JP2000049391A - 熱電モジュールの製造法と熱電モジュール - Google Patents
熱電モジュールの製造法と熱電モジュールInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２枚の電極プレート間に切断すべき棒状の熱
電素子材を配したサンドイッチ状構造物に対して切断を
行うにもかかわらず、切断を容易に行うことができる。 【解決手段】 複数の接合電極が所要の配列で設けられ
ている一対の電極プレート２，３間に、棒状の熱電素子
材１ａ，１ｂを介在させて、熱電素子材を複数の接合電
極に跨がらせて接合し、この後、電極プレート及び熱電
素子材を切断して、個々に分離された熱電素子が直列に
接続されたものとする。この時、電極プレート２，３に
おける接合電極同士間の電気的接続を担うブリッジのう
ち、熱電素子の配列パターン中の折り返し部分となるブ
リッジ２３を一方の電極プレート２にのみ形成し、他方
の電極プレート３における接合電極間の電気的接続用ブ
リッジ３２以外の不要部分と熱電素子材１ａ，１ｂとの
切断とを行う。
電素子材を配したサンドイッチ状構造物に対して切断を
行うにもかかわらず、切断を容易に行うことができる。 【解決手段】 複数の接合電極が所要の配列で設けられ
ている一対の電極プレート２，３間に、棒状の熱電素子
材１ａ，１ｂを介在させて、熱電素子材を複数の接合電
極に跨がらせて接合し、この後、電極プレート及び熱電
素子材を切断して、個々に分離された熱電素子が直列に
接続されたものとする。この時、電極プレート２，３に
おける接合電極同士間の電気的接続を担うブリッジのう
ち、熱電素子の配列パターン中の折り返し部分となるブ
リッジ２３を一方の電極プレート２にのみ形成し、他方
の電極プレート３における接合電極間の電気的接続用ブ
リッジ３２以外の不要部分と熱電素子材１ａ，１ｂとの
切断とを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複数の熱電素子を熱
的に並列に接続した熱電モジュールの製造法と熱電モジ
ュールに関するものである。
的に並列に接続した熱電モジュールの製造法と熱電モジ
ュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱電モジュールは、複数個の熱電素子
（ペルチェ素子）を並置配設するとともに各熱電素子を
接合電極に接合することで各熱電素子を電気的に直列に
且つＰ型の熱電素子とＮ型の熱電素子とを交互に接続す
るとともに、これら熱電素子が熱的には並列となるよう
に接続配置して、通電時に熱電素子群の片側を吸熱側、
他方側を放熱側として作用させる。
（ペルチェ素子）を並置配設するとともに各熱電素子を
接合電極に接合することで各熱電素子を電気的に直列に
且つＰ型の熱電素子とＮ型の熱電素子とを交互に接続す
るとともに、これら熱電素子が熱的には並列となるよう
に接続配置して、通電時に熱電素子群の片側を吸熱側、
他方側を放熱側として作用させる。
【０００３】この時の各熱電素子の接合電極への接合
を、各熱電素子を各接合電極上に置いて行ったのでは、
多数のＰ型とＮ型との熱電素子の配置を間違えることな
く各接合電極上に正確に載せて接合することが必要とな
り、製造が困難であるとともに歩留まりも悪い。
を、各熱電素子を各接合電極上に置いて行ったのでは、
多数のＰ型とＮ型との熱電素子の配置を間違えることな
く各接合電極上に正確に載せて接合することが必要とな
り、製造が困難であるとともに歩留まりも悪い。
【０００４】この点を解決する製造法として、特公昭３
９−１９８４５号公報に示された製造法がある。これは
図２４〜図２７に示すように、Ｐ型及びＮ型の棒状の熱
電素子材１ａ，１ｂと、多数の接合電極を配列させた２
枚の電極プレート２，３とを用いて、棒状の熱電素子材
１ａ，１ｂを複数の接合電極に跨がらせて接合すること
で、一対の電極プレート２，３間に複数本の棒状熱電素
子材１ａ，１ｂを配したサンドイッチ状構成物を形成
し、電極プレート２，３と棒状の熱電素子材１ａ，１ｂ
とを切断することで、個々の熱電素子１０への分離と、
電極プレート２，３における接合電極間の機械的連結部
分の切り離しとを行うものである。図２５中のＣが切除
部分を示している。
９−１９８４５号公報に示された製造法がある。これは
図２４〜図２７に示すように、Ｐ型及びＮ型の棒状の熱
電素子材１ａ，１ｂと、多数の接合電極を配列させた２
枚の電極プレート２，３とを用いて、棒状の熱電素子材
１ａ，１ｂを複数の接合電極に跨がらせて接合すること
で、一対の電極プレート２，３間に複数本の棒状熱電素
子材１ａ，１ｂを配したサンドイッチ状構成物を形成
し、電極プレート２，３と棒状の熱電素子材１ａ，１ｂ
とを切断することで、個々の熱電素子１０への分離と、
電極プレート２，３における接合電極間の機械的連結部
分の切り離しとを行うものである。図２５中のＣが切除
部分を示している。
【０００５】この場合、個々の小さな熱電素子を接合電
極に接合するのではなく、棒状の熱電素子材１ａ，１ｂ
を接合した後に切断することから、取り扱いが容易な上
に、一様な厚み及び特性の熱電素子を正しく配列させる
ことができ、しかもＰ型のものとＮ型のものとを間違っ
て配列してしまう可能性も少なくなるといった利点を有
する。
極に接合するのではなく、棒状の熱電素子材１ａ，１ｂ
を接合した後に切断することから、取り扱いが容易な上
に、一様な厚み及び特性の熱電素子を正しく配列させる
ことができ、しかもＰ型のものとＮ型のものとを間違っ
て配列してしまう可能性も少なくなるといった利点を有
する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の上記製
造法においては、棒状の熱電素子材１ａ，１ｂの切断工
程において問題を残している。すなわち、多数の熱電素
子１０を電気的に直列に接続しなくてはならない関係
上、熱電素子１０の配列パターンには必ず折り返し部分
が生じてしまう。これは、棒状の熱電素子材１ａ，１ｂ
の切断のために同時に切断を行うことになる電極プレー
ト２，３における接合電極間の電気的接続のために、棒
状の熱電素子材１ａ，１ｂの切断線を横切る形態のブリ
ッジ２３，３３を設けなくてはならないことを意味す
る。従って、上記切断にあたっては、上記ブリッジ２
３，３３を避けて行わなくてはならないわけであり、熱
電素子の配列パターンを蛇行配置としている上記従来例
においては、複数の切断刃を用いて複数箇所の切断を同
時に行うとしても、折り返し部分が一端側と他端側の両
方に存在するために、一端側からの切断と、他端側の切
断との２回の切断を行わなくてはならない。また、棒状
の熱電素子材１ａ，１ｂの切断とともに２枚の電極プレ
ート２，３にも切り込みを入れることから、切断時にお
けるモジュールの保持が困難であり、切断時にモジュー
ルを破壊してしまうことがある上に、切断位置がずれて
しまうことが生じやすい。さらに正規の切断を行えたと
しても、切断後のモジュールは、上記ブリッジ部分で繋
がっているだけのものであるために、強度が非常に低
く、その後の取り扱いが難しい。このほか、接合電極を
基板の片面に配した電極プレート２，３にも切り込みを
入れることから、電極プレートとして絶縁性及び熱伝導
特性に優れたアルミナを基板としたものを用いることが
できず、これに伴って熱的特性の優れたモジュールを得
ることが困難である。
造法においては、棒状の熱電素子材１ａ，１ｂの切断工
程において問題を残している。すなわち、多数の熱電素
子１０を電気的に直列に接続しなくてはならない関係
上、熱電素子１０の配列パターンには必ず折り返し部分
が生じてしまう。これは、棒状の熱電素子材１ａ，１ｂ
の切断のために同時に切断を行うことになる電極プレー
ト２，３における接合電極間の電気的接続のために、棒
状の熱電素子材１ａ，１ｂの切断線を横切る形態のブリ
ッジ２３，３３を設けなくてはならないことを意味す
る。従って、上記切断にあたっては、上記ブリッジ２
３，３３を避けて行わなくてはならないわけであり、熱
電素子の配列パターンを蛇行配置としている上記従来例
においては、複数の切断刃を用いて複数箇所の切断を同
時に行うとしても、折り返し部分が一端側と他端側の両
方に存在するために、一端側からの切断と、他端側の切
断との２回の切断を行わなくてはならない。また、棒状
の熱電素子材１ａ，１ｂの切断とともに２枚の電極プレ
ート２，３にも切り込みを入れることから、切断時にお
