JP3199527U - Peltier module - Google Patents

Abstract

【課題】電源供給源用端子などへのリード線の接続作業を必要としないペルチェモジュールを提供する。【解決手段】ペルチェモジュール１は、絶縁性を有する基板２と、基板２に支持されて固定された複数の熱電素子３と、複数の熱電素子３が直列接続されるように隣り合う熱電素子３の端部同士を接続する複数の電極４と、基板２に固定され、直列接続された複数の熱電素子３の両端に位置する２つの熱電素子である２つの末端熱電素子にそれぞれ接続されて、基板２の側面から延出する延出部を有する２つの端子５と、を有する。【選択図】図１A Peltier module that does not require connection work of a lead wire to a power supply source terminal or the like is provided. A Peltier module (1) includes an insulating substrate (2), a plurality of thermoelectric elements (3) supported and fixed to the substrate (2), and adjacent thermoelectric elements (3) so that the plurality of thermoelectric elements (3) are connected in series. Are connected to two terminal thermoelectric elements that are two thermoelectric elements located at both ends of a plurality of thermoelectric elements 3 fixed to the substrate 2 and connected in series, respectively. And two terminals 5 each having an extending portion extending from the side surface of the substrate 2. [Selection] Figure 1

Description

本考案は、ペルチェモジュールに関する。   The present invention relates to a Peltier module.

従来より、ペルチェモジュールが広く利用されている。直流電流をペルチェモジュールに流すことにより、ペルチェモジュールの一方の面が吸熱し、他方の面が発熱する。ペルチェモジュールは、例えば、ペルチェ効果を利用して、半導体装置等の各種装置を冷却するための装置として利用されている。   Conventionally, Peltier modules have been widely used. By passing a direct current through the Peltier module, one surface of the Peltier module absorbs heat and the other surface generates heat. The Peltier module is used, for example, as a device for cooling various devices such as a semiconductor device using the Peltier effect.

また、特開２００６−１５６９９３号公報に開示のような、複数のロッド状の熱電素子を直列に接続したペルチェモジュールも提案されている。   Further, a Peltier module in which a plurality of rod-shaped thermoelectric elements are connected in series has been proposed as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-156993.

特開２００６−１５６９９３号公報JP 2006-156993 A

しかし、従来のペルチェモジュールには直流電流の供給を受けるためにリード線が設けられており、プリント基板等の冷却対象にペルチェモジュールを実装するとき、リード線を電源供給源となる端子などに半田付けしなければならなかった。半田付け作業は煩雑であり、結果として、ペルチェモジュールの冷却対象への実装に、多くの作業工数が必要となるという問題があった。   However, the conventional Peltier module is provided with a lead wire for receiving a direct current, and when the Peltier module is mounted on a cooling target such as a printed circuit board, the lead wire is soldered to a terminal serving as a power supply source. I had to put it on. The soldering work is complicated, and as a result, there is a problem that a large number of work steps are required for mounting the Peltier module on the cooling target.

そこで、本考案は、電源供給用端子などへのリード線の接続作業を必要としないペルチェモジュールを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a Peltier module that does not require connection work of a lead wire to a power supply terminal or the like.

本考案の一態様のペルチェモジュールは、絶縁性を有する基板と、前記基板に支持されて固定された複数の熱電素子と、前記複数の熱電素子が直列接続されるように隣り合う熱電素子の端部同士を接続する複数の電極と、前記基板に固定され、直列接続された前記複数の熱電素子の両端に位置する２つの熱電素子である２つの末端熱電素子にそれぞれ接続されて、前記基板の側面から延出する延出部を有する２つの端子と、を有する。   A Peltier module according to an aspect of the present invention includes an insulating substrate, a plurality of thermoelectric elements supported and fixed to the substrate, and ends of adjacent thermoelectric elements so that the plurality of thermoelectric elements are connected in series. A plurality of electrodes for connecting the parts, and two terminal thermoelectric elements, which are two thermoelectric elements positioned at both ends of the plurality of thermoelectric elements fixed to the substrate and connected in series, respectively, And two terminals having an extending portion extending from the side surface.

本考案の一態様のペルチェモジュールは、絶縁性を有する基板と、前記基板に支持されて固定された複数の熱電素子と、前記複数の熱電素子が直列接続されるように隣り合う熱電素子の端部同士を接続する複数の電極と、前記基板に固定され、直列接続された前記複数の熱電素子の両端に位置する２つの熱電素子である２つの末端熱電素子にそれぞれ接続されて、前記基板の側面から延出する延出部を有する２つの端子と、を有し、各端子の前記電極と接触する面の前記基板の表面からの距離と、前記末端熱電素子の前記末端電極と接触する部分の面の前記基板の表面からの距離とが等しいあるいは略等しくなるように、前記端子は、折り曲げ部を有する。   A Peltier module according to an aspect of the present invention includes an insulating substrate, a plurality of thermoelectric elements supported and fixed to the substrate, and ends of adjacent thermoelectric elements so that the plurality of thermoelectric elements are connected in series. A plurality of electrodes for connecting the parts, and two terminal thermoelectric elements, which are two thermoelectric elements positioned at both ends of the plurality of thermoelectric elements fixed to the substrate and connected in series, respectively, Two terminals each having an extending portion extending from a side surface, a distance from the surface of the substrate of a surface of each terminal contacting the electrode, and a portion contacting the terminal electrode of the terminal thermoelectric element The terminal has a bent portion so that the distance from the surface of the substrate is equal or substantially equal.

本考案の一態様によれば、冷却対象の電源供給源となる端子などへのリード線の接続作業を必要としないペルチェモジュールを提供することができる。   According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a Peltier module that does not require connection work of a lead wire to a terminal or the like serving as a power supply source to be cooled.

