JP3465635B2 - 熱電変換装置 - Google Patents
熱電変換装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は熱電変換装置に関
し、さらに詳細にいえば、複数のペルチェ素子を複数の
電極板を用いて互いに直列接続し、しかも、所定の熱交
換側に熱交換部材を設けてなる熱電変換装置に関する。
し、さらに詳細にいえば、複数のペルチェ素子を複数の
電極板を用いて互いに直列接続し、しかも、所定の熱交
換側に熱交換部材を設けてなる熱電変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、熱電変換装置として、複数の
ペルチェ素子９１ａを複数の電極板９１ｂを用いて互い
に直列接続するとともに、一方の側に位置する電極板９
１ｂをセラミック板９１ｄに接続し（図１０、図１１参
照）、しかも、図９に示すように、放熱側に放熱部材
（ヒートシンク）９２を設ける（圧着する）ようにして
なる構成のものが提供されている。また、ヒートシンク
９２のサイズは、全てのペルチェ素子９１ａにより発生
される熱量に対応するサイズに設定されている。
ペルチェ素子９１ａを複数の電極板９１ｂを用いて互い
に直列接続するとともに、一方の側に位置する電極板９
１ｂをセラミック板９１ｄに接続し（図１０、図１１参
照）、しかも、図９に示すように、放熱側に放熱部材
（ヒートシンク）９２を設ける（圧着する）ようにして
なる構成のものが提供されている。また、ヒートシンク
９２のサイズは、全てのペルチェ素子９１ａにより発生
される熱量に対応するサイズに設定されている。
【０００３】この構成の熱電変換装置を採用すれば、複
数のペルチェ素子９１ａに通電することにより、全ての
ペルチェ素子９１ａにおいて同時に熱電変換動作を行わ
せ、しかも放熱側において発生する熱をヒートシンク９
２によって放熱させることができ、放熱側に熱が蓄積さ
れることを防止できると思われている。
数のペルチェ素子９１ａに通電することにより、全ての
ペルチェ素子９１ａにおいて同時に熱電変換動作を行わ
せ、しかも放熱側において発生する熱をヒートシンク９
２によって放熱させることができ、放熱側に熱が蓄積さ
れることを防止できると思われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のペ
ルチェ素子集合体９１の面積はヒートシンク９２の面積
と比較して著しく小さい（１／２〜１／１０程度）ので
あるから、発熱をヒートシンク９２全体に伝えることが
できず、ヒートシンク９２の性能を十分には引き出すこ
とができない。この結果、放熱側に熱が蓄積され、放熱
側の温度が上昇するので、ペルチェ素子９１ａの熱電変
換効率が低下してしまう。
ルチェ素子集合体９１の面積はヒートシンク９２の面積
と比較して著しく小さい（１／２〜１／１０程度）ので
あるから、発熱をヒートシンク９２全体に伝えることが
できず、ヒートシンク９２の性能を十分には引き出すこ
とができない。この結果、放熱側に熱が蓄積され、放熱
側の温度が上昇するので、ペルチェ素子９１ａの熱電変
換効率が低下してしまう。
【０００５】このような不都合を解消させようとすれ
ば、ペルチェ素子集合体９１の面積を増加させればよい
のであるが、必然的にセラミック板９１ｄも大型化し、
熱応力が過大になって寿命が短くなる。したがって、ペ
ルチェ素子集合体９１の面積を簡単には増加させること
ができない。
ば、ペルチェ素子集合体９１の面積を増加させればよい
のであるが、必然的にセラミック板９１ｄも大型化し、
熱応力が過大になって寿命が短くなる。したがって、ペ
ルチェ素子集合体９１の面積を簡単には増加させること
ができない。
【０００６】
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、ペルチェ素子集合体の面積を、発生熱量
