CN1661757A - 电子热泵装置及其制造方法和应用该装置的电子机器 - Google Patents
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Abstract
电子热泵装置(100)具备，发射极(101)和集电极(102)、支持这些电极的管座(103、104)、使这些管座间的间隔保持固定的间隔保持部(106)、而且维持管座间真空的密封部件(107)。发射极(101)具有第1半导体衬底(110)和发射极电极(111)。集电极(102)具有第2半导体衬底(120)和集电极电极(121)。发射极电极(111)和集电极电极(121)要配置为使其空出间隙并对置，在第1和第2的半导体衬底的至少一方，整体形成使发射极电极与集电极电极之间的间隙保持一定同时电和热绝缘性的隔层(105)。
Description
发明领域
本发明涉及一种例如，进行从电能转换到热能(电热转换)的电子热泵装置，具体点说，就是发射极和集电极接近纳米级距离加上电压，利用利用了从发射极侧来的电子隧道效应的电子发射，不需要冷却剂和压缩机，无机械的运转部，装置的一个面冷却，另一个面被加热。并且，涉及利用了该电子热泵装置的电子机器，和该电子热泵装置的制造方法。
背景技术
作为现有的电子热泵装置，一般而言有珀耳帖元件。所谓珀耳帖元件，如图3 7所示，是有p型半导体51、n型半导体52和金属电极53的利用了珀耳帖效应的电子热泵装置，加上电压提供电流，在各个上述半导体51、52和上述电极53之间产生热的吸收或发热，而且热从吸热部分向发热部分的方向移动。
并且，如图38所示，作为与上述珀耳帖元件构造不同的电子热泵装置，有发射极61与集电极62之间形成真空空隙63的真空二极管型的电子热泵装置，具体点说，有下面的第1～第4电子热泵装置。
第1电子热泵装置，如图39所示，跟热的被冷却对象连接的(相当于发射极)的阴极71和跟热的被加热对象连接的(相当于集电极)的阳极72，介以真空空隙(真空气氛)73，而且对置，给各个电极71a、72a间加上电压提供电流(参照美国专利5675972号公报)。
而且，上述阴极电极71a和上述阳极电极72a从由碱金属构成的络合物等低功函数的材料形成，上述阴极电极71a的功函数，低于上述阳极电极72a的功函数。而且，将温度差加到上述阴极71和上述阳极72之间，产生从上述阴极电极71a到上述阳极电极72a的电子流。
在这里，所谓「功函数」，一般认为是给某种材料提供什么能量(例如，施加热和电场等)之后，从其材料表面超过外部能量势垒(例如，真空)取出电子的场合，表示其材料的电子发射能力的物性值，低功函数的材料电子的发射量多。
第2电子热泵装置，如图40所示，具备跟第1热传导部84连接的发射极81和介以压电元件86跟第2热传导部85连接的集电极82(参照国际专利WO99/13562号公报)。
而且，上述发射极81与上述集电极82之间真空空隙83的间隔，用电控制使上述压电元件86膨胀或收缩，一边调整上述发射极81和上述集电极82之间的静电容一边维持规定的间隔。
第3电子热泵装置，如图41所示，具备和第1热传导部84连接的发射极81和介以压电元件86跟第2热传导部85连接的集电极82(参照美国专利6417060号公报)。
而且，随时读出上述发射极81和上述集电极82之间静电容，以压电反馈电路87处理了其信息之后，使上述压电元件86膨胀或收缩，把上述发射极81和上述集电极82之间真空空隙83的距离，维持成规定的间隔。
并且，在上述第2和第3的电子热泵装置方面，作为上述发射极81和上述集电极82的制造方法，对一方电极材料作为牺牲层而形成Si、Ti、Mo等薄膜，在其上重叠另外的电极形成3层构造的薄膜。而后，将这个3层构造的薄膜，令人满意的是，冷却到-100℃～-150℃破坏上述牺牲层，最终地，形成成为上述发射极81和上述集电极82的两极。还有，用Cd、Zn、Na、K等作为上述牺牲层，也有以加热熔化法同样形成两极的制造方法。
而且，上述真空空隙83调整到10nm以下，令人满意的是调整到5nm以下，对两极加上电压提供电子，能使上述发射极81侧冷却，同时成为能使上述集电极82侧加热的电子热泵装置。
第4电子热泵装置，如图42所示，具备发射极91、集电极92、和在上述发射极91与上述集电极92之间的真空空隙93配置的介质94(参照特表2002-540636号公报)。这个介质94，球状和电线状形成含有Al2O3或SiO2的材料之后，或，用溅射法等分散到电极上而形成，成为维持上述真空空隙93的间隔的势垒。而且，从上述发射极91进行由上述介质(势垒)94引起的电子过滤，随着电子也转移热。
但是，对上述现有的电子热泵装置而言，存在以下的问题。
在图37所示的上述珀耳帖元件方面，加上电压提供电流，在各个上述半导体51、52和上述电极53之间产生热的吸收或发热，但各个上述半导体51，52的两端因为发生热，通过上述半导体51，52之后，如箭头50所示产生热的倒流，热转换效率低劣，而且如要得到规定的冷却能力，就存在电力消耗增大的问题。
并且，在图39所示的第1电子热泵装置方面，把上述真空空隙73保持规定间隔的场合，产生分别支持上述阴极71和上述阳极72的需要，然而在该构造方面，上述各个电极71，72，因为和热的被冷却对象或被加热对象直接连接，对包括该对象物的自重和大气压的应力，使上述阴极71和上述阳极72弯曲，就难以保持规定的间隔。并且，最坏的情况下，使上述阴极71和上述阳极72粘合，就没有作为电子热泵装置功能。
并且，在图40所示的第2电子热泵装置方面，为了改善上述图39所示的第1电子热泵装置的问题，在一方电极用使用了上述压电元件86的电容控制器88进行调整的办法，使上述真空空隙83保持规定的距离。但是，因为经由上述压电元件86的静电容测量，作为电子热泵运行时，因上述集电极82侧加热而引起的上述压电元件86的温度容量变化，上述发射极81和上述集电极82的静电容成了不确定要素之后，上述真空空隙83就难以维持规定的间隔。总之，上述真空空隙83就不能维持规定的间隔。并且，在上述集电极82产生的热，到达上述第2热传导部85的期间，因为有连接上述压电元件86和上述电容控制器88的配线，发生从上述集电极82向上述第2热传导部85的热转移大幅度损失。
并且，在图41所示的第3电子热泵装置方面，为了改善有关于在上述图40所示的第2电子热泵装置的静电容导致的上述真空空隙83的问题，把静电容的测量部位直接作为上述发射极81和上述集电极82，将上述压电元件86作为另外电路，为了使上述真空空隙83保持规定的间隔，经常，用上述压电元件86进行着控制。
这种情况下，就需要上述压电元件86的经常运行的空隙调整电路，作为原来的电子热泵可以认为增加无关系电路的电力消耗。并且，因为以上述电路控制各自的电子热泵装置，考虑到热泵容量扩大的情况，就难以使用多个电子热泵装置的单元化。并且，由上述集电极82产生的热，到达上述第2热传导部85的期间，因为有连接上述压电元件86和上述电容控制器88的配线，所以产生从上述集电极82到上述第2热传导部85的热转移大幅度损失。
并且，在图42所示的第4电子热泵装置方面，上述介质94对上述发射极91和上述集电极92，以固定面积比率配置是困难的。并且，用溅射法等给电极分散配置上述介质94，进行电子过滤，随着电子也有热转移，和上述珀耳帖元件同样，存在上述介质94热倒流，冷却效率恶化，电力消耗增大的问题。
发明内容
注：段落号码横向括号内数字，表示对应的权利要求项编号。
(特愿2003-382634)
因此，本发明的问题在于提供，低电力消耗，而且，真空空隙维持不需要附加电路的真空二极管型电子热泵装置及其制造方法，和应用这种电子热泵的各种电子机器。
(特愿2003-382634)
(1)为解决上述问题，本发明的一侧面的真空二极管型电子热泵装置是以具备：
第1支持部件，
在该第1支持部件，为了能传导电和热，一面连接了的第1半导体衬底；
在该第1半导体衬底的另一面上设置的第1内部电极；
第2支持部件，
在该第2支持部件，为了能传导电和热，一面连接了的第2半导体衬底；
在该第2半导体衬底的另一面上设置的第2内部电极，
由上述第1和第2半导体衬底的一方和与该一方半导体衬底对应的内部电极构成发射极，由上述第1和第2半导体衬底的另一方和与该半导体衬底对应的内部电极构成集电极，
上述第1内部电极和上述第2内部电极配置为，使其空出间隙并对置，
并且，在上述第1半导体衬底和上述第2半导体衬底之内的至少一方，保持上述第1内部电极和上述第2内部电极之间的上述间隙一定，同时整体形成电和热绝缘性的1以上的隔层，
是以还具备，配置在上述第1支持部件和上述第2支持部件之间，并保持上述第1支持部件和上述第2支持部件的间隔一定同时电和热绝缘性的间隔保持部件；以及
维持上述第1支持部件和上述第2支持部件之间真空的密封部件为特征。
在这里，就上述第1半导体衬底和上述第2半导体衬底来说，例如，用n型的Si晶片。就上述间隔保持部件来说，例如，用绝缘性的垫圈、树脂制的螺栓等。就上述密封部件来说，例如，用低熔点的玻璃。上述第1内部电极是，例如，在上述第1半导体衬底表面上，薄膜状形成導电性材料而成。上述第2内部电极是，例如，在上述第2半导体衬底表面上，薄膜状形成導电性材料而成。上述间隙是在真空状态下，过滤从发射极侧向集电极侧移动的高能电子。所谓在上述半导体衬底(第1半导体衬底和上述第2半导体衬底的至少一方)整体形成隔层，例如，上述半导体衬底是Si晶片的场合，包括该衬底表面上施行热氧化形成SiO2膜，蚀刻该SiO2膜形成上述隔层。
倘若采用本发明的电子热泵装置，在上述第1内部电极和上述第2内部电极之间具有上述间隙(真空空隙)，因而可把该电子热泵装置当作真空空隙二极管构造，而且防止热倒流，能比珀耳帖元件电力消耗少。
并且，在上述第1半导体衬底和上述第2半导体衬底的内的至少一方，保持上述间隙固定同时整体形成电和热绝缘性的隔层，所以是减少了零件数的简单结构，既防止热的倒流，又能确保真空空隙为规定间隔。具体地说，作为在现有真空空隙二极管构造的电子热泵装置方面使发射极和集电极之间的真空空隙维持规定间隔的手段必要的压电元件、静电容控制器和压电反馈电路等都成了不需要，能减少部件数，能谋求小型化，分量轻和降低成本
并且，调整上述隔层的厚度，使上述间隙(真空空隙)接近纳米级，能降低势垒高度，就能提高上述发射极电子发射的效果。即，上述间隙成为上述发射极和上述集电极的电子隧道效应的势垒，缩小上述第1内部电极和上述第2内部电极的间隔，便能降低物理上势垒高度。
(2)并且，在一实施例的电子热泵装置，上述密封部件接触上述第1支持部件和上述第2支持部件，是电和热绝缘性的。还有，上述密封部件，也可以是密封上述第1支持部件和上述第2支持部件的一个部件，或者，也可以是密封上述第1支持部件和上述间隔保持部件之间的部分和密封上述第2支持部件和上述间隔保持部件之间的部分的另外部件。
倘若采用这一实施例的电子热泵装置，用上述密封部件，能可靠地维持上述第1支持部件和上述第2支持部件之间的真空。
(3)并且，在一实施例的电子热泵装置，在上述第1内部电极表面和上述第2内部电极表面的最大高度粗糙度Rz的值，是上述第1内部电极和上述第2内部电极的间隔最小值的1/2以下，令人满意的是1/4以下。
在这里，所谓上述最大高度粗糙度Rz就是，例如，翘度、波纹度和表面粗糙度。
倘若采用这一实施例的电子热泵装置，使上述两者内部电极表面平滑，而且降低由于上述两者内部电极表面凹凸造成的粗糙度而发生的不合适。例如，降低因表面凸出部彼此对置的上述两者内部电极接触的短路不良，降低表面凹部彼此对置的间隔(真空空隙)扩大而引起减少电子发射量和减少冷却量。即，上述最大高度粗糙度Rz的值，如超过上述间隔最小值的1/2，就会因表面凹部彼此对置和翘曲导致间隔(真空空隙)扩大，引起上述发射极电子发射量减少并冷却量减少，因表面凸出部彼此对置，就存在上述两者的内部电极接触而产生短路不良的危险。
(4)并且，在一实施例的电子热泵装置，上述第1内部电极和上述第2内部电极是，单一金属、金属合金、金属和非金属的化合物、半导体材料和掺杂半导体材料之中的任一种材料。具体地说，例如，是硅化物，有TiSi2、CoSi2、WSi2、PtSi、MoSi2、Pd2Si和TaSi2等。
倘若采用这一实施例的电子热泵装置，能有效地实现上述两者内部电极表面的平滑性和从上述发射极发射电子。
(5)并且，在一实施例的电子热泵装置，上述第1内部电极和上述第2内部电极之中的至少发射极侧的内部电极，是由包括铯(Cs)、碳(C)、钛(Ti)、钼(Mo)、钨(W)、铬(Cr)、钒(V)、(Ni)、铜(Cu)、硅(si)、钽(Ta)、锆(Zr)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、铝(Al)中的至少一种材料构成。
这些材料是功函数低的材料。所以，倘若采用这一实施例的电子热泵装置，至少发射极侧内部电极(例如，第1内部电极)，上述的哪种材料，特别是认为含有Cs的电极材料，可以是相当的低功函数化。即，提高上述发射极侧发射电子，能降低施加电压的量，就能实现电力消耗可减低的电子热泵装置。
(6)并且，在一实施例的电子热泵装置，上述第1支持部件和上述第2支持部件各自有空心部，
该两者的空心部与上述第1内部电极和上述第2内部电极之间的上述间隙，是真空的，
上述两者的空心部和上述间隙，通过设于上述第1支持部件和上述第2支持部件的通气孔有相同真空度。
倘若采用这一实施例的电子热泵装置，上述发射极和上述集电极，因为被夹在上述第1和第2支持部件的空心部，所以受到大气压的应力影响的只是上述两者支持部件的最外部，没有直接地将应力加到上述发射极和上述集电极，就能实现不发生因压力弯曲的变形破坏的构造的电子热泵装置。
(7)并且，在一实施例的电子热泵装置，上述第1内部电极的功函数，与上述第2内部电极的功函数大致相等，或者，比上述第2内部电极的功函数还低。
在这里，所谓「功函数」是表示，给予某种材料以某个能量(例如，施加热和电场等)之后，从其材料表面超越外部能量势垒(例如，真空)取出电子的情况下，其材料发射电子能力的物性值，一般功函数低的方面电子的发射量多。
倘若采用这一实施例的电子热泵装置，上述第1内部电极的功函数与上述第2内部电极功函数大致相等的场合，设电流供给的方向为反向，就能实现可使热的移动方向倒转的电子热泵装置。这种情况下，上述第1内部电极和上述第2内部电极，尽管由導电性的复合材料构成也行，例如，Ag、Ti、Au薄膜的表面覆盖氧化铯的结构也行。
另一方面，上述第1内部电极的功函数，低于上述第2内部电极功函数的情况下，采用设第1内部电极为发射极侧的电极，设第2内部电极为集电极侧电极的办法，两者的电极上产生了温差时，能降低由于加热上述集电极侧而发生的热电子发射量，而且能降低电压施加的量，能实现可减低电力消耗的电子热泵装置。
(8)并且，在一实施例的电子热泵装置，上述隔层，由有低热传导的SiO2构成，与上述第1内部电极接触并分散配置，
把上述第1内部电极的面积和与该第1内部电极接触的上述隔层的总和后的面积的比率定义为隔层面积比的场合，满足
(隔层面积比)×(隔层的热导率(W/m·K))÷(隔层的厚度(nm))≤7.6×10-7，
令人满意的是满足
(隔层面积比)×(隔层的热导率(W/m·K))÷(隔层的厚度(nm))≤4.7×10-8的关系。
倘若采用这一实施例的电子热泵装置，就适当完成上述隔层面积、上述隔层的分散配置间距和上述隔层的厚度。由于经过上述隔层的热倒流而引起冷却效率降低可为10％以下，作为结果，会降低电力消耗。并且，上述发射极和上述集电极尽管因应力或弯曲变形的情况下，也能实现可以预防短路的电子热泵装置。
(9)并且，在一实施例的电子热泵装置，上述第1支持部件和上述第2支持部件，各自具有铜制容器体和盖住该容器体同时设有上述通气孔的铜制平板。
倘若采用这一实施例的电子热泵装置，就形成在上述发射极和上述集电极产生的热有效传导到外部的热传导部的构造。
(10)并且，在一实施例的电子热泵装置，在上述第1支持部件的空心部和上述第2支持部件的空心部，各自填充上述两者支持部件热膨胀系数以下的导热性材料。