本考案の実施の形態に係わるペルチェモジュール１の斜視図である。1 is a perspective view of a Peltier module 1 according to an embodiment of the present invention. 本考案の実施の形態に係わるペルチェモジュール１の平面図である。It is a top view of Peltier module 1 concerning an embodiment of the invention. 本考案の実施の形態に係わるペルチェモジュール１の底面図である。It is a bottom view of Peltier module 1 concerning an embodiment of the invention. 図２の矢印Aで示す方向から見た、本実施の形態に係わるペルチェモジュール１の側面図である。It is the side view of the Peltier module 1 concerning this Embodiment seen from the direction shown by the arrow A of FIG. 本考案の実施の形態に係わる、複数の電極と一対の端子を除いたペルチェモジュール１の平面図である。It is a top view of Peltier module 1 except a plurality of electrodes and a pair of terminals concerning an embodiment of the invention. 図５の矢印Bで示す方向から見た、複数の電極と一対の端子を除いたペルチェモジュール１の側面図である。FIG. 6 is a side view of the Peltier module 1 excluding a plurality of electrodes and a pair of terminals as viewed from the direction indicated by the arrow B in FIG. 5. 本考案の実施の形態に係わる端子５の斜視図である。It is a perspective view of the terminal 5 concerning embodiment of this invention. 本考案の実施の形態に係わる、端子５が取り付けられた基板２の部分側面図である。It is a partial side view of the board | substrate 2 with which the terminal 5 was attached concerning embodiment of this invention. 本考案の実施の形態に係わる、電極接続部５ｃの平面部P2の平面が末端熱電素子３Pの端面P3に対して、０度でない角度θを有している場合を示す部分側面図である。It is a partial side view showing the case where the plane of the plane part P2 of the electrode connecting part 5c has an angle θ other than 0 degrees with respect to the end face P3 of the terminal thermoelectric element 3P according to the embodiment of the present invention. 本考案の実施の形態に係わる基板２の部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view of the board | substrate 2 concerning embodiment of this invention. 本考案の実施の形態の変形例１に係わる、上述したペルチェモジュール１にセラミック板１２を設け、セラミック板１２を冷却対象に密着させる構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure which provides the ceramic plate 12 in the Peltier module 1 mentioned above, and closely_contact | adheres the ceramic plate 12 to cooling object concerning the modification 1 of embodiment of this invention. 本考案の実施の形態の変形例２に係る、固定用の端子５Aを有するペルチェモジュール１Aの例を示す側面図である。It is a side view which shows the example of Peltier module 1A which has the terminal 5A for fixation based on the modification 2 of embodiment of this invention. 本考案の実施の形態の変形例３に係る、ペルチェモジュール１Bの例を示す側面図である。It is a side view which shows the example of the Peltier module 1B based on the modification 3 of embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本考案の実施の形態を説明する。
図１は、本実施の形態に係わるペルチェモジュール１の斜視図である。図２は、本実施の形態に係わるペルチェモジュール１の平面図である。図３は、本実施の形態に係わるペルチェモジュール１の底面図である。図４は、図２の矢印Aで示す方向から見た、本実施の形態に係わるペルチェモジュール１の側面図である。図５は、複数の電極と一対の端子を除いたペルチェモジュール１の平面図である。図６は、図５の矢印Bで示す方向から見た、複数の電極と一対の端子を除いたペルチェモジュール１の側面図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a Peltier module 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a plan view of the Peltier module 1 according to the present embodiment. FIG. 3 is a bottom view of the Peltier module 1 according to the present embodiment. FIG. 4 is a side view of the Peltier module 1 according to the present embodiment, viewed from the direction indicated by the arrow A in FIG. FIG. 5 is a plan view of the Peltier module 1 excluding a plurality of electrodes and a pair of terminals. FIG. 6 is a side view of the Peltier module 1 excluding a plurality of electrodes and a pair of terminals as seen from the direction indicated by the arrow B in FIG.

冷却モジュールであるペルチェモジュール１は、略正方形である基板２と、複数の熱電素子３と、複数の電極４と、一対の端子５とを有して構成されている。なお、基板２の形状は、正方形でなくてもよく、長方形など他の形状を有していてもよい。   A Peltier module 1 that is a cooling module includes a substantially square substrate 2, a plurality of thermoelectric elements 3, a plurality of electrodes 4, and a pair of terminals 5. In addition, the shape of the board | substrate 2 may not be square but may have other shapes, such as a rectangle.

セパレータとしての基板２は、電気絶縁性、熱不良導性及び耐熱性を有する材料、例えばガラスエポキシから構成されている。基板２は、例えば、厚さが０．３mm〜０．６mmで、一辺が数cmのサイズを有する。   The substrate 2 as a separator is made of a material having electrical insulation, poor thermal conductivity, and heat resistance, such as glass epoxy. The substrate 2 has a size of, for example, a thickness of 0.3 mm to 0.6 mm and a side of several centimeters.

絶縁性を有する基板２には、マトリックス状に複数の貫通孔が形成されており、円柱形状の複数の熱電素子３が複数の貫通孔にそれぞれ嵌合されて固定されている。すなわち、複数の熱電素子３は、基板２に支持されて、マトリックス状に配置され、基板２に固定されている。図５に示すように、基板２には、基板２の一辺に沿って、２つの端子固定部６が設けられており、各端子固定部６は、一対のスリット孔６ａを有している。   A plurality of through holes are formed in a matrix on the insulating substrate 2, and a plurality of cylindrical thermoelectric elements 3 are fitted and fixed to the plurality of through holes, respectively. That is, the plurality of thermoelectric elements 3 are supported by the substrate 2, arranged in a matrix, and fixed to the substrate 2. As shown in FIG. 5, the substrate 2 is provided with two terminal fixing portions 6 along one side of the substrate 2, and each terminal fixing portion 6 has a pair of slit holes 6a.

