本發(fā)明涉及使用塞貝克效應(yīng)進(jìn)行發(fā)電，或者使用珀耳帖效應(yīng)進(jìn)行冷卻或加熱的熱電轉(zhuǎn)換模塊。

背景技術(shù)：

目前，已知有在基部上配置有兩端部分別具有電極的多個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件的熱電轉(zhuǎn)換模塊(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

專利文獻(xiàn)1的熱電轉(zhuǎn)換模塊由將n形熱電轉(zhuǎn)換元件和p形熱電轉(zhuǎn)換元件這兩種熱電轉(zhuǎn)換元件交替配置并串聯(lián)地電連接的所謂π型的熱電轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成。

專利文獻(xiàn)1的熱電轉(zhuǎn)換模塊采用如下的構(gòu)造，即，使熱電轉(zhuǎn)換模塊的高溫側(cè)相對(duì)于被隔熱材料包覆的電阻加熱爐內(nèi)的加熱室為非接觸，在熱電轉(zhuǎn)換模塊的高溫側(cè)受到來自加熱室的放射傳熱。因此，在專利文獻(xiàn)1的熱電轉(zhuǎn)換模塊中，省略了作為高溫側(cè)的絕緣體的基部。需要說明的是，在使熱電轉(zhuǎn)換模塊的高溫側(cè)與電阻加熱爐內(nèi)的加熱室接觸的情況下，設(shè)置由絕緣體構(gòu)成的基部。

另外，也已知有僅由n形或p形的任何一方的熱電轉(zhuǎn)換元件的一種構(gòu)成的所謂單腿型的熱電轉(zhuǎn)換模塊(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。

專利文獻(xiàn)2的熱電轉(zhuǎn)換模塊具有將熱電轉(zhuǎn)換元件的一方的電極和鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件的另一方的電極一體地且串聯(lián)地電連接的連接部，由兩個(gè)電極和連接部構(gòu)成u形連接器。該u形連接器將金屬板彎折而形成。在制造熱電轉(zhuǎn)換模塊時(shí)，事先將多個(gè)u形的連接器固定在基部。而且，熱電轉(zhuǎn)換元件以從橫向壓入該u形連接器的方式插入到兩個(gè)電極之間并與連接器連接。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：專利第4834986號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：(日本)特開2009－176919號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

熱電轉(zhuǎn)換元件因熱而膨脹。另外，由于基部或電極、熱電轉(zhuǎn)換元件各自的熱膨脹系數(shù)不同，所以在制造熱電轉(zhuǎn)換模塊時(shí)有時(shí)會(huì)在基部產(chǎn)生翹曲，在基部保持翹曲的狀態(tài)下將熱電轉(zhuǎn)換模塊安裝到被安裝部件上時(shí)，對(duì)熱電轉(zhuǎn)換元件施加了意外的應(yīng)力，有可能產(chǎn)生傳熱效率的降低。

另外，在使用熱電轉(zhuǎn)換模塊時(shí)，部件間的接合部分有可能由于反復(fù)基部或電極、熱電轉(zhuǎn)換元件的溫度變化引起的膨脹、收縮而剝離。因此，為了容易對(duì)應(yīng)熱電轉(zhuǎn)換元件的熱膨脹、或降低基部的翹曲量，考慮將配置電極的基部分割成多個(gè)。

但是，當(dāng)將基部分割成多個(gè)時(shí)具有熱電轉(zhuǎn)換模塊的剛性降低這樣的問題。特別地，在僅由n形或p形的任何一方的熱電轉(zhuǎn)換元件的一種構(gòu)成的所謂單腿型的熱電轉(zhuǎn)換模塊中，還考慮由一個(gè)連接部將鄰接的基部之間連接的情況，因此熱電轉(zhuǎn)換模塊的剛性降低的問題變得顯著。

本發(fā)明鑒于上述的點(diǎn)，其目的在于提供即使將基部分割成多個(gè)也能夠抑制剛性降低的熱電轉(zhuǎn)換模塊。

用于解決課題的手段

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種熱電轉(zhuǎn)換模塊，具備：

多個(gè)基部；

多個(gè)第一電極；

多個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件，其一方的端部分別與所述第一電極電連接；

多個(gè)第二電極，其分別與該熱電轉(zhuǎn)換元件的另一方的端部電連接；

連接部，其將與所述熱電轉(zhuǎn)換元件電連接的所述第一電極、和與鄰接的所述熱電轉(zhuǎn)換元件電連接的所述第二電極電連接；

所述熱電轉(zhuǎn)換模塊的特征在于，

所述第一電極或所述第二電極在所述基部分別各配置有多個(gè)，

在鄰接的所述基部之間配置有多個(gè)所述連接部，

將位于鄰接的所述基部之間的連接部定義為基部間連接部，

所述基部間連接部在鄰接的所述基部之間設(shè)有多個(gè)，

多個(gè)所述基部間連接部中的任一個(gè)從位于一方的基部上的一方的所述第一電極與位于另一方的基部上的另一方的所述第二電極連接，多個(gè)所述基部間連接部中的任一個(gè)從位于另一方的基部上的另一方的所述第一電極與位于一方的基部上的一方的所述第二電極連接。

