JPWO2004105145A1 - 熱電素子利用冷却方法及び装置 - Google Patents
熱電素子利用冷却方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2004105145A1 JPWO2004105145A1 JP2005506364A JP2005506364A JPWO2004105145A1 JP WO2004105145 A1 JPWO2004105145 A1 JP WO2004105145A1 JP 2005506364 A JP2005506364 A JP 2005506364A JP 2005506364 A JP2005506364 A JP 2005506364A JP WO2004105145 A1 JPWO2004105145 A1 JP WO2004105145A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- type semiconductor
- thermoelectric element
- semiconductor
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
- H10N10/17—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
Description
[図2]試料金属がCuの場合の模擬薄膜分離型熱電素子の性能図である。
[図3]本発明において各種金属素材を用いて温度分布を測定した結果を示す図である。
[図4]本発明について仕事関数を変えた熱電素子の電子電位図である。
[図5]電流値15mAのときの試料金属の最大温度降下を示すグラフである。
[図6]本発明の他の実施例を示す図である。
[図7]金属膜の端部を互いに線接続したときの表面電位分布を示す図である。
[図8]金属膜の端部を互いに重ね合わせて面接属したときの表面電位分布を示す図である。
[図9]本発明の実施例の基本構成と各種特性、及び冷却作用の原理を示す図である。
[図10]本発明による冷却装置の断面図であり、(a)は冷却装置の基本構成を示し、(b)はその冷却装置によりエレクトロニクス素子を冷却する状態を示す図である。
Claims (13)
- 第1金属の両端にn型半導体及びp型半導体の各端部を互いに離間して接合し、
前記n型半導体の他端部に第2金属を、前記p型半導体の他端部に第3金属を接合し、
前記第2金属と第3金属のいずれか一方から前記半導体と前記第1金属を通して他方の電極に通電し、吸熱作用を行う接合部分により冷却作用を行うことを特徴とする熱電素子利用冷却方法。 - 前記第1金属と前記第2金属とは異なる種類の金属であり、前記第2金属と前記第3金属とは同一種類の金属であることを特徴とする請求項1記載の熱電素子利用冷却方法。
- 前記金属は全て同一種類の金属であることを特徴とする請求項1記載の熱電素子利用冷却方法。
- 前記金属は全て仕事関数の異なった種類の金属であり、正極である金属電極を最も仕事関数の大きな第2金属に接合し、次いでn型半導体を間に挟んで次に大きな仕事関数の金属である第1金属の端部に接合し、次いで前記第1金属の他端部にp型半導体を間に挟んで最も仕事関数の小さな金属である第3金属を接合し、前記第3金属に負電極である金属電極に接合することを特徴とする請求項1記載の熱電素子利用冷却方法。
- 少なくとも前記第1金属は薄膜であることを特徴とする請求項1記載の熱電素子利用冷却方法。
- 前記n型半導体とp型半導体のいずれか一方の吸熱側を、前記第1金属またはリード線によって任意の発熱箇所に配置することを特徴とする請求項1記載の薄膜分離化熱電素子利用冷却方法。
- 第1金属の両端にn型半導体及びp型半導体の各端部を互いに離間して接合し、前記n型半導体の他端部に第2金属を、前記p型半導体の他端部に第3金属を接合してなる半導体分離化部材からなり、
前記第2金属と第3金属のいずれか一方から前記半導体と前記第1金属を通して他方の電極に通電し、吸熱作用を行う接合部分により冷却を行うことを特徴とする熱電素子利用冷却装置。 - 前記第1金属と前記第2金属とは異なる種類の金属であり、前記第2金属と前記第3金属とは同一種類の金属であることを特徴とする請求項7記載の熱電素子利用冷却装置。
- 前記金属は全て同一種類の金属であることを特徴とする請求項7記載の熱電素子利用冷却装置。
- 前記金属は全て仕事関数の異なった種類の金属であり、正極である金属電極を最も仕事関数の大きな第2金属に接合し、次いでn型半導体を間に挟んで次に大きな仕事関数の金属である第1金属の端部に接合し、次いで前記第1金属の他端部にp型半導体を間に挟んで最も仕事関数の小さな金属である第3金属を接合し、前記第3金属に負電極である金属電極に接合した半導体分離化部材を用いることを特徴とする請求項7記載の熱電素子利用冷却方法。
- 少なくとも前記第1金属は薄膜であることを特徴とする請求項7記載の熱電素子利用冷却装置。
- 前記n型半導体とp型半導体のいずれか一方の吸熱側を、前記第1金属またはリード線によって任意の発熱箇所に配置することを特徴とする請求項7記載の薄膜分離化熱電素子利用冷却装置。
- 前記熱電素子利用冷却装置を、レーザー発信装置、半導体集積回路、コンピューター、反応器、熱交換器、工作機械、携帯電話のいずれかに組み込んだことを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれか一つに記載の熱電素子利用冷却装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003146281 | 2003-05-23 | ||
JP2003146281 | 2003-05-23 | ||
PCT/JP2004/006938 WO2004105145A1 (ja) | 2003-05-23 | 2004-05-21 | 熱電素子利用冷却方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2004105145A1 true JPWO2004105145A1 (ja) | 2006-07-20 |
JP4512692B2 JP4512692B2 (ja) | 2010-07-28 |
Family
ID=33475297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005506364A Expired - Fee Related JP4512692B2 (ja) | 2003-05-23 | 2004-05-21 | 熱電素子利用冷却方法及び装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4512692B2 (ja) |
WO (1) | WO2004105145A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6513476B2 (ja) * | 2015-05-21 | 2019-05-15 | 秋田県 | 熱電変換素子、発電デバイス |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6174379A (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-16 | New Japan Radio Co Ltd | 熱電対 |