円柱形状を有する各熱電素子３は、ビスマス・テルル系のp型熱電半導体又はn型熱電半導体のロッド状部材である。基板２に対して、 p型熱電半導体の熱電素子３pとn型熱電半導体の熱電素子３nが交互に並んで配列されている。
各熱電素子３は、例えば、直径が１mmで、長さが２mmのサイズを有する針状単結晶部材である。各熱電素子３の軸方向における中央部分が、基板２の貫通孔に固定される。 Each thermoelectric element 3 having a cylindrical shape is a rod-shaped member of a bismuth-tellurium-based p-type thermoelectric semiconductor or n-type thermoelectric semiconductor. On the substrate 2, p-type thermoelectric semiconductor thermoelectric elements 3p and n-type thermoelectric semiconductor thermoelectric elements 3n are alternately arranged.
Each thermoelectric element 3 is a needle-like single crystal member having a diameter of 1 mm and a length of 2 mm, for example. A central portion in the axial direction of each thermoelectric element 3 is fixed to the through hole of the substrate 2.

複数の電極４は、金メッキされた銅部材であり、基板２の上面側及び下面側において、複数の熱電素子３に半田付けされている。各電極４は、隣り合うp型熱電半導体の熱電素子３pとn型熱電半導体の熱電素子３nに対して半田付けされている。そして、p型熱電半導体の熱電素子３pとn型熱電半導体の熱電素子３nが交互に電気的に直列に接続されるように、複数の熱電素子３は複数の電極４により接続される。
すなわち、複数の電極４は、複数の熱電素子３が直列接続されるように隣り合う熱電素子３の端部同士を接続する。 The plurality of electrodes 4 are gold-plated copper members, and are soldered to the plurality of thermoelectric elements 3 on the upper surface side and the lower surface side of the substrate 2. Each electrode 4 is soldered to the adjacent p-type thermoelectric semiconductor thermoelectric element 3p and n-type thermoelectric semiconductor thermoelectric element 3n. The plurality of thermoelectric elements 3 are connected by the plurality of electrodes 4 so that the p-type thermoelectric semiconductor thermoelectric elements 3p and the n-type thermoelectric semiconductor thermoelectric elements 3n are alternately electrically connected in series.
That is, the plurality of electrodes 4 connect the ends of the adjacent thermoelectric elements 3 so that the plurality of thermoelectric elements 3 are connected in series.

各端子５は、金メッキされた銅部材であり、端子固定部６に固定されるカシメ端子である。図１〜図３に示すように一対の端子５は、基板２の平面に対して直交する側面から延出する延出部５ｂ（図７参照）を有している。   Each terminal 5 is a gold-plated copper member and is a crimping terminal fixed to the terminal fixing portion 6. As shown in FIGS. 1 to 3, the pair of terminals 5 has an extending portion 5 b (see FIG. 7) that extends from a side surface orthogonal to the plane of the substrate 2.

直列接続された複数の熱電素子３の両端の２つの熱電素子３P（以下、末端熱電素子ともいう）が、それぞれ一対の各端子５と２つの電極４により電気的に接続される。
すなわち、２つの端子５は、基板２に固定され、直列接続された複数の熱電素子３の両端に位置する２つの熱電素子である２つの末端熱電素子３Pにそれぞれ接続されて、基板２の側面から延出する延出部５ｂを有する。
一対の端子５を介して、直列接続された複数の熱電素子３に直流電流を流すことにより、基板２の上面側又は下面側が、吸熱側となる。 Two thermoelectric elements 3P (hereinafter also referred to as terminal thermoelectric elements) at both ends of the plurality of thermoelectric elements 3 connected in series are electrically connected by a pair of terminals 5 and two electrodes 4, respectively.
That is, the two terminals 5 are connected to the two terminal thermoelectric elements 3P, which are two thermoelectric elements located at both ends of the plurality of thermoelectric elements 3 fixed to the substrate 2 and connected in series, respectively. It has the extension part 5b extended from.
By passing a direct current through the plurality of thermoelectric elements 3 connected in series via the pair of terminals 5, the upper surface side or the lower surface side of the substrate 2 becomes the heat absorption side.

基板２に設けられる複数のp型熱電半導体の熱電素子３pと複数のn型熱電半導体の熱電素子３nの向きと、一対の端子５に流す電流の向きによって、基板２の上面側と下面側のいずれが、吸熱側となるかが決まる。
図５に示すように、各末端熱電素子３Pも、他の複数の熱電素子３と同様に円柱形状を有するが、円柱の各末端熱電素子３Pの断面積、すなわち円柱の軸に直交する断面の面積は、２つの末端熱電素子３P以外の他の複数の熱電素子３の円柱の断面積よりも、大きい。 Depending on the orientation of the plurality of p-type thermoelectric semiconductor thermoelectric elements 3 p and the plurality of n-type thermoelectric semiconductor thermoelectric elements 3 n provided on the substrate 2 and the direction of the current flowing through the pair of terminals 5, Which is the endothermic side is determined.
As shown in FIG. 5, each terminal thermoelectric element 3P also has a cylindrical shape like the other plurality of thermoelectric elements 3, but has a cross-sectional area of each terminal thermoelectric element 3P of the cylinder, that is, a cross section orthogonal to the axis of the cylinder. The area is larger than the cross-sectional area of the cylinder of the plurality of thermoelectric elements 3 other than the two terminal thermoelectric elements 3P.

次に、端子５の構成について説明する。
図７は、端子５の斜視図である。図８は、端子５が取り付けられた基板２の部分側面図である。 Next, the configuration of the terminal 5 will be described.
FIG. 7 is a perspective view of the terminal 5. FIG. 8 is a partial side view of the substrate 2 to which the terminals 5 are attached.