根據(jù)本發(fā)明，在鄰接的基部彼此之間配置有多個(gè)基部間連接部，所以基部之間的剛性增加，能夠抑制需允許熱膨脹的具備多個(gè)基部的熱電轉(zhuǎn)換模塊的剛性降低(與由一個(gè)基部構(gòu)成的結(jié)構(gòu)比較的情況下的剛性降低)。

另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述基部具備多條邊，在所述基部在所述多條邊的至少兩條以上的邊配置有鄰接的其它基部，所述基部在多條邊中的兩條以上的邊通過所述基部間連接部分別在多處連接。

根據(jù)本發(fā)明，位于在兩邊以上鄰接的基部上的多個(gè)第一電極和多個(gè)第二電極分別被多個(gè)基部間連接部連接，所以，與僅在一邊連接的情況相比，能夠進(jìn)一步抑制熱電轉(zhuǎn)換模塊的剛性降低。

另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選地，將沿著所述基部并且相互正交的兩條軸線設(shè)為x軸及y軸，所述連接部具備：x軸連接部，其將與x軸方向上鄰接的所述熱電轉(zhuǎn)換元件的一方電連接的所述第一電極和與x軸方向上鄰接的所述熱電轉(zhuǎn)換元件的另一方電連接的所述第二電極在x軸方向上連接；y軸連接部，其將與y軸方向上鄰接的所述熱電轉(zhuǎn)換元件的一方電連接的所述第一電極和與y軸方向上鄰接的所述熱電轉(zhuǎn)換元件的另一方電連接的所述第二電極在y軸方向上連接；所述x軸連接部配置在沿x軸方向鄰接的所述熱電轉(zhuǎn)換元件之間，所述y軸連接部在沿y軸方向鄰接的所述熱電轉(zhuǎn)換元件的x軸方向側(cè)的端部連接有所述第一電極和所述第二電極。

根據(jù)本發(fā)明，將y軸方向間進(jìn)行連接的y軸連接部不位于在y軸方向上鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件之間，能夠使每單位面積的熱電轉(zhuǎn)換元件的密度提高，并且能夠使熱電轉(zhuǎn)換模塊的每單位面積的輸出提高。

另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述基部是配置在低溫側(cè)的低溫側(cè)基部，并能夠在高溫側(cè)在每個(gè)所述熱電轉(zhuǎn)換元件設(shè)有一個(gè)高溫側(cè)基部。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，配置在較易熱膨脹的高溫側(cè)的高溫側(cè)基部在每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件設(shè)置一個(gè)，所以能夠進(jìn)一步提高熱電轉(zhuǎn)換模塊對(duì)熱膨脹的抗性。另外，在配置在較難熱膨脹的低溫側(cè)的各低溫側(cè)基部經(jīng)由第一電極或第二電極而分別配置有多個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件，所以與在每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件設(shè)置一個(gè)低溫側(cè)基部的情況相比，能夠提高熱電轉(zhuǎn)換模塊的剛性。

另外，在本發(fā)明的熱電轉(zhuǎn)換模塊中，可以由n形和p形的任一方構(gòu)成全部的熱電轉(zhuǎn)換元件，并且將全部的熱電轉(zhuǎn)換元件串聯(lián)地電連接來構(gòu)成。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的熱電轉(zhuǎn)換模塊的實(shí)施方式的立體圖。

圖2是分解地表示本實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊的立體圖。

圖3是表示本實(shí)施方式的x軸連接部的立體圖。

圖4是表示本實(shí)施方式的y軸連接部的立體圖。

圖5是省略本實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊的熱電轉(zhuǎn)換元件、基部，而表示第一電極、第二電極、連接部的立體圖。

圖6是表示本實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊的電流的流動(dòng)的俯視圖。

圖7是以電流流動(dòng)的順序表示本實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換元件的示意圖。

圖8是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊的示意圖。

圖9是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊的示意圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1～圖7說明本發(fā)明的熱電轉(zhuǎn)換模塊的實(shí)施方式。圖1所示的實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊1為將多個(gè)(圖1中為36個(gè))n形熱電轉(zhuǎn)換元件2串聯(lián)地電連接而成的所謂單腿型的熱電轉(zhuǎn)換模塊。

熱電轉(zhuǎn)換元件2為mg2si制，形成四棱柱狀。需要說明的是，本發(fā)明的熱電轉(zhuǎn)換元件2不限于四棱柱狀，也可以為其它的形狀。例如，也可以為圓柱狀、圓錐梯形狀、三棱柱狀等其它的多棱柱狀。以往，作為熱電轉(zhuǎn)換元件的材料，多為對(duì)人體有害(包括可能會(huì)有害的材料)的材料，而且價(jià)格高。針對(duì)這種情況，mg2si對(duì)人體無害且對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān)小，而且資源豐富且便宜。另外，mg2si的比重較輕，所以能夠制作非常輕的熱電轉(zhuǎn)換元件2。因此，近年來，作為熱電轉(zhuǎn)換元件的材料，mg2si備受關(guān)注。