倘若采用这一实施例的电子热泵装置，就形成上述发射极和上述集电极上产生的热能有效传导到外部热传导部的构造。
(11)并且，在一实施例的电子热泵装置，上述导热性材料是有Ti、Al、Zr、Fe、V之中至少一种的可变形特性的细线状或板状的材料。
倘若采用这一实施例的电子热泵装置，没有降低热传导效果，以上述导热性材料吸收真空密封时和真空维持时的内部发生气体，而且可能实现可维持冷却效果的电子热泵装置。
(12)并且，在一实施例的电子热泵装置，上述间隔保持部件，是以SiO2做主要成分的材料，是与上述发射极和上述集电极的热膨胀系数同等以下。
倘若采用这一实施例的电子热泵装置，上述间隔保持部件(绝缘性垫圈)，在电子热泵装置的制造中，在上述发射极、上述集电极和上述两者支持部件的振动和倾斜等外部应力下，对上述隔层就像没增加既陡峭且致命的破坏应力一样，以一定间隔维持上述两者的支持部件和有分散应力的作用，而且真空密封作业中，上述密封部件有保护作用，使其不会作用到上述第1内部电极和上述第2内部电极。
(13)并且，在一实施例的电子热泵装置，在上述第1内部电极和上述第2内部电极之间的上述间隙，存在稀有气体，满足
(稀有气体的自由分子热导率(m/s·K))×(间隙的真空度(Pa))≤670
令人满意的是满足
(稀有气体的自由分子热导率(m/s·K))×(间隙的真空度(Pa))≤67的关系。
在这里，上述稀有气体方面，令人满意的是，氩、氖、氪、氙之中的任何一种。
倘若采用这一实施例的电子热泵装置，适当完成上述第1内部电极和上述第2内部电极之间的上述间隙的真空度。经过上述间隙(真空空隙)从上述集电极侧使热倒流、使上述发射极侧的冷却效率减少的损失，减少到冷却热量的10％以下，而且作为结果而能降低电力消耗。
(14)并且，在一实施例的电子热泵装置，上述第1支持部件和上述第2支持部件，各自具有容器体和盖住该容器体同时设有上述通气孔的平板，上述第1半导体衬底和上述第2半导体衬底，在和对应的上述平板接合的状态下，被夹在上述第1支持部件和上述第2支持部件。
倘若采用这一实施例的电子热泵装置，大气压的压力在上述两者支持部件的容器体降低应力，使上述发射极和上述集电极不受影响。并且，能可靠地避免大气压的压力对上述隔层的破坏。
(15)并且，在一实施例的电子热泵装置，上述第1支持部件和上述第2支持部件，各自由Cu或Cu合金构成。
(16)(17)倘若采用这一实施例的电子热泵装置，就能将上述发射极和上述集电极上产生的热有效地传导到外部的热传导部。
上述第1支持部件和上述第2支持部件也可以分别是大致圆板状，或者，也可以是大致长方体状。大致长方体状的场合，把电子热泵装置作成大致如长方体芯片形状，容易装入新的或已有电子机器的内部。
并且，上述第1支持部件和上述第2支持部件，各自也可以是实心的。这种情况下，形成薄薄地小型电子热泵装置，而且能谋求装载该电子热泵装置的电子机器更加小型化。在这里，就上述第1支持部件和上述第2支持部件来说，可使用例如，钨、碳化钨、铜、硅等材料。
(18)并且，本发明的电子机器，以具备上述电子热泵装置为特征。
在这里，作为电子机器，例如是用半导体激光器的光拾取机器、冰箱、空调机等。
倘若采用本发明的电子机器，因为具备上述电子热泵装置，结构简单，能减少电力消耗，能确保真空空隙为规定的间隔，能谋求减低成本和提高性能。
(19)并且，根据本发明的另一方面，提供电子热泵装置的制造方法具备：
在第1半导体衬底的一面和第2半导体衬底的一面之中的至少一方，整体形成1以上隔层的工序；
在上述第1半导体衬底的一面上形成第1内部电极的工序；
在上述第2半导体衬底的一面上形成第2内部电极的工序；和
使上述第1半导体衬底的一面和上述第2半导体衬底的一面对置叠合，以上述隔层在上述第1内部电极和上述第2内部电极之间形成间隙的工序。
倘若采用本发明电子热泵装置的制造方法，在上述第1半导体衬底的一面和上述第2半导体衬底的一面之中的至少一方，因为整体形成隔层，所以结构简单，能实现一边防止热倒流，一边确保真空空隙为规定间隔的电子热泵装置。具体点说，作为在现有真空空隙二极管构造的电子热泵装置方面使发射极和集电极之间的真空空隙维持规定间隔的手段所必要的压电元件、静电容控制器和压电反馈电路等都变成了不需要，能减少部件数，能谋求小型化，重量轻和降低成本。当然，因为用上述隔层形成上述间隙，比起珀耳帖元件来电力消耗减少。
也可以电连接多个上述电子热泵装置，使其模块化。
这样的热泵模块的一个例子，具备绝缘性隔热材料和埋入上述绝缘性隔热材料电连接的多个上述真空二极管型的电子热泵装置。
并且，热泵模块另一个例子，具备2个导热性金属板和夹在导热性金属板之间，电连接的多个上述真空二极管型的电子热泵装置。
(特愿2003-401376)
(22)并且，根据本发明的另一方面，提供一饮料用保温冷藏装置，它具备：
具有用于收容装饮料容器的收容部的收容本体，
冷却或加热该收容本体的收容部，同时使吸热侧和散热侧热隔离的真空二极管型的电子热泵装置。
在这里，所谓上述真空二极管型的电子热泵装置，例如，使两个电极间接近到纳米级(例如，1nm～10nm)的距离形成真空空隙，通过加上电压利用从发射极侧到集电极侧的电子隧道效应的电子发射，称作进行冷却和加热的装置。
倘若采用本发明的饮料用保温冷藏装置，因为具备使吸热侧和散热侧热隔离的真空二极管型电子热泵装置，所以不是应用珀耳帖效应，比之珀耳帖元件冷却加热机构能大幅度地减少电力消耗。并且，因为没有使用构成珀耳帖元件材料的有害物质，所以在环境方面变得简单了。
(28)并且，在一实施例的饮料用保温冷藏装置，具备冷却处于冷却上述收容本体的收容部状态的上述电子热泵装置散热侧的冷却机构。
倘若采用这一实施例的饮料用保温冷藏装置，能向外部强制地排出上述电子热泵装置的热，而且能提高冷却效果。
(29)并且，在一实施例的饮料用保温冷藏装置，上述冷却机构具备，与上述电子热泵装置散热侧热接触的散热片和冷却该散热片的冷却风扇。
倘若采用这一实施例的饮料用保温冷藏装置，以简单的结构，能可靠地排出热。
(30)并且，在一实施例的饮料用保温冷藏装置，上述冷却机构具备，顺序地环状连接起来的，冷却筒、贮水箱、散热器和泵，上述冷却筒，被配置为，使其与上述电子热泵装置的散热侧热接触。
倘若采用这一实施例的饮料用保温冷藏装置，以简单的结构，能可靠地排热。并且，上述冷却机构，因为是例如水冷式的冷却机构，所以成为防止了发生噪音的安静装置。
(特愿2003-401377)
(32)根据本发明的又一方面，提供饮料用保温冷藏垫子(coaster)是以具备：
垫子本体；
安装于该垫子本体，冷却该垫子本体一侧面，加热该垫子本体的另一侧面的吸热侧和散热侧热隔离的真空二极管型电子热泵装置为特征。
关于上述真空二极管型电子热泵装置的定义，如有关上述饮料用保温冷藏装置所述。
(33)并且，在一实施例的饮料用保温冷藏垫子，具备转换供给上述电子热泵装置的电流方向的电流转换手段，
做到加热上述垫子本体的一侧面而能冷却上述垫子本体的另一侧面。
倘若采用这一实施例的饮料用保温冷藏垫子，借助于上述电流转换手段，就能简单迅速地转换该饮料用保温冷藏垫子的保温和冷藏。
(34)并且，在一实施例的饮料用保温冷藏垫子，上述垫子本体具备，
夹着上述电子热泵的2个导热性金属板；
包围上述电子热泵装置，固定于上述导热性金属板的框架；
整体安装在该框架外周面上而且有上述电子热泵装置电源的电源盒。
倘若采用这一实施例的饮料用保温冷藏垫子，上述电源盒因为整体安装在上述框架的外周面上，所以适合搬运，使用很方便。
(35)并且，在一实施例的饮料用保温冷藏垫子，上述框架的侧面和上述电源盒的侧面，处于大致同一平面。
倘若采用这一实施例的饮料用保温冷藏垫子，把该饮料用保温冷藏垫子放在台上的时候，没有摇晃不稳，而且能防止装到该饮料用保温冷藏垫子里的饮料装入杯子等的容器倒下。
(特愿2003-401379)
(42)进而，根据本发明的一方面，提供冰箱它具备
至少1个冷冻室和至少1个冷藏室；
冷却上述冷冻室内部的第1冷却机构；
冷却上述冷藏室的内部和上述第1冷却机构的散热侧的第2冷却机构，
上述第1冷却机构和上述第2冷却机构内的至少一方具有吸热侧和散热侧热隔离的真空二极管型电子热泵装置。
倘若采用本发明的冰箱，上述第1冷却机构和上述第2冷却机构内的至少一方，因为有上述真空二极管型电子热泵装置，所以不使用利用了冷却剂蒸气压缩膨胀的冷冻循环，而且成为不用珀耳帖效应的电子热泵机构。
这样，在本发明的冰箱，比蒸气压缩式冷冻循环能大幅地减少大小和重量，同时比珀耳帖元件的冷却机构能大幅度地减少电力消耗，能谋求小型化和电力消耗的减低。
并且，上述第1冷却机构，冷却上述冷冻室的内部，上述第2冷却机构冷却上述冷藏室的内部和上述第1冷却机构的散热侧，所以在上述第2冷却机构方面，能以同一温度冷却上述冷藏室的内部和上述第1冷却机构的散热侧，容易控制上述第2冷却机构，能降低上述第2冷却机构的电力消耗。
当然，不曾使它的上述冷藏室等冷却能力下降，能使上述冷冻室迅速冷冻运行。并且，冷却剂的使用剂量和构成珀耳帖元件材料的有害物质的使用量，比现有产品没有增加，所以考虑到了环境。
(48)并且，在一实施例的冰箱，上述第1冷却机构，有上述电子热泵装置，上述第2冷却机构，有利用了冷却剂的蒸气压缩膨胀的冷冻循环。
倘若采用这一实施例的冰箱，设定蒸气压缩冷冻循环的冷却机构为1个，使用对环境无害的电子热泵装置作为冷冻室用冷却机构，减少冷却剂和有害物质的使用量，能扩大冷冻室容量，进而能实现重量轻和低电力消耗化。并且，因为适合大容量冷却的价格便宜蒸气压缩式冷冻循环，进行作为该冰箱整体的主冷却，能减少电子热泵装置的装载数量。
(49)并且，在一实施例的冰箱，上述第1冷却机构和上述第2冷却机构，各自有上述电子热泵装置。
倘若采用这一实施例的冰箱，因为没有全都使用对地球环境臭氧层有破坏作用影响的某些冷却剂和可燃性冷却剂，所以能实现高安全性和安静性。
(特愿2003-416485)
(51)根据本发明的进一步方面，提供车辆用温冰箱
是安装在车辆内的温冰箱，它具备：
箱本体；
吸引空气，冷却或加热该吸入的空气，把该冷却或加热后的空气向上述箱体内部排出的低温单元，其特征在于，：
该低温单元，具有冷却或加热吸入的上述的空气同时使吸热侧和散热侧热隔离的真空二极管型电子热泵装置。
在这里，上述真空二极管型电子热泵装置的定义是，如上述的一样。
(52)并且，在一实施例的车辆用温冰箱，
上述低温单元具有，
与上述电子热泵装置热连接的散热片；和
向该散热片导入空气，同时经过该散热片把冷却或加热了的空气向上述箱本体内部排出的风扇。
倘若采用这一实施例的车辆用温冰箱，经过上述散热片能有效地冷却或加热空气，借助于上述风扇能迅速地冷却或加热上述箱本体内部。
(53)(54)并且，在一实施例的车辆用温冰箱，上述低温单元，吸引上述箱本体内部的空气同时向上述箱本体内部排出空气，例如单向使上述箱本体内部的空气循环。
倘若采用这一实施例的车辆用温冰箱，因为一边使上述箱本体内部的空气循环一边冷却或加热，所以能有效、迅速而且均匀地，冷却或加热上述箱本体的内部。
(55)并且，在一实施例的车辆用温冰箱，
上述箱本体具备可能开关的门，
上述低温单元，在排出上述箱本体内部冷却了的空气时，
上述低温单元，从上述箱本体的下部吸入同时从上述箱本体的上部排出上述箱本体内部的空气，
上述箱本体有，上述门附近空气从上述箱本体上部流向上述箱本体下部这样的送风路径。
倘若采用这一实施例的车辆用温冰箱，借助于在上述箱本体的上述门附近从上述箱本体上部流向下部的气流，打开上述门时，在上述箱本体开口部形成气幕，而且能隔断上述箱本体内部与外部的空气(热)交换。所以，能提高上述车辆用温冰箱的冷藏效果。
(56)并且，在一实施例的车辆用温冰箱，
上述低温单元，在排出上述箱本体内部所加热了的空气时，
上述低温单元，从上述箱本体上部吸引同时从上述箱本体下部排出上述箱本体内部的空气，
上述箱本体有，上述门附近空气从上述箱本体下部流向上述箱本体上部那样的送风路径。
倘若采用这一实施例的车辆用温冰箱，借助于在上述箱本体的上述门附近从上述箱本体下部流向上部的空气流，打开上述门时，在上述箱本体的开口部形成气幕，而且能隔断上述箱本体内部和外部的空气(热)交换。所以，能提高上述车辆用温冰箱的保温效果。
(特愿2003-426417)
(63)根据本发明的还有另一方面，提供空调装置，
是调和区隔空间内空气的装置，
以具备吸引上述空间内的空气，冷却或加热该吸入的空气，把该冷却或加热后的空气向上述空间内排出的低温单元，其特征在于，；
该低温单元具有，直接或间接地冷却或加热上述所吸入的空气，同时使吸热侧和散热侧热隔离的真空二极管型电子热泵装置。
在这里，所谓上述区分的空间，例如，叫做建筑物的房间、浴室、地板下面、顶棚、车辆、火车、船舶、飞机、仓库或收藏庫等的内部。并且，所谓上述真空二极管型电子热泵装置，称作，例如，使两个电极间接近到纳米级(例如，1nm～10nm)的距离形成真空空隙，通过加上电压利用从发射极侧向集电极侧的电子隧道效应的电子发射，进行冷却和加热的装置
倘若采用本发明的空调装置，具备使吸热侧和散热侧热隔离的真空二极管型电子热泵装置，所以没有机械的可动部分，而且没有现有压缩机的噪音。并且，不用珀耳帖效应，因而比起珀耳帖元件的冷却加热机构来能大幅度地减少电力消耗。并且，因为不使用构成珀耳帖元件材料的有害物质，所以环境上也就变得简单了。
(64)并且，在一实施例的空调装置，
上述低温单元具有，
与上述电子热泵装置热连接的热交换片；和
向该热交换片导入空气同时经过该热交换片排出冷却或被加热后空气的风扇。
倘若采用这一实施例的空调装置，经过上述热交换片能有效地冷却或加热空气，借助于上述风扇，能迅速地冷却或加热上述空间。
(65)并且，在一实施例的空调装置，上述低温单元有与上述热交换片对置配置，同时与这个热交换片对置的对置面呈凹凸状的热交换撹拌部件。
倘若采用这一实施例的空调装置，上述低温单元，使流入上述热交换片和上述热交换搅拌部件之间的空气搅拌滞留，能提高热交换效率。具体点说，上述热交换片和上述热交换搅拌部件之间流进空气的时候，从上述热交换搅拌部件的上述对置面的凹部沿着凸部流动的空气，流速改变而且被偏转并被导入上述热交换片。进而，在上述热交换搅拌部件的凹部，滞留被上述热交换片冷却或加热后的空气。这样，能更有效地加热传导上述电子热泵装置来的热。
(66)并且，在一实施例的空调装置，
上述低温单元具有，
热介质流动的循环流动路径；
设于该循环流动路径使上述热介质循环的泵；
设于上述循环流动路径同时与上述电子热泵装置热连接的第1热交换器；
设于上述循环流动路径同时使上述热介质和上述空气热交换的第2热交换器；以及
向该第2热交换器导入上述空气，同时经过该第2热交换器排出冷却或被加热了的空气的风扇。
倘若采用这一实施例的空调装置，因为经过上述热介质进行热转移，所以就能更进一步有效地很好热交换。
(特愿2003-401376)(特愿2003-401377)(特愿92003-401379)(特愿2003-416485)(特愿2003-426417)
在各自上述的饮料用保温冷藏装置、饮料用保温冷藏垫子、冰箱、车辆用温冰箱、空调机中，上述电子热泵装置，存在多个，该多个电子热泵装置，也可以电连接起来，也可以模块化。如果这样，在提高冷却或加热能力方面，把电子热泵装置装到机器里时的处理就简单了。
进而，在各自上述的饮料用保温冷藏装置、饮料用保温冷藏垫子、冰箱、车辆用温冰箱、空调机中，作为上述电子热泵装置，可使用有关上述本发明最初方面的电子热泵装置。使用了该电子热泵装置时的作用、效果如上述一样。
附图说明
本发明从以下的详细说明和附图会更加充分地理解吧。附图只是说明图，而且不应该限制本发明。在附图中，
(特愿2003-382634)
图1是表示本发明电子热泵装置一实施例的立体图。
图2是电子热泵装置的纵剖面图。
图3是图2的A部放大剖面图。
图4A是表示发射极的制造方法的第1工序图。
图4B是表示发射极的制造方法的第2工序图。
图4C是表示发射极的制造方法的第3工序图。
图5是表示发射极的制造方法的流程图。