けるモジュールの保持が困難であり、切断時にモジュー
ルを破壊してしまうことがある上に、切断位置がずれて
しまうことが生じやすい。さらに正規の切断を行えたと
しても、切断後のモジュールは、上記ブリッジ部分で繋
がっているだけのものであるために、強度が非常に低
く、その後の取り扱いが難しい。このほか、接合電極を
基板の片面に配した電極プレート２，３にも切り込みを
入れることから、電極プレートとして絶縁性及び熱伝導
特性に優れたアルミナを基板としたものを用いることが
できず、これに伴って熱的特性の優れたモジュールを得
ることが困難である。
【０００７】もちろん、一方の電極プレート２に棒状の
熱電素子材１ａ，１ｂを接合させた後、棒状の熱電素子
材１ａ，１ｂの切断を行い、その後、他方の電極プレー
ト３を個々に分離された熱電素子に接合するという特開
平４−２９９５８５号公報に示された製造法をとるなら
ば、電極プレート２，３に切り込みを入れずに棒状の熱
電素子材だけの切断を行えることから、切断の手間は少
なくてすむが、その後、他方の電極プレート３を接合す
ることになり、接合工程を切断工程の前後に分けて行わ
なくてはならない。
熱電素子材１ａ，１ｂを接合させた後、棒状の熱電素子
材１ａ，１ｂの切断を行い、その後、他方の電極プレー
ト３を個々に分離された熱電素子に接合するという特開
平４−２９９５８５号公報に示された製造法をとるなら
ば、電極プレート２，３に切り込みを入れずに棒状の熱
電素子材だけの切断を行えることから、切断の手間は少
なくてすむが、その後、他方の電極プレート３を接合す
ることになり、接合工程を切断工程の前後に分けて行わ
なくてはならない。
【０００８】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは２枚の電極プレート間
に切断すべき棒状の熱電素子材を配したサンドイッチ状
構造物に対して切断を行うにもかかわらず、切断を容易
に行うことができる熱電モジュールの製造法と熱電モジ
ュールを提供するにある。
であり、その目的とするところは２枚の電極プレート間
に切断すべき棒状の熱電素子材を配したサンドイッチ状
構造物に対して切断を行うにもかかわらず、切断を容易
に行うことができる熱電モジュールの製造法と熱電モジ
ュールを提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】しかして本発明に係る熱
電モジュールの製造法は、複数の接合電極が所要の配列
で設けられている一対の電極プレート間に、棒状の熱電
素子材を介在させて、熱電素子材を複数の接合電極に跨
がらせて接合し、この後、電極プレート及び熱電素子材
を切断して、個々に分離された熱電素子が直列に接続さ
れたものとする熱電モジュールの製造法において、電極
プレートにおける接合電極同士間の電気的接続を担うブ
リッジのうち、熱電素子の配列パターン中の折り返し部
分となるブリッジを一方の電極プレートにのみ形成し、
他方の電極プレートにおける接合電極間の電気的接続用
ブリッジ以外の不要部分と熱電素子材との切断とを行う
ことに特徴を有している。
電モジュールの製造法は、複数の接合電極が所要の配列
で設けられている一対の電極プレート間に、棒状の熱電
素子材を介在させて、熱電素子材を複数の接合電極に跨
がらせて接合し、この後、電極プレート及び熱電素子材
を切断して、個々に分離された熱電素子が直列に接続さ
れたものとする熱電モジュールの製造法において、電極
プレートにおける接合電極同士間の電気的接続を担うブ
リッジのうち、熱電素子の配列パターン中の折り返し部
分となるブリッジを一方の電極プレートにのみ形成し、
他方の電極プレートにおける接合電極間の電気的接続用
ブリッジ以外の不要部分と熱電素子材との切断とを行う
ことに特徴を有している。
【００１０】一方の電極プレートは切断しなくともすむ
ようにするとともに、他方の電極プレートは切断線上に
切断してはならないものが存在しないようにすること
で、１回の切断作業で必要部分の切除を行えるようにし
たものである。
ようにするとともに、他方の電極プレートは切断線上に
切断してはならないものが存在しないようにすること
で、１回の切断作業で必要部分の切除を行えるようにし
たものである。
【００１１】切断に際して、一方の電極プレートに対す
る切断も行うとともに該切断の切断代を全厚以内として
もよい。また、この切断に際して、電極プレートの全長
に対して切断を行うことで、切断加工が非常に容易とな
る。
る切断も行うとともに該切断の切断代を全厚以内として
もよい。また、この切断に際して、電極プレートの全長
に対して切断を行うことで、切断加工が非常に容易とな
る。
【００１２】また、一方の電極プレートとして、絶縁基
板で保持されたものを用いたり、絶縁板に埋設されたも
のを用いると、切断に際しての固定を確実に且つ容易に
行うことができる。
板で保持されたものを用いたり、絶縁板に埋設されたも
のを用いると、切断に際しての固定を確実に且つ容易に
行うことができる。
【００１３】また、一方の電極プレートとして、絶縁基
板と、この絶縁基板上に個々に分離されて固定された複
数個の接合電極及び対の接合電極間を接続するブリッジ
とからなるものを用いたり、個々に分離された複数個の
接合電極及び対の接合電極が絶縁板に埋設されたものを
用いても、切断に際しての固定を確実に且つ容易に行う
ことができる。
板と、この絶縁基板上に個々に分離されて固定された複
数個の接合電極及び対の接合電極間を接続するブリッジ
とからなるものを用いたり、個々に分離された複数個の
接合電極及び対の接合電極が絶縁板に埋設されたものを
用いても、切断に際しての固定を確実に且つ容易に行う
ことができる。
【００１４】さらに他方の電極プレートとして、接合電
極とブリッジ及び切除される不要部分とが格子状につな
がったものを用いると、熱電素子の配列パターンの折り
返し部分で熱電素子の無駄が生じることを避けることが
できる。
極とブリッジ及び切除される不要部分とが格子状につな
がったものを用いると、熱電素子の配列パターンの折り
返し部分で熱電素子の無駄が生じることを避けることが
できる。
【００１５】一対の電極プレートを用いて複数のブロッ
クを同時に形成し、切断後に各ブロックを切り離せば、
複数の熱電モジュールを同時に形成することができると
ともに、各ブロックの切り離しは一方の電極プレートの
切り離しのみで行うことができる。
クを同時に形成し、切断後に各ブロックを切り離せば、
複数の熱電モジュールを同時に形成することができると
ともに、各ブロックの切り離しは一方の電極プレートの
切り離しのみで行うことができる。
【００１６】一方の電極プレートとして、片側の面のみ
に凹凸があるものを用いたり、折り曲げにて形成したも
のを用いてもよい。一方の電極プレートの製造が容易と
なる。
に凹凸があるものを用いたり、折り曲げにて形成したも
のを用いてもよい。一方の電極プレートの製造が容易と
なる。
【００１７】上記のようにして得た熱電モジュールのブ
ロックは、複数重ね合わせて多段モジュールとしたり、
対の熱交換部材間に複数並列配置したりするのに好適で
ある。この場合、複数の熱電モジュールのブロックが一
方の電極プレートで相互に接続されているものを用いる
と、殊に電極プレート相互間の接続部を熱電モジュール
のコーナー部に設けたものを用いるとよい。
ロックは、複数重ね合わせて多段モジュールとしたり、
対の熱交換部材間に複数並列配置したりするのに好適で
ある。この場合、複数の熱電モジュールのブロックが一
方の電極プレートで相互に接続されているものを用いる
と、殊に電極プレート相互間の接続部を熱電モジュール
のコーナー部に設けたものを用いるとよい。
【００１８】少なくとも一方の電極プレートとして複数
が帯状につながっているものを用いるのも好ましい。こ
の場合、複数が帯状につながった電極プレートに対し
て、熱電素子材の接合を行い、その後、複数の電極プレ
ートの切り離しを行ったり、複数が帯状につながった電
極プレートに対して、電極プレート及び熱電素子材の切
断を行い、その後、複数の電極プレートの切り離しを行
うのが更に好ましい。
が帯状につながっているものを用いるのも好ましい。こ
の場合、複数が帯状につながった電極プレートに対し
て、熱電素子材の接合を行い、その後、複数の電極プレ
ートの切り離しを行ったり、複数が帯状につながった電
極プレートに対して、電極プレート及び熱電素子材の切
断を行い、その後、複数の電極プレートの切り離しを行
うのが更に好ましい。
