(57)【要約】  素子本体（１１）は、複数の第１熱電変換部（１１１）と複数の第２熱電変換部（１１３）とが一方向において交互に配列してなる。一対の電極（１５，１６）は、複数の第１熱電変換部（１１１）および複数の第２熱電変換部（１１３）のうちのいずれか２つに電気的に接続される。絶縁体部（１３）は、第１熱電変換部（１１１）における下側および上側を覆う。伝熱部（１７，１９）は、絶縁体部（１３）における第１熱電変換部（１１１）側とは反対側に設けられている。
2016199484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１熱電変換部と複数の第２熱電変換部とが少なくとも一方向において交互に配列してなる素子本体と、
前記複数の第１熱電変換部のうちの少なくとも１つの接続される電極と、前記複数の第２熱電変換部のうちの少なくとも１つの接続される電極と、からなる一対の電極と、
前記第１熱電変換部における第１熱電変換部と第２熱電変換部との配列方向に直交する第１方向側および第１方向側とは反対の第２方向側の少なくとも一方を覆う絶縁体部と、
前記絶縁体部における前記第１熱電変換部側とは反対側に設けられる伝熱部と、を備える、
熱電変換素子。
【請求項２】
前記絶縁体部は、
前記第１熱電変換部における前記第１方向側を覆う第１サブ絶縁体部と、
前記第１熱電変換部における前記第２方向側を覆う第２サブ絶縁体部と、を有し、
前記伝熱部は、前記第１サブ絶縁体部における前記第１熱電変換部側とは反対側と、前記第２サブ絶縁体部における前記第１熱電変換部側とは反対側との両方に設けられている、
請求項１に記載の熱電変換素子。
【請求項３】
前記第１サブ絶縁体部における前記第１熱電変換部側とは反対側と前記第２サブ絶縁体部における前記第１熱電変換部側とは反対側との少なくとも一方に設けられた伝熱部は、複数のサブ伝熱部から構成される、
請求項２に記載の熱電変換素子。
【請求項４】
前記伝熱部は、前記一対の電極の少なくとも一方と連続一体に形成されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
【請求項５】
前記複数の第１熱電変換部は、それぞれ前記第１方向側に位置する第１部位と、前記第２方向側に位置する第２部位とを有し、
前記複数の第２熱電変換部は、それぞれ前記第１方向側に位置する第３部位と、前記第２方向側に位置する第４部位とを有し、
前記複数の第１熱電変換部のうち前記電極に接続されない第１熱電変換部は、その第１部位が隣り合う一つの第２熱電変換部の第３部位と電気的に接続され、その第２部位が隣り合う他の一つの第２熱電変換部の第４部位と電気的に接続され、
前記複数の第２熱電変換部のうち前記電極に接続されない第２熱電変換部は、その第３部位が隣り合う一つの第１熱電変換部の第１部位と電気的に接続され、その第４部位が隣り合う他の一つの第１熱電変換部の第２部位と電気的に接続されている、
請求項１から４のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
【請求項６】
前記絶縁体部は、第３サブ絶縁体部を有し、
前記第１熱電変換部と前記第２熱電変換部とは、層状の形状を有し、第１熱電変換部と第２熱電変換部との配列方向の面の一部の領域においては、前記第１熱電変換部と前記第２熱電変換部とが接合され、前記配列方向の面の他の領域においては、前記第１熱電変換部と前記第２熱電変換部との間に前記第３サブ絶縁体部が介在している、
請求項１から５のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
【請求項７】
前記第１サブ絶縁体部は、前記第２熱電変換部の前記第１方向側を覆わず、
前記第２サブ絶縁体部は、前記第２熱電変換部の前記第２方向側を覆わない、
請求項２または３に記載の熱電変換素子。
【請求項８】
前記伝熱部は、前記絶縁体部を形成する絶縁体材料の熱伝導率よりも高い熱伝導を有する絶縁体材料から形成され、前記第１サブ絶縁体部の前記第１方向側と、前記第２サブ絶縁体部の前記第２方向側と、前記第２熱電変換部の前記第１方向側および前記第２方向側と、を覆う、
請求項７に記載の熱電変換素子。
【請求項９】
前記伝熱部は、金属から形成され、前記第２熱電変換部の前記第１方向側および前記第２方向側を覆わない、
請求項７に記載の熱電変換素子。
【請求項１０】
前記絶縁体部は、
前記第１熱電変換部における前記第２方向側を覆う第２サブ絶縁体部を有し、
前記伝熱部は、前記絶縁体部を形成する絶縁体材料の熱伝導率よりも高い熱伝導を有する材料から形成され、前記第１熱電変換部の前記第１方向側と、前記第２熱電変換部の前記第１方向側と、を覆う、
請求項１に記載の熱電変換素子。
【請求項１１】
前記絶縁体部は、
前記第１熱電変換部における前記第１方向側を覆う第１サブ絶縁体部を有し、
前記伝熱部は、前記絶縁体部を形成する絶縁体材料の熱伝導率よりも高い熱伝導を有する材料から形成され、前記第１サブ絶縁体部の前記第１方向側と、前記第１熱電変換部の前記第２方向側と、前記第２熱電変換部の前記第１方向側および前記第２方向側と、を覆う、
請求項１に記載の熱電変換素子。
【請求項１２】
前記第１サブ絶縁体部は、前記第１熱電変換部の前記第１方向側を覆い、
前記第２サブ絶縁体部は、前記第１熱電変換部の前記第２方向側を覆う、
請求項２または３に記載の熱電変換素子。
【請求項１３】
前記電極は、前記電極と前記第１熱電変換部との接合状態および前記電極と前記第２熱電変換部との接合状態に基づいて選定した、前記第１熱電変換部または前記第２熱電変換部に接合される、
請求項１から６のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
【請求項１４】
前記電極は、Ｎｉ、Ｍｏから形成され前記素子本体の外面に設けられた下地層と、金属から形成され前記下地層を覆うコンタクト層と、を有し、
前記下地層は、前記第１熱電変換部に接合されている、
請求項１３に記載の熱電変換素子。
【請求項１５】
前記第１熱電変換部は、ＮｉとＭｏと複合酸化物とを含むｐ型半導体であり、
前記第２熱電変換部は、前記複合酸化物を含むｎ型半導体であり、
前記複合酸化物は、Ｓｒ、Ｌａ、Ｔｉを含む、
請求項１から１４のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
【請求項１６】
前記第１熱電変換部は、ｎ型半導体であり、
前記第２熱電変換部は、ｐ型半導体である、
請求項１から１４のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１項に記載の熱電変換素子と、
前記熱電変換素子が実装された基板と、を備える、
熱電変換モジュール。
【請求項１８】
前記熱電変換素子の前記伝熱部は、第１伝熱部材に接合され、前記第１伝熱部材における前記熱電変換素子側とは反対側に前記第１方向側外方に配置された第１熱源または前記第２方向側外方に配置され前記第１熱源よりも温度が高い第２熱源が接している、
請求項１７に記載の熱電変換モジュール。
【請求項１９】
前記基板は、その前記熱電変換素子に対応する部位に設けられた貫通孔を有し、
前記伝熱部は、主部と前記主部から突出した突出部とを有し、主部が前記基板における前記熱電変換素子とは反対側に配置され、前記突出部が前記基板の前記貫通孔の内側に配置される第２伝熱部材の前記突出部に接合されている、
請求項１８に記載の熱電変換モジュール。
【請求項２０】
請求項１７から１９のいずれか１項に記載の熱電変換モジュールを備える、
電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電変換素子、熱電変換モジュールおよび電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ｐ型熱電変換材料から形成された複数の第１熱電変換部とｎ型熱電変換材料から形成された複数の第２熱電変換部とが交互に配列してなる素子本体を備える熱電変換素子が提案されている（例えば特許文献１参照）。【０００３】
この熱電変換素子は、基板に形成された導電パターンに一対の電極が電気的に接続された状態で基板に実装される。そして、熱電変換素子は、その基板側とは反対側に熱源が配置されることにより生じる熱電変換素子内の温度差により発電する。また、この熱電変換素子は、素子本体の外面における電極が設けられる部分以外の部分が絶縁体部で覆われている。そして、素子本体は、絶縁体部を介して基板および熱源と熱的に結合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２４０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された熱電変換素子は、基板に実装した場合、電極や導電パターンに厚みがあるため基板と絶縁体部との間に空気層が形成されてしまう場合が多い。また、熱電変換素子の絶縁体部の表面には、製造要因により微細な凹凸が生じてしまう。そして、熱電変換素子の絶縁体部と熱源とを接触させた場合に絶縁体部と熱源とが点接触した状態となる。これらの場合、素子本体と基板、或いは素子本体と熱源との間の熱的な結合が十分でない虞がある。【０００６】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、発電効率の向上を図ることができる熱電変換素子、熱電変換モジュールおよび電気機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る熱電変換素子は、
複数の第１熱電変換部と複数の第２熱電変換部とが少なくとも一方向において交互に配列してなる素子本体と、
前記複数の第１熱電変換部のうちの少なくとも１つの接続される電極と、前記複数の第２熱電変換部のうちの少なくとも１つの接続される電極と、からなる一対の電極と、
前記第１熱電変換部における第１熱電変換部と第２熱電変換部との配列方向に直交する第１方向側および第１方向側とは反対の第２方向側の少なくとも一方を覆う絶縁体部と、
前記絶縁体部における前記第１熱電変換部側とは反対側に設けられる伝熱部と、を備える。【０００８】
また、本発明に係る熱電変換素子は、
前記絶縁体部は、
前記第１熱電変換部における前記第１方向側を覆う第１サブ絶縁体部と、
前記第１熱電変換部における前記第２方向側を覆う第２サブ絶縁体部と、を有し、
前記伝熱部は、前記第１サブ絶縁体部における前記第１熱電変換部側とは反対側と、前記第２サブ絶縁体部における前記第１熱電変換部側とは反対側との両方に設けられている、ものであってもよい。【０００９】
また、本発明に係る熱電変換素子は
前記第１サブ絶縁体部における前記第１熱電変換部側とは反対側と前記第２サブ絶縁体部における前記第１熱電変換部側とは反対側との少なくとも一方に設けられた伝熱部が、複数のサブ伝熱部から構成される、ものであってもよい。【００１０】
また、本発明に係る熱電変換素子は、
前記伝熱部が、前記一対の電極の少なくとも一方と連続一体に形成されている、ものであってもよい。【００１１】
また、本発明に係る熱電変換素子は、
前記複数の第１熱電変換部が、それぞれ前記第１方向側に位置する第１部位と、前記第２方向側に位置する第２部位とを有し、
前記複数の第２熱電変換部が、それぞれ前記第１方向側に位置する第３部位と、前記第２方向側に位置する第４部位とを有し、
前記複数の第１熱電変換部のうち前記電極に接続されない第１熱電変換部が、その第１部位が隣り合う一つの第２熱電変換部の第３部位と電気的に接続され、その第２部位が隣り合う他の一つの第２熱電変換部の第４部位と電気的に接続され、
前記複数の第２熱電変換部のうち前記電極に接続されない第２熱電変換部が、その第３部位が隣り合う一つの第１熱電変換部の第１部位と電気的に接続され、その第４部位が隣り合う他の一つの第１熱電変換部の第２部位と電気的に接続されている、ものであってもよい。【００１２】
また、本発明に係る熱電変換素子は、
前記絶縁体部が、第３サブ絶縁体部を有し、
前記第１熱電変換部と前記第２熱電変換部とが、層状の形状を有し、第１熱電変換部と第２熱電変換部の配列方向の面の一部の領域においては、前記第１熱電変換部と前記第２熱電変換部とが接合され、前記配列方向の面の他の領域においては、前記第１熱電変換部と前記第２熱電変換部との間に前記第３サブ絶縁体部が介在している、ものであってもよい。【００１３】
また、本発明に係る熱電変換素子は、
前記第１サブ絶縁体部が、前記第２熱電変換部の前記第１方向側を覆わず、
前記第２サブ絶縁体部が、前記第２熱電変換部の前記第２方向側を覆わない、ものであってもよい。【００１４】
また、本発明に係る熱電変換素子は、
前記伝熱部が、前記絶縁体部を形成する絶縁体材料の熱伝導率よりも高い熱伝導を有する絶縁体材料から形成され、前記第１サブ絶縁体部の前記第１方向側と、前記第２サブ絶縁体部の前記第２方向側と、前記第２熱電変換部の前記第１方向側および前記第２方向側と、を覆う、ものであってもよい。【００１５】
また、本発明に係る熱電変換素子は、
前記伝熱部が、金属から形成され、前記第２熱電変換部の前記第１方向側および前記第２方向側を覆わない、ものであってもよい。【００１６】
また、本発明に係る熱電変換素子は、
前記絶縁体部が、
前記第１熱電変換部における前記第２方向側を覆う第２サブ絶縁体部を有し、
前記伝熱部が、前記絶縁体部を形成する絶縁体材料の熱伝導率よりも高い熱伝導を有する材料から形成され、前記第１熱電変換部の前記第１方向側と、前記第２熱電変換部の前記第１方向側と、を覆う、ものであってもよい。【００１７】
また、本発明に係る熱電変換素子は、
前記絶縁体部が、
前記第１熱電変換部における前記第１方向側を覆う第１サブ絶縁体部を有し、
前記伝熱部が、前記絶縁体部を形成する絶縁体材料の熱伝導率よりも高い熱伝導を有する材料から形成され、前記第１サブ絶縁体部の前記第１方向側と、前記第１熱電変換部の前記第２方向側と、前記第２熱電変換部の前記第１方向側および前記第２方向側と、を覆う、ものであってもよい。【００１８】
また、本発明に係る熱電変換素子は、
前記第１サブ絶縁体部が、前記第１熱電変換部の前記第１方向側を覆い、
前記第２サブ絶縁体部が、前記第１熱電変換部の前記第２方向側を覆う、ものであってもよい。【００１９】
また、本発明に係る熱電変換素子は、
前記電極は、前記電極と前記第１熱電変換部との接合状態および前記電極と前記第２熱電変換部との接合状態に基づいて選定した、前記第１熱電変換部または前記第２熱電変換部に接合される、ものであってもよい。【００２０】
また、本発明に係る熱電変換素子は、
前記電極が、Ｎｉ、Ｍｏから形成され前記素子本体の外面に設けられた下地層と、金属から形成され前記下地層を覆うコンタクト層と、を有し、
前記下地層が、前記第１熱電変換部に接合されている、ものであってもよい。【００２１】
また、本発明に係る熱電変換素子は、
前記第１熱電変換部が、ＮｉとＭｏと複合酸化物とを含むｐ型半導体であり、
前記第２熱電変換部が、前記複合酸化物を含むｎ型半導体であり、
前記複合酸化物は、Ｓｒ、Ｌａ、Ｔｉを含む、ものであってもよい。【００２２】
また、本発明に係る熱電変換素子は、
前記第１熱電変換部が、ｎ型半導体であり、
前記第２熱電変換部が、ｐ型半導体であってもよい。【００２３】
他の観点から見た本発明に係る熱電変換モジュールは、
前記熱電変換素子と、
前記熱電変換素子が実装された基板と、を備える。【００２４】
また、本発明に係る熱電変換モジュールは、
前記熱電変換素子の前記伝熱部が、第１伝熱部材に接合され、前記第１伝熱部材における前記熱電変換素子側とは反対側に前記第１方向側外方に配置された第１熱源または前記第２方向側外方に配置され前記第１熱源よりも温度が高い第２熱源が接している、ものであってもよい。【００２５】
また、本発明に係る熱電変換モジュールは、
前記基板は、その前記熱電変換素子に対応する部位に設けられた貫通孔を有し、
前記伝熱部は、主部と前記主部から突出した突出部とを有し、主部が前記基板における前記熱電変換素子とは反対側に配置され、前記突出部が前記基板の前記貫通孔の内側に配置される第２伝熱部材の前記突出部に接合されている、ものであってもよい。【００２６】
他の観点から見た本発明に係る電気機器は、
前記熱電変換モジュールを備える。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、素子本体と熱源との間に伝熱部を介した伝熱経路を形成することにより、素子本体と熱源との熱的な結合を強くすることができる。従って、素子本体において熱源の温度差により近い温度差を実現することができる。また、熱源から伝熱部に伝達した熱は、伝熱部全体に広がってから素子本体へと伝達する。或いは、素子本体から伝熱部に伝達した熱は、伝熱部全体に広がってから熱源へと伝達する。これにより、例えば伝熱部を備えない構成に比べて、素子本体における伝熱部に対応する部分全体に熱が均一に伝達される、或いは、素子本体における伝熱部に対応する部分全体から熱源へ熱が均一に伝達される。従って、素子本体の発電効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態１に係る熱電変換素子の斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る熱電変換素子の、図１のＡ−Ａ線における断面矢視図である。
【図３】比較例１に係る熱電変換素子の断面図である。
【図４】実施の形態１に係る熱電変換素子の製造方法を説明するための図である。
【図５】実施の形態２に係る熱電変換モジュールの斜視図である。
【図６】実施の形態２に係る熱電変換モジュールの断面図である。
【図７】実施の形態２に係る熱電変換モジュールの断面図である。
【図８】実施の形態３に係る熱電変換素子の斜視図である。
【図９】実施の形態３に係る熱電変換素子の、図８のＢ−Ｂ線における断面矢視図である。
【図１０】比較例３に係る熱電変換素子の斜視図である。
【図１１】実施の形態３に係る熱電変換素子の製造方法を説明するための図である。
【図１２】実施の形態４に係る無線通信機器の構成を示す回路図である。
【図１３Ａ】変形例に係る熱電変換素子の断面図である。
【図１３Ｂ】変形例に係る熱電変換素子の断面図である。
【図１４】変形例に係る熱電変換素子の断面図である。
【図１５Ａ】変形例に係る熱電変換素子の断面図である。
【図１５Ｂ】変形例に係る熱電変換素子の断面図である。
【図１６】変形例に係る熱電変換素子の平面図である。
【図１７】変形例に係る熱電変換素子の斜視図である。
【図１８】変形例に係る熱電変換素子の下面図である。
【図１９】変形例に係る熱電変換素子の断面図である。
【図２０】変形例に係る熱電変換素子の断面図である。
【図２１】変形例に係る熱電変換素子の断面図である。
【図２２】変形例に係る熱電変換素子の断面図である。
【図２３】変形例に係る熱電変換素子の製造方法を説明するための図である。
【図２４】変形例に係る熱電変換素子の製造方法を説明するための図である。
【図２５】変形例に係る熱電変換モジュールの断面図である。
【図２６】変形例に係る熱電変換モジュールの断面図である。
【図２７Ａ】変形例に係る熱電変換モジュールの一部を示す断面図である。
【図２７Ｂ】変形例に係る熱電変換モジュールの一部を示す断面図である。
【図２８】変形例に係る熱電変換モジュールの断面図である。
【図２９Ａ】変形例に係る熱電変換モジュールの断面図である。
【図２９Ｂ】変形例に係る熱電変換素子の断面図である。
【図３０】変形例に係る熱電変換素子の製造方法を説明するための図である。
【図３１】変形例に係る発動機の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１に示すように、本実施の形態に係る熱電変換素子１０は、例えば導電パターン３３が形成された基板３０に実装される。熱電変換素子１０は、素子本体１１と、電極１５、１６と、素子本体１１を覆う絶縁体部１３と、電極１５、１６と導電パターン３３とを電気的に接続する導電部材２１と、を備える。また、熱電変換素子１０は、基板（第１熱源）３０または発熱機器等の熱源（第２熱源）と素子本体１１との間の熱伝達を補助する伝熱部１７、１９を備える。なお、本実施の形態の説明では、図１における＋Ｚ方向を上方向、−Ｚ方向を下方向として説明する。
【００３１】
素子本体１１は、複数の第１熱電変換部１１１と、複数の第２熱電変換部１１３と、を有する。素子本体１１は、略直方体状の形状を有し、複数の層状の第１熱電変換部１１１と複数の層状の第２熱電変換部１１３とがそれらの厚さ方向（図２のＹ軸方向）の面において絶縁体層（第３サブ絶縁体部）１１５を介して交互に積層して接合されている。具体的には、第１熱電変換部１１１と第２熱電変換部１１３との接合面の一部の領域においては、第１熱電変換部１１１と第２熱電変換部１１３とが直接接合し、接合面の他の領域においては、第１熱電変換部１１１と第２熱電変換部１１３とが、絶縁体層１１５を介して接合している。 すなわち、第１熱電変換部１１１は、図２に示すように、第１熱電変換部１１１の下側（図２の−Ｚ方向側）に位置する第１部位１１１ａと、第１熱電変換部１１１の上側（図２の＋Ｚ方向側）に位置する第２部位１１１ｂとを有する。第２熱電変換部１１３は、第２熱電変換部１１３の下側に位置する第３部位１１３ａと、第２熱電変換部１１３の上側に位置する第４部位１１３ｂとを有する。絶縁体層１１５は、積層方向で隣り合う第１熱電変換部１１１および第２熱電変換部１１３の間における、第１部位１１１ａと第３部位１１３ａとの接合部位または第２部位１１１ｂと第４部位１１３ｂとの接合部位を除く一部に配置されている。
【００３２】
素子本体１１の長手方向は、第１熱電変換部１１１、第２熱電変換部１１３の積層方向に一致している。素子本体１１は、下側（−Ｚ方向側）外方に位置する基板３０と、上側（図１の＋Ｚ方向側）外方に位置し基板３０よりも温度が高い熱源と熱的に結合した状態で発電する。
【００３３】
第１熱電変換部１１１の厚さＬ４１と第２熱電変換部１１３の厚さＬ４２との比率は、第１熱電変換部１１１および第２熱電変換部１１３それぞれの単位体積当たりの抵抗値の大きさの逆数の比率に等しくなるように設定されていることが好ましい。これにより、第１熱電変換部１１１と第２熱電変換部１１３とで抵抗値が略等しくなっている。
【００３４】
絶縁体層１１５は、積層方向（図２のY軸方向側）で隣り合う第１熱電変換部１１１および第２熱電変換部１１３の間における、第１部位１１１ａと第３部位１１３ａとの接合部位または第２部位１１１ｂと第４部位１１３ｂとの接合部位を除く領域に配置されている。即ち、積層方向で隣り合う第１熱電変換部１１１と第２熱電変換部１１３との境界には、第１熱電変換部１１１と第２熱電変換部１１３との接合部位と、第１熱電変換部１１１と第２熱電変換部１１３との間に絶縁体層１１５が介在した部位とが存在する。
【００３５】
絶縁体部１３は、素子本体１１における上面１１ａおよび下面１１ｂを含む、素子本体１１の外面における電極１５、１６が設けられる領域を除く領域全体を覆う。絶縁体部１３は、素子本体１１における下面１１ｂ（下側）を覆う下側サブ絶縁体部（第１サブ絶縁体部）１３ａと、素子本体１１における上面１１ａ（上側）を覆う上側サブ絶縁体部（第２サブ絶縁体部）１３ｂと、を有する。
【００３６】
電極１５、１６は、複数の第１熱電変換部１１１のうち素子本体１１の両端部に位置する第１熱電変換部１１１それぞれに接続されている。複数の第１熱電変換部１１１および第２熱電変換部１１３は、一対の電極１５、１６の間に交互に直列に接続されている。電極１５、１６は、素子本体１１の上記積層方向における両側面１１ｃ、１１ｄから、下側サブ絶縁体部１３ａに張り出すように設けられている。
【００３７】
伝熱部１７は、下側サブ絶縁体部１３ａにおける基板３０側（素子本体１１側とは反対側）の電極１５、１６が形成された領域を除く領域に設けられている。伝熱部１９は、上側サブ絶縁体部１３ｂにおける熱源側（素子本体１１側とは反対側）に設けられている。伝熱部１９は、上側サブ絶縁体部１３ｂの平面視における周縁部の一部を除く領域を覆う。伝熱部１７は、導電ペースト等からなる導電部材３５を介して基板３０に接合されている。伝熱部１９は、熱源に接している。
【００３８】
第１熱電変換部１１１は、ＮｉＭｏ合金とペロブスカイト構造を有する組成式：ＡＴｉＯ３で表される複合酸化物とを含む。このような組成のものをｐ型半導体と定義する。この組成式：ＡＢＯ３におけるＡは、Ｓｒを含む。Ａは、ＳｒをＬａ１−ｘＳｒｘにおいて０≦ｘ＜０．２の範囲でＬａに置換されたものであってもよい。他にもｐ型半導体として、例えばＮｉ、Ｍｏ、（Ｓｒ０．９６５Ｌａ０．０３５）ＴｉＯ３を主成分とするものを採用できる。
