JP2013191624A - 熱電変換ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】熱電変換素子の熱電変換効率を向上させつつ、取付対象への取付性を向上させることができる熱電変換ユニットを提供すること。
【解決手段】熱電変換ユニット２０は、基板２３と、基板２３に実装される複数の熱電変換素子２１と、熱電変換素子２１の第１面２１ａに接合される第１のヒートシンク３１と、熱電変換素子２１の第２面に接合される第２のヒートシンク４１と、からなる。第２のヒートシンク４１は、第１のヒートシンク３１に比べて、表面積が大きく、かつ、第１のヒートシンク３１から第２のヒートシンク４１に向けた平面視において、第１のヒートシンク３１の端縁よりも突出する突出部４４が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板と、該基板の導体に接続され、吸熱を行う第１面及び放熱を行う第２面を有する熱電変換素子と、第１面に接合される第１のヒートシンクと、第２面に接合される第２のヒートシンクと、からなる熱電変換ユニットに関する。

熱電変換素子は、放熱側と吸熱側の温度差が大きくなると、熱電変換効率が低下する。このため、例えば、特許文献１に記載のペルチェ冷却器では、ペルチェ素子の放熱側に、放熱部材を設けて、放熱側と吸熱側の温度差を小さくしている。

図７に示すように、熱電変換ユニット１００は、ペルチェ素子１０２を位置決めするスペーサ１０１を備える。スペーサ１０１において、ペルチェ素子１０２放熱側には、放熱部材１０３が設けられるとともに、吸熱側には吸熱部材１０４が設けられている。放熱部材１０３と、吸熱部材１０４は、同一形状をなしている。放熱部材１０３の内部には、ペルチェ素子１０２を冷却する冷却液が流通する管１０５が配管されている。吸熱部材１０４の内部には、ペルチェ素子１０２によって冷却される冷却液が流通する管１０６が配管されている。そして、放熱部材１０３、吸熱部材１０４及びスペーサ１０１は、全ての部材を挿通する止めネジによって組み付けられている。ペルチェ素子１０２の駆動時には、吸熱部材１０４で冷却された冷却液によって冷却対象物の冷却が行われる。また、ペルチェ素子１０２の放熱側は、放熱部材１０３の内部を流通する冷却液によって冷却される。この結果、ペルチェ素子１０２の放熱側と、吸熱側の温度差が小さくなり、ペルチェ素子１０２の熱電変換効率の低下が抑制されている。

特開２００９−２９５６１２号公報

ところで、特許文献１の熱電変換ユニット１００をダクトやケースなどの取付対象に固定して、放熱部材１０３や吸熱部材１０４を介してダクトやケースの内部の熱媒体を加熱又は冷却する場合があり、この場合での熱電変換ユニット１００の取付対象への取付性の向上が望まれている。また、熱電変換ユニット１００による冷却対象物への冷却性能の向上も望まれている。

本発明の目的は、熱電変換素子の熱電変換効率を向上させつつ、取付対象への取付性を向上させることができる熱電変換ユニットを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、基板と、該基板の導体に接続され、吸熱を行う第１面及び放熱を行う第２面を有する熱電変換素子と、前記第１面に接合される第１のヒートシンクと、前記第２面に接合される第２のヒートシンクと、からなる熱電変換ユニットであって、前記第２のヒートシンクは、前記第１のヒートシンクに比べて表面積が大きく、かつ、第１のヒートシンクから第２のヒートシンクに向けた平面視で前記第１のヒートシンクの端縁よりも突出する突出部を有することを要旨とする。

これによれば、熱電変換ユニットの取付対象（ダクト等）への取り付けは、突出部を利用して行うことができる。例えば、突出部に挿通させた取付部材（例えば、ボルト）を取付対象に取り付けることで行うことができる。したがって、熱電変換ユニットを取付対象に取り付けるために、取付部材を第１のヒートシンクに挿通させる必要がない。また、熱電変換素子の第１面と第２面とでは、放熱を行う第２面の方が、第１面に比べて熱交換が行われる熱量が大きい。そして、第２のヒートシンクの表面積を大きくすることで、第１面に比べて第２面の熱交換効率を向上させている。よって、第１面と第２面の温度差は小さくなる。この結果、熱電変換素子の熱電変換効率を向上させつつ、取付対象への取付性を向上させることができる。

