(57)【要約】  熱電モジュールは、第１面および第２面を有する第１支持基板と、第３面を有し、前記第２面に前記第３面が対向するように設けられた第２支持基板と、前記第１支持基板および前記第２支持基板の間に複数配列された熱電素子と、前記第１支持基板の第１面に設けられたフィンとを備えており、該フィンは、互いに間隔を空けて前記第１支持基板に対して立てて配列された複数の板状部を有するとともに、前記板状部の配列された方向で見たときに、該板状部同士の間隔が前記フィンの端部よりも中央部において広い。
2016136856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面および第２面を有する第１支持基板と、第３面を有し、前記第２面に前記第３面が対向するように設けられた第２支持基板と、前記第１支持基板および前記第２支持基板の間に複数配列された熱電素子と、前記第１支持基板の第１面に設けられたフィンとを備えており、
該フィンは、互いに間隔を空けて前記第１支持基板に対して立てて配列された複数の板状部を有するとともに、前記板状部の配列された方向で見たときに、該板状部同士の間隔が前記フィンの端部よりも中央部において広い熱電モジュール。
【請求項２】
前記板状部同士の間隔が前記方向における端部から中央部に向かうにつれて広くなっている請求項１に記載の熱電モジュール。
【請求項３】
前記フィンが前記方向において前記第１支持基板の外側にまで設けられており、前記板状部が前記配列方向において前記第１支持基板の外側にまで配列されている請求項１または請求項２に記載の熱電モジュール。
【請求項４】
前記第１面に垂直な方向から見たときに、前記板状部が波打った形状である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の熱電モジュール。
【請求項５】
前記板状部が前記板状部の配列された方向に垂直な方向に対して傾斜している請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の熱電モジュール。
【請求項６】
前記第１面に垂直であって、かつ、前記方向を含む断面で見たときに、前記板状部がＳ字形状を有している請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の熱電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、自動車用シートクーラー等の温度調節や排ガス等による熱電発電に使用される熱電モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱電モジュールは、一方の主面と他方の主面とを有している。熱電モジュールは、例えば、熱電素子に電力を供給することによって、一方の主面と他方の主面との間に温度差を生じさせることができる。また、熱電モジュールは、例えば、一方の主面と他方の主面との間に温度差を与えることによって、熱電素子によって電力を生じさせることができる。これらの性質を活かして、熱電モジュールは温度調節または熱電発電等に用いられる。【０００３】
このような熱電モジュールとして、例えば特開２００９−２９５８７８号公報（以下、特許文献１ともいう）に開示された熱電モジュールが挙げられる。特許文献１に開示された熱電モジュールは、複数の熱電素子と、複数の熱電素子を接続する電極と、電極上に取り付けられた複数のフィンとを備えている。複数のフィンは、隣り合うフィン同士の間隔が一様になるように配列されている。熱電モジュールは、例えば、複数のフィンが、流体の流れる流路に面するようにして用いられる。流路としては、例えば外部装置の通風管等が挙げられる。【０００４】
熱電モジュールを温度調節に用いる場合には、例えばブロアから発せられた流体（風）を流路に通すことで、風を冷風または温風に変化させることができる。この冷風または温風を用いて温度調節を行なう。
【発明の概要】