もしくは吸収熱量に対応する熱交換部材の面積とほぼ等
しくして熱電変換効率を高めることができる熱電変換装
置を提供することを目的としている。
たものであり、ペルチェ素子集合体の面積を、発生熱量
もしくは吸収熱量に対応する熱交換部材の面積とほぼ等
しくして熱電変換効率を高めることができる熱電変換装
置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の熱電変換装置
は、複数のペルチェ素子を互いに平行に配置してあると
ともに、全てのペルチェ素子を互いに直列に接続するた
めに隣り合うペルチェ素子との電気的接続を達成する複
数の電極板を設けてあり、ペルチェ素子の所定の熱交換
側に位置する全ての電極板を熱交換部材に対して熱的に
接続してあり、しかも、熱交換部材のサイズを全てのペ
ルチェ素子による発熱量もしくは吸熱量に対応するサイ
ズに設定してあるとともに、各電極板のサイズを、ペル
チェ素子の所定の熱交換側に位置する全ての電極板のサ
イズが熱交換部材のサイズとほぼ等しくなる所定サイズ
に設定してあるものである。
は、複数のペルチェ素子を互いに平行に配置してあると
ともに、全てのペルチェ素子を互いに直列に接続するた
めに隣り合うペルチェ素子との電気的接続を達成する複
数の電極板を設けてあり、ペルチェ素子の所定の熱交換
側に位置する全ての電極板を熱交換部材に対して熱的に
接続してあり、しかも、熱交換部材のサイズを全てのペ
ルチェ素子による発熱量もしくは吸熱量に対応するサイ
ズに設定してあるとともに、各電極板のサイズを、ペル
チェ素子の所定の熱交換側に位置する全ての電極板のサ
イズが熱交換部材のサイズとほぼ等しくなる所定サイズ
に設定してあるものである。
【０００８】請求項２の熱電変換装置は、複数のペルチ
ェ素子を互いに平行に配置してあるとともに、全てのペ
ルチェ素子を互いに直列に接続するために隣り合うペル
チェ素子との電気的接続を達成する複数の電極板を設け
てあり、ペルチェ素子の所定の熱交換側に位置する全て
の電極板のみに対して補強板部材を設け、この補強板部
材を熱交換部材に対して熱的に接続してあり、しかも、
熱交換部材のサイズを全てのペルチェ素子による発熱量
もしくは吸熱量に対応するサイズに設定してあるととも
に、各電極板のサイズを、ペルチェ素子の所定の熱交換
側に位置する全ての電極板のサイズが熱交換部材のサイ
ズとほぼ等しくなる所定サイズに設定してあるものであ
る。
ェ素子を互いに平行に配置してあるとともに、全てのペ
ルチェ素子を互いに直列に接続するために隣り合うペル
チェ素子との電気的接続を達成する複数の電極板を設け
てあり、ペルチェ素子の所定の熱交換側に位置する全て
の電極板のみに対して補強板部材を設け、この補強板部
材を熱交換部材に対して熱的に接続してあり、しかも、
熱交換部材のサイズを全てのペルチェ素子による発熱量
もしくは吸熱量に対応するサイズに設定してあるととも
に、各電極板のサイズを、ペルチェ素子の所定の熱交換
側に位置する全ての電極板のサイズが熱交換部材のサイ
ズとほぼ等しくなる所定サイズに設定してあるものであ
る。
【０００９】請求項３の熱電変換装置は、前記ペルチェ
素子の所定の熱交換側を、ペルチェ素子の放熱側に設定
したものである。
素子の所定の熱交換側を、ペルチェ素子の放熱側に設定
したものである。
【００１０】請求項４の熱電変換装置は、前記ペルチェ
素子の所定の熱交換側を、ペルチェ素子の吸熱側に設定
したものである。
素子の所定の熱交換側を、ペルチェ素子の吸熱側に設定
したものである。
【００１１】請求項５の熱電変換装置は、前記ペルチェ
素子の所定の熱交換側を、ペルチェ素子の放熱側および
吸熱側に設定したものである。
素子の所定の熱交換側を、ペルチェ素子の放熱側および
吸熱側に設定したものである。
【００１２】
【作用】請求項１の熱電変換装置であれば、複数のペル
チェ素子を互いに平行に配置してあるとともに、全ての