また、前記突出部は、前記第１のヒートシンクを挟んで対向する位置から突出するように形成されていてもよい。
これによれば、熱電変換ユニットの取付対象への取り付けは、対向する一対の突出部を利用して行うことができる。このため、熱電変換ユニットを、取付対象に安定した状態で取り付けることができる。

また、前記基板は、前記第２のヒートシンクに接合されていてもよい。
これによれば、熱電変換素子への通電に伴い基板の導体が発熱すると、導体で発した熱は第２のヒートシンクに伝わり、表面積の大きい第２のヒートシンクから効率よく放熱される。また、導体で発した熱が第１のヒートシンクに伝導することが抑制される。したがって、吸熱を行うことで冷却された第１のヒートシンクが加熱されることが抑制され、熱電変換ユニットの冷却効率が低下することが抑制される。

また、前記基板には、複数の熱電変換素子が対向配置されるとともに、各熱電変換素子の前記導体への接続端子は、対向する熱電変換素子側に設けられていてもよい。
これによれば、各熱電変換素子の接続端子が、それぞれ対向する熱電変換素子側にまとまって配置されるため、接続端子と導体を接続するときの作業が容易となる。

また、前記熱電変換素子を複数直列接続した第１の熱電変換素子群と、第２の熱電変換素子群と、を備え、前記第１の熱電変換素子群を構成する熱電変換素子と前記第２の熱電変換素子群を構成する熱電変換素子とは対向配置され、前記第１の熱電変換素子群の素子群用接続端子と、前記第２の熱電変換素子群の素子群用接続端子が隣り合うように設けられていてもよい。

これによれば、第１の熱電変換素子群の素子群用接続端子と、第２の熱電変換素子群の素子群用接続端子とが、まとまっている。このため、第１の熱電変換素子群と第２の熱電変換素子群の直列接続と並列接続の切り替えを行う際、その切り替えを容易に行うことができ、熱電変換ユニットの出力を容易に変更することができる。

また、基板には、熱電変換素子が挿入される挿入孔が形成されてもよい。
これによれば、熱電変換素子を挿入孔に挿入することで、熱電変換素子が位置決めされ、熱電変換素子の位置ずれなどに伴う接合不良などが防止される。

また、基板の厚みは、前記熱電変換素子の厚みに比べて薄くてもよい。
これによれば、熱電変換素子は、挿入孔に挿入された状態で、第１のヒートシンクに向けて突出する。このため、第１のヒートシンクは熱電変換素子によって支持され、基板と接触しない。したがって、熱電変換素子への通電に伴う導体の発熱によって第１のヒートシンクが加熱されることが抑制される。

本発明によれば、熱電変換素子の熱電変換効率を向上させつつ、取付対象への取付性を向上させることができる。

実施形態における電池パックを示す斜視図。 実施形態における温度調節装置を示す分解斜視図。 実施形態における熱電変換ユニットを示す分解斜視図。 図２に示すＡ−Ａ線断面図。 実施形態における熱電変換ユニットを第１のヒートシンクから第２のヒートシンクに向けて見た平面図。 （ａ）は実施形態における基板を示す平面図、（ｂ）は実施形態における基板の一部を拡大して示す平面図。 従来技術を示す断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態について図１〜図６にしたがって説明する。
図１に示すように、電池パック１は、四角箱状のケース２と、ケース２の内部に収容された複数の電池モジュール３と、ケース２に設けられた温度調節装置１０によって構成されている。

図２に示すように、温度調節装置１０は、熱電変換ユニット２０と、熱電変換ユニット２０と一体化され、熱媒体の第１の流路９１を形成する第１の流路形成部材９２と、熱電変換ユニット２０と一体化され、熱媒体の第２の流路９３を形成する第２の流路形成部材９４と、からなる。