【０００５】
本開示の一態様の熱電モジュールは、第１面および第２面を有する第１支持基板と、第３面を有し、前記第２面に前記第３面が対向するように設けられた第２支持基板と、前記第１支持基板および前記第２支持基板の間に複数配列された熱電素子と、前記第１支持基板の第１面に設けられたフィンとを備えており、該フィンは、互いに間隔を空けて前記第１支持基板に対して立てて配列された複数の板状部を有するとともに、前記板状部の配列された方向で見たときに、該板状部同士の間隔が前記フィンの端部よりも中央部において広い。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】熱電モジュールの分解斜視図である。
【図２】図１に示す熱電モジュールを通風管に配置したときの模式図（断面図）である。
【図３】図２に示した熱電モジュールをＡ−Ａ’線を通る断面で切った断面図である。
【図４】熱電モジュールの変形例を示す断面図である。
【図５】図３に示した熱電モジュールのフィンをＢ−Ｂ’線を通る断面で切った断面図である。
【図６】熱電モジュールの変形例を図３と同じ断面で切った部分断面図である。
【図７】熱電モジュールの変形例を図３と同じ断面で切った部分断面図である。
【図８】熱電モジュールの変形例を図３と同じ断面で切った部分断面図である。
【図９】熱電モジュールの変形例を図３と同じ断面で切った部分断面図である。
【図１０】熱電モジュールの変形例を第１面に垂直であって、かつ、板状部が配列された方向に対して垂直な断面で切った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、熱電モジュールについて、図面を参照して詳細に説明する。
【０００８】
図１および図２に示すように、熱電モジュール１０は、第１支持基板１と、第２支持基板２とを有している。第１支持基板１は、第１面１１（第１支持基板１の下面ともいう）および第２面１２（第１支持基板１の上面ともいう）を有している。第２支持基板２は、第３面２３（第２支持基板２の下面ともいう）および第４面２４（第２支持基板２の上面ともいう）を有している。第２支持基板２は、第２面１２に第３面２３が対向するように設けられている。さらに、熱電モジュール１０は、第１支持基板１の第２面１２および第２支持基板２の第３面２３の間に設けられた熱電素子３を備えている。なお、図１においては、説明の都合上、熱電モジュール１０を一部分解して示している。
【０００９】
第１支持基板１は、主に、第２支持基板２と共に複数の熱電素子３を支持するための部材である。図１に示すように、第１支持基板１は、四角形状の部材であって、第２支持基板２と対向する上面を有する。
【００１０】
熱電モジュール１０の第１支持基板１の寸法は、例えば、縦を４０〜５０ｍｍに、横を２０〜３０ｍｍに、厚さを０．２５〜０．３５ｍｍに設定することができる。
【００１１】
第１支持基板１は、上面に第１電極４が設けられることから、少なくとも上面側は絶縁材料から成る。第１支持基板１としては、例えば、アルミナフィラーを添加して成るエポキシ樹脂板または酸化アルミニウム質焼結体を用いることができる。また、第１支持基板１としては、窒化アルミニウム質焼結体等のセラミック板の下面に銅板を貼り合わせた基板を用いることができる。銅板は外部への伝熱用または放熱用として機能する。また、第１支持基板１の他の例としては、銅板、銀板または銀−パラジウム板の上面にエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アルミナセラミックスまたは窒化アルミニウムセラミックス等から成る絶縁性の層を設けた基板を用いることができる。
【００１２】