【００１９】切断に先立って両電極プレート間に絶縁樹
脂を充填しておいてもよい。
脂を充填しておいてもよい。
【００２０】そして本発明に係る熱電モジュールは、上
記製造法によって製造されたものであることに特徴を有
するものであり、また、Ｐ型の熱電素子とＮ型の熱電素
子とが縦横に配列されて相対する一対の接合電極によっ
て、これらＰ型の熱電素子とＮ型の熱電素子とが電気的
に直列接続されるとともに熱的に並列とされた熱電モジ
ュールであって、Ｐ型の熱電素子のみが並ぶ列とＮ型の
熱電素子のみが並ぶ列とが交互に配置されており、行方
向においてＰ型の熱電素子とＮ型の熱電素子とが電気的
に接続されているとともに行間を跨ぐ電気的接続部が一
方の接合電極のみに設けられ、他方の接合電極は露出し
て、いわゆるスケルトン構造となっていることに特徴を
有している。
記製造法によって製造されたものであることに特徴を有
するものであり、また、Ｐ型の熱電素子とＮ型の熱電素
子とが縦横に配列されて相対する一対の接合電極によっ
て、これらＰ型の熱電素子とＮ型の熱電素子とが電気的
に直列接続されるとともに熱的に並列とされた熱電モジ
ュールであって、Ｐ型の熱電素子のみが並ぶ列とＮ型の
熱電素子のみが並ぶ列とが交互に配置されており、行方
向においてＰ型の熱電素子とＮ型の熱電素子とが電気的
に接続されているとともに行間を跨ぐ電気的接続部が一
方の接合電極のみに設けられ、他方の接合電極は露出し
て、いわゆるスケルトン構造となっていることに特徴を
有している。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例を図１
〜図７に基づいて説明すると、この熱電モジュールは、
棒状のＰ型の熱電素子材１ａと棒状のＮ型の熱電素子材
１ｂ、ベース側電極プレート２、カバー側電極プレート
３から構成されるもので、図１(a)は切断作業前の状態
を、図１(b)は切断作業後の状態を示している。
〜図７に基づいて説明すると、この熱電モジュールは、
棒状のＰ型の熱電素子材１ａと棒状のＮ型の熱電素子材
１ｂ、ベース側電極プレート２、カバー側電極プレート
３から構成されるもので、図１(a)は切断作業前の状態
を、図１(b)は切断作業後の状態を示している。
【００２２】切断前の両電極プレート２，３のうち、ベ
ース側電極プレート２は、図４及び図５に示すように、
接合電極２０となるところと接合電極２０間をつなぐと
ともに後に切断されることになる機械的連結部２１とが
図中左右方向に交互に並んでいる横桁部２５と、複数設
けられている横桁部２５間を背面側でつないでいるとと
もに接合電極２０間の電気的接続を担う複数の縦方向ブ
リッジ２２と、両端に位置する横桁部２５にあって接合
電極２０間の電気的接続を担う複数の横方向ブリッジ２
３と、２つのリード線端子部２４，２４とを備えたもの
で、機械的連結部２１の下方側は上記横方向ブリッジ２
３を設けた部分を除き、両側に縦方向ブリッジ２２，２
２が並ぶ溝２６となっている。
ース側電極プレート２は、図４及び図５に示すように、
接合電極２０となるところと接合電極２０間をつなぐと
ともに後に切断されることになる機械的連結部２１とが
図中左右方向に交互に並んでいる横桁部２５と、複数設
けられている横桁部２５間を背面側でつないでいるとと
もに接合電極２０間の電気的接続を担う複数の縦方向ブ
リッジ２２と、両端に位置する横桁部２５にあって接合
電極２０間の電気的接続を担う複数の横方向ブリッジ２
３と、２つのリード線端子部２４，２４とを備えたもの
で、機械的連結部２１の下方側は上記横方向ブリッジ２
３を設けた部分を除き、両側に縦方向ブリッジ２２，２
２が並ぶ溝２６となっている。
【００２３】ベース側電極プレート２が上述のように立
体形状となっているのに対し、カバー側電極プレート３
は、図４及び図６に示すように、複数の接合電極３０
と、これら接合電極３０を縦方向につなぐブリッジ３２
と、横方向につなぐ機械的連結部３１とからなる平板状
のものとなっている。
体形状となっているのに対し、カバー側電極プレート３
は、図４及び図６に示すように、複数の接合電極３０
と、これら接合電極３０を縦方向につなぐブリッジ３２
と、横方向につなぐ機械的連結部３１とからなる平板状
のものとなっている。
【００２４】これら電極プレート２，３はその材質を問
うものではないが、電気伝導性及び熱伝導性の点の両者
が共に優れたものが好ましく、特に規定するものではな
いが、銅もしくは銅合金製のものを好適に用いることが
でき、この場合、熱電素子材１ａ，１ｂの接合のため
に、メッキなどの表面処理をしたものを用いる。また、
電極プレート２，３は、金型プレス、切削、化学的侵食
などの方法で製造することができる。
うものではないが、電気伝導性及び熱伝導性の点の両者
が共に優れたものが好ましく、特に規定するものではな
いが、銅もしくは銅合金製のものを好適に用いることが
でき、この場合、熱電素子材１ａ，１ｂの接合のため
に、メッキなどの表面処理をしたものを用いる。また、
電極プレート２，３は、金型プレス、切削、化学的侵食
などの方法で製造することができる。
【００２５】棒状の熱電素子材１ａ，１ｂは、上記ベー
ス側電極プレート２の各横桁部２５上に半田付けなどの
手段で交互に接合するとともに、これら熱電素子材１
ａ，１ｂ上に上記カバー側電極プレート３を接合するこ
とで、図１(a)及び図２に示すように一対の電極プレー
ト２，３間に複数の熱電素子材１ａ，１ｂを挟み込んだ
サンドイッチ状構成物を得る。なお、上記接合は、所定
位置に半田ペーストを塗布した電極プレート２，３間に
熱電素子材１を挟み込んだものを熱盤間に配し、荷重を
かけると同時に加熱することで行う。
ス側電極プレート２の各横桁部２５上に半田付けなどの
手段で交互に接合するとともに、これら熱電素子材１
ａ，１ｂ上に上記カバー側電極プレート３を接合するこ
とで、図１(a)及び図２に示すように一対の電極プレー
ト２，３間に複数の熱電素子材１ａ，１ｂを挟み込んだ
サンドイッチ状構成物を得る。なお、上記接合は、所定
位置に半田ペーストを塗布した電極プレート２，３間に
熱電素子材１を挟み込んだものを熱盤間に配し、荷重を
かけると同時に加熱することで行う。
【００２６】そして、該サンドイッチ状構成物に対して
切断を行うことによって、棒状の熱電素子材１ａ，１ｂ
をその長手方向と直交する方向に切断して個々の熱電素
子１０に分離するのであるが、この熱電素子材１ａ，１
ｂの切断と同時に、カバー側電極プレート３の機械的連
結部３１の切断除去と、ベース側電極プレート２の機械
的連結部２１の切断除去とを行う。また、切断に際して
は、たとえば円盤状の砥石を切断部材４として用いる
が、この時、図３に示すように、複数の切断部材４で同
時に複数箇所を切断する。
切断を行うことによって、棒状の熱電素子材１ａ，１ｂ
をその長手方向と直交する方向に切断して個々の熱電素
子１０に分離するのであるが、この熱電素子材１ａ，１
ｂの切断と同時に、カバー側電極プレート３の機械的連
結部３１の切断除去と、ベース側電極プレート２の機械
的連結部２１の切断除去とを行う。また、切断に際して
は、たとえば円盤状の砥石を切断部材４として用いる
が、この時、図３に示すように、複数の切断部材４で同
時に複数箇所を切断する。
【００２７】切断が完了した熱電モジュールを図１(b)
及び図７に示す。各列の上下端においてベース側電極プ
レート２のみに接続された熱電素子１０’が生じている
が、この熱電素子１０’を除く他の熱電素子１０は、Ｐ
型のものとＮ型のものとがブリッジ２２，２３，３２に
よって交互に直列に接続されたものとなっている。
及び図７に示す。各列の上下端においてベース側電極プ
レート２のみに接続された熱電素子１０’が生じている
が、この熱電素子１０’を除く他の熱電素子１０は、Ｐ
型のものとＮ型のものとがブリッジ２２，２３，３２に
よって交互に直列に接続されたものとなっている。
【００２８】ここにおいて、カバー側電極プレート３に
おけるブリッジ３２は、上記切断に際しての切断方向と
平行な方向に並ぶものだけとなっており、熱電素子１０
の配列パターンにおける折り返し部分は、すべてベース
側電極プレート２の横方向ブリッジ２３によって形成さ
れている。このために、上記切断にあたっては、電極プ
レート３をその全長にわたって図中縦方向に縦断してし
まうように切断部材４で切断すればよく、複数の切断部
材４を用いることで、１回の切断作業で必要な切断を完
了することができる。
おけるブリッジ３２は、上記切断に際しての切断方向と
