、板状のケース本体６ａ，７ａと筒状の導入管６ｂ，７ｂと筒状の吐出管６ｃ，７ｃを一体に有する。ケース本体６ａ，７ａは、周壁部６ａ１，７ａ１と仕切部６ａ２，７ａ２を有する。周壁部６ａ１，７ａ１は、ケース本体６ａ，７ａの外周から厚み方向に突出する。周壁部７ａ１の外周部には、周壁部７ａ１から厚み方向にさらに突出する外側突出部７ａ４が形成される。

仕切部６ａ２，７ａ２は、図５に示すようにケース本体６ａ，７ａの短手中心領域において長手方向に延出しかつ厚み方向に突出する。周壁部６ａ１，７ａ１と仕切部６ａ２，７ａ２によって流路６ａ３，７ａ３が形成される。流路６ａ３，７ａ３は、ケース本体６ａ，７ａの表面においてＵ字状に延出する。

図４に示すように周壁部７ａ１と仕切部７ａ２には、突出部７ｆと凹部７ｇが形成され、突出部７ｆと凹部７ｇの間には段差部７ｊが形成される。突出部７ｆは、周壁部７ａ１の内周全周と、仕切部７ａ２の外周縁に沿って延出する。突出部７ｆは、先端に当接面７ｆ１を有する。当接面７ｆ１は、接着剤などを介すことなく、ペルチェユニット１ａの第二基板４に直接当接する。

段差部７ｊは、図４に示すように当接面７ｆ１から第二基板４から離れる方向に延出する段差面７ｊ１を有する。段差面７ｊ１は、当接面７ｆ１から略垂直に延出する。段差面７ｊ１の一端縁が当接面７ｆ１と連結され、他端縁が凹部７ｇの接着面７ｇ１と連結される。凹部７ｇは、突出部７ｆの間あるいは突出部７ｆと外側突出部７ａ４の間に形成される。凹部７ｇは、突出部７ｆよりも第二基板４から離れる接着面（底面）７ｇ１を有する。接着面７ｇ１と当接面７ｆ１との間には接着剤１２，１３が設けられる空間が形成される。接着剤１２，１３の厚みは、接着面７ｇ１と当接面７ｆ１の段差、すなわち段差部７ｊの大きさによって決定される。

接着剤１２，１３は、図４に示すように液状ガスケットであって、ペースト状（液状）において接着面７ｇ１上に塗布される。接着剤１２，１３は、熱などが所定時間加えられることで弾性変形に富むゴム状になる。接着剤１２，１３は、第二基板４の外周全周に沿って設けられる。接着剤１２，１３は、第二ケース７と第二基板４の間をシールする。

図２，５に示すように導入管６ｂ，７ｂと吐出管６ｃ，７ｃは、ケース本体６ａ，７ａから厚み方向に延出する。導入管６ｂ，７ｂと吐出管６ｃ，７ｃは、ケース本体６ａ，７ａの一端側に並設される。導入管６ｂ，７ｂには、流路６ａ３，７ａ３の一端部と連通する導入路６ｂ１，７ｂ１が形成される。吐出管６ｃ，７ｃには、流路６ａ３，７ａ３の他端部と連通する吐出路６ｃ１，７ｃ１が形成される。

第二ケース７は、図２に示すようにコネクタ部７ｈを一体に有する。コネクタ部７ｈは、筒状であってケース本体７ａから側方に突出する。コネクタ部７ｈには、図示省略のコンバータのコネクタ部が接続される。コンバータは、入力された電圧を所定の電圧に変換し、第二ケース７に設けられた図示省略の電極部材に電流を供給する。供給された電流は、電極部材を介してペルチェユニット１ａに供給される。

第一ケース６と第二ケース７は、図３，５に示すように複数の連結部６ｄ，７ｄを有する。連結部６ｄ，７ｄは、円筒状であってケース本体６ａ，７ａの側面に形成される。連結部６ｄ，７ｄは、相互に当接される。連結部６ｄには、ボルト１０の軸部１０ａが挿入される金属管６ｅが設けられ、連結部７ｄには、軸部１０ａが螺合される雌ねじ管７ｅが設けられる。

ペルチェユニット１ａは、図３に示すように熱電素子（ペルチェ素子）２と基板３，４とフィン８，９を有する。熱電素子２は、異なる金属、導体または半導体から構成される。熱電素子２は、直流電流が流されることでペルチェ効果を奏する。熱電素子２は、電流が供給されることで一端部が吸熱部となって吸熱し、他端部が放熱部となって放熱する。熱電素子２は、基板３，４に対して平面上縦方向に複数列、横方向に複数列設けられる。

ペルチェユニット１ａは、図５，６に示すように小さい複数（例えば１０枚）の第一基板３と、大きい一枚の第二基板４を有する。第一基板３と第二基板４には、図３に示すように配線３ａ，４ａが印刷される。配線３ａ，４ａには、半田によって熱電素子２が接合される。配線３ａ，４ａは、協働して複数の熱電素子２を直列に接続する。したがって電流は、熱電素子２を介して基板３，４間を交互に流れる。

各第一基板３には、図５，６に示すように各一つの第一フィン８が設けられる。第二基板４には、図７に示すように二個の第二フィン９が設けられる。フィン８，９は、基板３，４から熱電素子２と反対方向に突出する。フィン８，９は、図４に示すように板状でかつジグザグ形状であって、流路６ａ３，７ａ３内に設置される。フィン８，９には、ジグザグ間に隙間８ａ，９ａが形成される。隙間８ａ，９ａは、流路６ａ３，７ａ３を遮断しないように流路６ａ３，７ａ３の長手方向に延出する。第一基板３と第二基板４は、スペーサ５によって相対的に位置が決定される。

スペーサ（枠体）５は、図３，４に示すように樹脂製であって、本体枠部５ａと外側枠部５ｄを一体に有する。本体枠部５ａは、第一基板３と第二基板４の間に設けられて、基板３，４の厚み方向の距離を決定する。本体枠部５ａは、基板３，４が近接する距離を規制することで熱電素子２が潰れることを抑制し得る。

本体枠部５ａは、図４に示すように第一基板３の外周全周に沿って延出する。本体枠部５ａの一端面（図４にて下面）は、第二基板４に直接当接する。本体枠部５ａの他端面（図４にて上面）には、突出部５ｂと凹部５ｃが形成され、突出部５ｂと凹部５ｃの間には段差部５ｊが形成される。

本体枠部５ａは、図４に示すように第一基板３の外周縁に位置する外側領域５ａ１と外側領域５ａ１よりも第一基板３の中心に近い内側領域５ａ２を有する。突出部５ｂは、内側領域５ａ２に形成され、第一基板３の外周縁全周に沿って延出する。突出部５ｂは、本体枠部５ａから第一基板３に向けて突出し、先端部に当接面５ｂ１を有する。当接面５ｂ１は、接着剤等を介さずに直接、第一基板３に当接する。

段差部５ｊは、図４に示すように当接面５ｂ１から第一基板３から離れる方向に延出する段差面５ｊ１を有する。段差面５ｊ１は、当接面５ｂ１から略垂直に延出する。段差面５ｊ１の一端縁が当接面５ｂ１と連結され、他端縁が凹部５ｃの接着面５ｃ１と連結される。凹部５ｃは、第一基板３の外側領域５ａ１に形成される。凹部５ｃは、突出部５ｂよりも第一基板３から離れる接着面（底面）５ｃ１を有する。接着面５ｃ１は、第一基板３との間に接着剤１１が設けられる空間を形成する。接着剤１１の厚みは、接着面５ｃ１と当接面５ｂ１の段差、すなわち段差部５ｊの大きさによって決定される。

接着剤１１は、図４に示すように液状ガスケットであって、ペースト状（液状）にて接着面５ｃ１上に塗布され、熱などが所定時間加えられることで弾性変形に富むゴム状になる。接着剤１１は、本体枠部５ａの外周全周に沿って形成される。接着剤１１は、本体枠部５ａと接着面５ｃ１を接着して、本体枠部５ａと接着面５ｃ１の間をシールする。

外側枠部５ｄは、図４，６に示すように本体枠部５ａの外周縁に沿って形成される。外側枠部５ｄは、本体枠部５ａよりも厚く、本体枠部５ａの上方に穴５ｇを形成する。第一基板３が穴５ｇに設置され、第一基板３の平面方向の位置が本体枠部５ａによって決定され、第一基板３の板厚方向の位置が本体枠部５ａによって決定される。