端子５は、細長で矩形形状を有する板状部材である。端子５の中央部５ａの表面は、平面部P1を有する。端子５は、ペルチェモジュール１が搭載される冷却対象、例えばプリント基板のランドなどに接続される延出部５ｂと、電極４が半田付けされる電極接続部５ｃを有する。延出部５ｂと電極接続部５ｃは、中央部５ａを挟むように端子５に設けられている。電極接続部５ｃは、基板２に対向する面とは反対側の面に平面部P2を有している。   The terminal 5 is an elongated and rectangular plate-like member. The surface of the central portion 5a of the terminal 5 has a plane portion P1. The terminal 5 has an extending portion 5b connected to a cooling target on which the Peltier module 1 is mounted, for example, a land of a printed circuit board, and an electrode connecting portion 5c to which the electrode 4 is soldered. The extension part 5b and the electrode connection part 5c are provided in the terminal 5 so as to sandwich the central part 5a. The electrode connecting portion 5c has a flat portion P2 on the surface opposite to the surface facing the substrate 2.

中央部５ａには、端子５の長手軸方向に直交する方向であって、互いに反対方向に延出して、基板２に固定するための２つの固定用延出部５ｄが設けられている。
２つの固定用延出部５ｄは、中央部５ａの平面部P1側に向けて、平面部P1に直交する方向に折り曲げられている。２つの固定用延出部５ｄは、基板２に形成された端子固定部６の一対のスリット孔６ａに挿入可能な間隔d1と、端子５の長手軸方向の長さL1を有する。
よって、２つの固定用延出部５ｄを一対のスリット孔６ａに挿入し、中央部５ａの平面部P1を基板２の表面に密着させた状態で、図７において点線で示すように２つの延出部５ｄの先端部分５ｄ１を折り曲げてカシメることによって、端子５を端子固定部６に固定することができる。
各端子５が端子固定部６に固定されたときに、電極接続部５ｃの平面部P2と、末端熱電素子３Pの端面P3とが、図８において点線で示す同一平面PPとなるように、電極接続部５ｃは、折り曲げ部５ｃ１を有している。 The central portion 5 a is provided with two fixing extension portions 5 d that extend in opposite directions to the longitudinal direction of the terminal 5 and are fixed to the substrate 2.
The two fixing extension portions 5d are bent in a direction perpendicular to the plane portion P1 toward the plane portion P1 side of the central portion 5a. The two fixing extension portions 5 d have a distance d 1 that can be inserted into the pair of slit holes 6 a of the terminal fixing portion 6 formed in the substrate 2 and a length L 1 in the longitudinal axis direction of the terminal 5.
Therefore, the two extending portions 5d for fixing are inserted into the pair of slit holes 6a, and the two portions extending as shown by the dotted lines in FIG. The terminal 5 can be fixed to the terminal fixing portion 6 by bending and crimping the tip portion 5d1 of the protruding portion 5d.
When each terminal 5 is fixed to the terminal fixing portion 6, the electrodes P and P 2 of the electrode connection portion 5 c and the end surface P 3 of the terminal thermoelectric element 3 P are in the same plane PP shown by a dotted line in FIG. The connecting part 5c has a bent part 5c1.

よって、電極接続部５ｃの平面部P2の基板２の表面からの距離は、DDであり、末端熱電素子（３P）の端面P3の基板２からの距離も、DDである。
すなわち、各端子５の電極４と接触する面P2の基板２の表面からの距離DDは、末端熱電素子３Pの末端電極４Pと接触する部分の面P3の基板２の表面からの距離と等しい。
端子５の先端部の一面が末端熱電素子３Pの端面P3と同一平面となるように、端子５が折り曲げ部５ｃ１を有しているので、末端熱電素子３Pの端面P3と電極接続部５ｃの平面部P2とに、末端の電極（以下、末端電極ともいう）４Pを簡単に半田付けを行うことができる。
なお、末端電極４Pは、他の電極４と同じサイズである。 Therefore, the distance from the surface of the board | substrate 2 of the plane part P2 of the electrode connection part 5c is DD, and the distance from the board | substrate 2 of the end surface P3 of a terminal thermoelectric element (3P) is also DD.
That is, the distance DD from the surface of the substrate 2 of the surface P2 that contacts the electrode 4 of each terminal 5 is equal to the distance from the surface of the substrate 2 of the surface P3 of the portion that contacts the terminal electrode 4P of the terminal thermoelectric element 3P.
Since the terminal 5 has the bent portion 5c1 so that one surface of the tip portion of the terminal 5 is flush with the end surface P3 of the terminal thermoelectric element 3P, the end surface P3 of the terminal thermoelectric element 3P and the plane of the electrode connection portion 5c. A terminal electrode (hereinafter also referred to as a terminal electrode) 4P can be easily soldered to the part P2.
The terminal electrode 4P is the same size as the other electrodes 4.

また、延出部５ｂは、基板２の平面部P1に平行に基板２の側面から延出している。すなわち、２つの端子５の各延出部５ｂの先端部は、基板２の平面に平行な方向に延出している。さらに延出部５ｂは、折り曲げ部５ｂ１を有している。
すなわち、各端子５の電極４と接触する面P2の基板２の表面からの距離と、末端熱電素子３Pの末端電極４Pと接触する部分の面P3の基板２の表面からの距離とがDDで等しいあるいは略等しくなるように、端子５は、折り曲げ部５ｃ１を有している。
折り曲げ部５ｂ１の折り曲げ量を、ペルチェモジュール１を冷却対象に取り付けたときに、延出部５ｂが基板２あるいは別部品に設けたランドあるいは端子と接触あるいは近接するように設定する。図８では、延出部５ｂと冷却対象OB間の距離は、d2である。 Further, the extending portion 5 b extends from the side surface of the substrate 2 in parallel with the flat portion P 1 of the substrate 2. That is, the tip end portions of the extending portions 5 b of the two terminals 5 extend in a direction parallel to the plane of the substrate 2. Furthermore, the extending part 5b has a bent part 5b1.
That is, the distance from the surface of the substrate 2 of the surface P2 that contacts the electrode 4 of each terminal 5 and the distance from the surface of the substrate 2 of the surface P3 of the portion P3 that contacts the terminal electrode 4P of the terminal thermoelectric element 3P are DD. The terminal 5 has a bent portion 5c1 so as to be equal or substantially equal.
The amount of bending of the bent portion 5b1 is set so that when the Peltier module 1 is attached to the object to be cooled, the extended portion 5b is in contact with or close to a land or terminal provided on the substrate 2 or another component. In FIG. 8, the distance between the extension part 5b and the cooling target OB is d2.

