专利名称：热电变换装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及将N型热电元件及P型热电元件串联的热电变换装置的技术。
背景技术：
在现有技术中，日本专利第3166228号公报(美国专利第5254178号)、日本特开平5-175556号公报及美国专利第6521991号记载的热电变换装置，已广为人知。
这些现有技术，将多个N型热电元件及P型热电元件交替串联。它们的连接部分，在珀耳帖效应的作用下，按照通电方向，成为低温或高温。低温部还被称作“吸热部”或“冷却部”。高温部还被称作“散热部”或“加热部”。并且，上述现有技术，还记载了在连接部分设置促进热交换的部件的结构。例如记载了设置促进与空气进行热交换的翅片的结构。另外，上述现有技术，还记载了板状排列多个热电元件的结构。另外，还记载了在这种热电元件阵列的两面，配置板状部件的结构。
可是，在上述的现有技术中，由于排列、接合多个热电元件、电极部件、热交换部件，所以难以提高生产率。另外，装置小型化后，还难以确保所需的电绝缘性。
发明内容
本发明的目的，就在于解决上述现有技术的问题。本发明的一个目的，在于改善热电变换装置的生产率。本发明的另一个目的，在于提供生产率优异的热电变换装置。本发明的其它目的，在于提供确保所需的电绝缘性、而且容易生产的热电变换装置。本发明的目的，通过提供新结构的热电变换装置或新的制造方法来实现。
为了达到上述目的，采用了本发明之1～33记述的技术手段。就是说，在本发明之1记述的发明中，其特征在于，具备热电元件组装体(10)，该热电元件组装体(10)将多个P型热电元件(12)和多个N型热电元件(13)排列成规定的排列形状；热交换元件组装体(20、30)，该热交换元件组装体(20、30)具有多个热交换元件(22、32)和保持这些多个热交换元件(22、32)的保持板(21、31)，将多个热交换元件(22、32)保持成与热电元件(12、13)的排列状态对应的规定的排列状态；接合部件，该接合部件在层叠热电元件组装体(10)和热交换元件组装体(20、30)的状态下，将热电元件组装体(10)和热交换元件组装体(20、30)之间的多个接合部位一齐接合。
采用本发明之1记述的发明后，由于能够在构成热电元件组装体(10)和热交换元件组装体(20、30)后，将它们层叠，再将它们之间的多个接合部位一齐接合，所以能够实现优异的生产率。
在这里，作为接合部件，能够使用旨在提供热态接合的粘接性的部件，例如粘接剂。另外，接合部件可以由互相独立的多个接合部件构成。此外，还可以采用将多个接合部位归拢在一起后接合的结构。例如，能够使用一枚的板状的粘接剂。
进而，作为接合部件，能够使用旨在提供热态性接合和电气性接合的两者的导电性的部件，例如软钎焊等。热电元件组装体(10)和热交换元件组装体(20、30)之间的多个接合部位，例如设置在串联的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)之上。
另外，在一个热交换元件(22、32)和串联的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)的对之间，设定多个接合部位。热交换元件(22、32)，能够利用传导性优异的材料提供。此外，在利用导电性的材料构成热交换元件(22、32)时，能够互相电气性绝缘。
另外，能够只在在通电时成为低温状态的吸热侧或成为高温状态的散热侧配置热交换元件组装体(20、30)。另外，还能够在吸热侧和散热侧的每一个上配置热交换元件组装体(20、30)。
在本发明之2记述的发明中，其特征在于热电元件组装体(10)，具备将多个P型热电元件(12)和多个N型热电元件(13)电性串联的多个电极部件(16)；多个热交换元件(22、32)，与多个电极部件(16)的每一个对应设置；接合部件，具备在多个热交换元件(22、32)和多个电极部件(16)之间分别接合的多个接合部件。
采用本发明之2记述的发明后，由于能够在将热电交换元件组装体(10)串联组装后，接合热交换元件组装体(20、30)，所以能够确保两组装体(10、20、30)的质量。
在本发明之3记述的发明中，其特征在于热交换元件(22、32)的每一个，具备将多个P型热电元件(12)和多个N型热电元件(13)电性串联的电极部(25、35)，和从该电极部(25、35)伸出、与热交换介质进行热交换的热交换部(26、36)；接合部件，接合热交换元件(22、32)的电极部(25、35)、一个P型热电元件(12)、所述N型热电元件(13)。
采用本发明之3记述的发明后，由于和热交换元件(22、32)一体形成电极部(25、35)，所以具有降低热阻或减少部件数量的效果。本发明的结构，可以和具备将多个P型热电元件(12)和多个N型热电元件(13)电性串联的多个电极部件(16)的热电交换元件组装体(10)同时采用。
在本发明之4记述的发明中，其特征在于热交换元件组装体(20、30)，具备在吸热侧配置的吸热侧热交换元件组装体(20)和在散热侧配置的散热侧热交换元件组装体(30)；接合部件，具备在层叠热电元件组装体(10)和吸热侧热交换元件组装体(20)的状态下，将它们之间的多个接合部位一齐接合的第1接合部件，和在层叠热电元件组装体(10)和散热侧热交换元件组装体(30)的状态下，将它们之间的多个接合部位一齐接合的第2接合部件。
采用本发明之4记述的发明，能够采用将吸热侧和散热侧的两者预先作为热交换元件组装体(20、30)构成后，将它们和热电元件组装体(10)接合的结构，能够实行优异的生产率。在该结构中，第1接合部件和第2接合部件，既可以分别依次在接合状态中构成，也可以同时在接合状态中构成。
在本发明之5记述的发明中，其特征在于热交换元件组装体(20、30)的保持板(21、31)，提供阻止热交换介质在热电元件组装体(10)的吸热侧和散热侧之间流通的壁。
采用本发明之5记述的发明后，能够一方面实现很高的生产率，一方面使用有益于提高该生产率的材料，减少在吸热侧和散热侧之间不需要的热的移动。在这里，作为热交换介质，能够使用气体、液体，例如能够使用空气、水等。
在本发明之6记述的发明中，其特征在于热电元件组装体(10)，具备将多个P型热电元件(12)和多个N型热电元件(13)保持成规定的排列形状的保持板(11)；该保持板(11)，在提供阻止热交换介质在热电元件组装体(10)的吸热侧和散热侧之间流通的壁。
采用本发明之6记述的发明后，能够一方面实现很高的生产率，一方面使用有益于提高该生产率的材料，减少在吸热侧和散热侧之间不需要的热的移动。
在本发明之7记述的发明中，其特征在于热电元件组装体(10)，具备将多个P型热电元件(12)和多个N型热电元件(13)保持成规定的排列形状的保持板(11)；该保持板(11)，提供阻止热交换介质在热电元件组装体(10)的吸热侧和散热侧之间流通的壁的同时，在和热交换元件组装体(20、30)的保持板(11)之间，形成作为断热层的所定的间隙。
采用本发明之7记述的发明后，能够一方面实现很高的生产率，一方面使用有益于提高该生产率的材料，减少在吸热侧和散热侧之间不需要的热的移动。特别是在两个壁之间形成断热层后，能够进一步减少不需要的热的移动。
另外，在断热层中，例如能够装入空气。能够在热电元件组装体的吸热侧和散热侧的两侧形成断热层，或者只在吸热侧和散热侧的一侧形成断热层。
在本发明之8记述的发明中，其特征在于吸热侧热交换元件组装体(20)的保持板(21)，提供阻止热交换介质在热电元件组装体(10)的吸热侧和散热侧之间流通的吸热侧的壁；散热侧热交换元件组装体(30)的保持板(31)，提供阻止热交换介质在热电元件组装体(10)的吸热侧和散热侧之间流通的散热侧的壁；在吸热侧的壁和散热侧的壁之间，形成作为断热层的所定的间隙。
采用本发明之8记述的发明后，能够一方面实现很高的生产率，一方面使用有益于提高该生产率的材料，减少在吸热侧和散热侧之间不需要的热的移动。特别是在两个壁之间形成断热层后，能够进一步减少不需要的热的移动。另外，即使在热电元件组装体(10)是容许热交换介质在吸热侧和散热侧之间流动的结构中，也能在两个保持板(21、31)之间形成断热层。
在本发明之9记述的发明中，其特征在于热交换元件(22、32)，具有沿着热交换介质的流动方向延展的板材部分，在该板状部分，形成容许热交换介质在该板状部分的两面之间流动的热交换部(26、36)；保持热交换部(26、36)的保持板(21、31)，具有保持热交换元件(22、33)的板状部分中、未形成热交换部(26、36)的部位的开口；热交换部(26、36)，比开口的开口宽度向外侧延展。
采用本发明之9记述的发明后，热交换元件(22、33)具备热交换部(26、36)，能够促进和热交换介质之间的热交换。而且由于能够使热交换部(26、36)从保持热交换元件(12、13)的保持板(21、31)的开口宽度向外侧延展，所以能够提供很高的热交换性。
在本发明之10记述的发明中，其特征在于多个P型热电元件(12)和多个N型热电元件(13)的大部分，被沿着热交换介质的流动方向串联排列。
采用本发明之10记述的发明后，热交换介质就沿着作为为了将P型热电元件(12)和N型热电元件(13)串联而必需的电性连接部件的细长的热交换元件(22、32)流动。由于该热交换元件(22、32)，具有沿着热交换介质的流动方向延展的热交换部(26、36)，所以能够提供沿着细长的电气性连接部件具有延展的表面积的热交换面。
在本发明之11记述的发明中，其特征在于，具备热电元件基板(10)(该热电元件基板(10)采用在由绝缘材料构成的第1绝缘基板(11)上，排列设置交替排列多个P型热电元件(12)及多个N型热电元件(13)后构成的热电元件组的结构)，吸热电极基板(20)(该吸热电极基板(20)采用在由绝缘材料构成的第2绝缘基板(21)上，大致棋盘状地排列多个具有将邻接排列的N型热电元件(13)和P型热电元件(12)电性连接的吸热电极部(25)，及对该吸热电极部(25)传递的热进行热交换的吸热部(26)的第1吸热电极部件22的结构)，散热电极基板(30)(该散热电极基板(30)采用在由绝缘材料构成的第3绝缘基板(31)上，大致棋盘状地排列多个具有将邻接排列的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)电性连接的散热电极部(35)，及与该散热电极部(25)传递的热进行热交换的散热部(36)的第1散热电极部件32的结构)；在吸热电极基板(20)和散热电极基板(30)之间，夹着热电元件基板(10)地组装后，吸热电极基板(20)，成为使邻接排列的N型热电元件(13)和P型热电元件(12)与吸热电极部(25)串联的结构的同时，散热电极基板(30)，成为使邻接排列的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)与散热电极部(35)串联的结构。
采用本发明之11记述的发明后，极小部件——热电元件(12、13)和与其连接的散热电极部(35)及吸热电极部(25)，在各自的绝缘基板(11、21、31)上，大致棋盘状地排列后一体构成，所以能够提高组装性。
另外，因为使一体构成的各基板(10、20、30)重叠后，能够在多个各热电元件(12、13)之间串联，所以与现有技术的使热电元件和电极部件串联地层叠的方式相比，还能够使组装作业变得容易。
另外，由于邻接的热电元件(12、13)和散热电极部(35)或吸热电极部(25)的电性连接，能够夹着热电元件基板，将一方划分成吸热侧、将另一方划分成散热侧后直接连接，所以能够有效地取得连接部产生的热。
在本发明之12记述的发明中，其特征在于在热电元件基板(10)中，使将邻接的热电元件(12、13)之间电性连接的、由平板状的导电性材料构成的电极部件(16)，与邻接的热电元件(12、13)的两端面接合；在吸热电极基板(20)和散热电极基板(30)之间，夹着热电元件基板(10)地组装时，吸热电极基板(20)，采用通过电极部件(16)做媒介，使吸热电极部(25)与邻接排列的所述N型热电元件(13)和P型热电元件(12)串联的结构的同时；散热电极基板(30)，采用通过电极部件(16)做媒介，使散热电极部(35)与邻接排列的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)串联的结构。
采用本发明之12记述的发明后，因为能够利用电极部件(16)将邻接的热电元件(12、13)串联性地接合，所以热电元件(12、13)、电极部件(16)之间导通不良等的电气性检查，能够只在热电元件基板(10)很容易地进行。因此，与组装了吸热电极基板(20)、散热电极基板(30)后检查相比，能够早期抽出不良品，还能够提高组装性。
另外，在电极部件(16)中，也和热电元件(12、13)那样，将极小部件而且多个与热电元件(12、13)组装，所以与第1绝缘基板(11)一体构成后，能够提高组装性。
在本发明之13记述的发明中，其特征在于在吸热电极基板(20)中，将与热电元件基板(10)邻接的热电元件(12、13)之间电性连接的、由平板状的导电性材料构成的电极部件(16)，被吸热电极部(25)的一个端面接合；在散热电极基板(30)中，将与热电元件基板(10)邻接的热电元件(12、13)之间电性连接的、由平板状的导电性材料构成的电极部件(16)，被散热电极部(35)的一个端面接合；在吸热电极基板(20)和散热电极基板(30)之间，夹着热电元件基板(10)地组装时，吸热电极基板(20)，采用通过电极部件(16)做媒介，使吸热电极部(25)与邻接排列的N型热电元件(13)和P型热电元件(12)串联的结构的同时；散热电极基板(30)，采用通过电极部件(16)做媒介，使散热电极部(35)与邻接排列的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)串联的结构。
采用本发明之13记述的发明后，由于成为将极小而多个的电极部件(16)与第1吸热电极部件(22)及第1散热电极部件(32)、即第2及第3绝缘基板(21、31)一体形成的结构，所以能够提高组装性。
在本发明之14记述的发明中，其特征在于第2绝缘基板(21)及第3绝缘基板(31)，与大致棋盘状地排列电极部件(16)、而且在电极部件(16)的一个端面侧形成凹状的槽部(24、34)地一体成形地形成；吸热电极基板(20)，使吸热电极部(25)嵌入所述槽部(24)，被电极部件(16)的一个端面接合；散热电极基板(30)，使散热电极部(35)嵌入槽部(34)，被电极部件(16)的一个端面。
采用本发明之14记述的发明后，能够使电极部件(16)、第1吸热电极部件(22)及第1散热电极部件(32)、第2绝缘基板(22)及第3绝缘基板(31)的一体结构变得容易，接合部的定位也容易。
在本发明之15记述的发明中，其特征在于在热电元件基板(10)上，设置将邻接的所述热电元件(12、13)之间电性连接的、由平板状的导电性材料构成的电极部件(16)，和在由绝缘材料构成的第4绝缘基板(40)上大致棋盘状地排列多个电极部件(16)后构成的电极基板(40)；在将吸热电极基板(20)、电极基板(40)、热电元件基板(10)、电极基板(40)及散热电极基板(30)重叠地组合时，吸热电极基板(20)，采用通过电极部件(16)做媒介，使吸热电极部(25)与邻接排列的N型热电元件(13)和P型热电元件(12)串联的结构的同时；散热电极基板(30)，采用通过电极部件(16)做媒介，使散热电极部(35)与邻接排列的所述P型热电元件(12)和N型热电元件(13)串联的结构。
采用本发明之15记述的发明后，由于成为将极小而多个的电极部件(16)与第4绝缘基板(41)一体形成的结构，所以能够提高组装性。
在本发明之16记述的发明中，其特征在于电极部件(16)，比第1吸热电极部件(22)形成的吸热电极部(25)及第1散热电极部件(32)形成的所述散热电极部(35)的板厚厚地形成。
采用本发明之16记述的发明后，虽然根据流过热电元件(12、13)的容许电流，设定电极部件(16)的板厚，但是形成吸热部(26)或散热部(36)的第1吸热电极部件(22)或第1散热电极部件(32)，比电极部件(16)壁薄地形成后，能够提高吸热部(26)、散热部(36)的加工性。
另外，不通过电极部件(16)做媒介，在邻接的热电元件(12、13)之间，用第1吸热电极部件(22)或第1散热电极部件(32)串联性地连接的组装时，在吸热电极部(25)、散热电极部(35)上，设置与容许电流对应的、所需的板厚的电极部件(16)，能够减少第1吸热电极部件(22)及第1散热电极部件(32)的重量。
在本发明之17记述的发明中，其特征在于电极部件(16)，对于吸热电极部(25)及散热电极部(35)的板厚为0.1～0.3mm左右而言，至少是0.2～0.5mm左右的板厚，比吸热电极部(25)及散热电极部(35)厚地形成。
采用本发明之17记述的发明，用上述数值的板厚形成后，能够提高旨在取出接合部产生的热的、向热交换部的传热性能。
在本发明之18记述的发明中，其特征在于在电极部件(16)、吸热电极部(25)及电极部件(16)、散热电极部(35)之间，通过由绝缘材料构成的绝缘被膜层(17)做媒介接合。
采用本发明之18记述的发明后，例如如果使用维持很高的电绝缘性而且热阻又低的绝缘材料，就能够形成热阻小的接合部，所以不会使热电变换效率下降。另外，不必对邻接的第1吸热电极部件(22)及第1散热电极部件(32)，进行互相电气性绝缘的处理，或设置获得互相电气性绝缘的间隙。
在本发明之19记述的发明中，其特征在于第1绝缘基板(11)，形成旨在交替地、大致围棋盘状地排列P型热电元件(12)及N型热电元件(13)的多个嵌合孔(14)；热电元件基板(10)，在组装吸热电极基板(20)和散热电极基板(30)之前，在嵌合孔(14)中交替排列多个P型热电元件(12)及N型热电元件(13)后，排列设置热电元件组。
采用本发明之19记述的发明后，为了构成热电元件基板(10)，需要进行将多个极小部件——热电元件(12、13)在第1绝缘基板(11)上交替排列的组装作业，但是可以在任一个电极基板(20、30)的上方，放置第1绝缘基板(11)，以便使嵌合孔(14)与任一个电极部(25、35)一致，在该嵌合孔(14)中，排列热电元件(12、13)后组装。
