热电转换模块的制作方法

文档序号:9816531
热电转换模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用塞贝克效应进行发电,或者使用珀耳帖效应进行冷却或加热的热电转换模块。
【背景技术】
[0002]目前,已知有在基部上配置有两端部分别具有电极的多个热电转换元件的热电转换模块(例如,参照专利文献I)。
[0003 ]专利文献I的热电转换模块由将η形热电转换元件和P形热电转换元件这两种热电转换元件交替配置并串联地电连接的所谓型的热电转换模块构成。
[0004]专利文献I的热电转换模块采用如下的构造,即,使热电转换模块的高温侧相对于被隔热材料包覆的电阻加热炉内的加热室为非接触,在热电转换模块的高温侧受到来自加热室的放射传热。因此,在专利文献I的热电转换模块中,省略了作为高温侧的绝缘体的基部。另外,在使热电转换模块的高温侧与电阻加热炉内的加热室接触的情况下,设置由绝缘体构成的基部。
[0005]另外,也已知有仅由η形或P形的任何一方的热电转换元件的一种构成的所谓单肢型的热电转换模块(例如,参照专利文献2)。
[0006]专利文献2的热电转换模块具有将热电转换元件的一方的电极和邻接的热电转换元件的另一方的电极一体地且串联地电连接的连接部,由两个电极和连接部构成U形连接器。该U形连接器将金属板弯折而形成。在制造热电转换模块时,事先将多个U形的连接器固定在基部。而且,热电转换元件以从横向压入该U形连接器的方式插入到两个电极之间并与连接器连接。
[0007]专利文献I:专利第4834986号公报
[0008]专利文献2:(日本)特开2009 —176919号公报
[0009]利用塞贝克效应使热电转换元件发电的情况,热电转换元件的电动势电压非常低。因此,在实用化时,需要将热电转换元件串联连接而获得足够的电动势电压地构成。但是,将热电转换元件串联连接的情况下,任何一个热电转换元件损坏而不能通电时,作为模块整体就不能使用,具有可靠性差的问题。

