JPH09181362A - 可撓性を有する熱電素子及びそれからなる冷却加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱電半導体素子を利用した、可撓性を有する
熱電素子及びこれらを利用する冷却加熱装置を提供す
る。 【解決手段】 本発明は、熱電半導体素子を可撓性を有
する基板に嵌め込まれて保持された可撓性を有する熱電
チップユニットを基本として、該熱電チップユニットに
電極を接続して熱電ユニットを、該熱電ユニットを可撓
性を有する絶縁シートでカバーすることにより熱電モジ
ュールを、そして該熱電ユニット又は該熱電モジュール
を可撓性ある絶縁シートに装着することにより熱電シー
トを得る。従来のサンドイッチ構造の熱電モジュール
を、可撓性を有するシートに間隔をおいて装着して可撓
性を有する熱電シートを得る。これらの熱電素子は、い
ずれも可撓性を有するので、冷却加熱効率が良く、複雑
な形状の物にも容易に取り付けることが出来、また該熱
電素子を利用した効率の良い冷却加熱装置を容易に作成
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、熱電半導体素子
を利用した、可撓性を有する熱電チップユニット、熱電
ユニット、熱電モジュール及び熱電シート等の熱電素子
並びにそれらを利用する冷却加熱装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ビスマス・テルル系、鉄・シリコン系若
しくはコバルト・アンチモン系等の化合物からなる熱電
半導体素子を利用した熱電素子は、冷却、加熱装置等に
使用されされている。該熱電素子は、液体、気体を使用
せず、スペースもとらず又回転摩耗もなく保守のいらな
い冷却加熱源として重宝なものである。ここで、熱電素
子は、ｐ型とｎ型からなる２種類の熱電半導体素子複数
個を同数ずつ配列せしめ、該熱電半導体素子を電極に接
合しπ型直列回路を構成したもので、これに通電するこ
とにより冷却または加熱のエネルギー源として、使用す
るものである。

【０００３】この熱電素子は、一般的にはｐ型とｎ型か
らなる２種類の熱電半導体素子を整然と配列せしめ、半
導体素子を電極に半田で接合し、π型直列回路を構成す
ると共に、これらの熱電半導体素子及び金属電極を金属
膜を有するセラミック基板で夾んだ構成になったもの
が、熱電モジュールとして広く使用されている。この熱
電モジュールの電極に電源を接続して、ｎ型素子からｐ
型素子方向へ電流を流すと、ぺルチェ効果によりπ型の
上部で吸熱が、下部では発熱が起こる。この際、電極の
接続方向を逆転すると、吸熱、発熱の方向が変わる。こ
の現象を利用して、熱電素子が冷却加熱装置に使用され
るのである。熱電モジュールは、ＬＳＩ、コンピュータ
のＣＰＵやレーザ等の冷却をはじめ、保温冷蔵庫に至る
広範囲な用途を有している。

【０００４】この熱電モジュールに使用するビスマス・
テルル系、鉄・シリコン系若しくはコバルト・アンチモ
ン系等の化合物の半導体素子は、結晶の劈開面で分割さ
れやすいという問題を有している。そのため、従来は成
長させた単結晶を先ずスライスし、スライスした結晶を
ダイシングし１．５mm×１．５mm×２mm程度の大きさの
角状のものとして、熱電モジュールに使用している。結
晶の劈開面で分割されやすいので、通常角状にした半導
体素子を薄い金属膜で処理したセラミック基板上の金属
電極に半田付けしている。このため、熱電モジュール
は、極めて固くフレキシビリテイのないものとなってい
る。

【０００５】そして、半田付け自体、柔軟性を無くし、
熱電モジュールを剛直なものとする。その上、セラミッ
クの基板を使用するので、熱電モジュールは、屈曲性、
柔軟性が無く固いもののとなっている。また、熱電半導
体素子が、壊れやすいため、素子のセラミック基盤上の
装着密度を高くして熱電モジュールが製造されている。
その結果、熱電半導体素子が配列された面積即ち冷却乃
至加熱面積が小さくなり、広い面積の物を冷却乃至加熱
する場合には極めて効率の悪いものとなっている。その
上、放熱のためのヒートシンクやファンの付帯設備が大
型化するという欠点もある。