平行な方向に並ぶものだけとなっており、熱電素子１０
の配列パターンにおける折り返し部分は、すべてベース
側電極プレート２の横方向ブリッジ２３によって形成さ
れている。このために、上記切断にあたっては、電極プ
レート３をその全長にわたって図中縦方向に縦断してし
まうように切断部材４で切断すればよく、複数の切断部
材４を用いることで、１回の切断作業で必要な切断を完
了することができる。
【００２９】また、切断時にベース側の電極プレート２
の機械的接続部２１の切除も行うが、この機械的接続部
２１は上下２段で構成されたうちの上段側に存在するだ
けであり、電気的接続を担うブリッジ２２，２３は下段
に設けられているために、機械的接続部２１のみを対象
として切断し、ブリッジ２２，２３は切り残すようにす
ればよく、このために電極プレート２に対する切り込み
深さを管理するだけで、全機械的接続部２１の除去を行
うことができる。
の機械的接続部２１の切除も行うが、この機械的接続部
２１は上下２段で構成されたうちの上段側に存在するだ
けであり、電気的接続を担うブリッジ２２，２３は下段
に設けられているために、機械的接続部２１のみを対象
として切断し、ブリッジ２２，２３は切り残すようにす
ればよく、このために電極プレート２に対する切り込み
深さを管理するだけで、全機械的接続部２１の除去を行
うことができる。
【００３０】さらに、電極プレート２における横方向ブ
リッジ２３は、ブリッジ２２による接続方向の両端に位
置しており、上記機械的接続部２１の存在と併せて、切
断作業に際してのモジュールの治具による保持を容易に
行えるものとなっている。特に、電極プレート２の下段
側は切除される部分がないために、図８に示すように、
別途アルミナ基板や表面に絶縁処理が施された金属基板
等からなる基板５上に電極プレート２を固着していて
も、上記切断作業に支障が生じることがなく、従って、
基板５に電極プレート２を固定しておいた状態で切断を
行うことができるものであり、このために上記治具によ
る切断時の保持をより容易に且つ確実に行えるものであ
る。
リッジ２３は、ブリッジ２２による接続方向の両端に位
置しており、上記機械的接続部２１の存在と併せて、切
断作業に際してのモジュールの治具による保持を容易に
行えるものとなっている。特に、電極プレート２の下段
側は切除される部分がないために、図８に示すように、
別途アルミナ基板や表面に絶縁処理が施された金属基板
等からなる基板５上に電極プレート２を固着していて
も、上記切断作業に支障が生じることがなく、従って、
基板５に電極プレート２を固定しておいた状態で切断を
行うことができるものであり、このために上記治具によ
る切断時の保持をより容易に且つ確実に行えるものであ
る。
【００３１】なお、機械的接続部２１，３１は上記切断
時に除去されてしまう箇所にあればよく、図示例のよう
なものに限定されるものではないが、棒状の熱電素子材
１ａ，１ｂを広い面積で確実に接続することができると
いう点で、図示例のように接合電極２０，３０と同面に
並ぶものとしておくのが好ましい。
時に除去されてしまう箇所にあればよく、図示例のよう
なものに限定されるものではないが、棒状の熱電素子材
１ａ，１ｂを広い面積で確実に接続することができると
いう点で、図示例のように接合電極２０，３０と同面に
並ぶものとしておくのが好ましい。
【００３２】また、横方向ブリッジ２３上の２つの接合
電極２０，２０には同一の型の熱電素子１０，１０が並
ぶことになるために、ここでは一方の接合電極２０上の
熱電素子１０はそのままとし、接合電極３０は接合しな
いことによって、無駄とはなるものの、電気的悪影響が
生じたり熱漏洩が生じたりしないようにしている。
電極２０，２０には同一の型の熱電素子１０，１０が並
ぶことになるために、ここでは一方の接合電極２０上の
熱電素子１０はそのままとし、接合電極３０は接合しな
いことによって、無駄とはなるものの、電気的悪影響が
生じたり熱漏洩が生じたりしないようにしている。
【００３３】図９はベース側電極プレート２を合成樹脂
製の絶縁板６に埋め込んだものを示しており、このもの
は図８に示した基板５付きのものと同様に扱うことがで
きる。この絶縁板６は、熱電素子材１ａ，１ｂの半田付
け時の加熱によって溶け出すことがない耐熱性の高いも
の、たとえばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミ
ド樹脂などの熱硬化性の樹脂や、ＰＰＳ、液晶ポリマ
ー、ポリエーテルケトンなどの熱可塑性の樹脂からなる
ものが好ましい。また、図示例のように電極プレート２
における空隙部を完全に充填するものでなくともよい。
また、図示例のもののように、切断時に絶縁板６の一部
が切除されることになる厚みのものであってもよく、こ
の点が支障を招くことはない。ポッティング法などで樹
脂の充填を行うことで絶縁板６を形成してもよいが、金
型内で成形することで絶縁板６を得るのが簡便である。
なお、通常の樹脂は熱伝導性に劣るために、電極プレー
ト２における熱電素子１０が接合される側と反対側の面
を樹脂が覆ってしまうことがないようにしておくのが好
ましい。
製の絶縁板６に埋め込んだものを示しており、このもの
は図８に示した基板５付きのものと同様に扱うことがで
きる。この絶縁板６は、熱電素子材１ａ，１ｂの半田付
け時の加熱によって溶け出すことがない耐熱性の高いも
の、たとえばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミ
ド樹脂などの熱硬化性の樹脂や、ＰＰＳ、液晶ポリマ
ー、ポリエーテルケトンなどの熱可塑性の樹脂からなる
ものが好ましい。また、図示例のように電極プレート２
における空隙部を完全に充填するものでなくともよい。
また、図示例のもののように、切断時に絶縁板６の一部
が切除されることになる厚みのものであってもよく、こ
の点が支障を招くことはない。ポッティング法などで樹
脂の充填を行うことで絶縁板６を形成してもよいが、金
型内で成形することで絶縁板６を得るのが簡便である。
なお、通常の樹脂は熱伝導性に劣るために、電極プレー
ト２における熱電素子１０が接合される側と反対側の面
を樹脂が覆ってしまうことがないようにしておくのが好
ましい。
【００３４】ところで、このようにベース側電極プレー
ト２に基板５や絶縁板６を併用する場合、図１０に示す
ように、基板５上に接合電極２０とブリッジ２２，２３
とを固着したものや、図１１に示すように、接合電極２
０とブリッジ２２，２３とを絶縁板６に埋め込んだもの
を電極プレート２として用いることを妨げない。この場
合、電極プレート２の製作が容易となるとともに、熱電
素子材１ａ，１ｂの切断に際して、電極プレート２の一
部も切断することはしなくてもよい。もっとも、熱電素
子材１ａ，１ｂの半田付けに際してはみ出した半田によ
って隣合う接合電極２０，２０が電気的に導通してしま
う危険性があるために、接合電極２０間の距離は導通し
ないレベルまで広げる必要があり、このために切断除去
幅をあまり小さくすることができない。
ト２に基板５や絶縁板６を併用する場合、図１０に示す
ように、基板５上に接合電極２０とブリッジ２２，２３
とを固着したものや、図１１に示すように、接合電極２
０とブリッジ２２，２３とを絶縁板６に埋め込んだもの
を電極プレート２として用いることを妨げない。この場
合、電極プレート２の製作が容易となるとともに、熱電
素子材１ａ，１ｂの切断に際して、電極プレート２の一
部も切断することはしなくてもよい。もっとも、熱電素
子材１ａ，１ｂの半田付けに際してはみ出した半田によ
って隣合う接合電極２０，２０が電気的に導通してしま
う危険性があるために、接合電極２０間の距離は導通し
ないレベルまで広げる必要があり、このために切断除去
幅をあまり小さくすることができない。
【００３５】図１２〜図１４に他例を示す。上記の熱電
素子１０の配列パターンのもの（電極プレート２，３上
の接合電極２０，３０が夫々千鳥格子に並ぶもの）で
は、上述のように、各列の上下端においてベース側電極
プレート２のみに接続された熱電素子１０’が生じ、こ
れが無駄になっていたが、ここで示すものでは、電気的
な接続のためのブリッジ２２を斜めに並ぶ接合電極２
０，２０間を接続するものとし、接合電極２０，３０が
格子状に並ぶようにすることで、全熱電素子１０を有効
に使用することができるようにした配列パターンを採用
したものを示している。なお、製造法については上述の
ものと同じ方法でよいことから、説明は省略する。
素子１０の配列パターンのもの（電極プレート２，３上
の接合電極２０，３０が夫々千鳥格子に並ぶもの）で
は、上述のように、各列の上下端においてベース側電極
プレート２のみに接続された熱電素子１０’が生じ、こ
れが無駄になっていたが、ここで示すものでは、電気的
な接続のためのブリッジ２２を斜めに並ぶ接合電極２
０，２０間を接続するものとし、接合電極２０，３０が
格子状に並ぶようにすることで、全熱電素子１０を有効
に使用することができるようにした配列パターンを採用
したものを示している。なお、製造法については上述の
ものと同じ方法でよいことから、説明は省略する。
【００３６】棒状の熱電素子材１ａ，１ｂの総数は偶数
であっても奇数であってもよい。図１５は総数が奇数で
ある場合の電極プレート２及び電極プレート３の一例を
示している。
であっても奇数であってもよい。図１５は総数が奇数で
ある場合の電極プレート２及び電極プレート３の一例を
示している。
【００３７】図１６は、基板５に設けた電極プレート２
上に棒状の熱電素子材１ａ，１ｂを配置し、さらにその
上に電極プレート３を配して切断に供するものにおい
て、電極プレート２と熱電素子１０と電極プレート３と
からなるモジュールブロックを一枚の基板５上に複数形
成した後、基板５に設けた切り溝５０の部分で基板５を
分割することで、複数の基板５付きのモジュールブロッ
クを一度に製作することができるようにしたものを示し
ており、特に、図示例のものでは、基板５上のモジュー
ルブロック５の位置を揃えることで、電極プレート３と
熱電素子材１ａ，１ｂの切断を複数のモジュールブロッ
クにわたって一度に行えるようにして、製造作業の簡略
化を図れるようにしている。
上に棒状の熱電素子材１ａ，１ｂを配置し、さらにその
上に電極プレート３を配して切断に供するものにおい
て、電極プレート２と熱電素子１０と電極プレート３と
からなるモジュールブロックを一枚の基板５上に複数形
成した後、基板５に設けた切り溝５０の部分で基板５を
分割することで、複数の基板５付きのモジュールブロッ
クを一度に製作することができるようにしたものを示し
ており、特に、図示例のものでは、基板５上のモジュー
ルブロック５の位置を揃えることで、電極プレート３と
熱電素子材１ａ，１ｂの切断を複数のモジュールブロッ
クにわたって一度に行えるようにして、製造作業の簡略
化を図れるようにしている。
【００３８】そして図１７は上記のように形成した基板
５付きのモジュールブロックを多段に重ねることによっ
て多段モジュールを形成した場合を示している。多段モ
ジュールとする場合、モジュールの平面度が十分でない
と冷却性能が大幅に低下してしまうが、前記製造法で作
成したモジュールは、一枚の電極プレートから作られる
ために平面度が非常に高く、冷却性能が高い多段モジュ
ールを得ることができる。
５付きのモジュールブロックを多段に重ねることによっ
て多段モジュールを形成した場合を示している。多段モ
ジュールとする場合、モジュールの平面度が十分でない
と冷却性能が大幅に低下してしまうが、前記製造法で作
成したモジュールは、一枚の電極プレートから作られる
ために平面度が非常に高く、冷却性能が高い多段モジュ
ールを得ることができる。
【００３９】多段とするのではなく、複数のモジュール
ブロックを切り離した後、図１８に示すように一対の熱
交換部材８，８間に各モジュールブロックを分散配置す
るようにしてもよいのはもちろんである。この場合にお
いても、モジュールブロックの厚みを揃えることができ
るために、厚みの差が原因で生じた熱交換部材８との間
の隙間が冷却性能を損なうというような問題を招くこと
がない。
ブロックを切り離した後、図１８に示すように一対の熱
交換部材８，８間に各モジュールブロックを分散配置す
るようにしてもよいのはもちろんである。この場合にお
いても、モジュールブロックの厚みを揃えることができ
るために、厚みの差が原因で生じた熱交換部材８との間
の隙間が冷却性能を損なうというような問題を招くこと
がない。
【００４０】同一の基板５上に複数のモジュールブロッ
クを形成するにあたり、図１９に示すように、モジュー
ルブロック間を電極プレート２における連結ブリッジ２
９で連結しておいてもよい。各モジュールブロックを切
り離した後に、モジュールブロック間の電気的接続のた
めに半田付けなどを行う必要がなくなる。なお、上記連
結ブリッジ２９は薄肉の銅などで形成されることにな
り、曲げたり捻ったり引き伸ばしたりすることが可能で
あるために、多段に重ねることも、モジュールブロック
の間隔を長くしたりすることも容易に行うことができ
る。たとえば、連結ブリッジ２９をモジュールブロック
のコーナー部に設けておけば、モジュールブロックを９
０°回転させるだけで重ね合わせることができる。
クを形成するにあたり、図１９に示すように、モジュー
ルブロック間を電極プレート２における連結ブリッジ２
９で連結しておいてもよい。各モジュールブロックを切
り離した後に、モジュールブロック間の電気的接続のた
めに半田付けなどを行う必要がなくなる。なお、上記連
結ブリッジ２９は薄肉の銅などで形成されることにな
り、曲げたり捻ったり引き伸ばしたりすることが可能で
あるために、多段に重ねることも、モジュールブロック
の間隔を長くしたりすることも容易に行うことができ
る。たとえば、連結ブリッジ２９をモジュールブロック
のコーナー部に設けておけば、モジュールブロックを９
０°回転させるだけで重ね合わせることができる。
【００４１】複数のモジュールブロックにおける一方、
または両方の電極プレート２，３として、夫々多数が連
続的に連結されたものを用いるならば、図２０に示すよ
うに、連続製造が可能となる。各電極プレート２，３を
素材となる金属フープ材から製造した後、両電極プレー
ト２，３間に熱電素子材１ａ，１ｂを接合し、回転砥石
のような切断部材４で切断した後、各モジュールブロッ
クの切り離しを行うのである。この場合の電極プレート
２，３への加工はプレス加工が好適である。
または両方の電極プレート２，３として、夫々多数が連
続的に連結されたものを用いるならば、図２０に示すよ
うに、連続製造が可能となる。各電極プレート２，３を
素材となる金属フープ材から製造した後、両電極プレー
ト２，３間に熱電素子材１ａ，１ｂを接合し、回転砥石
のような切断部材４で切断した後、各モジュールブロッ
クの切り離しを行うのである。この場合の電極プレート
２，３への加工はプレス加工が好適である。
【００４２】連続製造に際しては、図２１に示すよう
に、切断に先立って絶縁樹脂９の充填工程を入れてもよ
い。絶縁樹脂９による補強で切断時の熱電素子１０の破
壊を抑えることができる。
に、切断に先立って絶縁樹脂９の充填工程を入れてもよ
い。絶縁樹脂９による補強で切断時の熱電素子１０の破
壊を抑えることができる。
【００４３】絶縁樹脂９の充填による補強は、連続製造
の場合に限るものではない。このような補強は、通常な
されている固定ワックスによる固定が必要なくなり、大
幅に製造工程を簡略化することができる。なお、絶縁樹
脂９の充填に際しては、電極プレート２，３の外側への
絶縁樹脂９の流れ出しを防ぐために外側を押さえ治具で
押さえたりすることになるが、押さえ治具として柔軟性
のあるゴムを用いるとよい。また、絶縁樹脂９は電極プ
レート２，３の各外面と面一とならないようにしておく
ことが好ましい。熱漏れを低減することができるからで
ある。
の場合に限るものではない。このような補強は、通常な
されている固定ワックスによる固定が必要なくなり、大
幅に製造工程を簡略化することができる。なお、絶縁樹
脂９の充填に際しては、電極プレート２，３の外側への
絶縁樹脂９の流れ出しを防ぐために外側を押さえ治具で
押さえたりすることになるが、押さえ治具として柔軟性
のあるゴムを用いるとよい。また、絶縁樹脂９は電極プ
レート２，３の各外面と面一とならないようにしておく
ことが好ましい。熱漏れを低減することができるからで
ある。
【００４４】図２２は電極プレート２の他例を示してい
る。これは熱電素子材１ａ，１ｂを接合することになる
側の面がフラットで、他面側にのみ凹凸があるようにし
たもので、この場合、プレス加工による加工で容易に電
極プレート２を製作することができる。なお、金属フー
プ材からプレス加工で形成する場合、位置決めのために
金属フープ材の所定位置に孔をあけておくことになる
が、この孔の形状はその後の押しつぶし工程で広がる金
属材の量を考慮して、最終寸法よりやや大きめの形状と