另外，为了一体构成热电元件(12、13)，虽然有预先将热电元件(12、13)交替排列到成形模具中后注入绝缘材料的成形方法。但并不局限于此，例如也可以采用机器人方式，象本发明这样将热电元件(12、13)交替排列到嵌合孔(14)中。采用该方法时，能够使成形模具简单。
在本发明之20记述的发明中，其特征在于在成形模型中，交替地、围棋盘状地排列棒状的P型热电元件(12)及棒状的N型热电元件(13)，将绝缘材料注入该成形模型，形成切断前热电元件基板(10a)后，再切断加工形成热电元件基板(10)。
采用本发明之20记述的发明后，将极小部件——热电元件(12、13)作成棒状，成形加工切断前热电元件基板(10a)，将它切断后形成，从而能够使热电元件基板(10)的制造简单，而且处理棒状的热电元件(12、13)，能够提高组装性。
在本发明之21记述的发明中，其特征在于作为构成第1绝缘基板(11)的材料，直线状地准备多枚为了交替排列棒状的P型热电元件(12)及棒状的N型热电元件(13)的多个槽部(15)；热电元件基板(10)，是在材料的所述槽部(15)中交替排列棒状的P型热电元件(12)及棒状的N型热电元件(13)，接合多枚构成第1绝缘基板(11)的材料，从而一体化，再切断加工成所需板厚的第1绝缘基板(11)后形成。
采用本发明之21记述的发明后，棒状的热电元件(12、13)，具有对成形压力而言比较脆弱的特性。因此，除了成形加工之外，用接合、切断加工形成后，能够使热电元件基板(10)的制造更加简单，而且能够用比上述本发明之11高的精度构成热电元件基板(10)。
在本发明之22记述的发明中，其特征在于在热电元件基板(10)上，在邻接排列的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)之间，两面形成突出状的凸部(11b)的同时，在吸热电极部(25)及散热电极部(35)上，形成与凸部(11b)嵌合的嵌合部(25b、35b)；第1吸热电极部件(22)及第1散热电极部(32)，使嵌合部(25b、35b)与凸部(11b)嵌合。
采用本发明之22记述的发明后，形成凸部(11b)和嵌合部(25b、35b)后，能够切实实现邻接的热电元件(12、13)和散热电极部(35)或吸热电极部(25)的电气性连接。
在本发明之23记述的发明中，其特征在于吸热电极基板(20)，采用在吸热电极部(25)的接合部附近，配置第2绝缘基板(21)的一个端面的结构；散热电极基板(30)，采用在散热电极部(35)的接合部附近，配置第3绝缘基板(31)的一个端面的结构。
采用本发明之23记述的发明后，例如采用对于第2绝缘基板(21)的一个端面而言，不使吸热电极部(25)突出地构成第1吸热电极部件(22)后，只有吸热电极部(25)向热电元件(12、13)的一侧露出。这样，热电元件(12、13)本身因为焦耳热而发热，热电元件(12、13)的侧面成为高温状态，所以能够降低在对流的作用下从热电元件(12、13)的侧面向成为低温侧的第1吸热电极部件(22)的热传递量。这样，因为不使低温侧的接合部的吸热量降低，所以能够提高热电变换效率。
在本发明之24记述的发明中，其特征在于吸热电极基板(20)，采用在与吸热电极部(25)相对的另一端侧，配置第2绝缘基板(21)的一个端面的结构；散热电极基板(30)，采用在与散热电极部(35)相对的另一端侧，配置第3绝缘基板(31)的一个端面的结构。
采用本发明之24记述的发明后，吸热电极部(25)及散热电极部(35)，由于是电性连接部，所以与它相对的另一端侧，与第2或第3绝缘基板(21、31)结合后，能够切实地使邻接的第1吸热电极部件(22)及第1散热电极部件(32)相互之间的电气性绝缘。另外，还可以将另一端侧作为形成空气通路的外壳部件使用。
在本发明之25记述的发明中，其特征在于将热电元件基板(10)作为划分壁，在热电元件基板(10)的两侧，设置形成送风通路的外壳部件(28、38)；外壳部件(28、38)，覆盖所述第1吸热电极部件(22)或第1散热电极部件(32)中的某一个。
采用本发明之25记述的发明后，能够很容易地将与邻接的热电元件(12、13)连接的吸热电极部(25)或散热电极部(35)产生的热，分离成冷却流体和被冷却流体，同时还能够有效地利用这些热。
在本发明之26记述的发明中，其特征在于第1吸热电极部件(22)及第1散热电极部件(32)，整体形状大致呈U字形，在其底部形成由平面状构成的吸热电极部(25)或散热电极部(35)，而且在从吸热电极部(25)或散热电极部(35)向外方延伸的平面上，通过成形加工后形成百叶窗状或偏置状中的某一种形状。
采用本发明之26记述的发明后，如果是这些形状，就能够对平板状的金属板，例如通过冲裁加工及滚轮成形等塑性加工，很容易地一体成形加工多个吸热电极部(25)、散热电极部(35)及吸热部(26)、散热部(36)。这样，能够提高第1吸热电极部件(22)及第1散热电极部件(32)的生产率。
在本发明之27记述的发明中，其特征在于第1吸热电极部件(22)及第1散热电极部件(32)，至少沿着热电元件组，使多个吸热电极部(25)或散热电极部(35)连接后形成带状，在与第2或第3绝缘基板(21、31)接合后，使吸热电极部(25)或散热电极部(35)的每一个互相电气性绝缘地形成。
采用本发明之27记述的发明，连接吸热电极部(25)或散热电极部(35)后，至少能够以热电元件组单位带状地一体构成第1吸热电极部件(22)及第1散热电极部件(32)。这样，能够很容易地进行在第2及第3绝缘基板(21、31)上组装第1吸热电极部件(22)及第1散热电极部件(32)的作业。
在本发明之28记述的发明中，其特征在于第1吸热电极部件(22)，包含由平板状构成的吸热电极部(25)，和对该吸热电极部(25)产生的热进行热交换的吸热热交换部件(22a)；第1散热电极部件(32)，包含由平板状构成的散热电极部(35)，和对该散热电极部(35)产生的热进行热交换的散热热交换部件(32a)；吸热热交换部件(22a)及散热热交换部件(32a)，在第2或第3绝缘基板(21、31)上设置，以便可以与吸热电极部(25)或散热电极部(35)传热地结合。
采用本发明之28记述的发明后，即使吸热电极部(25)及散热电极部(35)和吸热热交换部件(22a)及散热热交换部件(32a)成为单体结构，也至少在第2或第3绝缘基板(21、31)上设置散热电极部(35)及吸热电极部(25)后，与现有技术的使串联性地层叠热电元件和电极部件的方式相比，使组装作业变得容易。
在本发明之29记述的发明中，其特征在于第1吸热电极部件(22)，采用至少分成二个以上的多个，在平板状的板材上一体形成吸热电极部(25)和吸热部(26)，以便在第2绝缘基板(21)上L字形地配置，将各自的吸热电极部(25)压入第2绝缘基板(21)形成的基板孔，然后沿着第2绝缘基板(21)的一个端面弯曲，从而分别形成吸热电极部(25)，而且结合各自的吸热电极部(25)的结构的同时；第1散热电极部件(32)，采用至少分成二个以上的多个，在平板状的板材上一体形成散热电极部(35)和散热部(36)，以便在第3绝缘基板(31)上L字形地配置，将各自的散热电极部(35)压入第3绝缘基板(31)形成的基板孔，然后沿着第3绝缘基板(31)的一个端面弯曲，从而分别形成散热电极部(35)，而且结合各自的散热电极部(35)的结构。
采用本发明之29记述的发明后，至少分成两个以上的多个，在平板状的板材上一体形成吸热电极部(25)或散热电极部(35)和吸热部(26)或散热部(36)，从而特别是吸热部(26)或散热部(36)的成形，与用多个形成时相比，能够在短时间内形成成形加工。这样，能够降低制造工时。
而且，能够很容易地增加吸热部(26)或散热部(36)的数量，从而能够提高吸热部(26)或散热部(36)的热交换效率。进而，采用将各自的吸热电极部(25)或散热电极部(35)压入第2绝缘基板(21)或第3绝缘基板(31)形成的基板孔的结构后，不需要使该基板孔形成的间隙具有气密性。
另外，在第2绝缘基板(21)或第3绝缘基板(31)的一个端面，平面状地形成吸热电极部(25)或散热电极部(35)后，其它的近似U字形、近似梳齿状相比，L字形形状容易确保电极部的平面度，所以能够增大热电元件(12、13)和吸热电极部(25)或散热电极部(35)之间的接合面积。这样，能够实现旨在提高热传导率的小型化。
在本发明之30记述的发明中，其特征在于第1吸热电极部件(22)，在一体形成吸热电极部(25)和吸热部(26)时，通过连接部(223)做媒介，吸热电极部(25)互相连续性地连接多个地形成的同时；第1散热电极部件(32)，在一体形成散热电极部(35)和散热部(36)时，通过连接部(323)做媒介，散热电极部(35)互相连续性地连接多个地形成。
采用本发明之30记述的发明后，能够在短时间内形成许多第1吸热电极部件(22)或第1散热电极部件(32)，本发明的形状能够减少制造工时。
在本发明之31记述的发明中，其特征在于使用由树脂材料构成的密封材料，对吸热电极基板(20)的第1吸热电极部件(22)的外壳和第2绝缘基板(21)的间隙，进行浇灌处理。
采用本发明之31记述的发明后，虽然第1吸热电极部件(22)因吸热而产生结露，但是结露水不会流到吸热电极部(25)的一个端面侧、即热电元件(12、13)侧的连接部一侧。这样，热电元件(12、13)及其连接部一侧不会出现腐蚀导致的损伤。另外，除了结露水以外，在流通到吸热部(26)或散热部(36)一侧的空气中，水蒸汽、药物、粉尘、异物等，不会侵入到热电元件(12、13)一侧。
在本发明之32记述的发明中，其特征在于热电元件基板(10)、吸热电极基板(20)、散热电极基板(30)及电极基板(40)，将各自的任一个分割成多个，组装它们后构成。
采用本发明之32记述的发明后，虽然热电元件(12、13)的连接部产生的热量导致热变形，但将各基板(10、20、30、40)分割形成后，能够减少热变形。
在本发明之33记述的发明中，其特征在于，具备多个P型热电元件(12)及多个N型热电元件(13)，吸热电极基板(20)(该吸热电极基板(20)，采用在由绝缘材料构成的第2绝缘基板(21)上，大致围棋盘状地排列多个具有与邻接配置的N型热电元件(13)和P型热电元件(12)电连接的吸热电极部(25)及对由该吸热电极部(25)传输的热进行热交换的吸热部(26)的第1吸热电极部件(22)的结构)，散热电极基板(30)(该散热电极基板(30)，采用在由绝缘材料构成的第3绝缘基板(31)上，大致围棋盘状地排列多个具有与邻接配置的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)电连接的散热电极部(35)及对由该散热电极部(35)传输的热进行热交换的散热部(36)的第1散热电极部件(32)的结构)；在吸热电极部(25)或散热电极部(35)中的某一个的一个端面上，排列由交替排列P型热电元件(12)和N型热电元件(13)后构成的热电元件组的同时，在吸热电极基板(20)述散热电极基板(30)之间，夹着热电元件组地组合，从而在使吸热电极部(25)与邻接排列的N型热电元件(13)和P型热电元件(12)串联后构成吸热电极基板(20)同时，使散热电极部(35)与邻接排列的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)串联后构成所述散热电极基板(30)。
采用本发明之33记述的发明后，至少在第2、第3绝缘基板(21、31)上分别设置与热电元件(12、13)连接的散热电极部(35)或吸热电极部(25)后，与现有技术的使热电元件(12、13)和第1吸热电极部件(22)或第1散热电极部件(32)串联性地层叠的方式相比，能够使组装作业变得容易。
另外，因为热电元件(12、13)和第1吸热电极部件(22)或第1散热电极部件(32)的电气性连接能够直接连接，所以能够有效地取出连接部产生的热。
在本发明之34记述的发明中，其特征在于具备热电元件基板(10)(该热电元件基板(10)在由绝缘材料构成的第1绝缘基板(11)上，交替排列多个P型热电元件(12)及N型热电元件(13)后构成的热电元件组)，和电极部件(22、32)(该电极部件(22、32)具有由平板状的导电性材料形成、与热电元件基板(10)邻接后排列的、与P型热电元件(12)和N型热电元件(13)电气性连接的电极部(25、35)，及对由该电极部(25、35)传递的热进行吸热、放热的热交换部(26、36))；是使邻接的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)的两端，与电极部(25、35)串联地配置多个电极部件(22、32)的热电变换装置，电极部件(22、32)，在由绝缘材料构成的第2绝缘基板(21、31)上，大致围棋盘状地以多个临时固定的状态配置一体构成后，使各自的电极部(25、35)同时与邻接的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)的端面接合。
采用本发明之34记述的发明，在第2绝缘基板(21、31)上，大致围棋盘状地以多个临时固定的状态配置接合后，在与热电元件(12、13)接合之前，电极部件(22、32)不会产生错位，能够在多个热电元件(12、13)规定的位置接合。这样，就能够提高接合部的可靠性。
在本发明之35记述的发明中，其特征在于电极部件(22、32)，在第2绝缘基板(21、31)形成的基板孔中，涂敷粘接剂，将电极部(25、35)插入该基板孔后，被第2绝缘基板(21、31)临时固定地构成。
采用本发明之35记述的发明后，具体地说，用粘接剂临时固定后，能够防止发生接合前的错位。
在本发明之36记述的发明中，其特征在于电极部件(22、32)，将电极部(25、35)压入第2绝缘基板(21、31)形成的基板孔中，被第2绝缘基板(21、31)临时固定地构成。
采用本发明之36记述的发明后，能够防止发生接合前的错位。另外这时，能够采用电极部件(22、32)在第2绝缘基板(21、31)上多少有些松动的临时固定的结构。在该结构中，即使在第2绝缘基板(21、31)上稍有翘曲，也能够使向接合部的加压力均等地按压，所以能够提高接合部的可靠性。
在本发明之37记述的发明中，其特征在于，具备热电元件基板(10)的组装工序，该工序剪切P型热电元件(12)及N型热电元件(13)，在预先设置的由绝缘材料构成的第1绝缘基板(11)上大致棋盘状地形成的基板孔中，交替多个排列P型热电元件(12)及N型热电元件(13)后，排列设置热电元件；成形加工工序，该工序在平板状的导电性材料上，一体形成具有将与热电元件基板(10)邻接排列的P型热电元件(12)及N型热电元件(13)电气性连接的平面状的电极部(25、35)，及具有对该电极部(25、35)传输的热进行吸热、放热的热交换部(26、36)的电极部件(22、32)；电极部件组装工序，该工序剪切成形加工工序形成的电极部件(22、32)的电极部(25、35)的背面侧，将电极部(25、35)插入或压入预先设置的由绝缘材料构成的第2绝缘基板(21)上大致围棋盘状地形成的基板孔中，在临时固定的状态下，大致棋盘状地配置多个；接合工序，该工序在与热电元件基板(10)邻接排列的P型热电元件(12)及N型热电元件(13)的两端，设置电极部件组装工序组装的电极部件(22、32)，然后利用软钎焊，接合N型热电元件(13)的两端和电极部(25、35)。
采用本发明之37记述的发明后，由于在接合工序之前，具有在临时固定的状态下大致围棋盘状地配置多个电极部(25、35)的电极部件的组装工序，所以能够在使电极部件(22、32)与热电元件(12、13)接合前，不发生错位地在热电元件(12、13)的规定位置接合。因此，能够提高接合部的可靠性。
在本发明之38记述的发明中，其特征在于电极部件组装工序，将在成形加工工序的末端部位配置、而且在成形加工工序形成的电极部件(22、32)，直接配置到第2绝缘基板(21、31)的基板孔中地构成。
采用本发明之38记述的发明后，能够使成形加工工序和电极部件组装工序连续性地连接，而在用各自的工序制造的通常的做法中，由于先堆积制造成的完成品后，再在电极部件组装工序中设置，所以能够节省这些工序，能够大幅度降低制造工时。
在本发明之39记述的发明中，其特征在于电极部件组装工序，向第2绝缘基板(21、31)形成的的基板孔涂敷粘接剂，将电极部(25、35)插入该基板孔后，组装电极部件(22、32)，使其被第2绝缘基板(21、31)临时固定。
采用本发明之39记述的发明后，具体地说，用粘接剂临时固定电极部件(22、32)后，能够防止发生接合前的错位。
在本发明之40记述的发明中，其特征在于电极部件组装工序，将电极部(25、35)压入第2绝缘基板(21、31)形成的基板孔后，组装电极部件(22、32)，使其被第2绝缘基板(21、31)临时固定。
采用本发明之40记述的发明后，能够防止发生接合前的错位。进而这时，电极部件(22、32)在第2绝缘基板(21、31)上多少有些松动地临时固定后，即使在第2绝缘基板(21、31)上稍有翘曲，也能够使向接合部的加压力均等地按压，所以能够提高接合部的可靠性。
在本发明之41记述的发明中，其特征在于成形加工工序，通过剪断、弯曲、外形落料，由线圈状的板材形成电极部件(22、32)。
采用本发明之41记述的发明后，为了形成多个电极部件(22、32)而进行的制造，例如可以采用冲裁加工等。由于例如能够连续性地一体形成电极部(25、35)及热交换部(26、36)，所以能够降低制造成本。