従来であれば、冷却対象あるいは別部品に設けたランドあるいは端子に、ペルチェモジュールから延出したリード線を半田付けする必要があるが、ペルチェモジュール１を冷却対象に取り付けたときに、各端子５の延出部５ｂは冷却対象あるいは別部品に設けたランドあるいは端子に接触あるいは近接するので、半田付けなどにより簡単に接続することができる。
従って、従来のようなリード線の半田付け工程が不要となる。
なお、電極接続部５ｃの平面部P2と、末端熱電素子３Pの端面P3とは点線で示すような同一平面PPになくてもよい。 Conventionally, it is necessary to solder a lead wire extending from the Peltier module to a land or terminal provided on the object to be cooled or another component. However, when the Peltier module 1 is attached to the object to be cooled, each terminal 5 Since the extending portion 5b is in contact with or close to a land or terminal provided on the object to be cooled or another component, it can be easily connected by soldering or the like.
Therefore, the conventional lead wire soldering step is not required.
Note that the flat surface portion P2 of the electrode connecting portion 5c and the end surface P3 of the terminal thermoelectric element 3P may not be on the same flat surface PP as indicated by a dotted line.

図９は、電極接続部５ｃの平面部P2の平面が末端熱電素子３Pの端面P3に対して、０度でない角度θを有している場合を示す部分側面図である。電極接続部５ｃの平面部P2と末端電極４Pが半田で電気的に接続されて固定できれば、角度θは０度でなくてもよい。   FIG. 9 is a partial side view showing a case where the plane of the plane portion P2 of the electrode connecting portion 5c has an angle θ that is not 0 degrees with respect to the end surface P3 of the terminal thermoelectric element 3P. The angle θ may not be 0 degrees as long as the planar portion P2 of the electrode connecting portion 5c and the terminal electrode 4P can be electrically connected and fixed with solder.

図８において、二点鎖線で示すように、末端電極４Pは、末端熱電素子３Pの端面P3と電極接続部５ｃの平面部P2とに接触するように、末端熱電素子３Pと電極接続部５ｃに半田付けで接着される。   In FIG. 8, as indicated by a two-dot chain line, the terminal electrode 4P is connected to the terminal thermoelectric element 3P and the electrode connecting part 5c so as to contact the end surface P3 of the terminal thermoelectric element 3P and the flat surface part P2 of the electrode connecting part 5c. Bonded by soldering.

電極４は、末端熱電素子３Pの端面の直径と略等しい幅を有している。端子５の幅も、末端熱電素子３Pの端面の直径と略同じである。
図１０は、基板２の部分斜視図である。図１０は、基板２に固定された端子５の延出部５ｂと電極接続部５ｃが位置する側から斜めに見た、基板２の一部を示す。 The electrode 4 has a width substantially equal to the diameter of the end face of the terminal thermoelectric element 3P. The width of the terminal 5 is also substantially the same as the diameter of the end face of the terminal thermoelectric element 3P.
FIG. 10 is a partial perspective view of the substrate 2. FIG. 10 shows a part of the substrate 2 as viewed obliquely from the side where the extended portion 5b of the terminal 5 fixed to the substrate 2 and the electrode connecting portion 5c are located.

末端熱電素子３Pの断面積は、他の熱電素子３の断面積よりも大きいので、末端熱電素子３Pの端面P3と末端電極４Pの接触する領域S3Pの面積は、他の熱電素子３の端面と電極４の接触する領域S3の面積よりも大きい。電極接続部５ｃと末端電極４Pは、図１０に示す領域S5において半田付けされている。
すなわち、各末端熱電素子３Pの電極４と接触する部分の面積S３Pは、２つの末端熱電素子３P以外の熱電素子３の電極４と接触する部分の面積S３よりも大きい。そして、２つの端子５の各々は、電極４を介して２つの末端熱電素子３Pと接続されている。 Since the cross-sectional area of the terminal thermoelectric element 3P is larger than the cross-sectional area of the other thermoelectric element 3, the area of the region S3P where the end surface P3 of the terminal thermoelectric element 3P and the terminal electrode 4P are in contact with the end surface of the other thermoelectric element 3 It is larger than the area of the region S3 with which the electrode 4 contacts. The electrode connecting portion 5c and the terminal electrode 4P are soldered in a region S5 shown in FIG.
That is, the area S3P of the part that contacts the electrode 4 of each terminal thermoelectric element 3P is larger than the area S3 of the part that contacts the electrode 4 of the thermoelectric element 3 other than the two terminal thermoelectric elements 3P. Each of the two terminals 5 is connected to the two terminal thermoelectric elements 3P via the electrodes 4.

ペルチェモジュール１は、温度が高い環境下で使用されるため、基板２が図１０において矢印Cで示す方向において熱収縮することにより、末端熱電素子３Pと末端電極４Pの間の接着剤としての半田に剪断応力が掛かり、末端電極４Pが末端熱電素子３Pから剥離する虞がある。   Since the Peltier module 1 is used in a high temperature environment, the substrate 2 is thermally contracted in the direction indicated by the arrow C in FIG. 10, so that solder as an adhesive between the terminal thermoelectric element 3P and the terminal electrode 4P is used. There is a possibility that the end electrode 4P is peeled off from the end thermoelectric element 3P due to shear stress.