図３及び図４に示すように、熱電変換ユニット２０は、基板２３と、この基板２３に実装された複数の熱電変換素子２１と、熱電変換素子２１の第１面２１ａに接合される第１のヒートシンク３１と、熱電変換素子２１の第２面２１ｂに接合される第２のヒートシンク４１と、からなる。

第２のヒートシンク４１は、矩形平板状をなす基部４２に対して複数のフィン４３を一定の間隔をおいて並設して形成されている。基部４２の四つの角部には、ボルトＢを挿通するための挿通孔４２ａが形成されている。そして、基部４２においてフィン４３の並設面と反対側の面には、矩形平板状の基板２３が接合されている。

基板２３には、熱電変換素子２１を接続する導体としての導体パターン２２が形成されている。また、基板２３には、基板２３の厚み方向に貫通するとともに熱電変換素子２１が挿入される挿入孔２４が形成されている。挿入孔２４は、熱電変換素子２１と相似形をなし、かつ、熱電変換素子２１の外形形状より若干大きめに形成されている。挿入孔２４は、基板２３の長辺方向に沿って一定の間隔をおいて７箇所に形成されている。また、挿入孔２４は、基板２３の短辺方向に沿って一定の間隔をおいて２箇所に形成されている。したがって、挿入孔２４は基板２３に１４箇所形成されている。挿入孔２４には、熱電変換素子２１が挿入されている。熱電変換素子２１は、複数のＰ型半導体素子と複数のＮ型半導体素子を直列接続して構成されている。

図６（ａ）に示すように、基板２３の長辺方向に沿って直列接続された熱電変換素子２１によって、第１の熱電変換素子群５１及び第２の熱電変換素子群５２が形成されている。第２の熱電変換素子群５２を構成する熱電変換素子２１と、第１の熱電変換素子群５１を構成する熱電変換素子２１とは、基板２３の短辺方向に対向している。

図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１の熱電変換素子群５１の各熱電変換素子２１において第２の熱電変換素子群５２側の端縁には、導体パターン２２と接続される接続端子５３が設けられている。また、第２の熱電変換素子群５２の各熱電変換素子２１において、第１の熱電変換素子群５１側の端縁には、導体パターン２２と接続される接続端子５４が設けられている。すなわち、第１の熱電変換素子群５１を構成する熱電変換素子２１の接続端子５３と、第２の熱電変換素子群５２を構成する熱電変換素子２１の接続端子５４は、互いに向かい合うように基板２３に設けられている。

そして、基板２３の一方の短辺側には、第１の熱電変換素子群５１を構成する各熱電変換素子２１を直列接続する導体パターン２２の正極端子５５ａ及び負極端子５５ｂが配設されている。同様に、基板２３の一方の短辺側には、第２の熱電変換素子群５２を構成する各熱電変換素子２１を直列接続する導体パターン２２の正極端子５６ａ及び負極端子５６ｂが配設されている。そして、正極端子５５ａ及び負極端子５５ｂが第１の熱電変換素子群５１の素子群用接続端子となり、正極端子５６ａ及び負極端子５６ｂが第２の熱電変換素子群５２の素子群用接続端子となる。

第１の熱電変換素子群５１の正極端子５５ａ、負極端子５５ｂ及び第２の熱電変換素子群５２の正極端子５６ａ、負極端子５６ｂは、基板２３の一方の短辺側（端縁）にまとめて設けられ、第１の熱電変換素子群５１の正極端子５５ａ及び負極端子５５ｂと、第２の熱電変換素子群５２の正極端子５６ａ及び負極端子５６ｂは、基板２３の短辺方向に隣り合うように設けられている。

そして、図４に示すように、基板２３に実装された熱電変換素子２１は、吸熱を行う第１面２１ａ及び放熱を行う第２面２１ｂを有している。熱電変換素子２１は、第２面２１ｂが第２のヒートシンク４１側になるように挿入孔２４に挿入されている。第２面２１ｂは、第２のヒートシンク４１の基部４２との間に高熱伝導性材料（Thermal Interface Material）を介在させた状態で、第２のヒートシンク４１の基部４２に熱的に結合された状態で接合されている。