ペルチェ素子を互いに直列に接続するために隣り合うペ
ルチェ素子との電気的接続を達成する複数の電極板を設
けてあり、ペルチェ素子の所定の熱交換側に位置する全
ての電極板を熱交換部材に対して熱的に接続してあり、
しかも、熱交換部材のサイズを全てのペルチェ素子によ
る発熱量に対応するサイズに設定してあるとともに、各
電極板のサイズを、ペルチェ素子の所定の熱交換側に位
置する全ての電極板のサイズが熱交換部材のサイズとほ
ぼ等しくなる所定サイズに設定してあるので、所定の熱
交換側における発熱もしくは吸熱を熱交換部材のほぼ全
範囲に伝えることができ、熱交換部材の性能を十分に引
き出して、熱電変換装置全体としての熱電変換効率を高
めることができる。
チェ素子を互いに平行に配置してあるとともに、全ての
ペルチェ素子を互いに直列に接続するために隣り合うペ
ルチェ素子との電気的接続を達成する複数の電極板を設
けてあり、ペルチェ素子の所定の熱交換側に位置する全
ての電極板を熱交換部材に対して熱的に接続してあり、
しかも、熱交換部材のサイズを全てのペルチェ素子によ
る発熱量に対応するサイズに設定してあるとともに、各
電極板のサイズを、ペルチェ素子の所定の熱交換側に位
置する全ての電極板のサイズが熱交換部材のサイズとほ
ぼ等しくなる所定サイズに設定してあるので、所定の熱
交換側における発熱もしくは吸熱を熱交換部材のほぼ全
範囲に伝えることができ、熱交換部材の性能を十分に引
き出して、熱電変換装置全体としての熱電変換効率を高
めることができる。
【００１３】また、セラミック板を有していないのであ
るから、大型化した場合であっても、熱応力が過大にな
るという不都合は発生せず、寿命が短くなるという不都
合も発生しない。
るから、大型化した場合であっても、熱応力が過大にな
るという不都合は発生せず、寿命が短くなるという不都
合も発生しない。
【００１４】請求項２の熱電変換装置であれば、複数の
ペルチェ素子を互いに平行に配置してあるとともに、全
てのペルチェ素子を互いに直列に接続するために隣り合
うペルチェ素子との電気的接続を達成する複数の電極板
を設けてあり、ペルチェ素子の所定の熱交換側に位置す
る全ての電極板のみに対して補強板部材を設け、この補
強板部材を熱交換部材に対して熱的に接続してあり、し
かも、熱交換部材のサイズを全てのペルチェ素子による
発熱量もしくは吸熱量に対応するサイズに設定してある
とともに、各電極板のサイズを、ペルチェ素子の所定の
熱交換側に位置する全ての電極板のサイズが熱交換部材
のサイズとほぼ等しくなる所定サイズに設定してあるの
で、所定の熱交換側における発熱もしくは吸熱を熱交換
部材のほぼ全範囲に伝えることができ、熱交換部材の性
能を十分に引き出して、熱電変換装置全体としての熱電
変換効率を高めることができる。
ペルチェ素子を互いに平行に配置してあるとともに、全
てのペルチェ素子を互いに直列に接続するために隣り合
うペルチェ素子との電気的接続を達成する複数の電極板
を設けてあり、ペルチェ素子の所定の熱交換側に位置す
る全ての電極板のみに対して補強板部材を設け、この補
強板部材を熱交換部材に対して熱的に接続してあり、し
かも、熱交換部材のサイズを全てのペルチェ素子による
発熱量もしくは吸熱量に対応するサイズに設定してある
とともに、各電極板のサイズを、ペルチェ素子の所定の
熱交換側に位置する全ての電極板のサイズが熱交換部材
のサイズとほぼ等しくなる所定サイズに設定してあるの
で、所定の熱交換側における発熱もしくは吸熱を熱交換
部材のほぼ全範囲に伝えることができ、熱交換部材の性
能を十分に引き出して、熱電変換装置全体としての熱電
変換効率を高めることができる。
【００１５】また、セラミック板を所定の熱交換側のみ
に有しているのであるから、大型化した場合であって
も、熱応力が過大になるという不都合を低減でき、寿命
が短くなるという不都合も低減でき、しかも、熱交換部
材に対して接続していない状態におけるペルチェ素子の