JPH0425186A (ja) * | 1990-05-19 | 1992-01-28 | Hitachi Ltd | 熱電変換素子及び熱電発電装置 |
JPH05198847A (ja) * | 1991-10-07 | 1993-08-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子冷却素子 |
JP2003133600A (ja) * | 2001-10-24 | 2003-05-09 | Kitagawa Ind Co Ltd | 熱電変換部材及びその製造方法 |
JP2003142741A (ja) * | 2001-11-01 | 2003-05-16 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ペルチェ効果を利用した冷却方法及び装置 |
-
2004
- 2004-05-21 JP JP2005506364A patent/JP4512692B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-21 WO PCT/JP2004/006938 patent/WO2004105145A1/ja active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6174379A (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-16 | New Japan Radio Co Ltd | 熱電対 |
JPH0425186A (ja) * | 1990-05-19 | 1992-01-28 | Hitachi Ltd | 熱電変換素子及び熱電発電装置 |
JPH05198847A (ja) * | 1991-10-07 | 1993-08-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子冷却素子 |
JP2003133600A (ja) * | 2001-10-24 | 2003-05-09 | Kitagawa Ind Co Ltd | 熱電変換部材及びその製造方法 |
JP2003142741A (ja) * | 2001-11-01 | 2003-05-16 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ペルチェ効果を利用した冷却方法及び装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2004105145A1 (ja) | 2004-12-02 |
JP4512692B2 (ja) | 2010-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4472359B2 (ja) | 両側ペルチェ接合を利用した熱電装置及びその製造方法 | |
JP4881919B2 (ja) | 熱電素子を有する熱電発電機 | |
WO2004061982A1 (ja) | 熱電変換材料を利用した電子部品の冷却装置 | |
US8997502B2 (en) | Thermoelectric assembly for improved airflow | |
JP2006507690A (ja) | トランス熱電装置 | |
US9257627B2 (en) | Method and structure for thermoelectric unicouple assembly | |
Bar-Cohen et al. | On-chip thermal management and hot-spot remediation | |
JP2006080526A (ja) | 薄膜熱電素子モジュール | |
JP2006507690A5 (ja) | ||
US20110168224A1 (en) | Thermoelectric device and thermoelectric device array | |
WO2004001865A1 (ja) | 熱電素子とそれを用いた電子部品モジュールおよび携帯用電子機器 | |
Bar-Cohen et al. | On-chip hot spot remediation with miniaturized thermoelectric coolers | |
US20060107989A1 (en) | High watt density thermoelectrics | |
EP2660888A1 (en) | Thermoelectric conversion member | |
KR101824695B1 (ko) | 에너지 하베스팅 방열구조체 | |
JP4512692B2 (ja) | 熱電素子利用冷却方法及び装置 | |
JP2009043808A (ja) | 熱電装置及び熱電装置の製造方法 | |
WO2018042708A1 (ja) | 熱電変換装置および電子装置 | |
JP3637388B2 (ja) | ペルチェ効果を利用した冷却方法及び装置 | |
KR102343090B1 (ko) | 열전 모듈 | |
KR101046130B1 (ko) | 열전소자 | |
Yuruker et al. | System-level Pareto frontiers for on-chip thermoelectric coolers | |
US20130160808A1 (en) | Thermoelectric generating apparatus and module | |
GB2521353A (en) | Thermoelectric device | |
Wang | On-chip thermoelectric cooling of semiconductor hot spot |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090818 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091019 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100212 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100309 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100309 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140521 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |