热电转换模块制造技术

一种热电转换模块(10)，该热电转换模块(10)具有多个热电转换元件(11)、配设于这些热电转换元件(11)的一端侧的第1电极部(21)及配设于这些热电转换元件(11)的另一端侧的第2电极部(22)，且介于第1电极部(21)及第2电极部(22)之间电连接多个热电转换元件(11)而成，其中，通过由绝缘性的无机材料形成的密封层(15)密封热电转换元件(11)，第1电极部(21)及第2电极部(22)的一面从密封层(15)露出。极部(22)的一面从密封层(15)露出。极部(22)的一面从密封层(15)露出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热电转换模块


[0001]本专利技术涉及一种电连接多个热电转换元件而成的热电转换模块。
[0002]本申请主张基于2019年3月15日于日本申请的专利申请2019
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048660号的优先权，并将其内容援用于此。

技术介绍

[0003]热电转换元件是通过塞贝克效应或者珀尔帖效应可相互转换热能与电能的电子元件。
[0004]塞贝克效应是一种当在热电转换元件的两端产生温差时产生电动势的现象，将热能转换为电能。通过塞贝克效应产生的电动势取决于热电转换元件的特性。近年来，正在积极开发利用该效应的热电发电。
[0005]珀尔帖效应是一种当在热电转换元件的两端形成电极等并在电极之间产生电位差时，在热电转换元件的两端产生温差的现象，将电能转换为热能。具有这种效应的元件特别称为珀尔帖元件，利用于精密仪器或小型冰箱等的冷却或温度控制。
[0006]作为使用上述热电转换元件的热电转换模块，例如提出有交替串联连接n型热电转换元件与p型热电转换元件的结构的热电转换模块。
[0007]这种热电转换模块为如下结构：通过配设于多个热电转换元件的一端侧及另一端侧的电极部，热电转换元件彼此串联连接。
[0008]通过在热电转换元件的一端侧与另一端侧之间产生温差，能够利用塞贝克效应产生电能。或者，通过向热电转换元件通入电流，能够利用珀尔帖效应在热电转换元件的一端侧与另一端侧之间产生温差。
[0009]在将上述热电转换模块配设于热源而获得电能的情况下，与热源的热接触状态很重要。/>[0010]例如，在专利文献1中公开了如下技术：在热源与热电转换模块之间配设由石墨形成的导热片。
[0011]例如，在专利文献2中公开了如下技术：在热源与热电转换模块之间配设由金属形成的传热部件。
[0012]在上述热电转换模块中，为了抑制使用时的热电转换元件的劣化，需要确保耐候性。
[0013]例如，在专利文献3中公开了一种为了提高耐候性而配设有耐热性的防水框架的热电转换模块。
[0014]在专利文献4中公开了一种为了抑制湿气的进入而配设有橡胶等密封材料的热电转换模块。
[0015]专利文献1：日本特开2018
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074873号公报
[0016]专利文献2：日本特开2014
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127617号公报
[0017]专利文献3：日本特开2007
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221895号公报
[0018]专利文献4：日本特开2003
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324219号公报
[0019]上述热电转换模块通过配设于温度范围宽的热源，能够将来自热源的废热变化为电能。
[0020]例如，在250℃以上的高温区域中使用的情况下，橡胶或树脂等有机系的密封材料被热分解或因变质而劣化，因此无法使用。并且，由于石墨也在大气中因氧化而劣化，因此无法稳定使用。
[0021]若为熔点高的金属，则能够使用，但在配设由金属形成的部件的情况下，零件数量增加，由于错位或脱落等，有可能无法稳定使用。而且，在使用防水框架等的情况下，尺寸大且重量增加，因此难以配置于狭窄空间，或配设于旋转体等。