取扱いを容易にすることができる。
に有しているのであるから、大型化した場合であって
も、熱応力が過大になるという不都合を低減でき、寿命
が短くなるという不都合も低減でき、しかも、熱交換部
材に対して接続していない状態におけるペルチェ素子の
取扱いを容易にすることができる。
【００１６】請求項３の熱電変換装置であれば、前記ペ
ルチェ素子の所定の熱交換側を、ペルチェ素子の放熱側
に設定しているので、ペルチェ素子の発熱を熱交換部材
を通してスムーズに放熱することができる。
ルチェ素子の所定の熱交換側を、ペルチェ素子の放熱側
に設定しているので、ペルチェ素子の発熱を熱交換部材
を通してスムーズに放熱することができる。
【００１７】請求項４の熱電変換装置であれば、前記ペ
ルチェ素子の所定の熱交換側を、ペルチェ素子の吸熱側
に設定しているので、ペルチェ素子による吸熱を熱交換
部材を通してスムーズに行うことができる。
ルチェ素子の所定の熱交換側を、ペルチェ素子の吸熱側
に設定しているので、ペルチェ素子による吸熱を熱交換
部材を通してスムーズに行うことができる。
【００１８】請求項５の熱電変換装置であれば、前記ペ
ルチェ素子の所定の熱交換側を、ペルチェ素子の放熱側
および吸熱側に設定しているので、ペルチェ素子の発熱
を熱交換部材を通してスムーズに放熱することができる
とともに、ペルチェ素子による吸熱を熱交換部材を通し
てスムーズに行うことができる。
ルチェ素子の所定の熱交換側を、ペルチェ素子の放熱側
および吸熱側に設定しているので、ペルチェ素子の発熱
を熱交換部材を通してスムーズに放熱することができる
とともに、ペルチェ素子による吸熱を熱交換部材を通し
てスムーズに行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明の熱電変換装置に実施の態様を詳細に説明する。
発明の熱電変換装置に実施の態様を詳細に説明する。
【００２０】図１はこの発明の熱電変換装置の一実施態
様を示す分解斜視図、図２はペルチェ素子集合体の正面
図、図３は図２の中央横断平面図である。
様を示す分解斜視図、図２はペルチェ素子集合体の正面
図、図３は図２の中央横断平面図である。
【００２１】この熱電変換装置は、ペルチェ素子集合体
１とヒートシンク２とから構成されている。そして、ペ
ルチェ素子集合体１とヒートシンク２とは、直接、また
はシリコングリスなどを介在させて互いに圧着され、良
好な熱接続が実現される。
１とヒートシンク２とから構成されている。そして、ペ
ルチェ素子集合体１とヒートシンク２とは、直接、また
はシリコングリスなどを介在させて互いに圧着され、良
好な熱接続が実現される。
【００２２】前記ヒートシンク２は、基台部２ａと放熱
フィン２ｂとを一体に有するものであり、基台部２ａの
面積はペルチェ素子集合体１の放熱側における発熱量に
見合う面積に設定されている。
フィン２ｂとを一体に有するものであり、基台部２ａの
面積はペルチェ素子集合体１の放熱側における発熱量に
見合う面積に設定されている。
【００２３】前記ペルチェ素子集合体１は、複数のペル
チェ素子１ａを互いに平行に配置しているとともに、全
てのペルチェ素子１ａを互いに直列に接続するために隣
り合うペルチェ素子１ａとの電気的接続を達成する複数
の電極板１ｂを設けてある。なお、１ｃは引き出しリー
ドである。そして、各電極板１ｂの面積を、ペルチェ素
子１ａの放熱側に位置する全ての電極板１ｂの面積がヒ
ートシンク２の基台部２ａの面積とほぼ等しくなる（例
えば、前者が後者の約８０〜１００％になる）所定面積
に設定してある。具体的には、電極板１ｂを一方向のみ
に大型化してもよく（図４参照）、或いは二方向に大型
化してもよい（図５参照）。また、全体としても面積が
大きくなることに伴う熱応力の問題を回避するために、
セラミック板を省略している。さらに、ペルチェ素子１
ａ自体のサイズを大きくしてもよいが、大きくしなくて