第１電極４は、熱電素子３に電力を与えるため、または熱電素子３で生じた電力を取り出すための部材である。第１電極４は、第１支持基板１の上面に設けられている。第１電極４は、第２の支持基板２の下面に設けられている第２電極（図示せず）とともに、複数の熱電素子３を電気的に接続するように設けられている。熱伝素子３は、ｐ型熱電素子３１およびｎ型熱電素子３２から成る。ｐ型熱電素子３１とｎ型熱電素子３２とは、隣接して交互に設けられている。第１電極４は、隣接するｐ型熱電素子３１およびｎ型熱電素子３２を交互に直列に電気的に接続している。全ての熱電素子３が電気的に直列に接続されている。第１電極４は、例えば銅、銀または銀−パラジウム等によって形成される。第１電極４は、例えば、第１支持基板１の上面に銅板を貼り付けておき、これに対して第１電極４となる部分にマスキングを施して、マスキングを施した領域以外の領域をエッチングで取り除くことによって形成される。また、打ち抜き加工によって第１電極４の形状に成形した銅板を第１支持基板１に貼り付けることによって第１電極４を形成してもよい。
【００１３】
第２支持基板２は、主に第１支持基板１と共に複数の熱電素子３を挟んで支持するための部材である。第２支持基板２は、第１支持基板１に下面が対向するように設けられている。第２支持基板２の下面と第１支持基板１の上面とによって、複数の熱電素子３が挟まれて保持されている。第２支持基板２は、例えば四角形状である。第２支持基板２の寸法は、第１支持基板１と共に複数の熱電素子３を保持できるように設定される。具体的には、第２支持基板２の形状が四角形状である場合には、例えば縦を４０〜５０ｍｍに、横を２０〜３０ｍｍに、厚さを０．２５〜０．３５に設定することができる。熱電モジュール１０においては、第２支持基板２は、平面視したときに全体が第１支持基板１に重なっている。これにより、熱電モジュール１０に上下方向の力が加わった際の耐久性が向上している。
【００１４】
第２支持基板２は、第１支持基板１に対向する下面に第２電極が設けられることから、少なくとも下面側は絶縁材料から成る。第２支持基板２としては、第１支持基板１に用いることができる上述の部材と同様の部材を用いることができる。
【００１５】
第２電極は、熱電素子３に電力を与えるため、または熱電素子３で生じた電力を取り出すための部材である。第２電極は、第２支持基板２の下面に設けられている。第２電極は、第１電極４と共に、複数の熱電素子３を電気的に接続するように設けられている。第２電極は、例えば銅、銀または銀−パラジウム等によって形成される。第２電極は、例えば、第２支持基板２の下面に銅板を貼り付けておき、この銅板の第２電極となる部分にマスキングをして、マスクした領域以外の領域をエッチングすることによって形成される。また、打ち抜き加工によって第２電極の形状に成形した銅板を第２支持基板２の下面に貼り付けることによって第２電極を形成してもよい。
【００１６】
熱電素子３は、ペルチェ効果によって温度調節を行なうため、またはゼーベック効果によって発電を行なうための部材である。熱電素子３は、第１支持基板１の上面および第２支持基板２の下面の間に複数配列されている。熱電素子３は、熱電素子３の直径の０．５〜２倍の間隔で縦横の並びに複数設けられる。これら複数の熱電素子３は、第１電極４と同様のパターンに塗布された半田によって第１電極４に接合されている。そして、複数の熱電素子３は第１電極４および第２電極によって全体が直列に電気的に接続されている。
【００１７】
熱電素子３は、ｐ型熱電素子３１とｎ型熱電素子３２とに分類される。熱電素子３（ｐ型熱電素子３１およびｎ型熱電素子３２）は、Ａ２Ｂ３型結晶（ＡはＢｉおよび／またはＳｂ、ＢはＴｅおよび／またはＳｅ）から成る熱電材料、好ましくはＢｉ（ビスマス）またはＴｅ（テルル）系の熱電材料で本体部が形成されている。具体的には、ｐ型熱電素子３１は、例えば、Ｂｉ２Ｔｅ３（テルル化ビスマス）とＳｂ２Ｔｅ３（テルル化アンチモン）との固溶体からなる熱電材料で形成される。また、ｎ型熱電素子３２は、例えば、Ｂｉ２Ｔｅ３（テルル化ビスマス）とＳｂ２Ｓｅ３（セレン化アンチモン）との固溶体からなる熱電材料で形成される。
【００１８】