なお、基板２３の厚みは、熱電変換素子２１の厚みに比べて薄くなっている。したがって、熱電変換素子２１は、その第１面２１ａが、基板２３よりも第１のヒートシンク３１に向けて突出している。熱電変換素子２１の第１面２１ａには、第１のヒートシンク３１の基部３２が熱的に結合された状態で接合されるとともに熱電変換素子２１によって第１のヒートシンク３１が支持されている。基板２３の厚みが、熱電変換素子２１の厚みに比べて薄くなっているため、第１のヒートシンク３１は、基板２３から離間している。

第１のヒートシンク３１は、矩形平板状をなす基部３２に対して複数のフィン３３を一定の間隔をおいて並設して形成されている。基部３２においてフィン３３の並設面と反対側の面には、熱電変換素子２１の第１面２１ａが接合されている。第１のヒートシンク３１の基部３２は、その短辺の長さ及び長辺の長さが第１のヒートシンク３１に比べて短くなっている。したがって、第２のヒートシンク４１の基部４２は、第１のヒートシンク３１の基部３２に比べて表面積が大きくなっている。第２のヒートシンク４１のフィン４３は、第１のヒートシンク３１のフィン３３と同一の大きさをなしており、第１のヒートシンク３１のフィン３３と同一数形成されている。したがって、第２のヒートシンク４１のフィン４３と、第１のヒートシンク３１のフィン３３は、同一の表面積となっている。よって、第２のヒートシンク４１は、第１のヒートシンク３１に比べて、基部４２の分だけ表面積が大きくなっている。

図５に示すように、熱電変換ユニット２０を第１のヒートシンク３１から第２のヒートシンク４１に向けて見た平面視では、第２のヒートシンク４１には、第１のヒートシンク３１の４つの端縁それぞれよりも外方へ突出する突出部４４が形成されている。突出部４４は、第２のヒートシンク４１における基部４２の四側辺部に形成されている。そして、突出部４４の四つの角部に挿通孔４２ａが形成され、挿通孔４２ａは、第１のヒートシンク３１によって覆い被されていない。

次に、第１の流路形成部材９２及び第２の流路形成部材９４について説明する。
図２に示すように、第１の流路形成部材９２は、四角枠状に形成されたベース９２ａを備え、このベース９２ａには、矩形状の開口部９２ｂが形成されている。また、ベース９２ａの四つの角部には、ボルトＢが挿通される挿通孔９２ｆが形成されている。開口部９２ｂの一対の短辺及び一方の長辺からは、側壁９２ｃが立設されるとともに、側壁９２ｃの先端には、側壁９２ｄが設けられている。そして、ベース９２ａの開口部９２ｂと、側壁９２ｃ，９２ｄによって第１の流路９１が囲み形成されるとともに、開口部９２ｂの他方の長辺側に第１の流路９１の流出口９２ｅが形成され、第１の流路９１に流入した熱媒体が流出口９２ｅから流出されるようになっている。第１の流路形成部材９２のベース９２ａには、第１の流路９１に気体状の熱媒体（例えば、空気や二酸化炭素）を供給する第１の送風機９５が設けられている。第１の送風機９５には、熱電変換ユニット２０の外部から熱媒体を吸入する吸入口９５ａが形成されており、吸入口９５ａから吸入された熱媒体を第１の流路９１に供給するようになっている。

第２の流路形成部材９４は、四角枠状に形成されたベース９４ａを備え、このベース９４ａには、矩形状の開口部９４ｂが形成されている。また、ベース９４ａの四つの角部には、ボルトＢが挿通される挿通孔９４ｆが形成されている。