外側枠部５ｄには、図４に示すように第一突出部５ｅと第二突出部５ｆが形成される。第一突出部５ｅは、外側枠部５ｄから第一基板３を厚み方向に超えて第一ケース６に向けて突出する。第一突出部５ｅは、第一ケース６の周壁部７ａ１と仕切部７ａ２に離間可能に直接当接する。第二突出部５ｆは、外側枠部５ｄから第二ケース７に向けて厚み方向に突出する。第二突出部５ｆは、第二基板４の外周端縁に沿って延出し、第二基板４のスペーサ５に対する相対位置を決定する。

スペーサ５には、図４，８に示すように連通路５ｈが形成される。連通路５ｈは、Ｌ字状であって第一路５ｈ１と第二路５ｈ２を有する。第一路５ｈ１は、第二基板４の表面に沿って延出し、基板３，４間の空間１８に開口する開口部５ｈ３を有する。第二路５ｈ２は、第二基板４の側面に沿って延出し、厚み方向に開口する出口５ｈ４を有する。

ペルチェユニット１ａを作成する場合は、図３，４に示すようにスペーサ５の本体枠部５ａに接着剤１１を塗布する。基板３，４にフィン８，９を接着し、基板３，４の配線３ａ，４ａ上にペースト状の半田を塗布する。半田によって基板３，４の一つに熱電素子２を接合する。基板３，４をスペーサ５に装着して、熱電素子２を他の一つの基板３，４に対しても半田によって接合する。熱を加えて半田をリフローして半田をペースト状から固体状にする。半田をリフローする際に発生したガスは、自然にあるいは吸引することで連通路５ｈを通って空間１８からスペーサ５の外に吐出される。接着剤１１は、熱、外気等と反応してペースト状からゴム状になる。

熱電モジュール１を作成する場合は、図４に示すように第二ケース７の接着面７ｇ１に接着剤１２，１３を塗布する。第二ケース７にペルチェユニット１ａを設置する。第二基板４が当接面７ｆ１に当接し、周壁部６ａ１と仕切部６ａ２が接着剤１２によって接着される。スペーサ５の第二突出部５ｆが接着剤１３によって周壁部６ａ１に接着される。連通路５ｈの出口５ｈ４が接着剤１３によって塞がれる。

図４に示すように第一ケース６の周壁部６ａ１または第二ケース７の外側突出部７ａ４に接着剤１４を塗布する。接着剤１４は、液状ガスケットであって、周壁部６ａ１に沿って第一ケース６の外周全周に設けられる。第一ケース６に第二ケース７を重ねることで、接着剤１４が周壁部６ａ１と外側突出部７ａ４を接着してケース６，７間をシールする。

図３に示すようにボルト１０を金属管６ｅに挿入し、ボルト１０を雌ねじ管７ｅに螺合することで第一ケース６と第一ケース６が強く結合される。接着剤１２〜１４は、熱、外気等と反応してペースト状からゴム状になる。

熱交換システム２０を作成する場合は、図２に示す熱電モジュール１の導入管７ｂと吐出管７ｃに図１に示す配管２７を接続する。導入管６ｂと吐出管６ｃに配管２８を接続する。図２に示すコネクタ部７ｈとコンバータを接続し、図３に示す熱電素子２にコンバータからの電流を供給する。熱電素子２は、第二基板４側の端部において吸熱し、第一基板３側の端部において放熱する。

第二基板４は、図３に示すように第二フィン９を介して第二流路７ａ３内を流れる室外側熱媒体１７から熱を吸収する。これにより室外側熱媒体１７に冷熱が供給される。第一基板３は、第一フィン８を介して第一流路６ａ３内を流れる室内側熱媒体１６に熱を放出する。これにより室内側熱媒体１６に温熱が供給される。

図３に示すように室内側熱媒体１６は、接着剤１１によって第一基板３とスペーサ５の間を通って基板３，４間に入ることが抑制される。室内側熱媒体１６は、接着剤１４によってケース６，７の外へ排出されることが抑制される。室内側熱媒体１６は、接着剤１３によって第二基板４とスペーサ５を通って基板３，４間に入ることが抑制される。室外側熱媒体１７は、接着剤１２，１３によって基板３，４間に入ることが抑制される。

以上のように図４に示すように接着構造は、第一部材（スペーサ５、第二ケース７）と、第二部材（第一基板３、第二基板４）と、第一部材と第二部材を接着する接着剤１１，１２を有する。第一部材は、第二部材に当接する当接面５ｂ１，７ｆ１と、当接面５ｂ１，７ｆ１よりも第二部材から離れる方向に当接面５ｂ１，７ｆ１との間に段差を形成する段差部５ｊ，７ｊと、段差部５ｊ，７ｊによって当接面５ｂ１，７ｆ１と連結されかつ第二部材との間に接着剤１１，１２が充填される接着面５ｃ１，７ｇ１を有する。

したがって第一部材（スペーサ５、第二ケース７）と第二部材（第一基板３、第二基板４）は、当接面５ｂ１，７ｆ１によって近接する方向への移動が規制される。そのため当接面５ｂ１，７ｆ１と接着面５ｃ１，７ｇ１の間の段差部５ｊ，７ｊによって接着剤１１，１２の厚さが決定され、接着剤１１，１２の厚みが所定以上に確実に確保され得る。接着剤１１，１２は、厚いほど変形し得る量が大きくなるために、接着剤１１，１２の変形許容量が十分に大きくなる。これにより接着剤１１，１２が第一と第二部材の変形差に対応して変形して第一と第二部材から剥がれ難い。

熱電モジュール１は、図４に示すように第一と第二基板３，４と、第一と第二基板３，４の間に実装される熱電素子２と、第一と第二基板３，４の間に設けられて第一と第二基板３，４の間隔を決定するスペーサ５を有する。第一基板３が第一部材であり、スペーサ５が第二部材である。

したがってスペーサ５は、第一と第二基板３，４の間に位置する熱電素子２が潰れることを規制する。第一と第二基板３，４の間には、熱電素子２が設けられるために温度差が生じる。例えば熱電素子２がペルチェ効果を奏する場合、熱電素子２によって第一と第二基板３，４の間に温度差が生じる。そのため第一と第二基板３，４の間に設けられるスペーサ５と第一基板３の間に変形量に差が生じやすい。これ対してスペーサ５と第一基板３の間の接着剤１１は、十分な厚さを得ることができるため、スペーサ５と第一基板３から剥がれ難い。

スペーサ５は、図４に示すように第一基板３と第二基板４の間において第一基板３の外周縁全周に沿って延出する本体枠部５ａを有する。当接面５ｂ１と接着面５ｃ１は、本体枠部５ａにおいて第一基板３の外周縁全周に沿って設けられる。したがって当接面５ｂ１が第一基板３の外周縁全周に設けられるため、スペーサ５と第一基板３が基板厚み方向に相対的に傾くことが規制される。これにより接着剤１１の厚みが確実に確保され得る。接着面５ｃ１に設けられる接着剤１１が第一基板３の外周縁全周に設けられることで、接着剤１１によってスペーサ５と第一基板３の間がシールされ得る。

熱電モジュール１は、図３に示すように第一基板３を覆いかつ第一基板３との間に流路６ａ３を形成する第一ケース６を有する。したがってスペーサ５と第一基板３の間に設けられる接着剤１１によって流路６ａ３に供給される室内側熱媒体１６は、スペーサ５と第一基板３の間に入ることが規制され得る。

スペーサ（第一部材）５は、図４に示すように第一基板３に向けて突出しかつ当接面５ｂ１を有する突出部５ｂと、突出部５ｂに隣接しかつ接着面５ｃ１を有する凹部５ｃと、当接面５ｂ１と接着面５ｃ１を連結する段差部５ｊと、突出部５ｂの反対側において凹部５ｃに隣接しかつ接着面５ｃ１から起立する外側枠部５ｄを有する。したがって凹部５ｃに設けられる接着剤１１は、突出部５ｂと外側枠部５ｄによって凹部５ｃの外へ出ることが抑制され得る。

外側枠部５ｄは、図４に示すように第一基板３の外周端縁に隣接する。したがって外側枠部５ｄは、第一基板３のスペーサ５に対する位置を決定する。

熱電モジュール１は、図４に示すように第一と第二基板３，４と、熱電素子２と、第二基板４を覆いかつ第二基板４との間に第二流路７ａ３を形成する第二ケース７を有する。第二ケース７が第一部材であり、第二基板４が第二部材である。接着剤１２が第二基板４の外周縁の全周に沿って設けられる。したがって第二ケース７の第二流路７ａ３を流れる室外側熱媒体１７は、接着剤１２によって第二基板４と第二ケース７の間に入ることが規制され得る。

