熱電轉換模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及使用塞貝克效應進行發電，或者使用珀耳帖效應進行冷卻或加熱的熱電轉換模塊。
【背景技術】
[0002]目前，已知有在基部上配置有兩端部分別具有電極的多個熱電轉換元件的熱電轉換模塊(例如，參照專利文獻I)。
[0003 ]專利文獻I的熱電轉換模塊由將η形熱電轉換元件和P形熱電轉換元件這兩種熱電轉換元件交替配置并串聯地電連接的所謂型的熱電轉換模塊構成。
[0004]專利文獻I的熱電轉換模塊采用如下的構造，即，使熱電轉換模塊的高溫側相對于被隔熱材料包覆的電阻加熱爐內的加熱室為非接觸，在熱電轉換模塊的高溫側受到來自加熱室的放射傳熱。因此，在專利文獻I的熱電轉換模塊中，省略了作為高溫側的絕緣體的基部。另外，在使熱電轉換模塊的高溫側與電阻加熱爐內的加熱室接觸的情況下，設置由絕緣體構成的基部。
[0005]另外，也已知有僅由η形或P形的任何一方的熱電轉換元件的一種構成的所謂單肢型的熱電轉換模塊(例如，參照專利文獻2)。
[0006]專利文獻2的熱電轉換模塊具有將熱電轉換元件的一方的電極和鄰接的熱電轉換元件的另一方的電極一體地且串聯地電連接的連接部，由兩個電極和連接部構成U形連接器。該U形連接器將金屬板彎折而形成。在制造熱電轉換模塊時，事先將多個U形的連接器固定在基部。而且，熱電轉換元件以從橫向壓入該U形連接器的方式插入到兩個電極之間并與連接器連接。
[0007]專利文獻I:專利第4834986號公報
[0008]專利文獻2:(日本)特開2009 —176919號公報
[0009]利用塞貝克效應使熱電轉換元件發電的情況，熱電轉換元件的電動勢電壓非常低。因此，在實用化時，需要將熱電轉換元件串聯連接而獲得足夠的電動勢電壓地構成。但是，將熱電轉換元件串聯連接的情況下，任何一個熱電轉換元件損壞而不能通電時，作為模塊整體就不能使用，具有可靠性差的問題。
【發明內容】
[0010]鑒于以上問題點，本發明的目的在于提供一種能夠確保足夠的電動勢電壓且提高可靠性的熱電轉換模塊。
[0011][I]為了實現上述目的，本發明提供一種熱電轉換模塊，其具備:多個第一電極;一端部分別與所述第一電極電連接的多個熱電轉換元件;分別與該熱電轉換元件的另一端部電連接的多個第二電極，其中，具備將所述熱電轉換元件串聯連接的多個串聯組，將該串聯組并聯連接。
[0012]根據本發明，由于將串聯連接熱電轉換元件形成的多個串聯組并聯連接，故而即使串聯組的一個熱電轉換元件損壞，在其他串聯組的熱電轉換元件中也能夠通電，能夠提高可靠性。另外，由于在各串聯組中，熱電轉換元件串聯連接，故而能夠提高熱電轉換模塊的電動勢電壓。
[0013][2]另外，本發明提供一種一種熱電轉換模塊，其具備:多個第一電極;一端部分別與所述第一電極電連接的多個熱電轉換元件;分別與該熱電轉換元件的另一端部電連接的多個第二電極，其中，具備將所述熱電轉換元件并聯連接的多個并聯組，將該并聯組串聯連接。
[0014]根據本發明，由于將并聯連接熱電轉換元件而形成的多個并聯組串聯連接，故而即使并聯組的一個熱電轉換元件損壞，在其他熱電轉換元件中也能夠通電，能夠提高可靠性。另外，并聯組彼此串聯連接。因此，能夠提高熱電轉換模塊的電動勢電壓。
[0015][3]另外，在本發明中，具備進行電氣的輸入輸出的一對端子部，該端子部的一方以在排列多個所述熱電轉換模塊時與相鄰的熱電轉換模塊的另一方端子部鄰接的方式設置，能夠利用捆扎部件將一方的所述端子部和鄰接的所述熱電轉換模塊的另一方的所述端子部連結。
[0016]根據本發明，能夠將多個熱電轉換模塊連結而以一個熱電轉換模塊的方式使用，能夠將元件密度維持在高密度且容易地變更熱電轉換模塊的設置面積。
[0017][4]另外，在本發明中，能夠在第一電極或第二電極上設置對熱電轉換元件進行定位的導向部。根據本發明，在使熱電轉換元件與第一電極或第二電極連接時，通過導向部進行定位，因此，能夠防止熱電轉換元件與第一電極或第二電極誤連接(位置偏移)的情況，能夠迅速地組裝熱電轉換模塊。
[0018][5]另外，在本發明中，優選的是，第一電極或所述第二電極由表面具備焊料層的部件成型。根據本發明，能夠省略與將第一電極或第二電極和熱電轉換元件接合的部分對應而設置焊料的工序，能夠容易地制造熱電轉換模塊。