【０００６】この従来の熱電モジュールは、該熱電モジ
ュールの上下にあるセラミックからなる基板によってサ
ンドイッチ構造を構成して保持されており、上下にある
基板がモジュールとしての構造を支えている。従って、
熱電素子全体として厚みがあり、熱伝導の効率が良くな
いという問題もある。熱伝導性を良くするため、セラミ
ックの代わりに絶縁性フィルムや可撓性を有する樹脂シ
ートを基板に使用する試みがなされている。これは、フ
イルムや樹脂シートを基板に使用するので、熱電半導体
素子を装着する基板構成を薄くすることが出来るので、
その結果として熱伝導性が向上するものである。

【０００７】例えば、特開平３ー１３７４６２は、絶縁
性フイルム基板上に半導体素子を配置する技術を開示し
ている。また、特開平７−２０２２７５は、可撓性、耐
熱性ある樹脂シートに銅板を貼り付けて電極とし、この
電極に熱電半導体素子を装着する技術を開示している。
これらは、いずれも、熱電素子の全体の厚みを薄くし
て、伝熱効率を高めることを目的にしている。しかし、
両技術とも熱電半導体素子を密度高く配置して装着して
いるので、熱電素子全体としては、可撓性に欠けるもの
となっている。

【０００８】特開平３−１３７４６２に開示されている
技術を、図１０に示した。半導体素子３２、３４は、絶
縁性フイルム３１上に配置されているが、その配置密度
はかなり高いものである。また、吸熱側には圧力容器３
６が設けられているので、当該冷却加熱装置は、剛直な
ものとなっている。また、特開平７ー２０２２７５に開
示されている技術を、図１１、図１２に示した。図１１
は、熱電半導体素子４４が、樹脂シート上のエッチング
された銅板上に装着された状態を示している。図１２
は、樹脂シート４２上にエッチングされた銅板４１を更
に図１１の上に装着したものである。図１１の半製品
は、可撓性を有していて、ロール状に丸めることができ
ると記載されている。しかし、出来上がった熱電モジュ
ールは、樹脂上の銅板に強固に半田付けされているの
で、全体としては剛直で可撓性の無いものとなってい
る。両者は、いずれも伝熱効率の向上をその効果として
挙げているものの、可撓性を有する冷却加熱素子に関し
ては、技術の開示はなされていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明の主な目的
は、熱電半導体素子を使用する熱電素子に於いて、可撓
性等を有する熱電チップユニット、熱電ユニット、熱電
モジュールまたは熱電シートを提供しようとするもので
ある。更に、これら熱電素子を利用した、冷却加熱装置
を提供しようとするものである。該熱電ユニット、該熱
電モジュールまたは該熱電シートは可撓性を有するの
で、冷却加熱面積が大きく取れ、放熱のための付帯設備
も小型ですみ、複雑な形状を有する物にも適用できるな
ど、特徴を有する冷却加熱装置を提供することができ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の通
りである。ｎ型熱電半導体素子及びｐ型熱電半導体素子
が同数ずつ、１枚の基板に嵌め込まれて保持された熱電
チップユニットであって、該基板が可撓性を有する絶縁
体からなる、可撓性を有する熱電チップユニットであ
る。そして、この熱電チップユニットに電極を接続した
可撓性を有する熱電ユニットであり、該熱電ユニットを
可撓性を有する材料でカバーしてなる可撓性を有する熱
電モジュール、及び該熱電ユニット若しくは熱電モジュ
ールを可撓性を有するシートに装着してなる可撓性を有
する熱電シートである。

【００１１】更に、熱電半導体素子が基板に嵌め込まれ
ることなく、吸熱側基板と放熱側基板とにより挟み込ま
れたサンドイッチ構造で構成された熱電モジュールを、
可撓性を有するシートに間隔をおいて装着してなる可撓
性を有する熱電シートである。

