在此，作为第一电极3的排列方式，仅将偶数列62、64、66的位于图3中最左侧的第一电极3以延伸设置部32位于元件配置部31上侧的方式进行配置，仅将奇数列中的第三元件列63和第五元件列65的位于图3中最右侧的第一电极3以延伸设置部32位于元件配置部31上侧的方式进行配置，构成热电转换模块I。
[0071]但是，由此，在元件列61?66之间需要空出延伸设置部32量的空间，热电转换模块I的元件密度下降。在本实施方式的热电转换模块I中，由于全部的第一电极3的延伸设置部32能够在元件配置部31的X轴方向上配置，故而能够提高元件密度。
[0072]另外，在本实施方式中，对由三个孔部33a、33b、33c构成收纳部33进行了说明，但本发明的收纳部不限于此。例如，也可以将收纳部由在左右方向上伸长的一个孔构成，另夕卜，也可以省略左侧的孔部33c而由中央和右侧的孔部33a、33b两个构成。在由两个孔部33a,33b构成收纳部的情况下，以将从邻接的元件列6延伸的连接部42由右侧的孔部33a收纳的方式使第一电极3适当翻过来即可。
[0073]另外，本实施方式的热电转换元件2在图2中表示了四棱柱状，但不限于此，也可以为其他形状、例如圆柱状。
[0074]接着，对本实施方式的热电转换模块I的动作进行说明。将热电转换模块I上侧的基部(省略图示)安装在例如300°C?600°C的热源上，若使基部11冷却，则在热电转换元件2的两端产生温度差，通过塞贝克效应使电流流动而进行发电。此时，为了持续发电，需要在热电转换元件2的两端持续维持规定的温度差，但在第一实施方式中，由于作为热电转换元件2的材料使用了导热率小的Mg2Si,故而能够良好地维持温度差。
[0075]根据第一实施方式的热电转换模块1，由于连接部42与第二电极4 一体且与第一电极3分体，故而在使热电转换元件2的一端与固定于基部11的第一电极3电连接之后，使第二电极4与热电转换元件2的另一端电连接，并且在邻接的热电转换元件2之间将第一电极3和第二电极4电连接而能够将连接部42与第一电极3的收纳部33连接。因此，无需如现有的热电转换模块那样地将热电转换元件压入U形连接器中，热电转换模块的量广性提尚。
[0076]另外，在第一实施方式中，热电转换元件2由Mg2Si制作，但不限于此。例如，能够使用含有Sb-Te类及B1-Se类的B1-Te类、含有Sn-Te类及Ge-Te类的Pb-Te类、Ag-Sb-Te类、Ag-Sb-Ge-Te类、S1-Ge类、Fe-Si类、Mn-Si类、Zn-Sb类、硫属化物、方钴矿、填充方钴矿、包合物、半惠斯勒合金、惠斯勒合金、碳化硼、层状钴氧化物等任意的热电转换材料。另夕卜，热电转换元件2不限于η形，也可以使用P形的元件。另外，Mg2Si无需为高纯度的，也可以利用例如在研削、研磨加工时排出的废硅渣而得到。
[0077]另外，为了使与电极的接触阻力降低，也可以在热电转换元件2的两端部设置接合层。接合层也能够与热电转换元件一体地形成。另外，接合层及电极能够使用N1、Al、Cu、W、Au、Ag、Co、Mo、Cr、T1、Pd等以及由其构成的合金等任意的材料。
[0078]另外，在本实施方式中对使用了塞贝克效应的发电用的热电转换模块I进行了说明，但本发明的热电转换模块在使用帕尔帖效应进行冷却或加热时也能够同样地使用。
[0079]另外，在本实施方式中，作为防误组装部说明了图6所示的由凹部32a和凸部8b构成的部件，但本发明的防误组装部不限于此。例如，通过将第一电极的四角中的一部分倾斜地切断而设置作为本发明的凹部的切断部，在定位部件8也形成与作为本发明的凹部的切断部对应地伸出的部分(凸部)，从而能够防止在元件配置部31与延伸设置部32的位置错误的状态下设置于基部11的情况。
[0080]另外，在本实施方式中，对将图1所示的热电转换模块I的上方侧设为与热源接触的高温侧，将下方侧设为散热的低温侧进行了说明。但是，本发明的热电转换模块的使用方法不限于此，也可以例如在图1中，将上方侧设为低温侧，将下方侧设为高温侧。
【主权项】
1.一种热电转换模块，其具有: 基部； 多个第一电极； 一端部分别与所述第一电极电连接的多个热电转换元件； 分别与该热电转换元件的另一端部电连接的多个第二电极； 将与所述热电转换元件电连接的所述第一电极电连接在与邻接的所述热电转换元件电连接的所述第二电极上的连接部， 所述多个热电转换元件由η形和P形的任一方构成，将所述多个热电转换元件串联地电连接，其特征在于， 所述连接部与所述第二电极一体形成，并且与所述第一电极分体构成， 所述第一电极具有与所述热电转换元件的一端部电接触的元件配置部和收纳所述连接部的前端的收纳部， 所述第一电极或所述第二电极配置在所述基部上， 将沿着所述基部且相互正交的两个轴线设为X轴及Y轴， 所述热电转换元件在所述基部上沿所述X轴方向排列多个而构成元件列， 所述元件列在Y轴方向上排列多个， 所述收纳部在所述元件列内位于所述元件配置部的所述X轴方向，即使在所述连接部将元件列内的热电转换元件电连接的情况或所述连接部将相邻的元件列之间彼此电连接的情况下，也将同一形状的连接部收纳， 所述第一电极全部构成同一形状，所述第二电极全部构成同一形状。2.如权利要求1所述的热电转换模块，其特征在于， 所述收纳部由多个孔部构成， 所述多个孔部中位于中央的所述孔部为在所述元件列内收纳所述连接部的孔部，位于左右方向的所述孔部为在所述元件列之间收纳所述连接部的孔部。3.如权利要求1或2所述的热电转换模块，其特征在于， 所述第一电极具有从所述元件配置部沿着所述基部延伸的延伸设置部， 在该延伸设置部设有所述收纳部， 所述第一电极为了防止误配置在所述基部上而设有由凸部或凹部构成的防误组装部。4.一种热电转换模块的组装方法，其为权利要求3所述的热电转换模块的组装方法，其特征在于， 将具有多个与所述多个第一电极的配置及形状对应的切孔的定位部件配置在所述基部上， 通过将所述第一电极嵌入所述切孔，从而将所述第一电极配置在所述基部上。
【专利摘要】本发明提供一种使量产性提高的热电转换模块。热电转换模块(1)具有基部(11)、多个第一电极(3)、多个热电转换元件(2)、多个第二电极(4)、连接部(42)。多个热电转换元件(2)以n形构成且串联连接。连接部(42)与第二电极(4)一体形成，并且与第一电极(3)分体构成。在第一电极(3)设有收纳连接部(42)的前端的收纳部(33)。将五个热电转换元件(2)在X轴方向上排列而构成的元件列(6)在Y轴方向上排列六个。收纳部(33)即使在连接部(42)将元件列(6)内的热电转换元件(2)连接的情况或连接部(42)将邻接的元件列(6)之间彼此连接的情况下，也能够收纳同一形状的连接部(42)，第一电极(3)及第二电极(4)全部构成同一形状。
【IPC分类】H01L35/14, H01L35/18, H01L35/30, H01L35/32, H01L35/16
【公开号】CN105122486
【申请号】CN201380071903
【发明人】须田浩, 佐藤纯一
【申请人】日本恒温装置株式会社
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2013年12月10日
【公告号】WO2014141551A1