[0019][6]另外，在本發明中，優選的是，熱電轉換模塊具備配置第一電極或第二電極的基部，且基部被分割成多個。根據本發明，由于基部被分割，從而能夠容易地變更基部的大小，不需要像現有技術那樣在每次變更熱電轉換模塊的大小時要改造基部，非常便利。
[0020][7]另外，在本發明中，優選的是，基部按照每個并聯組或串聯組進行分割。根據本發明，由于增加了并聯組或串聯組的數量，并且基部的數也增加，因此使得熱電轉換模塊的大小的變更更加容易。
[0021][8]另外，在本發明中，優選的是，多個熱電轉換元件由η形和P形任何一方構成，設有將所述第一電極和與鄰接的所述熱電轉換元件電連接的所述第二電極電連接的連接部，在該連接部設有為了提高對所述熱電轉換元件的熱膨脹或熱收縮引起的變形的追隨性而構成的追隨部。根據本發明，即使熱電轉換元件因熱膨脹或熱收縮而發生變形，也能夠利用追隨部對應其變形。
[0022][9]另外，在本發明中，優選的是，在多個熱電轉換元件由η形及P形構成的情況下，互相鄰接的所述η形熱電轉換元件和所述P形熱電轉換元件利用所述第一電極彼此或所述第二電極彼此相連接，該被連接的第一電極彼此或所述第二電極彼此從所述第一電極或所述第二電極的側緣朝向另一方的電極側彎曲后，以折回的方式向鄰接的所述第一電極或所述第二電極的側緣連接，經由吸收所述熱電轉換元件的熱膨脹引起的變形的吸收部相連接。根據本發明，能夠由吸收部吸收η形熱電轉換元件和P形熱電轉換元件的熱膨脹率的差。
[0023][10]另外，在本發明中，優選的是，具備進行電氣的輸入輸出的一對端子部，所述端子部的至少一方經由沿著所述并聯組或所述串聯組的一個側緣彎折并抑制所述至少一方的端子部的溫度上升的彎折片而設置在與所述并聯組或所述串聯組電連接的所述第一電極或所述第二電極上。
[0024]根據本發明，利用彎折片能夠抑制因端子部的輻射熱而不能適當地保持熱電轉換元件的兩端的溫度差的狀態。
[0025][11]另外，在本發明中，優選的是，第一電極對應每個熱電轉換元件設置有多個，第二電極固定在基部。
[0026]根據本發明，第一電極對應每個熱電轉換元件而設置，因此能夠擴大、縮小鄰接的第一電極之間的間隔，能夠在第一電極側吸收熱電轉換元件的熱膨脹或熱收縮引起的變形。
[0027][12]另外，在本發明中，在將第二電極固定在基部的情況下，對應并聯組一體形成第二電極。
[0028]根據本發明，通過對應并聯組一體形成第二電極，能夠一次配置與多個熱電轉換元件連接的第二電極，能夠簡化熱電轉換模塊的組裝。
【附圖說明】
[0029]圖1是表示本發明第一實施方式的熱電轉換模塊的立體圖；
[0030]圖2是變換方向表示圖1的熱電轉換模塊的立體圖；
[0031 ]圖3是第一實施方式的熱電轉換模塊的分解圖；
[0032]圖4是以將多個第一實施方式的熱電轉換模塊連結的狀態進行表示的立體圖；
[0033]圖5是將圖4的熱電轉換模塊分開表示的立體圖；
[0034]圖6是表示第一實施方式的熱電轉換模塊的變形例的說明圖；
[0035]圖7是表示本發明第二實施方式的熱電轉換模塊的立體圖；
[0036]圖8是變換方向表示圖7的熱電轉換模塊的立體圖；
[0037]圖9是第二實施方式的熱電轉換模塊的分解圖；
[0038]圖10是表示連接第二實施方式的第一電極和第二電極二者的連接部的立體圖；
[0039]圖11是圖10的XI— XI線的剖面圖；
[0040]圖12是表示本發明第三實施方式的熱電轉換模塊的立體圖；
[0041 ]圖13是變換方向表示圖12的熱電轉換模塊的立體圖；
[0042]圖14是第三實施方式的熱電轉換模塊的分解圖；
[0043]圖15是表示本發明第四實施方式的熱電轉換模塊的立體圖；
[0044]圖16是變換方向表示圖15的熱電轉換模塊的立體圖；
[0045]圖17是第四實施方式的熱電轉換模塊的分解圖。
[0046]標記說明
[0047]1:熱電轉換模塊
[0048]2:熱電轉換元件
[0049]3:第一電極
[0050]4:第二電極
[0051]5:基部
[0052]6: —體型第二電極
[0053]6a:凹部(導向部)
[0054]7:彎折片
[0055]8:第一端子部
[0056]9: 一體型第一電極
[0057]10:彎曲片
[0058]11:狹縫
[0059]12:第二端子部
[0060]13:連接部
[0061]14:切口部
[0062]15:折回部(導向部)