JPH09148634A - Thermoelectric conversion device - Google Patents

Thermoelectric conversion device

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JPH09148634A
JPH09148634A JP7302785A JP30278595A JPH09148634A JP H09148634 A JPH09148634 A JP H09148634A JP 7302785 A JP7302785 A JP 7302785A JP 30278595 A JP30278595 A JP 30278595A JP H09148634 A JPH09148634 A JP H09148634A
Authority
JP
Japan
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thermoelectric
conversion device
thermoelectric conversion
crack
thermoelectric element
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Pending
Application number
JP7302785A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinobu Momoi
義宣 桃井
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09148634A publication Critical patent/JPH09148634A/en
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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermoelectric conversion device which is elongated in service life by restraining a thermoelectric element from being disconnected due to thermal expansion. SOLUTION: A thermoelectric conversion device is equipped with opposed nearly plate-like heat exchangers 1 and 2, thermoelectric elements 4 each equipped with a pair of a P-type semiconductor 5 and an N-type semiconductor 6 and arranged in an array between the heat exchangers 1 and 2, and electrodes 10 which are linked to the thermoelectric elements 4 so as to make the P-type semiconductors 5 and the N-type semiconductors 6 alternately connected in series and mounted on the heat exchangers 1 and 2. Furthermore, cracking preventing holes 8 which restrain cracks from opening in the element 4 are provided to the thermoelectric element 4 vertical to a direction in which the elements 4 are linked together with the electrodes 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気を熱または熱
を電気に変換する熱電気変換装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermoelectric converter for converting electricity into heat or heat into electricity.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ペルチェ効果を利用して電気を熱
に、ゼーベック効果を利用して熱を電気に変換する熱電
気変換装置がある。この熱電気変換装置は、図7に示す
ように、相対向するよう配設された略平板状の高温側熱
交換器1 及び低温側熱交換器2と、その熱交換器1,2 の
間にあって碁盤目状に並設される複数個のP型半導体5
とN型半導体6 を有する熱電素子4 と、熱電素子4 のP
型半導体5 とN型半導体6 とが交互に直列に配設される
よう連結するとともに熱交換器1,2 に取着される電極10
と、を具備している。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a thermoelectric converter that converts electricity into heat using the Peltier effect and heat into electricity using the Seebeck effect. As shown in FIG. 7, this thermoelectric conversion device is provided between a heat exchanger 1 and a heat exchanger 2 on the high temperature side and a heat exchanger 2 on the low temperature side which are arranged in a substantially flat plate shape so as to face each other. P-type semiconductors arranged side by side in a grid pattern 5
And thermoelectric element 4 having N-type semiconductor 6 and P of thermoelectric element 4
Type electrodes 5 and N type semiconductors 6 are connected so that they are alternately arranged in series and are attached to the heat exchangers 1 and 2.
And