【００１２】又、該熱電ユニット、該熱電モジュールま
たは該熱電シート等の熱電素子を、加熱冷却の源として
使用する、冷却加熱装置である。

【００１３】

【発明の実施の形態】従来から知られている熱電モジュ
ールの構成を図１に示した。ｎ型熱電半導体素子とｐ型
熱電半導体素子２を交互に配列せしめ（図１に於いて
は、熱電半導体素子を代表して一方のみに番号を付して
いる）、ｎ型素子とｐ型素子を電極１に接続する。熱電
半導体素子は、電極に上側と下側で交互に接続され、最
終的には全部の素子が直列に接続される。電極と半導体
素子の接続は、半田付けで行われる。そして、上側、下
側のそれぞれの電極は、銅やアルミニウム等の金属でメ
タライズしたセラミック基板３に接着して全体を固定す
る。この様にして、出来たものを、通常熱電モジュール
と称している。

【００１４】熱電モジュールの構成は、上記の通り、半
導体素子を電極に半田で接続し、しかも電極をメタライ
ズしたセラミックスに接着したものである。従って、モ
ジュールは、固くて柔軟性が無く、可撓性も全くないも
のとなっている。そして、半導体素子の結晶がその劈開
面から破壊されやすいことから、半導体素子そのものの
大きさが、１．５mm×１．５mm×２mm程度と小さく、従
って、製品として販売されている熱電素子自身の大きさ
も、せいぜい６０×６０mmの程度と非常に小型なものと
なっている。

【００１５】これに対して、本発明者は、半導体結晶の
新規な製造方法及びその方法から製造された半導体結晶
を使用する新規な熱電半導体素子の製造方法を発明し、
平成７年９月２９日に、出願番号「特平願７−２７６７
１５」号にて、発明「熱電半導体素子及びその製造方
法」として特許出願した。この発明の特徴は、ビスマス
・テルル等の半導体単結晶を、０．５〜３．０mm程度の
小さい直径を持つ針状単結晶として製造する方法にあ
る。この方法で製造した円柱状半導体結晶ロッドは、従
来の方法で製造された角状半導体結晶に比較して、劈開
面での分割が起こり難いという特徴を有することを認め
た。

【００１６】本発明者は更に、この直径の小さい半導体
結晶を使用して新規な熱電素子を製造する新規な方法を
発明した。詳細は、該特許出願に記載されているが、そ
の概要は次の通りである。即ち、図７に示すように、穴
あき絶縁板２３の穴２４へｐ型針状単結晶２１及びｎ型
針状単結晶を通す。このとき、ｐ型とｎ型が交互に配列
される様に通す（ここでは、便宜上１本の針状単結晶の
みを、また穴あき絶縁板も２枚のみを図示した）。次い
で、ポリイミド樹脂等の接着剤で該半導体結晶と穴あき
絶縁板とを接着せしめる。こうして得られた、半導体結
晶が穴あき絶縁板に接着したものを、切断する。その結
果、図４に示した、１枚の絶縁体基板９に、半導体素子
２を嵌め込み配列させて半導体素子を保持したものを得
る。本発明者は、これを熱電チップユニットと称する。

【００１７】この様にして得た、熱電チップユニット
は、該発明によって初めて製造された新規なものであ
る。１枚の基板によって熱電半導体素子が保持された構
造のものは、従来は存在しなかったのである。該特許出
願に於いては、絶縁体基板として、硬質性の絶縁物を使
用する技術を開示している。本発明は、この基板に可撓
性を有する材料を使用することにより、可撓性を有する
熱電素子を提供するものである。

【００１８】熱電チップユニットを製造するに際し、可
撓性を有する材料を使用することにより、可撓性を有す
る熱電チップユニットを製造することが出来る。そし
て、穴あき絶縁板の材質を適宜選択することにより、可
撓性に優れた熱電チップユニットが得られる。また、穴
あき絶縁板の穴の配置具合によって、半導体素子の装着
密度を適宜調節することも可能である。更に、穴あき絶
縁板の穴の数及び列数と行数により、熱電チップユニッ
ト中の素子の配置構成を任意に選択することができる。
可撓性を有する絶縁性基板としては、例えばプラスチッ
ク、プラスチック弾性体やゴム、各種エラストマー等を
使用することが出来る。