图6A是表示集电极的制造方法的第1工序图。
图6B是表示集电极的制造方法的第2工序图。
图6C是表示集电极的制造方法的第3工序图。
图6D是表示集电极的制造方法的第4工序图。
图6E是表示集电极的制造方法的第5工序图。
图6F是表示集电极的制造方法的第6工序图。
图6G是表示集电极的制造方法的第7工序图。
图7是表示集电极的制造方法的流程图。
图8A是表示管座的制造方法的第1工序图。
图8B是表示管座的制造方法的第2工序图。
图9是表示电子热泵装置的第1组装状态的立体图。
图10是表示电子热泵装置的第2组装状态的立体图。
图11是表示完成后的电子热泵装置立体图。
图12是表示隔层面积比和冷却量降低率的关系图解图。
图13是表示间隙真空度和冷却量降低的关系图解图。
图14是表示装载了电子热泵装置的模块立体图。
(特愿2003-401376)
图15是电子热泵装置的作用说明图。
图16是表示本发明饮料用保温冷藏装置的一实施例纵剖面图。
图17是表示装载了电子热泵装置的电子热泵模块的立体图。
图18是表示本发明饮料用保温冷藏装置的其他实施例纵剖面图。
图19是表示其他电子热泵装置的立体图。
图20是其他电子热泵装置的纵断面立体图。
图21是其他电子热泵装置的要部放大剖面图。
(特愿2003-401377)
图22是表示本发明饮料用保温冷藏垫子的一实施例纵剖面图。
(特愿2003-401379)
图23是表示本发明冰箱的一实施例简略构成图。
图24是表示本发明冰箱的其他实施例简略构成图。
(特愿2003-416485)
图25是表示本发明车辆用温冰箱的一实施例概况构成图。
图26是车辆用温冰箱的概况剖面图。
图27是表示本发明车辆用温冰箱的其他使用状态概况构成图。
图28是表示本发明车辆用温冰箱的另外使用状态概况构成图。
(特愿2003-426417)
图29是表示本发明空调装置的一实施例立体图。
图30是空调装置的概况构成剖面图。
图31是表示本发明空调装置的其他实施例立体图。
图32是其他空调装置的概况构成剖面图。
图33是表示本发明空调装置的另外实施例立体图。
图34是另外空调装置的概况构成剖面图。
图35是表示本发明空调装置的又其他实施例概况构成图。
图36是表示本发明空调装置的又另外实施例概况构成剖面图。
(特愿2003-382634)
图37是珀耳帖元件的运行说明图。
图38是真空二极管型电子热泵装置的运行说明图。
图39是表示现有第1电子热泵装置的简略构成图。
图40是表示现有第2电子热泵装置的简略构成图。
图41是表示现有第3电子热泵装置的简略构成图。
图42是表示现有第4电子热泵装置的简略构成图。
具体实施方式
(特愿2003-382634)
以下按照图示实施例详细地说明本发明。
(第1实施例)
图1表示本发明电子热泵装置的一实施例立体图。图2表示该电子热泵装置的纵剖面图，图3表示图2的A部放大图。
该电子热泵装置100具备：有电和导热性的第1支持部件103、一表面连接第1支持部件103能传导电和热的第1半导体衬底110、设于该第1半导体衬底110的另一面的第1内部电极111，有电和导热性的第2支持部件104、一面连接该第2支持部件104能传导电和热的第2半导体衬底120、设于该第2半导体衬底120的另一面的第2内部电极121、同时配置在上述第1支持部件103和上述第2和支持部件104之间并保持上述第1支持部件103和上述第2支持部件104的间隔为固定的电和热绝缘性的间隔保持部件106、维持上述第1支持部件103和上述第2支持部件104之间真空的密封部件107。
上述电子热泵装置100大致呈圆盘形状，转换在上述电子热泵装置100流动的电流的方向，以上述电子热泵装置100的一面为吸热侧，同时以上述电子热泵装置100的另一面为散热侧，或者，以上述电子热泵装置100的一面为散热侧，同时以上述电子热泵装置100的另一面为吸热侧。
根据电子热泵装置100里流动的电流的方向，上述第1半导体衬底110和上述第1内部电极111作为发射电子的发射极或接收电子的集电极而起作用的一方，上述第2半导体衬底120和上述第2内部电极121作为集电极或发射极而起作用。以下的说明中，假设用上述第1半导体衬底110和上述第1内部电极111，形成发射电子的发射极101，用上述第2半导体衬底120和上述第2内部电极121，形成接收电子的集电极102。
并且，上述第1支持部件103和上述第2支持部件104，分别是有空心部的管座，以下的说明中，分别称为发射极侧管座和集电极侧管座。
上述发射极101和上述集电极102对置配置，并在上述发射极101和上述集电极102之间有间隙(真空空隙)G。上述发射极侧管座103和上述集电极侧管座104，与电源108连接起来。
说明这种电子热泵装置100作用的话，如图1和图15所示，就从上述电源108对上述发射极侧管座103和上述集电极侧管座104流动电流，电子如箭头所示，从上述发射极101向上述集电极102移动。这时，上述电子虽然运动能量很小，然而物理的空隙狭小，使称为「电子隧道效应」的现象，隧穿上述间隙(势垒)G，能移动到上述集电极102侧。并且，带有动能(热能)的电子(移动势垒的电子)从上述发射极101移动到上述集电极102，上述发射极101的能量不足发生，在上述发射极101侧因吸热而发生冷却。按照这种现象，上述发射极101侧(上述管座103)，成为冷却(吸热)侧，上述集电极102侧(上述管座104)，成为散热(加热)侧。
上述发射极101有，一面接合上述发射极侧管座103使其能够导电和导热的第1半导体衬底110、和整体设于该第1半导体衬底110的另一面的发射极电极111。
上述集电极102有，一面接合上述集电极侧管座104使其能够导电和导热的第2半导体衬底120、和整体设于该第2半导体衬底120的另一面的集电极电极121。
上述发射极101和上述集电极102被配置为，使得发射极电极(第1内部电极)111和集电极电极(第2内部电极)121对置空出上述间隙G。
在上述集电极102的上述半导体衬底120，使上述发射极电极111与上述集电极电极121之间的上述间隙G保持固定同时整体形成电和热绝缘性的隔层105。上述隔层105，以一定间隔分散配置在上述发射极101和上述集电极102，并以上述隔层105的隔层105的厚度，决定上述间隙G的大小。
具体的说，作为上述半导体衬底110、120，例如，在用n型Si晶片的情况下，对上述衬底120表面施行热氧化形成SiO2膜，蚀刻这个SiO2膜形成上述隔层105。
上述发射极电极111表面和上述集电极电极121表面的最大高度粗糙度Rz的值，是上述发射极电极111与上述集电极电极121的间隔最小值的1/2以下，令人满意的是1/4以下。
这样，上述最大高度粗糙度Rz的值，是上述发射极电极111与上述集电极电极121的间隔最小值的1/2以下，因而使上述两者电极111、121的表面平滑，而且由于上述两者的电极111、121的表面凹凸粗糙而发生的不合适降低。
例如，能够减少表面凸部彼此对置的上述两者电极111、121接触而造成的短路不良、和表面凹部彼此对置的间隔(真空空隙)扩大而引起的电子发射量的减少和冷却量的减少。
即，上述最大高度粗糙度Rz的值，如超过上述间隔最小值的1/2，因为表面凹部彼此对置和翘曲的间隔(真空空隙)扩大，从上述发射极101来的电子发射量减少而冷却量减少的一方，由于表面凸部彼此对置，使上述两者的电极111、121接触而有短路不良发生的危险。
上述发射极电极111和上述集电极电极121，是单一金属、金属合金、金属和非金属的化合物、半导体材料和掺杂半导体材料之中的任一种材料，都能有效地实现上述两者电极111、121的表面平滑性和从上述发射极101发射电子。
上述发射极电极111和上述集电极电极121之中的至少上述发射极电极111，由含有铯(Cs)、碳(C)、钛(Ti)、钼(Mo)、钨(W)、铬(Cr)、钒(V)、镍(Ni)、铜(Cu)、硅(Si)、钽(Ta)、锆(Zr)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、铝(Al)之中的至少一种材料构成。
这样，至少上述发射极电极111由低功函数材料构成，提高从上述发射极101侧发射电子，能降低电压施加量，就能降低电力消耗。
上述发射极电极111的功函数，或与上述集电极电极121的功函数大致相等，或者，低于上述集电极电极121的功函数。
这样，上述发射极电极111的功函数在和上述集电极电极121的功函数大致相等的情况下，使电流供给的方向反向，就能实现会使热的移动方向反转的电子热泵装置。另一方面，上述发射极电极111的功函数，在低于上述集电极电极121的功函数的情况下，两者的电极111、121上产生了温差的时候，能降低因加热上述集电极侧而引起的热电子发射量，同时能降低电压施加量，就能够降低电力消耗。
上述发射极侧管座103和上述集电极侧管座104，有各自空心部130、140，这两者的空心部130、140与上述发射极电极111和上述集电极电极121之间的上述间隙G为真空，上述两者的空心部130、140和上述间隙G，通过设于上述发射极侧管座103和上述集电极侧管座104的通气孔132a、142a，是相同真空度。
具体点说，上述发射极侧管座103，具有铜制容器体131和盖住容器体131并设置上述通气孔132a的铜制平板132。在以上述容器体131和上述平板132包围的空间，形成上述空心部130，该空心部130和上述发射极侧管座103的外部，经过上述通气孔132a相连通。
同样，上述集电极侧管座104，具有铜制容器体141和盖住这个容器体141并设置上述通气孔142a的铜制平板142，以上述容器体141和上述平板142形成上述空心部140，该空心部140和上述集电极侧管座104的外部，经由上述通气孔142a相连通。
而且，上述发射极101和上述集电极102，被上述发射极侧管座103的平板132和上述集电极侧管座104的平板142夹着。
这样，上述发射极101和上述集电极102，被由于上述两者管座103、104的空心部130、140夹着，因而，变成只有上述两者管座103、104的最外部(上述容器体131、141)受到气压的应力影响，没有直接地将应力增加到上述发射极101和上述集电极102，而且不会因压力挠曲而产生变形破坏。
上述发射极侧管座103和上述集电极侧管座104，各自由Cu或Cu合金构成，因而上述发射极101和上述集电极102上产生的热，能有效而且高效率地，传导到外部的热传导部。
上述间隔保持部件106，介于上述发射极侧管座103的上述平板132和上述集电极侧管座104的上述平板142之间。上述间隔保持部件106，是以SiO2为主要成分的材料，并与上述发射极101和上述集电极102的热膨胀系数相同以下。
这样，上述间隔保持部件106，在上述电子热泵装置的制造中，对上述发射极101、上述集电极102和上述两者的管座103、104的振动和倾斜等的外部应力，就像没有给上述隔层105加上陡峭且致命的破坏应力一样，具有使上述两者的管座103、104维持一定间隔和分散应力的作用，而且，真空密封作业中，上述密封部件107有保护作用，使之不能到达上述发射极电极111和上述集电极电极121。
上述密封部件107，以覆盖方式接触上述发射极侧管座103的外周和上述集电极侧管座104的外周，是电和热绝缘性的。具体点说，上述密封部件107，介于上述发射极侧管座103的上述平板132和上述集电极侧管座104的上述平板142之间，覆盖上述发射极侧管座103的上述平板132的外周缘和上述集电极侧管座104的上述平板142的外周缘。就上述密封部件107来说，例如，用低熔点玻璃。
倘若采用上述结构的电子热泵装置，在上述发射极电极111和上述集电极电极121之间有上述间隙G(真空空隙)，因而把该电子热泵装置当作真空空隙二极管构造，而且防止热倒流，能比珀耳帖元件少消耗电力。
并且，在上述集电极102的上述半导体衬底120，同时把上述间隙G保持并固定整体形成电和热绝缘性的上述隔层105，因而以简单结构，一边防止热的倒流，一边能确保真空空隙为规定间隔。具体点说，在现有真空空隙二极管构造的电子热泵装置中作为使发射极和集电极之间的真空空隙维持规定的间隔的手段必要的压电元件、静电容控制器和压电反馈电路等就成了不需要，能减少部件数，能谋求小型化、重量轻和降低成本。
并且，调整上述隔层105的厚度，使上述间隙G接近纳米级，能降低势垒高度，就能提高上述发射极101发射电子的效果。
在这里，如表示该电子热泵装置具体尺寸的话，全体直径为11.5mm，全体厚度是2.3mm。上述管座103、104的厚度各自是0.9mm。上述发射极101和上述集电极102的厚度各自是0.255mm。上述发射极电极111和上述集电极电极121的厚度各自是5nm。上述隔层105的厚度是10nm，上述隔层105平面的大小是≤100nm。并且，相邻的上述隔层105、105的间距是200nm。
其次，说明有关本发明电子热泵装置的制造方法。
首先，说明上述发射极101的制造方法，如图4A所示，将作为发射极形成衬底的镜面n型Si晶片衬底112的一面(表面)的整个面，例如，用P-CVM(Plasma-Chemical Vaporization Machining)，EEM(Elastic EmissionMachining)，镜面加工到极其平滑的亚纳米级。还有，在上述Si晶片衬底112的另一面上(背面)，虽图未示出，但有接触用的Au电极。
而且，如图4B所示，在上述Si晶片衬底112的平滑洁净的一面上，用溅射法等，形成表层复盖了铯的Ti薄膜113，例如5nm的厚度。而后，划分为规定尺寸，如图4C所示，制造有由Si晶片衬底12构成的上述半导体衬底110和由Ti薄膜113构成的上述发射极电极111的上述发射极101。还有，溅射以后，就是干燥后的真空工序中的制造。并且，省略说明，把上述发射极101的制造方法表示为图5流程图的工序S1～工序S4。
在这里，作为划片的方法，例如，称作隐形划片的机械式地不加晶片变形切断的方法是最令人满意的。并且，划片的形状方面，考虑到生产率，方形形状也可以，或者，其他的形状，例如，也可以用装到管座内的小直径圆片状晶片本身。
其次，说明上述集电极102的制造方法，和上述发射极101的制造方法同样，如图6A所示，把作为集电极形成衬底的镜面n型Si晶片衬底122的一面(表面)的整个面加工成镜面直到极其平滑的亚纳米级。还有，在该Si晶片衬底122的另一面(背面)上，虽图未示出，但有接触用的Au电极。
而且，如图6B所示，对上述Si晶片衬底122的平滑洁净的一面上施行热氧化，形成例如10nm厚度的SiO2绝缘氧化膜123，如图6C所示，在该SiO2绝缘氧化膜123上重叠第1光刻胶24，如图6D所示，用光刻法，例如，制成图形□100nm，形成200nm间距正方形网格状配置的氧化硅的隔层105。
而且，将上述Si晶片衬底122清洗和干燥了以后，如图6E所示，把第2光刻胶125叠加到上述隔层105和上述第1光刻胶124上，如图6F所示，在上述Si晶片衬底122的一面上，用溅射法等形成Ag薄膜126，例如厚度5nm。
然后，剥离上述第1光刻胶124和上述第2光刻胶125，清洗上述5i晶片衬底122，划分为规定尺寸，如图6G所示，在一面上制造具有由整体形成上述隔层105的Si晶片衬底122构成的上述半导体衬底120和由Ag薄膜126构成的上述集电极电极121的上述集电极102。并且，虽省略说明，但把上述集电极102的制造方法表示在图7流程图的工序S1～工序S9里。
其次，说明上述发射极侧管座103的制造方法，如图8A所示，帽子型容器体131的开口部，粘合有通气孔132a的平板132，如图8B所示，以上述平板132做盖子盖住上述容器体131的开口部，制造上述发射极侧管座103。并且，虽然图未示出，但是上述集电极侧管座104也和上述发射极侧管座103同样制造。
其次，如图9所示，把上述发射极101电和热接合到上述发射极侧管座103上形成发射极侧单元119，把上述集电极102电和热接合到上述集电极侧管座104上形成集电极侧单元129。还有，作为这种接合方法有Au-Sn共晶焊料等方法。