【００３９】
第２熱電変換部１１３は、ｎ型半導体である。第２熱電変換部１１３は、ペロブスカイト構造を有する組成式：ＡＴｉＯ３で表される複合酸化物を含む。この組成式：ＡＴｉＯ３におけるＡは、Ｓｒを含む。Ａは、ＳｒをＬａ１−ｘＳｒｘにおいて、０≦ｘ＜０．２の範囲でＬａに置換されたものであってもよい。ｎ型熱電変換材料としては、例えば（Ｓｒ０．９６５Ｌａ０．０３５）ＴｉＯ３を主成分とするものを採用できる。
【００４０】
絶縁体層１１５は、電気的絶縁性を有する酸化物から構成される。この酸化物としては、Ｙ２Ｏ３添加ＺｒＯ２等を用いることができる。
【００４１】
電極１５は、ＮｉＭｏ合金等から形成され素子本体１１の外面に設けられた下地層（図示せず）と、ＮｉおよびＳｎ等から形成され下地層における素子本体１１側とは反対側の表面を被覆するコンタクト層（図示せず）と、から構成されている。この電極１５のコンタクト層が、導電パターン３３や導電部材２１に接合される。コンタクト層は、Ｎｉめっき層とその表層に形成されたＳｎめっき層であることが好ましい。コンタクト層は、例えばＮｉが厚さ３〜５μｍ、Ｓｎが厚さ４〜６μｍに設定される。
【００４２】
電極１５、１６は、電極１５、１６と第１熱電変換部１１１との接合状態および電極１５、１６と第２熱電変換部１１３との接合状態に基づいて選定した、第１熱電変換部１１１に接合されている。具体的には、Ｎｉ層とＳｎ層とから形成された、電極１５、１６のコンタクト層が、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｏを主成分とするｐ型熱電変換材料から形成された第１熱電変換部１１１に接合されている。
【００４３】
電極１５、１６の下地層は、第１熱電変換部１１１とオーミック接触が得られる。そこで、本実施の形態に係る熱電変換素子１０では、素子本体１１の上記積層方向における両端部に第１熱電変換部１１１が配置され、第１熱電変換部１１１に電極１５、１６が接合された構成となっている。これにより、電極１５、１６と第１熱電変換部１１１との境界部分で発生する抵抗を低減できる。
【００４４】
絶縁体部１３は、電気的絶縁性を有する酸化物から構成される。この酸化物としては、絶縁体層１１５と同様に、Ｙ２Ｏ３添加ＺｒＯ２等を用いることができる。伝熱部１７、１９は、電極１５、１６と同様に、ＮｉＭｏ等の金属材料から形成された下地層（図示せず）と、ＮｉおよびＳｎ等の金属材料から形成され、下地層における絶縁体部１３側とは反対側の表面を覆うコンタクト層（図示せず）と、から構成されている。導電部材２１は、半田等の金属材料や導電性材料を樹脂バインダに混合してなる導電性ペースト等から構成される。導電部材２１は、電極１５、１６における素子本体１１の側面１１ｃ、１１ｄに形成された部分１５ｂ、１６ｂと、基板３０に形成された導電パターン３３との間に介在し、電極１５、１６と導電パターン３３とに接合されている。
【００４５】
本実施の形態に係る熱電変換素子１０は、素子本体１１と基板３０との間に伝熱部１７を介した伝熱経路が形成され、素子本体１１と熱源との間に伝熱部１９を介した伝熱経路が形成されている。また、素子本体１１から伝熱部１７に伝達した熱は、伝熱部１７全体に広がってから基板３０へと伝達する。そして、熱源から伝熱部１９に伝達した熱は、伝熱部１９全体に広がってから素子本体１１へと伝達する。
【００４６】
次に、本実施の形態に係る熱電変換素子１０と図３に示す比較例１に係る熱電変換素子９０１０とについて無負荷時の電圧を測定した結果について説明する。比較例１に係る熱電変換素子９０１０は、伝熱部を備えていない点が実施の形態１に係る熱電変換素子１０と相違する。なお、図３において、実施の形態１に係る熱電変換素子１０と同様の構成については同一の符号を付している。素子本体１１の大きさはＸ＝６ｍｍ、Ｙ=７ｍｍ、Ｚ=２．７ｍｍである。熱電変換素子１０、９０１０における電極１５の下側サブ絶縁体部１３ａへの張り出し量Ｌ２１、Ｌ２２は、０．４ｍｍである。また、伝熱部１７の長さＬ１は、６ｍｍ、伝熱部１９の長さ（Ｙ方向の長さ）Ｌ３は、６ｍｍであり、伝熱部１７、１９の幅（Ｘ方向の幅）は、素子本体１１の幅（Ｘ方向の幅）と略同じである。前述の「略同じ」とは、±５％の差を含む。この比較例１に熱電変換素子９０１０は、素子本体１１と基板３０との間に空気層を介した伝熱経路が形成され、素子本体１１と熱源とは絶縁体部１３と熱源との接触部分のみを介した伝熱経路が形成されている。
【００４７】
測定において、熱電変換素子１０は、伝熱部１９が素子本体１１の上方に配置された熱源（図示せず）に接し、熱電変換素子９０１０は、上側サブ絶縁体部１３ｂが熱源に接触した状態とした。また、熱源の温度が３０℃に維持され、基板３０の温度が２０℃に維持された状態とした。
【００４８】
比較例１に係る熱電変換素子９０１０から出力される無負荷時の電圧は、３７ｍＶであったのに対して、本実施形態に係る熱電変換素子１０から出力される無負荷時の電圧は、７２ｍＶであった。この結果について以下のように考察できる。熱電変換素子９０１０の場合、その長手方向における中央部近傍と基板３０との間に空隙が存在する。これにより、熱電変換素子９０１０の中央部近傍では、素子本体１１と基板３０との熱的な結合が比較的弱く、素子本体１１の上面１１ａ側と下面１１ｂ側との間の温度差が熱源と基板３０との間の温度差よりも小さくなる。また、熱電変換素子９０１０と熱源とを接触させているだけなので、素子本体１１の上面１１ａ側と熱源との熱的な結合も弱い。これにより、熱源から素子本体１１へ十分に熱が伝達せず、素子本体１１全体として上面１１ａ側と下面１１ｂ側との間の温度差が熱源と基板３０との間の温度差よりも小さくなる。これらの要因により、熱電変換素子９０１０から出力される電圧が比較的小さくなる。
【００４９】
一方、熱電変換素子１０の場合、前述のように、素子本体１１と基板３０との間に伝熱部１７を介した伝熱経路が形成され、素子本体１１と熱源との間に伝熱部１９を介した伝熱経路が形成されており、熱電変換素子１０の中央部近傍では、素子本体１１と基板３０との熱的な結合が比較的強い。これにより、素子本体１１の上面１１ａ側と下面１１ｂ側との間の温度差が熱源と基板３０との間の温度差と略等しくなる。前述の「略等しくなる」とは、±５％の差を含む。この場合、熱電変換素子１０から出力される電圧は、熱電変換素子９０１０から出力される電圧に比べて大きくなる。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態に係る熱電変換素子１０によれば、熱源や基板３０との間に伝熱部１７、１９を介した伝熱経路を形成することにより、熱源と素子本体１１および素子本体１１と基板３０との熱的な結合を強くすることができる。従って、素子本体１１に熱源と基板３０との温度差により近い温度差を実現することができる。また、熱源から伝熱部１９に伝達した熱は、伝熱部１９全体に広がってから素子本体１１へと伝達する。また、素子本体１１から伝熱部１７に伝達した熱は、伝熱部１７全体に広がってから基板３０へと伝達する。これにより、比較例１に係る熱電変換素子９０１０に比べて、素子本体１１における伝熱部１７に対応する部分全体から基板３０へ熱が均一に伝達されるとともに、熱源から素子本体１１における伝熱部１９に対応する部分全体に熱が均一に伝達される。従って、素子本体１１の発電効率を向上させることができる。
【００５１】
また、本実施の形態では、伝熱部１７が下側サブ絶縁体部１３ａに設けられ、伝熱部１９が上側サブ絶縁体部１３ｂに設けられている。これにより、素子本体１１と基板３０との間と素子本体１１と熱源との間の両方における熱的な結合を強くすることができる。従って、素子本体１１に熱源と基板３０との温度差により近い温度差を実現することができる。
【００５２】
また、本実施の形態に係る伝熱部１７、１９は、金属材料から形成されている。これにより、熱電変換素子１０を、例えば基板３０に設けられた金属部分や熱源の金属部分に、半田等を用いた金属接合により接合することができる。この場合、基板３０や熱源と素子本体１１との熱的な結合を強くすることができる。
【００５３】
更に、本実施の形態に係る熱電変換素子１０では、電極１５、１６と基板３０の導電パターン３３とが、導電部材２１を介して接続されている。これにより、熱電変換素子１０と基板３０との接続強度を高めることができるとともに、導電部材２１を経由する伝熱経路が形成されるので、素子本体１１と基板３０との間の伝熱性を高めることができる。
【００５４】
次に、本実施の形態に係る熱電変換素子１０の製造方法について、図４を参照しながら説明する。
【００５５】
まず、Ｌａ２Ｏ３、ＳｒＣＯ３、ＴｉＯ２を秤量する（ステップＳ１）。具体的には、Ｓｒ、Ｌａ、Ｔｉのモル比が、０．９６５：０．０３５：１となるように秤量する。
【００５６】
次に、秤量したＬａ２Ｏ３、ＳｒＣＯ３、ＴｉＯ２の粉末材料を純水を加えて混合する（ステップＳ２）。例えばボールミルを用いて粉砕混合を行う（ステップＳ２）。
【００５７】
続いて、Ｌａ２Ｏ３、ＳｒＣＯ３、ＴｉＯ２を含有するスラリーを乾燥させる（ステップＳ３）。その後、スラリーを乾燥させて得られたものについて仮焼を行う（ステップＳ４）。仮焼は、大気中において１０００から１４００℃の条件で行う。これにより、（Ｓｒ０．９６５Ｌａ０．０３５）ＴｉＯ３の粉末材料が生成される。
【００５８】
その後、（Ｓｒ０．９６５Ｌａ０．０３５）ＴｉＯ３の粉末材料と、トルエン、エタノール等の有機溶媒と、ポリビニルブチラール等のバインダ材料と、を混合する（ステップＳ５）。これにより、（Ｓｒ０．９６５Ｌａ０．０３５）ＴｉＯ３を含む混合物が生成される。次に、生成した混合物をシート状に成型して（ステップＳ６）、第２熱電変換部１１３の基となるｎ型熱電変換材料シートが生成される。
【００５９】
また、ステップＳ４の工程で生成された（Ｓｒ０．９６５Ｌａ０．０３５）ＴｉＯ３の粉末材料と、Ｎｉ粉末材料と、Ｍｏ粉末材料と、を秤量する（ステップＳ７）。具体的には、Ｎｉ、Ｍｏのモル比が０．９：０．１であり、ＮｉおよびＭｏを合わせた重量比率が８０ｗｔ.％、（Ｓｒ０．９６５Ｌａ０．０３５）ＴｉＯ３の粉末材料の重量比率が２０ｗｔ.％となるように秤量する。
【００６０】
続いて、（Ｓｒ０．９６５Ｌａ０．０３５）ＴｉＯ３の粉末材料と、Ｎｉ粉末材料と、Ｍｏ粉末材料と、トルエン、エタノール等の有機溶媒と、ポリビニルブチラール等のバインダ材料と、を混合する（ステップＳ８）。これにより、Ｎｉ、Ｍｏおよび（Ｓｒ０．９６５Ｌａ０．０３５）ＴｉＯ３を含む混合物が生成される。その後、生成した混合物をシート状に成型して（ステップＳ９）、第１熱電変換部１１１の基となるｐ型熱電変換材料シートが生成される。
【００６１】
また、ｎ型熱電変換材料シートおよびｐ型熱電変換材料シートの生成と並行して、絶縁体層１１５および絶縁体部１３の基となる絶縁ペーストを生成する。絶縁ペーストの生成では、まず、Ｙ２Ｏ３が添加されたＺｒＯ２の粉末材料を秤量する（ステップＳ１０）。
【００６２】
次に、Ｙ２Ｏ３が添加されたＺｒＯ２の粉末材料と、ワニス等の樹脂とを混合する（ステップＳ１１）。Ｙ２Ｏ３が添加されたＺｒＯ２の粉末材料と、ワニス等の有機溶剤との混合はロール機等を用いて行うことができる。これにより、Ｙ２Ｏ３が添加されたＺｒＯ２を含む絶縁ペーストが生成される。
【００６３】
ｎ型熱電変換材料シートが生成された後、このｎ型熱電変換材料シートに印刷技術を利用して絶縁ペーストを塗布する（ステップＳ１２）。同様に、ｐ型熱電変換材料シートが生成された後、このｐ型熱電変換材料シートにも印刷技術を利用して絶縁ペーストを塗布する（ステップＳ１３）。この絶縁ペーストは、例えば厚さ５μｍで印刷される。絶縁ペーストは、ｎ型熱電変換材料シートおよびｐ型熱電変換材料シートにおける、ｎ型熱電変換層１１３と第１熱電変換部１１１とが直接接合される部分に対応する部分の除く領域全体を覆うようにパターニングされる形で塗布される。
【００６４】
続いて、絶縁ペーストが塗布されたｎ型熱電変換材料シートとｐ型熱電変換材料シートとを交互に積層してからこれらを圧着する（ステップＳ１４）。例えば、ｐ型熱電変換材料シートとｎ型熱電変換材料シートを１：４の厚み比で交互に積層し、５０対となるようにする。そして、等方静水圧プレス法にて積層されたｎ型熱電変換材料シートとｐ型熱電変換材料シートとを圧着する。
【００６５】
その後、ｎ型熱電変換材料シートとｐ型熱電変換材料シートとが圧着されてなる積層体を個片にカットすることにより、素子本体１１を生成する（ステップＳ１５）。
【００６６】
次に、素子本体１１の外面に絶縁ペーストを塗布して乾燥させる（ステップＳ１６）。具体的には、素子本体１１の外面のうち電極１５を形成する予定の領域にマスクを貼り付けた状態で、ディップコーティング技術を利用して絶縁ペーストの塗布を行い、その後、マスクを除去する。そして、絶縁ペーストを乾燥させる。これにより、素子本体１１の外面の一部を覆う絶縁体部１３が生成される。
【００６７】
続いて、素子本体１１の外面および絶縁体部１３上にＮｉＭｏペーストを塗布する（ステップＳ１７）。具体的には、素子本体１１の側面１１ｃ、１１ｄにおける絶縁体部１３で覆われていない領域と、下側サブ絶縁体部１３ａの長手方向における両端部の領域と、上側サブ絶縁体部１３ｂの中央部の領域と、下側サブ絶縁体部１３ａの中央部の領域とにＮｉＭｏペーストを塗布する。このＮｉＭｏペーストは、Ｎｉ粉末材料およびＭｏ粉末材料と、ワニス等の有機溶剤との混合することにより生成される。
【００６８】
その後、絶縁ペースト、ＮｉＭｏペーストが塗布された素子本体１１を焼成する（ステップＳ１８）。具体的には、大気中において絶縁ペースト、ＮｉＭｏペーストが塗布された素子本体１１の脱脂処理を行った後、酸素分圧１０−１０〜１０−１５ＭＰａの還元雰囲気、温度１２００℃〜１４００℃の条件で焼成を行う。これにより、素子本体１１と、絶縁体部１３と、電極１５の下地層と、伝熱部１７、１９の下地層とから構成される焼成体が生成される。
【００６９】
次に、生成された焼成体についてメッキ処理を施す（ステップＳ１９）。具体的には、小生体について電解メッキ処理を施すことにより、電極１５の下地層および伝熱部１７、１９の下地層の上にＮｉおよびＳｎ等からなるコンタクト層を形成する。
【００７０】
以上説明したように、本実施の形態に係る熱電変換素子１０の製造方法では、第１熱電変換部１１１、ｎ型熱電変換層１１３それぞれに塗布された絶縁ペーストと、素子本体１１の外面の一部に塗布された絶縁ペーストとを同じタイミングで一体焼成する。これにより、焼成工程の回数を低減することができるので、製造工程の簡素化を図ることができる。
【００７１】
（実施の形態２）
本実施の形態に係る熱電変換モジュール１は、図５に示すように、実施の形態１で説明した熱電変換素子１０を基板２０３０上に５直列３並列に接続したものである。基板２０３０は、ガラスエポキシ樹脂等から形成されたリジッド基板から構成され、熱電変換素子１０を５直列３並列に接続できる形で導電パターン２０３３が形成されている。また、基板２０３０には、図６に示すように、各熱電変換素子１０の伝熱部１７に対向する部位に導電部材２０３４が設けられている。導電部材２０３４は、Ｎｉ、Ｓｎ等の金属材料から形成されている。
【００７２】
熱電変換素子１０の電極１５は、基板２０３０に形成された導電パターン２０３３に導電部材２１により接合され、熱電変換素子１０の伝熱部１７は、導電部材２０３４に接合されている。また、伝熱部１９は、熱源２０４０に導電ペースト等の導電部材２０４１により接合されている。
【００７３】
次に、本実施の形態に係る熱電変換モジュール１と以下に示す比較例２に係る熱電変換モジュールとについて無負荷時の電圧を測定した結果について説明する。比較例２に係る熱電変換モジュールは、実施の形態１で説明した比較例１に係る熱電変換素子９０１０を５直列３並列に接続したものである。また、基板２０３０および熱源２０４０は、本実施の形態に係る熱電変換モジュール１と同様である。測定は、熱源２０４０の温度を３０℃で維持するとともに、基板２０３０の温度を２０℃で維持した状態で行った。本実施の形態に係る熱電変換モジュール１と比較例２に係る熱電変換モジュールとは、それぞれ１０個ずつ作成され、これらから出力される無負荷時の電圧の平均値を評価した。
【００７４】
比較例２に係る熱電変換モジュールから出力される無負荷時の電圧の平均値は、１７２ｍＶであったのに対して、熱電変換モジュール１から出力される無負荷時の電圧の平均値は、３６８ｍＶであった。この結果から、実施の形態１で説明した熱電変換モジュール１を構成する各熱電変換素子１０から出力される電圧が、比較例に係る熱電変換素子９０１０に比べて高いという結果が反映されていることが判る。また、熱電変換モジュール１の出力電圧は、実施の形態１で説明した熱電変換素子１０の出力電圧（７２ｍＶ）の５倍に略等しい。前述の「略等しい」とは、±５％の差を含む。即ち、各熱電変換素子１０の出力電圧が判れば、それらを５つ直列に接続した場合の出力電圧を比較的精度よく見積もることができる。
【００７５】
また、比較例２に係る熱電変換モジュールから出力される無負荷時の電圧の標準偏差は、２７ｍＶであったのに対して、熱電変換モジュール１から出力される無負荷時の電圧の標準偏差は、４ｍＶであった。即ち、熱電変換モジュール１から出力される無負荷時の電圧のばらつきは、比較例に比べて小さい。この結果から、比較例２に係る熱電変換モジュールの場合、各熱電変換素子９０１０と熱源２０４０との間、各熱電変換素子９０１０と基板２０３０との間の熱的な結合が弱く、これらの間の伝熱状態への製造ばらつきの影響が現れやすいことが判る。一方、熱電変換モジュール１の場合、各熱電変換素子９０１０と熱源２０４０との間、各熱電変換素子９０１０と基板２０３０との間の熱的な結合が比較的強く、伝熱状態へのばらつきの影響が少ないことが判る。
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態に係る熱電変換モジュール１によれば、各熱電変換素子１０が伝熱部１７、１９を有することにより、各熱電変換素子１０と熱源２０４０との間、各熱電変換素子１０と基板２０３０との間の熱的な結合を強くできる。これにより、各熱電変換素子１０と熱源２０４０との間、各熱電変換素子１０と基板２０３０との間の伝熱状態のばらつきを抑制できる。
【００７７】
また、本実施の形態に係る熱電変換モジュール１を構成する複数の熱電変換素子１０は、伝熱部１９が金属材料から形成されている。例えば図７に示すように、複数の熱電変換素子１０間で伝熱部１９の高さＨ１、Ｈ２にばらつきがあったとする。この場合、熱電変換モジュール１では、各熱電変換素子１０の伝熱部１９と熱源２０４０との間に導電ペースト等の導電部材２０４１Ａ、２０４１ｂを高さＨ１、Ｈ２に応じて適量詰め込まれる形で伝熱部１９と熱源２０４０とが接合される。これにより、複数の熱電変換素子１０について均一に熱源２０４０に熱的に結合させることができる。
【００７８】
（実施の形態３）
本実施の形態に係る熱電変換素子３０１０は、いわゆるπ型熱電変換素子であり、図８に示すように、２つの絶縁基板（絶縁体部）３０１３ａ、３０１３ｂと、複数の第１熱電変換部３１１１および複数の第２熱電変換部３１１３を有する素子本体３０１１と、２つの電極３０１５、３０１６と、伝熱部３０１７、３０１９と、を備える。なお、本実施の形態の説明では、図８の±Ｚ方向を上下方向として説明する。
【００７９】
２つの絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂは、電気的絶縁性を有する材料から形成され、略矩形板状の形状を有する。２つの絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂは、それらの厚さ方向において間隔を空けて重なった状態で配置されている。絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂを形成する電気的絶縁性を有する材料は、例えばＡｌ２Ｏ３といった比較的熱伝導率が高い材料である。絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂの厚さは特に限定されるものではない。
【００８０】
電極３０１５は、複数の第１熱電変換部３１１１のうち素子本体３０１１の端部に位置する１つの第１熱電変換部３１１１に接合されている。また、電極３０１６は、複数の第２熱電変換部３１１３のうち素子本体３０１１の端部に位置する１つの第２熱電変換部３１１３に接合されている。電極３０１５、３０１６は、Ａｇ等の金属材料から形成されている。
【００８１】
素子本体３０１１では、複数の第１熱電変換部３１１１と複数の第２熱電変換部３１１３とが２つの方向（図８中のＸＹ方向）において間隔を空けて交互に配列している。素子本体３０１１は、下側（図８の−Ｚ方向側）外方に位置する下側熱源と、上側（図８の＋Ｚ方向側）外方に位置し下側熱源よりも温度が高い上側熱源と熱的に結合した状態で発電する。なお、上側熱源は発熱機器とし下側熱源は外気としてもよい。
【００８２】
第１熱電変換部３１１１は、略直方体状の形状を有し、ｐ型熱電変換材料（第１熱電変換材料）から形成されている。第２熱電変換部３１１３も、略直方体状の形状を有し、ｎ型熱電変換材料（第２熱電変換材料）から形成されている。ｐ型熱電変換材料およびｎ型熱電変換材料は、それぞれ実施の形態１で説明したｐ型熱電変換材料およびｎ型熱電変換材料と同じである。
【００８３】
第１熱電変換部３１１１と第２熱電変換部３１１３とは、図９に示すように、２つの絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂの間に挟まれている。第１熱電変換部３１１１は、下側に位置する第１部位３１１１ａと、上側に位置する第２部位３１１１ｂとを有する。第２熱電変換部３１１３は、下側に位置する第３部位３１１３ａと、上側に位置する第４部位３１１１ｃとを有する。絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂには、それぞれ第１熱電変換部３１１１と第２熱電変換部３１１３とを電気的に接続するための導電部材３０２３ａ、３０２３ｂが設けられている。導電部材３０２３ａ、３０２３ｂは、Ａｇ等の金属材料を主成分とする導電性材料から形成されている。
【００８４】
第１熱電変換部３１１１の第１部位３１１１ａは、隣り合う１つの第２熱電変換部３１１３の第３部位３１１３ａに導電部材３０２３ａを介して電気的に接続されている。また、第１熱電変換部３１１１の第２部位３１１１ｂは、隣り合う他の第２熱電変換部の第４部位３１１３ｂに導電部材３０２３ｂを介して電気的に接続されている。
【００８５】
第２熱電変換部３１１３の第３部位３１１３ａは、隣り合う一つの第１熱電変換部３１１１の第１部位３１１１ａと導電部材３０２３ａを介して電気的に接続されている。また、第２熱電変換部３１１３の第４部位３１１３ｂは、隣り合う他の第１熱電変換部３１１１の第２部位３１１１ｂと導電部材３０２３ｂを介して電気的に接続されている。このようにして、複数の第１熱電変換部３１１１および第２熱電変換部３１１３が、２つの電極３０１５、３０１６の間に交互に直列に接続されている。
【００８６】
伝熱部３０１７、３０１９は、絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂにおける第１熱電変換部３１１１、第２熱電変換部３１１３に対向する側とは反対側に設けられている。
【００８７】
次に、本実施の形態に係る熱電変換素子３０１０と以下に示す比較例３に係る熱電変換素子とについて無負荷時の電圧を測定した結果について説明する。図１０に示すように、比較例３に係る熱電変換素子９１１０は、本実施の形態に係る熱電変換素子３０１０について伝熱部３０１７、３０１９を省略した構成に相当する。なお、図１０において熱電変換素子３０１０と同様の構成については図８と同一の符号を付している。また、熱電変換素子３０１０、９１１０は、いずれも５０個の第１熱電変換部３１１１と５０個の第２熱電変換部３１１３が、２つの電極３０１５、３０１６の間に、交互に直列に接続されている。熱電変換素子３０１０は、絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂにおける第１熱電変換部３１１１、第２熱電変換部３１１３に対向する側からその反対側にまで回り込み、伝熱部３０１７、３０１９から離間した形で形成された金属部（図示せず）を有する。測定は、熱電変換素子３０１０について伝熱部３０１７、３０１９それぞれを熱源に導電ペースト等の導電部材により接合した状態にし、熱電変換素子９１１０について絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂそれぞれを熱源に接触させた状態にして行った。また、絶縁基板３０１３ａ側の熱源の温度を２０℃で維持し、絶縁基板３０１３ｂ側の熱源の温度を３０℃で維持した。