【００１９】本発明に基づく熱電チップユニットは、１
枚の基板に熱電半導体素子が嵌めこまれ保持される構造
をとっているので、半導体結晶が劈開面で分割されにく
いという特徴がある。従来の熱電モジュールは、２枚の
基板によって半導体結晶が保持されているので、基板が
曲げられたような場合には、結晶の分割が起こるのであ
る。この点、本発明の熱電チップユニットに於いては基
板が可撓性を有するので、基板が曲げられたような場合
にも結晶の分割が起こりにくい。

【００２０】こうして製造した熱電チップユニットの半
導体素子に、電極を例えば半田づけすることにより熱電
ユニットを得ることが出来る。この熱電ユニットは、当
然のことながら、可撓性を有するものとなる。尚、本発
明者は、熱電チップユニットに電極を接続したものを、
熱電ユニットと称している。この熱電ユニットに使用す
る電極は、通常使用する金属板例えば銅板等を使用する
ことは勿論可能であるし、可撓性を有する電極を使用す
ることも可能である。可撓性のある電極としては、銅
板、燐青銅板等金属の薄い板、熱電素子に比較して充分
抵抗の小さい導電性のゴムやプラスチック、金属製の金
網等を挙げることが出来る。この様に、可撓性を有する
電極を使用する場合は、熱電ユニット自身の可撓性を更
に増すことになる。

【００２１】図５は、熱電チップユニットのｎ型半導体
素子及びｐ型半導体素子２を、薄い銅板を電極４として
半田付けして得た熱電ユニットを示している。９は、半
導体素子結晶を嵌め込んだ、可撓性を有する絶縁体基板
である。勿論、このままの状態でも、商品として出荷す
ることも可能である。ここで使用している電極は、厚さ
が０．１mm程度と薄いので、充分な可撓性を有する。半
導体素子の配置間隔を大きく取ってやれば、可撓性は更
に高まる。半導体素子の装着密度は、実際的には、可撓
性と冷却加熱効率の関係で最適値を求めることになる。

【００２２】熱電ユニットは、穴あき絶縁板の穴の配置
の設計により、各種各様のものを作成することができ
る。その一例を図８に示した。（ａ）は、ｎ型３個とｐ
型３個の素子から組み立てられた熱電ユニットである。
（ｂ）は、ｎ型素子とｐ型素子の組み合わせが４組から
なる熱電ユニットである。（ｃ）は、半導体素子１４個
を２列に配したものである。（ｄ）は、１０個の半導体
素子を２列に配したものである。

【００２３】図６は、図５の熱電ユニットに絶縁カバー
をほどこした熱電モジュールを示している。この熱電モ
ジュールは、従来のモジュールが、全く可撓性を有しな
い剛直なものに対して、十分に可撓性のあるものであ
る。従来の熱電モジュールは、既に述べたように、熱電
半導体素子を基板に嵌め込むのではなく、吸熱側基板と
放熱側基板とにより挟み込まれたサンドイッチ構造で構
成されている。図６に於いて、熱電チップユニットの電
極４の上に可撓性絶縁体１１が設けられ、更にこの上
に、可撓性絶縁カバー１０を設けることができる。勿
論、絶縁体１１が可撓性シートを兼ねることができる。
例えば、伝熱性シリコーンシートを絶縁体として使用す
れば、可撓性シートの役割も同時に果たすことになる。

【００２４】この様にして、可撓性を有する熱電モジュ
ールを得ることが出来る。この際、当然ながら、伝熱性
シリコーンシート以外の可撓性を有するるシートを使用
しても良い。また、シリコーンシートでカバーした熱電
モジュールの上に、更に金網や厚さの薄い金属板等を使
用しても良い。

【００２５】以上説明してきた熱電ユニット、熱電モジ
ュールは、それぞれ単独で商品として市販することが可
能であり、各種用途に直接用いることもできる。しか
し、これらを熱電シートに加工すると、更に商品価値が
高まり、応用範囲も広くなる。熱電ユニットまたは熱電
モジュールを可撓性を有するシートに、装着することに
より可撓性を有する熱電シートを得ることが出来る。本
発明者は、熱電ユニット若しくは熱電モジュールを絶縁
シートに装着した熱電素子を、熱電シートと称する。