【发明内容】

[0010]鉴于以上问题点,本发明的目的在于提供一种能够确保足够的电动势电压且提高可靠性的热电转换模块。
[0011][I]为了实现上述目的,本发明提供一种热电转换模块,其具备: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,其中,具备将所述热电转换元件串联连接的多个串联组,将该串联组并联连接。
[0012]根据本发明,由于将串联连接热电转换元件形成的多个串联组并联连接,故而即使串联组的一个热电转换元件损坏,在其他串联组的热电转换元件中也能够通电,能够提高可靠性。另外,由于在各串联组中,热电转换元件串联连接,故而能够提高热电转换模块的电动势电压。
[0013][2]另外,本发明提供一种一种热电转换模块,其具备: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,其中,具备将所述热电转换元件并联连接的多个并联组,将该并联组串联连接。
[0014]根据本发明,由于将并联连接热电转换元件而形成的多个并联组串联连接,故而即使并联组的一个热电转换元件损坏,在其他热电转换元件中也能够通电,能够提高可靠性。另外,并联组彼此串联连接。因此,能够提高热电转换模块的电动势电压。
[0015][3]另外,在本发明中,具备进行电气的输入输出的一对端子部,该端子部的一方以在排列多个所述热电转换模块时与相邻的热电转换模块的另一方端子部邻接的方式设置,能够利用捆扎部件将一方的所述端子部和邻接的所述热电转换模块的另一方的所述端子部连结。
[0016]根据本发明,能够将多个热电转换模块连结而以一个热电转换模块的方式使用,能够将元件密度维持在高密度且容易地变更热电转换模块的设置面积。
[0017][4]另外,在本发明中,能够在第一电极或第二电极上设置对热电转换元件进行定位的导向部。根据本发明,在使热电转换元件与第一电极或第二电极连接时,通过导向部进行定位,因此,能够防止热电转换元件与第一电极或第二电极误连接(位置偏移)的情况,能够迅速地组装热电转换模块。
[0018][5]另外,在本发明中,优选的是,第一电极或所述第二电极由表面具备焊料层的部件成型。根据本发明,能够省略与将第一电极或第二电极和热电转换元件接合的部分对应而设置焊料的工序,能够容易地制造热电转换模块。
[0019][6]另外,在本发明中,优选的是,热电转换模块具备配置第一电极或第二电极的基部,且基部被分割成多个。根据本发明,由于基部被分割,从而能够容易地变更基部的大小,不需要像现有技术那样在每次变更热电转换模块的大小时要改造基部,非常便利。
[0020][7]另外,在本发明中,优选的是,基部按照每个并联组或串联组进行分割。根据本发明,由于增加了并联组或串联组的数量,并且基部的数也增加,因此使得热电转换模块的大小的变更更加容易。
[0021][8]另外,在本发明中,优选的是,多个热电转换元件由η形和P形任何一方构成,设有将所述第一电极和与邻接的所述热电转换元件电连接的所述第二电极电连接的连接部,在该连接部设有为了提高对所述热电转换元件的热膨胀或热收缩引起的变形的追随性而构成的追随部。根据本发明,即使热电转换元件因热膨胀或热收缩而发生变形,也能够利用追随部对应其变形。
[0022][9]另外,在本发明中,优选的是,在多个热电转换元件由η形及P形构成的情况下,互相邻接的所述η形热电转换元件和所述P形热电转换元件利用所述第一电极彼此或所述第二电极彼此相连接,该被连接的第一电极彼此或所述第二电极彼此从所述第一电极或所述第二电极的侧缘朝向另一方的电极侧弯曲后,以折回的方式向邻接的所述第一电极或所述第二电极的侧缘连接,经由吸收所述热电转换元件的热膨胀引起的变形的吸收部相连接。根据本发明,能够由吸收部吸收η形热电转换元件和P形热电转换元件的热膨胀率的差。
[0023][10]另外,在本发明中,优选的是,具备进行电气的输入输出的一对端子部,所述端子部的至少一方经由沿着所述并联组或所述串联组的一个侧缘弯折并抑制所述至少一方的端子部的温度上升的弯折片而设置在与所述并联组或所述串联组电连接的所述第一电极或所述第二电极上。
[0024]根据本发明,利用弯折片能够抑制因端子部的辐射热而不能适当地保持热电转换元件的两端的温度差的状态。
[0025][11]另外,在本发明中,优选的是,第一电极对应每个热电转换元件设置有多个,第二电极固定在基部。
[0026]根据本发明,第一电极对应每个热电转换元件而设置,因此能够扩大、缩小邻接的第一电极之间的间隔,能够在第一电极侧吸收热电转换元件的热膨胀或热收缩引起的变形。
[0027][12]另外,在本发明中,在将第二电极固定在基部的情况下,对应并联组一体形成第二电极。
[0028]根据本发明,通过对应并联组一体形成第二电极,能够一次配置与多个热电转换元件连接的第二电极,能够简化热电转换模块的组装。
【附图说明】
[0029]图1是表示本发明第一实施方式的热电转换模块的立体图;
[0030]图2是变换方向表示图1的热电转换模块的立体图;
[0031 ]图3是第一实施方式的热电转换模块的分解图;
[0032]图4是以将多个第一实施方式的热电转换模块连结的状态进行表示的立体图;
[0033]图5是将图4的热电转换模块分开表示的立体图;
[0034]图6是表示第一实施方式的热电转换模块的变形例的说明图;
[0035]图7是表示本发明第二实施方式的热电转换模块的立体图;
[0036]图8是变换方向表示图7的热电转换模块的立体图;
[0037]图9是第二实施方式的热电转换模块的分解图;
[0038]图10是表示连接第二实施方式的第一电极和第二电极二者的连接部的立体图;
[0039]图11是图10的XI— XI线的剖面图;
[0040]图12是表示本发明第三实施方式的热电转换模块的立体图;
[0041 ]图13是变换方向表示图12的热电转换模块的立体图;
[0042]图14是第三实施方式的热电转换模块的分解图;
[0043]图15是表示本发明第四实施方式的热电转换模块的立体图;
[0044]图16是变换方向表示图15的热电转换模块的立体图;
[0045]图17是第四实施方式的热电转换模块的分解图。
[0046]标记说明
[0047]1:热电转换模块
[0048]2:热电转换元件
[0049]3:第一电极
[0050]4:第二电极
[0051]5:基部
[0052]6: —体型第二电极
[0053]6a:凹部(导向部)
[0054]7:弯折片
[0055]8:第一端子部
[0056]9: 一体型第一电极
[0057]10:弯曲片
[0058]11:狭缝
[0059]12:第二端子部
[0060]13:连接部
[0061]14:切口部
[0062]15:折回部(导向部)
再多了解一些
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