在本发明之42记述的发明中，其特征在于具备热电元件基板(10)(该热电元件基板(10)采用在由绝缘材料构成的第1绝缘基板(11)上，排列设置交替排列多个P型热电元件(12)及多个N型热电元件(13)后构成的热电元件组的结构)，和一对吸热/散热电极基板(20、30)(该一对吸热/散热电极基板(20、30)在由绝缘材料构成的第2绝缘基板(21、31)上，大致围棋盘状地排列多个具有在热电元件基板(10)的两侧相对配置、旨在将与热电元件基板(10)相邻排列的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)电气性连接的平面状形成的电极部(25、35)及对该电极部(25、35)传输的热进行吸热、散热的热交换部(26、36)的电极部件(22、32)后构成)；吸热/散热电极基板(20、30)，在与电极部件(22、32)相邻排列的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)的两端，分别通过电极部(25、35)做媒介串联地构成，而且以容易将电极部件(22、32)安装及固定到第2绝缘基板(21、31)上的形状形成，与第2绝缘基板(21、31)一体构成。
采用本发明之42记述的发明后，由于热电元件(12、13)及电极部件(22、32)，是极小部件，同时围棋盘状地排列多个，所以要求提高组装性。因此，在本发明中，以容易在第2绝缘基板(21、31)上组装及固定的形状形成电极部件(22、32)，从而能够采用现有的电子部件组装装置——安装装置及机器人装置等，很容易地在第2绝缘基板(21、31)上组装多个电极部件(22、32)，提高组装性。
另外，热电元件(12、13)和与其连接的电极部件(22、32)，能够分别在第1、第2绝缘基板(11、21)上一体构成，与现有技术的使热电元件和电极部件串联层叠的方式相比，能够使组装作业很容易地进行。而且，因为邻接的热电元件(12、13)和电极部件(22、32)的电性连接，能够直接连接，所以能够有效地取出连接部产生的热。
在本发明之43记述的发明中，其特征在于电极部件(22、32)，向和电极部(25、35)正交方向的外方形成凸状的突起部(22a、32a)，将该突起部(22a、32a)压入第2绝缘基板(21、31)形成的基板孔(21a、31a)后组装、固定，从而与第2绝缘基板(21、31)一体构成。
采用本发明之43记述的发明后，能够很容易地利用现有的制造装置进行组装。这样，能够提高组装性。例如能够使用剪切电极部件(22、32)的装置。例如能够采用吸附电极部件后剪切的装置。
在本发明之44记述的发明中，其特征在于电极部件(22、32)，成为平板状的近似コ字形地形成，将其开口端插入第2绝缘基板(21、31)形成的基板孔(21a、31a)，然后沿着第2绝缘基板(21、31)的一个端面弯曲，形成电极部(25、35)后组装、固定，从而与所述第2绝缘基板(21、31)一体构成。
采用本发明之44记述的发明后，能够采用弯曲等简单的加工后获得电极部件(22、32)。因此，能够很容易地进行使用现有的制造装置的组装。这样，能够提高组装性。
在本发明之45记述的发明中，其特征在于电极部件(22、32)，形成包含由锷状构成的电极部(25、35)的大致帽子状，将该电极部(25、35)插入第2绝缘基板(21、31)形成的基板孔(21a、31a)后组装、固定，从而与第2绝缘基板(21、31)一体构成。
采用本发明之45记述的发明后，能够很容易地进行组装。这样，能够提高组装性。
在本发明之46记述的发明中，其特征在于具备热电元件基板(10)(该热电元件基板(10)采用在由绝缘材料构成的第1绝缘基板(11)上，排列设置交替排列多个P型热电元件(12)及多个N型热电元件(13)后构成的热电元件组的结构)，一对吸热/散热电极基板(20、30)(该一对吸热/散热电极基板(20、30)在由绝缘材料构成的第2绝缘基板(21、31)上，大致围棋盘状地排列多个具有在热电元件基板(10)的两侧相对配置、旨在将与热电元件基板(10)相邻排列的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)电气性连接的平面状形成的电极部(25、35)及对该电极部(25、35)传输的热进行吸热、散热的热交换部(26、36)的第1电极部件(22、32)后构成)；吸热/散热电极基板(20、30)，在相邻排列的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)的两端，分别将电极部(25、35)串联地构成，而且在该电极部(25、35)和P型热电元件(12)及N型热电元件(13)的接合面附近，配置第2绝缘基板(21、31)的一个端面后构成。
采用本发明之46记述的发明后，在第1绝缘基板(11)的两侧，相对配置第2绝缘基板(21、31)，使成为高温侧的第1电极部件(32)和成为低温侧的第1电极部件(22)被第1绝缘基板(11)隔断，从而能够抑制由高温侧向低温侧的热传递。
另外，在热电元件(12、13)的接合面附近配置第2绝缘基板(21、31)的一个端面后，能够抑制热电元件(12、13)对于成为低温侧的第1电极部件(22)而言的露出的表面积。例如能够对于第2绝缘基板(21、31)的一个端面而言，不使电极部(25)露出地构成第1电极部件(22)。这样，只有第1电极部件(22)的电极部(25)向热电元件(12、13)侧露出。所以，能够抑制从热电元件(12、13)的侧面向成为低温侧的第1电极部件(22)的对流或辐射导致的热传递量。这样，能够提高热电变换效率。
在本发明之47记述的发明中，其特征在于电极部(25、35)构成成为低温侧的第1电极部件(22、32)的一个的吸热/散热电极基板(20、30)，采用在电极部(25、35)和P型热电元件(12)及N型热电元件(13)的接合面附近，配置第2绝缘基板(21、31)的一个端面的结构。
采用本发明之47记述的发明后，能够抑制成为低温侧的第1电极部件(22)露出的表面积。
在本发明之48记述的发明中，其特征在于吸热/散热电极基板(20、30)，电极部(25、35)和P型热电元件(12)及N型热电元件(13)的接合面，最好从第2绝缘基板(21、31)的一个端面起，在将第2绝缘基板(21、31)的板厚(t1)和电极部(25、35)的板厚(t2)相加的突出尺寸(L)的范围内配置，从第2绝缘基板(21、31)的一个端面起，配置在内侧则更好。
采用本发明之48记述的发明后，能够降低向成为低温侧的第1电极部件(22)的热传递量。第1电极部件(22)的突出尺寸(L)，满足(t1+t2)＞L的关系式。最好不使电极部(25)从第2绝缘基板(21)一个端面突出地构成第1电极部件(22)。
在本发明之49记述的发明中，其特征在于具备热电元件基板(10)(该热电元件基板(10)采用在由绝缘材料构成的第1绝缘基板(11)上，排列设置交替排列多个P型热电元件(12)及多个N型热电元件(13)后构成的热电元件组的结构)，第2电极部件(22a)(该第2电极部件(22a)将与该热电元件基板(10)邻接排列的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)电连接)，一对金属基板(20a)(该一对金属基板(20a)在热电元件基板(10)的两侧相对配置，一个具有对第2电极部件(22a)传输的热进行吸热、散热的热交换部(26)，由金属材料构成)；邻接排列的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)，通过第2电极部件(22a)做媒介，在其两端串联的同时，金属基板(20a)，在与第2电极部件(22a)相对的位置，形成由绝缘材料构成的绝缘层(21a)，在该绝缘层(21a)中接合第2电极部件(22a)地构成。
采用本发明之49记述的发明后，金属基板(301、302)及热交换部(26)，即使在电气性绝缘式的热电变换装置中，也在和金属基板(301、302)之间，配置第1绝缘基板(11)，成为高温侧的第2电极部件(16)和成为低温侧的第2电极部件(16)，被第1绝缘基板(11)隔断，从而能够防止由高温侧向低温侧的热传递。另外，采用在金属基板(301、302)上，形成绝缘层(305)，使第2电极部件(16)与该绝缘层(305)接合的结构后，能够减少成为低温侧的第2电极部件(16)对于热电元件(12、13)而言的露出的表面积。所以，能够抑制对流导致的从热电元件(12、13)的侧面向成为低温侧的第2电极部件(16)的热传递量。这样，由于能够不减少低温侧的接合部的吸热量，所以能够提高热电变换效率。
在本发明之50记述的发明中，其特征在于，具备热电元件组基板(10)，该热电元件组基板(10)采用在由绝缘材料构成的第1绝缘基板(11)上，排列交替排列多个P型热电元件(12)及N型热电元件(13)后构成的热电元件组的结构；平板的电极部件(16)，该电极部件(16)将邻接排列的P型热电元件(12)的端面和N型热电元件(13)的端面电性串联地配置；在电极部件(16)和热电元件(12、13)连接的接合面附近，具有可以与电极部件(16)传热地结合的多个热交换部件(432)，以便将该接合面产生的热分成多个后传热。
采用本发明之50记述的发明后，采用从各自的电极部件(16)伸出的多个热交换部件(432)。因此，能够增加热交换面积。进而，能够使热向多个热交换部件(432)分散。其结果，能够不降低热交换效率地实现装置的小型化。
在本发明之51记述的发明中，其特征在于所述热交换部件(432)，以薄平板状构成的平板部件(432a)或由棒状构成的销子部件(432b)中的某一种形状形成，从所述电极部件(16)的一个面延伸。
采用本发明之51记述的发明后，能够增加热交换面积。
在本发明之52记述的发明中，其特征在于具备固定部件(431a、431b)，该固定部件(431a、431b)在多个热交换部件(432)之间配置，由将它们之间电气性绝缘的棒状的绝缘材料构成。
采用本发明之52记述的发明后，能够确保为了增加热交换面积而设置的多个热交换部件(432)之间的电气性的绝缘。
在本发明之53记述的发明中，其特征在于具备固定部件(431c、431d)，该固定部件(431c、431d)在多个热交换部件(432)之间配置，由将它们之间电气性绝缘的平板的绝缘材料构成。
采用本发明之53记述的发明后，能够提供多个热交换部件(432)之间的电气性的绝缘。固定部件，例如作为与平板部件(432a)或销子部件(432b)对应的形状的槽部或孔部等设置的板状部件提供，在这些孔或槽中收容热交换部件(432)后，固定它们 在本发明之54记述的发明中，其特征在于具备热电元件组基板(10)(该热电元件组基板(10)采用在由绝缘材料构成的第1绝缘基板(11)上，排列交替排列多个P型热电元件(12)及N型热电元件(13)后构成的热电元件组的结构)，电极部部件(532)(该电极部部件(532)具有旨在将与所述热电元件组基板(10)邻接排列的所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)电连接的平面状形成的电极部(535)，及可以向该电极部(535)传热地形成的热交换部(536))；电极部(535)，被用软钎焊与所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)接合。
采用本发明之54记述的发明后，能够通过简单的组装工序，连接热电元件(12、13)和电极部部件(532)。另外，用软钎焊接合后，能够有效地取出连接部产生的热。这样，因为能够不减少连接部中的热阻，所以能够不使装置的热交换效率降低。
在本发明之55记述的发明中，其特征在于所述热交换部(536)，在所述电极部(535)的背面侧，朝着垂直方向形成空间地配置。
采用本发明之55记述的发明后，电极部(535)的背面侧，朝着垂直方向具有空间，从而能够使用为了安装半导体、控制基板等电子部件的装置——安装装置。这样，能够提高极小部件而且数量很多的电极部件(532)的组装性。
在本发明之56记述的发明中，其特征在于所述热交换部(536)，在从所述电极部(535)向外方延伸的平面上，通过成形加工后形成百叶窗状、切缝状、偏置状、平面状、销子状中的某一种形状。
采用本发明之56记述的发明后，提高热交换部(536)的热交换效率。
在本发明之57记述的发明中，其特征在于，包括成形加工工序，该工序利用平板状的导电材料，形成具有将邻接排列的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)电气性连接的平面状的电极部(535)及与该电极部(535)热态结合的热交换部(526)的电极部件(532)；热电元件基板(10)的组装工序，该工序剪切所述P型热电元件(12)及所述N型热电元件(13)，在由绝缘材料构成的绝缘基板(11)上预先大致围棋盘状地形成的基板孔中，交替排列多个所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)后，排列设置热电元件组；接合工序，该工序剪切成形加工工序形成的电极部件(532)的电极部(535)的背面侧，设置电极部(535)，以便连接与热电元件基板(10)邻接排列的所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)后，用软钎焊接合。
采用本发明之57记述的发明后，在极小部件而且数量很多的热电元件(12、13)的制造工序中的处理，变得容易。进而，电极部(535)的背面供抓起时使用，所以其处理容易。其结果，能够提供很高的生产率。
在本发明之58记述的发明中，其特征在于所述热电元件基板(10)的组装工序及接合工序，使用安装装置实行。采用该发明后，能够使用旨在组装电子部件的安装装置，从而能够提高组装性。
在本发明之59记述的发明中，其特征在于所述成形加工工序，对以线圈状提供的板状的导电性材料，进行切断、弯曲或外形落料的成形加工，形成所述电极部件(532)。采用该发明后，电极部件(532)的制造，例如可以采用冲裁加工等。其结果，能够降低制造成本。
在本发明之60记述的发明中，其特征在于所述成形加工工序，对平板状的导电性材料，用腐蚀处理形成所述热交换部(526)，接着对它进行弯曲或外形落料的成形加工，形成所述电极部件(532)。采用该发明后，能够用腐蚀处理实行细微加工。其结果，能够用低廉的制造成本，提供精密的形状的热交换部件。
在本发明之61记述的发明中，其特征在于所述成形加工工序，对平板状的导电性材料进行挤压加工，形成断面部，接着通过外形落料，使它形成所述电极部件(532)。采用该发明后，能够用挤压加工形成，从而能够降低制造成本。
此外，上述各单元的括弧内的符号，是表示与后文讲述的实施方式的具体单元的对应关系。
图1是表示采用本发明的第1实施方式的热电变换装置的剖面图。
图2是第1实施方式的热电变换装置的分解图。
图3是表示第1实施方式的热电元件的排列的剖面图。
图4是表示第1实施方式的热电变换装置的剖面图。
图5是第2实施方式的热电变换装置的分解图。
图6是第2实施方式的吸热电极基板的分解图。
图7是第3实施方式的热电变换装置的分解图。
图8是表示第4实施方式的热电元件的剖面图。
图9是表示第5实施方式的热电变换装置的剖面图。
图10是表示第5实施方式的热电变换装置的剖面图。
图11是表示第6实施方式的热电变换装置的剖面图。
图12是表示第7实施方式的热电变换装置的剖面图。
图13是第7实施方式的热电变换装置的分解图。
图14是表示第8实施方式的热电元件的剖面图。
图15是表示第9实施方式的热电元件基板的结构的立体图。
图16是表示第9实施方式的变形例的热电元件基板的立体图。
图17是表示第10实施方式的热电变换装置的剖面图。
图18是表示第10实施方式的热电元件的排列的俯视图。
图19是表示第11实施方式的热电变换装置的剖面图。
图20是表示第12实施方式的热电变换装置的剖面图。
图21是表示第12实施方式的电极部件的制造工序的剖面图。
图22是表示第12实施方式的电极部件的制造工序的剖面图。
图23是表示第12实施方式的电极部件的制造中途的形态的俯视图。
图24是表示第12实施方式的第1吸热电极部件的剖面图。
图25是表示第13实施方式的热电元件基板的分解图。
图26是表示第14实施方式的热电元件基板的俯视图。
图27是表示第15实施方式的热电变换装置的剖面图。
图28是表示第15实施方式的热电变换装置的放大剖面图。
图29是表示第15实施方式的热电变换装置的侧面的剖面图。
图30表示第15实施方式的百叶窗的剖面图，表示图28的A-A剖面。
图31表示第15实施方式的热电元件的剖面图，表示图27的A-A剖面。
图32是表示第15实施方式的热电变换装置的制造工序的说明图。
图33是表示第17实施方式的热电变换装置的侧面的剖面图。
图34是表示第17实施方式的热电变换装置的侧面的剖面图。
图35是表示第18实施方式的热电变换装置的侧面的剖面图。
图36是表示第18实施方式的热电变换装置的正面的剖面图。
图37是表示第19实施方式的热电变换装置的侧面的剖面图。
图38是表示第19实施方式的热电变换装置的底面图。
图39是表示第20实施方式的热电变换装置的剖面图。
图40是表示第20实施方式的热电变换装置的放大剖面图。
图41是表示第20实施方式的热电变换装置的侧面图。
图42是表示第21实施方式的热电变换装置的剖面图。
图43是表示第21实施方式的热电变换装置的侧面图。
图44是表示第21实施方式的热电变换装置的底面图。
图45是表示第22实施方式的热电变换装置的剖面图。
图46是表示第22实施方式的组装工序的放大剖面图。
图47是表示第23实施方式的热电变换装置的剖面图。
图48是表示第23实施方式的组装工序的放大剖面图。
图49是表示第24实施方式的热电变换装置的剖面图。
图50是表示第24实施方式的热电变换装置的分解图。
图51是表示第24实施方式的热电变换装置的放大剖面52是表示第25实施方式的热电变换装置的放大剖面图。
图53是表示第26实施方式的热电变换装置的剖面图。
图54是表示第27实施方式的热电变换装置的剖面图。
图55是表示第28实施方式的热电变换装置的剖面图。
图56是表示第29实施方式的热电变换装置的剖面图。
图57是表示第30实施方式的热电变换装置的剖面图。
图58是表示第31实施方式的热电变换装置的剖面图。
图59是表示第32实施方式的热电变换装置的剖面图。
图60是表示第33实施方式的热电变换装置的剖面图。
图61是表示第34实施方式的热电变换装置的剖面图。
图62是表示第35实施方式的热电变换装置的剖面图。
图63是表示第35实施方式的热电变换装置的侧面的剖面图。
图64是表示第35实施方式的热电变换装置的分解图。