ここで、ｐ型熱電素子３１となる熱電材料は、一度溶融させてから固化させたビスマス、アンチモンおよびテルルからなるｐ型の形成材料を、ブリッジマン法によって一方向に凝固させて棒状にしたものである。また、ｎ型熱電素子３２となる熱電材料は、一度溶融させてから固化させたビスマス、テルルおよびセレンからなるｎ型の形成材料を、ブリッジマン法によって一方向に凝固させて棒状にしたものである。
【００１９】
これらの棒状の熱電材料の側面にメッキが付着することを防止するレジストをコーティングした後に、ワイヤーソーを用いて、例えば０．３〜５ｍｍの長さに切断する。次いで、切断面のみに電気メッキを用いてニッケル層および錫層を順次形成する。最後に、溶解液でレジストを除去することによって、熱電素子３（ｐ型熱電素子３１およびｎ型熱電素子３２）を得ることができる。
【００２０】
熱電素子３（ｐ型熱電素子３１およびｎ型熱電素子３２）の形状は、例えば円柱状、四角柱状または多角柱状等にすることができる。特に、熱電素子３の形状を円柱状にすることが好ましい。これにより、ヒートサイクル下において熱電素子３に生じる熱応力の影響を低減できる。熱電素子３を円柱状に形成する場合には、寸法は、例えば直径が１〜３ｍｍに設定される。
【００２１】
さらに、熱電モジュール１０は、第１支持基板１および第２支持基板２が流体の流れる流路６の内部に位置して用いられる。具体的には、図２に示すように、熱電モジュール１０は、外部装置の通風管５の内部に嵌めこまれて用いられる。通風管５の内側は空洞であり、流路６として機能している。図２に示す通風管５においては、流体は空気等の気体であって、右から左に向かって風が流れている。図２、５、１０においては、流体の流れる方向を破線の白抜き矢印で示している。流路６の幅方向の全体にわたって熱電モジュール１０が設けられている。すなわち、流路６の幅と熱電モジュール１０の幅とが等しい。なお、熱電モジュール１０においては、第１支持基板１および第２支持基板２が通風管５の内部に位置しているが、これに限られない。具体的には、第１支持基板１および第２支持基板２の一方のみが通風管５の内部に位置していてもよい。
【００２２】
図１、２に示すように、さらに、本開示においては第１支持基板１の第１面１１にはフィン７１が設けられている。フィン７１は、図２において右から左に風が流れたときに、風の流れを阻害しないようにしつつ、熱電モジュール１０から発せられた熱を効率よく取り出すことができるように設けられている。本開示の熱電モジュール１０においては、第１支持基板１の第１面１１よりも下方の空間はフィン７１によって複数の領域に分割されているが、これらは１つの流路６として考えることができる。より具体的には、フィン７１は、互いに間隔を空けて第１支持基板１に対して立てて配列された複数の板状部７３を有している。板状部７３は主面と側面とを有するとともに、側面が第１支持基板１に接している。板状部７３の主面は第１支持基板１の第１面１１に対して交差する方向に伸びている。
【００２３】
板状部７３は流体の流れる方向に対して垂直な方向に配列されている。板状部７３のそれぞれは流体の流れる方向に沿うように設けられている。なお、本開示においては、第２支持基板２の上面にも同様のフィン７２が設けられている。
【００２４】
そして、図３に示すように、熱電モジュール１０は、流路６の幅方向（図３における左右方向）で見たときに、フィン７１、７２の板状部７３の間隔がフィン７１、７２の端部よりも中央部において広くなるように配列されている。言い換えると、板状部７３の配列された方向で見たときに、板状部７３同士の間隔が端部よりも中央部において広い。なお、ここでいう端部および中央部とは、例えば、板状部７３の配列された方向においてフィン７１を幅の等しい３つの領域に分けたときに、中央の領域を中央部として見なすことができ、残りの２つの領域を端部として見なすことができる。なお、ここでいう板状部７３同士の間隔とは、端部または中央部における板状部７３同士の間隔の平均を意味している。また、隣り合う板状部７３同士の間に中央部と端部との境目がある場合には、この板状部７３同士の間隔は無視して、中央部と端部それぞれにおける板状部７３同士の間隔の平均を求める。