【0003】この熱電素子4 のP型半導体5 とN型半導
体6 は、焼結等で形成された重金属製の略直方体状であ
って、P型半導体5 及びN型半導体6 と電極10は、半田
7 等で接合されている。そして、その電極7 は、アルミ
ニウム製の高温側熱交換器1または低温側熱交換器2 と
接着剤等で固着されている。さらに、図示していない
が、高温側熱交換器1 と低温側熱交換器2 は、ネジ等で
もって締めつけることで各熱交換器1,2 を所定位置に位
置決めするとともに、各熱交換器1,2 は熱電素子4 及び
電極10を挟着する。そして、熱電気変換装置に電流を流
すことにより、高温側熱交換器1 で放熱が、低温側熱交
換器2 で吸熱が行われる。
The P-type semiconductor 5 and the N-type semiconductor 6 of the thermoelectric element 4 are substantially rectangular parallelepiped made of heavy metal formed by sintering or the like, and the P-type semiconductor 5 and the N-type semiconductor 6 and the electrode 10 are solder
It is joined at 7 mag. The electrode 7 is fixed to the high temperature side heat exchanger 1 or the low temperature side heat exchanger 2 made of aluminum with an adhesive or the like. Further, although not shown, the high temperature side heat exchanger 1 and the low temperature side heat exchanger 2 position each heat exchanger 1, 2 at a predetermined position by tightening with a screw or the like, and each heat exchanger 1 , 2 sandwich the thermoelectric element 4 and the electrode 10 between them. Then, by passing an electric current through the thermoelectric conversion device, heat is dissipated in the high temperature side heat exchanger 1 and heat is absorbed in the low temperature side heat exchanger 2.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前述した熱電気変換装
置は、高温側及び低温側熱交換器を所定位置に保持する
ことで、熱電素子及び電極を挟着し、高温側及び低温側
熱交換器と熱電素子及び電極との熱伝導性を向上させて
いる。しかし、各熱交換器は、熱伝導性の良いアルミニ
ウム等で形成されているため熱膨張が大きいので、各熱
交換器が位置決めされていると熱電素子及び電極の挟着
力が大きくなりすぎて、熱電素子及び電極に大きな熱ス
トレスがかかることがある。その結果、熱電素子等にク
ラックが発生し断線に至ることがある。
In the thermoelectric converter described above, the high-temperature side and low-temperature side heat exchangers are held at predetermined positions so that the thermoelectric element and the electrodes are sandwiched, and the high-temperature side and low-temperature side heat exchanges are performed. The thermal conductivity between the container, the thermoelectric element, and the electrode is improved. However, since each heat exchanger has a large thermal expansion because it is formed of aluminum or the like having good thermal conductivity, the clamping force between the thermoelectric element and the electrode becomes too large when each heat exchanger is positioned, Large thermal stress may be applied to the thermoelectric elements and electrodes. As a result, cracks may occur in the thermoelectric element or the like, leading to disconnection.

【0005】本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、熱膨張による熱電素子の
断線を抑制して長寿命化を図った熱電気変換装置を提供
することである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a thermoelectric conversion device for suppressing the disconnection of a thermoelectric element due to thermal expansion and prolonging its life. is there.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、請求項1記載の熱電気変換装置は、相対向する略
平板状の熱交換器と、該熱交換器の間にあって並設され
る少なくとも1対のP型半導体とN型半導体を有する熱
電素子と、該熱電素子のP型半導体とN型半導体とが交
互に直列に配設されるよう半田を介して連結するととも
に熱交換器に取着される電極と、を具備する熱電気変換
装置において、前記熱電素子に、クラックの進展を抑制
するものであって穴状のクラック抑制部を設けた構成と
している。
In order to solve the above-mentioned problems, the thermoelectric conversion device according to claim 1 is arranged in parallel between heat exchangers of substantially flat plate shape facing each other and between the heat exchangers. A thermoelectric element having at least one pair of P-type semiconductor and N-type semiconductor, and a heat exchanger, wherein the P-type semiconductor and the N-type semiconductor of the thermoelectric element are alternately connected in series so as to be arranged in series. In the thermoelectric conversion device, the thermoelectric element is provided with a hole-shaped crack suppressing portion for suppressing the progress of cracks.

【0007】また、請求項2記載の熱電気変換装置は、
請求項1記載のクラック抑制部を、熱電素子を電極で連
結する連結方向に対して、直交する方向に延設するよう
配設した構成としている。
Further, the thermoelectric converter according to claim 2 is
The crack suppressing portion according to claim 1 is arranged so as to extend in a direction orthogonal to the connecting direction in which the thermoelectric elements are connected by the electrodes.

【0008】また、請求項3記載の熱電気変換装置は、
請求項2記載のクラック抑制部を、隣接する半田より1
0μm程度離れた位置に配設した構成としている。
The thermoelectric converter according to claim 3 is
The crack suppressing portion according to claim 2 is formed from adjacent solder by 1
It is arranged at a position separated by about 0 μm.