【００２６】図２、図３に熱電シートの例を示した。熱
電モジュール７を可撓性を有する絶縁シート６に装着す
ることにより、熱電シートを得る。そして、保護のた
め、可撓性カバー１０を設けることもできる。尚、図２
は平面図で、図３（ａ）と図３（ｂ）は立面図である。
図３（ｂ）は上下面いずれにもシートを用いた例を、図
３（ａ）は下面のみにシートを用い上面はカバーをつけ
た例を示している。本発明の、可撓性を有する熱電ユニ
ット又は熱電モジュールを使用することにより、可撓性
を有する熱電シートを得ることが出来る。熱電シートに
使用する可撓性材料としては、薄い銅板や燐青銅板でも
良いし、金属製の金網でもよいしまた伝熱性に優れた樹
脂シート例えば伝熱性シリコーンシートであっても良
い。その他、適宜プラスチックやエラストマー等も使用
することが出来る。

【００２７】図２及び図３に熱電シートの例を示した
が、熱電シートの形状はこれに限定されるものではな
い。種々の形態のものや熱電ユニット又は熱電モジュー
ルの配置密度を変えたものなど、いろいろな形態の熱電
シートをつくることができる。例えば、熱電モジュール
の配列の間隔を、大きくとってやればそれだけ、熱電シ
ートの可撓性が増し、熱効率も向上する。例えば、冷却
加熱用ボックスの場合、従来は、大きさ４０mm四方程度
の熱電モジュール１個乃至２個程度を使用する。熱電モ
ジュール自身が小さいので、ボックスの限られたごく一
部に装着されることになる。従って、ボックス内を５℃
前後に保つには熱電モジュール自身の温度をー５℃程度
に低くし、且つアルミニウムや銅板の熱伝導により長時
間を掛けてボックスを冷却乃至加熱しなければならな
い。これに対して、本発明の熱電ユニット若しくは熱電
モジュールの装着密度を小さくした熱電シートに於いて
は、熱電シート自身を比較的大きな面積のものとするこ
とができる。従って、ボックス内に、局部に設置するの
ではなく、広く全体的に設置することができ、必然的に
熱効率が向上する。即ち、熱電シートを、ボックスの内
全面に設けることが可能となるので、熱電半導体素子自
身の温度を極端に低くする必要もなく、また短時間のう
ちに所望の温度に達する。

【００２８】熱電シートに於いて、シートの形状を種々
の形のものにすることができる。例えば、図９の（ａ）
に於いては、ベルト上のシートに熱電モジュール１２を
５個配置したものである。同じく（ｂ）は、長方形のシ
ートに熱電モジュール８個を３列に配したものである。
配列の仕方は、この様に自由に選択することができる。
更に、シートの形状を円形のもの、同心円状のもの、三
角形のもの或いは星形のものも可能である。被冷却加熱
物に合わして、一番適当な形状を選択することができ
る。

【００２９】熱電シートは、従来は全く知られていなか
ったもので、本発明者がはじめて導入したものである。
従来から知られている熱電モジュールを、熱電シートと
して仕上げることも十分可能である。従来から知られて
いる熱電素子及び本発明の熱電素子を含め、熱電シート
に加工することが出来、それによって熱電半導体素子の
応用範囲が急速に拡大することが期待される。

【００３０】次に、可撓性を有する熱電シートは、本発
明の熱電ユニット又は熱電モジュール以外のもの、即
ち、従来の熱電モジュールを可撓性を有するシートに間
隔をおいて配置することによっても得ることが出来る。
その応用例である人体の頭部、腕部又は脚部等に巻き付
けるベルトの具体的な例を図１３に示した。薄い細長の
燐青銅板からなる可撓性シート５１上に、通常市販の熱
電モジュール５２が、間隔を置いて配置されている。５
３は、該冷却加熱装置を使用するに際して、該冷却加熱
装置を人体に保持するためのバンドである。