【００２５】
一般的に、熱電モジュールは、複数の熱電素子が配列された領域において、中央側と端部側とで温度差が生じる可能性がある。例えば、熱電モジュールを温度調節に用いる場合には、中央側においては熱電素子から発せられた熱（熱気または冷気）が籠りがちになるのに対して、端部側においては熱電素子から発せられた熱の一部が外部に逃げてしまうためである。そこで、本開示の熱電モジュール１０においては、フィン７１、７２の板状部７３の間隔を端部よりも中央部を広くすることによって、中央部において流体を流れやすくしている。これにより、中央部おけるフィン７１、７２と流体との熱伝達を向上させることができる。これにより、中央側に熱が籠ることを低減できるので、熱電モジュール１０に生じる熱応力を低減できる。その結果、熱電モジュール１０の長期信頼性を向上できる。
【００２６】
さらに、図３に示すように、板状部７３同士の間隔が配列方向における端部から中央部に向かうにつれて広くなっていることが好ましい。これにより、熱が籠もりがちになる中央部に向かうにつれて流体の流れやすさを向上できる。すなわち、熱が籠りがちになる中央部に向かうにつれて流体とフィン７１、７２との熱伝達を向上できるので、熱電モジュール１０に生じる熱応力を低減できる。特に、板状部７３の間隔を急激に変化させた場合と比較して、板状部７３の間隔を段階的に変化させることによって、熱電モジュール１０の特定の部位に熱応力が生じるおそれを低減できるので、熱電モジュール１０の長期信頼性をさらに向上できる。
【００２７】
さらに、図４に示すように、フィン７１が配列方向において第１支持基板１の外側にまで設けられており、フィン７１の板状部７３が、配列方向において第１支持基板１の外側にまで配列されていることが好ましい。これにより、第１支持基板１が通風管５と接触することを防ぐことができるので、熱電モジュール１０の駆動中の変形に伴う第１支持基板１おけるクラックの発生を低減することができる。
【００２８】
さらには、第１支持基板１および第２支持基板２は、フィン７１、７２とはんだで接合されていることが好ましい。はんだを用いることで、熱電モジュール１０から発せられた熱を効率よくフィン７１、７２に取出すことができる。また、はんだは変形が生じやすい部材であることから、熱応力を低減できるという点で好ましい。
【００２９】
また、図３に示す熱電モジュール１０においては、フィン７１、７２が板状部７３同士を繋ぐ部分（接続部７４）を有しており、複数の板状部７３が一体的に形成されている。これにより、フィン７１、７２によって形成される流路６の表面積を増やすことができる。また、板状部７３同士の均熱性を向上させることもできる。
【００３０】
また、フィン７１、７２の端に位置する板状部７３は外周側の部分が中央側に向けて傾くように立ててあってもよい。これにより、フィン７１、７２が熱膨張したときに、フィン７１、７２の外側の端部が中央側に熱膨張するようになる。そのため、通風管５等に代表される熱電モジュール１０の外部の物体に突き当てられることによって熱応力が生じることを、低減できる。
【００３１】
また、図５に示すように、第１支持基板１の第１面１１に垂直な方向から見たときに、フィン７１の板状部７３が波打った形状であってもよい。言い換えると、板状部７３を側面視したときに、板状部７３が波打った形状であってもよい。これにより、フィン７１と流体との接触面積を増やすことができるので、フィン７１と流体との熱伝達を向上させることができる。同様に、第２支持基板２の第４面２４に垂直な方向から見たときに、フィン７２の板状部７３が波打った形状であってもよい。言い換えると、板状部７３を側面視したときに、板状部７３が波打った形状であってもよい。これにより、フィン７２と流体との熱伝達を向上させることができる。