しておくのがよい。
る。これは熱電素子材１ａ，１ｂを接合することになる
側の面がフラットで、他面側にのみ凹凸があるようにし
たもので、この場合、プレス加工による加工で容易に電
極プレート２を製作することができる。なお、金属フー
プ材からプレス加工で形成する場合、位置決めのために
金属フープ材の所定位置に孔をあけておくことになる
が、この孔の形状はその後の押しつぶし工程で広がる金
属材の量を考慮して、最終寸法よりやや大きめの形状と
しておくのがよい。
【００４５】図２３は一方の電極プレート２として、板
状部材を折り曲げることによって、接合電極２０等が存
在する上層部と、ブリッジ２２が存在する下層部とを備
えた立体形状としたものであり、この場合もプレス加工
による加工で容易に電極プレート２を製作することがで
きる。なお、金属フープ材からプレス加工で形成する場
合、まず所定位置に穴を明けた後に折り曲げを行うこと
になるが、この時の穴の形状も、その後の折り曲げ工程
で変形される形状を考慮した寸法としておく。
状部材を折り曲げることによって、接合電極２０等が存
在する上層部と、ブリッジ２２が存在する下層部とを備
えた立体形状としたものであり、この場合もプレス加工
による加工で容易に電極プレート２を製作することがで
きる。なお、金属フープ材からプレス加工で形成する場
合、まず所定位置に穴を明けた後に折り曲げを行うこと
になるが、この時の穴の形状も、その後の折り曲げ工程
で変形される形状を考慮した寸法としておく。
【００４６】
【発明の効果】以上のように本発明に係る熱電モジュー
ルの製造法においては、複数の接合電極が所要の配列で
設けられている一対の電極プレート間に、棒状の熱電素
子材を介在させて、熱電素子材を複数の接合電極に跨が
らせて接合し、この後、電極プレート及び熱電素子材を
切断して、個々に分離された熱電素子が直列に接続され
たものとする熱電モジュールの製造法において、電極プ
レートにおける接合電極同士間の電気的接続を担うブリ
ッジのうち、熱電素子の配列パターン中の折り返し部分
となるブリッジを一方の電極プレートにのみ形成し、他
方の電極プレートにおける接合電極間の電気的接続用ブ
リッジ以外の不要部分と熱電素子材との切断とを行うも
のであり、一方の電極プレートは切断しなくともすむ上
に、他方の電極プレートは切断線上に切断してはならな
いものが存在しないことから、異なる方向から切断を行
わなくてはならないというようなことがなく、１回の切
断作業で必要部分の切除を行ってしまうことができるも
のであり、このために切断工程を簡便化することができ
るものである。
ルの製造法においては、複数の接合電極が所要の配列で
設けられている一対の電極プレート間に、棒状の熱電素
子材を介在させて、熱電素子材を複数の接合電極に跨が
らせて接合し、この後、電極プレート及び熱電素子材を
切断して、個々に分離された熱電素子が直列に接続され
たものとする熱電モジュールの製造法において、電極プ
レートにおける接合電極同士間の電気的接続を担うブリ
ッジのうち、熱電素子の配列パターン中の折り返し部分
となるブリッジを一方の電極プレートにのみ形成し、他
方の電極プレートにおける接合電極間の電気的接続用ブ
リッジ以外の不要部分と熱電素子材との切断とを行うも
のであり、一方の電極プレートは切断しなくともすむ上
に、他方の電極プレートは切断線上に切断してはならな
いものが存在しないことから、異なる方向から切断を行
わなくてはならないというようなことがなく、１回の切
断作業で必要部分の切除を行ってしまうことができるも
のであり、このために切断工程を簡便化することができ
るものである。
【００４７】切断に際して、一方の電極プレートに対す
る切断も行うとともに該切断の切断代を全厚以内として
もよい。一方の電極プレートの形状を簡略化できるため
に製造が容易となる。また、この切断に際して、電極プ
レートの全長に対して切断を行うことで、切断加工が非
常に容易となるとともに切断ミスによる問題が生じにく
くなる。
る切断も行うとともに該切断の切断代を全厚以内として
もよい。一方の電極プレートの形状を簡略化できるため
に製造が容易となる。また、この切断に際して、電極プ
レートの全長に対して切断を行うことで、切断加工が非
常に容易となるとともに切断ミスによる問題が生じにく
くなる。
【００４８】この時、一方の電極プレートとして、絶縁
基板で保持されたものを用いたり、絶縁板に埋設された
ものを用いると、切断に際しての固定を確実に且つ容易
に行うことができるために、さらに製造が容易となる。
基板で保持されたものを用いたり、絶縁板に埋設された
ものを用いると、切断に際しての固定を確実に且つ容易
に行うことができるために、さらに製造が容易となる。
【００４９】また、一方の電極プレートとして、絶縁基
板と、この絶縁基板上に個々に分離されて固定された複
数個の接合電極及び対の接合電極間を接続するブリッジ
とからなるものを用いたり、個々に分離された複数個の
接合電極及び対の接合電極が絶縁板に埋設されたものを
用いても、切断に際しての固定を確実に且つ容易に行う
ことができて、さらに製造が容易となる。
板と、この絶縁基板上に個々に分離されて固定された複
数個の接合電極及び対の接合電極間を接続するブリッジ
とからなるものを用いたり、個々に分離された複数個の
接合電極及び対の接合電極が絶縁板に埋設されたものを
用いても、切断に際しての固定を確実に且つ容易に行う
ことができて、さらに製造が容易となる。
【００５０】他方の電極プレートとして、接合電極とブ
リッジ及び切除される不要部分とが格子状につながった
ものを用いると、熱電素子の配列パターンの折り返し部
分で熱電素子の無駄が生じることを避けることができ
る。
リッジ及び切除される不要部分とが格子状につながった
ものを用いると、熱電素子の配列パターンの折り返し部
分で熱電素子の無駄が生じることを避けることができ
る。
【００５１】一対の電極プレートを用いて複数のブロッ
クを同時に形成し、切断後に各ブロックを切り離せば、
複数の熱電モジュールを同時に形成することができると
ともに、各ブロックの切り離しは一方の電極プレートの
切り離しのみで行うことができる。
クを同時に形成し、切断後に各ブロックを切り離せば、
複数の熱電モジュールを同時に形成することができると
ともに、各ブロックの切り離しは一方の電極プレートの
切り離しのみで行うことができる。
【００５２】一方の電極プレートとして、片側の面のみ
に凹凸があるものを用いたり、折り曲げにて形成したも
のを用いてもよい。この場合においても、一方の電極プ
レートの製造が容易となる。
に凹凸があるものを用いたり、折り曲げにて形成したも
のを用いてもよい。この場合においても、一方の電極プ
レートの製造が容易となる。
【００５３】上記のようにして得た熱電モジュールのブ
ロックは、その平面度や厚みが揃ったものとなるため
に、複数重ね合わせて多段モジュールとしたり、対の熱
交換部材間に複数並列配置したりする場合、高い性能を
発揮する。この場合、複数の熱電モジュールのブロック
が一方の電極プレートで相互に接続されているものを用
いると、殊に電極プレート相互間の接続部を熱電モジュ
ールのコーナー部に設けたものを用いると、多段とした
り複数を並列配置したりすることがさらに容易となる。
ロックは、その平面度や厚みが揃ったものとなるため
に、複数重ね合わせて多段モジュールとしたり、対の熱
交換部材間に複数並列配置したりする場合、高い性能を
発揮する。この場合、複数の熱電モジュールのブロック
が一方の電極プレートで相互に接続されているものを用
いると、殊に電極プレート相互間の接続部を熱電モジュ
ールのコーナー部に設けたものを用いると、多段とした
り複数を並列配置したりすることがさらに容易となる。
【００５４】少なくとも一方の電極プレートとして複数
が帯状につながっているものを用いるのも好ましい。連
続製造が可能となる。特に、複数が帯状につながった電
極プレートに対して、熱電素子材の接合を行い、その
後、複数の電極プレートの切り離しを行ったり、複数が
帯状につながった電極プレートに対して、電極プレート
及び熱電素子材の切断を行い、その後、複数の電極プレ
ートの切り離しを行うと、連続製造による効率がさらに
高くなる。
が帯状につながっているものを用いるのも好ましい。連
続製造が可能となる。特に、複数が帯状につながった電
極プレートに対して、熱電素子材の接合を行い、その
後、複数の電極プレートの切り離しを行ったり、複数が
帯状につながった電極プレートに対して、電極プレート
及び熱電素子材の切断を行い、その後、複数の電極プレ
ートの切り離しを行うと、連続製造による効率がさらに
高くなる。
【００５５】切断に先立って両電極プレート間に絶縁樹
脂を充填しておけば、切断時の熱電素子の破壊を避ける
ことができて歩留まりが向上する。
脂を充填しておけば、切断時の熱電素子の破壊を避ける
ことができて歩留まりが向上する。
【００５６】そして上記製造法によって製造された熱電
モジュール、あるいはＰ型の熱電素子とＮ型の熱電素子
とが縦横に配列されて相対する一対の接合電極によっ
て、これらＰ型の熱電素子とＮ型の熱電素子とが電気的
に直列接続されるとともに熱的に並列とされたものであ
って、Ｐ型の熱電素子のみが並ぶ列とＮ型の熱電素子の
みが並ぶ列とが交互に配置されており、行方向において
Ｐ型の熱電素子とＮ型の熱電素子とが電気的に接続され
ているとともに行間を跨ぐ電気的接続部が一方の接合電
極のみに設けられ、他方の接合電極は露出して、いわゆ
るスケルトン構造となっていて、上記製造法を採用する
ことができるものでは、製造が容易であるために、安価
に提供することができる。
モジュール、あるいはＰ型の熱電素子とＮ型の熱電素子
とが縦横に配列されて相対する一対の接合電極によっ
て、これらＰ型の熱電素子とＮ型の熱電素子とが電気的
に直列接続されるとともに熱的に並列とされたものであ
って、Ｐ型の熱電素子のみが並ぶ列とＮ型の熱電素子の
みが並ぶ列とが交互に配置されており、行方向において
Ｐ型の熱電素子とＮ型の熱電素子とが電気的に接続され
ているとともに行間を跨ぐ電気的接続部が一方の接合電
極のみに設けられ、他方の接合電極は露出して、いわゆ
るスケルトン構造となっていて、上記製造法を採用する
ことができるものでは、製造が容易であるために、安価
に提供することができる。
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すもので、(a)
は切断前の状態の斜視図、(b)は切断後の状態の斜視図
である。
は切断前の状態の斜視図、(b)は切断後の状態の斜視図
である。
【図２】同上の切断前の状態を示すもので、(a)は平面
図、(b)は(a)中のＡ−Ａ線断面図、(c)は(a)中のＢ−Ｂ
線断面図、(d)は(a)中のＣ−Ｃ線断面図である。
図、(b)は(a)中のＡ−Ａ線断面図、(c)は(a)中のＢ−Ｂ
線断面図、(d)は(a)中のＣ−Ｃ線断面図である。
【図３】同上の正面図である。
【図４】同上の分解斜視図である。
【図５】同上のベース側電極プレートを示すもので、
(a)は平面図、(b)は(a)中のＡ−Ａ線断面図、(c)は(a)
中のＢ−Ｂ線断面図、(d)は底面図である。
(a)は平面図、(b)は(a)中のＡ−Ａ線断面図、(c)は(a)
中のＢ−Ｂ線断面図、(d)は底面図である。
【図６】同上のカバー側電極プレートを示すもので、
(a)は平面図、(b)は底面図である。
(a)は平面図、(b)は底面図である。
【図７】同上の切断後を示すもので、(a)は平面図、(b)
は(a)中のＡ−Ａ線断面図、(c)は(a)中のＢ−Ｂ線断面
図、(d)は(a)中のＣ−Ｃ線断面図である。
は(a)中のＡ−Ａ線断面図、(c)は(a)中のＢ−Ｂ線断面
図、(d)は(a)中のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】ベース側電極プレートの他例を示すもので、
(a)は平面図、(b)は(a)中のＡ−Ａ線断面図、(c)は(a)
中のＢ−Ｂ線断面図である。
(a)は平面図、(b)は(a)中のＡ−Ａ線断面図、(c)は(a)
中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】ベース側電極プレートの更に他例を示すもの
で、(a)は平面図、(b)は(a)中のＡ−Ａ線断面図、(c)は
(a)中のＢ−Ｂ線断面図、(d)は底面図である。
で、(a)は平面図、(b)は(a)中のＡ−Ａ線断面図、(c)は
(a)中のＢ−Ｂ線断面図、(d)は底面図である。
【図１０】ベース側電極プレートの別の例を示すもの
で、(a)は平面図、(b)は(a)中のＡ−Ａ線断面図、(c)は
(a)中のＢ−Ｂ線断面図である。
で、(a)は平面図、(b)は(a)中のＡ−Ａ線断面図、(c)は
(a)中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１１】ベース側電極プレートの更に別の例を示すも
ので、(a)は平面図、(b)は(a)中のＡ−Ａ線断面図、(c)
は(a)中のＢ−Ｂ線断面図である。
ので、(a)は平面図、(b)は(a)中のＡ−Ａ線断面図、(c)
は(a)中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１２】異なる実施形態の一例におけるベース側電極
プレートの切断前の状態を示すもので、(a)は平面図、
(b)は(a)中のＡ−Ａ線断面図、(c)は(a)中のＢ−Ｂ線断
面図、(d)は(a)中のＣ−Ｃ線断面図、(e)は底面図であ
る。
プレートの切断前の状態を示すもので、(a)は平面図、
(b)は(a)中のＡ−Ａ線断面図、(c)は(a)中のＢ−Ｂ線断
面図、(d)は(a)中のＣ−Ｃ線断面図、(e)は底面図であ
る。
【図１３】同上における切断前の状態のカバー側電極プ
レートの平面図である。
レートの平面図である。
【図１４】同上の切断後の状態を示す斜視図である。
【図１５】他例を示すもので、(a)はベース側電極プレ
ートの平面図、(b)はカバー側電極プレートの平面図で
ある。
ートの平面図、(b)はカバー側電極プレートの平面図で
ある。
【図１６】別の例を示すもので、(a)は平面図、(b)はＸ
−Ｘ線断面図である。
−Ｘ線断面図である。
【図１７】他例の側面図である。
【図１８】さらに他例の側面図である。
【図１９】別の例を示すもので、(a)は平面図、(b)はＹ
−Ｙ線断面側面図である。
−Ｙ線断面側面図である。
【図２０】他例の概略説明図である。
【図２１】別の例の概略説明図である。
【図２２】異なる例における一方の電極プレートを示し
ており、(a)は平面図、(b)は背面図、(c)はＡ−Ａ線断
面図、(d)はＢ−Ｂ線断面図である。
ており、(a)は平面図、(b)は背面図、(c)はＡ−Ａ線断
面図、(d)はＢ−Ｂ線断面図である。
【図２３】さらに異なる例における一方の電極プレート
を示しており、(a)は平面図、(b)は背面図、(c)はＡ−
Ａ線断面図、(d)はＢ−Ｂ線断面図である。
を示しており、(a)は平面図、(b)は背面図、(c)はＡ−
Ａ線断面図、(d)はＢ−Ｂ線断面図である。
【図２４】従来例を示すもので、(a)は縦断面図、(b)は
平面図である。
平面図である。
【図２５】同上の斜視図である。
【図２６】同上の切断後の斜視図である。
【図２７】同上の切断後の平面図である。
１ａ，１ｂ 熱電素子材 ２ 電極プレート ３ 電極プレート ２２ ブリッジ ２３ ブリッジ ３２ ブリッジ
フロントページの続き (72)発明者 岩本 成正 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 今井 順二 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 岡田 浩明 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 小松 照明 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 村瀬 慎也 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 井上 宏之 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 佐川 昌幸 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 坂井 優里 北海道紋別市渚滑町元新168−１ 紋別高 等養護学校公宅Ｃ棟303号
Claims (21)
- 【請求項１】 複数の接合電極が所要の配列で設けられ
ている一対の電極プレート間に、棒状の熱電素子材を介
在させて、熱電素子材を複数の接合電極に跨がらせて接
合し、この後、電極プレート及び熱電素子材を切断し
て、個々に分離された熱電素子が直列に接続されたもの
とする熱電モジュールの製造法において、電極プレート