【0009】また、請求項4記載の熱電気変換装置は、
請求項1乃至3記載のクラック抑制部に、弾性材料を充
填した構成としている。
The thermoelectric converter according to claim 4 is
An elastic material is filled in the crack suppressing portion according to any one of claims 1 to 3.

【0010】また、請求項5記載の熱電気変換装置は、
請求項1乃至4記載のクラック抑制部に、隣接する電極
方向に延設する切欠き状の進展器を設けた構成としてい
る。
The thermoelectric converter according to claim 5 is
The crack suppressor according to any one of claims 1 to 4 is provided with a notch-shaped expander extending in the direction of the adjacent electrode.

【0011】さらに、請求項6記載の熱電気変換装置
は、請求項1乃至5記載のクラック抑制部を、複数個設
けた構成としている。
Further, the thermoelectric conversion device according to claim 6 is configured such that a plurality of crack suppressing portions according to claims 1 to 5 are provided.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施形態を
図1乃至図3に基づいて説明する。なお、従来の技術で
説明したものと基本的な機能が同じ部材には、同一の符
号を付してある。図3は熱電気変換装置の断面図であ
り、熱電気変換装置は、高温側熱交換器1 と、低温側熱
交換器2 と、熱電素子4 と、電極10とを主要構成部材と
している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Members having the same basic functions as those described in the related art are designated by the same reference numerals. FIG. 3 is a cross-sectional view of the thermoelectric conversion device, and the thermoelectric conversion device has a high temperature side heat exchanger 1, a low temperature side heat exchanger 2, a thermoelectric element 4, and an electrode 10 as main constituent members.

【0013】高温側熱交換器1 は、後述する熱電素子4
の一方の端部で発熱した熱を外部に放熱するもので、外
方面1a及び内方面1bを有する略平板状にアルミニウム等
の熱伝導の良好な材料で形成される。この外方面1aは、
熱を伝達したい気体や固体等と接触する。
The high temperature side heat exchanger 1 includes a thermoelectric element 4 which will be described later.
It radiates the heat generated at one end to the outside, and is formed of a material having good heat conduction such as aluminum in a substantially flat plate shape having an outer surface 1a and an inner surface 1b. This outer surface 1a is
Contact with gases or solids that want to transfer heat.

【0014】低温側熱交換器2 は、後述する熱電素子4
の他方の端部が冷却されることに伴い外部より吸熱する
もので、高温側熱交換器1 と同様に外方面2aび内方面2b
を有する略平板状にアルミニウム等の熱伝導の良好な材
料で形成される。この外方面2aも、熱を吸収したい気体
や固体等と接触する。そして、この低温側熱交換器2と
高温側熱交換器1 は、その対向する内方面2b,1b が略平
行で、後述する熱電素子4 、及び電極10が収納及び挟着
される所定間隔を有するようネジ等で固定される。
The low temperature side heat exchanger 2 includes a thermoelectric element 4 which will be described later.
It absorbs heat from the outside as the other end of it cools, and like the high temperature side heat exchanger 1, it has an outer surface 2a and an inner surface 2b.
Is formed of a material having good heat conduction such as aluminum in a substantially flat plate shape. The outer surface 2a also comes into contact with a gas, a solid, or the like that wants to absorb heat. The low-temperature side heat exchanger 2 and the high-temperature side heat exchanger 1 have inner surfaces 2b, 1b facing each other substantially parallel to each other, and have a predetermined interval for accommodating and sandwiching a thermoelectric element 4 and an electrode 10 described later. It is fixed with screws and so on.

【0015】熱電素子4 は、電気を熱に変換するもので
あり、複数のP型半導体5,5 …とN型半導体6,6 …を有
する。各P型半導体5 及びN型半導体6 は、重金属製で
略直方体状に形成され、P型半導体5 とN型半導体6 が
交互となるように碁盤目状に並設されるとともに、その
P型半導体5 及びN型半導体6 の端面は後述する電極10
に半田7 を介して接合される。従って、電極10を介して
P型半導体5 とN型半導体6 とが交互となるように直列
に配設される。なお、この直列は、全てが直列になって
いる必要は特になく、直列のものが複数個ある構造でも
よい。そして、このP型半導体5 及びN型半導体6 は、
P型半導体5 からN型半導体6 に向かって電流が流れる
ところでは、その一方の端部が発熱し、N型半導体6 か
らP型半導体5 に向かって電流が流れるところでは、そ
の他方の端部 が冷却される。
The thermoelectric element 4 converts electricity into heat and has a plurality of P-type semiconductors 5,5 ... And N-type semiconductors 6,6. The P-type semiconductors 5 and the N-type semiconductors 6 are made of heavy metal and are formed in a substantially rectangular parallelepiped shape. The P-type semiconductors 5 and the N-type semiconductors 6 are arranged side by side in a grid pattern so that the P-type semiconductors 5 and the N-type semiconductors 6 are alternately arranged. The end faces of the semiconductor 5 and the N-type semiconductor 6 are electrodes 10 to be described later.
It is joined to the solder via solder 7. Therefore, the P-type semiconductors 5 and the N-type semiconductors 6 are alternately arranged in series with the electrodes 10 interposed therebetween. Note that this series does not necessarily have to be all in series, and may have a structure having a plurality of series. The P-type semiconductor 5 and the N-type semiconductor 6 are
Where current flows from the P-type semiconductor 5 to the N-type semiconductor 6, one end thereof generates heat, and where current flows from the N-type semiconductor 6 to the P-type semiconductor 5, the other end thereof. Is cooled.

【0016】また、この各熱電素子4 は、例えば4個の
クラック抑制部8,8 …を有する。クラック抑制部8,8 …
は、各熱電素子4 に発生するクラック9 の進展を抑制す
るものであって、熱電素子4 を後述する電極10で連結す
る連結方向に対して、直交する方向に延設される貫通し
た穴状に形成される。具体的には、このクラック抑制部
8,8 …は、隣接する半田7 との接触面より約10μm離
れた位置であって、直径が約5μmとなるよう熱電素子
4 の4隅に形成される。
Each of the thermoelectric elements 4 has, for example, four crack suppressing portions 8,8 ... Crack suppression part 8,8…
Is for suppressing the development of cracks 9 generated in each thermoelectric element 4, and is a through hole shape extending in a direction orthogonal to the connecting direction connecting the thermoelectric element 4 with an electrode 10 described later. Is formed. Specifically, this crack suppression part
8 and 8 are located at a position about 10 μm away from the contact surface with the adjacent solder 7, and have a diameter of about 5 μm.
It is formed at the four corners of 4.

【0017】電極10は、熱電素子4 のP型半導体5 とN
型半導体6 とを連結するとともに熱交換器1,2 に取着さ
れるもので、第1電極11,11 …及び第2電極12,12 …よ
り構成される。この第1電極11,11 …及び第2電極12,1
2 …は、銅等の導電材料でもって略平板状に形成され、
第1電極11,11 …は高温側熱交換器1 の内方面1bに、第
2電極12,12 …は低温側熱交換器2 の内方面2bに、接着
剤またはグリース等を介して取着される。
The electrode 10 is composed of the P-type semiconductor 5 and N of the thermoelectric element 4.
It is connected to the mold semiconductor 6 and is attached to the heat exchangers 1 and 2, and is composed of first electrodes 11, 11 ... And second electrodes 12, 12. The first electrodes 11,11 ... And the second electrodes 12,1
2 ... is formed of a conductive material such as copper into a substantially flat plate shape,
The first electrodes 11 and 11 are attached to the inner surface 1b of the high temperature side heat exchanger 1, and the second electrodes 12 and 12 are attached to the inner surface 2b of the low temperature side heat exchanger 2 via an adhesive or grease. To be done.

【0018】このものは、電流を流すことにより、P型
半導体5 及びN型半導体6 の一方の端部が発熱し、他方
の端部が冷却される。したがって、一方の端部で発生し
た熱は、第1電極11を介して高温側熱交換器1 に伝わ
り、外方面1aより放熱するとともに、低温側熱交換器2
の外方面2aより熱が吸収されて、第2電極12を介してP
型半導体5 及びN型半導体6 の他方の端部に熱が伝わ
る。
In this device, one of the ends of the P-type semiconductor 5 and the N-type semiconductor 6 generates heat and the other end thereof is cooled by passing a current. Therefore, the heat generated at one end is transmitted to the high temperature side heat exchanger 1 through the first electrode 11 and is radiated from the outer surface 1a, and the low temperature side heat exchanger 2
Heat is absorbed from the outer surface 2a of the
Heat is transferred to the other end of the type semiconductor 5 and the N-type semiconductor 6.

【0019】また、高温側熱交換器1 は、高温になるた
めに膨張するが、その膨張により長期間の使用で熱電素
子4 に熱ストレスが生じてクラック9 が発生しても、ク
ラック抑制部8,8 …でそのクラック9 が停留してその進
展が抑制されるため、熱電素子4 が破断には至らず、回
路が断線することが抑制される。
Further, the high temperature side heat exchanger 1 expands due to the high temperature, and even if the expansion causes a thermal stress to the thermoelectric element 4 and a crack 9 occurs in a long-term use, the crack suppressing portion. The cracks 9 stay at 8, 8 ... And their progress is suppressed, so that the thermoelectric element 4 does not break, and the disconnection of the circuit is suppressed.

【0020】次に、本発明の第2の実施形態を図4に基
づいて説明する。このものは、第1の実施形態のクラッ
ク抑制部8 に弾性材料8aを充填したものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This is obtained by filling the crack suppressing portion 8 of the first embodiment with an elastic material 8a.

【0021】弾性材料8aは、ゴム等の弾性を有するもの
で、変形することによりクラック9の先端部分での応力
を低減することができ、クラック9 の進展を抑制するこ
とができる。
The elastic material 8a has elasticity such as rubber, and by deforming, the stress at the tip of the crack 9 can be reduced and the development of the crack 9 can be suppressed.

【0022】次に、本発明の第3の実施形態を図5に基
づいて説明する。このものは、第1の実施形態とクラッ
ク抑制部8 の形状が少し異なる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this case, the shape of the crack suppressing portion 8 is slightly different from that of the first embodiment.

【0023】8bは進展器で、クラック9 の進展方向を決
めるもので、隣接する電極10が位置する電極方向に延設
する切欠き状に形成される。
Reference numeral 8b denotes a propagator, which determines the propagating direction of the crack 9, and is formed in a notch shape extending in the direction of the electrode where the adjacent electrode 10 is located.

【0024】このものは、クラック9 がクラック抑制部
8 を通過しても進展器8bにより電極方向に進展するた
め、熱電素子4 と電極10が接合する半田7 の部分でクラ
ック9は停留するので、さらなる進展が抑制され、熱電
素子4 の破断が抑制される。
In this case, the crack 9 is a crack suppressing portion.
Even if it passes through 8, it progresses in the direction of the electrode by the spreader 8b, so the crack 9 stays in the part of the solder 7 where the thermoelectric element 4 and the electrode 10 are joined, so that further progress is suppressed and the fracture of the thermoelectric element 4 is suppressed. Suppressed.

【0025】次に、本発明の第4の実施形態を図6に基
づいて説明する。このものは、クラック抑制部8 を熱電
素子4 の一端に複数個、直径を変えて設けたものであ
る。このものは、クラック抑制部8 でクラック9 を停留
し易くなるため、さらに熱電素子4 の破断が抑制され
る。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this case, a plurality of crack suppressing portions 8 are provided at one end of the thermoelectric element 4 with different diameters. In this case, since the cracks 9 are easily retained in the crack suppressing portion 8, the breakage of the thermoelectric element 4 is further suppressed.

【0026】なお、本発明の熱電気変換装置は、ペルチ
ェ効果を利用して電気を熱に変換するものについて説明
したが、ゼーベック効果を利用して熱を電気に変換する
のに用いることもできる。また、クラック抑制部の位置
や寸法は、本実施形態に限定されるものではなく、適宜
設計することができる。さらに、クラック抑制部は、熱
電素子を貫通し、連結方向に直交する方向に延設される
ものに限定されるものではなく、貫通しない穴や連結方
向に直交しない方向に延設することも可能である。
Although the thermoelectric converter of the present invention has been described as one that converts electricity into heat by utilizing the Peltier effect, it can also be used to convert heat into electricity by utilizing the Seebeck effect. . Further, the position and the size of the crack suppressing portion are not limited to those in the present embodiment, and can be appropriately designed. Further, the crack suppressing portion is not limited to the one that penetrates the thermoelectric element and extends in the direction orthogonal to the connecting direction, and it is also possible to extend the hole that does not penetrate or a direction that does not orthogonally intersect the connecting direction. Is.

【0027】[0027]

【発明の効果】請求項1記載の熱電気変換装置は、熱電
素子に発生したクラックがクラック抑制部に進展してき
ても、そのクラック抑制部で停留するため、熱電素子の
破断には至らず断線しないため、長寿命化が図れ信頼性
が向上する。
In the thermoelectric conversion device according to the first aspect of the present invention, even if a crack generated in the thermoelectric element progresses to the crack suppressing portion, it stays in the crack suppressing portion. Therefore, the life is extended and the reliability is improved.

【0028】また、請求項2記載の熱電気変換装置は、
請求項1の効果に加えて、クラック抑制部が連結方向に
対して直交する方向に延設されるため、クラックを導き
易くなり、さらに信頼性が向上する。
Further, the thermoelectric conversion device according to claim 2 is
In addition to the effect of the first aspect, since the crack suppressing portion is extended in the direction orthogonal to the connecting direction, it is easy to guide the crack and the reliability is further improved.

【0029】また、請求項3記載の熱電気変換装置は、
請求項2の効果に加えて、クラック抑制部がクラックの
進展しやすい位置に配設されているため、より一層信頼
性が向上する。
The thermoelectric converter according to claim 3 is
In addition to the effect of the second aspect, since the crack suppressing portion is arranged at the position where the crack easily propagates, the reliability is further improved.

【0030】また、請求項4記載の熱電気変換装置は、
請求項1乃至3のいずれかの効果に加えて、弾性材料の
弾性変形により熱膨張によるクラック先端部分の応力が
緩和できるため、そのクラックの進展を抑制し易くな
る。
The thermoelectric converter according to claim 4 is
In addition to the effect of any one of claims 1 to 3, since the stress at the crack tip portion due to thermal expansion can be relaxed by the elastic deformation of the elastic material, it is easy to suppress the development of the crack.

【0031】また、請求項5記載の熱電気変換装置は、
請求項1乃至4のいづれかの効果に加えて、クラックが
クラック抑制部を通過しても進展器により電極方向に進
展するため、熱電素子と電極との接合する半田の部分で
クラックは停留するので、さらなる進展が抑制され、結
果として断線に至りにくい。
The thermoelectric converter according to claim 5 is
In addition to the effect according to any one of claims 1 to 4, even if the crack passes through the crack suppressing portion, the crack propagates toward the electrode by the spreader, so that the crack stays at the solder portion where the thermoelectric element and the electrode are joined. , Further progress is suppressed, and as a result, it is difficult for the wire to break.

【0032】さらに、請求項6記載の熱電気変換装置
は、請求項1乃至5のいづれかの効果に加えて、複数個
のクラック抑制部によりクラックがより確実に停滞する
ため、信頼性が一層向上する。
Further, in the thermoelectric conversion device according to the sixth aspect, in addition to the effect according to any one of the first to fifth aspects, the cracks are more surely stagnated by the plurality of crack suppressing portions, so that the reliability is further improved. To do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態を示す熱電気変換装置
の部分断面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a thermoelectric conversion device showing a first embodiment of the present invention.