在熱電轉(zhuǎn)換元件2的上端接合第一電極3。由此，熱電轉(zhuǎn)換元件2和第一電極3電連接。在熱電轉(zhuǎn)換元件2的下端接合第二電極4。由此，熱電轉(zhuǎn)換元件2和第二電極4電連接。

第一電極3及第二電極4由鍍鎳(ni)銅(cu)形成。在熱電轉(zhuǎn)換元件2中，通過絲網(wǎng)印刷等印刷接合用的焊料使之位于與第一電極3及第二電極4接觸的位置。需要說明的是，焊料也可以設(shè)置在第一電極3及第二電極4，例如，也可以在通過絲網(wǎng)印刷等在鎳板的表面印刷了焊料后，沖裁成第一電極3及第二電極4的形狀而形成。

通過使用這樣構(gòu)成的第一電極3及第二電極4，無需對(duì)每個(gè)第一電極3或第二電極4進(jìn)行焊料的印刷等，能夠減少焊料的印刷次數(shù)并簡化制造工序。

另外，電極3、4不限于鍍鎳(ni)銅(cu)，也可以使用其他材料，例如可以僅由鎳(ni)構(gòu)成。另外，作為接合方法，可以使用軟釬焊、硬釬焊等焊接、或利用銀膏等導(dǎo)電性粘接劑的粘接、擴(kuò)散接合，根據(jù)熱電轉(zhuǎn)換模塊的用途等適當(dāng)選擇接合方法進(jìn)行接合。

本實(shí)施方式中，事先通過絲網(wǎng)印刷等在熱電轉(zhuǎn)換元件2的兩端部印刷焊劑(焊錫)。需要說明的是，也可以代替焊劑(焊錫)而使用銀膏。熱電轉(zhuǎn)換元件2的表面為具有細(xì)小的凹凸的面，但能夠通過用焊劑(焊錫)或銀膏等覆蓋表面的凹凸而成為平滑的面，由此，熱電轉(zhuǎn)換元件2和電極3、4的接合狀態(tài)變得良好，能夠確保優(yōu)良的導(dǎo)電性。另外，在制作熱電轉(zhuǎn)換元件2時(shí)，也可以在熱電轉(zhuǎn)換元件2的兩端(上下端。焊劑(焊錫)與熱電轉(zhuǎn)換元件2之間的位置)形成鎳等接合層，以使熱電轉(zhuǎn)換元件2和電極3、4的接合容易。另外，也可以使用事先在表面(雙面或單面)具備焊料層的板狀的部件作為電極3、4。

熱電轉(zhuǎn)換模塊1具備36個(gè)(數(shù)量與熱電轉(zhuǎn)換元件2的數(shù)量相同)矩形板狀(正方形狀)的高溫側(cè)基部5、6個(gè)矩形板狀(長方形板狀)的低溫側(cè)基部6。

在此，將低溫側(cè)基部6的長度方向定義為x軸的方向，將與x軸正交的方向定義為y軸的方向。另外，本實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊1中，采用將下方作為低溫側(cè)、將上方作為高溫側(cè)而使用的構(gòu)成進(jìn)行說明。

低溫側(cè)基部6配置為x軸方向上2個(gè)，y軸方向上3個(gè)，相互之間存在間隔?？紤]熱電轉(zhuǎn)換模塊1的低溫側(cè)的熱膨脹及裝配時(shí)的定位所需的間隙對(duì)低溫側(cè)基部6彼此之間的間隔進(jìn)行設(shè)定。高溫側(cè)基板5及低溫側(cè)基部6由氧化鋁所成形的具有絕緣性的板狀體構(gòu)成。需要說明的是，高溫側(cè)基部5及低溫側(cè)基部6不限于氧化鋁，也可以由其它的材料成形。

在1個(gè)低溫側(cè)基部6之上固定有x軸方向上3個(gè)、y軸方向上2個(gè)，總計(jì)6個(gè)第二電極4。

在熱電轉(zhuǎn)換模塊1的上方，對(duì)每一個(gè)第一電極3設(shè)有正方形狀的高溫側(cè)基板5。對(duì)每一個(gè)第一電極3設(shè)置高溫側(cè)基部5是由于高溫側(cè)較容易熱膨脹?？紤]熱電轉(zhuǎn)換模塊1的高溫側(cè)的熱膨脹及裝配時(shí)的定位所需的間隙對(duì)高溫側(cè)基部5彼此之間的間隔進(jìn)行設(shè)定。

