热电转换元件制造技术

本发明专利技术的目的在于提供能够发挥优异的输出的热电转换元件。本发明专利技术提供一种热电转换元件，其具备带状体，该带状体具备特定的构成并且具有挠性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热电转换元件关联申请的相互参照本申请主张日本特愿2016-046669号和日本特愿2016-131919号的优先权，通过引用并入本申请说明书的记载。
本专利技术涉及热电转换元件，更详细而言，涉及具有层叠结构的热电转换元件，所述层叠结构是由热电转换材料形成的多个热电转换层层叠而成的。
技术介绍
近年，能够转换热能与电能的热电转换元件被用于各种用途中。热电转换元件能够将热能转换为电能，因此例如被用作发电装置、温度计测装置的主要构件。另外，由于热电转换元件能够直接将热能转换为电能，因此能够简化如前所述的装置的构成。作为这种热电转换元件，已知有具备由热电转换材料形成的p型元件和n型元件且将该n型元件与前述p型元件电连接而成的热电转换元件。具备p型元件和n型元件的热电转换元件仅通过将p型元件与n型元件配成1对难以得到高的电动势。因此，通常这种热电转换元件将多对串联连接来使用。对于这种热电转换元件，由于p型元件与n型元件以成对方式来使用，因此也被称为双极型元件等。作为热电转换元件，还已知有仅将p型元件或仅将n型元件串联连接而成的Uni-leg型的元件。作为具备p型元件和n型元件的热电转换元件，已知有将片状的p型元件和n型元件在平面方向上纵横排列而成的片型的元件、将多个片状的p型元件和n型元件在厚度方向上交替层叠而成的层叠型的元件。作为前者的片型的元件，已知有p型元件和n型元件以沿着导电路径交替排列的方式连接而成的元件。后者的层叠型的元件通常具备p型元件和n型元件交替层叠而成的层叠体。层叠型的元件在以层叠方向为层叠体的高度方向、以与该高度方向正交的方向为层叠体的宽度方向时，使层叠体的宽度方向一端侧与发热体接触而使用。该层叠型的元件容易在层叠体的宽度方向一端侧与另一端侧之间产生温度差，因此有容易得到高的电动势的优点。因此，层叠型的元件与片型的元件相比更紧凑且容易得到高输出，即使发热体小也容易从该发热体取出电能。该层叠型的元件无论是双极型的元件还是Uni-leg型的元件，均以使随着温度差而在元件内产生的电压的方向统一为导电路径的一个方向的方式将层叠方向上相邻的层之间电连接。作为该层叠型的元件，例如已知如下述专利文献1中记载的那样、具有由无机烧结体形成的层叠体的元件。现有技术文献专利文献专利文献1：日本再表2012/011334号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，层叠型的元件如果想要原样维持层叠数地增大从发热体取出的电能，则例如必须增大元件的尺寸等。然而，制作大型的无机烧结体是困难的。因此，对于层叠型的元件，具有难以实现输出的提高的问题。因此，本专利技术的课题在于解决这样的问题。用于解决问题的方案本专利技术人进行了深入研究，结果发现，通过使层叠体为带状体、并且利用有机物片材作为热电转换材料等而对前述带状体赋予挠性，能够解决上述课题，从而完成了本专利技术。即，用于解决上述课题的本专利技术提供一种热电转换元件，其具备用于进行热电转换的带状体，前述带状体具备多个用带状的热电转换材料形成的热电转换层，并具有多个前述热电转换层层叠而成的层叠结构，在层叠方向上相邻的热电转换层被电连接而形成连通多个热电转换层的导电路径，多个前述热电转换层分别以如下方式被电连接：在前述带状体的宽度方向一端侧与另一端侧之间设置温度差时产生电位差，并且由该电位差产生的电压的方向统一为前述导电路径的一个方向，前述带状体具有挠性。本专利技术的热电转换元件中，优选的是：前述带状体具备多个p型层和n型层作为前述热电转换层，具有前述p型层与前述n型层交替层叠而成的层叠结构，在层叠方向上相邻的p型层与n型层在宽度方向的一个端部被电连接，该连接部位朝向层叠方向交替地配置在宽度方向一端侧和另一端侧。附图说明图1为示出构成热电转换元件的主体部的带状体(卷绕体)的立体示意图。图2为图1中的II-II’线向视截面图。图3为另一实施方式的热电转换元件的截面示意图。具体实施方式对本专利技术的热电转换元件的实施方式进行说明。本实施方式的热电转换元件用于将热能转换为电能。另外，本实施方式的热电转换元件可用于将电能转换为热能。本专利技术的热电转换元件具备多个由带状的热电转换材料形成的热电转换层。本专利技术的热电转换元件具有多个前述热电转换层层叠而成的层叠结构。本专利技术的热电转换元件中，在层叠方向上相邻的热电转换层被电连接而形成连通多个热电转换层的导电路径。