当接面７ｆ１は、図４に示すように第二ケース７において第二基板４の外周縁全周に沿って設けられる。したがって当接面７ｆ１が第二基板４の外周縁全周に設けられるため、第二基板４と第二ケース７が基板厚み方向に相対的に傾くことが規制される。これにより接着剤１２の厚みが確実に確保され得る。

第二ケース（第一部材）７は、図４に示すように第二基板４に向けて突出しかつ当接面７ｆ１を有する突出部７ｆと、突出部７ｆに隣接しかつ接着面７ｇ１を有する凹部７ｇと、当接面７ｆ１と接着面７ｇ１を連結する段差部７ｊと、突出部７ｆの反対側において凹部７ｇに隣接しかつ接着面７ｇ１から起立する外側突出部７ａ４を有する。したがって凹部７ｇに設けられる接着剤１２，１３は、突出部７ｆと外側突出部７ａ４によって凹部７ｇの外へ出ることが抑制され得る。

接着剤１１〜１３が液状ガスケットである。したがって接着剤１１〜１３は、二部材間をシールでき、その弾性変形量に富むために二部材に対して剥がれ難い。

本発明は、上記実施の形態に限定されず、例えば二つの部材を接着する構造を備えるものであればどんなものであっても良い。接着剤は、液状ガスケットでも良いし、シーラントでも良いし、塗布時に液状またはペースト状であって製品時に弾性変形の大きいゴム状になるのもの、または塗布時に液状等で製品時に弾性変形の小さい固体状になるもの、第一部材と第二部材の間に設置する際にシート状のものであっても良い。

当接面５ｂ１，７ｆ１は、接着剤を介すことなく全領域において基板３，４に当接しても良いし、一部領域において基板３，４に直接当接し、他の領域において接着剤を介して基板３，４に当接しても良い。この場合、当接面５ｂ１，７ｆ１と基板３，４の間に位置する接着剤の厚みは、接着面５ｃ１，７ｇ１と基板３，４間に充填される接着剤１１，１２よりも小さい。そのため基本的には接着剤１１，１２によってスペーサ５が第一基板３に接着され、第二ケース７が第二基板４に接着される。

熱電素子は、ペルチェ素子であっても良いし、ゼーベック効果またはトムソン効果等を奏する素子であっても良い。熱電素子がゼーベック効果を奏する場合、第一基板と第二基板の間に温度差が生じる場所で使用され、熱電素子が第一基板と第二基板の間の温度差を電圧に変換する。そのため第一基板と第二基板の間に設けられるスペーサ５と第一基板３の間に変形量に差が生じやすい。これ対してスペーサ５と第一基板３の間の接着剤１１は、十分な厚さを得ることができるため、スペーサ５と第一基板３から剥がれ難い。

スペーサ５は、基板３，４の外周全周に設けられていても良いし、基板３，４の外周の一部あるいは基板３，４の中央領域の一部に設けられても良い。

スペーサ５の本体枠部５ａと第二基板４の間に接着剤が設けられていなくても良いし、接着剤が設けられていても良い。スペーサ５の第一突出部５ｅと第一ケース６の間に接着剤が設けられていなくても良いし、接着剤が設けられていても良い。

当接面５ｂ１を備える突出部５ｂと接着面５ｃ１を備える凹部５ｃがスペーサ５に設けられても良いし、第一基板３に設けられていても良い。当接面７ｆ１を備える突出部７ｆと接着面７ｇ１を備える凹部７ｇが第二ケース７に設けられても良いし、第二基板４に設けられていても良い。

突出部７ｆは、第二基板４の外周縁全周に沿って形成されても良いし、第二基板４の外周縁の一部に対応する位置のみに形成されても良い。

熱電モジュール１は、ケース６，７を有していても良いし、ケース６，７を有していない、あるいはケース６，７の一つのみを有していても良い。

熱交換システム２０は、図１に示すように車両の室内の暖房に使用されても良いし、冷房に使用されても良い。冷房に使用する場合は、第一ケース６が配管２８と接続され、第一ケース６が配管２７と接続される。

熱電モジュール１は、車両の室内の冷暖房に使用されても良いし、電池等の車両部品の冷却または加熱に使用されても良いし、あるいは車両以外の製品を冷却または加熱するために使用されても良い。

ケース６，７内に供給される熱媒体は、液体でも良いし、気体でも良い。

１…熱電モジュール
１ａ…ペルチェユニット
２…熱電素子
３…第一基板（第二部材）
４…第二基板（第二部材）
５…スペーサ（第一部材）
５ａ…本体枠部
５ｂ…突出部
５ｂ１，７ｆ１…当接面
５ｃ…凹部
５ｃ１，７ｇ１…接着面
５ｄ…外側枠部
５ｊ，７ｊ…段差部
６…第一ケース
６ａ１，７ａ１…周壁部
６ａ３，７ａ３…流路
７…第二ケース（第一部材）
７ｆ…突出部
８，９…フィン
１１〜１４…接着剤
２０…熱交換システム
２１…ラジエタ
２２…エンジン
２４…室内熱交換モジュール

Claims (10)

1. 接着構造であって、
   第一部材と、第二部材と、前記第一部材と前記第二部材を接着する接着剤を有し、
   前記第一部材は、前記第二部材に当接する当接面と、前記当接面よりも前記第二部材から離れる方向に前記当接面との間に段差を形成する段差部と、前記段差部によって前記当接面と連結されかつ前記第二部材との間に前記接着剤が充填される接着面を有する接着構造。
2. 請求項１に記載の接着構造を有する熱電モジュールであって、
   第一と第二基板と、前記第一と第二基板の間に実装される熱電素子と、前記第一と第二基板の間に設けられて前記第一と第二基板の間隔を決定するスペーサを有し、
   前記第一基板と前記スペーサのいずれか一つが前記第一部材であり、他の一つが前記第二部材である熱電モジュール。
3. 請求項２に記載の熱電モジュールであって、
   前記スペーサは、前記第一基板と前記第二基板の間において前記第一基板の外周縁全周に沿って延出する本体枠部を有し、
   前記当接面と前記接着面は、前記本体枠部と前記第一基板のいずれか一つにおいて前記第一基板の外周縁全周に沿って設けられる熱電モジュール。
4. 請求項３に記載の熱電モジュールであって、
   前記第一基板を覆いかつ前記第一基板との間に流路を形成する第一ケースを有する熱電モジュール。
5. 請求項２〜４のいずれか一つに記載の熱電モジュールであって、
   前記スペーサは、前記第一部材であり、
   前記スペーサは、前記第一基板に向けて突出しかつ前記当接面を有する突出部と、前記突出部に隣接しかつ前記接着面を有する凹部と、前記当接面と前記接着面を連結する前記段差部と、前記突出部の反対側において前記凹部に隣接しかつ前記接着面から起立する外側枠部を有する熱電モジュール。
6. 請求項５に記載の熱電モジュールであって、
   前記外側枠部は、前記第一基板の外周端縁に隣接する熱電モジュール。
7. 請求項１に記載の接着構造を有する熱電モジュールであって、
   第一と第二基板と、前記第一と第二基板の間に実装される熱電素子と、前記第二基板を覆いかつ前記第二基板との間に流路を形成する第二ケースを有し、
   前記第二基板と前記第二ケースのいずれか一つが前記第一部材であり、他の一つが前記第二部材であり、
   前記接着剤が前記第二基板の外周縁の全周に沿って設けられる熱電モジュール。
8. 請求項７に記載の熱電モジュールであって、
   前記当接面は、前記第二基板と前記第二ケースのいずれか一つにおいて前記第二基板の外周縁全周に沿って設けられる熱電モジュール。
9. 請求項７または８に記載の熱電モジュールであって、
   前記第二ケースは、前記第一部材であり、
   前記第二ケースは、前記第二基板に向けて突出しかつ前記当接面を有する突出部と、前記突出部に隣接しかつ前記接着面を有する凹部と、前記当接面と前記接着面を連結する前記段差部と、前記突出部の反対側において前記凹部に隣接しかつ前記接着面から起立する外側突出部を有する熱電モジュール。
10. 請求項３，４，７，８のいずれか一つに記載の熱電モジュールであって、
    前記接着剤が液状ガスケットである熱電モジュール。

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