そこで、末端熱電素子３Pの端面P3と末端電極４Pの接触する領域S3Pは、他の熱電素子３の端面と電極４の接触する領域S3よりも広くしている。言い換えれば、末端熱電素子３Pと末端電極４Pとの間の半田を介して接触する面積が、他の熱電素子３と電極４との間の半田を介して接触する面積よりも大きくしている。その結果、基板２の平面方向における熱収縮に起因して、末端熱電素子３Pと末端電極４Pの間の接着剤としての半田に剪断応力が掛っても、末端電極４Pが末端熱電素子３Pから剥離しないように、末端熱電素子３Pと末端電極４Pとの間の半田の剪断応力に対する耐性は高くなる。
以上のように、上述した実施の形態によれば、一対の端子５は、基板２の側面方向に延出しているので、ペルチェモジュール１を冷却対象としてのプリント基板などに実装したとき、リード線による半田作業を必要としないで、そのプリント基板などのランドに各端子５を半田付け等で接続してペルチェモジュール１の電源の供給を得ることができる。 Therefore, the region S3P where the end surface P3 of the terminal thermoelectric element 3P contacts the terminal electrode 4P is made wider than the region S3 where the end surface of the other thermoelectric element 3 and the electrode 4 contact. In other words, the area in contact with the solder between the terminal thermoelectric element 3P and the terminal electrode 4P is larger than the area in contact with the solder between the other thermoelectric element 3 and the electrode 4. As a result, even if shear stress is applied to the solder as the adhesive between the terminal thermoelectric element 3P and the terminal electrode 4P due to thermal contraction in the plane direction of the substrate 2, the terminal electrode 4P is peeled off from the terminal thermoelectric element 3P. As a result, the resistance against the shearing stress of the solder between the terminal thermoelectric element 3P and the terminal electrode 4P is increased.
As described above, according to the above-described embodiment, since the pair of terminals 5 extend in the side surface direction of the substrate 2, when the Peltier module 1 is mounted on a printed circuit board or the like to be cooled, the lead wires The power supply of the Peltier module 1 can be obtained by connecting each terminal 5 to a land such as a printed circuit board by soldering or the like, without requiring the soldering operation.

以上のように、上述した実施の形態によれば、従来のような電源供給用端子などへのリード線の接続作業を必要としないペルチェモジュールを提供することができる。
（変形例１）
上述したペルチェモジュール１は、そのまま、冷却対象に絶縁膜などを介して密着させて使用することもできるが、セラミックス板などの部材を介して、冷却対象に密着させて使用するようにしてもよい。 As described above, according to the above-described embodiment, it is possible to provide a Peltier module that does not require connection work of a lead wire to a power supply terminal or the like as in the past.
(Modification 1)
The above-described Peltier module 1 can be used as it is by being in close contact with the object to be cooled through an insulating film or the like, but may be used in close contact with the object to be cooled through a member such as a ceramic plate. .

図１１は、上述したペルチェモジュール１にセラミック板１２を設け、セラミック板１２を冷却対象に密着させる構成を示す側面図である。
ペルチェモジュール１の表裏の各面に、接着剤としてのエラストマー１１が塗布され、図１１において点線の矢印で示すように、ペルチェモジュール１の表裏にセラミックス板１２が固定される。 FIG. 11 is a side view showing a configuration in which the ceramic plate 12 is provided in the above-described Peltier module 1 and the ceramic plate 12 is brought into close contact with the object to be cooled.
An elastomer 11 as an adhesive is applied to the front and back surfaces of the Peltier module 1, and the ceramic plates 12 are fixed to the front and back surfaces of the Peltier module 1 as indicated by dotted arrows in FIG. 11.

冷却対象OBに密着させるセラミックス板１２の外側面には、銅とニッケルと金の３層からなる３層部１３が設けられている。
冷却対象OBの冷却面に、セラミックス板１２の３層部１３を密着させ、端子５の延出部５ｂを、冷却対象OBの電源用ランドに半田などで接続して固定する。 A three-layer portion 13 composed of three layers of copper, nickel, and gold is provided on the outer surface of the ceramic plate 12 that is in close contact with the cooling target OB.
The three-layer portion 13 of the ceramic plate 12 is brought into close contact with the cooling surface of the cooling target OB, and the extension portion 5b of the terminal 5 is connected and fixed to the power source land of the cooling target OB with solder or the like.

なお、図１１では、延出部５ｂの先端部には、冷却対象OBの電源用ランドまでの距離を調整する段差部５ｂｘが形成されている。
以上のように、ペルチェモジュール１は、そのままでも冷却対象に密着させて使用することができるが、セラミックス板１２を介して冷却対象OBに密着させて使用することもできる。
（変形例２）
上述した実施の形態及び変形例１のペルチェモジュール１の基板には、一対の端子５が設けられているが、冷却対象に対する固定のために、ダミー端子を設けてもよい。すなわち、変形例２のペルチェモジュールは、基板２に固定されて、基板２の側面から延出する延出部を有するダミー端子を有する。 In FIG. 11, a stepped portion 5bx for adjusting the distance of the cooling target OB to the power land is formed at the tip of the extending portion 5b.
As described above, the Peltier module 1 can be used as it is in close contact with the cooling target, but can also be used in close contact with the cooling target OB via the ceramic plate 12.
(Modification 2)
Although the pair of terminals 5 are provided on the substrate of the Peltier module 1 according to the above-described embodiment and Modification 1, dummy terminals may be provided for fixing to the object to be cooled. That is, the Peltier module of Modification 2 includes a dummy terminal that is fixed to the substrate 2 and has an extending portion that extends from the side surface of the substrate 2.

図１２は、本変形例に係る、固定用の端子５Aを有するペルチェモジュール１Aの例を示す側面図である。
図１２に示すように、ペルチェモジュール１Aは、一対の端子５に加えて、固定用の端子５Aが基板２に設けられている。固定用の端子５Aは、１つでも良いし、２以上でもよい。 FIG. 12 is a side view showing an example of a Peltier module 1A having a fixing terminal 5A according to this modification.
As shown in FIG. 12, in the Peltier module 1 </ b> A, in addition to the pair of terminals 5, a fixing terminal 5 </ b> A is provided on the substrate 2. The number of fixing terminals 5A may be one, or two or more.