開口部９４ｂの一対の短辺及び一方の長辺からは、側壁９４ｃが立設されるとともに、側壁９４ｃの先端には、側壁９４ｄが設けられている。そして、ベース９４ａの開口部９４ｂと、側壁９４ｃ、９４ｄによって第２の流路９３が囲み形成されるとともに、開口部９４ｂの他方の長辺側に第２の流路９３の流出口９４ｅが形成され、第２の流路９３に流入した熱媒体が流出口９４ｅから流出されるようになっている。第２の流路形成部材９４には、第２の流路９３に気体状の熱媒体を供給する第２の送風機９６が設けられている。第２の送風機９６には、熱電変換ユニット２０の外部から熱媒体を吸入する吸入口（図示略）が形成されており、吸入口から吸入された熱媒体を第２の流路９３に供給するようになっている。第２の送風機９６は、第１の送風機９５に比べて高出力となっている。

そして、第１の流路形成部材９２のベース９２ａと、第２の流路形成部材９４のベース９４ａを向かい合わせ、第１の流路形成部材９２におけるベース９２ａの挿通孔９２ｆから熱電変換ユニット２０における第２のヒートシンク４１の挿通孔４２ａにボルトＢを挿通し、更に第２の流路形成部材９４におけるベース９４ａの挿通孔９４ｆにボルトＢを挿通し、そのボルトＢにナットＮを螺合する。その結果、第１の流路形成部材９２と、第２の流路形成部材９４によって熱電変換ユニット２０が挟持されるとともに、ボルトＢで第１の流路形成部材９２、第２の流路形成部材９４及び熱電変換ユニット２０が固定されることで温度調節装置１０が構成されている。温度調節装置１０では、第１の流路９１に第１のヒートシンク３１が入り込み、第２の流路９３に第２のヒートシンク４１が入り込んでいる。

図１に示すように、温度調節装置１０は、第１の流路形成部材９２がケース２の内部に突出し、第２の流路形成部材９４がケース２の外部に突出した状態で電池パック１のケース２に取り付けられる。したがって、第１のヒートシンク３１によって冷却された熱媒体によって電池モジュール３の冷却が行われる。また、第２のヒートシンク４１によって加熱された熱媒体は、ケース２の外部に排出される。

次に、本実施形態における熱電変換ユニット２０の作用について説明する。
温度調節装置１０が起動され、第１の送風機９５及び第２の送風機９６が送風を行うと、各流路９１，９３に向けて熱媒体が流れるとともに、各流出口９２ｅ，９４ｅから外部へ熱媒体が流出する。流出口９２ｅから流出した熱媒体は、ケース２に供給される。

そして、熱電変換素子２１に通電が行われると、第１面２１ａが吸熱を行う一方で、第２面２１ｂが放熱を行う。第１面２１ａが吸熱を行うと、第１のヒートシンク３１を介して第１の流路９１内の熱媒体が冷却される。そして、第１の流路９１で冷却された熱媒体は、流出口９２ｅから流出し、ケース２に供給される。そして、ケース２に供給された熱媒体によって電池モジュール３の冷却が行われる。

第２面２１ｂが放熱を行うと、第２のヒートシンク４１を介して第２の流路９３内の熱媒体が加熱される。そして、第２の流路９３で加熱された熱媒体は、流出口９４ｅから流出する。第２面２１ｂは、第２の流路９３を流通する熱媒体と熱交換を行うことで冷却される。熱電変換素子２１の第１面２１ａと第２面２１ｂとでは、放熱を行う第２面２１ｂの方が、第１面２１ａに比べて熱交換が行われる熱量が大きい。このため、放熱を行う第２面２１ｂに接合される第２のヒートシンク４１の表面積を大きくすることで、第２面２１ｂと熱媒体の熱交換を促進している。