需要說明的是，雖然對(duì)熱膨脹的抗性稍降低，高溫側(cè)基部5也可以與低溫側(cè)基部6相同地構(gòu)成為矩形板狀(長方形狀)，配置6個(gè)第一電極3。在這樣使高溫側(cè)基部具有剛性時(shí)，在接觸熱電轉(zhuǎn)換模塊1的低溫側(cè)的構(gòu)成被絕緣的情況、或構(gòu)成為能夠不接觸熱電轉(zhuǎn)換模塊1的低溫側(cè)地散熱(冷卻)的情況下，也可以沒有低溫側(cè)基部。但是，從在使熱電轉(zhuǎn)換模塊1的低溫側(cè)接觸具有金屬那樣的導(dǎo)電性封裝的結(jié)構(gòu)而使用時(shí)防止短路等理由出發(fā)，需要設(shè)置低溫側(cè)基部6。該情況的低溫側(cè)基部也可以設(shè)為以每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件進(jìn)行分割的基部。

另外，高溫側(cè)基部5、低溫側(cè)基部6的材質(zhì)也可以根據(jù)所接觸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)變更。例如，也可以由具有可撓性的絕緣性的導(dǎo)熱片構(gòu)成高溫側(cè)基部。

如圖1所示，定義x方向和y方向。對(duì)于本實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊1，由x方向上排列6個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件2、y方向上排列6個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件2的總計(jì)36個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件2構(gòu)成1個(gè)熱電轉(zhuǎn)換模塊1。

圖2以使位于上方的高溫側(cè)基部5和位于下方的低溫側(cè)基部6從電極3、4分離的狀態(tài)來表示熱電轉(zhuǎn)換模塊1。

圖3表示將第一電極3、和在x軸方向上與設(shè)有第一電極3的熱電轉(zhuǎn)換元件2鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2上設(shè)置的第二電極4連接的x軸連接部7。x軸連接部7與第一電極3及第二電極4一體地構(gòu)成。在對(duì)一張板進(jìn)行沖裁后彎折成曲柄狀而形成第一電極3、第二電極4及x軸連接部7。

圖4表示將第一電極3、和在y軸方向上與設(shè)有第一電極3的熱電轉(zhuǎn)換元件2鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2上設(shè)置的第二電極4連接的y軸連接部8a、8b。y軸連接部8a、8b與第一電極3及第二電極4一體地構(gòu)成。在對(duì)一張板進(jìn)行沖裁后彎折成曲柄狀而形成第一電極3、第二電極4及y軸連接部8a、8b。

需要說明的是，在y軸連接部8a位于第一電極3的x軸方向一方(跟前。圖4的左下方向。)時(shí)，y軸連接部8a將第一電極3、和在y軸方向的一方(右。圖4的右下方向)與電連接了該第一電極3的熱電轉(zhuǎn)換元件2鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2上電連接的第二電極4連接。

與此相對(duì)，在y軸連接部8b位于第一電極3的x軸方向一方(跟前。圖4的左下方向。)時(shí)，y軸連接部8b將第一電極3、和在y軸方向的另一方(左。圖4的左上方向)與電連接了該第一電極3的熱電轉(zhuǎn)換元件2鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2上電連接的第二電極4連接。

圖5省略熱電轉(zhuǎn)換元件2和高溫側(cè)基部5、低溫側(cè)基部6，表示第一電極3、第二電極4、x軸連接部7、y軸連接部8a、8b。圖6表示實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊1的電流的流動(dòng)。圖6中用虛線圍成的部分表示將低溫側(cè)基部6之間連接的x軸連接部7或y軸連接部8a、8b。

圖7以電流在端子間流動(dòng)的順序，用第一熱電轉(zhuǎn)換元件t1～第三十六熱電轉(zhuǎn)換元件t36表示熱電轉(zhuǎn)換元件2。參照?qǐng)D2，在位于跟前(圖2的左下側(cè))的中央的低溫側(cè)基部6上配置的6個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件2的位于最靠跟前的2個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件2(第一熱電轉(zhuǎn)換元件t1及第三十六熱電轉(zhuǎn)換元件t36)上設(shè)有第一端子9和第二端子10。

具體地，在與第一熱電轉(zhuǎn)換元件t1的下端電連接的第二電極4設(shè)有第一端子9。第一端子9從第二電極4的跟前(圖2的左下側(cè))的端緣向上方彎折，并在第一熱電轉(zhuǎn)換元件t1的上下方向中央附近向跟前(圖2的左下側(cè))彎折而成為曲柄形狀。

第二端子10設(shè)置在與第三十六熱電轉(zhuǎn)換元件t36的上端電連接的第一電極3上。第二端子10從第一電極3的跟前(圖2的左下側(cè))的端緣向下方彎折，并在第三十六熱電轉(zhuǎn)換元件t36的上下方向中央附件向跟前(圖2的左下側(cè))彎折而成為曲柄形狀。