もよい。さらにまた、電極板１ｂの面積を大きくするだ
けでなく、厚みをも大きくする（従来の電極板の厚みの
１〜３倍程度の厚みにする）ことが好ましく、ペルチェ
素子１ａの放熱側からヒートシンク２の基台部２ａへの
熱伝導を良好にすることができる。さらには、ペルチェ
素子１ａの個数を増加させてもよい。具体的には、ペル
チェ素子１ａの個数を一方向のみに増加させてもよく
（図６参照）、或いは二方向に増加させてもよい（図７
参照）。なお、電極板１ｂ同士の隙間は、変形などが発
生した場合であっても隣り合う電極板１ｂどうしの接触
を避けるため、少なくとも０．２ｍｍ以上に設定する。
チェ素子１ａを互いに平行に配置しているとともに、全
てのペルチェ素子１ａを互いに直列に接続するために隣
り合うペルチェ素子１ａとの電気的接続を達成する複数
の電極板１ｂを設けてある。なお、１ｃは引き出しリー
ドである。そして、各電極板１ｂの面積を、ペルチェ素
子１ａの放熱側に位置する全ての電極板１ｂの面積がヒ
ートシンク２の基台部２ａの面積とほぼ等しくなる（例
えば、前者が後者の約８０〜１００％になる）所定面積
に設定してある。具体的には、電極板１ｂを一方向のみ
に大型化してもよく（図４参照）、或いは二方向に大型
化してもよい（図５参照）。また、全体としても面積が
大きくなることに伴う熱応力の問題を回避するために、
セラミック板を省略している。さらに、ペルチェ素子１
ａ自体のサイズを大きくしてもよいが、大きくしなくて
もよい。さらにまた、電極板１ｂの面積を大きくするだ
けでなく、厚みをも大きくする（従来の電極板の厚みの
１〜３倍程度の厚みにする）ことが好ましく、ペルチェ
素子１ａの放熱側からヒートシンク２の基台部２ａへの
熱伝導を良好にすることができる。さらには、ペルチェ
素子１ａの個数を増加させてもよい。具体的には、ペル
チェ素子１ａの個数を一方向のみに増加させてもよく
（図６参照）、或いは二方向に増加させてもよい（図７
参照）。なお、電極板１ｂ同士の隙間は、変形などが発
生した場合であっても隣り合う電極板１ｂどうしの接触
を避けるため、少なくとも０．２ｍｍ以上に設定する。
【００２４】上記の構成の熱電変換装置の作用は次のと
おりである。
おりである。
【００２５】引き出しリード１ｃを通して全てのペルチ
ェ素子１ａに通電すれば、ペルチェ素子集合体１の一方
の側（放熱側）において発熱が、他方の側（吸熱側）に
おいて吸熱が、それぞれ行われる。そして、放熱側にお
ける発熱は電極板１ｂを通してヒートシンク２の基台部
２ａのほぼ全範囲に伝熱されるので、ヒートシンク２の
性能を十分に引き出すことができ、放熱側に熱が蓄積さ
れて昇温するという不都合の発生を防止することができ
る。この結果、ペルチェ素子集合体１の熱電変換効率を
高く維持し続けることができる。
ェ素子１ａに通電すれば、ペルチェ素子集合体１の一方
の側（放熱側）において発熱が、他方の側（吸熱側）に
おいて吸熱が、それぞれ行われる。そして、放熱側にお
ける発熱は電極板１ｂを通してヒートシンク２の基台部
２ａのほぼ全範囲に伝熱されるので、ヒートシンク２の
性能を十分に引き出すことができ、放熱側に熱が蓄積さ
れて昇温するという不都合の発生を防止することができ
る。この結果、ペルチェ素子集合体１の熱電変換効率を
高く維持し続けることができる。
【００２６】１００ｍｍ角のヒートシンク２を用い、ペ
ルチェ素子集合体１を４０ｍｍ角、６０ｍｍ角、８０ｍ
ｍ角、１００ｍｍ角に設定して、一定の熱量を吸熱する
のに必要な電力比とＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ：成績係数）を算出した
ところ、表１に示す値が得られた。
ルチェ素子集合体１を４０ｍｍ角、６０ｍｍ角、８０ｍ
ｍ角、１００ｍｍ角に設定して、一定の熱量を吸熱する
のに必要な電力比とＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ：成績係数）を算出した