然后，一边真空加热处理(真空脱气处理)，一边介以上述间隔保持部件106使上述发射极侧单元119和上述集电极侧单元129重叠，如图10所示，安装以低熔点玻璃材料制成压片的上述密封部件107使其覆盖两者管座103、104的外周，施行热处理，使上述密封部件107融化，玻璃密封完了，如图11所示，完成内部真空的电子热泵装置。
倘若采用上述结构的电子热泵装置的制造方法，在上述集电极102的上述半导体衬底120的一面上，整体形成上述隔层105，因而能以简单的结构，一边防止热倒流，一边实现确保真空空隙为规定间隔的电子热泵装置。具体点说，在现有真空空隙二极管构造的电子热泵装置中作为使发射极和集电极之间的真空空隙维持规定间隔的手段必要的压电元件、静电容控制器和压电反馈电路等就成了不需要，能减少部件数，能谋求小型化、重量轻和降低成本。
其次，在图12中示出隔层面积比和冷却量下低率的关系。
图12是画出下面[表1]的图。
[表1]
| 冷却量下降率 | ||
| 隔层面积比 | 隔层厚度5nm | 隔层厚度10nm |
| 9.9E-08 | 2.1％ | 1.1％ |
| 2.0E-07 | 4.3％ | 2.1％ |
| 3.9E-07 | 8.5％ | 4.3％ |
| 7.9E-07 | 17.1％ | 8.5％ |
| 1.6E-06 | 34.1％ | 17.1％ |
| 3.2E-06 | 68.1％ | 34.1％ |
在这里，隔层面积比是，与发射极电极接触的隔层的总面积/发射极电极的面积，冷却量下降率是，由隔层热传导造成的损失/电子输运的冷却热量。该隔层由有低热传导的SiO2构成，该隔层的热导率为，1.2W/m·K。
从图12可知，隔层面积和由热传导引起的损失热量，存在正比例关系，隔层的尺寸和间距由热传导损失决定。具体点说，隔层的厚度为10nm的情况下，隔层面积比是2.0×10-7的话，隔层存在导致的冷却量降低为2％左右，所以实施例中，按200μm间距配置隔层，实现隔层面积比2.5×10-7。
就是，满足
(隔层面积比)×(隔层的热导率(W/m·K))÷(隔层的厚度(nm)≤4.7×10-8的条件的情况。
只要决定了隔层形状，尽管间距可变为150μm和1mm，如果隔层总面积一样，不用说预期也有该程度的热导率。
另一方面，隔层面积比是6.3×10-6的情况下，隔层热损失成为不能忽视的68％左右热损失量，除此之外增加隔层面积，就难以作为热泵的功能。
即，决定不超过
(隔层面积比)×(隔层的热导率(W/m·K))÷(隔层的厚度(nm))≤7.6×10-7的条件的隔层配置和尺寸。
所以，可使经过隔层的热倒流导致的冷却效率降低为10％以下，可降低电力消耗。并且，即使上述发射极和上述集电极因应力或挠曲变形的情况下，也能实现变成能预防短路的电子热泵装置。
其次，在图13中示出真空度与冷却量下降率的关系。
图13是画出下面[表2]的曲线图。
[表2]
| 真空度(Pa) | 冷却量下降率 |
| 10 | 0.6％ |
| 20 | 1.2％ |
| 50 | 3.0％ |
| 100 | 6.0％ |
| 1000 | 60.3％ |
| 1500 | 90.5％ |
在这里，真空度是间隙(真空空隙)的真空度，冷却量下降率是由间隙(真空空隙)的热传导导致的损失/电子输运的冷却热量。在该间隙，封入自由分子热导率是0.67m/s·K的氩气体。
从图13可知，发射极和集电极间的最终真空空隙的真空度与冷却量下降率成比例关系，这个真空度由热传导损失决定。具体点说，保持真空为真空度100Pa以下，真空空隙的热传导损失能抑制在6％左右。
就是，满足
(稀有气体的自由分子热导率(m/s·K))×(间隙的真空度(Pa))≤67的条件。
另一方面，将真空度降低到1000Pa左右的情况下，真空空隙的热传导损失为60％左右，此外真空度降低不能忽视热传导损失。
即，保持真空度，不超过
(稀有气体的自由分子热导率(m/s·K))×(间隙的真空度)Pa))≤670的条件。
所以，经过上述间隙(真空空隙)自上述集电极侧使热倒流，把减少上述发射极侧冷却效率的损失，减少到冷却热量的10％以下，就能降低电力消耗。
还有，显然在上述各个制造工序中，即使蒸发和CVD等其他的加工法也能制作薄膜等。并且，对上述发射极101的上述半导体衬底110和上述集电极102的上述半导体衬底120内的至少一方，整体形成上述隔层105也行。
(第2实施例)
图14表示本发明另一实施例，表示使用了多个上述第1实施例的电子热泵装置100的模块。即，该模块具备，例如以SiO2为主要成分的箱式绝缘隔热材料146和埋入该绝缘隔热材料146后的多个上述电子热泵装置100。该多个电子热泵装置100，虽串联连结起来，但并联或串并联混装连结也行。并且，模块中使用的电子热泵装置100数，由用途决定，并不限定于图中所示是很容易理解的。
倘若采用上述结构的模块，有时用单个器件不能应付的冷却能力，通过模块化，就能实现宽广面积的冷却板。
(第3实施例)
其次，作为本发明的另外实施例，有图2结构的改良。在本实施例中，图2示出的上述第1支持部件(发射极侧管座)103的空心部130和上述第2支持部件(集电极侧管座)104的空心部140里，各自填充上述两者管座103、104的热膨胀系数以下的导热性材料(图未示出)。借助于这种导热性材料，可把在上述发射极101和上述集电极102产生的热有效传导到外部的热传导部。
并且，该导热性材料是，有Ti、Al、Zr、Fe、V之中的至少一种的可以变形特性的细线状或板状的材料，没有降低热传导效果，以上述导热性材料吸附真空密封时和真空维持时内部发生气体，而且能维持冷却效果。
有关本实施例的结构也能应用于上述第2实施例的模块是很容易理解的。
上述电子热泵装置和模块可装入各种电子机器里。接着，说明几种具备了上述电子热泵装置和模块的电子机器。
(特愿2003-401376)
(第4实施例)
图16表示本发明饮料用保温冷藏装置的一实施例的局部剖面概况结构图。
该饮料用保温冷藏装置具备，有用于收容装饮料容器2的收容部30的收容本体3和使该收容本体3的收容部30冷却或加热的电子热泵模块1。
作为上述装饮料容器2，例如是装入果汁、茶或咖啡等饮料的罐或爱物(ペット)瓶等容器。
上述收容本体3具备，筒状的容器本体31、安装于该容器本体31内部的筒状绝热部件32、和安装于绝热部件32内部的有底筒状导热盒33。
上述容器本体31由树脂等形成，上述绝热部件32由尿烷等隔热材料形成，上述导热盒33由铝和镁等导热性良好材质形成。
将上述收容部30形成在上述容器本体31的内部、上述绝热部件32的内部和导热盒33的内部。即，在上述装饮料容器2收容在上述收容部30的状态下，上述装饮料容器2收容在导热盒33的内部。
上述电子热泵模块1形成大体呈板状，上述电子热泵模块1的一侧面(上侧面)配置在导热盒33底部外侧(下侧)使热接触，经过上述导热盒33，加热或冷却导热盒33所收容的上述装饮料容器2。
在上述电子热泵模块1，顺序，用引线8把转换开关5、电源开关6和DC插口7电连接起来。
上述转换开关5，把上述电子热泵模块1的上述一侧面转换为冷却或加热。具体点说，设定上述转换开关5为「冷藏」的话，上述电子热泵模块1的上述一侧面(上侧面)的温度下降，同时上述电子热泵模块1的另一侧面(下侧面)的温度上升。另一方面，设上述转换开关5为「保温」的话，上述电子热泵模块1的上述一侧面(上侧面)的温度上升，同时上述电子热泵模块1的另一侧面(下侧面)的温度下降。
上述电源开关6，转换上述电子热泵模块1的电源ON/OFF。上述DC插口7，***AC转接器、汽车的插座等供给电源。
说明上述饮料用保温冷藏装置的作用，设上述转换开关5为「冷藏」的情况下，上述电子热泵模块1的上述一侧面温度下降，而且上述电子热泵模块1，通过上述导热盒33，冷却与该导热盒33接触的上述装饮料容器2。另一方面，设上述转换开关5为「保温」的情况下，上述电子热泵模块1的上述一侧面温度上升，而且上述电子热泵模块1，通过导热盒33，加热与导热盒33接触的上述装饮料容器2。还有，移动导热盒33的热，借助于上述绝热部件32，和上述容器本体隔绝，可使上述装饮料容器2，有效地保温或冷藏。
并且，上述收容本体3，有在与上述收容部30相反侧开口的开口部34。在这个开口部34安装冷却机构10，以便和上述电子热泵模块1的上述另一侧面(下侧面)热接触。
这个冷却机构10具备，和上述电子热泵模块1的上述另一侧面热接触的散热片11和冷却该散热片11的冷却风扇12。该散热片11以金属等导热性优良的材质形成。
说明该冷却机构10的作用，设上述转换开关5为「冷藏」，上述电子热泵模块1处于冷却上述收容部30的情况时，使上述电子热泵模块1的上述另一侧面(散热侧)的热传导到上述散热片11，从上述冷却风扇12向该散热片11吹气，除去上述散热片11的热，而且冷却上述电子热泵模块1的上述另一侧面(散热侧)。所以，能向外部强制地排出上述电子热泵模块1的热，而且能提高冷却效果。
还有，在上述收容本体3的上述容器本体31，设置用于连通上述开口部34和外部的空气孔34a，如箭头所示，用上述冷却风扇12将从外部吸入的空气，通过上述空气孔34a，可排出外部，就能可靠地排出上述电子热泵模块1的热。
上述电子热泵模块1具备，如图17所示，例如由金属等导热性方面优良的材质形成的第1和第2导热板41、42和夹在该第1和第2导热板41，42之间的多个真空二极管型电子热泵装置100。多个该电子热泵装置100是，有关上述第1实施例或第3实施例的电子热泵装置，串联或并联或串并联混装电连接起来。
这样，因为使上述多个电子热泵装置100模块化，就能迅速地冷却或加热大容量的装饮料容器2。
上述电子热泵装置100是，将吸热侧和散热侧热隔离的构造，就是没有应用珀耳帖效应的电子热泵机构。并且，在上述电子热泵装置100的上述吸热侧与上述散热侧之间，存在用于热隔离上述吸热侧和上述散热侧的热绝缘性隔层，例如，不需要设置另一种用于热隔离发射极和集电极的机构等，而完成简朴的结构。
上述电子热泵装置100是大致圆盘形状，借助于上述转换开关5转换流向上述电子热泵装置100的电流方向，以上述电子热泵装置100的一面为吸热侧同时以上述电子热泵装置100的另一面为散热侧，或者，以上述电子热泵装置100的一面为散热侧同时以上述电子热泵装置100的另一面为吸热侧。即，上述第1导热板41与上述电子热泵装置100的一面热接触，上述第2导热板42与上述电子热泵装置100的另一面热接触。
上述电子热泵模块1(上述电子热泵装置100)冷却上述装饮料容器2的情况下，在上述第1半导体衬底110和上述第1内部电极111，形成发射电子的发射极101，在上述第2半导体衬底120和上述第2内部电极121，形成接收电子的集电极102(参照图2、3)。
在这里，假设上述第1支持部件(发射极侧管座)103(参照图1、2)，与上述第1导热板41热接触，该第1导热板41与导热盒33热接触。
还有，在以上述电子热泵装置100加热上述装饮料容器2的情况下，上述第1管座103和上述第2管座104上流过反向电流就行。这种情况下，在上述第1半导体衬底110和上述第1内部电极111，形成接收电子的集电极，在上述第2半导体衬底120和上述第2内部电极121，形成发射电子的发射极。
倘若采用上述结构的饮料用保温冷藏装置，因为具备将吸热侧和散热侧热隔离的上述真空二极管型电子热泵装置100，比珀耳帖元件的冷却加热机构能大幅度地减少电力消耗，进而因为不使用构成珀耳帖元件材料的有害物质，所以在环境方面就变得简单了。
(第5实施例)
其次，图18表示上述冷却机构的另一实施例。这个冷却机构20具备，顺序以配管环状连接的，冷却套21、贮存箱22、散热片23和泵24，构成冷冻循环。该冷却机构20，例如以二醇系的不冻液为冷却液。还有，在图18里的部件，和上述第4实施例(图16)的标号相同的，是同一的结构。
上述冷却套21被配置为，使其和上述电子热泵模块1的上述另一侧面(下侧面)热接触，以导热性优良的，例如由铝和铜等形成。
上述贮存箱22，吸收随上述冷却液温度变化而引起的膨胀或收缩。上述散热片23由金属等优良导热性的材质形成。上述泵24在上述冷冻循环中使上述冷却液循环。
说明上述冷却机构20的作用的话，上述电子热泵模块1处于冷却上述收容部30的状态时，把上述电子热泵模块1的上述另一侧面(散热侧)发生了的热传给上述冷却筒91的内部流动的上述冷却液，经过该冷却液，在上述散热片23热循环，将传给该散热片23的热排出外部(室外空气)。并且，作为循环上述冷却液的上述配管，例如，使用铜等导热性良好的配管时，也从该配管排热。
还有，在上述散热片23的里面，要另外安装冷却风扇等送风装置，强制地向外部排出热也行，可提高冷却效果。这时，尽管减慢冷却风扇的转数，因为得到同样的冷却效果，可降低噪音的发生。
上述泵24，只要有能力使上述冷却液从上述冷却套21到上述散热片23循环就行，可使用喷出压力低小型重量轻的泵，能实现低噪音低振动的饮料用保温冷藏装置。
这样以来，从上述冷却套21到上述散热片23，上述电子热泵模块1的散热面的热，借助于冷却液高效率地输送并被排出，能以简单的结构，一边防止噪音发生一边可靠地能排热。
(第6实施例)
接着，在图19、图20和图21，表示上述电子热泵装置的另一实施例。这个电子热泵装置200具备，有导电和导热性的大体长方体状的第1支持部件203、一面连接该第1支持部件203使之能导电和导热的第1半导体衬底210、设于该第1半导体衬底210的另一面的第1内部电极211、有导电和导热性的大体长方体状的第2支持部件204、一面连接该第2支持部件204使之能导电和导热的第2半导体衬底220、设于该第2半导体衬底220的另一面的第2内部电极221、配置在上述第1支持部件203和上述第2支持部件204之间，使上述第1支持部件203和上述第2支持部件204的间隔保持固定同时电和热绝缘性的间隔保持部件206、以及维持上述第1支持部件203和上述第2和支持部件204之间真空的密封部件207。
以下，说明用上述电子热泵装置200作为冷却上述装饮料容器2。这时，以上述第1半导体衬底210和上述第1内部电极211，形成发射电子的发射极201，以上述第2半导体衬底220和上述第2内部电极221，形成接收电子的集电极202。
在这里，假设上述第1支持部件203与图17中示出的上述第1导热板41热接触，该第1导热板41与图16示出的上述导热盒33热接触。
上述第1支持部件203和上述第2支持部件204，各自是实心的。
上述发射极201和上述集电极202对置配置，并在上述发射极201和上述集电极900之间有间隙(真空空隙)G。上述第1支持部件203和上述第2支持部件204连接到电源208。
说明该电子热泵装置200作用的话，使电流从上述电源208流到上述第1支持部件203和上述第2支持部件204，给上述发射极201和上述集电极202施加电压提供电子。而且，上述发射极201侧(上述第1支持部件203)为冷却(吸热)侧，上述集电极202侧(上述第2支持部件204)为散热(加热)侧。
上述第1内部电极211大体整体地设置在上述第1半导体衬底210另一面上。具体点说，上述第1半导体衬底210，为得到導电性是表面研磨后的n型硅衬底，上述第1内部电极211，在上述n型硅衬底表面的研磨后的表面，是铯被覆表面后的Ti薄膜。上述发射极201大致是长方体形状。
上述第2内部电极221全体设置在除去了上述第2半导体衬底220的另一面部分。在上述第2半导体衬底220上，整体形成电和热绝缘性的隔层205。
如具体点说，上述第2半导体衬底220，为得到導电性，是表面研磨了的n型硅衬底，在研磨后的该n型硅衬底的表面形成热氧化膜，通过光蚀刻法制成图形，形成正方形网格状配置的氧化硅的隔层205。除去该隔层205的周围，以制成图形的Ti薄膜形成第2内部电极221。上述集电极202为大致长方体形状，上述隔层205的厚度与Ti薄膜的上述第2内部电极221的膜厚之差为上述间隙G。
多个上述隔层205整体形成在上述第2半导体衬底220上同时与上述第1内部电极211接触，进而，上述多个隔层205互相保持间隔，在上述第2半导体衬底220的整个面上，大致同样分布排列，使上述第1内部电极211和上述第2内部电极221之间的上述间隙G保持固定，并以上述隔层205的厚度决定上述间隙G的大小。
上述第1支持部件203和上述第2支持部件204具有，上述间隔保持部件206，在与上述第1支持部件203的外周部和上述第2支持部件204的外周部接触的状态下，对由外部大气压和内部真空的压力差产生的压缩应力，好像上述第1内部电极211和上述第2内部电极221没有接触那样的刚性、杨氏系数和厚度。
如具体点说，上述第1支持部件203和上述第2支持部件204，随压缩应力而应力变形，上述间隙G象没短路一样，作为高刚性材料而由钨构成。还有，就上述第1支持部件203和上述第2支持部件204的材料来说，钨以外用碳化钨、铜和硅也可以，只要调整上述第1支持部件203和上述第2支持部件204的厚度就行。
这样，倘若采用上述结构的饮料用保温冷藏装置，上述第1支持部件203和上述第2支持部件204因为各自是实心的，所以能制作又薄又小型的上述电子热泵装置200，而且能谋求饮料用保温冷藏装置的更加小型化。
并且，上述第1支持部件203和上述第2支持部件204因为各自是大致长方体状，所以大致长方体芯片状制成上述电子热泵装置200，例如，新的，或者变得容易装入现有饮料用保温冷藏装置内部。
还有，在上述电子热泵装置200中，其他的构造和效果都和上述第1实施例的电子热泵和装置100相同，所以省略其说明。
还有，在以上述电子热泵装置200加热上述装饮料容器2的情况下，只要使上述第1支持部件203和上述第2支持部件204流过反向电流就行。这时，在上述第1半导体衬底210和上述第1内部电极211，形成接收电子的集电极，而在上述第2半导体衬底220和上述第2内部电极221，形成发射电子的发射极。
还有，在图16和图18示出的饮料用保温冷藏装置使用将上述电子热泵装置模块化的装置，然而没有模块化，即使单体(单个器件)也行。并且，在上述第1半导体衬底和上述第2半导体衬底内的至少一方，整体形成上述空隙就行。
(特愿2003-401377)
(第7实施例)
图22表示本发明饮料用保温冷藏垫子的一实施例剖面图。
该饮料用保温冷藏垫子具备，垫子本体310和安装于该垫子本体310并冷却该垫子本体310的一侧面加热该垫子本体310的另一侧面的电子热泵模块301。这个电子热泵模块301是和使用于上述第4实施例的饮料用保温冷藏装置的图17所示电子热泵模块1相同或同样的，详细的说明省略。
上述垫子本体310具备，挟着上述电子热泵模块301的第1和第2传递板321、322和包围上述电子热泵模块301同时固定上述第1和第2传递板321，322的周围的框架311、以及整体安装于该框架311的外周面同时有上述电子热泵模块301的电源308的电源盒312。
上述第1和第2传递板321、322，例如由铝和镁等导热性方面卓优良的材质形成。上述框架311，例如，由尿烷等隔热材料形成，能够抑制热向外部泄漏。
在上述框架3110内周面，设置凹沟311a，把挟着上述电子热泵模块301的上述第1和第2传递板321、322嵌入该凹沟311a。即，上述第1和第2传递板321、322，处于上述框架311的侧面里面。在这里，所谓上述框架311的侧面是，放置在以设想线表示的工作台等的台上面S上使用上述饮料用保温冷藏垫子时，与上述台上面S接触的面。
这样，上述第1和第2传递板321、322，处于上述框架311的侧面的里面，因而在上述台上面S上放置上述饮料用保温冷藏垫子，使上述框架311的侧面接触上述台上面S的时候，在上术第1传递板321或上述第2传递板322与上述台上面S之间能形成空间。换句话说，在上述垫子本体310的两侧，各自形成凹部313。
上述电源盒312，例如，由树脂等形成，该电源盒312的侧面处于和上述框架311的侧面大致同一平面(大致是一个面)。所以，在工作台上放置了上述饮料用保温冷藏垫子的时候，没有摇晃不稳，而且能防止装上该饮料用保温冷藏垫子的装饮料杯等的容器倒下。
上述电源308，例如是充电池和太阳能电池等直流电源，经过安装到上述框架311上的电源开关305，和上电子热泵模块301电连接。该电源开关305，转换给上述电源308的上述电子热泵模块301通电的ON/OFF。
上述电子热泵模块301大体形成板状，上述电子热泵模块301的一面(上面)和上述第1传递板321的内侧面(下面)热接触，上述电子热泵模块301的另一面(下面)和上述第2传递板322的内侧面(上面)热接触。
在上述第1传递板321的外侧面(上面)，放置装饮料容器302。该装饮料容器300方面，例如是装入果汁、茶或咖啡等的杯子，罐或爱物瓶等容器。这时，因为将上述装饮料容器302装到上述垫子本体310的上述凹部313，所以能防止上述装饮料容器302的滑落。
其次，说明上述饮料用保温冷藏垫子的使用方法和作用。
在上述台上面S上放置上述饮料用保温冷藏垫子，在上述第1传递板321的上面放置上述装饮料容器302，而且如把上述电源开关305设为「ON」，上述电子热泵模块301的上述一侧面温度就下降，而且上述电子热泵模块301，通过上述第1传递板321，冷却(冷藏)和该第1传递板321接触的上述装饮料容器302。并且，上述电子热泵模块301的上述另一侧面温度上升，上述电子热泵模块301，加热上述第2传递板322，从该第2传递板322向户外空气散热。
这时，利用上述第2传递板322和上述台上面S之间所形成的上述空间(上述凹部313)，从上述第2传递板322向大气中能更效地排出多余的热。
另一方面，加热(保温)上述装饮料容器302的情况下，使上述电源308的电流方向反向，上述电子热泵模块301的上述一侧面的温度上升，上述电子热泵模块301，经过上述第1传递板321，加热上述装饮料容器302。并且，上述电子热泵模块301的上述另一侧面温度下降，上述电子热泵模块301冷却上述第2传递板322。
这时，具备电流转换手段330，用于转换供给上述电子热泵模块301的电流方向，设法加热上述垫子本体310的一侧面而冷却上述垫子本体Q10的另一侧面。该电流转换手段330，在图22中，设置在上述电源盒312的内部，然而设置在上述电源盒312的外部也可以。
具体点说，上述电流转换手段330，例如，有转换开关，把该转换开关设为「冷藏」，上述电子热泵模块301的上述一侧面(上面侧)的温度下降，同时上述电子热泵模块301的另一侧面(下面侧)的温度上升。另一方面，把上述转换开关设为「保温」，上述电子热泵模块301的上述一侧面(上面侧)的温度上升，同时上述电子热泵模块301的另一侧面(下面侧)的温度下降。
还有，不用把上述电源308的电流方向反向而将上述饮料用保温冷藏垫子翻过来(上下颠倒)，而且在上述第2传递板322的上面放置上述装饮料容器302之后，借助于上述电子热泵模块301的上述另一侧面，经过上述第2传递板322，加热上述装饮料容器302也行。
上述电子热泵模块301(上述电子热泵装置100)冷却上述装饮料容器302的情况下，在上述第1半导体衬底110和上述第1内部电极111形成发射电子的发射极101，在上述第2半导体衬底120和上述第2内部电极121形成接收电子的集电极102(参照图2、3)。
在这里，假设上述第1支持部件(发射极侧管座)103(参照图1、2)和图17所示的上述导热板41热接触，该第1导热板41和图22所示第1传递板321热接触。
还有，以上述电子热泵装置100加热上述装饮料容器302的情况下，只要向上述第1管座103和上述第2管座104流过反向电流就行。这种情况下，在上述第1半导体衬底110和上述第1内部电极111，形成接收电子的集电极，而在上述第2半导体衬底120和上述第2内部电极121，形成发射电子的发射极。
倘若采用上述结构的饮料用保温冷藏垫子，因为具备热隔离了吸热侧和散热侧的上述真空二极管型电子热泵装置100，比珀耳帖元件的冷却加热机构能大幅度地减少电力消耗，进而，因为没使用构成珀耳帖元件材料的有害物质，所以在环境方面就变得简单了。
还有，本实施例中，虽然使用了具备了图1～3示出的电子热泵装置100的模块作为电子热泵模块301，但是和第6实施例同样，也可以使用具备了图19～21示出的电子热泵装置200的模块。其情况效果如第6实施例说过一样。
并且，没有使上述电子热泵装置模块化，即使单体(单个器件)也行。
并且，也可以省略上述第1传递板和上述第2传递板。
并且，在上述第1半导体衬底和上述第2半导体衬底内的至少一方，整体形成上述隔层也行。
(特愿2003-401379)
(第8实施例)
图23表示本发明冰箱的一实施例概况构成图。
这种冰箱具备：快速用冷冻室402、冷冻室403、冷藏室404、蔬菜室405、冷却上述快速用冷冻室402和上述冷冻室403内部的第1冷却机构410、冷却上述冷藏室404的内部和上述第1冷却机构410的散热侧的第2冷却机构420。
上述第1冷却机构410具备，冷却上述快速用冷冻室402的第1电子热泵模块411和冷却上述冷冻室403的第2电子热泵模块412。
上述第2冷却机构420，是利用了冷却剂的蒸气压缩膨胀的冷冻循环，用通过冷却剂的配管，顺序环状连接压缩机424、冷凝器425、作为膨胀机构的毛细管426、以及蒸发器组423。
这里，说明该冷冻循环，封入内部的冷却剂用上述压缩机424被压缩到高温高压，由上述冷凝器425进行散热，以上述毛细管426膨胀减压，而且以上述蒸发器组423吸热蒸发，再被上述压缩机424吸入，构成蒸气压缩冷冻循环。
上述蒸发容器组423具备，冷却上述第1冷却机构410(上述第1电子热泵模块411和上述第2电子热泵模块412)散热侧的第1蒸发容器421和冷却上述冷藏室404与上述蔬菜室405内部的第2蒸发容器422，将上述第1蒸发器421和上述第2蒸发器422并联连接起来。
上述第1冷却机构410配置在上述冷冻室402、403的后方内侧，上述第1冷却机构410的冷却(吸热)侧，朝向上述冷冻室402、403侧(前方这面一侧)，上述第1冷却机构410的散热(加热)侧，朝向和上述冷冻室402、403相反侧(后方内侧)。
上述第2冷却机构420被配置在上述冷冻室402，403、上述冷藏室404、上述蔬菜室405和上述第1冷却机构410的后方里侧。上述第1蒸发器421经过作为导热性良好导体的热扩展器408而与上述第1冷却机构410的散热侧热连接。
倘若采用上述结构的冰箱，因为上述第1冷却机构410，冷却上述冷冻室402、403的内部，上述第2冷却机构420冷却上述冷藏室404的内部、上述第1冷却机构410的散热侧，所以在上述第2冷却机构420，能以同一温度冷却上述冷藏室404的内部和上述第1冷却机构410的散热侧，容易控制上述第2冷却机构420，就能降低上述第2冷却机构420的电力消耗。
具体点说，因为不需要把上述第1蒸发器421的温度，降到冷冻用的-20℃，只要降低到与上述第2蒸发器422同等的-5℃左右就足够，能减少上述毛细管426的减压量，同时能改善上述压缩机424的能量效率约50％，而且能降低电力消耗。
就上述第1和第2电子热泵模块411、412来说，这里，使用图14所示的第2实施例的电子热泵模块。该电子热泵模块具备，如上述那样的多个电子热泵100(参照图1～3)。
这样，因为使上述多个电子热泵装置100模块化，所以能迅速地冷却大容量的冷冻室或冷藏室。
如果表示具体尺寸的话，上述冷冻室402、403的容量在150公升的情况下，上述电子热泵装置100是直径11.5mm，厚度2.3mm的圆盘形状，上述第1电子热泵模块411是50mm×40mm×3.3mm的外形尺寸，上述第2电子热泵模块412是60mm×60mm×3.3mm的外形尺寸。
这2个模块411、412的重量，只不过是100g左右，这2个模块411、412和现有的压缩机相比的话，重量和容量都成了数十分之一，就是小型化，轻量化。
本发明的冰箱中，上述第1冷却机构410因为有上述电子热泵装置100，比起蒸气压缩式冷冻循环来能大幅减少尺寸和重量，同时比珀耳帖元件的冷却机构能大幅度减少电力消耗，能谋求小型化和减低电力消耗。并且，上述第2冷却机构420因为有蒸气压缩式冷冻循环，所以能用适合大容量冷却的价格便宜蒸气压缩式冷冻循环，进行作为这种冰箱全体主要的冷却，能减少装有上述电子热泵装置100的个数。
(第9实施例)
图24表示本发明冰箱的另一实施例。该冰箱里，冷却上述冷冻室402、403内部的第1冷却机构410、冷却上述冷藏室404的内部和上述第1冷却机构410的散热侧的第2冷却机构430具有上述电子热泵装置100。还有，在图24中的部件方面，和上述第8实施例(图22)的标号同一的部件是同一结构的。
上述第2冷却机构430具备，经过上述热扩展器408冷却上述第1冷却机构410的散热侧冷却的第1电子热泵模块431、冷却上述冷藏室404和上述蔬菜室405的内部的第2电子热泵模块432、与上述第1电子热泵模块431的散热侧对置的第1水冷套433、与上述第2电子热泵模块432的散热侧对置的第2水冷套434、热交换器436、以及循环泵435。
上述第1水冷套433、上述第2水冷套434、上述热交换器436和上述循环泵435，顺序以配管环状连接起来。
上述第2冷却机构430中的上述第1和第2电子热泵模块431、439，有上述电子热泵装置100，是和上述第1冷却机构410中的上述第1和和第2电子热泵模块411、412同样的构成。
说明上述第2冷却机构430的作用的话，封入上述配管内部的水(冷却剂)，用上述循环泵435送出，以上述第1水冷套433从上述第1电子热泵模块431取得(被加热)热量，进而，以上述第2水冷套434从上述第2电子热泵模块432取得热量，而且用上述热交换器436散热(冷却)，再回到上述循环泵435。还有，对上述热交换器436而言，为了提高供热的水的散热性，用送风风扇437送风。
上述循环泵435，只要有使水从上述水冷套433、434到上述热交换器436循环的能力就行，所以可以使用喷出压力低小型重量轻的泵，能以低噪音实现低振动的冰箱。
因为上述送风风扇437只有冰箱门的开闭很多，需要最大冷却能力的情况下，使其驱动就行，所以采用检测控制上述水冷套433、434温度的办法，夜间等负载很少运转时，抑制上述送风风扇437的旋转，能降低噪音发生。
作为上述水冷套433、434，例如可采用CPU冷却用等中所用的产品等，成为在导热性良好的金属块内部形成了冷却剂流动沟的构造。
这样，从上述水冷套433、434到上述热交换器436，上述电子热泵模块431、432散热面的热，借助于冷却剂的水很有效地输送，所以能依靠上述电子热泵模块411、412、431、432冷却上述冷冻室402，403、上述冷藏室404和上述蔬菜室405。
所以，倘若采用上述冰箱，因为没有完全使用对臭氧层有破坏作用的对地球环境有影响的冷却剂和可燃性的冷却剂，所以能实现高安全性和肃静性。
还有，在第8、9实施例中，作为电子热泵模块虽然使用了具备图1～3表示的电子热泵装置100的模块，然而也可以使用具备了图19～21示出的电子热泵装置200的模块。其情况的作用、效果如第6实施例说过的同样。进而作为电子热泵装置，也可以使用第3实施例的。
并且，上述第1冷却机构有上述冷冻循环，上述第2冷却机构也可以有上述电子热泵装置。
并且，即使没有将上述电子热泵装置模块化，也可以形成单体(单个器件)。
并且，为了冷却上述冷冻室，取得利用导热性高的上述冷冻室内壁和上述电子热泵模块的热传导冷却的方法，然而设置风扇从上述电子热泵模块使冷气在上述冷冻室内循环的方法也可以。
并且，在上述发射极的上述半导体衬底和上述集电极的上述半导体衬底内的至少一方，整体形成上述空隙就行。
(特愿2003-416485)
(第10实施例)
图25表示本发明车辆用温冰箱的一实施例概况构成图。该温冰箱505，以汽车的车辆门503，而且装入车室内部。并且，对上述车辆门503来说，在上述车室内部，设置电源开关506和转换开关507。
上述温冰箱505构成是，根据通过图未示出的电源软线供电的电源电压极性，使上述温冰箱505的内部冷却或加热。即，用上述电源开关506，转换给上述温冰箱505的上述电源电压通电的ON/OFF。用上述转换开关507，转换上述电源电压的极性，冷却或加热上述温冰箱505内部。例如，设上述转换开关507为「冷藏」，上述温冰箱505变成冷却状态的，设上述转换开关7为「保温」，则上述温冰箱505变为加热状态。
上述温冰箱505，如图26的概况剖面图所示，具备箱本体510和冷却或加热该箱本体510内部收容的被收容物502的低温单元520。在该被收容物502方面，例如是装饮料容器和食物等。
上述箱本体510配置在上述车门503的内部空间(即，在上述车门503的外壁503a和内壁503b之间的空间)里。上述箱本体510，有可开闭的门512以便从上述内壁503b露出，该门512，如图26的设想线所示，开向上述车箱里面。
在上述箱本体510的外侧，安装尿烷等隔热材料513，借助于该隔热材料513，可以隔绝上述箱本体510的内部和外部之间传热。
上述低温单元520构成是，吸引上述箱本体510内部的空气，冷却或加热该被吸引了的空气，把该冷却或加热了的空气向上述箱本体510内部排出。
具体点说，上述低温单元520具有，冷却或加热上述吸入空气的大体板状电子热泵模块501、与该电子热泵模块501的一面热连接的散热片521、引导空气到该散热片521，同时经过该散热片521把冷却或加热后的空气向上述箱本体510内部排出的风扇522、以及与上述电子热泵模块501的另一面热连接的传递板523。电子热泵模块501有在图17示出的第2实施例说过的结构。
上述低温单元520贯穿安装在上述箱本体510里边上部，从上述箱本体510的眼前前方到深处后方，顺序配置，上述风扇522、上述散热片521、上述电子热泵模块501和上述传递板523。在这里，所谓上述深处后方，称为上述车辆门503的外壁503a侧(车箱外侧)，所谓上述眼前前方，称为上述车门503的内壁503b侧(车箱内侧)。
上述风扇522和上述散热片521在上述箱本体510的内部。上述传递板523在上述箱本体510的外部，而且与上述外壁503a热连接。
上述散热片521和上述传递板523，由导热性的优良的，例如铝和镁等材质形成。
上述箱本体510在该箱本体510内部，有第1隔板516a和第2隔板516b。要将上述第1隔板516a配置为，使该第1隔板516a的两面就向着上述箱本体510的上下方向，在上述风扇522的前方，而且，在上述箱本体510的上部。要将上述第2隔板516b配置为，使该第2隔板516b的两面向着上述箱本体510的前后方向，在上述风扇522的下方，而且在上述箱本体510的深处部。
在上述第1隔板516a和上述箱本体510的上壁之间，形成第1送风路径515a。在上述第2隔板516b和上述箱本体510的深处墙壁之间形成第2送风路径515b。
其次，说明上述车辆用温冰箱的使用方法和作用。
为了把上述被收容物502收入上述本体510的内部，冷却该被收容物502，设上述转换开关507为「冷藏」的情况下，上述电子泵模块501的上述一侧面(上述箱本体510的内部侧)的温度下降，而且上述电子泵模块501，经过上述散热片521，而且冷却与该散热片521接触的空气。
进而，随着开动上述风扇522，通过处于上述散热片521下边的上述第2送风路径515b抽上上述箱本体510内部空气，通过上述散热片521冷却该抽上来的空气，通过上述风扇522向上述风扇522的前方排出该冷却了的空气。
还有，该被排出的空气之中的部分空气，通过在上述风扇522的前方的上述第1送风路径515a，在上述门512附近沿着上述门512，从上述箱本体510的上部向下部正下方排出。
而且，从上述风扇522排出的空气，由上述第2送风路径515b的下部(吸入口)，再次被上述低温单元520吸引，冷却后的空气在上述箱本体510的内部单向地进行循环。
另一方面，上述电子热泵模块501的上述另一侧面(上述箱本体510的外侧)的温度上升，上述电子热泵模块501加热上述传递板523，从上述外壁503a向室外空气散热。
一方面，因为保温上述被收容物502，设上述转换开关507为「保温」了的情况下，上述电子热泵模块501里流动的电流方向变成相反，上述电子热泵模块50 1的上述一侧面温度上升，而且上述电子热泵模块501，经过上述散热片521，加热与该散热片521接触的空气。另一方面，上述电子热泵模块501的上述另一侧面的温度下降，上述电子热泵模块501，经过上述传递板523和上述外壁503a，从室外空气吸热。
这时，随上述风扇522开动而引起空气流动，与冷藏上述被收容物502时相同方向也可以。即，上述低温单元520，从上述箱本体510下部吸引上述箱本体510内部的空气，同时从上述箱本体510的上部排出，进而，上述门512附近的空气从上述箱本体510的上部向上述箱本体510的下部流动。
或者，随上述风扇522开动而引起空气流动，与冷藏上述被收容物502相反方向也可以。即，使上述风扇522反向旋转，上述低温单元520从上述箱本体510的上部吸引上述箱本体510内部的空气同时从上述箱本体510的下部排出，进而，上述门512附近的空气从上述箱本体R10的下部向上述箱本体510的上部流动。
这样以来，倘若采用上述结构的温冰箱，因为一边使上述箱本体510内部的空气循环一边冷却或加热，所以能有效地，迅速而且以均匀的温度冷却上述箱本体510的内部。
并且，因为上述箱本体510的上述门512附近的空气，从上述箱本体510的上部向下部或从下部向上部流动，借助于该空气的流动，开了上述门512的时候，上述箱本体510的开口部就形成气幕，隔绝上述箱本体510的内部和外部的空气(热)交流。所以，能提高上述车辆用温冰箱的冷藏或保温效果。
上述电子热泵模块501(上述电子热泵装置100)在冷却上述被收容物502的情况下，这时，在上述第1半导体衬底110和上述第1内部电极111，形成发射电子的发射极101，在上述第2半导体衬底120和上述第2内部电极121，形成接收电子的集电极102(参照图2、3)。
在这里，假设上述第1支持部件(发射极侧管座)103(参照图1、2)，与图17示出的上述第1导热板41热接触，该第1导热板41，与图26示出的上述散热片521热接触。
还有，在以上述电子热泵装置100加热上述被收容物502的情况下，上述第1管座103和上述第2管座104里只要流过反向电流就行。这种情况下，在上述第1半导体衬底110和上述第1内部电极111，形成接收电子的集电极，在上述第2半导体衬底120和上述第2内部电极121，形成发射电子的发射极。
倘若采用上述结构的车辆用温冰箱，因为具备使吸热侧和散热侧热隔离的上述真空二极管型电子热泵装置100，所以比珀耳帖元件的冷却加热机构能大幅度地减少电力消耗，进而，因为没使用构成珀耳帖元件材料的有害物质，所以在环境方面就变得简单了。
还有，在本实施例中，虽使用了具备在图1～3示出的电子热泵装置100的模块501作为电子热泵模块，但和第6实施例一样，也可以使用具备多个图19～21示出的电子热泵装置200的模块。此时效果，如第6实施例说过的一样。进而，作为电子热泵装置，也可以使用第3实施例的装置。
(第11实施例)
接着，图27表示本发明车辆用温冰箱的另一设置例，把上述温冰箱505装配到已有坐椅530的侧面(预加工部)。这样，因为用上述温冰箱505，不需要压缩机和冷却剂用配管等和抑制对温冰箱的收容量，可小型化，在不损害汽车车箱内的居住性下就能设置。并且，因为没有机械的可动部，所以能实现不发生象压缩机那种噪音的静音性优良的产品。
(第12实施例)
接着，图28表示本发明车辆用温冰箱的另外设置例，把上述温冰箱505装配到已有仪表板531上。这样，因为用上述温冰箱505，所以不需要压缩机和冷却剂用配管等而抑制温冰箱收容量，可小型化，在不损害汽车车箱内的居住性下就能设置。并且，因为没有机械的可动部，所以能实现不发生像压缩机那种噪音的静音性优良的产品。
还有，本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的范围内，是可能变更设计的。例如，没有使上述电子热泵装置模块化，可以制成单体(单个器件)。并且，只要在上述第1半导体衬底和上述第2半导体衬底内的至少一方，整体形成上述隔层就行。并且，上述低温单元，例如，也可以是省略了上述散热片的构造。并且，上述低温单元，也可以吸引上述箱本体的外部空气。并且，作为上述箱本体的送风路径，除上述隔板以外，例如也可以用配管。并且，在上述散热片上游侧或下游侧任一侧都可以配置上述风扇。并且，也可以让上述风扇倒转，使吸入和喷出倒过来，装置照样能使空气的流动简单地转换为反向。并且，可以构成上述低温单元，使其从多个地方排出空气，或，从多个地方吸入空气，或者，多个方向循环空气。
(特愿2003-426417)
(第13实施例)
图29表示本发明第13实施例的空调装置立体图，图30表示该空调装置的概况构成剖面图。该空调装置1005设置在建筑物的室内，做室内冷却或采暖。还有，室内和室外，以墙壁W隔开。
上述空调装置1005具备，配置在上述室内的箱本体1010和装入该箱本体1010内部的低温单元1020。上述箱本体1010有空气流动的第1通路1011和第2通路1012。
上述第1通路1011具有，在上述室内开口吸入上述室内空气的第1吸入口1011a和在上述室内开口向上述室内排出空气的第1排出口1011b。
上述第2通路1012具有，在上述室内开口吸入上述室内空气的第2吸入口1012a和在上述室外开口把空气排出上述室外的第2排出口1012b。即，上述第2通路1012，贯穿上述墙壁W，上述第2排出口1012b，临近上述室外。
上述第1吸入口1011a和上述第2吸入口1012a，在上述箱本体1010的下方开口，上述第1排出口1011b和上述第2排出口1012b，在上述箱本体1010的上方开口。
上述低温单元1020构成为，使其吸入上述室内空气，冷却或加热该被吸入的空气，把该冷却或加热后的空气向上述室内排出。
具体点说，上述低温单元1020具有，冷却或加热上述吸入空气的大体板状的电子热泵模块1001、各自与该电子热泵模块1001的两面(一面和另一面)热连接的热交换片1021，1021、各自向两个热交换片1021、1021导入空气，同时经过该热交换片1021、1021排出冷却或加热后空气的风扇1022，1022、以及各自与上述两个热交换片1021、1021对置配置，同时与该热交换片1021，1021对置的对置面为凹凸形状的热交换搅拌部件1023，1023。
即，以上述电子热泵模块1001的一面和与该电子热泵模块的一面对置的上述热交换搅拌部件1023等，形成上述第1通路1011。并且，以上述电子热泵模块1001的另一面和与该电子热泵模块的另一面对置的上述热交换搅拌部件1023等，形成上述第2通路1012。总之，在上述第1通路1011与上述第2通路1012之间，配置上述电子热泵模块1001。
这个电子热泵模块1001是与图14示出的第2实施例中的电子热泵模块相同或同样的，详细的说明省略。
在上述第1通路1011的上述第1排出口1011b，配置用于送出空气的送风用风扇1022，在上述第2通路1012的上述第2排出口1012b，配置用于排出空气的排气用的风扇1022。
上述热交换搅拌部件1023，例如为板状，与上述热交换片1021对置的对置面是凹凸形状。即，上述热交换片1021的对置面是，从上述通路的上述吸入口沿着上述排出口方向的波形。
在上述热交换搅拌部件1023和上述箱本体1010之间，设置尿烷等隔热材料1024，用该隔热材料1024，能隔绝上述箱本体1010的内部和外部的传热。
上述电子热泵模块1001，由图未示出的电源被施加电压，上述电子热泵模块1001的一面(上述第1通路1011侧的面)吸热(冷却)，上述电子热泵模块1001的另一面(上述第2通路1012侧的面)发热(加热)，或者上述电子热泵模块1001的上述一面发热，上述电子热泵模块1001的上述另一面吸热。
这时，设置电流转换手段(图未示出)转换供给上述电子热泵模块1001电流的方向，使得上述电子热泵模块1001的上述一表面，能转换为容易冷却或加热也行。
作为上述电流转换手段，例如，用转换开关，该转换开关转到「冷却器」，使得上述电子热泵模块1001的上述一面温度下降同时上述电子热泵模块1001的上述另一面温度上升也可以。另一方面，把上述转换开关转到「采暖器」，使得上述电子热泵模块1001的上述一面温度上升同时上述电子热泵模块1001的上述另一面温度下降也可以。
其次，说明上述空调装置的使用方法和作用。
把上述转换开关转到「冷却器」的情况下，上述电子热泵模块1001的上述一面温度下降，而且上述电子热泵模块1001，经过上述热交换片1021，冷却与该热交换片1021接触的空气。
进而，通过开动上述送风用风扇1022，如箭头a所示，从上述第1通路1011的上述第1吸入口1011a吸引上述室内空气，通过上述热交换片1021冷却该吸入的空气，通过上述送风用的风扇1022，如箭头c所示，使冷却了的空气从上述第1通路1011的上述第1排出口1011b向上述室内排出。
另一方面，上述电子热泵模块1001的上述另一面温度上升，通过开动上述排气用风扇1022，如冷箭头b所示，由上述第2通路1012的上述第2吸入口1012a吸引上述室内空气，通过上述热交换片1021加热该吸入的空气，通过上述排气用的风扇1022，如箭头d所示，使加热了的空气从上述第2通路1012的上述第2排出口1012b向上述室外排出。
将上述转换开关转到「采暖器」的情况下，上述电子热泵模块1001的上述一面的温度上升，通过开动上述送风用风扇1022，从上述第1通路1011的上述第1吸入口1011a吸引上述室内空气，通过上述热交换片1021加热该被吸入的空气，通过上述送风用的风扇1022使该加热了的空气，从上述第1通路1011的上述第1排出口1011b向上述室内排出。
另一方面，上述电子热泵模块1001的上述另一面温度下降，通过开动上述排气用风扇1022，从上述第2通路1012的上述第2吸入口1012a吸引上述室内空气，通过上述热交换片1021冷却该被吸入的空气，通过上述排气用的风扇1022使该冷却了的空气，从上述第2通路1012的上述第2排出口1012b向上述室外排出。
这时，因为与上述热交换搅拌部件1023的上述热交换片1021对置的对置面是凹凸形状，所以在上述第1通路1011和上述第2通路1012方面，搅拌滞留流入上述热交换片1021与上述热交换搅拌部件1023之间的空气，能提高热交换效率。具体点说，使空气流进上述热交换片1021与上述热交换搅拌部件1023之间的时候，从上述热交换搅拌部件1023的上述对置面的凹部沿着凸部流动的空气流速改变，同时被偏转并导向上述热交换片方面。进而，在上述热交换搅拌部件1023的凹部方面，以上述热交换片1021滞留冷却或加热后的空气。这样，就能更有效地热转移上述电子热泵模块1001来的热。
并且，在上述电子热泵模块1001的下方(上述第1吸入口1011a和上述第2吸入口1012a侧)，设置捕集从上述电子热泵模块1001的吸热面(冷却面)滴下的冷凝水的冷能凝水管1025。还有，也可以设法把上述冷凝水诱导到上述电子热泵模块1001的散热侧，能随着加热蒸发的上排气风排出上述冷凝水，就不需要现有必要的排水软管。
上述电子热泵模块1001，如有关第2实施例说明的那样，具备箱型的绝缘隔热材料146和埋入该绝缘隔热材料146的多个真空二极管型电子热泵装置100。该多个电子热泵装置100，串联或并联或串并联混装电连接起来(参照图14)。
这样，因为上述多个电子热泵装置100模块化，能实现宽广面积的冷却或加热板，能迅速地冷却或加热上述室内。
上述电子热泵模块1001(上述电子热泵装置100)冷却上述室内的情况下，在上述第1半导体衬底110和上述第1内部电极111，形成发射电子的发射极101，在上述第2半导体衬底120和上述第2内部电极121，形成接收电子的集电极102(参照图2、3)。
在这里，假设上述第1支持部件(发射极侧管座)103(参照图1、2)，与在上述第1通路1011的上述热交换片1021热接触。
还有，虽然图未示出，但是以上述电子热泵装置100加热上述室内的情况下，只要上述第1管座103和上述第2管座104里流动反向电流就可。这种情况下，在上述第1半导体衬底110和上述第1内部电极111，形成接收电子的集电极，在上述第2半导体衬底120和上述第2内部电极121，形成发射电子的发射极。
倘若采用上述结构的空调装置，因为具备吸热侧和散热侧热隔离的上述真空二极管型电子热泵装置100，比珀耳帖元件的冷却加热机构能大幅度地减少电力消耗，进而，因为没有使用构成珀耳帖器件材料的有害物质，所以在环境方面就变得简单了。
并且，因为没有机械的可动部，能实现不发生象压缩机那种噪音的空调装置。并且，上述电子热泵装置100，因为装置内部形成构成冷却部的发射极和构成加热部的集电极，不象珀耳帖元件那样曝露外部环境受气体污染影响，能实现由高可靠性电热转换装置构成的空调装置。
还有，本实施例中，使用了具备图1～3所示的电子热泵装置100的模块1作为电子热泵模块1001，然而也可以使用具备图19～21所示的电子热泵装置200的模块。其情况的作用效果，如第6实施例说过的一样。进而，就电子热泵装置来说，也可以使用第3实施例的热泵装置。
(第14实施例)
图31和图32表示本发明第14实施例的空调装置。该空调装置1305和上述第13实施例的空调装置1005相比，其送风和排气的构造不同。
即，这种空调装置1305中，第1吸入口1311a、第2吸入口1312a和第2排出口1312b，在箱本体1310的上方开口，第1排出口1311b则在上述箱本体1310的下方开口。
并且，低温单元1320有曲折状接连设置的两个电子热泵模块1301、1301。各电子热泵模块1301是与第13实施例中使用的电子泵模块1001一样。第1通路1311和第2通路131，用处于下边的上述电子热泵模块1301的下方的排水管1325连通。
并且，用于送空气的送风用风扇1322，配置在上述第1通路1311的中途部分，用于排出空气的排气用风扇1322，配置在上述第2吸入口1312a的附近。
其次，说明上述空调装置1305的作用。
通过开动上述送风用风扇1322，如箭头e所示，从上述第1吸入口1311a吸引上述室内空气，通过上述两个电子热泵模块1301，1301的一面侧的上述热交换片1321，1321冷却(或加热)该吸入的空气，如箭头g所示，从上述第1排出口1311b向上述室内排出该冷却(或加热)后的空气。
另一方面，通过开动上述排气用风扇1322，如箭头所f示，从上述第2吸入口1312a吸引上述室内空气，通过上述两个电子热泵模块1301，1301的另一面侧的上述热交换片1321，1321加热(或冷却)该吸入的空气，如箭头h所示，从上述第2排出口1312b向上述室外排出该加热(或冷却)后的空气。
(第15实施例)
图33和图34表示有关本发明第15实施例的空调装置。该空调装置1405在象厕所那样小的空间内使用，和上述第13实施例的空调装置1005相比，第2通路构造不同。
还有，因为该空调装置1405的，电子热泵模块1401、箱本体1410、第1通路1411、第1吸入口1411a、第1排出口1411b、与上述电子热泵模块1401的一面连接的热交换片1421、送风用的风扇1422、热交换搅拌部件1423、隔热材料1424和排水管1425都与上述第13实施例的空调装置1005相同，所以省略其说明。
在空调装置1405的第2通路1412方面，第2吸入口1412a是在上述箱本体1410的下方开口，第2排出口1412b是在上述箱本体1410的上方开口。
上述第2吸入口1412a与(从总管分支的)自来水配管1432连接，上述第2排出口1412b，与设于卫生洁具1430的后方的冲洗箱1431连接。
在上述第2通路1412的内部，设置与上述电子热泵模块1401的另一面热连接的热交换器1433。在该热交换器1433，设置热连接的导热部件1434。这个导热部件1434，例如是金属板和热导管等，与上述自来水配管1432热接触。因为该上述自来水配管1432是作为散热材料有很大散热容量的部位，成为能稳定的散热，所以上述导热部件1434与上述自来水配管1432热连接起来。
其次，说明上述空调装置1405的作用。
通过开动上述送风用风扇1422，如箭头i所示，从上述第1吸入口1411a吸引上述室内空气，通过上述电子热泵模块1401的上述一面侧的上述热交换片1421冷却(或加热)该吸入的空气，如箭头k所示，从上述第1排出口1411b向上述室内排出该冷却(或加热)后的空气。
另一方面，如箭头j所示，从上述第2吸入口1412a吸入上述自来水配管1432的自来水，通过上述电子热泵模块1401的上述另一面的上述热交换器1433加热(或冷却)该吸入的自来水，如箭头1所示，从上述第2排出口1412b向上述冲洗水箱1431排出加热(或冷却)后的自来水作为厕所水。
所以，倘若采用有上述结构的低温单元1420的空调装置，尽管像厕所这样小空间容量的场所，和上述实施例同样静音，能够避免现有这样的冷风和暖风混杂的问题。
(第16实施例)
图35表示有关本发明第16实施例的空调装置。该空调装置1505用于车内，该空调装置1505的低温单元1520具有，设于电子热泵模块1501的一面同时热介质流着的第1循环流动路径1511、设于该第1循环流动路径1511使上述热介质循环的泵1525、设于该第1循环流动路径1511同时与上述电子热泵模块1501热连接的第1热交换器1521、设于该第1循环流动路径1511使上述热介质和空气热交换的第2热交换器1522、以及将上述空气导向该第2热交换器1522同时经过该第2热交换器1522将冷却(或加热)后的空气对车内排出的风扇1526。
进而，该空调装置1505具有，设于电子热泵模块1501的另一侧面同时热介质流着的第2循环流动路径1512、设于第2循环流动路径1512使上述热介质循环的泵1525、设于第2循环流动路径1512同时与上述电子热泵模块1501热连接的第3热交换器1523、设于第2循环流动路径1512同时使上述热介质和空气热交换的第4热交换器1524、以及将上述空气导向该第4热交换器1524同时经过该第4热交换器1524把加热(或冷却)后的空气，对车外排出的风扇1526。
其次，说明上述空调装置1505的作用。
车内设冷却器的情况下，使上述电子热泵模块1501的上述一面吸热，通过开动上述第1循环流动路径1511的上述泵1525，经过上述热介质(冷却剂)，冷却上述第2热交换器1522，并向该第2热交换器1522送风，给车内送入冷风。
另一方面，上述电子热泵模块1501的上述另一面发热，通过开动上述第2循环流动路径1512的上述泵1525，经过上述热介质(冷却剂)，加热上述第4热交换器1524，向该第4热交换器1524送风，对车外排出热风。
即，上述第2热交换器1522就是汽化器，上述第4热交换器1524就是冷凝器。
车内设采暖器的情况下，使上述电子热泵模块1501的上述一面发热，通过开动上述第1循环流动路径1511的上述泵1525，经过上述热介质(冷却剂)，加热上述第2热交换器1522，向该第2热交换器1522送风，给车内送入暖风。
另一方面，上述电子热泵模块1501的上述另一面吸热，通过开动上述第2循环流动路径1512的上述泵1525，经过上述热介质(冷却剂)，冷却上述第4热交换器1524，向该第4热交换器1524送风，向车外排出冷风。
即，上述第2热交换器1522就是冷凝器，上述第4热交换器1524就是汽化器。
所以，倘若采用上述结构的空调装置，就能丢掉现有产生机械振动的压缩机，朝着燃料电池车、电动汽车时代实现静音汽车空调机。并且，丢掉现有高温高压运行的冷却剂配管和膨胀阀，能实现可期待可靠性提高的汽车空调机。并且，以接近大气压的冷却剂循环难以给各个零件产生应力负载，可通过电子热泵装置的电流调整或冷却剂运送泵的流量调整实现空调温度调整，成为能更细致地调整温度的汽车空调机。
(第17实施例)
图36表示有关本发明第17实施例的空调装置。在图36中，对与图29、30所示部件同样的部件，附加相同参照标号，而且省略其说明。
就本空调装置1605来说，例如是除湿机或定点冷却器等，在箱本体1010的下部设置除湿箱1640。
所以，倘若采用上述结构的空调装置，可把上述电子热泵模块1001的冷却面(吸热面)上产生的冷凝水贮存到上述除湿箱1640里，作为除湿机或定点冷却器最适合。
还有，本发明不限定于上述实施例，在没有脱离本发明要旨范围内，是可以变更设计的。例如，没有将上述电子热泵装置模块化，可以造成单体(单个器件)。并且，在上述第1半导体衬底和上述第2半导体衬底内的至少一方，只要整体形成上述隔层就行。并且，使上述电子热泵装置运行的控制构造、上述电子热泵装置的配置和大小，特别不应限定。并且，当然上述空调装置，在例如，浴室、地板下面、顶棚、火车、船舶、飞机、仓库或贮藏庫等也能用作空调或换气的装置。
以上，虽然说明了本发明实施例，但是很清楚这也可以有各种变更。那种变更，不应看作是脱离本发明的构思和范围，对本领域技术人员显然的变更应全部包括在下面接着的权利要求书范围里。
Claims (72)
1.一种真空二极管型电子热泵装置，其特征在于，包括
第1支持部件；
为了能传导电和热，一面连接在该第1支持部件的第1半导体衬底；
在该第1半导体衬底的另一面上设置的第1内部电极；
第2支持部件；
为了能传导电和热，一面连接在该第2支持部件的第2半导体衬底；以及
在该第2半导体衬底的另一面上设置的第2内部电极，
由所述第1和第2半导体衬底的一方和与该一方半导体衬底对应的内部电极构成发射极，由所述第1和第2半导体衬底的另一方和与该另一方半导体衬底对应的内部电极构成集电极，
所述第1内部电极和所述第2内部电极配置成使其与空出间隙对置，
并且，在所述第1半导体衬底和所述第2半导体衬底之内的至少一方，保持所述第1内部电极和所述第2内部电极之间的所述间隙固定，同时整体形成电和热绝缘性的1以上的隔层，
还具备，
配置在所述第1支持部件和所述第2支持部件之间，并保持所述第1支持部件和所述第2支持部件的间隔固定同时电和热绝缘性的间隔保持部件；以及
维持所述第1支持部件和所述第2支持部件之间真空的密封部件。
2.按照权利要求1所述的电子热泵装置，其特征在于，
所述密封部件接触所述第1支持部件和所述第2支持部件，是电和热绝缘性的。
3.按照权利要求1所述的电子热泵装置，其特征在于，
在所述第1内部电极表面和所述第2内部电极表面的最大高度粗糙度Rz的值，是所述第1内部电极和所述第2内部电极的间隔最小值的1/2以下。
4.按照权利要求1所述的电子热泵装置，其特征在于，
所述第1内部电极和所述第2内部电极是，单一金属、金属合金、金属和非金属的化合物、半导体材料和掺杂半导体材料之中的任一种材料。
5.按照权利要求1所述的电子热泵装置，其特征在于，
所述第1内部电极和所述第2内部电极之中的至少发射极侧的内部电极，是由包括铯(Cs)、碳(C)、钛(Ti)、钼(Mo)、钨(W)、铬(Cr)、钒(V)、镍(Ni)、铜(Cu)、硅(Si)、钽(Ta)、锆(Zr)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、以及铝(Al)中的至少一种材料构成。
6.按照权利要求1所述的电子热泵装置，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件各自有空心部，
该两者的空心部与所述第1内部电极和所述第2内部电极之间的所述间隙是真空的，
所述两者的空心部和所述间隙，通过设于所述第1支持部件和所述第2支持部件的通气孔有相同真空度。
7.按照权利要求1所述的电子热泵装置，其特征在于，
所述第1内部电极的功函数，与所述第2内部电极的功函数大致相等，或者，比所述第2内部电极的功函数还低。
8.按照权利要求1所述的电子热泵装置，其特征在于，
所述隔层，由SiO2构成，与所述第1内部电极接触并分散配置，
把所述第1内部电极的面积和与该第1内部电极接触的所述隔层的总和面积的比率定义为隔层面积比的场合，满足
(隔层面积比)×(隔层的热导率(W/m·K))÷(隔隔层的厚度(nm))≤7.6×10-7的关系。
9.按照权利要求6所述的电子热泵装置，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件，各自具有铜制容器体和盖住该容器体同时设有所述通气孔的铜制平板。
10.按照权利要求6所述的电子热泵装置，其特征在于，
在所述第1支持部件的空心部和所述第2支持部件的空心部，各自填充所述两者支持部件热膨胀系数以下的导热性材料。
11.按照权利要求10所述的电子热泵装置，其特征在于，
所述导热性材料是有Ti、Al、Zr、Fe、V之中至少一种的可变形特性的细线状或板状的材料。
12.按照权利要求1所述的电子热泵装置，其特征在于，
所述间隔保持部件，是以SiO2做主要成分的材料，是与所述发射极和所述集电极的热膨胀系数同等以下。
13.按照权利要求1所述的电子热泵装置，其特征在于，
在所述第1内部电极和所述第2内部电极之间的所述间隙，存在稀有气体，满足
(稀有气体的自由分子热导率(m/s·K))×(间隙的真空度(Pa))≤670的关系。
14，按照权利要求6所述的电子热泵装置，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件，各自具有容器体和盖住该容器体同时设有所述通气孔的平板，
所述第1半导体衬底和所述第2半导体衬底，在和对应的所述平板接合的状态下，被所述第1支持部件和所述第2支持部件夹着。
15.按照权利要求1所述的电子热泵装置，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件，各自由Cu或Cu合金构成。
16.按照权利要求1所述的电子热泵装置，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件是各自大致长方体状的。
17.按照权利要求1所述的电子热泵装置，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件是各自实心的。
18.一种电子机器，其特征在于，
具备按照权利要求1所述的的电子热泵装置。
19.一种电子热泵装置的制造方法，其特征在于，包括
在第1半导体衬底的一面和第2半导体衬底的一面之中的至少一方，整体形成1以上隔层的工序；
在所述第1半导体衬底的一面上形成第1内部电极的工序；
在所述第2半导体衬底的一面上形成第2内部电极的工序；以及
使所述第1半导体衬底的一面和所述第2半导体衬底的一面对置叠合，以所述隔层在所述第1内部电极和所述第2内部电极之间形成间隙的工序。
20.一种热泵模块，其特征在于，包括
绝缘性隔热材料，和
埋入所述绝缘性隔热材料，电连接的多个真空二极管型电子热泵装置，
各电子热泵装置具备，
第1支持部件；
为了能传导电和热，一面连接在该第1支持部件的第1半导体衬底；
在该第1半导体衬底的另一面上设置的第1内部电极；
第2支持部件；
为了能传导电和热，一面连接在该第2支持部件的第2半导体衬底；和
在该第2半导体衬底的另一面上设置的第2内部电极，
由所述第1和第2半导体衬底的一方和与该一方半导体衬底对应的内部电极构成发射极，由所述第1和第2半导体衬底的另一方和与该另一方半导体衬底对应的内部电极构成集电极，
所述第1内部电极和所述第2内部电极配置为，使其空出间隙并对置，
并且，在所述第1半导体衬底和所述第2半导体衬底之内的至少一方，保持所述第1内部电极和所述第2内部电极之间的所述间隙固定，同时整体形成电和热绝缘性的1以上的隔层，
还具备，
配置在所述第1支持部件和所述第2支持部件之间，并保持所述第1支持部件和所述第2支持部件的间隔固定同时电和热绝缘性的间隔保持部件；以及
维持所述第1支持部件和所述第2支持部件之间真空的密封部件。
21.一种热泵模块，其特征在于，包括
2个导热性金属板；和
夹在导热性金属板之间，电连接的多个真空二极管型电子热泵装置，
各电子热泵装置具备，
第1支持部件；
为了能传导电和热，一面连接在该第1支持部件的第1半导体衬底；
在该第1半导体衬底的另一面上设置的第1内部电极；
第2支持部件；
为了能传导电和热，一面连接在该第2支持部件的第2半导体衬底；和
在该第2半导体衬底的另一面上设置的第2内部电极，
由所述第1和第2半导体衬底的一方和与该一方半导体衬底对应的内部电极构成发射极，由所述第1和第2半导体衬底的另一方和与该另一方半导体衬底对应的内部电极构成集电极，
所述第1内部电极和所述第2内部电极配置为，使其空出间隙并对置，
并且，在所述第1半导体衬底和所述第2半导体衬底之内的至少一方，保持所述第1内部电极和所述第2内部电极之间的所述间隙固定，同时整体形成电和热绝缘性的1以上的隔层，
还具备，
配置在所述第1支持部件和所述第2支持部件之间，并保持所述第1支持部件和所述第2支持部件的间隔固定同时电和热绝缘性的间隔保持部件；以及维持所述第1支持部件和所述第2支持部件之间真空的密封部件。
22.一种饮料用保温冷藏装置，其特征在于，包括
具有用于收容装饮料容器的收容部的收容本体，
冷却或加热该收容本体的收容部，同时使吸热侧和散热侧隔离的真空二极管型的电子热泵装置。
23.按照权利要求22所述的饮料用保温冷藏装置，其特征在于，
在所述电子热泵装置的所述吸热侧和所述散热侧之间，存在用于所述吸热侧和所述散热侧热隔离的热绝缘性的隔层。
24.按照权利要求22所述的饮料用保温冷藏装置，其特征在于，
所述电子热泵装置具备，
第1支持部件；
为了能传导电和热，一面连接在该第1支持部件的第1半导体衬底；
在该第1半导体衬底的另一面上设置的第1内部电极；
第2支持部件；
为了能传导电和热，一面连接在该第2支持部件的第2半导体衬底；和
在该第2半导体衬底的另一面上设置的第2内部电极，
由所述第1和第2半导体衬底的一方和与该一方半导体衬底对应的内部电极构成发射极，由所述第1和第2半导体衬底的另一方和与该另一方半导体衬底对应的内部电极构成集电极，
所述第1内部电极和所述第2内部电极配置为，使其空出间隙并对置，
并且，在所述第1半导体衬底和所述第2半导体衬底之内的至少一方，保持所述第1内部电极和所述第2内部电极之间的所述间隙固定，同时整体形成电和热绝缘性的1以上的隔层，
还具备，
配置在所述第1支持部件和所述第2支持部件之间，并保持所述第1支持部件和所述第2支持部件的间隔固定同时电和热绝缘性的间隔保持部件；以及
维持所述第1支持部件和所述第2支持部件之间真空的密封部件。
25.按照权利要求24所述的饮料用保温冷藏装置，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件各自有空心部。
26.按照权利要求24所述的饮料用保温冷藏装置，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件各自是实心部。
27.按照权利要求26所述的饮料用保温冷藏装置，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件各自是大致长方体状。
28.按照权利要求22所述的饮料用保温冷藏装置，其特征在于，
具备冷却处于冷却所述收容本体的收容部状态的所述电子热泵装置散热侧的冷却机构。
29.按照权利要求28所述的饮料用保温冷藏装置，其特征在于，
所述冷却机构具备，
与所述电子热泵装置的散热侧热接触的散热片，和
冷却该散热片的冷却风扇。
30.按照权利要求28所述的饮料用保温冷藏装置，其特征在于，
所述冷却机构具备，顺序环状连接的冷却套、贮存箱、散热片和泵，
所述冷却套配置为，使其与所述电子热泵装置的散热侧热接触。
31.按照权利要求22所述的饮料用保温冷藏装置，其特征在于，
所述电子热泵装置存在多个，将该多个电子热泵装置电连接起来，使其模块化。
32.一种饮料用保温冷藏垫子，其特征在于，具备，
垫子本体，和
安装于该垫子本体，使冷却该垫子本体一面侧的一方而加热该垫子本体的另一侧面的吸热侧和散热侧热隔离的真空二极管型电子热泵装置。
33.按照权利要求32所述的饮料用保温冷藏垫子，其特征在于，
具备转换供给所述电子热泵装置电流的方向的电流转换手段，
以便能加热所述垫子本体的一面侧的一方而冷却所述垫子本体的另一面侧。
34.按照权利要求32所述的饮料用保温冷藏垫子，其特征在于，
所述垫子本体具备，
夹住所述电子热泵的2个导热性板；
包围所述电子热泵装置固定于所述导热性板的框架；和
整体安装于该框架的外周面同时有所述电子热泵装置电源的电源盒。
35.按照权利要求34所述的饮料用保温冷藏垫子，其特征在于，
所述框架侧面和所述电源盒侧面大致在同一平面。
36.按照权利要求32所述的饮料用保温冷藏垫子，其特征在于，
在所述电子热泵装置的所述吸热侧和所述散热侧之间，存在用于所述吸热侧和所述散热侧热隔离的热绝缘性的隔层。
37.按照权利要求32所述的饮料用保温冷藏垫子，其特征在于，
所述电子热泵装置具备，
第1支持部件；
为了能传导电和热，一面连接在该第1支持部件的第1半导体衬底；
在该第1半导体衬底的另一面上设置的第1内部电极；
第2支持部件；
为了能传导电和热，一面连接在该第2支持部件的第2半导体衬底；以及
在该第2半导体衬底的另一面上设置的第2内部电极，
由所述第1和第2半导体衬底的一方和与该一方半导体衬底对应的内部电极构成发射极，由所述第1和第2半导体衬底的另一方和与该另一方半导体衬底对应的内部电极构成集电极，
所述第1内部电极和所述第2内部电极配置为，使其空出间隙并对置，
并且，在所述第1半导体衬底和所述第2半导体衬底之内的至少一方，保持所述第1内部电极和所述第2内部电极之间的所述间隙固定，同时整体形成电和热绝缘性的1以上的隔层，
还具备，
配置在所述第1支持部件和所述第2支持部件之间，并保持所述第1支持部件和所述第2支持部件的间隔固定同时电和热绝缘性的间隔保持部件；以及维持所述第1支持部件和所述第2支持部件之间真空的密封部件。
38.按照权利要求37所述的饮料用保温冷藏垫子，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件各自有空心部。
39.按照权利要求37所述的饮料用保温冷藏垫子，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件各自是实心的。
40.按照权利要求39所述的饮料用保温冷藏垫子，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件各自是大致长方体状的。
41.按照权利要求32所述的饮料用保温冷藏垫子，其特征在于，
所述电子热泵装置存在多个，将该多个电子热泵装置电连接起来，使其模块化。
42.一种冰箱，其特征在于，具备
至少1个冷冻室和至少1个冷藏室；
冷却所述冷冻室内部的第1冷却机构；以及
冷却所述冷藏室内部和所述第1冷却机构的散热侧的第2冷却机构，
所述第1冷却机构和所述第2冷却机构内的至少一方，具有吸热侧和散热侧热隔离的真空二极管型电子热泵装置。
43.按照权利要求42所述的冰箱，其特征在于，
在所述电子热泵装置的所述吸热侧和所述散热侧之间，存在用于所述吸热侧和所述散热侧热隔离的热绝缘性的隔层。
44.按照权利要求42所述的冰箱，其特征在于，
所述电子热泵装置具备，
第1支持部件；
为了能传导电和热，一面连接在该第1支持部件的第1半导体衬底；
在该第1半导体衬底的另一面上设置的第1内部电极；
第2支持部件；
为了能传导电和热，一面连接在该第2支持部件的第2半导体衬底；和
在该第2半导体衬底的另一面上设置的第2内部电极，
由所述第1和第2半导体衬底的一方和与该一方半导体衬底对应的内部电极构成发射极，由所述第1和第2半导体衬底的另一方和与该另一方半导体衬底对应的内部电极构成集电极，
所述第1内部电极和所述第2内部电极配置为，使其空出间隙并对置，
并且，在所述第1半导体衬底和所述第2半导体衬底之内的至少一方，保持所述第1内部电极和所述第2内部电极之间的所述间隙固定，同时整体形成电和热绝缘性的1以上的隔层，
还具备，
配置在所述第1支持部件和所述第2支持部件之间，并保持所述第1支持部件和所述第2支持部件的间隔固定同时电和热绝缘性的间隔保持部件；以及
维持所述第1支持部件和所述第2支持部件之间真空的密封部件。
45.按照权利要求44所述的冰箱，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件各自有空心部。
46.按照权利要求44所述的冰箱，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件各自是实心的。
47.按照权利要求46所述的冰箱，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件各自是大致长方体状的。
48，按照权利要求42所述的冰箱，其特征在于，
所述第1冷却机构有所述电子热泵装置，
所述第2冷却机构有利用冷却剂蒸气压缩膨胀的冷冻循环。
49.按照权利要求42所述的冰箱，其特征在于，
所述第1冷却机构和所述第2冷却机构各自有所述电子热泵装置。
50.按照权利要求42所述的冰箱，其特征在于，
所述电子热泵装置存在多个，将该多个电子热泵装置电连接起来，使其模块化。
51.一种车辆用温冰箱，是安装车辆内的温冰箱，其特征在于，包括
箱本体；和
吸引空气，冷却或加热该吸入的空气，把该冷却或加热后的空气向所述箱体内部排出的低温单元，
该低温单元具有冷却或加热吸入的所述空气，同时使吸热侧和散热侧热隔离的真空二极管型电子热泵装置。
52.按照权利要求51所述的车辆用温冰箱，其特征在于，
所述低温单元具有，
与所述电子热泵装置热连接的散热片；和
把空气导向该散热片，同时经过该散热片把冷却或和加热后的空气向所述箱本体内部排出的风扇。
53.按照权利要求51所述的车辆用温冰箱，其特征在于，
所述低温单元吸引所述箱本体内部的空气，同时向所述箱本体的内部排出空气，使所述箱本体内部的空气循环。
54.按照权利要求53所述的车辆用温冰箱，其特征在于，
所述低温单元使所述箱本体内部的空气单向循环。
55.按照权利要求53所述的车辆用温冰箱，其特征在于，
所述箱本体具备能开闭的门，
所述低温单元，排出在所述箱本体内部冷却加热后的空气时，
所述低温单元，从所述箱本体的上部吸引所述箱本体内部的空气同时从所述箱本体下部排出，
所述箱本体具有，所述门附近空气从所述箱本体上部向所述箱本体下部流动那样的送风路径。
56.按照权利要求53所述的车辆用温冰箱，其特征在于，
所述箱本体具备能开闭的门，
所述低温单元，排出所述箱本体内部加热后的空气时，
所述低温单元，从所述箱本体的上部吸引所述箱本体内部的空气同时从所述箱本体下部排出，
所述箱本体具有，所述门附近空气从所述箱本体下部向所述箱本体上部流动那样的送风路径。
57.按照权利要求51所述的车辆用温冰箱，其特征在于，
在所述电子热泵装置的所述吸热侧和所述散热侧之间，存在用于所述吸热侧和所述散热侧热隔离的热绝缘性的隔层。
58.按照权利要求51所述的车辆用温冰箱，其特征在于，
所述电子热泵装置具备，
第1支持部件；
为了能传导电和热，一面连接在该第1支持部件的第1半导体衬底；
在该第1半导体衬底的另一面上设置的第1内部电极；
第2支持部件；
为了能传导电和热，一面连接在该第2支持部件的第2半导体衬底；和
在该第2半导体衬底的另一面上设置的第2内部电极，
由所述第1和第2半导体衬底的一方和与该一方半导体衬底对应的内部电极构成发射极，由所述第1和第2半导体衬底的另一方和与该另一方半导体衬底对应的内部电极构成集电极，
所述第1内部电极和所述第2内部电极配置为，使其空出间隙并对置，
并且，在所述第1半导体衬底和所述第2半导体衬底之内的至少一方，保持所述第1内部电极和所述第2内部电极之间的所述间隙固定，同时整体形成电和热绝缘性的1以上的隔层，
还具备，
配置在所述第1支持部件和所述第2支持部件之间，并保持所述第1支持部件和所述第2支持部件的间隔固定同时电和热绝缘性的间隔保持部件；以及
维持所述第1支持部件和所述第2支持部件之间真空的密封部件。
59.按照权利要求58所述的车辆用温冰箱，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件各自有空心部。
60.按照权利要求58所述的车辆用温冰箱，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件各自是实心的。
61，按照权利要求60所述的车辆用温冰箱，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件各自是大致长方体状的。
62.按照权利要求5 1所述的车辆用温冰箱，其特征在于，
所述电子热泵装置存在多个，将该多个电子热泵装置电连接起来，使其模块化。
63.一种空调装置，是调和区隔空间内空气的装置，其特征在于，
具备吸引所述空间内的空气，冷却或加热该吸入的空气，把该冷却或加热后的空气向所述空间内排出的低温单元，
该低温单元具有，直接或间接地冷却或加热所述所吸入的空气，同时使吸热侧和散热侧热隔离的真空二极管型电子热泵装置。
64.按照权利要求63所述的空调装置，其特征在于，
所述低温单元具有，
与所述电子热泵装置热连接的热交换片；和
将空气导向该热交换片同时经过该热交换片排出冷却或加热后的空气的风扇。
65.按照权利要求64所述的空调装置，其特征在于，
所述低温单元，与所述热交换片对置配置，同时与该热交换片对置的对置面有凹凸形状的热交换搅拌部件。
66.按照权利要求63所述的空调装置，其特征在于，
所述低温单元具有，
热介质流动的循环流动路径；
设于该循环流动路径，使所述热介质循环的泵；
设于所述循环流动路径同时与所述电子热泵装置热连接的第1热交换器；
设于所述循环流动路径，同时使所述热介质和所述空气热交换的第2热交换器；以及
将所述空气导向该第2热交换器，同时经过该第2热交换器排出冷却或加热后空气的风扇。
67.按照权利要求63所述的空调装置，其特征在于，
在所述电子热泵装置的所述吸热侧和所述散热侧之间，存在用于所述吸热侧和所述散热侧热隔离的热绝缘性隔层。
68.按照权利要求63所述的空调装置，其特征在于，
所述电子热泵装置具备，
第1支持部件；
为了能传导电和热，一面连接在该第1支持部件的第1半导体衬底；
在该第1半导体衬底的另一面上设置的第1内部电极；
第2支持部件；
为了能传导电和热，一面连接在该第2支持部件的第2半导体衬底；和
在该第2半导体衬底的另一面上设置的第2内部电极，
由所述第1和第2半导体衬底的一方和与该一方半导体衬底对应的内部电极构成发射极，由所述第1和第2半导体衬底的另一方和与该另一方半导体衬底对应的内部电极构成集电极，
所述第1内部电极和所述第2内部电极配置为，使其空出间隙并对置，
并且，在所述第1半导体衬底和所述第2半导体衬底之内的至少一方，保持所述第1内部电极和所述第2内部电极之间的所述间隙固定，同时整体形成电和热绝缘性的1以上的隔层，
还具备，
配置在所述第1支持部件和所述第2支持部件之间，并保持所述第1支持部件和所述第2支持部件的间隔固定同时电和热绝缘性的间隔保持部件；以及
维持所述第1支持部件和所述第2支持部件之间真空的密封部件。
69.按照权利要求68所述的空调装置，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件各自有空心部。
70.按照权利要求68所述的空调装置，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件各自是实心的。
71.按照权利要求70所述的空调装置，其特征在于，
所述第1支持部件和所述第2支持部件各自是大致长方体状的。
72.按照权利要求63所述的空调装置，其特征在于，
所述电子热泵装置存在多个，将该多个电子热泵装置电连接起来，使其模块化。
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