における接合電極同士間の電気的接続を担うブリッジの
うち、熱電素子の配列パターン中の折り返し部分となる
ブリッジを一方の電極プレートにのみ形成し、他方の電
極プレートにおける接合電極間の電気的接続用ブリッジ
以外の不要部分と熱電素子材との切断とを行うことを特
徴とする熱電モジュールの製造法。 - 【請求項２】 切断に際して、一方の電極プレートに対
する切断も行うとともに該切断の切断代を全厚以内とす
ることを特徴とする請求項１記載の熱電モジュールの製
造法。 - 【請求項３】 切断に際して、電極プレートの全長に対
して切断を行うことを特徴とする請求項１または２記載
の熱電モジュールの製造法。 - 【請求項４】 一方の電極プレートとして、絶縁基板で
保持されたものを用いることを特徴とする請求項１また
は２または３記載の熱電モジュールの製造法。 - 【請求項５】 一方の電極プレートとして、絶縁板に埋
設されたものを用いることを特徴とする請求項１または
２または３記載の熱電モジュールの製造法。 - 【請求項６】 一方の電極プレートとして、絶縁基板
と、この絶縁基板上に個々に分離されて固定された複数
個の接合電極及び対の接合電極間を接続するブリッジと
からなるものを用いることを特徴とする請求項１または
２または３または４記載の熱電モジュールの製造法。 - 【請求項７】 一方の電極プレートとして、個々に分離
された複数個の接合電極及び対の接合電極が絶縁板に埋
設されたものを用いることを特徴とする請求項１または
２または３または５記載の熱電モジュールの製造法。 - 【請求項８】 他方の電極プレートとして、接合電極と
ブリッジ及び切除される不要部分とが格子状につながっ
たものを用いることを特徴とする請求項１〜７のいずれ
かの項に記載の熱電モジュールの製造法。 - 【請求項９】 一対の電極プレートを用いて複数のブロ
ックを同時に形成し、切断後に各ブロックを切り離すこ
とを特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の熱
電モジュールの製造法。 - 【請求項１０】 一方の電極プレートとして、片側の面
のみに凹凸があるものを用いることを特徴とする請求項
１〜５のいずれかの項に記載の熱電モジュールの製造
法。 - 【請求項１１】 一方の電極プレートとして、折り曲げ
にて形成したものを用いることを特徴とする請求項１〜
５のいずれかの項に記載の熱電モジュールの製造法。 - 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれかの項に記載
の熱電モジュールの製造法によって得た熱電モジュール
のブロックを複数重ね合わせて多段モジュールとするこ
とを特徴とする熱電モジュールの製造法。 - 【請求項１３】 請求項１〜１１のいずれかの項に記載
の熱電モジュールの製造法によって得た熱電モジュール
のブロックを対の熱交換部材間に複数並列配置すること
を特徴とする熱電モジュールの製造法。 - 【請求項１４】 複数の熱電モジュールに一方の電極プ
レートで相互に接続されているものを用いることを特徴
とする請求項１２または１３記載の熱電モジュールの製
造法。 - 【請求項１５】 電極プレート相互間の接続部を熱電モ
ジュールのコーナー部に設けておくことを特徴とする請
求項１４記載の熱電モジュールの製造法。 - 【請求項１６】 少なくとも一方の電極プレートとして
複数が帯状につながっているものを用いることを特徴と
する請求項１〜８のいずれかの項に記載の熱電モジュー
ルの製造法。 - 【請求項１７】 複数が帯状につながった電極プレート
に対して、熱電素子材の接合を行い、その後、複数の電
極プレートの切り離しを行うことを特徴とする請求項１
６記載の熱電モジュールの製造法。 - 【請求項１８】 複数が帯状につながった電極プレート
に対して、電極プレート及び熱電素子材の切断を行い、
その後、複数の電極プレートの切り離しを行うことを特
徴とする請求項１６または１７記載の熱電モジュールの
製造法。 - 【請求項１９】 切断に先立って両電極プレート間に絶
縁樹脂を充填しておくことを特徴とする請求項１〜８ま
たは１６〜１８のいずれかの項に記載の熱電モジュール
の製造法。 - 【請求項２０】 請求項１〜１９のいずれかの項に記載
の熱電モジュールの製造法によって製造されたものであ
ることを特徴とする熱電モジュール。 - 【請求項２１】 Ｐ型の熱電素子とＮ型の熱電素子とが
縦横に配列されて相対する一対の接合電極によって、こ
れらＰ型の熱電素子とＮ型の熱電素子とが電気的に直列
接続されるとともに熱的に並列とされた熱電モジュール
であって、Ｐ型の熱電素子のみが並ぶ列とＮ型の熱電素
子のみが並ぶ列とが交互に配置されており、行方向にお
いてＰ型の熱電素子とＮ型の熱電素子とが電気的に接続
されているとともに行間を跨ぐ電気的接続部が一方の接
合電極のみに設けられ、他方の接合電極は露出している
ことを特徴とする熱電モジュール。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26056898A JP3982080B2 (ja) | 1997-12-05 | 1998-09-14 | 熱電モジュールの製造法と熱電モジュール |
| TW087119545A TW384551B (en) | 1997-12-05 | 1998-11-25 | Thermoelectric module with several chip alignment of P- and N-conductive semiconductors |
| CN98124879A CN1109366C (zh) | 1997-12-05 | 1998-11-27 | 热电组件及其制作方法 |
| FR9814967A FR2775123B1 (fr) | 1997-12-05 | 1998-11-27 | Module thermoelectrique et son procede de fabrication |
| US09/200,972 US6391676B1 (en) | 1997-12-05 | 1998-11-30 | Thermoelectric module and a method of fabricating the same |
| DE19856771A DE19856771C2 (de) | 1997-12-05 | 1998-11-30 | Thermoelektrisches Modul und Verfahren zur Herstellung desselben |
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|---|---|---|---|
| JP9-336180 | 1997-12-05 | ||
| JP33618097 | 1997-12-05 | ||
| JP14173398 | 1998-05-22 | ||
| JP10-141733 | 1998-05-22 | ||
| JP26056898A JP3982080B2 (ja) | 1997-12-05 | 1998-09-14 | 熱電モジュールの製造法と熱電モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000049391A true JP2000049391A (ja) | 2000-02-18 |
| JP3982080B2 JP3982080B2 (ja) | 2007-09-26 |
Family
ID=27318309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26056898A Expired - Fee Related JP3982080B2 (ja) | 1997-05-12 | 1998-09-14 | 熱電モジュールの製造法と熱電モジュール |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6391676B1 (ja) |
| JP (1) | JP3982080B2 (ja) |
| CN (1) | CN1109366C (ja) |
| DE (1) | DE19856771C2 (ja) |
| FR (1) | FR2775123B1 (ja) |
| TW (1) | TW384551B (ja) |
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