ところ、表１に示す値が得られた。
【００２７】
【表１】
【００２８】表１から分かるように、ペルチェ素子集合
体１が大きくなるにしたがって、ヒートシンク２の熱抵
抗が低下し、必要電力が低下し、ＣＯＰが向上してい
る。
体１が大きくなるにしたがって、ヒートシンク２の熱抵
抗が低下し、必要電力が低下し、ＣＯＰが向上してい
る。
【００２９】なお、上記の実施態様においては、ペルチ
ェ素子集合体１の放熱側のみにヒートシンク２を設けて
いるが、ヒートシンクを吸熱側のみに設けることが可能
であり、また、ヒートシンクを放熱側および吸熱側に設
けることも可能である。
ェ素子集合体１の放熱側のみにヒートシンク２を設けて
いるが、ヒートシンクを吸熱側のみに設けることが可能
であり、また、ヒートシンクを放熱側および吸熱側に設
けることも可能である。
【００３０】図８はこの発明の熱電変換装置の他の実施
態様のペルチェ素子集合体の正面図である。
態様のペルチェ素子集合体の正面図である。
【００３１】このペルチェ素子集合体が図２のペルチェ
素子集合体と異なる点は、ペルチェ素子集合体１の放熱
側の全ての電極板１ｂのみをセラミック板、絶縁処理が
施された金属板などの補強板部材１ｄに対して一体的に
設けた点のみである。なお、この補強板部材１ｄの面積
はヒートシンク２の基台部２ａの面積と等しく設定され
ている。
素子集合体と異なる点は、ペルチェ素子集合体１の放熱
側の全ての電極板１ｂのみをセラミック板、絶縁処理が
施された金属板などの補強板部材１ｄに対して一体的に
設けた点のみである。なお、この補強板部材１ｄの面積
はヒートシンク２の基台部２ａの面積と等しく設定され
ている。
【００３２】この実施態様を採用した場合には、前記実
施態様の作用に加え、セラミック板を放熱側のみに有し
ているのであるから、大型化した場合であっても、熱応
力が過大になるという不都合を低減でき、寿命が短くな
るという不都合も低減でき、しかも、放熱部材に対する
接続していない状態におけるペルチェ素子集合体１の取
扱いを容易にすることができるという作用を達成するこ
とができる。
施態様の作用に加え、セラミック板を放熱側のみに有し
ているのであるから、大型化した場合であっても、熱応
力が過大になるという不都合を低減でき、寿命が短くな
るという不都合も低減でき、しかも、放熱部材に対する
接続していない状態におけるペルチェ素子集合体１の取
扱いを容易にすることができるという作用を達成するこ
とができる。
【００３３】なお、この実施態様においては、ペルチェ
素子集合体１の放熱側のみにヒートシンク２を設けてい
るが、ヒートシンクを吸熱側のみに設けることが可能で
ある。
素子集合体１の放熱側のみにヒートシンク２を設けてい
るが、ヒートシンクを吸熱側のみに設けることが可能で
ある。
【００３４】
【発明の効果】請求項１の発明は、所定の熱交換側にお
ける発熱もしくは吸熱を熱交換部材のほぼ全範囲に伝え
ることができ、熱交換部材の性能を十分に引き出して、
熱電変換装置全体としての熱電変換効率を高めることが
でき、また、セラミック板を有していないのであるか
ら、大型化した場合であっても、熱応力が過大になると
いう不都合の発生、寿命が短くなるという不都合の発生
を防止することができるという特有の効果を奏する。
ける発熱もしくは吸熱を熱交換部材のほぼ全範囲に伝え
ることができ、熱交換部材の性能を十分に引き出して、
熱電変換装置全体としての熱電変換効率を高めることが
でき、また、セラミック板を有していないのであるか
ら、大型化した場合であっても、熱応力が過大になると
いう不都合の発生、寿命が短くなるという不都合の発生
を防止することができるという特有の効果を奏する。
【００３５】請求項２の発明は、所定の熱交換側におけ
る発熱もしくは吸熱を熱交換部材のほぼ全範囲に伝える
ことができ、熱交換部材の性能を十分に引き出して、熱
電変換装置全体としての熱電変換効率を高めることがで