【００３２】
また、図６に示すように、板状部７３が、板状部７３の配列された方向に垂直な方向に対して、傾斜していてもよい。これにより、板状部７３の流路６に面する面積を大きくできる。これにより、フィン７１と流体との熱伝達を向上できる。さらに、板状部７３の配列された方向で見たときに、隣り合う接続部７４同士の間隔よりも接続部７４の幅が大きくてもよい。これにより、接続部７４を流路６内に密度高く配置することができるので、フィン７１と流体との熱伝達を向上できる。
【００３３】
また、図７に示すように、第１支持基板１の第１面１１に垂直であって、かつ、板状部７３の配列方向を含む断面で見たときに、板状部７３の形状がＳ字形状を有していてもよい。これにより、板状部７３の表面積を大きくすることができる。また、板状部７３に熱応力が生じたときに板状部７３を適度に撓ませることで、熱応力を吸収できる。これにより、フィン７１と流体との熱伝達を向上しつつ、熱電モジュール１０の長期信頼性を向上できる。
【００３４】
なお、ここでいうＳ字形状を有しているとは、図７に示すように板状部７３の全体がＳ字である必要はない。例えば、図８に示すように、板状部７３が部分的にＳ字形状を有していてもよい。ここでいう、Ｓ字形状とは、例えば、Ｓ字のように、一方向に湾曲した部分と、逆方向に湾曲した部分とが連続して繋がった形状を意味している。これにより、直線状である場合と比較して、板状部７３の表面積を大きくすることができる。
【００３５】
また、図９に示すように、板状部７３と接続部７４との間がＲ形状であってもよい。言い換えると、板状部７３と接続部７４とが滑らかに連続していてもよい。これにより、フィン７１に熱応力が生じるおそれを低減できる。これにより、熱電モジュール１０の長期信頼性を向上できる。
【００３６】
また、図１０に示すように、第１支持基板１の第１面１１に垂直であって、かつ、板状部７３が配列された方向に対して垂直な断面で見たときに、接続部７４が波打った形状を有していてもよい。これにより、接続部７４の表面積を大きくすることができるので、接続部７４と流体との熱伝達を向上できる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例を挙げて熱電モジュールについてさらに詳細に説明する。【００３８】
まず、Ｂｉ、Ｓｂ、ＴｅおよびＳｅからなる熱電材料をブリッジマン法により溶融凝固させ、直径１．５ｍｍの断面形状が円形の棒状の材料を作製した。具体的には、ｎ型熱電材料はＢｉ２Ｔｅ３（テルル化ビスマス）とＢｉ２Ｓｅ３（セレン化ビスマス）との固溶体で作製し、ｐ型熱電材料はＢｉ２Ｔｅ３（テルル化ビスマス）とＳｂ２Ｔｅ３（テルル化アンチモン）との固溶体で作製した。ここで、表面を粗化させるため、棒状のｎ型熱電材料およびｐ型熱電材料の表面を硝酸でエッチング処理を行った。【００３９】
次に、棒状のｎ型熱電材料および棒状のｐ型熱電材料を高さ（厚さ）１．６ｍｍになるように、ワイヤーソーにて切断し、ｎ型熱電素子３２およびｐ型熱電素子３１を得た。得られたｎ型熱電素子３２およびｐ型熱電素子３１は、電解メッキで切断面にニッケル層を形成した。【００４０】
次に、アルミナフィラーを添加したエポキシ樹脂の両面に、厚み１０５μｍの銅板を圧接した両主面銅貼り基板について、一方の主面にエッチングを施し所望の配線パターン（第１電極４、第２電極）を形成した第１支持基板１および第２支持基板２（４０ｍｍ角）を準備した。そして、この第１電極４および第２電極上に、Ｓｎ９５％Ｓｂ５％から成る半田ペーストをスクリーン印刷した。【００４１】
さらに、この半田ペースト上に、ｎ型熱電素子３２およびｐ型熱電素子３１が電気的に直列になるようにマウンターを使用して各熱電素子を１２７個ずつ配設した。上記のように配列されたｎ型熱電素子３２とｐ型熱電素子３１を第１支持基板１と第２支持基板２で挟み込むようにし、上下面に圧力をかけながらリフロー炉で加熱し、第１電極４および第２電極と熱電素子３とを半田で接合した。【００４２】