與第一熱電轉(zhuǎn)換元件t1的上端電連接的第一電極3經(jīng)由y軸連接部8a與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿y軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第二熱電轉(zhuǎn)換元件t2的下端電連接。該y軸連接部8a是基部間連接部的一個(gè)。與第二熱電轉(zhuǎn)換元件t3的上端電連接的第一電極4經(jīng)由y軸連接部8a與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿y軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第三熱電轉(zhuǎn)換元件t3的下端電連接。

與第三熱電轉(zhuǎn)換元件t3的上端電連接的第一電極3經(jīng)由x軸連接部7與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿x軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第四熱電轉(zhuǎn)換元件t4的下端電連接。

同樣地，與第四～第七熱電轉(zhuǎn)換元件t4～t7的上端電連接的第一電極3經(jīng)由x軸連接部7與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿x軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第五～第八熱電轉(zhuǎn)換元件t5～t8的下端電連接。位于第五熱電轉(zhuǎn)換元件t5與第六熱電轉(zhuǎn)換元件t6之間的x軸連接部7是基部間連接部的一個(gè)。

參照?qǐng)D5及圖7，與第八熱電轉(zhuǎn)換元件t8的上端電連接的第一電極3經(jīng)由y軸連接部8a與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿y軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第九熱電轉(zhuǎn)換元件t9的下端電連接。

與第九熱電轉(zhuǎn)換元件t9的上端電連接的第一電極3經(jīng)由y軸連接部8a與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿y軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第十熱電轉(zhuǎn)換元件t10的下端電連接。該y軸連接部8a是基部間連接部的一個(gè)。

與第十熱電轉(zhuǎn)換元件t10的上端電連接的第一電極3經(jīng)由x軸連接部7與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿x軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第十一熱電轉(zhuǎn)換元件t11的下端電連接。需要說明的是，本實(shí)施方式中，x軸連接部7以如下的方式設(shè)置，即，從第一電極3觀察所連接的第二電極4側(cè)時(shí)位于右側(cè)。

與第十一熱電轉(zhuǎn)換元件t11的上端電連接的第一電極3經(jīng)由y軸連接部8b與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿y軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第十二熱電轉(zhuǎn)換元件t12的下端電連接。該y軸連接部8b是基部件連接部的一個(gè)。

另外，在從第一電極3觀察所連接的第二電極4側(cè)時(shí)，y軸連接部8b將各電極3、4的左側(cè)的側(cè)緣彼此連接，并且將側(cè)緣彼此相互間接近的部分彼此連接。因此，能夠在各電極3、4的左側(cè)的側(cè)緣彼此相互間分離的部分設(shè)置空間，能夠在該空間配置位于第十熱電轉(zhuǎn)換元件t10與第十一熱電轉(zhuǎn)換元件t11之間的x軸連接部7。由此，能夠防止y軸連接部8b、與位于第十熱電轉(zhuǎn)換元件t10與第十一熱電轉(zhuǎn)換元件t11之間的x軸連接部7接觸，并且，不擴(kuò)大鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2的x軸方向的間隔地配置第十一熱電轉(zhuǎn)換元件t11與第十二熱電轉(zhuǎn)換元件t12之間的y軸連接部8b。

與第十二熱電轉(zhuǎn)換元件t12的上端電連接的第一電極3經(jīng)由x軸連接部7與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿x軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第十三熱電轉(zhuǎn)換元件t13的下端電連接。

與第十三熱電轉(zhuǎn)換元件t13的上端電連接的第一電極3經(jīng)由x軸連接部7與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿x軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第十四熱電轉(zhuǎn)換元件t14的下端電連接。該x軸連接部7是基部間連接部的一個(gè)。

與第十四熱電轉(zhuǎn)換元件t14的上端電連接的第一電極3經(jīng)由x軸連接部7與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿x軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第十五熱電轉(zhuǎn)換元件t15的下端電連接。

與第十五熱電轉(zhuǎn)換元件t15的上端電連接的第一電極3經(jīng)由y軸連接部8b與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿y軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第十六熱電轉(zhuǎn)換元件t16的下端電連接。該y軸連接部8b是基部間連接部的一個(gè)。

與第十六熱電轉(zhuǎn)換元件t16的上端電連接的第一電極3經(jīng)由x軸連接部7與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿x軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第十七熱電轉(zhuǎn)換元件t17的下端電連接。

與第十七熱電轉(zhuǎn)換元件t17的上端電連接的第一電極3經(jīng)由x軸連接部7與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿x軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第十八熱電轉(zhuǎn)換元件t18的下端電連接。該x軸連接部7是基部間連接部的一個(gè)。

與第十八熱電轉(zhuǎn)換元件t18的上端電連接的第一電極3經(jīng)由y軸連接部8a與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿y軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第十九熱電轉(zhuǎn)換元件t19的下端電連接。

與第十九熱電轉(zhuǎn)換元件t19的上端電連接的第一電極3經(jīng)由x軸連接部7與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿x軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第二十熱電轉(zhuǎn)換元件t20的下端電連接。該x軸連接部7是基部間連接部的一個(gè)。