技术实现思路

[0022]本专利技术是鉴于前述情况而完成的，其目的在于提供一种结构相对简单，耐候性优异，且可抑制使用环境下的热电转换元件的劣化，即使在高温下也能够良好而稳定地使用的热电转换模块。
[0023]为了解决上述课题，本专利技术的一种实施方式的热电转换模块具有多个热电转换元件及配设于这些热电转换元件的一端侧的第1电极部及配设于这些热电转换元件的另一端侧的第2电极部，且介于所述第1电极部及所述第2电极部之间电连接多个所述热电转换元件而成，其特征在于，通过由绝缘性的无机材料形成的密封层密封所述热电转换元件，所述第1电极部及所述第2电极部的一面从所述密封层露出。
[0024]根据本专利技术的一种实施方式的热电转换模块，通过由绝缘性的无机材料形成的密封层密封所述热电转换元件，因此即使在250℃以上的高温区域中使用的情况下，密封层也不会变质，且耐候性优异，能够抑制热电转换元件的劣化。并且，通过由绝缘性的无机材料形成的密封层保护热电转换元件，因此结构简单，能够实现热电转换模块的小型化及轻型化。
[0025]并且，所述第1电极部及所述第2电极部的一面从所述密封层露出，因此能够经由这些所述第1电极部及所述第2电极部高效地提取在热电转换元件中产生的电能。
[0026]在本专利技术的一种实施方式的热电转换模块中，优选构成所述密封层的所述无机材料在25℃时的导热系数为2W/(m
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K)以下。
[0027]在这种情况下，能够抑制经由密封层而传递热，能够在热电转换元件的一端侧与另一端侧之间充分确保温差，从而能够提高热电转换效率。
[0028]本专利技术的一种实施方式的热电转换模块也可以为如下结构：在所述热电转换元件的一端侧配设有第1绝缘电路基板，所述第1绝缘电路基板具备第1绝缘层及形成于所述第1绝缘层的一面的第1电路层，所述第1电路层被配置成覆盖从所述密封层露出的所述第1电极部。
[0029]在这种情况下，第1电极部与所述第1电路层的接触良好，且通过第1绝缘层确保绝缘性，因此能够充分提高热电转换效率。并且，如上述，通过配设第1绝缘电路基板，能够确保绝缘性及导热性，并且能够实现零件数量的减少。
[0030]在本专利技术的一种实施方式的热电转换模块中，优选所述第1电路层的接触面积为所述第1电极部的露出面积以上。
[0031]在这种情况下，配设成覆盖从所述密封层露出的所述第1电极部的所述第1电路层的接触面积为第1电极部的露出面积以上，因此能够抑制湿气等从所述第1电极部与所述密封层之间的界面进入，从而能够更可靠地抑制热电转换元件的劣化。
[0032]本专利技术的一种实施方式的热电转换模块也可以为如下结构：在所述热电转换元件的另一端侧配设有第2绝缘电路基板，所述第2绝缘电路基板具备第2绝缘层及形成于所述第2绝缘层的一面的第2电路层，所述第2电路层被配置成覆盖从所述密封层露出的所述第2电极部。
[0033]在这种情况下，第2电极部与所述第2电路层的接触良好，且通过第2绝缘层确保绝缘性，因此能够充分提高热电转换效率。并且，如上述，通过配设第2绝缘电路基板，能够确保绝缘性及导热性，并且能够实现零件数量的减少。
[0034]在本专利技术的一种实施方式的热电转换模块中，优选所述第2电路层的接触面积为所述第2电极部的露出面积以上。
[0035]在这种情况下，配设成覆盖从所述密封层露出的所述第2电极部的所述第2电路层的接触面积为第2电极部的露出面积以上，因此能够抑制湿气等从所述第2电极部与所述密封层之间的界面进入，从而能够更可靠地抑制热电转换元件的劣化。
[0036]根据本专利技术，能够提供一种结构相对简单，耐候性优异，且可抑制使用环境下的热电转换元件的劣化，即使在高温下也能够良好而稳定地使用的热电转换模块。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热电转换模块，具有多个热电转换元件、配设于这些热电转换元件的一端侧的第1电极部及配设于这些热电转换元件的另一端侧的第2电极部，且介于所述第1电极部及所述第2电极部之间电连接多个所述热电转换元件而成，其特征在于，通过由绝缘性的无机材料形成的密封层密封所述热电转换元件，所述第1电极部及所述第2电极部的一面从所述密封层露出。2.根据权利要求1所述的热电转换模块，其特征在于，构成所述密封层的所述无机材料在25℃时的导热系数为2W/(m
·
K)以下。3.根据权利要求1或2所述的热电转换模块，其特征在于，在所述热电转换元件的一端侧配设有第1绝缘电路基板，所述第1绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：新井皓也，森智广，土井秀夫，上条博喜，长友义幸，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：