图65是表示第35实施方式的热电变换装置的制造工序的说明图。
图66是表示第36实施方式的热电变换装置的剖面图。
图67是表示第36实施方式的热电变换装置的剖面图。
图68是表示第37实施方式的热电变换装置的剖面图。
图69是表示第37实施方式的热电变换装置的剖面图。
图70是表示第37实施方式的热电变换装置的剖面图。
图71是表示第38实施方式的热电变换装置的剖面图。
图72是表示第38实施方式的热电变换装置的剖面图。
图73是表示第38实施方式的热电变换装置的剖面图。
图74是表示第39实施方式的热电变换装置的剖面图。
图75是表示第39实施方式的热电变换装置的剖面图。
图76是表示第39实施方式的热电变换装置的剖面图。
图77是表示第40实施方式的热电变换装置的立体图。
图78是表示第41实施方式的热电变换装置的立体图。
图79是表示第42实施方式的热电变换装置的局部放大剖面图。
图80是表示第42实施方式的热电变换装置的俯视图。
具体实施例方式下面，讲述采用本发明的热电变换装置的实施方式。在以下的讲述中，讲述应用本发明的多个实施方式。
(第1实施方式)图1是表示本实施方式中的热电变换装置的整体结构的剖面图。图2是该实施方式的分解图。图3是表示热电元件的排列的局部剖面图。图3表示图1的A向视。图4是表示和图1正交的剖面的剖面图。
热电变换装置，由热电元件基板10、吸热电极基板20、散热电极基板30及一对外壳部件28、38构成。该热电变换装置，能够在用一个冷却空气、用另一个加热空气的用途中利用。例如，可以作为车厢的空调装置的一部分使用。
热电元件基板10，由保持板——第1绝缘基板11、多个P型热电元件12、多个N型热电元件13及多个电极部件16构成。
P型热电元件12，由Bi-Te类化合物构成的P型半导体构成。N型热电元件13，由Bi-Te类化合物构成的N型半导体构成。这些热电元件12、13，是极小部件。
热电元件基板10，具有由平板状的绝缘材料构成的第1绝缘基板11。第1绝缘基板11，例如由玻璃环氧树脂、PPS树脂、LCP树脂或PET树脂等构成。在第1绝缘基板11中，形成多个贯通孔。在这些贯通孔的每一个上，收容、固定P型热电元件12和N型热电元件13。P型热电元件12及N型热电元件13，排列成大致围棋盘状。这些热电元件12、13，与第1绝缘基板11一体形成。P型热电元件12及N型热电元件13，其上端面、下端面比第1绝缘基板11突出地形成。在第1绝缘基板11上，设置着弯曲的通电线路。沿着该通电线路，交替排列多个P型热电元件12和多个N型热电元件13，形成热电元件组。
在沿着通电线路邻接的2个热电元件12、13之间，在第1绝缘基板11的表面侧或背面侧中，被电极部件16电连接、短接。例如，在一个热电元件12的表侧端面和邻接的热电元件13的表侧端面，电极部件16被导电性材料接合。多个电极部件16被交替配置后，沿着通电线路，多个热电元件12、13串联。电极部件16，用平板状的铜材等导电性金属制成。电极部件16，是跨越2个热电元件12、13之间的长方形。接合，例如由软钎焊料实现。例如可以预先在热电元件12、13的端面，采用网版印刷，薄而均匀地涂敷钎焊膏等后，放置电极部件16，再将它们加热后进行软钎焊。另外，作为提供热态接合的部件，还可以取代软钎焊，使用提供高热传导性的粘接剂。另外，由于可以统一地进行多个接合，所以例如还可以使用一枚的薄片状的粘接剂。
电极部件16，根据流过热电元件12、13的电流，设定断面积。在本实施方式中，电极部件16的板厚，比后文讲述的第1吸热电极部件22及第1散热电极部32的板厚厚。例如电极部件16的板厚能够采用大约0.2～0.5mm。
吸热电极基板20，具有保持板——第2绝缘基板21和多个热交换元件——第1吸热电极部件22。散热电极基板30，具有保持板——第3绝缘基板31和多个热交换元件——第1散热电极部件32。第2绝缘基板21和第3绝缘基板31，由平板状的绝缘材料例如玻璃环氧树脂、PPS树脂、LCP树脂或PET树脂等构成。吸热电极部件22，和第2绝缘基板21一体地组装。散热电极部件32，和第3绝缘基板31一体地组装。吸热电极基板20和散热电极基板30，具有基本对称的结构。但是，在它们之上的多个热交换元件的配置不同。进而，在它们之上的各种部件的形状、配置，也往往由于给电端子等的配置而不同。
第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32，是相同的形状。它们用铜材等导电性金属构成的薄板制作。如图4所示，它们的断面大致为U字形。在它们的底部，形成平面状的吸热、散热电极部25、35。电极部25、35，和电极部件16接合。从电极部25、35的两边，板状的翅片垂直向上地延伸。这些翅片，向外方延伸。在这些翅片上，形成旨在促进和空气进行热交换的百叶窗(板)26、36。这些翅片和百叶窗，提供热交换部。百叶窗26、36对由吸热、散热电极部25、35传输的热，进行吸热、散热。百叶窗26、36，通过切开竖起等成形加工，从而与电极部25、35一体。也可以取代倾斜加工翅片板的百叶窗26、36，采用使翅片板平行地错开的偏置结构。
第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32，被配置排列成一个吸热、散热电极部25、35的底面，与一个电极部件16重叠。第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32，被固定成使其吸热、散热电极部25、35的一个端面，从第2绝缘基板21及第3绝缘基板31的一个端面稍微突出一点。进而，互相邻接的第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32，被设置规定的间隙地配置排列，以便相互电性绝缘。它们被配置排列成围棋盘状。第1吸热电极部件22的吸热、电极部25，与配置在图面中的上方的电极部件16接合。第1散热电极部件32的散热电极部35，与配置在图面中的下方的电极部件16接合。
第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32的板厚，能够采用大约0.1～0.3mm。它们的厚度，考虑旨在形成百叶窗26、36的加工性后设定。第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32的板厚，考虑到作为热交换部件的热交换性能及加工性后，比电极部件16薄。这种结构，还能够实现轻量化的优点。
在图中所示的左右端配置的热电元件12、13的末端，分别与端子24a、24b电连接。在使用热电变换装置之际，未图示的直流电源的正侧端子与端子24a连接，负侧端子与端子24b连接。
在图中的上方，配置着为了形成收容翅片及百叶窗26的送风通路的外壳部件28。在图中的下方，配置着为了形成收容翅片及百叶窗36的送风通路的外壳部件38。在这些送风通路中，由图示的送风机供给空气。例如图中上方的送风通路，向腔内供给空气。
采用上述结构后，多个P型热电元件12和多个N型热电元件13，被电性串联。电性连接，主要由电极部件16提供，进而，第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32也辅助性地提供。电极部件16、第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32，构成热传递部件，在珀耳帖效应的作用下，传递产生的低温或高温。进而，第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32，提供作为和空气进行热交换的热交换部件的功能。
例如在端子24a、24b之间连接直流电源后，在图中下方的电极部件16，在珀耳帖效应的作用下，成为高温状态，而在图中上方的电极部件16，则在珀耳帖效应的作用下，成为低温状态。这时，图中上方的翅片及百叶窗26，提供吸热部——吸热热交换部，冷却被冷却流体——空气。另一方面，在图中下方形成的翅片及百叶窗36，提供散热部——散热热交换部，向被冷却流体——空气放热。
接着，讲述采用以上结构的热电变换装置的制造方法和组装方法。在一个工序中，制造作为热电元件组装体的热电元件基板10。在该工序中，排列多个热电元件12、13，固定到第1绝缘基板11上。进而，软钎焊电极部件16，以便将邻接的热电元件12、13的两端面之间电性串联。这些工序，可以使用旨在将电子部件等安装到电路基板上的制造装置——安装机实施。在该阶段，对热电元件基板10进行电气性的导通检查。其结果，能够很容易地只对热电元件基板10进行多个部件之间的导通不良等的电气性检查。这样，与组装吸热电极基板20及散热电极基板30后进行检查时相比，能够早期抽出不良品，而且还能提高后道工序中的组装性。
在上述工序的前后或同时，制造作为热交换元件组装体的吸热电极基板20及散热电极基板30。吸热电极基板20，将多个第1吸热电极部件22安装到第2绝缘基板21设置的基板孔后制造。散热电极基板30，将多个第1散热电极部件32安装到第3绝缘基板31设置的基板孔后制造。吸热电极部25的底面，被配置成和第2绝缘基板21的平面大致成为同一个面或者稍微突出。散热电极部35的底面，被配置成和第3绝缘基板31的平面大致成为同一个面或者稍微突出。
接着，在吸热电极基板20及散热电极基板30之间，夹着热电元件基板10地层叠。这时，一个吸热电极部25，被与一个电极部件16对应地配置；一个散热电极部35，被与一个电极部件16对应地配置。进而，在吸热电极部25和电极部件16之间以及散热电极部35和电极部件16之间，被电气性地而且可以热传递地连接。在本实施方式中，利用软钎焊接合。这样，采用分别组装热电元件基板10、吸热电极基板20及散热电极基板30后，在吸热电极基板20和散热电极基板30之间夹着热电元件基板10的制造方法。其结果，能够用简单的组装工序，提供切实的电性连接。此外，还可以采用使吸热电极基板20及散热电极基板30中的一方不具备翅片的结构。这种结构，例如可以在利用热传导或热辐射进行热交换的用途中采用。在该结构中，也能够和本实施方式一样改善生产率。
然后，从吸热电极基板20的外侧赋予密封部件。密封部件，是电绝缘性的树脂材料。密封部件，可以通过浇灌处理后赋予。密封部件提供气密，以免在吸热导致结露时，结露水泄露到电极部件16的一侧。其结果，能够抑制热电元件12、13及其连接部中由腐蚀造成的损伤。进而，能够抑制水蒸汽、药品、粉尘、异物等侵入热电元件12、13的一侧。密封部件，能够赋予第1吸热电极部件22的外侧面及第1吸热电极部件22和第2绝缘基板21之间的间隙。进而，密封部件能够赋予滞留到吸热电极部25的背面侧的凹部的程度。密封部件，还能够赋予散热电极基板30。
接着，组装外壳部件28、38。在该结构中，热电元件基板10、吸热电极基板20及散热电极基板30，提供低温侧和高温侧之间的隔壁。隔壁提供作为阻止空气通道之间的不需要的流动的隔壁，以及作为妨碍低温侧和高温侧之间的热传递的隔壁的功能。进而在吸热电极基板20和散热电极基板30之间、吸热电极基板20和热电元件基板10之间及散热电极基板30和热电元件基板10之间，至少形成一个空气层。该空气层提供低温侧和高温侧之间的热态的隔壁。其结果，能够在低温侧和高温侧之间，获得足够的热态的隔断。
在本实施方式的中，由于只有第1吸热电极部件22的底面，从第2绝缘基板21向热电元件12、13的一侧露出，所以能够抑制由热电元件12、13向第2绝缘基板21的热传递。另外，能够抑制来自电极部件22、32的绝缘基板21、31的突出量，能够抑制来自热电元件12、13的不需要的热传递。进而，设置第1绝缘基板11后，被划分成上方的吸热电极部25和下方的散热电极部35，从而能够防止从高温侧向低温侧的热传递。
在该实施方式中，第1吸热电极部件22及第1散热电极部32的每一个，作为独立的部件制造后，与第2及第3绝缘基板21、31组装成一体。也可以取代这种结构，采用使用包含多个吸热电极部25或散热电极部35的波纹状的部件的制造工序。在该工序中，一个波纹状的部件，提供至少与排成一列的多个热电元件组对应的多个电极部件22、32。例如，将波纹状的部件装配到绝缘基板21、31上后，能够采用切断工序，以便将波纹状的部件分割成多个电极部件22、32。这样，能够用滚轮成形等比较简单的工艺，使第1吸热电极部件22及第1散热电极部32成型。另外，由于可以通过处理一个波纹状的部件，获得多个第1吸热电极部件22或第1散热电极部32，所以向第2及第3绝缘基板21、31上的安装作业，容易进行。
另外，在本实施方式中，将第1吸热电极部件22或第1散热电极部32，组装到第2及第3绝缘基板21、31设置的基板孔中。但也可以取而代之，在排列多个第1吸热电极部件22或第1散热电极部32后，例如通过嵌入成形，从而使第2绝缘基板21及第3绝缘基板31一体成形。
另外，也可以将直流电源的正侧端子与端子24b侧连接，负侧端子与端子24a侧连接。但是这时，图中上方侧形成散热热交换部，图中下方侧形成吸热热交换部。
本发明能够采用以下讲述的实施方式。通过以下讲述的实施方式，阐明第1实施方式中的部件的变形的可能性。在以下的实施方式的讲述中，对于具有和上述第1实施方式讲述的部件同等的功能或同等的形状的部件，赋予相同的符号，不再赘述。
(第2实施方式)在以上的第1实施方式中，将电极部件16与热电元件基板10一体构成。取而代之，在图5及图6所示的第2实施方式中，将电极部件16与吸热电极基板20及散热电极基板30组装成一体。
在图5及图6中，吸热电极基板20具有被第1吸热电极部件22的吸热电极部25接合的电极部件16。另外，散热电极基板30具有被第1散热电极部件32的散热电极部35接合的电极部件16。这种结构，能够通过将第1吸热电极部件22及电极部件16插入第2绝缘基板21的孔24后获得。另外，还能够通过将第1散热电极部件32及电极部件16插入第3绝缘基板31的孔34后获得。在这种吸热电极基板20和散热电极基板30之间，配置、层叠不具备电极部件16的热电元件基板10后，电极部件16与热电元件12、13就被连接。
在该实施方式中，电极部件16几乎不从第2绝缘基板21的平面突出。另外，电极部件16几乎不从第3绝缘基板31的平面突出。其结果，能够抑制来自电极部件16的侧面的不需要的热传递。
如图6所示，还可以在形成第2绝缘基板21之际，嵌入成形电极部件16后，将第1吸热电极部件22插入孔24。同样，可以在形成第3绝缘基板31之际，嵌入成形电极部件16后，将第1散热电极部件32插入。
(第3实施方式)，在该实施方式中，在热电元件基板10和吸热电极基板20之间及热电元件基板10和散热电极基板30之间，设置电极基板40。在电极基板40上，排列多个电极部件16。电极基板40保持多个电极部件16。
如图7所示，电极基板40在由绝缘材料构成的第4绝缘基板41上，嵌入成形多个电极部件16。也可以将多个电极部件16，插入第4绝缘基板41的孔后组装。在该实施方式中，热电元件基板10也只排列热电元件12、13。在该实施方式中，吸热电极基板20、电极基板40、热电元件基板10、电极基板40及散热电极基板30，被按照该顺序层叠。各部件以规定的位置关系排列，以便提供和上述实施方式同样的电气性的、热态的连接。采用该实施方式后，容易处理多个电极部件16，能够提高组装性。
(第4实施方式)在上述的实施方式中，利用软钎焊，在电极部件16和吸热电极部25之间及电极部件16和散热电极部35之间进行接合。而在该实施方式中，在电极部件16和吸热电极部25之间及电极部件16和散热电极部35之间，形成绝缘层。
如图8所示，在电极部件16的一个面上，形成由具有电气性的绝缘效果的绝缘薄膜构成的绝缘被膜层17。绝缘被膜层17，能够层叠绝缘薄膜后配置。绝缘被膜层17的材质，考虑电绝缘性优异和热传导性优异后选定。作为绝缘被膜层，可以取代绝缘薄膜，采用由陶瓷涂料、绝缘电沉积涂复等的成膜工序形成的层。另外，也可以只在电极部件16的表面，形成绝缘涂层、氧化被膜。
采用该结构后，能够简化或者省略第1吸热电极部件22及第1散热电极部32中的电气绝缘。
(第5实施方式)图9及图10表示采用本发明的第5实施方式。在该实施方式中，第2绝缘基板21和第3绝缘基板31，在与热电元件12、13相离的端部配置。在和吸热电极部25相反侧的第1吸热电极部件22的端部，配置第2绝缘基板21后构成吸热电极基板20。在和散热电极部35相反侧的第1散热电极部件32的端部，配置第3绝缘基板31后构成散热电极基板30。第2绝缘基板21，保持多个第1吸热电极部件22。第3绝缘基板31，保持多个第1散热电极部件32。采用该结构后，第2绝缘基板21及第3绝缘基板31形成空气通路。
(第6实施方式)图11是表示采用本发明的第6实施方式的剖面图。在该实施方式中，不设置电极部件16，只利用和作为热交换部件的翅片一体形成的吸热电极部25及散热电极部35，与邻接的热电元件12、13接合。为了抑制电阻，而赋予吸热电极部25及散热电极部35必要的厚度。采用该结构后，能够减少部件数量。另外，由于接合部的热阻小，所以能够提高热电变换效率。
(第7实施方式)图12及图13表示采用本发明的第7实施方式。在该实施方式中，第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32，使用由铜材等导电性金属构成的板材制造。这些第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32，其整体被作为进行通电的通电部件提供。将第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32的整体形状，大致形成梳齿状。多个第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32中，主要的部件作为具有W字形断面的部件形成。W字形部件，其2个底面的每一个，被应该串联的热电元件12、13接合。