與第二十熱電轉(zhuǎn)換元件t20的上端電連接的第一電極3經(jīng)由x軸連接部7與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿x軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第二十一熱電轉(zhuǎn)換元件t21的下端電連接。

與第二十一熱電轉(zhuǎn)換元件t21的上端電連接的第一電極3經(jīng)由y軸連接部8b與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿y軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第二十二熱電轉(zhuǎn)換元件t22的下端電連接。該y軸連接部8b是基部間連接部的一個(gè)。

與第二十二～第二十四熱電轉(zhuǎn)換元件t22～t24的上端電連接的第一電極3經(jīng)由x軸連接部7與如下的第二電極4分別電連接，即，該第二電極4與沿x軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第二十三～第二十五熱電轉(zhuǎn)換元件t23～t25的下端電連接。位于第二十三熱電轉(zhuǎn)換元件t23與第二十四熱電轉(zhuǎn)換元件t24之間的x軸連接部7是基部間連接部的一個(gè)。

與第二十五熱電轉(zhuǎn)換元件t25的上端電連接的第一電極3經(jīng)由y軸連接部8b與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿y軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第二十六熱電轉(zhuǎn)換元件t26的下端電連接。該y軸連接部8b是基部間連接部的一個(gè)。

與第二十六熱電轉(zhuǎn)換元件t26的上端電連接的第一電極3經(jīng)由x軸連接部7與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿x軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第二十七熱電轉(zhuǎn)換元件t27的下端電連接。

另外，在從第一電極3觀察所連接的第二電極4側(cè)時(shí)，位于第二十五熱電轉(zhuǎn)換元件t25與第二十六熱電轉(zhuǎn)換元件t26之間的y軸連接部8b將各電極3、4的左側(cè)的側(cè)緣彼此連接，并且將側(cè)緣彼此相互間接近的部分彼此連接。因此，能夠在各電極3、4的左側(cè)的側(cè)緣彼此相互間分離的部分設(shè)置空間，能夠在該空間配置位于第二十六熱電轉(zhuǎn)換元件t26與第二十七熱電轉(zhuǎn)換元件t27之間的x軸連接部7。由此，能夠防止y軸連接部8b、與位于第二十六熱電轉(zhuǎn)換元件t26與第二十七熱電轉(zhuǎn)換元件t27之間的x軸連接部7接觸，并且，不擴(kuò)大鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2的x軸方向的間隔地配置第二十五熱電轉(zhuǎn)換元件t25與第二十六熱電轉(zhuǎn)換元件t26之間的y軸連接部8b。

與第二十七熱電轉(zhuǎn)換元件t27的上端電連接的第一電極3經(jīng)由y軸連接部8a與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿y軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第二十八熱電轉(zhuǎn)換元件t28的下端電連接。該y軸連接部8a是基部間連接部的一個(gè)。

與第二十八熱電轉(zhuǎn)換元件t28的上端電連接的第一電極3經(jīng)由y軸連接部8a與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿y軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第二十九熱電轉(zhuǎn)換元件t29的下端電連接。

與第二十九～第三十三熱電轉(zhuǎn)換元件t29～t33的上端電連接的第一電極3經(jīng)由x軸連接部7與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿x軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第三十～第三十四熱電轉(zhuǎn)換元件t30～t34的下端電連接。位于第三十一熱電轉(zhuǎn)換元件t31與第三十二熱電轉(zhuǎn)換元件t32之間的x軸連接部7是基部間連接部的一個(gè)。

與第三十四熱電轉(zhuǎn)換元件t34的上端電連接的第一電極3經(jīng)由y軸連接部8a與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿y軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第三十五熱電轉(zhuǎn)換元件t35的下端電連接。

與第三十五熱電轉(zhuǎn)換元件t35的上端電連接的第一電極3經(jīng)由y軸連接部8a與如下的第二電極4電連接，即，該第二電極4與沿y軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第三十六熱電轉(zhuǎn)換元件t36的下端電連接。該y軸連接部8a是基部間連接部的一個(gè)。

接著，說明本實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊1的動(dòng)作。當(dāng)將熱電轉(zhuǎn)換模塊1的上側(cè)的高溫側(cè)基部5安裝到例如300℃～600℃的熱源，并使下側(cè)的低溫側(cè)基部6冷卻時(shí)，在熱電轉(zhuǎn)換元件2的兩端產(chǎn)生溫度差，由于塞貝克效應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，在將第一端子9及第二端子10與外部負(fù)載連接并形成電路時(shí)，電流流過而發(fā)電。此時(shí)，為了持續(xù)發(fā)電，需要持續(xù)在熱電轉(zhuǎn)換元件2的兩端維持規(guī)定的溫度差，而本實(shí)施方式中，使用導(dǎo)熱率小的mg2si作為熱電轉(zhuǎn)換元件2的材料，所以能夠良好地維持溫度差。