【００８８】
比較例３に係る熱電変換素子９１１０から出力される無負荷時の電圧は、３０ｍＶであったのに対して、熱電変換素子３０１０から出力される無負荷時の電圧は、６６ｍＶであった。この結果から、熱電変換素子９１１０の場合、絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂは熱源に接触しているだけなので、絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂと熱源との熱的な結合が比較的弱く、絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂの間の温度差が熱源の温度差よりも小さくなることが判る。また、これにより、熱電変換素子９１１０から出力される電圧が熱電変換素子３０１０から出力される電圧に比べて小さくなる。
【００８９】
一方、熱電変換素子３０１０の場合、伝熱部３０１７、３０１９それぞれを熱源に導電ペースト等の導電部材を介して接合されているので、絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂと熱源とが熱的に強く結合している。これにより、絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂの間の温度差が熱源の温度差と略等しくなる。前述の「略等しくなる」とは、±５％の差とを含む。従って、熱電変換素子３０１０から出力される電圧は、熱電変換素子９１１０から出力される電圧に比べて大きくなる。
【００９０】
以上説明したように、本実施の形態に係る熱電変換素子３０１０によれば、いわゆるπ型熱電変換素子として機能する構成において、出力電圧を高めることができる。
【００９１】
また、熱電変換素子３０１０は、第１熱電変換部３１１１と第２熱電変換部３１１３との間に空隙を設けた構成である。これにより、例えば第１熱電変換部３１１１と第２熱電変換部３１１３との間が絶縁材料で埋められている構成に比べて、熱電変換素子３０１０の軽量化を図ることができる。
【００９２】
次に、本実施の形態に係る熱電変換素子３０１０の製造方法について、図１１を参照しながら説明する。なお、図１１において実施の形態１に係る製造方法と同様の処理については図４と同一の符号を付している。
【００９３】
ステップＳ６の工程が終了した後、生成したｎ型熱電変換材料シートを積層して圧着することにより、ｎ型熱電変換材料シートの積層体を生成する（ステップＳ２１）。具体的には、積層したｎ型熱電変換材料シートを等方静水圧プレス法にて圧着する。次に、ｎ型熱電変換材料シートの積層体をダイシングして第２熱電変換部３１１３の基となる積層体を生成する（ステップＳ２２）。
【００９４】
また、ステップＳ８の工程が終了した後、生成したｐ型熱電変換材料シートを積層して圧着することにより、ｐ型熱電変換材料シートの積層体を生成する（ステップＳ２３）。具体的には、積層したｐ型熱電変換材料シートを等方静水圧プレス法にて圧着する。次に、ｐ型熱電変換材料シートの積層体をダイシングして第１熱電変換部３１１１の基となる積層体を生成する（ステップＳ２４）。
【００９５】
その後、第２熱電変換部３１１３の基となる積層体および第１熱電変換部３１１１の基となる積層体それぞれを焼成する（ステップＳ２５）。具体的には、まず、第２熱電変換部３１１３、第１熱電変換部３１１１の基となる積層体それぞれについて大気中で脱脂処理を行う。その後、第２熱電変換部３１１３、第１熱電変換部３１１１の基となる積層体それぞれを、酸素分圧１０−１０〜１０−１５ＭＰａの還元雰囲気、温度１２００〜１４００℃の条件で焼成を行う。これにより、第２熱電変換部３１１３および第１熱電変換部３１１１が生成される。
【００９６】
次に、第２熱電変換部３１１３および第１熱電変換部３１１１それぞれの長手方向における両端部と、絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂにおける第１熱電変換部３１１１、第２熱電変換部３１１３に対向する側とは反対側に導電ペーストを塗布する（ステップＳ２６）。導電ペーストとしては、例えばＡｇペーストを採用すればよい。
【００９７】
続いて、第２熱電変換部３１１３および第１熱電変換部３１１１それぞれを、絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂの導電部材３０２３ａ、３０２３ｂまたは電極３０１５、３０１６に導電ペーストを介して接着させる（ステップＳ２７）。
【００９８】
その後、導電ペーストを介して互いに接着された第２熱電変換部３１１３、第１熱電変換部３１１１、電極３０１５、３０１６および絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂを焼成する（ステップＳ１８）。具体的には、大気中において温度８００℃の条件で焼成を行う。これにより、熱電変換素子３０１０が生成される。
【００９９】
以上説明したように、本実施の形態に係る熱電変換素子３０１０の製造方法では、ｐ型熱電変換材料シート同士、ｎ型熱電変換材料シート同士を積層して第１熱電変換部３１１１、第２熱電変換部３１１３を生成する。従って、実施の形態１の熱電変換素子１０の製造方法のように、ｐ型熱電変換材料シートとｎ型熱電変換材料シートとを積層する際、それらに形成された絶縁ペーストのパターンに応じてｐ型熱電変換材料シート、ｎ型熱電変換材料シートの位置決めを行う必要がない。従って、製造工程の単純化を図ることができる。
【０１００】
（実施の形態４）
本実施の形態に係る通信装置１０００は、図１２に示すように、実施の形態２で説明した熱電変換モジュール１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２と、キャパシタ３と、無線通信部４と、センサ５と、制御部６と、を備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、昇圧回路から構成されている。なお、無線通信部４、センサ５および制御部６の動作電圧は等しいものとして説明する。キャパシタ３は、電力線ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３を介して無線通信部４、センサ５および制御部６それぞれへ電力を供給する。
【０１０１】
無線通信部４は、例えばモデム、ゲートウェイ等を含み、制御部６から入力される信号を変換して外部へ送信したり、外部から受信した信号を変換して制御部６へ出力したりする。センサ５は、例えば温度センサや赤外線センサ、湿度センサから構成される。センサ５は、検出信号を制御部６へ出力する。制御部６は、ＭＰＵを含み、センサ５から入力される検出信号を数値データに換算し、この数値データを含む信号を生成して無線通信部４へ出力する。
【０１０２】
この通信装置１０００では、熱電変換モジュール１で発電された電気をＤＣ／ＤＣコンバータ２で昇圧し、キャパシタ３に蓄電する。キャパシタ３から供給される電力を、無線通信部４、センサ５および制御部６の動作に使用する。
【０１０３】
本実施の形態に係る通信装置１０００は、熱源が存在する場所に設置すれば、熱源から熱電変換モジュール１へ熱が供給される限り半永久的に動作し続けることができる。従って、例えば電池やバッテリ等からの電力供給を受けて動作する通信装置と比較して、電池交換やバッテリ充電等の作業が不要となるので、ユーザのメンテナンス負担を軽減することができる。
【０１０４】
（変形例）
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、図１３Ａおよび図１３Ｂに示す熱電変換素子４０１０、４１１０のように、実施の形態１で説明した熱電変換素子１０について、上側サブ絶縁体部１３ｂに設けられた伝熱部１９を省略した構成であってもよい。また、熱電変換素子４０１０は、更に、熱電変換素子１０について、基板３０の導電パターン３３と電極１５、１６における素子本体１１の側面１１ｃ、１１ｄに設けられた部分１５ｂ、１６ｂとの間に介在する導電部材２１を省略した構成となっている。なお、図１３Ａおよび図１３Ｂにおいて、実施の形態１と同様の構成については図２と同一の符号を付している。
【０１０５】
熱電変換素子４０１０、４１１０の製造方法において、実施の形態１で説明した製造方法と異なる点は、図４のＮｉＭｏペースト塗布工程（ステップＳ１７）において、上側サブ絶縁体部１３ｂにはＮｉＭｏペーストを塗布しない点である。その他の点は実施の形態１で説明した製造方法と同様である。また、熱電変換素子４１１０の製造方法では、その電極１５の素子本体１１の側面１１ｃ、１１ｄ側の部分と基板３０の導電パターン３３との間に導電ペースト等の導電部材２１を介在させる。
【０１０６】
次に、本変形例に係る熱電変換素子４０１０、４１１０について無負荷時の電圧を測定した結果について説明する。測定において、熱電変換素子４０１０、４１１０は、上側サブ絶縁体部１３ｂが熱電変換素子４０１０、４１１０の上方に配置された熱源（図示せず）に接触した状態とした。また、熱源の温度が３０℃に維持され、基板３０の温度が２０℃に維持された状態とした。
【０１０７】
熱電変換素子４０１０、４１１０から出力される無負荷時の電圧は、それぞれ４５ｍＶ、４７ｍＶであった。熱電変換素子４０１０、４１１０から出力される電圧は、いずれも実施の形態１で説明した比較例１に係る熱電変換素子９０１０から出力される電圧（３７ｍＶ）よりも高かった。即ち、熱電変換素子４０１０、４１１０は、比較例１に係る熱電変換素子９０１０に比べれば高い電圧を出力することができる。
【０１０８】
本構成によれば、上側サブ絶縁体部１３ｂに設けられた伝熱部１９が省略されている分、構成の簡素化を図ることができる。
【０１０９】
実施の形態１では、下側サブ絶縁体部１３ａに電極１５、１６と分離した伝熱部１７を備える構成について説明したが、伝熱部１７は電極１５、１６と分離している構成に限定されるものではない。例えば、図１４に示す熱電変換素子５０１０のように、電極５０１５、５０１６が、下側サブ絶縁体部１３ａの長手方向における中央部まで張り出した部分５０１５ａ，５０１６ａを有するものであってもよい。即ち、伝熱部が、導電パターン３３に電気的に接続される一対の電極１５、１６と連続一体に形成されている構成であってもよい。なお、図１４において、実施の形態１と同様の構成については図２と同一の符号を付している。電極５０１５、５０１６は、それぞれ導電部材３５ａ、３５ｂを介して基板３０に接合されている。
【０１１０】
熱電変換素子５０１０の製造方法において、実施の形態１で説明した製造方法と異なる点は、図４のＮｉＭｏペースト塗布工程（ステップＳ１７）において、下側サブ絶縁体部１３ａの長手方向における略中央部を除く部分にＮｉＭｏペーストを塗布する点である。その他の点は実施の形態１で説明した製造方法と同様である。
【０１１１】
次に、本変形例に係る熱電変換素子５０１０について無負荷時の電圧を測定した結果について説明する。測定に用いた熱電変換素子５０１０は、電極５０１５、５０１６それぞれの、下側サブ絶縁体部１３ａに張り出した部分５０１５ａ、５０１６ａの長さＬ５１、Ｌ５２がいずれも３．４ｍｍである。測定において、熱電変換素子５０１０は、伝熱部１９が熱電変換素子５０１０の上方に配置された熱源（図示せず）に導電ペースト等の導電部材を介して接合された状態とした。また、熱源の温度が３０℃に維持され、基板３０の温度が２０℃に維持された状態とした。
【０１１２】
熱電変換素子５０１０から出力される無負荷時の電圧は、７２ｍＶであり、実施の形態１に係る熱電変換素子１０から出力される電圧と同じであった。即ち、熱電変換素子５０１０は、実施の形態１に係る熱電変換素子１０と同等の発電性能を有する。
【０１１３】
本構成によっても実施の形態１に係る熱電変換素子１０と同様の効果が得られる。また、実施の形態１に係る熱電変換素子１０のような、伝熱部１７が電極１５、１６と分離している構成に比べて、ＮｉＭｏペースト塗布工程におけるＮｉＭｏペースト塗布部分が細分化されていない。従って、ＮｉＭｏペースト塗布工程の簡素化を図ることができる。
【０１１４】
実施の形態１では、下側サブ絶縁体部１３ａに１つの伝熱部１７が設けられ、上側サブ絶縁体部１３ｂに１つの伝熱部１９が設けられる構成について説明したが、下側サブ絶縁体部１３ａ、上側サブ絶縁体部１３ｂに設けられる伝熱部の数は１つに限定されない。例えば、下側サブ絶縁体部１３ａに設けられた伝熱部または上側サブ絶縁体部１３ｂに設けられた伝熱部が、複数のサブ伝熱部から構成されるものであってもよい。図１５Ａおよび図１５Ｂに示す熱電変換素子６０１０、６１１０では、上側サブ絶縁体部１３ｂに設けられた伝熱部６０１９が、２つのサブ伝熱部６０１９ａ、６０１９ｂから構成される。２つのサブ伝熱部６０１９ａ、６０１９ｂは、図１６に示すように、上側サブ絶縁体部１３ｂの長手方向に並んでいる。なお、図１５Ａおよび図１５Ｂ、図１６において、実施の形態１と同様の構成については図２と同一の符号を付している。
【０１１５】
熱電変換素子６０１０の製造方法において、実施の形態１で説明した製造方法と異なる点は、図４のＮｉＭｏペースト塗布工程（ステップＳ１７）において、上側サブ絶縁体部１３ｂの長手方向に並ぶ２箇所それぞれにＮｉＭｏペーストを塗布する点である。その他の点は実施の形態１で説明した製造方法と同様である。
【０１１６】
次に、本変形例に係る熱電変換素子６０１０、６１１０について無負荷時の電圧を測定した結果について説明する。測定に用いた熱電変換素子６０１０、６１１０は、サブ伝熱部６０１９ａ、６０１９ｂそれぞれの素子本体１１の長手方向の長さＬ６１、Ｌ６２がいずれも３．２ｍｍである。測定において、熱電変換素子６０１０、６１１０は、伝熱部６０１９ａ、６０１９ｂが熱電変換素子６０１０、６１１０の上方に配置された熱源（図示せず）に導電ペースト等の導電部材を介して接合された状態とした。また、熱源の温度が３０℃に維持され、基板３０の温度が２０℃に維持された状態とした。
【０１１７】
熱電変換素子６０１０から出力される無負荷時の電圧は、７１ｍＶであり、熱電変換素子６１１０から出力される無負荷時の電圧は、７３ｍＶであり、いずれも実施の形態１に係る熱電変換素子１０から出力される電圧と略同じであった。前述の「略同じ」とは、±５％の差を含む。即ち、熱電変換素子６０１０、６１１０は、実施の形態１に係る熱電変換素子１０と同等の発電性能を有する。
【０１１８】
本構成によれば、実施の形態１に係る伝熱部１９に比べて、伝熱部６０１９ａ、６０１９ｂから絶縁体部１３に加わる応力を緩和することができるので、絶縁体部１３の破損を抑制することができる。
【０１１９】
或いは、図１７および図１８に示す熱電変換素子７０１０のように、上側サブ絶縁体部１３ｂに設けられた伝熱部７０１９が、２つのサブ伝熱部７０１９ａ、７０１９ｂから構成され、下側サブ絶縁体部１３ａに設けられた伝熱部７０１７が、２つのサブ伝熱部７０１７ａ、７０１７ｂから構成されるものであってもよい。なお、図１７および図１８において、実施の形態１と同様の構成については図２と同一の符号を付している。上側サブ絶縁体部１３ｂに設けられた２つのサブ伝熱部７０１９ａ、７０１９ｂは、図１７に示すように、上側サブ絶縁体部１３ｂの短手方向に沿って並んでいる。また、下側サブ絶縁体部１３ａに設けられた２つのサブ伝熱部７０１７ａ、７０１７ｂも、図１８に示すように、下側サブ絶縁体部１３ａの短手方向に沿って並んでいる。
【０１２０】
熱電変換素子５０１０の製造方法において、実施の形態１で説明した製造方法と異なる点は、図４のＮｉＭｏペースト塗布工程（ステップＳ１７）においてＮｉＭｏペーストを塗布する場所である。その他の点は実施の形態１で説明した製造方法と同様である。具体的には、ＮｉＭｏペーストを、上側サブ絶縁体部１３ｂの短手方向に沿って並ぶ２箇所と、下側サブ絶縁体部１３ａの短手方向に沿って並ぶ２箇所とに塗布する。
【０１２１】
次に、本変形例に係る熱電変換素子７０１０について無負荷時の電圧を測定した結果について説明する。測定に用いた熱電変換素子７０１０は、サブ伝熱部７０１９ａ、７０１９ｂそれぞれの短手方向の長さＬ７６、Ｌ７７がいずれも３．０ｍｍである。また、サブ伝熱部７０１７ａ、７０１７ｂそれぞれの長手方向の長さＬ７１がいずれも４．８ｍｍであり、短手方向の長さＬ７４、Ｌ７５がいずれも３．０ｍｍである。また、電極１５、１６における下側サブ絶縁体部１３ａに張り出した部分１５ａ、１６ａそれぞれの素子本体１１の長手方向における長さＬ７２、Ｌ７３がいずれも１ｍｍである。測定において、熱電変換素子７０１０は、サブ伝熱部７０１９ａ、７０１９ｂが熱電変換素子７０１０の上方に配置された熱源（図示せず）に導電ペースト等の導電部材を介して接合され、サブ伝熱部７０１７ａ、７０１７ｂが基板３０に導電ペースト等の導電部材を介して接合された状態とした。また、熱源の温度が３０℃に維持され、基板３０の温度が２０℃に維持された状態とした。
【０１２２】
熱電変換素子７０１０から出力される無負荷時の電圧は、７１ｍＶであり、実施の形態１に係る熱電変換素子１０から出力される電圧と略同じであった。前述の「略同じ」とは、±５％の差を含む。即ち、熱電変換素子７０１０は、実施の形態１に係る熱電変換素子１０と同等の発電性能を有する。
【０１２３】
本構成によっても、実施の形態１に係る伝熱部１９に比べて、サブ伝熱部７０１７ａ、７０１７ｂ、７０１９ａ、７０１９ｂから絶縁体部１３に加わる応力を緩和することができるので、絶縁体部１３の破損を抑制することができる。
【０１２４】
なお、図１５から図１８に示す変形例では、伝熱部が、２つのサブ伝熱部から構成される例について説明したが、伝熱部を構成するサブ伝熱部の数は２つに限定されるものではない。例えば伝熱部が３つ以上のサブ伝熱部から構成されてもよい。
【０１２５】
実施の形態１では、伝熱部１７、１９が図１のＺ方向から平面視して略矩形状である例について説明したが、伝熱部の形状はこれに限定されるものではない。また、実施の形態１では、伝熱部１７、１９が、上側サブ絶縁体部１３ｂ、下側サブ絶縁体部１３ａの平面視における周縁部の一部を覆わない例について説明したが、伝熱部１７、１９の大きさはこれに限定されない。
例えば、伝熱部１７が下側サブ絶縁体部１３ａの全体を覆っていてもよいし、伝熱部１９が上側サブ絶縁体部１３ｂの全体を覆っていてもよい。
【０１２６】
実施の形態１では、絶縁体部１３が素子本体１１の外面における電極１５、１６が接合される領域を除く領域全体を覆っている例について説明した。但し、素子本体における絶縁体部で覆われる領域はこれに限定されるものではない。例えば図１９に示す熱電変換素子７１１０のように、絶縁体部７２００が、素子本体７０１１の側方の一部を覆い、絶縁体層７０１３が、第１熱電変換部７１１１の積層方向（図１９のＹ軸方向）に位置する面の一部の領域を覆う側方サブ絶縁体部７０１３ａと、第１熱電変換部７１１１の下側（図１９の−Ｚ方向側）に位置する面を覆う下側サブ絶縁体部７０１３ｂと、第１熱電変換部７１１１の上側（図１９の＋Ｚ方向側）に位置する面を覆う上側サブ絶縁体部７０１３ｃと、を有するものであってもよい。なお、図１９において実施の形態１と同様の構成については図２と同一の符号を付している。また、上述の絶縁体部７２００と絶縁体層７０１３とが本願発明の「絶縁体部」に相当する。下側サブ絶縁体部が本願発明の「第１サブ絶縁体部」に相当する。上側サブ絶縁体部が本願発明の「第２サブ絶縁体部」に相当する。側方サブ絶縁体部が本願発明の「第３サブ絶縁体部」に相当する。第１サブ絶縁体部、第２サブ絶縁体部、および第３サブ絶縁体部は絶縁体層として一体形成されている。
【０１２７】
素子本体７０１１は、複数の層状の第１熱電変換部７１１１と複数の層状の第２熱電変換部７１１３とがそれらの厚さ方向において交互に配列されている。第１熱電変換部７１１１のＺ軸方向における両端は、それぞれ第２熱電変換部７１１３のＺ軸方向における両端よりもＺ軸方向における中央部側に位置している。第１熱電変換部７１１１は、その下側（図１９の−Ｚ方向側）に位置する第１部位７１１１ａと、その−Ｙ方向で隣接する第２熱電変換部７１１３の下側に位置する第３部位７１１３ａと、が接合されている。また、第１熱電変換部７１１１は、その上側（図１９の＋Ｚ方向側）に位置する第２部位７１１１ｂと、その＋Ｙ方向で隣接する第２熱電変換部７１１３の上側に位置する第４部位７１１３ｂと、が接合されている。素子本体７０１１のＹ軸方向における両端には、第２熱電変換部７１１３が配置されている。第１熱電変換部７１１１は、実施の形態１に係る第１熱電変換部１１１と同様に、ｐ型の熱電変換材料から形成されている。また、第２熱電変換部７１１３は、実施の形態１に係る第２熱電変換部１１３と同様に、ｎ型の熱電変換材料から形成されている。側方サブ絶縁体部７０１３ａは、Ｙ軸方向で隣り合う第１熱電変換部７１１１と第２熱電変換部７１１３の間に介在しており、第１熱電変換部７１１１の少なくとも２つの面を覆うように連なって設けられている。絶縁体層７０１３を形成する材料は、実施の形態１に係る絶縁体層１１５を形成する材料と同じである。第１熱電変換部７１１１と側方サブ絶縁体部７０１３ａとを合わせたＹ軸方向の厚さは、例えば２０μｍに設定される。
【０１２８】
下側サブ絶縁体部７０１３ｂは、第１熱電変換部７１１１の下側（−Ｚ方向側）を覆い、第２熱電変換部７１１３の下側を覆っていない。上側サブ絶縁体部７０１３ｃは、第１熱電変換部７１１１の上側（＋Ｚ方向側）を覆い、第２熱電変換部７１１３の上側を覆っていない。絶縁体層７０１３および絶縁体部７２００を形成する材料は、実施の形態１に係る絶縁体層１１５を形成する材料と同じである。
【０１２９】
絶縁性伝熱部７１１７、７１１９は、絶縁体材料から形成された伝熱部である。絶縁性伝熱部７１１７は、下側サブ絶縁体部７０１３ｂの下側および第２熱電変換部７１１３の下側を覆うように設けられている。絶縁性伝熱部７１１９は、上側サブ絶縁体部７０１３ｃの上側および第２熱電変換部７１１３の上側を覆うように設けられている。絶縁性伝熱部７１１７は、導電部材３５を介して基板３０に接合されている。
【０１３０】
絶縁性伝熱部７１１７、７１１９は、絶縁体層７０１３を形成する材料（例えばＺｒＯ２）に比べて熱伝導率が大きい絶縁体材料から形成されている。この絶縁体材料としては、ＡｌＮ、ＳｉＮ、Ａｌ２Ｏ３等が挙げられる。ＺｒＯ２の熱伝導率が２．７〜３．０Ｗ／ｍ・Ｋであるのに対して、ＡｌＮは９０〜２００Ｗ／ｍ・Ｋ、ＳｉＮは２０〜２８Ｗ／ｍ・Ｋ、Ａｌ２Ｏ３は２３〜３６Ｗ／ｍ・Ｋである。
【０１３１】
本構成によれば、第２熱電変換部７１１３が、絶縁性伝熱部７１１９のみを介して熱源と熱的に結合し、絶縁性伝熱部７１１７および導電部材３５を介して基板３０と熱的に結合する。これにより、熱源から第２熱電変換部７１１３の上端部への熱の伝達効率および第２熱電変換部７１１３の下端部から基板３０への熱の伝達効率が高まる。従って、第２熱電変換素子７１１３の上端部と下端部との温度差を熱源と基板３０との温度差に近づけることができるので、熱電変換素子７１１０の発電効率を高めることができる。
【０１３２】
図１９に示す熱電変換素子７１１０では、絶縁性伝熱部７１１７、７１１９が第２熱電変換部７１１３の下側、上側を覆う例について説明した。但し、伝熱部は必ずしも第２熱電変換部７１１３の下側、上側を覆う構成に限定されない。例えば図２０に示す熱電変換素子７２１０のように、複数の伝熱部７２１７が、素子本体７０１１の下面の絶縁体層７０１３が露出した部分に設けられ、複数の伝熱部７２１９が、素子本体７０１１の上面の絶縁体層７０１３が露出した部分に設けられるものであってもよい。なお、図２０において、実施の形態１および図１９に示す構成と同様の構成については、図２および図１９と同一の符号を付している。また、伝熱部７２１７、伝熱部７２１９が本願発明の「サブ伝熱部」に相当する。
【０１３３】
伝熱部７２１７は、導電部材３５を介して基板３０に接合されている。伝熱部７２１７、７２１９は、ＮｉＭｏ合金等の金属から形成されている。伝熱部７２１７、７２１９と第２熱電変換部７１１３との間には、電気的絶縁性を確保できる程度の空隙が設けられている。伝熱部７２１７，７２１９は、ＺｒＯ２と比較して熱伝導率の大きい材料であれば、電気的絶縁性、導電性を問わない。
【０１３４】