下面，讲述第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32中的第1吸热电极部件22。第1吸热电极部件22，W字形地形成，从而在下端具有2个吸热电极部25，在上端具有将该2个吸热电极部25电连接的连接部23。包含连接部23的上端，被第2绝缘基板21固定。多个第1吸热电极部件22之间，被电性绝缘。图12所示的非连接部23a，将邻接的第1吸热电极部件22之间电性绝缘。另外，在图中左右端配置的二个第1吸热电极部件22，U字形地形成。它们在下端具有一个吸热电极部25，在上方的末端，具有端子24a、24b。
在散热电极基板30上排列的第1散热电极部32，和上述的第1吸热电极部件22同样地形成。
然后，在第1吸热电极部件22及第1散热电极部32上，设置吸热部、散热部——波纹翅片26、36。该波纹翅片26、36，将铜板等热传导性良好的金属板弯曲成波形后构成。
该实施方式的第1吸热电极部件22及第1散热电极部32，在非连接部23a、33a中也可以由连续的波状部件制造。例如可以将具有多个峰谷的波状的部件固定到第2绝缘基板21上后，切断加工非连接部23a、33a。采用该工序，能够使安装作业容易。
(第8实施方式)图14表示采用本发明的第8实施方式。在该实施方式中，第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32，大致U字形的形成。这些U字形的底部，除了两端配置的第1散热电极部件32外，与邻接的热电元件12、13接合。在该实施方式，具有能够提供比图12及图13所示的实施方式更简单的结构的优点。
(第9实施方式)图15表示采用本发明的第9实施方式。图15表示包含第1绝缘基板11和热电元件12、13的热电元件阵列的制造方法。
首先，准备多个棒状P型热电元件12和多个棒状N型热电元件13。多个棒状P型热电元件12和多个棒状N型热电元件13，在成形模型中，被交替排列固定。然后，将绝缘材料注入成形模型。其结果，可以获得图示的那种成形体。该成形体，被称作“切断前热电元件基板10a”。接着，将成形体切断成规定的板厚。其结果，可以由一个成形体获得多个热电元件阵列。这样，热电元件基板10的制造变得容易。
此外，棒状的热电元件12、13，对于成形压力而言比较脆弱。因此，可以如图16所示，层叠多个块后，制造图15所示的那种成形体。在图16所示的实施方式中，在多个带槽的块15中，形成旨在排列棒状P型热电元件12及棒状N型热电元件13的多个槽部。在这些带槽的块15中，排列棒状P型热电元件12及棒状N型热电元件13后，进行层叠、接合。
(第10实施方式)图17及图18表示本发明的第10实施方式。在该实施方式中，预先将P型热电元件12及N型热电元件13配置到吸热电极部25或散热电极部35的某一个中后，构成多个组件，将这些组件排列多个后，构成热电变换装置。
吸热电极基板20，具有第1吸热电极部件22。第1吸热电极部件22，采用具有平板状的吸热电极部25和与该吸热电极部25热态连接、和空气进行热交换的吸热热交换部件22a的结构。吸热电极部25，被第2绝缘基板21的单面固定。吸热热交换部件22a，被托架状地形成。吸热热交换部件22a的两个臂，贯通第2绝缘基板21。吸热热交换部件22a的两个臂，在吸热电极部25的两侧，机械性地而且热态地连接。吸热热交换部件22a，具有与吸热电极部25连接的接合部27。在第2绝缘基板21及电极部25上，设置着旨在使接合部27被贯通后配置、提供机械性的而且热态的连接的接合孔21a。
散热电极基板30，具有第1散热电极部件32。第1散热电极部件32，采用具有平板状的散热电极部35和与该散热电极部35热态连接、和空气进行热交换的散热热交换部件32a的结构。散热热交换部件32a，具有与散热电极部35连接的接合部37。在第3绝缘基板31及散热电极部35上，设置着旨在使接合部37被贯通后配置、提供机械性的而且热态的连接的接合孔31a。第1散热电极部件32，和第1吸热电极部件22的结构相同。
热电元件12、13，在吸热电极部25及散热电极部35中的某一个的平面上排列后固定。这样，在吸热电极基板20或散热电极基板30上排列P型热电元件12和N型热电元件13后，就形成热电元件组。在该结构中，也能提供热电元件组被吸热电极基板20和散热电极基板30之间夹住的结构。
接着，讲述热电变换装置的组装方法。首先，组装散热电极基板30。接着，在散热电极基板30上排列的散热电极部35上，交替排列热电元件12、13，以便形成热电元件组。接着，在上述工序的前后或同时，组装吸热电极基板20。再接着，将吸热电极基板20，层叠到热电元件组上。接着，将接合部27、37插入接合孔21a、31a后，组装散热热交换部件32a及吸热热交换部件22a。为了进行软钎焊，将这样组装的组装体装入炉内。
接着，在高温炉内，通过软钎焊，在多个热电元件12、13和散热电极部35之间、多个热电元件12、13和吸热电极部25之间、接合部27和吸热电极部25之间及接合部37和吸热电极部25之间，进行接合。
此外，也可以预先将热电元件12、13与散热电极部35及吸热电极部25中的某一个接合。可以采用将这种带热电元件的电极部组装到绝缘基板21、31上的工序。另外，还可以取代波纹翅片，采用多个散热板。
采用该实施方式的热电变换装置后，使组装作业变得容易。另外，可以获得良好的热传导性。进而，多个热交换部件32a、22a的组装作业变得容易。
(第11实施方式)图19表示第11实施方式。在该实施方式中，使第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32，嵌合到热电元件基板10中。
在第1绝缘基板11的两面，在相邻排列的P型热电元件12和N型热电元件13之间，形成突出状的凸部11a、11b。在吸热电极部25及散热电极部35中，形成与凸部11b嵌合的嵌合部25b、35b。然后，将该嵌合部25b、35b与凸部11b嵌合。在第1吸热电极部件22和第1散热电极部件32之间，夹住热电元件基板10地定位。此外，凸部11a是将相邻的第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32电气性绝缘的凸部。
采用该结构后，使第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32嵌合到热电元件基板10设置的凸部11b中后定位。因此，能够切实提供被第1绝缘基板11固定的热电元件12、13和散热电极部35及吸热电极部25的电性连接。多个第1吸热电极部件22及第1散热电极部件32，和上述的实施方式同样，也可以被第2绝缘基板及第3绝缘基板连接。
(第12实施方式)图20～图22表示采用本发明的第12实施方式。在该实施方式中，连接多个的部件后提供一个第1吸热电极部件22。对于第1散热电极部件32，也采用同样的结构。也可以对于第1吸热电极部件22和第1散热电极部件32中的某一个，采用本实施方式的结构。以下，讲述第1吸热电极部件22，在括弧内表示第1散热电极部件32的对应部分的符号。
第1吸热电极部件22(32)，接合2个第2吸热电极部件221(321)和1个第3吸热电极部件222(322)后构成。第2吸热电极部件221(321)和第3吸热电极部件222(322)，吸热电极部25(35)的长度和弯曲方向不同。它们具有平面状的吸热电极部25(35)，和旨在与空气进行热交换的吸热部26(36)。吸热部26(36)，提供翅片和散热板。第2吸热电极部件221(321)和第3吸热电极部件222(322)，被贯通第2绝缘基板21(31)后配置，弯曲成L字形，被第2绝缘基板21(31)固定。第3吸热电极部件222(322)的吸热电极部25(35)的长度，能够采用跨越邻接的热电元件12、13的长度。第2吸热电极部件221(321)的吸热电极部25(35)，设定得比较短。弯曲成L字形后层叠的吸热电极部25(35)，通过软钎焊接合。
第2吸热电极部件221(321)及第3吸热电极部件222(322)的端部，被插入绝缘材料制的外壳部件21b(31b)形成的槽或孔后固定，能够保持它们的间隔。
接着，根据附图，讲述采用以上结构的第1吸热电极部件22(32)的制造方法。首先，制造第2吸热电极部件221(321)及第3吸热电极部件222(322)。它们通过挤压成形工序，由线圈状的导电性材料例如铜材制造而成。例如，如图23所示，在连接部223(323)中被连接的状态下，制造具备平面状的吸热电极部25(35)和具有散热板的吸热部26(36)的多个电极部件221、222(321、322)。
然后，如图21所示，切断连接部223(323)，以便使吸热电极部25(35)成为规定的长度，制造多个第2吸热电极部件221(321)及第3吸热电极部件222(322)。这些第2吸热电极部件221(321)及第3吸热电极部件222(322)，被压入第2绝缘基板21(31)形成的矩形的孔中，只使吸热电极部25(35)突出必要的长度。接着，按照图中的a～c的顺序，进行折弯加工。可以在吸热电极部25(35)的表面涂敷钎焊膏后，进行折弯加工。其结果，第3吸热电极部件222(322)的吸热电极部25(35)和第2吸热电极部件221(321)的吸热电极部25(35)被重叠配置，能够将它们钎焊。其结果，可以获得图22所示的结构。
如图24所示，也可以至少接合一个第2吸热电极部件221(321)和一个第3吸热电极部件222(322)后，构成吸热电极部件22(32)。另外，2个吸热电极部25(35)，也可以取代层叠的结构，采用使它们的端面紧挨着后配置的结构。
这样制造的吸热电极基板20或散热电极基板30，能够被上述某一个实施方式采用。
采用该实施方式后，可以获得制造上的优点。另外，由于可以采用将吸热电极部25(35)压入第2绝缘基板21(31)形成的矩形的孔中的结构，所以孔和电极部之间不容易产生间隙。另外，因为能够设置多个进行热交换的部分，所以能够提供很高的热交换性 (第13实施方式)图25表示采用本发明的第13实施方式。在该实施方式中，在应该配置第1绝缘基板11的热电元件12、13的位置，预先形成多个嵌合孔14。然后，例如通过使用机器人的组装工序，交替地将热电元件12、13压入嵌合孔14。
(第14实施方式)图26表示采用本发明的第14实施方式。在该实施方式中，组装成多个单位组装体后，提供热电元件基板10、吸热电极基板20及散热电极基板30中的至少一个。图26表示电元件基板10由3个单位组装体构成的情况。该实施方式，可以作为将上述的实施方式的热电元件基板10分割成3个的结构理解。在该实施方式中，一个吸热电极基板20和一个散热电极基板30之间，配置由3个单位组装体构成的热电元件基板10。单位组装体，分别具有连接部24a、24b。它们被电性串联或并联。
另外，上述的实施方式中的其它的基板20、30、40，也可以由多个单位组装体构成。另外，还可以由多个单位组装体构成热电变换装置。这时，各自的单位组装体，采用某个实施方式所示的结构。采用具有多个单位组装体的结构后，能够减少热变形。
(第15实施方式)以下，讲述本发明的第15实施方式。在以下的实施方式的讲述中，对于具有和上述第1实施方式讲述的部件同等的功能或同等的形状的部件，赋予相同的符号，不再赘述。
图27～图31表示本实施方式的剖面图。图32表示本实施方式的制造工序。在图27中，在图中的上侧配置散热侧热交换部。在该中，在作为热交换部的板状翅片中，采用平行突出型的偏置百叶窗26a、36a。该偏置百叶窗26a、36a的形状，在表示俯视图、侧视图、剖面图的图28～图30中明确表示出。图31表示棋盘状排列的多个P型热电元件12及N型热电元件13的配置。
图32表示该实施方式的制造工序。制造工序具有热电元件基板10的制造工序、吸热电极基板20的制造工序、散热电极基板30的制造工序、层叠这些热电元件基板10、吸热电极基板20、散热电极基板30一起接合的接合工序。在图32中，图示出吸热电极基板20的制造工序和接合工序。热电元件基板10的制造工序，能够参照其它的实施方式的讲述。散热电极基板30的制造工序，和吸热电极基板20的制造工序相同。
参照图32，左上的块表示板材的供给工序。在这里，供给卷成线圈状的板材20a。板材20a被供给下一道的冲压工序。在冲压工序中，利用冲压加工机，形成偏置百叶窗26a。图32的各块内的上段，表示俯视图，下段表示侧视图。接着，在弯曲工序中，板材被弯曲加工成断面呈コ字形。接着，在切断工序中，被切断成一个个的电极部件22的形状。这些工序，能够利用冲压加工机实行。总之，对板材选择性地进行切断、弯曲、外形落料等的加工后，形成电极部件22。这样，就制造出多个电极部件22。接着，在装配工序中，将电极部件22插入绝缘基板21形成的矩形状的孔中。在该实施方式中，在绝缘基板21的孔的内壁面，涂敷粘接剂。图32示出在电极部件22中配置夹具、插入孔中的样子。电极部件22被插入多个孔的每一个中。这样，孔与电极部件22粘接。其结果，制造出保持多个电极部件22的吸热电极基板20。
接着，如图32的下段所示，层叠热电元件基板10、吸热电极基板20和散热电极基板30。在电极部件22、32和热电元件12、13之间，预先配置钎焊材料。在层叠工序后，将整体加热，使钎焊料熔化，再使钎焊料硬化后，多个接合部位就被一起接合。
在该结构中，由于粘接剂具有弹性，所以在绝缘基板21的孔中，电极部件22有可能稍微移动。因此，即使有电极部件22的尺寸误差、绝缘基板21的尺寸误差、变形等，也能吸收这些误差，将电极部件22配置到规定的位置，能够在采用软钎焊的接合工序中切实接合。
(第16实施方式)也可以取代上述实施方式，采用将电极部件22压入绝缘基板21的孔中的结构。这时，也能够预先将粘接剂涂敷到孔中。绝缘基板21形成的孔和电极部件22，成为紧紧嵌合的状态。
(第17实施方式)图33表示第17实施方式。图33是表示为了暂时固定绝缘基板21和电极部件22的结构的剖面图。在绝缘基板31和电极部件32之间，也能够采用同样的结构。在该实施方式中，弯曲状地形成电极部件22的根部25a。根部25a提供弹性力。根部25a在电极部25的两侧形成。在该结构中，电极部件22被压入绝缘基板21的孔中。根部25a弹性变形，电极部件22被保持在孔中。
图34表示第17实施方式的变形例。在图34中，绝缘基板21具有锥形孔。由于弯曲状的根部25a，提供足够的弹性，所以也被锥形孔保持。在该结构中，在根部25a的弹性变形的作用下，电极部件22有可能在绝缘基板21的孔中稍微移动。因此，即使有电极部件22的尺寸误差、绝缘基板21的尺寸误差、变形等，也能吸收这些误差，将电极部件配置到规定的位置，能够在采用软钎焊的接合工序中切实接合。
(第18实施方式)图35、图36表示第18实施方式。图35、图36是表示为了暂时固定绝缘基板21和电极部件22的结构的剖面图。图35是从侧面看的剖面图，图36是剖面图。在绝缘基板31和电极部32之间，也能够采用同样的结构。在该实施方式中，在绝缘基板21的孔的内面，设置着与电极部件22嵌合的突起部21a。电极部件22被压入绝缘基板21的孔中，在规定的位置与突起部21a嵌合。其结果，电极部件22被定位。在该结构中，电极部件22有可能在绝缘基板21的孔中稍微移动。因此，即使有电极部件22的尺寸误差、绝缘基板21的尺寸误差、变形等，也能吸收这些误差，将电极部件22配置到规定的位置，能够在采用软钎焊的接合工序中切实接合。
(第19实施方式)可以取代上述的结构，采用图37、图38所示的形状的电极部件22。图37、图38表示电极部件22的侧视图和底面图。电极部件32，也能够采用同样的结构。该实施方式的电极部件22，成形为可以称作筒形或箱形的形状。筒形的电极部件22，象弹簧那样的作用，以自己的弹性被保持在绝缘基板的孔内。电极部件22，可以将板材成形后获得。在接合部，例如能够设置图示的那种燕尾槽嵌合部25b。
(第20实施方式)以下，讲述本发明的第20实施方式中的热电变换装置。在以下的实施方式的讲述中，对于具有和上述第1实施方式讲述的部件同等的功能或同等的形状的部件，赋予相同的符号，不再赘述。
图39表示本实施方式的剖面图。图40是电极部件的放大的剖面图。图41是电极部件的放大的侧视图。在该实施方式中，电极部件22、32具有为了挂扣绝缘基板21、31的突起部。吸热电极部件22和散热电极部件32，形状相同。因此，以吸热电极部件22为例，详细讲述它们的形状。
如图39所示，吸热电极部件22的断面呈コ字形。吸热电极部件22，具有与热电元件12、13连接的长方形的板状的电极部25，和从该电极部25的两端近似垂直方向地立起的二个翅片部分。翅片部分是板状的，在那里形成促进热交换的百叶窗26。在翅片部和绝缘基板21相对的部分，形成凹陷部。该凹陷部与绝缘基板21的孔21a嵌合。吸热电极部件22，在绝缘基板21的热电元件12、13的一侧的面中，给予大于孔21a的延展的部位的同时，在和绝缘基板21的热电元件12、13相反一侧的面中，也给予大于孔21a的延展的部位。其结果，吸热电极部件22被挂扣绝缘基板21后保持。吸热电极部件22的两侧的翅片部的前端，朝着内侧弯曲，以便相互靠近。但是，在它们的前端之间，被给予足够的间隔。从这些前端之间，电极部25的背面几乎都能看到。其结果，能够直线性地到达电极部25的背面。
如图40及图41所示，吸热电极部件22在与绝缘基板21组装之前，具有球面状的突出部22a。突出部22a，沿着电极部25的平面方向，朝着吸热电极部件22的两侧方向，向外方突出。这些突出部22a，在绝缘基板21的热电元件12、13的一侧的面中，给予大于孔21a的延展的部位。吸热电极部件22，在电极部25的附近，形成细小的缩颈部。在该图中，该缩颈部上侧的阶差，在和绝缘基板21的热电元件12、13相反一侧的面中，给予大于孔21a的延展的部位。突出部22a，也可以采用具有三角形的断面的形状。
在电极部25的背面侧，朝着图中的垂直方向，形成敞开的空间。其结果，能够使部件从图中的垂直方向，直接到达电极部25的背面。在该实施方式中，使安装装置的前端部到达电极部25的背面。安装装置的前端部，保持电极部25的背面，输送吸热电极部件22，组装到第2绝缘基板21上。例如安装装置的前端部，能够吸附电极部25的背面侧后剪切。
吸热电极部件22，形成图示的形状后，使用安装装置安装到绝缘基板21上。作为安装装置，可以使用通常能够买到的电子部件安装用的装置或机器人装置。在组装工序中，安装装置依次将多个吸热电极部件22压入第2绝缘基板21的孔21a。这时，突出部22a在其弹性范围内变形。因此，被压入绝缘基板21的吸热电极部件22，不会从绝缘基板21脱落地保持。然后，和上述的实施方式同样，进行层叠工序、接合工序。