根據(jù)本實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊1，位于鄰接的低溫側(cè)基部6彼此之間的兩個(gè)基部間連接部中的一方從位于一方的低溫側(cè)基部6上的一方的第一電極3與位于另一方的低溫側(cè)基部6上的另一方的第二電極4連接。相反地，另一方的基部件連接部從位于另一方的低溫側(cè)基部6上的另一方的第一電極3與位于一方的低溫側(cè)基部6上的一方的第二電極4連接。

例如，如圖3所示，從y軸方向觀察，在x軸方向上鄰接的低溫側(cè)基部6彼此之間配置的x軸連接部7成為x軸連接部7彼此交叉的關(guān)系。

另外，如圖4所示，從x軸方向觀察，在y軸方向上鄰接的低溫側(cè)基部6彼此之間配置的y軸連接部8a、8b成為y軸連接部8a、8b彼此交叉的關(guān)系。

因此，根據(jù)本實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊1，成為在鄰接的低溫側(cè)基部6彼此之間配置有多個(gè)(2個(gè))基部間連接部、且基部間連接部交叉的狀態(tài)，所以，低溫側(cè)基部6之間的連結(jié)剛性增加，能夠抑制需允許熱膨脹的具備多個(gè)(6個(gè))低溫側(cè)基部的熱電轉(zhuǎn)換模塊1的剛性降低(與由一個(gè)基部構(gòu)成的結(jié)構(gòu)相比的情況下的剛性降低)。

另外，在本實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊1中，低溫側(cè)基部6形成為具備四條邊的長方形狀。并且，6個(gè)低溫側(cè)基部6在x軸方向上2個(gè)、在y軸方向上3個(gè)地排列，在低溫側(cè)基部6在至少兩條以上的邊配置有鄰接的其它的低溫側(cè)基部6。而且，低溫側(cè)基部6在四條邊中的兩條以上的邊上通過基部件連接部每兩處進(jìn)行連接。

因此，根據(jù)本實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊1，與僅在一邊連接的情況相比，能夠進(jìn)一步抑制熱電轉(zhuǎn)換模塊的剛性降低。

另外，在本實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊1中，x軸連接部7配置在沿x軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2之間，y軸連接部8a、8b在沿y軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2的x軸方向側(cè)的端部連接有第一電極3及第二電極4。即，從y軸方向觀察，連接部7、8a、8b不位于鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2的y軸方向之間。

因此，與配置有連接部7、8a、8b的熱電轉(zhuǎn)換元件2的x軸方向之間的間隔wx相比，能夠?qū)⒉淮嬖谶B接部的熱電轉(zhuǎn)換元件2的y軸方向之間的間隔wy設(shè)定為小。

由此，本實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊1能夠使每單位面積的熱電轉(zhuǎn)換元件2的密度提高，能夠使每單位面積的輸出提高。

需要說明的是，雖然每單位面積的熱電轉(zhuǎn)換元件2的密度降低，也可以將y軸連接部與x軸連結(jié)部7同樣地構(gòu)成，由此也能夠得到本發(fā)明的可抑制熱電轉(zhuǎn)換模塊的剛性降低這樣的效果。

另外，根據(jù)本實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊1，配置在較易熱膨脹的高溫側(cè)的高溫側(cè)基部5經(jīng)由第一電極3而在每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件2設(shè)置一個(gè)，所以能夠進(jìn)一步提高熱電轉(zhuǎn)換模塊1對(duì)熱膨脹的抗性。另外，配置在較難熱膨脹的低溫側(cè)的各低溫側(cè)基部6經(jīng)由第二電極4而分別配置有多個(gè)(6個(gè))熱電轉(zhuǎn)換元件，所以與在每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件設(shè)置一個(gè)低溫側(cè)基部的情況相比，能夠提高本實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊1的剛性。

需要說明的是，熱電轉(zhuǎn)換元件2的數(shù)量或配置、低溫側(cè)基部6的數(shù)量或配置可以適當(dāng)變更，只要起到本申請(qǐng)發(fā)明的效果即可。

另外，本實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換元件2在圖2中表示了四棱柱狀的形狀，但不限于此，也可以采用其他形狀，例如，圓柱狀。

另外，在第一實(shí)施方式中，用mg2si制作熱電轉(zhuǎn)換元件2，但不限于此。例如，也可以使用包括sb－te類及bi－se類在內(nèi)的bi－te類、包括sn－te類及ge－te類在內(nèi)的pb－te類、ag－sb－te類、ag－sb－ge－te類、si－ge類、fe－si類、mn－si類、zn－sb類、硫?qū)倩衔?、方鈷礦、填充方鈷礦、絡(luò)合物、半哈斯勒合金(ハーフホイスラー)、哈斯勒合金(ホイスラー)、碳化硼、層狀鈷氧化物等任意的熱電轉(zhuǎn)換材料。