【図2】その熱電気変換装置の熱電素子の拡大断面図で
ある。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a thermoelectric element of the thermoelectric conversion device.

【図3】その熱電気変換装置の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of the thermoelectric conversion device.

【図4】本発明の第2の実施形態を示す熱電素子の拡大
断面図である。
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a thermoelectric element showing a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施形態を示す熱電素子の拡大
断面図である。
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a thermoelectric element showing a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施形態を示す熱電素子の拡大
断面図である。
FIG. 6 is an enlarged sectional view of a thermoelectric element showing a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の従来の実施形態を示す熱電気変換装置
の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a thermoelectric conversion device showing a conventional embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高温側熱交換器 2 低温側熱交換器 4 熱電素子 5 P型半導体 6 N型半導体 7 半田 8 クラック抑制部 8a 弾性材料 8b 進展器 9 クラック 10 電極 11 第1電極 12 第2電極 1 High temperature side heat exchanger 2 Low temperature side heat exchanger 4 Thermoelectric element 5 P-type semiconductor 6 N-type semiconductor 7 Solder 8 Crack suppressor 8a Elastic material 8b Expander 9 Crack 10 Electrode 11 First electrode 12 Second electrode

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 相対向する略平板状の熱交換器と、該
熱交換器の間にあって並設される少なくとも1対のP型
半導体とN型半導体を有する熱電素子と、該熱電素子の
P型半導体とN型半導体とが交互に直列に配設されるよ
う半田を介して連結するとともに熱交換器に取着される
電極と、を具備する熱電気変換装置において、 前記熱電素子に、クラックの進展を抑制するものであっ
て穴状のクラック抑制部を設けたことを特徴とする熱電
気変換装置。
1. A substantially flat plate-shaped heat exchanger facing each other, a thermoelectric element having at least one pair of P-type semiconductor and N-type semiconductor arranged in parallel between the heat exchangers, and P of the thermoelectric element. In the thermoelectric conversion device, the thermoelectric element is provided with electrodes that are connected to each other via solder so that the N-type semiconductors and the N-type semiconductors are alternately arranged in series and are attached to the heat exchanger. And a hole-like crack suppressing portion for suppressing the progress of the thermoelectric conversion device.
【請求項2】 前記クラック抑制部を、熱電素子を電
極で連結する連結方向に対して、直交する方向に延設す
るよう配設したことを特徴とする請求項1記載の熱電気
変換装置。
2. The thermoelectric conversion device according to claim 1, wherein the crack suppressing portion is arranged so as to extend in a direction orthogonal to a connecting direction for connecting the thermoelectric elements with electrodes.
【請求項3】 前記クラック抑制部を、隣接する半田
より10μm程度離れた位置に配設したことを特徴とす
る請求項2記載の熱電気変換装置。
3. The thermoelectric conversion device according to claim 2, wherein the crack suppressing portion is arranged at a position separated by about 10 μm from the adjacent solder.
【請求項4】 前記クラック抑制部に、弾性材料を充
填したことを特徴とする請求項1乃至3記載の熱電気変
換装置。
4. The thermoelectric conversion device according to claim 1, wherein the crack suppressing portion is filled with an elastic material.
【請求項5】 前記クラック抑制部に、隣接する電極
方向に延設する切欠き状の進展器を設けたことを特徴と
する請求項1乃至4記載の熱電気変換装置。
5. The thermoelectric conversion device according to claim 1, wherein the crack suppressing portion is provided with a notch-shaped expander extending in the direction of the adjacent electrode.
【請求項6】 前記クラック抑制部を、複数個設けた
ことを特徴とする請求項1乃至5記載の熱電気変換装
置。
6. The thermoelectric conversion device according to claim 1, wherein a plurality of the crack suppressing portions are provided.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5959240A (en) * 1996-12-04 1999-09-28 Ngk Insulators, Ltd. Thermoelectric converter for heat-exchanger
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