き、また、セラミック板を所定の熱交換側のみに有して
いるのであるから、大型化した場合であっても、熱応力
が過大になるという不都合を低減でき、寿命が短くなる
という不都合も低減でき、しかも、熱交換部材に対して
接続していない状態におけるペルチェ素子集合体の取扱
いを容易にすることができるという特有の効果を奏す
る。
る発熱もしくは吸熱を熱交換部材のほぼ全範囲に伝える
ことができ、熱交換部材の性能を十分に引き出して、熱
電変換装置全体としての熱電変換効率を高めることがで
き、また、セラミック板を所定の熱交換側のみに有して
いるのであるから、大型化した場合であっても、熱応力
が過大になるという不都合を低減でき、寿命が短くなる
という不都合も低減でき、しかも、熱交換部材に対して
接続していない状態におけるペルチェ素子集合体の取扱
いを容易にすることができるという特有の効果を奏す
る。
【００３６】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の効果に加え、ペルチェ素子の発熱を熱交換部材を通
してスムーズに放熱することができるという特有の効果
を奏する。
２の効果に加え、ペルチェ素子の発熱を熱交換部材を通
してスムーズに放熱することができるという特有の効果
を奏する。
【００３７】請求項４の発明は、請求項１または請求項
２の効果に加え、ペルチェ素子による吸熱を熱交換部材
を通してスムーズに行うことができるという特有の効果
を奏する。
２の効果に加え、ペルチェ素子による吸熱を熱交換部材
を通してスムーズに行うことができるという特有の効果
を奏する。
【００３８】請求項５の発明は、請求項１の効果に加
え、ペルチェ素子の発熱を熱交換部材を通してスムーズ
に放熱することができるとともに、ペルチェ素子による
吸熱を熱交換部材を通してスムーズに行うことができる
という特有の効果を奏する。
え、ペルチェ素子の発熱を熱交換部材を通してスムーズ
に放熱することができるとともに、ペルチェ素子による
吸熱を熱交換部材を通してスムーズに行うことができる
という特有の効果を奏する。
【図１】この発明の熱電変換装置の一実施態様を示す分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図２】ペルチェ素子集合体の正面図である。
【図３】図２の中央横断平面図である。
【図４】電極板を一方向のみに大型化した具体例を示す
中央横断平面図である。
中央横断平面図である。
【図５】電極板を二方向に大型化した具体例を示す中央
横断平面図である。
横断平面図である。
【図６】ペルチェ素子の数を一方向のみに増加させた具
体例を示す中央横断平面図である。
体例を示す中央横断平面図である。
【図７】ペルチェ素子の数を二方向に増加させた具体例
を示す中央横断平面図である。
を示す中央横断平面図である。
【図８】この発明の熱電変換装置の他の実施態様のペル
チェ素子集合体の正面図である。
チェ素子集合体の正面図である。
【図９】従来の熱電変換装置を示す分解斜視図である。
【図１０】ペルチェ素子集合体の正面図である。
【図１１】図１０の中央横断平面図である。
１ａ ペルチェ素子 １ｂ 電極板
１ｄ 補強板部材 ２ ヒートシンク
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 35/32
H01L 35/30
Claims (5)
- 【請求項１】 複数のペルチェ素子（１ａ）を互いに平
行に配置してあるとともに、全てのペルチェ素子（１
ａ）を互いに直列に接続するために隣り合うペルチェ素
子（１ａ）との電気的接続を達成する複数の電極板（１
ｂ）を設けてあり、ペルチェ素子（１ａ）の所定の熱交
換側に位置する全ての電極板（１ｂ）を熱交換部材
（２）に対して熱的に接続してあり、しかも、熱交換部
材（２）のサイズを全てのペルチェ素子（１ａ）による