次に、メタルマスクを用いてＳｎ４２％Ｂｉ５８％から成る半田ペーストを第１支持基板１および第２支持基板２の表面にスクリーン印刷し、フィン７１、７２を第１支持基板１および第２支持基板２に配置し、熱電素子３を接合させた場合と同様に、上下面に圧力をかけながらリフロー炉で加熱し、第１支持基板１にフィン７１を第２支持基板２にフィン７２をはんだ接合した。このとき表１に示すような、フィン７１の板状部７３の間隔が異なる、３種類のフィンを複数作製した。そして、それぞれのフィン７１について、第１支持基板１からの板状部７３のはみ出しの有、無が異なるサンプル（サンプルＮｏ．１〜６）を作製した。【００４３】
【表１】
2016136856.tif 000003
【００４４】
板状部７３のはみ出し量の調整については、接合する治具の開口部の寸法を変更して作製した。なお、それぞれのサンプルのフィン７２の形状および第２支持基板２における取り付け位置は、フィン７１と同形状のものをフィン７１の第１支持基板１における取り付け位置に対応する位置に取り付けている。【００４５】
得られた熱電モジュール１０に電流を通電するためのリード線２本を半田こてで接合した。【００４６】
なお、表１中の「板状部間隔Ｎｏ．」は、図３に示すような配置状態で熱電モジュール１０を見たときに、最も左に位置する隣り合う２つのフィン７１の板状部７３の間を「板状部間隔Ｎｏ．１」とし、右に向かって順にＮｏ．１５まで番号を付したものである。【００４７】
得られた熱電モジュール１０を軸流ファンに接続された通風管５に収納する。その後、軸流ファンを１０ｍ３/Ｈｒの風量になるように電力を調整し、熱電モジュール１０に５０Ｗの電力を投入して、温度差を発生させ、通電方向を１分間置きに反転させる耐久試験を１００００サイクル実施し、耐久試験前後の抵抗値を４端子交流抵抗計で測定し、抵抗変化率を算出した。結果を表２の右側に示す。【００４８】
【表２】
2016136856.tif 000004
【００４９】
フィン７１の板状部７３の間隔を、中央部が端部よりも広くなるように調整したサンプルＮｏ．２は、フィン７１の板状部７３の間隔が等間隔のフィン７１を用いたサンプルＮｏ．１より、耐久試験前後の熱電モジュール１０の抵抗変化率が小さい。また、フィン７１の板状部７３の間隔を端部から中央部に向かうにつれて広くしたサンプルＮｏ．３は、耐久試験前後の熱電モジュール１０の抵抗変化率が更に小さく、良好な結果となった。これは、フィン７１の板状部７３の間隔を中央部において広くしたことによって、中央部における熱伝達が良好になり、これにより、熱電モジュール１０の中央部において熱が籠ってしまうことを低減できたためと考えられる。【００５０】
また、第１支持基板１からの板状部７３のはみ出しが有るサンプルＮｏ．４〜６は、板状部７３のはみ出しが無いサンプルＮｏ．１〜３に比べ耐久試験前後の熱電モジュール１０の抵抗変化率が更に小さく、良好な耐久性が確認された。これは、板状部７３のはみ出しがあることによって、通風管５と第１支持基板１および第２支持基板２とが接触することを低減できるため、熱電モジュール１０の駆動中の変形に伴う、第１支持基板１および第２支持基板２におけるクラックの発生を低減できたためと考えられる。
【符号の説明】
【００５１】
１：第１支持基板
１１：第１面
１２：第２面
２：第２支持基板
２３：第３面
２４：第４面
３：熱電素子
３１：ｐ型熱電素子
３２：ｎ型熱電素子
４：第１電極
５：通風管
６：流路
７１，７２：フィン
７３：板状部
７４：接続部
１０：熱電モジュール
【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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【国際調査報告】
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