（１）熱電変換素子２１の第１面２１ａに第１のヒートシンク３１が接合され、第２面２１ｂに第２のヒートシンク４１が接合された熱電変換ユニット２０において、第２のヒートシンク４１から第１のヒートシンク３１に向けた平面視において、第１のヒートシンク３１の基部４２の四側辺から突出する突出部４４が形成されている。このため、熱電変換ユニット２０に対し、ボルトＢによって第１の流路形成部材９２及び第２の流路形成部材９４を取り付ける際に、第１の流路形成部材９２に挿通したボルトＢを第２のヒートシンク４１に挿通し、第２の流路形成部材９４に挿通するだけで、熱電変換ユニット２０、第１の流路形成部材９２及び第２の流路形成部材９４を一体に取り付けることができる。よって、第１の流路形成部材９２に挿通したボルトＢを、第２のヒートシンク４１に加え、第１のヒートシンク３１にも挿通する場合と比べると、熱電変換ユニット２０に対する第１の流路形成部材９２及び第２の流路形成部材９４の取付性を向上させることができる。例えば、図７におけるスペーサ１１０を省略することもできる。また、第２のヒートシンク４１の表面積を第１のヒートシンク３１の表面積よりも大きくしている。熱電変換素子２１の第１面２１ａと第２面２１ｂとでは、放熱を行う第２面２１ｂの方が第１面２１ａに比べて熱交換が行われる熱量が大きい。このため、放熱を行う第２面２１ｂに接合される第２のヒートシンク４１の表面積を大きくすることで、第２面２１ｂの熱交換を促進させている。したがって、第１面２１ａと第２面２１ｂの温度差は小さくなり、熱電変換素子２１の熱電変換効率を向上させることができる。

（２）第２のヒートシンク４１に形成された突出部４４は、第２のヒートシンク４１から第１のヒートシンク３１に向けた平面視において第１のヒートシンク３１の四側辺から突出している。その突出部４４の四つの角部にボルトＢを挿通させる挿通孔４２ａが形成されている。熱電変換ユニット２０の四つ角で熱電変換ユニット２０を第１の流路形成部材９２及び第２の流路形成部材９４に取り付けることができ、取付性能を安定なものにすることができる。

（３）基板２３は、第２のヒートシンク４１の基部４２に接合されている。したがって、熱電変換素子２１への通電に伴い導体パターン２２及び接続端子５３，５４が発熱すると、発した熱は表面積の大きい第２のヒートシンク４１に伝わり、効率よく放熱される。また、導体パターン２２で発した熱が第１のヒートシンク３１に伝導することが抑制される。したがって、熱電変換素子２１の第１面２１ａが吸熱を行うことで冷却された第１のヒートシンク３１が導体パターン２２で発した熱によって加熱されることが抑制される。このため、第１の流路９１を流通する熱媒体に対する冷却効率が低下することが抑制される。

（４）第１の熱電変換素子群５１を構成する熱電変換素子２１と、第２の熱電変換素子群５２を構成する熱電変換素子２１は、対向配置されている。そして、第１の熱電変換素子群５１を構成する熱電変換素子２１の接続端子５３は、第２の熱電変換素子群５２を構成する熱電変換素子２１側に設けられている。また、第２の熱電変換素子群５２を構成する熱電変換素子２１の接続端子５４は、第１の熱電変換素子群５１を構成する熱電変換素子２１側に設けられている。したがって、各熱電変換素子群５１，５２を構成する熱電変換素子２１の接続端子５３，５４が、まとまって配置されるため、接続端子５３，５４と導体パターン２２を接続するときの作業が容易となる。

（５）第１の熱電変換素子群５１の正極端子５５ａ及び負極端子５５ｂと、第２の熱電変換素子群５２の正極端子５６ａ及び負極端子５６ｂは、基板２３の一方の短辺に隣り合うようにまとめて設けられている。このため、第１の熱電変換素子群５１と第２の熱電変換素子群５２の直列接続と並列接続の切り替えを行う際、その切り替えを容易に行うことができ、熱電変換ユニット２０の出力を容易に変更することができる。

（６）基板２３には、熱電変換素子２１が挿入される挿入孔２４が形成されている。このため、熱電変換素子２１が挿入孔２４に挿入されることで、熱電変換素子２１の位置決めされ、熱電変換素子２１の位置ずれなどに伴う接合不良などが防止される。