本構成によれば、伝熱部７２１７、７２１９の面積を比較的小さくすることができるので、伝熱部７２１７、７２１９の形成に必要な材料を削減することができる。
【０１３５】
図１９に示す熱電変換素子７１１０では、絶縁体層７０１３が、素子本体７０１１の下面の一部を覆う下側サブ絶縁体部７０１３ｂと、素子本体７０１１の上面の一部を覆う上側サブ絶縁体部７０１３ｃと、を有する例について説明したが、絶縁体部は必ずしも第１熱電変換部７１１１の両端面を覆っている構成に限定されるものではない。例えば図２１に示す熱電変換素子７３１０のように、絶縁体部７２００が、素子本体７３１１の側方を覆い、絶縁体層７３１３が、第１熱電変換部７１１１における積層方向（Ｙ軸方向）を覆う側方サブ絶縁体部７０１３ａと、第１熱電変換部７１１１における上側（＋Ｚ方向側）を覆う上側サブ絶縁体部７３１３ｂと、を有するものであってもよい。なお、図２１において、図１９に示す構成と同様の構成については、図１９に示す符号と同一の符号を付している。また、上述の絶縁体部７２００と絶縁体層７３１３とが本願発明の「絶縁体部」に相当する。上側サブ絶縁体部が本願発明の「第２サブ絶縁体部」に相当する。側方サブ絶縁体部が本願発明の「第３サブ絶縁体部」に相当する。第２サブ絶縁体部、及び第３サブ絶縁体部は絶縁体層として一体形成されている。
【０１３６】
絶縁性伝熱部７１１７は、第１熱電変換部７６１１の下側および第２熱電変換部７１１３の下側を覆うように設けられている。
【０１３７】
本構成によれば、第２熱電変換部７１１３の上端面を熱源に直接接触させることができるので、熱源から第２熱電変換部７１１３の上端部への熱の伝達効率が高まる。従って、熱電変換素子７３１０の発電効率を高めることができる。また、上側サブ絶縁体部７３１３ｂが、第１熱電変換部７１１３の上側の端面を覆っている。これにより、例えば熱電変換素子７３１０が腐食性ガス等の分散された雰囲気で使用される場合、第１熱電変換部７６１１の腐食性ガス等への接触が防止される。従って、第１熱電変換部７６１１を形成する材料が、腐食性ガス等と反応することを防止できる。
【０１３８】
或いは、図２２に示す熱電変換素子７４１０のように、絶縁体部７２００が、素子本体７４１１の側方を覆い、絶縁体層７４１３が第１熱電変換部７１１１における積層方向（Ｙ軸方向）を覆う側方サブ絶縁体部７０１３ａと、第１熱電変換部７７１１における下側（−Ｚ方向側）を覆う下側サブ絶縁体部７４１３ｂと、を有するものであってもよい。なお、図２２において、図１９に示す構成と同様の構成については同一の符号を付している。また、上述の絶縁体部７２００と絶縁体層７４１３とが本願発明の「絶縁体部」に相当する。下側サブ絶縁体部が本願発明の「第１サブ絶縁体部」に相当する。側方サブ絶縁体部が本願発明の「第３サブ絶縁体部」に相当する。第１サブ絶縁体部、及び第３サブ絶縁体部は絶縁体層として一体形成されている。
【０１３９】
絶縁性伝熱部７１１７は、下側サブ絶縁体部７４１３ｂの下側および第２熱電変換部７１１３の下側を覆っている。絶縁性伝熱部７１１９は、第１熱電変換部７１１１の上側および第２熱電変換部７１１３の上側を覆っている。
【０１４０】
本構成によれば、第１熱電変換部７１１１が、絶縁性伝熱部７１１９のみを介して熱源と熱的に結合する。これにより、熱源から第１熱電変換部７１１１の上端部への熱の伝達効率が高まる。従って、第１熱電変換素子７１１１の上端部と下端部との温度差を熱源と基板３０との温度差に近づけることができるので、熱電変換素子７４１０の発電効率を高めることができる。
【０１４１】
図１９から図２２に示す熱電変換素子７１１０、７２１０、７３１０、７４１０では、第１熱電変換部７１１１、７６１１、７７１１がｐ型の熱電変換材料から形成され、第２熱電変換部７１１３がｎ型の熱電変換材料から形成されている構成について説明した。但し、これに限らず、第１熱電変換部７１１１、７６１１、７７１１がｎ型の熱電変換材料から形成され、第２熱電変換部７１１３がｐ型の熱電変換材料から形成されているものであってもよい。
【０１４２】
この場合、第１熱電変換部７１１１、７６１１、７７１１が、ＬａとＣｕを含む複合酸化物からなるｐ型熱電変換材料から形成され、第２熱電変換部７１１３が、Ｎｉに上記複合酸化物を添加して得られるｎ型熱電変換材料から形成されてもよい。上記複合酸化物としては、Ｌａ２ＣｕＯ４が挙げられる。
【０１４３】
なお、図１９および図２２に示す熱電変換素子７１１０、７４１０において、絶縁性伝熱部７１１９の上側に、ＮｉＭｏ合金等の金属から形成された伝熱部が更に設けられた構成であってもよい。また、図１９および図２２に示す熱電変換素子７１１０、７４１０において、絶縁性伝熱部７１１７と導電部材３５との間に、ＮｉＭｏ合金等の金属から形成された伝熱部が介在する構成であってもよい。
【０１４４】
実施の形態１では、絶縁体層１１５および絶縁体部１３の基となる絶縁ペーストが同じ材料である例について説明したが、これに限らず、例えば、絶縁体部１３の基となる絶縁ペーストが絶縁体層１１５の基となる絶縁ペーストの材料を主成分としてそれに他の安定化材料を添加したものであってもよい。この場合でも、絶縁体部１３の基となる絶縁ペーストと絶縁体層１１５の基となる絶縁ペーストとを、同じタイミングで一体焼成することができるので、製造工程の簡素化を図ることができる。
【０１４５】
実施の形態１では、絶縁ペーストが安定化剤としてＹ２Ｏ３が添加されたＺｒＯ２（イットリア安定化ジルコニア）を主成分とするものである例について説明した、これに限らず、絶縁ペーストが、他の安定化剤（例えばＣａ、Ｍｇ等）が添加されたＺｒＯ２を主成分とするものであってもよい。また、絶縁ペーストは、安定化剤の添加量が比較的少ない部分安定化ＺｒＯ２を主成分とするものであってもよい。
【０１４６】
実施の形態１では、電極１５、１６がＮｉＭｏペーストを焼成することにより形成される例について説明した。但し、電極１５、１６の基となる導電ペーストの種類は、第１熱電変換部１１１、第２熱電変換部１１３と同時に焼成できる材料であればＮｉＭｏペーストに限定されるものではない。例えばＮｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＮｉＣｒ、ＮｉＷを含む導電ペーストであってもよい。なお、導電ペーストとしては、ｐ型熱電変換材料シートを生成する際に用いられる金属粉末（実施の形態１の場合はＮｉＭｏ粉末）を含むものであることが好ましい。
【０１４７】
実施の形態１では、伝熱部１７、１９がＮｉＭｏペーストを焼成することにより形成される例について説明した。但し、伝熱部１７、１９の基となる導電ペーストの種類は、第１熱電変換部１１１、第２熱電変換部１１３と同時に焼成できる材料であればＮｉＭｏペーストに限定されるものではない。例えばＮｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＮｉＣｒ、ＮｉＷを含む導電ペーストであってもよい。
【０１４８】
実施の形態１では、素子本体１１と絶縁ペーストとＮｉＭｏペーストとを同時に焼成する熱電変換素子１０の製造方法について説明した。但し、熱電変換素子１０の製造方法は、この方法に限定されるものではない。例えば、図２３に示すような製造方法であってもよい。この製造方法では、ステップＳ１６の工程が完了した後に、素子本体１１の基となる積層体および絶縁ペーストを焼成する工程（ステップＳ３１）を行う。その後に、導電ペーストの塗布する工程（ステップＳ３２）、導電ペーストの焼成を行う工程（ステップＳ３３）を順番に行う。この場合、ステップＳ３１の工程が完了すると、素子本体１１の外面の一部に絶縁体部１３が形成されたものが生成される。なお、図２３において、実施の形態１と同様の工程については図４と同一の符号を付している。
【０１４９】
導電ペーストを塗布する工程（ステップＳ３２）では、導電ペーストとして、Ｎｉ粉末を含むものを使用する。導電ペーストの焼成を行う工程では、大気中、８００℃の条件で焼成を行う。また、導電ペーストとしては、例えばＣｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｗ、Ａｇ／Ｐｄ、Ａｇ／Ｚｎ等を含むものであってもよい。
【０１５０】
実施の形態１では、導電ペーストを焼成することにより電極１５、１６および伝熱部１７、１９を生成する例について説明したが、電極１５、１６および伝熱部１７、１９を生成する方法はこれに限定されるものではない。例えば、電極１５、１６および伝熱部１７、１９を、蒸着法やスパッタ法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法を利用して生成してもよい。或いは、導電ペーストの代わりに有機金属化合物を塗付する方法により電極１５、１６および伝熱部１７、１９を生成してもよい。
【０１５１】
或いは、図２４に示すような製造方法であってもよい。この製造方法では、ステップＳ１５の工程が完了した後に、素子本体１１の基となる積層体を焼成する工程（ステップＳ４１）を行う。この段階で素子本体１１が生成されている。その後、絶縁ペーストを塗布する工程（ステップＳ４２）、導電ペーストを塗布する工程（ステップＳ３２）、絶縁ペーストおよび導電ペーストの焼成を行う工程（ステップＳ４３）を順番に行う。
【０１５２】
絶縁ペーストを塗布する工程（ステップＳ４２）では、絶縁ペーストとして、熱源の温度より高い温度で溶融するガラス粉末またはこのガラス粉末にＡｌ２Ｏ３粉末を混合してなる粉末を使用する。絶縁ペーストおよび導電ペーストの焼成を行う工程では、大気中、９００℃の条件で焼成を行う。また、絶縁ペーストとしては、例えばＺｒＯ２、Ｍｇ２ＳｉＯ４、Ｙ２Ｏ３、エポキシ樹脂等を含むものであってもよい。
【０１５３】
実施の形態２では、熱電変換素子１０が５直列３並列に接続された熱電変換モジュール１の例について説明したが、これに限らず、例えば熱電変換素子１０がＮ直列Ｍ並列（Ｎ：５を除く正の整数、Ｍ：３を除く正の整数）に接続されているものであってもよい。
【０１５４】
実施の形態２では、各熱電変換素子１０が、伝熱部１９を介して熱源２０４０に直接接合される例について説明したが、熱源が熱電変換素子１０に直接接合される構成に限定されるものではない。例えば、図２５に示す熱電変換モジュール８００１のように、各熱電変換素子１０の伝熱部１９が、第１伝熱部材８０４０に導電ペースト等の導電部材２０４１により接合され、第１伝熱部材８０４０における熱電変換素子１０側とは反対側が熱源２０４０に接着されている構成であってもよい。なお、図２５において、実施の形態２と同様の構成は、図６と同じ符号を付している。第１伝熱部材８０４０は、金属や熱伝導率の高いセラミックス材料等から形成されている。第１伝熱部材８０４０は、熱伝導性接着剤８０４１により熱源２０４０に取り付けられている。熱伝導性接着剤８０４１としては、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂を主成分とする熱伝導率の高い接着剤が採用される。
【０１５５】
本構成によれば、熱電変換素子１０と熱源２０４０との間に第１伝熱部材８０４０が介在していることにより、熱電変換モジュール８００１に対して外部から衝撃が加わった場合に熱電変換素子１０が第１伝熱部材８０４０により保護される。従って、熱電変換素子１０の損傷を抑制することができる。
【０１５６】
実施の形態２では、各熱電変換素子１０の伝熱部１７が、基板３０に接合される例について説明したが、伝熱部１７が基板３０に接合される構成に限定されるものではない。例えば、図２６および図２７Ａに示す熱電変換モジュール８１０１のように、各熱電変換素子１０の伝熱部１７が第２伝熱部材８１５０に接合される構成であってもよい。
【０１５７】
基板８１３０は、図２７Ａに示すように、その熱電変換素子１０に対応する部位に設けられた、基板８１３０の厚さ方向に貫通する貫通孔８１３０ａを有している。
【０１５８】
第２伝熱部材８１５０は、板状の主部８１５０ａと、主部８１５０ａからその厚さ方向に突出した突出部８１５０ｂと、を備える。第２伝熱部材８１５０は、主部８１５０ａが基板８１３０における熱電変換素子１０とは反対側に配置され、突出部８１５０ｂが基板８１３０の貫通孔８１３０ａの内側に配置される。各熱電変換素子１０の伝熱部１７は、貫通孔８１３０ａの内側に配置された突出部８１５０ｂに接合されている。第２伝熱部材８１５０は、金属や熱伝導率の高いセラミックス材料等から形成されている。