另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)熱電轉(zhuǎn)換元件2只使用n形的構(gòu)成進(jìn)行了說明，但不限于此，也可以只使用p形的熱電轉(zhuǎn)換元件。該情況下，電流流動(dòng)的方向相反。另外，mg2si不需要高純度，例如，也可以是利用研磨、拋光加工時(shí)排出的廢硅渣而得到的mg2si。

另外，在熱電轉(zhuǎn)換元件2的兩端部，為了減小其與電極的接觸電阻，也可以設(shè)置接合層。接合層也能夠與熱電轉(zhuǎn)換元件一體地形成。另外，接合層及電極可以使用ni、al、cu、w、au、ag、co、mo、cr、ti、pd等及由其構(gòu)成的合金等任意的材料。

另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)使用塞貝克效應(yīng)的發(fā)電用的熱電轉(zhuǎn)換模塊1進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的熱電轉(zhuǎn)換模塊能夠同樣地用于使用珀耳帖效應(yīng)進(jìn)行冷卻或加熱的場合。

另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)圖1所示的將熱電轉(zhuǎn)換模塊1的上方側(cè)設(shè)為與熱源接觸的高溫側(cè)、將下方側(cè)設(shè)為進(jìn)行散熱(冷卻)的低溫側(cè)的方法進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明的熱電轉(zhuǎn)換模塊的使用方法不限于此，例如，在圖1中，也可以將下方側(cè)設(shè)定為高溫側(cè)、將上方側(cè)設(shè)定為低溫側(cè)。

另外，第一端子9及第二端子10的位置只要不省略基部間連接部就可以適當(dāng)變更。該情況下，只要與第三十六熱電轉(zhuǎn)換元件t36的上端電連接的第一電極3經(jīng)由y軸連接部8a與如下的第二電極4電連接即可，即，該第二電極4與沿y軸方向鄰接的熱電轉(zhuǎn)換元件2即第一熱電轉(zhuǎn)換元件t1的下端電連接。

另外，本實(shí)施方式中，表示說明了全部的熱電轉(zhuǎn)換元件串聯(lián)地連接的熱電轉(zhuǎn)換模塊，但本發(fā)明的熱電轉(zhuǎn)換模塊不限于此，只要基部間連接部交叉即可發(fā)揮其效果，例如，熱電轉(zhuǎn)換元件的全部或一部分也可以并聯(lián)地連接。

另外，如圖8及圖9中表示的其它的實(shí)施方式，也能夠使用n形的熱電轉(zhuǎn)換元件2和p形的熱電轉(zhuǎn)換元件2雙方來構(gòu)成熱電轉(zhuǎn)換模塊1。需要說明的是，在圖8及圖9中，虛線表示第一電極3，點(diǎn)劃線表示第二電極4，n表示n形的熱電轉(zhuǎn)換元件2，p表示p形的熱電轉(zhuǎn)換元件2。

另外，在圖8及圖9中，在沿x軸方向連接第一電極3和第二電極4的情況下，將位于上方的第一電極3配置在熱電轉(zhuǎn)換元件2的圖面左側(cè)來表示，將位于下方的第二電極4配置在熱電轉(zhuǎn)換元件2的圖面右側(cè)來表示。另外，在圖8及圖9中，在沿y軸方向連接第一電極3和第二電極4的情況下，將位于上方的第一電極3配置在熱電轉(zhuǎn)換元件2的圖面上側(cè)來表示，將位于下方的第二電極4配置在熱電轉(zhuǎn)換元件2的圖面下側(cè)來表示。

在圖8所示的另一實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊1中，在鄰接的低溫側(cè)基部6之間的同一邊上配置的基部間連接部從同一方向的第一電極3連接第二電極4。但是，當(dāng)與配置在x軸方向及y軸方向上鄰接的低溫側(cè)基部6的邊之間的基部間連接部比較時(shí)，兩者以交叉的方式連接第一電極3和第二電極4。由此，與全部的基部間連接部沿同一方向從第一電極3連接第二電極4的情況相比，圖8的另一實(shí)施方式的熱電轉(zhuǎn)換模塊1能夠使剛性提高。

另外，如圖9中表示的另一實(shí)施方式，也可以是使用n形的熱電轉(zhuǎn)換元件2和p形的熱電轉(zhuǎn)換元件2雙方的熱電轉(zhuǎn)換模塊1，其中，可以將在鄰接的低溫側(cè)基部6之間的同一邊上配置的基部間連接部彼此的一方從一方的第一電極3與另一方的第二電極4連接，并將基部間連接部彼此的另一方從另一方的第一電極3與一方的第二電極4連接。由此，也能夠使熱電轉(zhuǎn)換模塊1的剛性提高。

標(biāo)記說明

1：熱電轉(zhuǎn)換模塊

2：熱電轉(zhuǎn)換元件

3：第一電極

4：第二電極

5：高溫側(cè)基部

6：低溫側(cè)基部

7：x軸連接部

8a：y軸連接部

8b：y軸連接部

9：第一端子

10：第二端子

t1～t36：第一～第三十六熱電轉(zhuǎn)換元件