（７）基板２３の厚みは、熱電変換素子２１の厚みに比べて薄くなっている。このため、熱電変換素子２１は、挿入孔２４に挿入された状態で、第１のヒートシンク３１に向けて突出している。このため、第１のヒートシンク３１は、熱電変換素子２１によって支持され、基板２３と接触しない。したがって、熱電変換素子２１への通電に伴う導体パターン２２の発熱によって第１のヒートシンク３１が加熱されることが抑制される。

（８）第２の送風機９６は、第１の送風機９５に比べて高出力の送風機を用いている。すなわち、第１のヒートシンク３１の表面積と第２のヒートシンク４１の表面積の大きさに対応して、第１の送風機９５及び第２の送風機９６の出力を決定している。このため、表面積が大きく、より熱媒体との熱交換を必要とする第２のヒートシンク４１に対応して高出力の第２の送風機９６を用いることで、第２のヒートシンク４１と熱媒体との適切な熱交換が行われる。

なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 突出部４４は、第１の流路形成部材９２及び第２の流路形成部材９４（取付対象）との接合強度を十分に確保できれば、平面視において第１のヒートシンク３１の４辺のうち、一辺〜三辺から突出していてもよい。

○ 突出部４４は、平面視において第１のヒートシンク３１の対向する一対の長辺及び対向する一対の短辺のうちいずれか一方から突出していればよい。この場合であっても、熱電変換ユニット２０は、対向する突出部４４によって第１の流路形成部材９２及び第２の流路形成部材９４の取付対象への取り付けがされるため、適切に取り付けられる。

○ 実施形態において、基板２３を第１のヒートシンク３１に接合しても第１のヒートシンク３１の冷却効率に影響を与えない場合や、影響を与えたとしても極わずかである場合には、第１のヒートシンク３１に基板２３を接合してもよい。

○ 第１の熱電変換素子群５１を構成する熱電変換素子２１において、第２の熱電変換素子群５２側の端縁に接続端子５３を設け、第２の熱電変換素子群５２を構成する熱電変換素子２１において、第１の熱電変換素子群５１側の端縁に接続端子５４を設けたが、これに限られない。例えば、第１の熱電変換素子群５１を構成する熱電変換素子２１の接続端子５３を、第２の熱電変換素子群５２とは反対側の端縁に設けてもよい。

○ 実施形態において、熱電変換素子２１の数を変更してもよい。熱電変換素子２１の数は、複数であってもよいし、単数であってもよい。また、熱電変換素子２１の数に合わせて基板２３に形成される挿入孔２４の数を変更してもよい。

○ 実施形態において、挿入孔２４に代えて基板２３の厚み内で凹部を形成し、凹部に熱電変換素子２１を挿入してもよい。この場合にも、基板２３は熱電変換素子２１の位置決め部材として機能する。

○ 実施形態において、基板２３を熱電変換素子２１の位置決め部材として機能させない場合には、基板２３に挿入孔２４を形成せず、基板２３上に熱電変換素子２１を配設してもよい。

○ 実施形態において、基板２３の厚みは、熱電変換素子２１の厚みに比べて薄くしたが、基板２３の厚みを熱電変換素子２１の厚みよりも厚くしてもよい。
○ 実施形態において、第１のヒートシンク３１の基部３２及び第２のヒートシンク４１の基部４２の形状を、三角形状や五角形状などの多角形状や、円形状などにしてもよい。また、第１のヒートシンク３１の基部３２及び第２のヒートシンク４１の基部４２の形状に合わせて基板２３、第１の流路形成部材９２、第２の流路形成部材９４などの形状を変更してもよい。

○ 実施形態において、第２のヒートシンク４１に形成されるフィンの表面積を、第１のヒートシンク３１に比べて大きくすることで第２のヒートシンク４１の表面積を大きくしてもよい。この場合にも、第２のヒートシンク４１には、平面視において第１のヒートシンク３１に対して突出する突出部４４を形成する。

○ 実施形態において、第２のヒートシンク４１の基部４２の厚さを第１のヒートシンク３１の基部３２の厚さより厚くしてもよい。この場合、第２のヒートシンク４１の熱容量が第１のヒートシンク３１より多くなり好適である。