【００３１】熱電モジュール５２は、長さ２０mm幅６mm
で半導体素子が７個ずつ配置し、アルミニウム又は銅の
基板で保持されたものである。この熱電モジュール８個
を、厚さ０．４mm、長さ１５０mm、幅４０mmの薄い燐青
銅板５１に配置したものである。シートとして使用した
燐青銅板は厚さが薄いため、可撓性があり、例えば鉢巻
き代わりに使用すれば、頭寒足熱効果で勉学効果が期待
できよう。

【００３２】ここで、熱電モジュールをシートに装着す
るときの密度であるが、熱電半導体素子の面積のシート
の実質上の面積に対する割合で表したとき、この密度は
を３〜５５％にするのが好ましい。密度が、５５％より
も大きいと、屈曲自在性が無くなり、３％より小さい
と、熱効率の点で効果が見られなくなるからである。
尚、ここで実質上の面積としているのは、該シートが他
の目的のために使用される部分（例えば、図１３に於け
る、バンド５３をシートと接続している部分などであ
る）を除くという意味である。この熱電モジュールのシ
ートへの装着密度は、実際には、冷却加熱効率と可撓性
の兼ね合いで最適値を求めることになる。

【００３３】本発明の熱電素子は、熱電チップユニット
を基本とするものである。熱電素子は必然的に、素子の
上下両面のうち一方の温度が高く、他の面の温度は低く
なる。本発明の基本である熱電チップユニットは、熱電
半導体素子を基板に嵌め込んだ構造をしているため、該
基板がセパレータの役目を果す。即ち、通常の熱電モジ
ュールに於いては、その上下の面で空気の対流が起こ
り、熱効率が低下するが、本発明の熱電素子に於いて
は、基板がこの上下面での空気の対流を抑えるため、熱
効率が良くなっている。

【００３４】更に、通常の熱電素子に於いては、上下面
で生じる温度差によって温度の高い面では伸長が、温度
の低い面では収縮が起こり熱電素子全体としてたわみ、
応力のひずみを必然的に受ける。一方、本発明に基づく
熱電素子に於いては、セパレータ役の基板が可撓性を有
するので、応力によるひずみを吸収し、繰り返し応力ひ
ずみに対する抵抗力が大きい利点がある。

【００３５】以上説明してきた、本発明の熱電ユニッ
ト、熱電モジュール及び熱電シートは、冷却加熱装置に
使用することが出来る。その応用の一例は、ベルト状の
形態で加熱若しくは冷却に使用するスポーツ用器具、健
康用器具若しくは医療用器具である。他の応用例は、ア
ウトドア用品の冷却、加熱である。具体的な例として、
冷却、加熱用ボックスがある。ボックスに本発明の冷却
加熱素子を使用したときの効果は既に述べたところであ
る。

【００３６】三番目の応用例は、農水産用である。具体
的には、水槽若しくは鉢の温度調節である。四番目の応
用例は、産業分野のものである。特に、本発明の熱電シ
ートは、可撓性を有する特徴を持っているので、複雑な
形状をした物に対しても、問題なく適用できる。例え
ば、シャフトや軸受けの様に円筒形の物に対して、該熱
電シートを巻き付けることにより、冷却・加熱装置とし
て充分機能させることが出来る。

【００３７】また、熱電シートをパイプに巻き付けて、
パイプ内を流れる流体の温度調節を行うこともできる
し、パイプ内の流体が融点の比較的高いものの場合は、
パイプの温度が低下すると、流体が固化しパイプ内で閉
塞を起こすことになる。こうした場合、本発明の熱電シ
ートで保温することにより、流体を固化させることなく
流体を輸送することが出来る。そのほか、モーターや各
種工作機械の冷却加熱に使用することが出来る。

【００３８】五番目の応用は、衣服である。例えば、レ
ーサ服用、アウトドアに於ける防寒用衣服、冷凍庫内作
業用の防寒作業服、極冷所或いは極暑所に於ける加熱用
或いは冷却用作業服更には消防服等へ適用できる。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、ｎ型熱電半導体素子及びｐ型
熱電半導体素子を同数ずつ、可撓性を有する基板に嵌め
込まれて保持された可撓性を有する熱電チップユニット
を基本とする、熱電ユニット、熱電モジュール及び熱電
シート並びに従来から知られている、サンドイッチ構造
の熱電モジュールを可撓性を有するシートに装着した可
撓性を有する熱電シート等の熱電素子を提供するもので
ある。これらの熱電素子は、いずれも可撓性を有するの
で、冷却加熱効率が良く、複雑な形状の物にも容易に取
り付けることが出来、これら熱電素子を利用した冷却加
熱装置を効率良くしかも容易に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の熱電モジュールの一般的な構成を示した
図である

【図２】可撓性を有する熱電シートの一例を示した平面
図である

【図３】可撓性を有する熱電シートの一例を示した立面
図である図３（ｂ）は上下面いずれにもシートを用いた
例を、図３（ａ）は下面のみにシートを用い上面はカバ
ーをつけた例を示している

【図４】熱電チップユニットの一例を示した図である図
４（ａ）は平面図を、図４（ｂ）は立面図を示す

【図５】熱電ユニットの一例を示した図である

【図６】熱電モジュールの一例を示した図である

【図７】熱電チップユニットの製造原理を示した図であ
る

【図８】熱電ユニットの他の例を示した図である

【図９】熱電シートの一例を示した図である

【図１０】特開平３ー１３７４６２号開示の熱電装置を
示した図である

【図１１】特開平７−２０２２７５号開示の半完成の電
子冷却素子の集合体を示した図である

【図１２】特開平７−２０２２７５号開示の電子冷却素
子の集合体を示した図である

【図１３】従来の熱電モジュールを可撓性を有するシー
トに装着してなる熱電素子の一例を示す図である

【符号の説明】

１ 電極 ２ 半導体素子 ３ セラミック基板 ４ 可撓性電極 ５ カバー ６ 可撓性シート ７ 熱電モジュール ９ 可撓性絶縁体基板 １０ 可撓性カバー １１ 伝熱性絶縁体 １２ 従来の熱電モジュール ２１ ｐ型針状単結晶 ２３ 穴あき絶縁板 ２４ 穴 ２５ 溝付き側板 ２６ 溝 ２８ 底板 ３１ 絶縁性フイルム基板 ３２ ｎ型半導体素子 ３３ 導電体 ３４ ｐ型半導体素子 ３５ フィン ３６ 圧力容器 ３７ 流路 ４１ 銅帯 ４２ ポリイミドフイルム ４４ 半導体素子 ４５ 加工済みのポリイミドシート ５１ 可撓性シート ５２ 従来の熱電モジュール ５３ バンド

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ｎ型熱電半導体素子及びｐ型熱電半導体素
   子が同数ずつ、１枚の基板に嵌め込まれて保持された熱
   電チップユニットであって、該基板が可撓性を有する絶
   縁体からなる、可撓性を有する熱電チップユニット。
2. 【請求項２】請求項１記載の可撓性を有する熱電チップ
   ユニットに於いて、該熱電チップユニットの熱電半導体
   素子を電極で接続してなる、可撓性を有する熱電ユニッ
   ト。
3. 【請求項３】熱電半導体素子に接続する電極が、可撓性
   を有する導電性材料からなる、請求項２記載の可撓性を
   有する熱電ユニット。
4. 【請求項４】請求項２又は請求項３記載の熱電ユニット
   に於いて、該熱電ユニットを可撓性を有する材料でカバ
   ーしてなる、可撓性を有する熱電モジュール。
5. 【請求項５】請求項２又は請求項３記載の可撓性を有す
   る熱電ユニット及び／又は請求項４記載の可撓性を有す
   る熱電モジュールを、可撓性を有するシートに装着して
   なる可撓性を有する熱電シート。
6. 【請求項６】熱電半導体素子が基板に嵌め込まれること
   なく、吸熱側基板と放熱側基板とにより挟み込まれたサ
   ンドイッチ構造で構成された熱電モジュールを、可撓性
   を有するシートに間隔をおいて装着してなる可撓性を有
   する熱電シート
7. 【請求項７】請求項２若しくは請求項３記載の熱電ユニ
   ット、請求項４記載の熱電モジュール又は請求項５若し
   くは請求項６記載の熱電シートからなる熱電素子の少な
   くとも一種を冷却加熱の源として使用する、冷却加熱装
   置