発熱量もしくは吸熱量に対応するサイズに設定してある
とともに、各電極板（１ｂ）のサイズを、ペルチェ素子
（１ａ）の所定の熱交換側に位置する全ての電極板（１
ｂ）のサイズが熱交換部材（２）のサイズとほぼ等しく
なる所定サイズに設定してあることを特徴とする熱電変
換装置。 - 【請求項２】 複数のペルチェ素子（１ａ）を互いに平
行に配置してあるとともに、全てのペルチェ素子（１
ａ）を互いに直列に接続するために隣り合うペルチェ素
子（１ａ）との電気的接続を達成する複数の電極板（１
ｂ）を設けてあり、ペルチェ素子（１ａ）の所定の熱交
換側に位置する全ての電極板（１ｂ）のみに対して補強
板部材（１ｄ）を設け、この補強板部材（１ｄ）を熱交
換部材（２）に対して熱的に接続してあり、しかも、熱
交換部材（２）のサイズを全てのペルチェ素子（１ａ）
による発熱量もしくは吸熱量に対応するサイズに設定し
てあるとともに、各電極板（１ｂ）のサイズを、ペルチ
ェ素子（１ａ）の所定の熱交換側に位置する全ての電極
板（１ｂ）のサイズが熱交換部材（２）のサイズとほぼ
等しくなる所定サイズに設定してあることを特徴とする
熱電変換装置。 - 【請求項３】 前記ペルチェ素子（１ａ）の所定の熱交
換側は、ペルチェ素子（１ａ）の放熱側である請求項１
または請求項２に記載の熱電変換装置。 - 【請求項４】 前記ペルチェ素子（１ａ）の所定の熱交
換側は、ペルチェ素子（１ａ）の吸熱側である請求項１
または請求項２に記載の熱電変換装置。 - 【請求項５】 前記ペルチェ素子（１ａ）の所定の熱交
換側は、ペルチェ素子（１ａ）の放熱側および吸熱側で
ある請求項１に記載の熱電変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17340799A JP3465635B2 (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | 熱電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17340799A JP3465635B2 (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | 熱電変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001007410A JP2001007410A (ja) | 2001-01-12 |
| JP3465635B2 true JP3465635B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=15959867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17340799A Expired - Fee Related JP3465635B2 (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | 熱電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3465635B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2591230C2 (ru) * | 2014-08-20 | 2016-07-20 | Дончук Иван Эрнстович | Термоэлектрическая батарея |
-
1999
- 1999-06-18 JP JP17340799A patent/JP3465635B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2001007410A (ja) | 2001-01-12 |
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