○ 実施形態において、熱電変換ユニット２０の取付対象として第１の流路形成部材９２及び第２の流路形成部材９４を採用したが、例えば、ダクトなどに熱電変換ユニット２０を取り付けてもよい。例えば、ダクトに熱電変換ユニット２０を取り付ける場合には、ダクトと第２のヒートシンク４１の基部４２が接する状態で、ボルトＢなどによって取り付けを行う。この際、第２のヒートシンク４１のフィン４３は、ダクト内に突出するようにしてもよいし、フィン４３を形成しなくてもよい。

○ 実施形態において、第１のヒートシンク３１の形状及び第２のヒートシンク４１の形状を変更してもよい。例えば、内部に熱媒体が流通する流路が形成される箱状のヒートシンクなどを用いてもよい。

○ 実施形態において、液状の熱媒体を用いてもよい。この場合、第１の送風機９５及び第２の送風機９６に代えて、第１の流路９１及び第２の流路９３に液状の熱媒体を供給するポンプを用いる。

○ 実施形態において、第２の送風機９６は、第１の送風機９５に比べて高出力の送風機を用いたが、これに限られない。例えば、第１の送風機９５と第２の送風機９６の出力を同じにしても第２のヒートシンク４１と第２の流路９３を流通する熱媒体との適切な熱交換が行われる場合には、第１の送風機９５と第２の送風機９６の出力を同じにしてもよい。

○ 実施形態において、第２のヒートシンク４１によって加熱された第２の流路９３を流通する熱媒体によって、加熱対象物を加熱してもよい。
○ 突出部４４を取付対象に溶接することで、熱電変換ユニット２０を取付対象に取り付けてもよい。

○ 実施形態では熱電変換ユニット２０を、電池パック１を温度調節するために用いたが、空調用など他の用途に用いてもよい。

２０…熱電変換ユニット、２１…熱電変換素子、２１ａ…第１面、２１ｂ…第２面、２２…導体パターン、２３…基板、２４…挿入孔、３１…第１のヒートシンク、４１…第２のヒートシンク、４４…突出部、５１…第１の熱電変換素子群、５２…第２の熱電変換素子群、５５ａ、５６ａ…素子群用接続端子としての正極端子、５５ｂ，５６ｂ…素子群用接続端子としての負極端子。

Claims (7)

1. 基板と、該基板の導体に接続され、吸熱を行う第１面及び放熱を行う第２面を有する熱電変換素子と、前記第１面に接合される第１のヒートシンクと、前記第２面に接合される第２のヒートシンクと、からなる熱電変換ユニットであって、
   前記第２のヒートシンクは、前記第１のヒートシンクに比べて表面積が大きく、かつ、第１のヒートシンクから第２のヒートシンクに向けた平面視で前記第１のヒートシンクの端縁よりも突出する突出部を有することを特徴とする熱電変換ユニット。
2. 前記突出部は、前記第１のヒートシンクを挟んで対向する位置から突出するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱電変換ユニット。
3. 前記基板は、前記第２のヒートシンクに接合されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱電変換ユニット。
4. 前記基板には、複数の熱電変換素子が対向配置されるとともに、各熱電変換素子の前記導体への接続端子は、対向する熱電変換素子側に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか１項に記載の熱電変換ユニット。
5. 前記熱電変換素子を複数直列接続した第１の熱電変換素子群と、第２の熱電変換素子群と、を備え、前記第１の熱電変換素子群を構成する熱電変換素子と前記第２の熱電変換素子群を構成する熱電変換素子とは対向配置され、前記第１の熱電変換素子群の素子群用接続端子と、前記第２の熱電変換素子群の素子群用接続端子が隣り合うように設けられることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか１項に記載の熱電変換ユニット。
6. 前記基板には、熱電変換素子が挿入される挿入孔が形成されることを特徴とする請求項１〜請求項５のうちいずれか１項に記載の熱電変換ユニット。
7. 前記基板の厚みは、前記熱電変換素子の厚みに比べて薄いことを特徴とする請求項６に記載の熱電変換ユニット。