采用本实施方式后，使组装工序中的电极部件22、32的处理变得容易。因此，能够提高生产率。
(第21实施方式)下面，讲述本发明的第21实施方式中的热电变换装置。图42表示本实施方式中的电极部件的剖面图。图43是电极部件的侧面图。图44是电极部件的底图。在本实施方式中，吸热电极部件22和散热电极部32，形状相同。本实施方式的电极部件22、32，能够取代上述实施方式的电极部件后使用。
在本实施方式中，在电极部25的延长线上，形成比绝缘基板21的孔21a扩大的舌状的突起部22b。突起部22b在吸热电极部件22被压入之际，和电极部25一起，在弹性区域内变形，在绝缘基板21的热电元件12、13的一侧的面中，给予比孔21a扩大的部位。突起部22b可以在电极部件22的原料——板材上切入圆弧状的切口后，将带圆弧的根大致弯曲成直角后形成。突起部22b，在电极部25的外侧形成。
(第22实施方式)下面，讲述本发明的第22实施方式中的热电变换装置。图45表示本实施方式中的电极部件的剖面图。图46是电极部件的侧面图。
在本实施方式中，吸热电极部件22和散热电极部32，其整体作为通电线路构成。电极部件22、32，形成コ字形，在其两臂的前端部，设置着电极部25、35。在本实施方式中，在コ字形的电极部件22、32的两臂之间，夹着波纹翅片126、136，促进热交换。电极部25，如图46所示，将电极部件22、32的两臂插入绝缘基板21、31的孔21a、31a后，将突出部分直角弯曲成L状后形成。在本实施方式中，将突出部分互相靠近地向内侧弯曲。
采用本实施方式后，使电极部件22、32的处理变得容易。因此，能够提高组装工序中的生产率。
(第23实施方式)下面，讲述本发明的第23实施方式中的热电变换装置。图47表示本实施方式中的电极部件的剖面图。图48是电极部件的侧面图。
在本实施方式中，吸热电极部件22和散热电极部32，其整体作为通电线路构成。电极部件22、32，形成コ字形，在其两臂的前端部，设置着电极部25、35。在本实施方式中，在コ字形的电极部件22、32的两臂上，形成百叶窗26、36。将电极部件22、32的两臂向外侧扩大地直角弯曲成L状后，形成电极部25、35。其结果，电极部件22、32成为具有锷状的电极部25、35的形状。这种形状，例如是大致可以称作帽子状。
在组装工序中，如图48所示，采用安装装置，将电极部件22、32剪切，以便闭合两臂。其结果，2个电极部25的间隔变窄，可以插入孔21a中。电极部件22、32插入孔21a中后，电极部件22、32就在自己的弹性的作用下返回，或者强制性地将两臂扩大加工，从而成为图示的形状。
采用本实施方式后，使电极部件22、32的处理变得容易。因此，能够提高组装工序中的生产率。
(第24实施方式)以下，讲述本发明的第24实施方式中的热电变换装置。在以下的实施方式的讲述中，对于具有和上述第1实施方式讲述的部件同等的功能或同等的形状的部件，赋予相同的符号，不再赘述。
图49表示本实施方式的断面图。图50表示本实施方式的分解图。图51是本实施方式的局部扩大断面图。在该实施方式中，吸热电极基板20和散热电极基板30，具有大致相同的结构，只有电极部件的配置不同。在以下的讲述中，以吸热电极部件22为中心讲述，在括弧内示出散热侧的结构的符号。吸热电极部件22和散热电极部件32，形状相同。
在该实施方式中，吸热电极部件22(32)形成简单的コ字形断面。在吸热电极部件22(32)的两臂之间，保持着波纹翅片126(136)。吸热电极部件22(32)的两臂和波纹翅片126，提供进行热交换的热交换部分。
在该实施方式中，吸热电极部件22(32)被从绝缘基板21(31)只突出规定尺寸后配置。该突出量L，被管理成规定值以下。经过粘接剂的粘接或机械性的嵌合后，吸热电极部件22(32)被绝缘基板21(31)定位、固定。绝缘基板21(31)的厚度是t1。吸热电极部件22(32)的电极部分25(35)的厚度是t2。在该实施方式中，突出量L与厚度t1厚度t2的关系，被控制成(t1+t2)＞L。在该实施方式中，突出量L被设定成比尺寸(t1+t2)小得多。该突出量L，大致相当于电极部分25(35)的厚度是t2。至少管理吸热电极部件22的突出量L，是有效的。因为有时反而希望散热电极部件32较多地接受热传递。
采用该结构后，由于抑制了电极部分25(35)的突出量，所以能够抑制电极部分25(35)不需要的热量传递。例如能够抑制来自热电元件12、13的辐射热或空气的对流引起的热电元件12、13的热传递。特别是使成为低温侧的吸热电极部件22的电极部分25的突出量L较小地管理，在供给低温的用途中，颇有益处。
(第25实施方式)图52是第25实施方式的剖面图。在该实施方式中，将吸热电极部件22配置在比绝缘基板21的热电元件12、13的一侧的面凹陷的面上。热电元件12、13，比绝缘基板11突出地配置。该结构，有利于抑制由热电元件12、13向吸热电极部件22的热传递。
(第26实施方式)下面，讲述本发明的第26实施方式中的热电变换装置。图53表示本实施方式的剖面图。在该实施方式中，吸热电极基板20，和上述实施方式的结构相同。可是，散热电极基板30在离开热电元件12、13的位置配置绝缘基板131。在该实施方式中，在绝缘基板11和绝缘基板131之间，形成被外壳部件27划分的空气通路。其结果，在该散热电极基板30的一侧中，热电元件12、13被和热交换介质——空气直接接触地配置。该结构在促进来自热电元件12、13的热量的散发上，非常有效。
在该实施方式中，将热电元件12、13和吸热侧的绝缘基板21之间的距离，设定得远比热电元件12、13和散热侧的绝缘基板131之间的距离小。这种结构，能够提供抑制向成为低温的吸热侧的热传递、促进向成为高温的吸热侧的热传递的作用效果。进而，由于采用使热交换介质——空气直接接触热电元件12、13地流动的结构，所以能够追加性地获得促进散热的作用效果。
(第27实施方式)图54表示本发明的第27实施方式涉及的热电变换装置的剖面图。在该实施方式中，由热传导良好的材料构成的金属板301和与该金属板301接合的波纹翅片302，构成吸热基板20。由热传导良好的材料构成的金属板303和与该金属板303接合的波纹翅片304，构成散热基板30。热电元件基板10的多个热电元件12、13，被多个电极板16串联。在金属板301的热电元件基板10的一侧的面上，形成绝缘层305。同样，在金属板303的热电元件基板10的一侧的面上，也形成绝缘层305。在热电元件基板10的吸热侧，通过绝缘层305做媒介，与吸热基板20接合。在热电元件基板10的散热侧，通过绝缘层305做媒介，与散热基板30接合。绝缘层305中的接合，可以根据绝缘层305的材料，采用利用粘接剂的粘接或软钎焊等的接合材料。
采用该结构后，第1绝缘基板11能够抑制由高温侧向低温侧的热传递。
金属板301、303，用铜、铝、银、黄铜等热传导性优异的材料形成。另外，绝缘层305例如可以通过粘接电绝缘性的树脂薄膜后提供。另外，绝缘层305能够采用使用金刚石类碳涂层(DLC)法等成膜方法形成的固体绝缘膜。另外，绝缘层305能够使用雾化淀积法使氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)成膜和提供。另外，还可以采用浸渍法等，涂敷陶瓷涂料例如硅铝类液体陶瓷，使其干燥后成膜。
(第28实施方式)图55表示第28实施方式中的热电变换装置的剖面图。在该实施方式中，W字形地形成吸热电极部件22和散热电极部件32。然后，管理来自绝缘基板21、31的突出量L。采用该结构后，为了连接邻接的热电元件12、13之间的电极部分，不向热电元件12、13露出。因此，特别能够抑制向吸热电极部件22的热传递。
(第29实施方式)图59表示第29实施方式中的热电变换装置。在该实施方式中，采用将吸热电极部件22和散热电极部件32，作为具备多个热交换翅片部件326、336的结构。吸热电极部件22，具备电极部件325和可以与该电极部件325热传导性地接合的多个热交换翅片部件326。散热电极部件32，具备电极部件335和可以与该电极部件335热传导性地接合的多个热交换翅片部件336。在该结构中，管理电极部件325、335的突出量L。
(第30实施方式)以下，讲述本发明的第30实施方式中的热电变换装置。在以下的实施方式的讲述中，对于具有和上述第1实施方式讲述的部件同等的功能或同等的形状的部件，赋予相同的符号，不再赘述。图57表示本实施方式的断面图。
该实施方式的热电变换装置，具备热电元件基板10、吸热电极基板20和散热电极基板30。在热电元件基板10的两面，层叠吸热电极基板20和散热电极基板30，实行热态连接和电气性连接。吸热电极基板20和散热电极基板30，除了与通电线路对应的配置的差异以外，由几乎相同的部件组装而成。在以下的讲述中，以散热电极基板30为例进行讲述。
热电元件基板10，采用使多个P型热电元件12和多个N型热电元件13被电气性绝缘性的树脂材料构成的绝缘基板11保持的结构。多个热电元件12、13，排列成围棋盘状或聚阵状。多个热电元件12、13，被沿着规定的通电线路交替排列。多个电极部件16，沿着上述的通电线路，将多个热电元件12、13串联。各个电极部件16，就象在邻接的P型热电元件12的端面和N型热电元件13的端面之间搭桥似地，利用软钎焊将它们接合起来。
多个热交换部件432，被利用钎焊料或粘接剂，与各自的电极部件16可以热传递地接合。这些热交换部件432，用热传导性优异的金属材料例如铜、铝等构成。热交换部件432，与和电极部件16的热电元件12、13相反一侧的面接合。在本实施方式中，一个电极部件16，接合6根热交换部件432。在电极部件16和P型热电元件12的接合区域的背面侧，接合3根热交换部件432。热交换部件432，提供从热电元件12、13的附近分成许多的多个热传递路线。该结构，能够有效地对被热电元件12、13提供的低温或高温进行热传递，所以有利。
该实施方式的热交换部件432，是将平板弯成L字形后获得的平板部件432a。平板部件432a，向垂直于图纸的方向扩大。平板部件432a，提供垂直于图纸的方向的空气通路。在这些平板部件432a上，在其靠近基部的位置和其靠近前端的位置，形成贯通孔。这些贯通孔遍及多个平板部件432a地整合后形成。其结果，提供贯通多个平板部件432a的通路。在贯通孔中，配置着由电绝缘性材料制造的棒状的固定部件431a、431b。这些固定部件431a、431b，与多个平板部件432a摩擦性地嵌合，在将这些多个平板部件432a连接成一体的同时，还将它们固定，保持它们的间隔。固定部件431a、431b，例如由玻璃环氧树脂、PPS树脂、LCP树脂或PET树脂等构成。
在该实施方式中，首先制造热电元件基板10。然后，提供规定的通电线路地接合多个电极部件16。另一方面，在多个平板部件432a的贯通孔中，就象串糖葫芦那样地配置固定部件431a、431b。接着，将多个平板部件432a排列成图示的规定的位置关系。其结果，能够统一处理多个平板部件432a。这样，就分别制造出吸热电极基板20和散热电极基板30。接着，在热电元件基板10的两侧，层叠配置吸热电极基板20和散热电极基板30。再接着，在多个平板部件432a和多个电极部件16之间，一起进行接合。
(第31实施方式)图58表示本发明的第31实施方式的剖面图。在该实施方式中，取代棒状的固定部件431a、431b，使用平板状的固定部件431c、431d。固定部件431c、431d，由绝缘性的材料制作。固定部件431c，具有能够在应该配置平板部件432a的位置贯通平板部件432a后配置的贯通孔。多个平板部件432a，被固定部件431c插入、固定、电极性绝缘。固定部件431d，具有能够在应该配置平板部件432a的位置接受平板部件432a的前端部后配置的槽状的孔。多个平板部件432a，被固定部件431d插入、固定、电极性绝缘。固定部件431c，提供和绝缘基板11平行的隔壁。第2固定部件431d，和侧壁431e、431f一起，提供外壳部件，划分空气通路。
(第32实施方式)图53是表示本发明的第32实施方式中的热电变换装置的剖面图。在该实施方式中，作为固定部件，同时使用棒状的固定部件431b和平板状的固定部件431g。固定部件431g，在与多个电极部件16对应的位置具有贯通孔，在这些贯通孔中，收容、固定电极部件16。
(第33实施方式)图60表示本发明的第33实施方式中的热电变换装置的剖面图。在该实施方式中，取代平板状的固定部件431a，使用棒状的热交换部件——销子部件432b。销子部件432b，其端面与电极部件16在可以进行热传递的状态下接合。在一个电极部件16中，利用软钎焊一齐接合多个销子部件432b。
(第34实施方式)图61表示本发明的第34实施方式中的热电变换装置的剖面图。在该实施方式中，在电极部件16中，在应该设置销子部件432b的位置设置着贯通孔。在这些贯通孔中，配置、固定销子部件432b。销子部件432b，可以直接到达热电元件12、13的端面。在该实施方式中，销子部件432b的端面，直接与热电元件12、13的端面接合。多个销子部件432b，被平板状的固定部件431h、431i固定。固定部件431h，具有销子部件432b贯通的多个孔。固定部件431i，具有收容销子部件432b的前端的多个凹部。采用本实施方式后，可以利用固定部件431h、431i，统一处理作为多个热交换部件的销子部件432b。进而，由于作为多个热交换部件的销子部件432b，直接与热电元件12、13的端面接合，所以能够提供优异的热传导 (第35实施方式)以下，讲述本发明的第35实施方式中的热电变换装置。在以下的实施方式的讲述中，对于具有和上述第1实施方式讲述的部件同等的功能或同等的形状的部件，赋予相同的符号，不再赘述。在该实施方式的热电变换装置中，在热电元件基板10的一个面上，配置吸热电极组；在热电元件基板10的另一个面上，配置散热电极组。吸热电极组和散热电极组，排列相同形状的热变换部件被称作“电极部件”的多个部件后形成。吸热电极组和散热电极组中的部件的排列，为了提供多个热电元件12、13的串联而成为非对称形。
图62是表示本实施方式的热电变换装置的断面图。图63表示本实施方式的热电变换装置的其它的断面图。图51是本实施方式的局部扩大断面图。图62的A-A断面被图63表示。图64表示本实施方式的热电变换装置的分解图。
热电元件基板10，采用利用由电绝缘性的树脂材料构成的绝缘基板11保持多个P型热电元件12和多个N型热电元件13的结构。热电元件基板10的结构，可以参照上述的多个实施方式的结构。
在该实施方式中，又被称作“热变换部件”的电极部件532，提供热电元件12、13之间的电性连接。电极部件532，具有旨在提供电性连接的平板状的电极部535。进而，电极部件532兼作传递被热电元件12、13提供的低温或高温、和空气进行热交换后将低温或高温传递给空气的热传递部件乃至热交换部件，具备旨在进行热交换的热交换部536。
热交换部536，又被称作为了将低温传递给空气的“吸热部”或为了将高温传递给空气的“散热部”。热交换部536，沿着垂直方向，从电极部535的平行的两个边向外方延伸。热交换部536，将平板成形后提供。热交换部536，作为还表现为多个销子状的多个突起后形成。热交换部536，如图63所示，具有二列突起。各列如图62所示，具有6根突起。在一个电极部535上，排列12根突起。热交换部536，在电极部535的背面，提供从电极部535向垂直方向敞开的空间地形成。其结果，能够从垂直方向直线性地到达电极部535的背面。该背面空间，由于安装装置的前端部剪切电极部件532，所以成为该前端部到达电极部件532的背面的路线。
图65是讲述热电变换装置及其制造方法的流程图。电极部件532，由板状的原料制造。原料20a以卷绕成线圈状的带状的状态供给。图中的上段左端的方块，表示供给工序。接着，原料被进行外形落料加工。在该外形落料加工工序中，原料20a被切断成规定的形状。在这里，通过剪断赋予规定的形状。如图所示，形成成为电极部535的区域和成为热交换部536的多个部位。第2个方块内的上段，表示原料20a的俯视图。在原料20a中，通过冲裁加工形成与热交换部536之间对应的多个切缝。该工序，还规定原料20a的宽度方向的形状。该工序，又被称作“剪断加工工序”。
接着，进行弯曲加工工序。在该工序中，如图所示，位于电极部535的两侧的热交换部536，大致垂直地弯曲。其结果，可以获得将电极部535作为底面、将热交换部536作为侧壁的形状。接着，再次进行外形落料加工。在该外形落料加工中，热交换部536的上端部分被切断，被与多个电极部件532分离。以上讲述的剪断、弯曲、外形落料等各工序，能够利用冲压加工进行。在第2个方块中，图示出为了进行冲压加工的一对冲压模具和在它们之间配置的原料20a。在最初的剪断工序中，可以不切断切缝部分，例如将切缝部分切开立起后形成百叶窗。另外，冲压加工，可以取代使用相对移动的一对模具的冲压加工方法，使用原料在一对旋转滚轮之间通过后进行切断或弯曲加工的滚轮加工法。
在进行上述工序之前、同时或之后，进行图中下段左端的方块中图示的热电元件基板10的组装工序。在该工序中，多个热电元件12、13被组装到绝缘基板11上。多个热电元件12、13，被安装装置的前端部剪切，被插入、固定到绝缘基板11的孔中。接着，电极部件532的电极部535的背面，被安装装置的前端部剪切。例如安装装置的前端部具备真空式的吸附部。连接邻接电极部535的热电元件12、13之间地配置、固定安装装置。这时，安装装置能够从电极部535的背面，朝着热电元件12、13，使劲按压。在该实施方式中，电极部535和热电元件12、13被软钎焊接合。配置电极部件532的工序，对热电元件基板10的一个面实行后，将热电元件基板10反转，进而对热电元件基板10的另一个面实行。另外，可以预先通过网板印刷，在热电元件12、13的端面和电极部535的下面中的某一个或两个上，薄而均匀地涂敷钎焊膏。然后实行配置电极部件532的工序，进而实行接合工序。接合工序既可以对电极部件532逐个实行，也可以在排列了所有的电极部件532后，一起实行。