固定用の端子５Aは、いずれの電極４にも電気的に接続されていないダミー端子である。端子５Aも、冷却対象OBの電源用ランドまでの距離を調整する段差部５ｂｙを有している。   The fixing terminal 5 </ b> A is a dummy terminal that is not electrically connected to any electrode 4. The terminal 5A also has a step portion 5by that adjusts the distance to the power source land of the cooling target OB.

ダミーの端子５Aも冷却対象へ固定すれば、ペルチェモジュール１Aは、冷却対象へしっかりと固定されて、動かないようになる。
（変形例３）
上述した実施の形態及び２つの変形例では、端子５の延出部５ｂは、基板２の表面に平行な方向に延出しているが、基板２の表面に直交する方向に湾曲した湾曲部５ｂ２を有していてもよい。 If the dummy terminal 5A is also fixed to the object to be cooled, the Peltier module 1A is firmly fixed to the object to be cooled and does not move.
(Modification 3)
In the embodiment and the two modifications described above, the extending portion 5 b of the terminal 5 extends in a direction parallel to the surface of the substrate 2, but is curved in a direction orthogonal to the surface of the substrate 2. You may have.

図１３は、本変形例に係る、ペルチェモジュール１Bの例を示す側面図である。
図１３に示すように、ペルチェモジュール１Bは、一対の端子５及び固定用の一対の端子５Aがそれぞれ湾曲部５ｂ２及び５Aｂを有している。
すなわち、２つの端子５Aの各延出部５ｂの先端部は、基板２の平面に直交する方向に折れ曲がっている湾曲部５ｂ２及び５Aｂを有している。 FIG. 13 is a side view showing an example of the Peltier module 1B according to this modification.
As shown in FIG. 13, in the Peltier module 1B, a pair of terminals 5 and a pair of fixing terminals 5A have curved portions 5b2 and 5Ab, respectively.
That is, the distal ends of the extending portions 5b of the two terminals 5A have curved portions 5b2 and 5Ab that are bent in a direction perpendicular to the plane of the substrate 2.

なお、ここでは、変形例２と同様に、基板２には、ダミー端子である固定用の端子５Aが設けられているが、実施の形態と同様に、固定用の端子５Aは、無くてもよく、その場合は、一対の端子５のみが湾曲部５ｂ２を有する。   Here, as in the second modification, the substrate 2 is provided with a fixing terminal 5A which is a dummy terminal. However, as in the embodiment, the fixing terminal 5A is not necessary. In that case, only the pair of terminals 5 has the curved portion 5b2.

湾曲部５ｂ２及び５Aｂを冷却対象OB側に湾曲させることにより、湾曲部５ｂ２及び５Aｂを冷却対象に設けられた孔部（図示せず）に差し込むだけで、ペルチェモジュール１Bを冷却対象OBへしっかりと固定することができる。孔部は、例えば、冷却対象基板の基板ホールである。
よって、このようなペルチェモジュール１Bは、冷却対象へのしっかりと固定が可能となる。 By bending the curved portions 5b2 and 5Ab toward the cooling target OB, the Peltier module 1B can be firmly attached to the cooling target OB simply by inserting the curved portions 5b2 and 5Ab into holes (not shown) provided in the cooling target. Can be fixed. The hole is, for example, a substrate hole of the substrate to be cooled.
Therefore, such a Peltier module 1B can be firmly fixed to the object to be cooled.

以上説明したように、冷却対象の電源供給源となる端子などへのリード線の接続作業を必要としないペルチェモジュールを提供することができる。   As described above, it is possible to provide a Peltier module that does not require connection work of a lead wire to a terminal or the like serving as a power supply source to be cooled.

本考案は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本考案の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

１、１A、１B ペルチェモジュール、２ 基板、３ 熱電素子、４ 電極、４P 末端電極、５、５A 端子、５ａ 中央部、５ｂ 延出部、５ｂ１ 折り曲げ部、５ｂ２ 湾曲部、５ｂｘ、５ｂｙ 段差部、５ｃ 電極接続部、５ｃ１ 折り曲げ部、５ｄ 固定用延出部、５ｄ 延出部、５ｄ１ 先端部分、６ 端子固定部、６ａ スリット孔、１１ エラストマー、１２ セラミック板、１３ ３層部。 1, 1A, 1B Peltier module, 2 substrate, 3 thermoelectric element, 4 electrode, 4P terminal electrode, 5, 5A terminal, 5a center part, 5b extension part, 5b1 bending part, 5b2 bending part, 5bx, 5by step part, 5c electrode connection part, 5c1 bent part, 5d fixing extension part, 5d extension part, 5d1 tip part, 6 terminal fixing part, 6a slit hole, 11 elastomer, 12 ceramic plate, 13 3 layer part.

Claims (15)

絶縁性を有する基板と、
前記基板に支持されて固定された複数の熱電素子と、
前記複数の熱電素子が直列接続されるように隣り合う熱電素子の端部同士を接続する複数の電極と、
前記基板に固定され、直列接続された前記複数の熱電素子の両端に位置する２つの熱電素子である２つの末端熱電素子にそれぞれ接続されて、前記基板の側面から延出する延出部を有する２つの端子と、
を有することを特徴とするペルチェモジュール。 An insulating substrate;
A plurality of thermoelectric elements supported and fixed on the substrate;
A plurality of electrodes connecting ends of adjacent thermoelectric elements so that the plurality of thermoelectric elements are connected in series;
The plurality of thermoelectric elements that are fixed to the substrate and connected in series are connected to two terminal thermoelectric elements that are two thermoelectric elements located at both ends of the thermoelectric elements, and have an extending portion that extends from the side surface of the substrate. Two terminals,
A Peltier module characterized by comprising: 前記２つの端子の各延出部の先端部は、前記基板の平面に平行な方向に延出していることを特徴とする請求項１に記載のペルチェモジュール。   2. The Peltier module according to claim 1, wherein tips of the extending portions of the two terminals extend in a direction parallel to a plane of the substrate. 前記２つの端子の各延出部の先端部は、前記基板の平面に直交する方向に折れ曲がっていることを特徴とする請求項１に記載のペルチェモジュール。   2. The Peltier module according to claim 1, wherein the distal ends of the extending portions of the two terminals are bent in a direction perpendicular to the plane of the substrate. 各末端熱電素子の前記電極と接触する部分の面積は、前記２つの末端熱電素子以外の熱電素子の前記電極と接触する部分の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のペルチェモジュール。   The area of the part which contacts the said electrode of each terminal thermoelectric element is larger than the area of the part which contacts the said electrode of thermoelectric elements other than said two terminal thermoelectric elements. The Peltier module according to one. 前記２つの端子の各々は、前記電極を介して前記２つの末端熱電素子と接続されていることを特徴とする請求項４に記載のペルチェモジュール。   5. The Peltier module according to claim 4, wherein each of the two terminals is connected to the two terminal thermoelectric elements through the electrodes. 前記各末端熱電素子は、円柱形状を有し、
前記各電極は、前記各末端熱電素子の直径と略等しい幅を有することを特徴とする請求項５に記載のペルチェモジュール。 Each terminal thermoelectric element has a cylindrical shape,
6. The Peltier module according to claim 5, wherein each of the electrodes has a width substantially equal to a diameter of each of the terminal thermoelectric elements. 各端子の前記電極と接触する面の前記基板の表面からの距離は、前記末端熱電素子の前記末端電極と接触する部分の面の前記基板の表面からの距離と等しいことを特徴とする請求項４から６のいずれか１つに記載のペルチェモジュール。   The distance of the surface of each terminal that contacts the electrode from the surface of the substrate is equal to the distance from the surface of the substrate of the surface of the terminal thermoelectric element that contacts the terminal electrode. The Peltier module according to any one of 4 to 6. 前記基板に固定されて、前記基板の側面から延出する延出部を有するダミー端子を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載のペルチェモジュール。   The Peltier module according to claim 1, further comprising a dummy terminal that is fixed to the substrate and has an extending portion that extends from a side surface of the substrate. 絶縁性を有する基板と、
前記基板に支持されて固定された複数の熱電素子と、
前記複数の熱電素子が直列接続されるように隣り合う熱電素子の端部同士を接続する複数の電極と、
前記基板に固定され、直列接続された前記複数の熱電素子の両端に位置する２つの熱電素子である２つの末端熱電素子にそれぞれ接続されて、前記基板の側面から延出する延出部を有する２つの端子と、
を有し、
各端子の前記電極と接触する面の前記基板の表面からの距離と、前記末端熱電素子の前記末端電極と接触する部分の面の前記基板の表面からの距離とが等しいあるいは略等しくなるように、前記端子は、折り曲げ部を有することを特徴とするペルチェモジュール。 An insulating substrate;
A plurality of thermoelectric elements supported and fixed on the substrate;
A plurality of electrodes connecting ends of adjacent thermoelectric elements so that the plurality of thermoelectric elements are connected in series;
The plurality of thermoelectric elements that are fixed to the substrate and connected in series are connected to two terminal thermoelectric elements that are two thermoelectric elements located at both ends of the thermoelectric elements, and have an extending portion that extends from the side surface of the substrate. Two terminals,
Have
The distance of the surface of each terminal in contact with the electrode from the surface of the substrate and the distance of the surface of the portion of the terminal thermoelectric element in contact with the terminal electrode from the surface of the substrate are equal or substantially equal. The Peltier module is characterized in that the terminal has a bent portion. 前記２つの端子の各延出部の先端部は、前記基板の平面に平行な方向に延出していることを特徴とする請求項９に記載のペルチェモジュール。   The Peltier module according to claim 9, wherein the distal ends of the extending portions of the two terminals extend in a direction parallel to the plane of the substrate. 前記２つの端子の各延出部の先端部は、前記基板の平面に直交する方向に折れ曲がっていることを特徴とする請求項９に記載のペルチェモジュール。   10. The Peltier module according to claim 9, wherein the distal ends of the extending portions of the two terminals are bent in a direction perpendicular to the plane of the substrate. 各末端熱電素子の前記電極と接触する部分の面積は、前記２つの末端熱電素子以外の熱電素子の前記電極と接触する部分の面積よりも大きいことを特徴とする請求項９から１１のいずれか１つに記載のペルチェモジュール。   The area of the portion of each terminal thermoelectric element that contacts the electrode is larger than the area of the portion that contacts the electrode of a thermoelectric element other than the two terminal thermoelectric elements. The Peltier module according to one. 前記２つの端子の各々は、前記電極を介して前記２つの末端熱電素子と接続されていることを特徴とする請求項１２に記載のペルチェモジュール。   The Peltier module according to claim 12, wherein each of the two terminals is connected to the two terminal thermoelectric elements via the electrodes. 前記各末端熱電素子は、円柱形状を有し、
前記各電極は、前記各末端熱電素子の直径と略等しい幅を有することを特徴とする請求項１２に記載のペルチェモジュール。 Each terminal thermoelectric element has a cylindrical shape,
The Peltier module according to claim 12, wherein each of the electrodes has a width substantially equal to a diameter of each of the terminal thermoelectric elements. 前記基板に固定されて、前記基板の側面から延出する延出部を有するダミー端子を有することを特徴とする請求項９から１４のいずれか１つに記載のペルチェモジュール。   The Peltier module according to claim 9, further comprising a dummy terminal that is fixed to the substrate and has an extending portion that extends from a side surface of the substrate.

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