【０１５９】
なお、図２６および図２７Ａに示す熱電変換モジュール８１０１は、実施の形態１で説明した熱電変換素子１０を備える構成について説明したが、熱電変換素子の種類はこれに限定されない。例えば、図２７Ｂに示す熱電変換モジュール８２０１のように、図１５Ａに示す熱電変換素子６０１０を備える構成であってもよい。
【０１６０】
本構成によれば、例えば第２伝熱部材８１５０が基板８１３０よりも熱伝導率の高い材料から形成されている場合、素子本体１１の伝熱部１７側の放熱特性を向上させることができるので、素子本体１１に温度差を付けやすくすることができる。
【０１６１】
更に、図２８に示す熱電変換モジュール８３０１のように、第２伝熱部材８１５０の主部８１５０ａにおける突出部８１５０ｂ側とは反対側の面に、接着剤８３６１により放熱フィン８３６０が取り付けられた構成であってもよい。接着剤８３６１としては、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂を主成分とする熱伝導率の高い接着剤が採用される。本構成によれば、放熱フィン８３６０を備えることにより、例えば第２伝熱部材８１５０から外気への放熱性を向上させることができる。
【０１６２】
実施の形態２では、基板２０３０が可撓性のないリジッド基板である熱電変換モジュール１の例について説明したが、基板の種類はこれに限定されず、例えばフレキシブル基板から構成されるものであってもよい。図２９Ａに示すように、本変形例に係る熱電変換モジュール８４０１は、フレキシブル基板からなる基板８４３０を備え、円筒状の管ＰＩの外面に沿って湾曲した状態で配置することができる。
【０１６３】
また、実施の形態１では、伝熱部１９が平坦である熱電変換素子１０の例について説明したが、伝熱部１９の形状はこれに限定されるものではなく、例えば、図２９Ｂに示すように、熱電変換素子８５１０は、伝熱部８５１９の管ＰＩ側の面が、管ＰＩの外面に沿って窪んでいてもよい。
【０１６４】
実施の形態３では、絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂを形成する材料が、Ａｌ２Ｏ３である例について説明したが、絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂを形成する材料はこれに限定されない。例えば、絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂが、ＺｒＯ２、ＭｇＳｉＯ４、Ｙ２Ｏ３等から形成されていてもよい。
【０１６５】
実施の形態３では、第１熱電変換部３１１１、第２熱電変換部３１１３と絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂとを接着する導電ペーストと、伝熱部３０１７、３０１９の基となる導電ペーストとを同時に焼成する熱電変換素子３０１０の製造方法について説明した。但し、熱電変換素子３０１０の製造方法は、この方法に限定されるものではない。例えば、図３０に示すような製造方法であってもよい。この製造方法では、ステップＳ２５の工程が完了した後に、第１熱電変換部３１１１、第２熱電変換部３１１３と絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂとを接着するための導電ペーストのみを塗布する工程（ステップＳ５１）を行う。次に、第１熱電変換部３１１１、第２熱電変換部３１１３と絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂとを接着する工程（ステップＳ２７）、導電ペーストを焼成する工程（ステップＳ２８）を順番に行う。その後、伝熱部３０１７、３０１９の基となる導電ペーストを塗布する工程（ステップＳ５２）、導電ペーストの焼成を行う工程（ステップＳ５３）を順番に行う。
【０１６６】
導電ペーストを塗布する工程（ステップＳ４２）では、導電ペーストとして、Ａｇ粉末を含むものを使用する。導電ペーストの焼成を行う工程では、大気中、８００℃の条件で焼成を行う。また、導電ペーストとしては、例えばＮｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｗ、Ａｇ／Ｐｄ、Ａｇ／Ｚｎ等を含むものであってもよい。
【０１６７】
実施の形態３では、導電ペーストを焼成することにより伝熱部３０１７、３０１９を生成する例について説明したが、伝熱部３０１７、３０１９を生成する方法はこれに限定されるものではない。例えば、伝熱部３０１７、３０１９を、蒸着法やスパッタ法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法を利用して生成してもよい。或いは、導電ペーストの代わりに有機金属化合物を塗付する方法により伝熱部３０１７、３０１９を生成してもよい。
【０１６８】
実施の形態３では、絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂそれぞれに１つの伝熱部３０１７、３０１９を備える構成について説明したが、各絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂに設ける伝熱部の数は１つに限定されるものではない。例えば各絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂに複数の伝熱部が設けられた構成であってもよい。本構成によれば、伝熱部から絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂに加わる応力を緩和することができるので、絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂの損傷を抑制することができる。
【０１６９】
実施の形態３では、伝熱部３０１７、３０１９が図９のＺ方向から平面視して略矩形状である例について説明したが、伝熱部の形状はこれに限定されるものではない。また、実施の形態３では、伝熱部３０１７、３０１９が、絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂのその平面視における周縁部の一部を覆わない例について説明したが、伝熱部３０１７、３０１９の大きさはこれに限定されない。例えば、伝熱部３０１７、３０１９が、絶縁基板３０１３ａ、３０１３ｂにおける第１熱電変換部３１１１、第２熱電変換部３１１３側とは反対側の面全体を覆っている構成であってもよい。
【０１７０】
実施の形態４では、熱電変換モジュール１を備える電気機器として、通信装置１０００の例について説明したが、熱電変換モジュール１を備える電気機器は通信装置１０００に限定されるものではない。例えば、図３１に示すように、熱電変換モジュール１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ８００２ａ、８００２ｂと、キャパシタ８００３ａ、８００３ｂと、インバータ回路８００４と、モータ８００５と、制御部８００６と、を備える発動機８０００であってもよい。なお、図３１において、実施の形態４と同様の構成については図１２と同一の符号を付している。ＤＣ／ＤＣコンバータ８００２ａ、８００２ｂは、熱電変換モジュール１から供給される直流電圧を昇降圧する昇降圧回路から構成されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ８００２ａは、インバータ回路８００４の動作電圧に等しい直流電圧を出力し、ＤＣ／ＤＣコンバータ８００２ｂは、制御部８００６の動作電圧に等しい直流電圧を出力する。キャパシタ８００３ａは、電力線ＰＬ２１を介してインバータ回路８００４へ電力を供給し、キャパシタ８００３ｂは、電力線ＰＬ２２を介して制御部８００６へ電力を供給する。
【０１７１】
インバータ回路８００４は、６つのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６を備える。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６は、トランジスタ等から構成される。モータ８００５は、三相交流モータから構成され、インバータ回路８００４から供給される三相交流電力を受けて回転する。制御部８００６は、インバータ回路８００４のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６をそれぞれ予め設定されたタイミングでオンオフ動作させることによりインバータ回路８００４に三相交流を出力させる。
【０１７２】
本構成によれば、熱源が存在する場所に設置すれば、熱源から熱電変換モジュール１へ熱が供給される限りモータ８００５を半永久的に動作させ続けることができる。従って、例えば電池やバッテリ等からの電力供給を受けて動作する発動機と比較して、電池交換やバッテリ充電等の作業が不要となるので、ユーザのメンテナンス負担を軽減することができる。
【０１７３】
以上、本発明の実施の形態および変形例（なお書きに記載したものを含む。以下、同様。）について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、実施の形態および変形例が適宜組み合わされたもの、それに適宜変更が加えられたものを含む。
【０１７４】
本出願は、２０１５年６月９日に出願された日本国特許出願特願２０１５−１１６９６７号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１５−１１６９６７号の明細書、特許請求の範囲、及び図面全体を参照として取り込むものとする。
【符号の説明】
【０１７５】
１，８００１，８１０１，８２０１，８３０１：熱電変換モジュール、２，８００２ａ，８００２ｂ：ＤＣ／ＤＣコンバータ、３，８００３ａ，８００３ｂ：キャパシタ、４：無線通信部、５：センサ、６，８００６：制御部、１０，３０１０，４０１０，４１１０，５０１０，６０１０，６１１０，７０１０，７１１０，７２１０，７３１０，７４１０，９０１０：熱電変換素子、１１，３０１１，７０１１，７３１１，７４１１：素子本体、１１ａ：上面、１１ｂ：下面、１１ｃ，１１ｄ：側面、１３：絶縁体部、１３ａ，７０１３ｂ，７４１３ｂ：下側サブ絶縁体部、１３ｂ，７０１３ｃ，７３１３ｂ：上側サブ絶縁体部、１５，１６，５０１５，５０１６：電極、１７，１９，３０１７，３０１９，６０１９，７０１７，７０１９，７２１７，７２１９：伝熱部、２１，３５，２０３４，２０４１,３０２３ａ，３０２３ｂ，８１５０ｃ：導電部材、３０，２０３０，８１３０：基板、３３，２０３３：導電パターン、１１１，３１１１，７１１１，７６１１，７７１１：第１熱電変換部、１１１ａ，３１１１ａ，７１１１ａ：第１部位、１１１ｂ，３１１１ｂ，７１１１ｂ：第２部位、１１３，３１１３，７１１３：第２熱電変換部、１１３ａ，３１１３ａ，７１１３ａ：第３部位、１１３ｂ，３１１３ｂ，７１１３ｂ：第４部位、１１５，７０１３，７３１３，７４１３：絶縁体層、１０００：通信装置、２０４０：熱源、３０１３ａ，３０１３ｂ：絶縁基板、６０１９ａ，６０１９ｂ，７０１７ａ，７１０７ｂ，７０１９ａ，７０１９ｂ：サブ伝熱部、７０１３ａ：側方サブ絶縁体部、７１１７，７１１９：絶縁性伝熱部、８０００：発動機、８００４：インバータ回路、８００５：三相交流モータ、８１３０ａ：貫通孔、８０４０：第１伝熱部材、８０４１，８３６１：接着剤、８１５０：第２伝熱部材、８１５０ａ：主部、８１５０ｂ：突出部、８３６０：放熱フィン、ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３，ＰＬ２１，ＰＬ２２：電力線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図３０】
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【図３１】
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【国際調査報告】
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