在本实施方式中，使用一体形成热交换部件536和电极部535的电极部件532，与多个热电元件12、13串联。因此，能够提供很高的生产率。进而，能够提供电极部535和热交换部件536之间的很高的热传导。另外，能够从背面剪切、按压电极部535。因此，能够提供很高的生产率。
(第36实施方式)图66是第36实施方式的热电变换装置的剖面图。图67是该实施方式的热电变换装置的其它的剖面图。图67是图66的A-A剖面图。在该实施方式中，热交换部536，被作为平板提供。
(第37实施方式)图68是第37实施方式的热电变换装置的剖面图。图69是该实施方式的热电变换装置的其它的剖面图。图70是该实施方式的热电变换装置的热交换部的剖面图。图70是图68的A-A剖面图。在该实施方式中，热交换部536，形成具备多个倾斜板的百叶窗状。百叶窗状热交换部536，可将平板切开立起后形成。
(第38实施方式)图71是第38实施方式的热电变换装置的剖面图。图72是该实施方式的热电变换装置的其它的剖面图。图73是该实施方式的热电变换装置的热交换部的剖面图。图73是图71的A-A剖面图。在该实施方式中，热交换部536，形成具备多个切缝状贯通孔的形状。
(第39实施方式)图74是第39实施方式的热电变换装置的剖面图。图75是该实施方式的热电变换装置的其它的剖面图。图76是该实施方式的热电变换装置的热交换部的剖面图。图76是图74的A-A剖面图。在该实施方式中，热交换部536，形成具备多个偏置翅片的形状。
(第40实施方式)也可以取代以上实施方式讲述的冲压加工，采用腐蚀处理，将电极部件532加工成规定的形状。腐蚀处理，例如可以在图65所示的制造工序的第2个工序中实行。在腐蚀处理中，将原料20a浸渍到装有腐蚀液的腐蚀槽中。经过腐蚀处理后，例如能够获得图77所示的形状。在该实施方式中，通过腐蚀处理，能够形成许多作为旨在促进热交换部536中的热交换的细微结构的贯通孔等。在腐蚀处理后，对原料20a进行冲压加工。通过冲压加工，实行弯曲加工及外形落料加工，提供上述实施方式讲述的各种形态的电极部件532。
(第41实施方式)也可以取代以上实施方式讲述的冲压加工，采用按压加工，将电极部件532加工成规定的形状。例如可以取代图65所示的制造工序的1～3的工序，供给图78所示的托架型的挤压原料20a。挤压原料20a，经过众所周知的挤压成形工序制造。该挤压原料20a，以棒状的形态提供。该挤压原料20a，被切断成电极部件532所需的长度。在该切断中，可以使用采用冲压加工的外形落料加工。
(第42实施方式)图79是第42实施方式的热电变换装置的剖面图。图80是该实施方式的热交换部的俯视图。在该实施方式中，在一部分电极部535上，形成辅助热交换部535a。辅助热交换部535a，从电极部535朝着热交换部536伸出的方向，斜着切开立起。形成辅助热交换部535a后，可以在电极部535的背面，残留旨在容许安装装置的前端部到达的空间，而且残留平面状的电极部535的背面，以便能够抓捏电极部件532。
权利要求
1.一种热电变换装置的制造方法，其特征在于，具备热电元件组装体(10)，该热电元件组装体(10)将多个P型热电元件(12)和多个N型热电元件(13)排列成规定的排列形状；热交换元件组装体(20、30)，该热交换元件组装体(20、30)具有多个热交换元件(22、32)和保持这些多个热交换元件(22、32)的保持板(21、31)，并将多个热交换元件(22、32)保持成与热电元件(12、13)的排列状态对应的规定的排列状态；以及接合部件，该接合部件在层叠所述热电元件组装体(10)和所述热交换元件组装体(20、30)的状态下，将所述热电元件组装体(10)和所述热交换元件组装体(20、30)之间的多个接合部位一齐接合。
2.如权利要求1所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述热电元件组装体(10)，具备将所述多个P型热电元件(12)与所述多个N型热电元件(13)电性串联的多个电极部件(16)；所述多个热交换元件(22、32)，与所述多个电极部件(16)的每一个对应设置；所述接合部件，具备将所述多个热交换元件(22、32)与所述多个电极部件(16)之间分别接合的多个接合部件。
3.如权利要求1或2所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述热交换元件(22、32)的每一个，具备将所述多个P型热电元件(12)与所述多个N型热电元件(13)电性串联的电极部(25、35)，和从该电极部(25、35)伸出、与热交换介质进行热交换的热交换部(26、36)；所述接合部件，接合所述热交换元件(22、32)的电极部(25、35)、一个所述P型热电元件(12)、以及一个所述N型热电元件(13)。
4.如权利要求1～3任一项所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述热交换元件组装体(20、30)，具备在吸热侧配置的吸热侧热交换元件组装体(20)、和在散热侧配置的散热侧热交换元件组装体(30)；所述接合部件，具备在层叠所述热电元件组装体(10)和所述吸热侧热交换元件组装体(20)的状态下，将它们之间的多个接合部位一齐接合的第1接合部件，和在层叠所述热电元件组装体(10)和所述散热侧热交换元件组装体(30)的状态下，将它们之间的多个接合部位一齐接合的第2接合部件。
5.如权利要求1～4任一项所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述热交换元件组装体(20、30)的所述保持板(21、31)，提供阻止热交换介质在所述热电元件组装体(10)的吸热侧与散热侧之间流通的壁。
6.如权利要求1～5任一项所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述热电元件组装体(10)，具备将所述多个P型热电元件(12)和所述多个N型热电元件(13)保持成规定的排列形状的保持板(11)；该保持板(11)，提供阻止热交换介质在所述热电元件组装体(10)的吸热侧与散热侧之间流通的壁。
7.如权利要求5所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述热电元件组装体(10)，具备将所述多个P型热电元件(12)和所述多个N型热电元件(13)保持成规定的排列形状的保持板(11)；该保持板(11)，提供阻止热交换介质在所述热电元件组装体(10)的吸热侧与散热侧之间流通的壁，同时，在与所述热交换元件组装体(20、30)的所述保持板(11)之间，形成作为断热层的所定的间隙。
8.如权利要求5或7所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述吸热侧热交换元件组装体(20)的所述保持板(21)，提供阻止热交换介质在所述热电元件组装体(10)的吸热侧与散热侧之间流通的吸热侧的壁；所述散热侧热交换元件组装体(30)的所述保持板(31)，提供阻止热交换介质在所述热电元件组装体(10)的吸热侧与散热侧之间流通的散热侧的壁；在所述吸热侧的壁与所述散热侧的壁之间，形成作为断热层的所定的间隙。
9.如权利要求1～8任一项所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述热交换元件(22、32)，具有沿着热交换介质的流动方向延展的板状部分，在该板状部分，形成容许热交换介质在该板状部分的两面之间流动的热交换部(26、36)；保持所述热交换元件(22、32)的所述保持板(21、31)，具有保持所述热交换元件(22、33)的所述板状部分中、未形成所述热交换部(26、36)的部位的开口；所述热交换部(26、36)，比所述开口的开口宽度向外侧延展。
10.如权利要求9所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述多个P型热电元件(12)和所述多个N型热电元件(13)的大部分，被沿着热交换介质的流动方向串联排列。
11.一种热电变换装置，其特征在于，具备热电元件基板(10)，该热电元件基板(10)在由绝缘材料构成的第1绝缘基板(11)上，排列设置将P型热电元件(12)及N型热电元件(13)交替排列多个后构成的热电元件组；吸热电极基板(20)，该吸热电极基板(20)在由绝缘材料构成的第2绝缘基板(21)上，大致棋盘状地排列多个第1吸热电极部件(22)，该第1吸热电极部件(22)具有将邻接排列的所述N型热电元件(13)与所述P型热电元件(12)电性连接的吸热电极部(25)、及对该吸热电极部(25)传递的热进行热交换的吸热部(26)；以及散热电极基板(30)，该散热电极基板(30)在由绝缘材料构成的第3绝缘基板(31)上，大致棋盘状地排列多个第1散热电极部件(32)，该第1散热电极部件(32)具有将邻接排列的所述P型热电元件(12)与所述N型热电元件(13)电性连接的散热电极部(35)、及与该散热电极部(25)传递的热进行热交换的散热部(36)，在所述吸热电极基板(20)与所述散热电极基板(30)之间，夹着所述热电元件基板(10)地组装后，所述吸热电极基板(20)，使所述吸热电极部(25)将邻接排列的所述N型热电元件(13)与所述P型热电元件(12)串联，并且所述散热电极基板(30)，使所述散热电极部(35)将邻接排列的所述P型热电元件(12)与所述N型热电元件(13)串联。
12.如权利要求11所述的热电变换装置，其特征在于在所述热电元件基板(10)中，使将邻接的所述热电元件(12、13)之间电性连接的、由平板状的导电性材料构成的电极部件(16)，与邻接的所述热电元件(12、13)的两端面接合；在所述吸热电极基板(20)与所述散热电极基板(30)之间，夹着所述热电元件基板(10)地组装时，所述吸热电极基板(20)，使所述吸热电极部(25)通过所述电极部件(16)做媒介，将邻接排列的所述N型热电元件(13)与所述P型热电元件(12)串联；并且所述散热电极基板(30)，使所述散热电极部(35)通过所述电极部件(16)做媒介，将邻接排列的所述P型热电元件(12)与所述N型热电元件(13)串联。
13.如权利要求11所述的热电变换装置，其特征在于在所述吸热电极基板(20)中，将所述热电元件基板(10)的与邻接的所述热电元件(12、13)之间电性连接的、由平板状的导电性材料构成的电极部件(16)，与所述吸热电极部(25)的一个端面接合；在所述散热电极基板(30)中，将所述热电元件基板(10)的与邻接的所述热电元件(12、13)之间电性连接的、由平板状的导电性材料构成的电极部件(16)，与所述散热电极部(35)的一个端面接合；在所述吸热电极基板(20)与所述散热电极基板(30)之间，夹着所述热电元件基板(10)地组装时，所述吸热电极基板(20)，使所述吸热电极部(25)通过所述电极部件(16)做媒介，将邻接排列的所述N型热电元件(13)与所述P型热电元件(12)串联；并且所述散热电极基板(30)，使所述散热电极部(35)通过所述电极部件(16)做媒介，将邻接排列的所述P型热电元件(12)与所述N型热电元件(13)串联。
14.如权利要求13所述的热电变换装置，其特征在于所述第2绝缘基板(21)及所述第3绝缘基板(31)，一体成形地形成，并大致棋盘状地排列所述电极部件(16)、而且在所述电极部件(16)的一个端面侧形成凹状的槽部(24、34)；所述吸热电极基板(20)，使所述吸热电极部(25)嵌入所述槽部(24)，被所述电极部件(16)的一个端面接合；所述散热电极基板(30)，使所述散热电极部(35)嵌入所述槽部(34)，被所述电极部件(16)的一个端面接合。
15.如权利要求11所述的热电变换装置，其特征在于设置在所述热电元件基板(10)上，将邻接的所述热电元件(12、13)之间电性连接的、由平板状的导电性材料构成的电极部件(16)，和在由绝缘材料构成的第4绝缘基板(41)上大致棋盘状地排列多个所述电极部件(16)后构成的电极基板(40)；在将所述吸热电极基板(20)、所述电极基板(40)、所述热电元件基板(10)、所述电极基板(40)及所述散热电极基板(30)重叠地组合时，所述吸热电极基板(20)，使所述吸热电极部(25)通过所述电极部件(16)做媒介，将邻接排列的所述N型热电元件(13)与所述P型热电元件(12)串联；并且所述散热电极基板(30)，使所述散热电极部(35)通过所述电极部件(16)做媒介，将邻接排列的所述P型热电元件(12)与所述N型热电元件(13)串联。
16.如权利要求12～15任一项所述的热电变换装置，其特征在于所述电极部件(16)，比在所述第1吸热电极部件(22)上形成的所述吸热电极部(25)及在所述第1散热电极部件(32)上形成的所述散热电极部(35)的板厚更厚地形成。
17.如权利要求16所述的热电变换装置，其特征在于所述电极部件(16)，对于所述吸热电极部(25)及所述散热电极部(35)的板厚为0.1～0.3mm左右而言，至少是0.2～0.5mm左右的板厚，比所述吸热电极部(25)及所述散热电极部(35)更厚地形成。
18.如权利要求12～17任一项所述的热电变换装置，其特征在于在所述电极部件(16)与所述吸热电极部(25)、及所述电极部件(16)与所述散热电极部(35)之间，通过由绝缘材料构成的绝缘被膜层(17)做媒介接合。
19.如权利要求11～15任一项所述的热电变换装置，其特征在于所述第1绝缘基板(11)，形成旨在交替地、大致围棋盘状地排列所述P型热电元件(12)及所述N型热电元件(13)的多个嵌合孔(14)；所述热电元件基板(10)，在组装所述吸热电极基板(20)和所述散热电极基板(30)之前，在所述嵌合孔(14)中交替排列多个所述P型热电元件(12)及所述N型热电元件(13)后，排列设置所述热电元件组。
20.如权利要求11～15任一项所述的热电变换装置，其特征在于在成形模型中，交替地、大致围棋盘状地排列棒状的所述P型热电元件(12)及棒状的所述N型热电元件(13)，将绝缘材料注入该成形模型，形成切断前热电元件基板(10a)后，再切断加工所述切断前热电元件基板(10a)得到所需的板厚的所述热电元件基板(10)。
21.如权利要求11～15任一项所述的热电变换装置，其特征在于作为构成所述第1绝缘基板(11)的材料，准备多枚直线状地为了交替排列棒状的所述P型热电元件(12)及棒状的所述N型热电元件(13)的多个槽部(15)；所述热电元件基板(10)，是在所述材料的所述槽部(15)中交替排列棒状的所述P型热电元件(12)及棒状的所述N型热电元件(13)，接合多枚构成所述第1绝缘基板(11)的材料，从而一体化，再切断加工成所需板厚的第1绝缘基板(11)后形成的。
22.如权利要求11～15任一项所述的热电变换装置，其特征在于在所述热电元件基板(10)上，在邻接排列的所述P型热电元件(12)与所述N型热电元件(13)之间，两面形成突出状的凸部(11b)，并在所述吸热电极部(25)及所述散热电极部(35)上，形成与所述凸部(11b)嵌合的嵌合部(25b、35b)；所述第1吸热电极部件(22)及所述第1散热电极部(32)，使所述嵌合部(25b、35b)与所述凸部(11b)嵌合。
23.如权利要求11～15任一项所述的热电变换装置，其特征在于所述吸热电极基板(20)，采用在所述吸热电极部(25)的接合部附近，配置所述第2绝缘基板(21)的一个端面的结构；所述散热电极基板(30)，采用在所述散热电极部(35)的接合部附近，配置所述第3绝缘基板(31)的一个端面的结构。
24.如权利要求11～15任一项所述的热电变换装置，其特征在于所述吸热电极基板(20)，采用在与所述吸热电极部(25)相对的另一端侧，配置所述第2绝缘基板(21)的一个端面的结构；所述散热电极基板(30)，采用在与所述散热电极部(35)相对的另一端侧，配置所述第3绝缘基板(31)的一个端面的结构。
25.如权利要求11～24任一项所述的热电变换装置，其特征在于将所述热电元件基板(10)作为划分壁，在所述热电元件基板(10)的两侧，设置形成送风通路的外壳部件(28、38)；所述外壳部件(28、38)，覆盖所述第1吸热电极部件(22)或所述第1散热电极部件(32)中的某一个。
26.如权利要求11～25任一项所述的热电变换装置，其特征在于所述第1吸热电极部件(22)及所述第1散热电极部件(32)，整体形状大致呈U字形，在其底部形成由平面状构成的所述吸热电极部(25)或所述散热电极部(35)，而且在从所述吸热电极部(25)或所述散热电极部(35)向外方延伸的平面上，通过成形加工后形成百叶窗状或偏置状中的某一种形状。
27.如权利要求11～26任一项所述的热电变换装置，其特征在于所述第1吸热电极部件(22)及所述第1散热电极部件(32)，至少沿着所述热电元件组，使多个所述吸热电极部(25)或所述散热电极部(35)连接后形成带状，在与所述第2或第3绝缘基板(21、31)接合后，使所述吸热电极部(25)或所述散热电极部(35)的每一个互相电性绝缘地形成。
28.如权利要求11～27任一项所述的热电变换装置，其特征在于所述第1吸热电极部件(22)，包含由平板状构成的所述吸热电极部(25)，和对该吸热电极部(25)产生的热进行热交换的吸热热交换部件(22a)；所述第1散热电极部件(32)，包含由平板状构成的所述散热电极部(35)，和对该散热电极部(35)产生的热进行热交换的散热热交换部件(32a)；所述吸热热交换部件(22a)及所述散热热交换部件(32a)，在所述第2或第3绝缘基板(21、31)上设置，并可以与所述吸热电极部(25)或所述散热电极部(35)传热地结合。
29.如权利要求11～28任一项所述的热电变换装置，其特征在于所述第1吸热电极部件(22)，采用至少分成二个以上的多个，在平板状的板材上一体形成所述吸热电极部(25)和所述吸热部(26)，并在所述第2绝缘基板(21)上L字形地配置，将各自的所述吸热电极部(25)压入在所述第2绝缘基板(21)上形成的基板孔，然后沿着所述第2绝缘基板(21)的一个端面弯曲，从而分别形成所述吸热电极部(25)，而且结合各自的所述吸热电极部(25)的结构，同时，所述第1散热电极部件(32)，采用至少分成二个以上的多个，在平板状的板材上一体形成所述散热电极部(35)和所述散热部(36)，并在所述第3绝缘基板(31)上L字形地配置，将各自的所述散热电极部(35)压入在所述第3绝缘基板(31)上形成的基板孔，然后沿着所述第3绝缘基板(31)的一个端面弯曲，从而分别形成所述散热电极部(35)，而且结合各自的所述散热电极部(35)的结构。
30.如权利要求29所述的热电变换装置，其特征在于所述第1吸热电极部件(22)，在一体形成所述吸热电极部(25)和所述吸热部(26)时，通过连接部(223)做媒介，所述吸热电极部(25)互相连续性地连接多个地形成；并且所述第1散热电极部件(32)，在一体形成所述散热电极部(35)和所述散热部(36)时，通过连接部(323)做媒介，所述散热电极部(35)互相连续性地连接多个地形成。
31.如权利要求11～30任一项所述的热电变换装置，其特征在于使用由树脂材料构成的密封材料，对所述吸热电极基板(20)的所述第1吸热电极部件(22)的外壳与所述第2绝缘基板(21)之间的间隙，进行浇灌处理。
32.如权利要求1～3任一项所述的热电变换装置，其特征在于所述热电元件基板(10)、所述吸热电极基板(20)、所述散热电极基板(30)及所述电极基板(40)，将各自的任一个分割成多个，并它们组合。
33.一种热电变换装置，其特征在于，具备多个P型热电元件(12)及多个N型热电元件(13)，吸热电极基板(20)，该吸热电极基板(20)，在由绝缘材料构成的第2绝缘基板(21)上，大致围棋盘状地排列多个具有与邻接配置的所述N型热电元件(13)和所述P型热电元件(12)电连接的吸热电极部(25)及对由该吸热电极部(25)传输的热进行热交换的吸热部(26)的第1吸热电极部件(22)，散热电极基板(30)，该散热电极基板(30)，在由绝缘材料构成的第3绝缘基板(31)上，大致围棋盘状地排列多个具有与邻接配置的所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)电连接的散热电极部(35)及对由该散热电极部(35)传输的热进行热交换的散热部(36)的第1散热电极部件(32)；在所述吸热电极部(25)或所述散热电极部(35)中的某一个的一个端面上，排列由交替排列所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)后构成的热电元件组的同时，在所述吸热电极基板(20)和所述散热电极基板(30)之间，夹着热电元件组地组合，从而在使所述吸热电极部(25)与邻接排列的所述N型热电元件(13)和所述P型热电元件(12)串联后构成所述吸热电极基板(20)，并使所述散热电极部(35)与邻接排列的所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)串联后构成所述散热电极基板(30)。
34.一种热电变换装置，其特征在于具备热电元件基板(10)，该热电元件基板(10)在由绝缘材料构成的第1绝缘基板(11)上，交替排列多个P型热电元件(12)及N型热电元件(13)后构成的热电元件组，和电极部件(22、32)，该电极部件(22、32)具有由平板状的导电性材料形成、与所述热电元件基板(10)邻接后排列的、与所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)电气性连接的电极部(25、35)，及对由该电极部(25、35)传递的热进行吸热、放热的热交换部(26、36)；使邻接的所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)的两端，与所述电极部(25、35)串联地配置多个所述电极部件(22、32)，所述电极部件(22、32)，在由绝缘材料构成的第2绝缘基板(21、31)上，大致围棋盘状地以多个临时固定的状态配置一体构成后，使各自的所述电极部(25、35)同时与邻接的所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)的端面接合。
35.如权利要求34所述的热电变换装置，其特征在于所述电极部件(22、32)，在所述第2绝缘基板(21、31)形成的基板孔中，涂敷粘接剂，将所述电极部(25、35)插入该基板孔后，被所述第2绝缘基板(21、31)临时固定。
36.如权利要求34所述的热电变换装置，其特征在于所述电极部件(22、32)，将所述电极部(25、35)压入所述第2绝缘基板(21、31)形成的基板孔中，被所述第2绝缘基板(21、31)临时固定。
37.一种热电变换装置的制造方法，其特征在于，具备热电元件基板(10)的组装工序，该工序剪切P型热电元件(12)及N型热电元件(13)，在预先设置的由绝缘材料构成的第1绝缘基板(11)上大致棋盘状地形成的基板孔中，交替多个排列所述P型热电元件(12)及所述N型热电元件(13)后，排列设置热电元件；成形加工工序，该工序在平板状的导电性材料上，一体形成具有将与所述热电元件基板(10)邻接排列的所述P型热电元件(12)及所述N型热电元件(13)电气性连接的平面状的电极部(25、35)，及具有对该电极部(25、35)传输的热进行吸热、放热的热交换部(26、36)的电极部件(22、32)；电极部件组装工序，该工序剪切所述成形加工工序形成的所述电极部件(22、32)的所述电极部(25、35)的背面侧，将所述电极部(25、35)插入或压入预先设置的由绝缘材料构成的第2绝缘基板(21)上大致围棋盘状地形成的基板孔中，在临时固定的状态下，大致棋盘状地配置多个；以及接合工序，该工序在与所述热电元件基板(10)邻接排列的所述P型热电元件(12)及所述N型热电元件(13)的两端，设置所述电极部件组装工序组装的所述电极部件(22、32)，然后利用软钎焊，接合所述N型热电元件(13)的两端和所述电极部(25、35)。
38.如权利要求37所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述电极部件组装工序，将在所述成形加工工序的末端部位配置、而且在所述成形加工工序形成的所述电极部件(22、32)，直接配置到所述第2绝缘基板(21、31)的基板孔中。
39.如权利要求37所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述电极部件组装工序，向所述第2绝缘基板(21、31)形成的的基板孔涂敷粘接剂，将所述电极部(25、35)插入该基板孔后，组装所述电极部件(22、32)，使其被所述第2绝缘基板(21、31)临时固定。
40.如权利要求37所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述电极部件组装工序，将所述电极部(25、35)压入所述第2绝缘基板(21、31)形成的基板孔后，组装所述电极部件(22、32)，使其被所述第2绝缘基板(21、31)临时固定。
41.如权利要求37所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述成形加工工序，通过剪断、弯曲、外形落料，由线圈状的板材形成所述电极部件(22、32)。
42.一种热电变换装置，其特征在于具备热电元件基板(10)，该热电元件基板(10)在由绝缘材料构成的第1绝缘基板(11)上，排列设置交替排列多个P型热电元件(12)及多个N型热电元件(13)后构成的热电元件组，和一对吸热/散热电极基板(20、30)，该一对吸热/散热电极基板(20、30)在由绝缘材料构成的第2绝缘基板(21、31)上，大致围棋盘状地排列多个具有在所述热电元件基板(10)的两侧相对配置、旨在将与所述热电元件基板(10)相邻排列的所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)电气性连接的平面状形成的电极部(25、35)及对该电极部(25、35)传输的热进行吸热、散热的热交换部(26、36)的电极部件(22、32)；所述吸热/散热电极基板(20、30)，在与所述电极部件(22、32)相邻排列的所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)的两端，分别通过所述电极部(25、35)做媒介串联地构成，而且以容易将所述电极部件(22、32)安装及固定到所述第2绝缘基板(21、31)上的形状形成，与所述第2绝缘基板(21、31)一体构成。
43.如权利要求42所述的热电变换装置，其特征在于所述电极部件(22、32)，向和所述电极部(25、35)正交方向的外方形成凸状的突起部(22a、32a)，将该突起部(22a、32a)压入所述第2绝缘基板(21、31)形成的基板孔(21a、31a)后组装、固定，从而与所述第2绝缘基板(21、31)一体构成。
44.如权利要求42所述的热电变换装置，其特征在于所述电极部件(22、32)，成为平板状的近似コ字形地形成，将其开口端插入所述第2绝缘基板(21、31)形成的基板孔(21a、31a)，然后沿着所述第2绝缘基板(21、31)的一个端面弯曲，形成所述电极部(25、35)后组装、固定，从而与所述第2绝缘基板(21、31)一体构成。
45.如权利要求42所述的热电变换装置，其特征在于所述电极部件(22、32)，形成包含由锷状构成的所述电极部(25、35)的大致帽子状，将该电极部(25、35)插入所述第2绝缘基板(21、31)形成的基板孔(21a、31a)后组装、固定，从而与所述第2绝缘基板(21、31)一体构成。
46.一种热电变换装置，其特征在于具备热电元件基板(10)，该热电元件基板(10)在由绝缘材料构成的第1绝缘基板(11)上，排列设置交替排列多个P型热电元件(12)及多个N型热电元件(13)后构成的热电元件组，和一对吸热/散热电极基板(20、30)，该一对吸热/散热电极基板(20、30)在由绝缘材料构成的第2绝缘基板(21、31)上，大致围棋盘状地排列多个具有在所述热电元件基板(10)的两侧相对配置、旨在将与所述热电元件基板(10)相邻排列的所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)电气性连接的平面状形成的电极部(25、35)及对该电极部(25、35)传输的热进行吸热、散热的热交换部(26、36)的第1电极部件(22、32)；所述吸热/散热电极基板(20、30)，在相邻排列的所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)的两端，分别将所述电极部(25、35)串联地构成，而且在该电极部(25、35)和所述P型热电元件(12)及所述N型热电元件(13)的接合面附近，配置所述第2绝缘基板(21、31)的一个端面。
47.如权利要求46所述的热电变换装置，其特征在于所述电极部(25、35)构成成为低温侧的所述第1电极部件(22、32)的一个的所述吸热/散热电极基板(20、30)，在所述电极部(25、35)和所述P型热电元件(12)及所述N型热电元件(13)的接合面附近，配置所述第2绝缘基板(21、31)的一个端面。
48.如权利要求46或47所述的热电变换装置，其特征在于所述吸热/散热电极基板(20、30)，所述电极部(25、35)和所述P型热电元件(12)及所述N型热电元件(13)的接合面，最好从所述第2绝缘基板(21、31)的一个端面起，在将所述第2绝缘基板(21、31)的板厚(t1)和所述电极部(25、35)的板厚(t2)相加的突出尺寸(L)的范围内配置，从所述第2绝缘基板(21、31)的一个端面起，配置在内侧则更好。
49.一种热电变换装置，其特征在于具备热电元件基板(10)，该热电元件基板(10)在由绝缘材料构成的第1绝缘基板(11)上，排列设置交替排列多个P型热电元件(12)及多个N型热电元件(13)后构成的热电元件组，第2电极部件(16)，该第2电极部件(16)将与所述热电元件基板(10)邻接排列的所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)电连接，以及一对金属基板(301、303)，该一对金属基板(301、303)在所述热电元件基板(10)的两侧相对配置，一个具有对所述第2电极部件(16)传输的热进行吸热、散热的热交换部(26)，由金属材料构成；邻接排列的所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)，通过所述第2电极部件(16)做媒介，在其两端串联的同时，所述金属基板(301、303)，在与所述第2电极部件(16)相对的位置，形成由绝缘材料构成的绝缘层(305)，在该绝缘层(305)中接合所述第2电极部件(16)地构成。
50.一种热电变换装置，其特征在于，具备热电元件组基板(10)，该热电元件组基板(10)采用在由绝缘材料构成的第1绝缘基板(11)上，排列交替排列多个P型热电元件(12)及N型热电元件(13)后构成的热电元件组的结构；平板的电极部件(16)，该电极部件(16)将邻接排列的所述P型热电元件(12)的端面和所述N型热电元件(13)的端面电性串联地配置；以及多个热交换部件(432)，该多个热交换部件(432)，在所述电极部件(16)和所述热电元件(12、13)连接的接合面附近，可以与所述电极部件(16)传热地结合以便将该接合面产生的热分成多个后传热。
51.如权利要求50所述的热电变换装置，其特征在于所述热交换部件(432)，以薄平板状构成的平板部件(432a)或由棒状构成的销子部件(432b)中的某一种形状形成，并从所述电极部件(16)的一个面延伸。
52.如权利要求50或51所述的热电变换装置，其特征在于具备固定部件(431a、431b)，该固定部件(431a、431b)在所述多个热交换部件(432)之间配置，由将它们之间电性绝缘的棒状的绝缘材料构成。
53.如权利要求50～52任一项所述的热电变换装置，其特征在于具备固定部件(431c、431d)，该固定部件(431c、431d)在所述多个热交换部件(432)之间配置，由将它们之间电气性绝缘的平板的绝缘材料构成。
54.一种热电变换装置，其特征在于具备热电元件组基板(10)，该热电元件组基板(10)在由绝缘材料构成的第1绝缘基板(11)上，排列交替排列多个P型热电元件(12)及N型热电元件(13)后构成的热电元件组，和电极部部件(532)，该电极部部件(532)具有旨在将与所述热电元件组基板(10)邻接排列的所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)电连接的平面状形成的电极部(535)，及可以向该电极部(535)传热地形成的热交换部(536)；所述电极部(535)，被用软钎焊与所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)接合。
55.如权利要求54所述的热电变换装置，其特征在于所述热交换部(536)，在所述电极部(535)的背面侧，朝着垂直方向形成空间地配置。
56.如权利要求55所述的热电变换装置，其特征在于所述热交换部(536)，在从所述电极部(535)向外方延伸的平面上，通过成形加工后形成百叶窗状、切缝状、偏置状、平面状、销子状中的某一种形状。
57.一种热电变换装置的制造方法，其特征在于，包括成形加工工序，该工序利用平板状的导电材料，形成具有将邻接排列的P型热电元件(12)和N型热电元件(13)电性连接的平面状的电极部(535)及与该电极部(535)热态结合的热交换部(526)的电极部件(532)；热电元件基板(10)的组装工序，该工序剪切所述P型热电元件(12)及所述N型热电元件(13)，在由绝缘材料构成的绝缘基板(11)上预先大致围棋盘状地形成的基板孔中，交替排列多个所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)后，排列设置热电元件组；以及接合工序，该工序剪切所述成形加工工序形成的所述电极部件(532)的所述电极部(535)的背面侧，设置所述电极部(535)，以便连接与所述热电元件基板(10)邻接排列的所述P型热电元件(12)和所述N型热电元件(13)后，用软钎焊接合。
58.如权利要求57所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述热电元件基板(10)的组装工序及所述接合工序，使用安装装置实行。
59.如权利要求57所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述成形加工工序，对以线圈状提供的板状的导电性材料，进行切断、弯曲或外形落料的成形加工，形成所述电极部件(532)。
60.如权利要求57所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述成形加工工序，对平板状的导电性材料，用腐蚀处理形成热交换部(526)，接着对它进行弯曲或外形落料的成形加工，形成所述电极部件(532)。
61.如权利要求57所述的热电变换装置的制造方法，其特征在于所述成形加工工序，对平板状的导电性材料进行挤压加工，形成断面部，接着通过外形落料，使它形成所述电极部件(532)。
全文摘要
热电变换装置，具备将多个P型热电元件(12)和多个N型热电元件(13)排列成规定的排列形状后构成的热电元件组装体(10)、多个热交换元件(22、32)和保持这些热交换元件(22、32)的保持板(21、31)，具备将多个热交换元件(22、32)保持成与热电元件(12、13)的排列状态对应的规定的排列状态的热交换元件组装体(20、30)。而且，在层叠热电元件组装体(10)和热交换元件组装体(20、30)的状态下，利用接合部件，将热电元件组装体(10)和热交换元件组装体(20、30)之间的多个接合部位一起接合。
文档编号H01L35/32GK1969396SQ200580019550
公开日2007年5月23日 申请日期2005年5月31日 优先权日2004年5月31日
发明者松冈彰夫, 畔柳功, 山本隆, 羽田野五规, 宇藤诚, 新美康彦, 芳野洋一, 中村文昭, 水谷聪志, 海老原次郎 申请人:株式会社电装