并且，本专利技术中的多个热电转换层以如下方式被电连接：在带状体的宽度方向一端侧与另一端侧之间设置温度差时在各热电转换层中产生电位差，并且由该电位差产生的电压的方向统一为导电路径的一个方向。而且，本专利技术的热电转换元件的前述带状体具有挠性。以下，作为热电转换元件的第1实施方式，对具备p型层和n型层这两者作为热电转换层的双极型的元件进行说明。该第1实施方式的热电转换元件是用于将热能转换为电能、并且以紧凑化的状态使用的元件。本实施方式的热电转换元件如图1所示那样，用于进行热电转换的主体部100由卷绕成卷状的带状体1构成。即，本实施方式的前述带状体1具有可卷绕的挠性。本实施方式的热电转换元件由该带状体1绕着卷绕轴线CX卷绕而成的卷绕体构成前述主体部100。如图1所示，本实施方式中的前述主体部100成为中空圆盘状(圆环状)。对于本实施方式中的前述主体部100，图1中的上表面侧和下表面侧这两面中的一个面成为从热源受热的受热面。前述主体部100是利用与该受热面相反的另一面和受热面之间的温度差来产生电位的构件。如图2所示，构成前述主体部100的带状体1具有层叠结构。需要说明的是，以下有时将沿着卷绕轴线CX方向的主体部100的尺寸称为主体部100的“高度”。另外，有时将沿着卷绕轴线CX方向的带状体1的尺寸称为带状体1的“宽度”。即，以下有时将图1、2中的“箭头X”的方向称为主体部100的“高度方向”、或带状体1的“宽度方向”等。另外，以下有时将图1、2中的“箭头Y”的方向称为主体部100的“周向”、或带状体1的“长度方向”等。进而，以下有时将图1、2中的“箭头Z”的方向称为主体部100的“径向”、带状体1的“厚度方向”等。如图2所示，前述带状体1具备多个带状的由p型热电转换材料构成的p型层11和带状的由n型热电转换材料构成的n型层12，具有前述p型层11和前述n型层12交替层叠而成的层叠结构。前述p型热电转换材料和前述n型热电转换材料具有与带状体1的宽度对应的宽度，且具有与带状体1的长度对应的长度。多个前述p型层11和多个前述n型层12以将宽度方向两端边缘对齐、且将长度方向两端边缘对齐的状态层叠。即，伸展成直线状的状态的带状体1成为宽度和厚度在长度方向上恒定的方杆状。对于该带状体1，在层叠方向(Y方向)上相邻的p型层11和n型层12在宽度方向(X方向)的一个端部被电连接，并且该连接部位朝向层叠方向交替地配置于宽度方向一端侧和另一端侧。前述带状体1还具备带状的由粘接材料形成的粘接层13。前述带状体1具有包含在宽度方向的一个端部被电连接的p型层11和n型层12的成对部10。前述粘接层13介于前述成对部10和与该成对部10在层叠方向上相邻的另一成对部10之间配置。构成粘接层13的带状的粘接材料在宽度方向的一端侧具备由导电性粘接剂构成的导电区域。即，前述成对部10彼此被宽度方向的一个端部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热电转换元件，其具备用于进行热电转换的带状体，所述带状体具备多个用带状的热电转换材料形成的热电转换层，并具有多个所述热电转换层层叠而成的层叠结构，在层叠方向上相邻的热电转换层被电连接而形成连通多个热电转换层的导电路径，多个所述热电转换层分别以如下方式被电连接：在所述带状体的宽度方向一端侧与另一端侧之间设置温度差时产生电位差，并且由该电位差产生的电压的方向统一为所述导电路径的一个方向，所述带状体具有挠性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.10 JP 2016-046669;2016.07.01 JP 2016-131911.一种热电转换元件，其具备用于进行热电转换的带状体，所述带状体具备多个用带状的热电转换材料形成的热电转换层，并具有多个所述热电转换层层叠而成的层叠结构，在层叠方向上相邻的热电转换层被电连接而形成连通多个热电转换层的导电路径，多个所述热电转换层分别以如下方式被电连接：在所述带状体的宽度方向一端侧与另一端侧之间设置温度差时产生电位差，并且由该电位差产生的电压的方向统一为所述导电路径的一个方向，所述带状体具有挠性。2.根据权利要求1所述的热电转换元件，其中，所述带状体具备多个p型层和n型层作为所述热电转换层，具有所述p型层与所述n型层交...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹村直人，
申请(专利权)人：拓自达电线株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP