(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸熱部と放熱部とを有し、直流電圧が印加されると、ペルチェ効果により上記吸熱部周辺の熱量を上記放熱部へと移動させ、上記吸熱部周辺を冷却するペルチェ素子において、
上記放熱部に、
熱放射率の大きい熱放射性材料からなるシートと、熱伝導率の大きい熱伝導性材料からなるシートと、を積層してなる放熱体
を設け、
上記熱放射性材料からなるシートは、液状シリコーンに気相成長炭素繊維を、２０〜６０wt％混合したものであり、
上記熱伝導性材料からなるシートは、熱加硫シリコーンにＡｌ2Ｏ3を、４０〜８５wt％混合したものであることを特徴とすることを特徴とするペルチェ素子。
【請求項２】
吸熱部と放熱部とを有し、直流電圧が印加されると、ペルチェ効果により上記吸熱部周辺の熱量を上記放熱部へと移動させ、上記吸熱部周辺を冷却するペルチェ素子において、
上記吸熱部に、
熱放射率の大きい熱放射性材料からなるシートと、熱伝導率の大きい熱伝導性材料からなるシートと、を積層してなる放熱体
を設け、
上記熱放射性材料からなるシートは、液状シリコーンに気相成長炭素繊維を、２０〜６０wt％混合したものであり、
上記熱伝導性材料からなるシートは、熱加硫シリコーンにＡｌ2Ｏ3を、４０〜８５wt％混合したものであることを特徴とすることを特徴とするペルチェ素子。
【請求項３】
吸熱部と放熱部とを有し、直流電圧が印加されると、ペルチェ効果により上記吸熱部周辺の熱量を上記放熱部へと移動させ、上記吸熱部周辺を冷却するペルチェ素子において、
上記放熱部または上記吸熱部に、
熱放射率の大きい熱放射性材料からなるシートと、熱伝導率の大きい熱伝導性材からなるシートと、を交互に積層してなる放熱体を設けたことを特徴とするペルチェ素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品等の、発熱源の放熱を行なうために用いられるペルチェ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器等に使用されているＩＣ等の電子部品は、その集積度の向上及び動作の高速化により消費電力が増大すると共に発熱量も増大し、その放熱対策が大きな問題となっている。
【０００３】
すなわち、こういった電子部品は高温になると、電子部品の特性が変動して電子機器の誤動作の原因となったり、電子部品自体が故障したりする。
そこで従来より、電子機器等においては、その使用中に電子部品の温度上昇を抑えるためにペルチェ素子が使用されることがある。このペルチェ素子は、熱電素子とも呼ばれるもので、その主要部はＰ形半導体とＮ形半導体とを導体を介装しつつ交互に直列配置した構成となっている。この一例を図４に示す。
【０００４】
図４は、基板３８の上に装着された集積回路（以下、単にＩＣと記す）４０の上面にペルチェ素子４２を装着してＩＣ４０の冷却を行なう様子を示している。本図にて一層明らかなように、ペルチェ素子４２とは上下に夫々導体４６ａと導体４６ｂとを分散配置し、これら導体４６ａ，４６ｂを半導体４８にて連絡結合したものである。しかも半導体４８は、Ｐ形半導体とＮ形半導体とを交互に配置している。なお、本図においてはＰ形半導体及びＮ形半導体が直線的に２個ずつ並べられたシンプルな構成となっているが、実際には両半導体が交互に多数、マトリクス状に並べられ、導体４６ａ，４６ｂが両半導体を接続して１本の電気回路を形成したものが多い。つまり、図中の左端から導体４６ａ，Ｐ形半導体，導体４６ｂ，Ｎ形半導体，（以下繰り返し）……，導体４６ａの順序にて接続されている。但し、ペルチェ素子４２内の回路は真に１本の回路でなくとも良く、複数の上記と同様の回路を並列配置したものでもよい。
【０００５】
導体４６ａの上部、及び導体４６ｂの下部、にはプレート状の絶縁板５０が設けられ、導体４６ａ同士（並びに４６ｂ同士）の絶縁を確保している。導体４６ａの上部に設けられた絶縁板５０の上には更に、Ａｌ製のヒートシンク５２が設けられている。このヒートシンク５２は、平板上に柱５２ａを所定間隔をおいて立設したような形状にされている。
【０００６】
ペルチェ素子４２の回路の両端の導体４６ａ，４６ａに導線を接続し、Ｐ形半導体に近い方の導体３６ａを高電位になるように直流電源５４を接続すると、導体４６ａと半導体４８（Ｐ形であるかＮ形であるかには依らない）との界面では発熱され、導体４６ｂと半導体４８（Ｐ，Ｎに依らない）との界面では吸熱が行なわれる。これがペルチェ効果である。この結果、導体４６ａは加熱され、導体４６ｂは冷却される。従ってＩＣ４０は、熱を絶縁板５０を介してペルチェ素子４２に奪われ、温度上昇が抑えられる。ペルチェ素子４２が奪った熱は、ヒートシンク５２に伝導され、柱５２ａから放熱される。
【０００７】
すなわち、ペルチェ素子４２は、ＩＣ４０の放熱を助長するという、いわば消極的な冷却を行なうのではなく、直流電圧の供給を受けて熱量の移動させ、積極的な冷却を行なう。そして通常の冷凍機のように冷媒循環路、圧縮機等を必要とせず、非常にシンプルな構成にて冷却を行なえるため、小型の電子機器等の冷却に適している。
【０００８】
もちろん、ＩＣ４０に代えて他の冷却対象に対してペルチェ素子４２を用いてもよい。その場合には、冷却対象の形状及び大きさに合わせて、ペルチェ素子４４を適宜設計変更すれば、その冷却対象を冷却し、温度が上昇するのを抑えることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ペルチェ素子４２の放熱側の導体には、図４にも示したようにヒートシンク５２を設けなければならない。ペルチェ素子４２を作動させたときの導体４６ａ，４６ｂ間の温度差は供給電流によって決まるので、放熱側の導体４６ａに熱がこもると、導体４６ａの温度が上昇し、これにつれて吸熱側の導体４６ｂの温度も上がってしまい、十分な冷却性能が望めなくなる。従い、導体４６ａに熱がこもるのを防止するため、ヒートシンク５２を導体４６ａから外すわけにはいかない。そして、このヒートシンク５２は冷却効果を上げるために柱５２ａを設けている。このためペルチェ素子４２自体は薄く構成できるにも拘らず、ヒートシンク５２には厚み（特に柱５２ａの高さ）が必要となり、結果としてＩＣ４０を使用するために必要な体積を増大させてしまう。
【００１０】
また、ヒートシンク５２は上記したように柱５２ａが複数配置された複雑な形状をしているために、ダイキャスト成形あるいは切削といった複雑な工程が必要となる。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、上記ヒートシンク５２に代わって、コンパクトながらも冷却性能を確保できる放熱体、を備えたペルチェ素子を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた本発明の請求項１に記載のペルチェ素子は、吸熱部と放熱部とを有し、直流電圧が印加されると、ペルチェ効果により上記吸熱部周辺の熱量を上記放熱部へと移動させ、上記吸熱部周辺を冷却するペルチェ素子において、
上記放熱部に、
熱放射率の大きい熱放射性材料からなるシートと、熱伝導率の大きい熱伝導性材料からなるシートと、を積層してなる放熱体
を設け、
上記熱放射性材料からなるシートは、液状シリコーンに気相成長炭素繊維を、２０〜６０wt％混合したものであり、
上記熱伝導性材料からなるシートは、熱加硫シリコーンにＡｌ2Ｏ3を、４０〜８５wt％混合したものであることを特徴とすることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に記載のペルチェ素子は、吸熱部と放熱部とを有し、直流電圧が印加されると、ペルチェ効果により上記吸熱部周辺の熱量を上記放熱部へと移動させ、上記吸熱部周辺を冷却するペルチェ素子において、
上記吸熱部に、
熱放射率の大きい熱放射性材料からなるシートと、熱伝導率の大きい熱伝導性材料からなるシートと、を積層してなる放熱体
を設け、
上記熱放射性材料からなるシートは、液状シリコーンに気相成長炭素繊維を、２０〜６０wt％混合したものであり、
上記熱伝導性材料からなるシートは、熱加硫シリコーンにＡｌ2Ｏ3を、４０〜８５wt％混合したものであることを特徴とすることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載のペルチェ素子は、吸熱部と放熱部とを有し、直流電圧が印加されると、ペルチェ効果により上記吸熱部周辺の熱量を上記放熱部へと移動させ、上記吸熱部周辺を冷却するペルチェ素子において、
上記放熱部または上記吸熱部に、
熱放射率の大きい熱放射性材料からなるシートと、熱伝導率の大きい熱伝導性材料からなるシートと、を交互に積層してなる放熱体を設けたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
上記のように構成された本発明の請求項１に記載のペルチェ素子においては、発熱部に放熱体が設けられている。
この放熱体は、熱放射性材料からなるシートと、熱伝導性材料からなるシートとを積層したものである。そしてペルチェ素子の発熱部から発生した熱を、熱放射性材料からなるシートが直接的或は間接的に受け取ると、その熱を電磁波（主に赤外線）に変換して速やかに外部に放射する。
【００１５】
また、同じく発熱部から発せられた熱を、熱伝導性材料からなるシートが直接的或は間接的に受け取ると、その熱を該シート全体に速やかに伝導する。
これら２種類の層を積層すると、熱放射性材料からなるシートが外部に放射しきれなかった熱を、熱伝導性材料からなるシートに伝導するため、各々１種類のシートのみにて放熱体を構成した場合に比べ、熱放射が効率良く行なわれると共に放熱体内にこもる熱が減少する。
【００１６】
この放熱体をペルチェ素子の発熱部に装着しているため、ペルチェ素子に通電すると、ペルチェ素子の発熱部から発せられた熱は、放熱体によって速やかに放熱体自身、及び周囲へ放出され、発熱部の温度上昇が抑えられる。ペルチェ素子は供給電力によって発熱部、吸熱部間の温度差が決まるので、発熱部の温度上昇が抑えられることにより、吸熱部の温度が下がり、十分な冷却性能を得ることができる。
【００１７】
従って当該ペルチェ素子は、発熱部にヒートシンクが装着されたものと同様に、冷却性能が高められたペルチェ素子となる。
また、放熱体はシートを積層したものであって、従来のヒートシンクのように柱状のものがないため、非常にコンパクトである。従い、ペルチェ素子はかさばらないものとすることができる。特に、近年、需要の高い、携帯用電子機器やそれ以外の小型電子機器に用いられる電子部品の冷却には好適である。
なお、熱放射性材料からなるシートは、液状シリコーンに気相成長炭素繊維を、２０〜６０wt％混合したものとし、熱伝導性材料からなるシートは、熱加硫シリコーンにＡｌ2Ｏ3を、４０〜８５wt％混合したものとする。
【００１８】
本発明の請求項２に記載のペルチェ素子は、請求項１に記載されたものと同じ構成からなる放熱体が、発熱部にではなく、吸熱部に設けられている。つまり、直接、冷却対象に触れるのは、吸熱部ではなく放熱体となる。
このペルチェ素子を、冷却対象に装着すると、冷却対象から発せられた熱は、放熱体によってその周囲、及び当該ペルチェ素子の吸熱部へと伝達される。
【００１９】
この状態で当該ペルチェ素子に通電すると、放熱体から吸熱部へと伝達された熱は発熱部へと移動される。そして更に発熱部の周囲へと熱が放射される。
すなわち、通電状態における当該ペルチェ素子は、冷却対象から発せられる熱を、一部は放熱体から電磁波にして放射し、残りの熱はペルチェ効果により、放熱部へと伝達されて周囲へと発散する。つまり、放熱体と吸熱部とで分担して、冷却対象から熱を奪いとる。
【００２０】
従って、当該ペルチェ素子の放熱部には、その放熱部に蓄積される熱を周囲や他の構成へ移動させる構成が設けられていないが、冷却対象から発せられる熱の一部は、吸熱部に達する以前の段階で、放熱体から電磁波として放射されているため、放熱部に蓄積される熱量は従来のペルチェ素子に比べて軽減される。この結果、ペルチェ効果による熱移動が十分行なわれ、冷却対象の冷却を効果的に行なうことができる。
【００２１】
なお、当然のことながら請求項２に記載のペルチェ素子は、請求項１に記載のペルチェ素子に対して、放熱体の位置を変更しただけであるから、同様にコンパクトなものとなっている。
そして、このペルチェ素子において、請求項１に記載の発明のように放熱部にも放熱体を設けても良い。このようにすると、冷却対象の熱を放熱体の熱放射性材料からなるシートにより電磁波にして放射した上で、残りの熱量をペルチェ効果により放熱側へと移動させ、更にその移動された熱量を、放熱部に設けられた放熱体が電磁波にして外界に放出するので、より効率的な冷却を行なうことができる。
なお、熱放射性材料からなるシートは、液状シリコーンに気相成長炭素繊維を、２０〜６０wt％混合したものとし、熱伝導性材料からなるシートは、熱加硫シリコーンにＡｌ2Ｏ3を、４０〜８５wt％混合したものとする。
【００２２】
また、請求項３に記載のペルチェ素子は、放熱体が、熱放射性材料からなるシートと、熱伝導性材料からなるシートとを、交互に積層したものとなっている。これが上記請求項１に記載のペルチェ素子と同様に、冷却対象の上面に貼付されて使用された場合を例にとって説明すると、このペルチェ素子の、熱放射性材料からなるシートの上に熱伝導性材料からなるシートが、積層された箇所では、前者にて放射しきれなかった熱が後者に速やかに伝導される。逆に、熱伝導性材料からなるシートの上に熱放射性材料からなるシートが積層された箇所では、前者の持っている熱が順次、後者に伝導したのち活発に放射される。
【００２３】
このように速やかな熱伝導・活発な熱放射が交互に行なわれることにより、冷却対象から熱が順調に奪われていき、冷却対象の放熱を効率的に行なうことができる。
なお、請求項３において熱放射性材料とは、長波長の放射率が高い遠赤外線放射体や全赤外線域で放射率が高い放射体である。前者としては、コージライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2 ），チタン酸アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3・Ｔｉ2Ｏ3），β−スポジューメン（Ｌｉ2Ｏ・Ａｌ2Ｏ3・４ＳｉＯ2）等がある。また、後者としては遷移元素酸化物系のセラミックス（ 一例として、ＭｎＯ2：６０％，Ｆｅ2Ｏ3：２０％，ＣｕＯ：１０％，ＣｏＯ：１０％）、カーボンブラック、黒鉛、炭素繊維等が挙げられる。
【００２４】
また、請求項３において熱伝導性材料とは、金属又はその酸化物（例えばフェライトも含む）、若しくは炭素が挙げられる。
更に、上記各性質を有する材料は、夫々所定の基材に混合された複合材料としても良く、該複合材料が、混合された各材料の性質を維持していればよい。
【００２５】
【実施例】
以下に本発明の一実施例について図面と共に説明する。
図１は、本発明の一実施例であるペルチェ素子２を用いてＩＣ４を冷却する様子を示す説明図であり、図１（ａ）はペルチェ素子２の発熱側に放熱体１２を設けた実施態様を表すもので、一方、図１（ｂ）はペルチェ素子２の吸熱側に放熱体１２を設けた様子を示す。つまり、図１（ａ）及び図１（ｂ）は、構成要素は共通で、配置のみが異なったものとなっている。そこで、まず両図の構成要素について説明する。
【００２６】
まず、ペルチェ素子２は、放熱側の導体６ａと、吸熱側の導体６ｂと、両導体６ａ，６ｂの間に介装された半導体８（ＰがＰ形半導体、ＮがＮ形半導体）とからなる。なお、ここでペルチェ素子２とは、直流電圧が印加されると、ペルチェ効果を奏する部分のみを指すものとする。
【００２７】
半導体８は、Ｐ形半導体及びＮ形半導体が直線的に２個ずつ並べられた構成となっているが、実際には両半導体８が交互に多数、マトリクス状に並べられ、導体６ａ，６ｂが両半導体８を接続して１本の電気回路を形成しているものとする。このように半導体８と導体６ａ（又は導体６ｂ）とを交互に配置して、電圧を印加すると、半導体８と導体６ａとの接合部において熱の吸収若しくは放出が行なわれる。熱の吸収が行なわれるのは、Ｐ形半導体とこの半導体の高電位（印加時）側に接合された導体との間、及びＮ形半導体とこの半導体の低電位（印加時）側に接合された導体との間であり、熱の放出が行なわれるのは、この逆の位置関係にある接合部である。
【００２８】
これがいわゆるペルチェ効果であるが、ペルチェ素子２では、Ｐ形半導体及びＮ形半導体が交互に配置されていることから、熱の放出が行なわれる接合部は全て、導体６ａと半導体８（Ｐ，Ｎによらない）との接合部であり、逆に、熱の吸収が行なわれる接合部は全て、導体６ｂと半導体８（Ｐ，Ｎによらない）との接合部である（但し、本図の右端の導体６ａの方が左端の導体６ａよりも高電位となるように電圧を印加した場合）。このため、実際には熱の放出・吸収が行なわれるのは上記接合部であるが、導体６ｂに冷却対象を接触させておけば、導体６ｂを介して冷却対象から熱が吸収されていく。そして吸収された熱は、半導体８中を移動して導体６ａを介して放出される。
【００２９】
そしてペルチェ素子２においては、導体６ｂが本図の下側の面に集中配置されているため、平面状の上面を持つ電子部品を冷却するのに好適な形状となっている。なおセラミックプレート１０は導体６ｂ同士、及び導体と冷却対象との絶縁を確保するために設けられているもので、導体６ａ及びその上面に固定されているセラミックプレート１０が、本発明の放熱部に相当し、導体６ｂ及びその下面に固定されているセラミックプレート１０が、本発明の吸熱部に相当する。
【００３０】
放熱体１２は、熱伝導性のシートであるＴ層１４ａ、熱放射性のシートであるＶ層１６、Ｔ層１４ａと同じ材料からなるシートであるＴ層１４ｂという２種、３枚の層を重合し構成されている。
Ｔ層は、本発明の熱伝導性材料からなるシートに相当するもので、シリコーンとアルミナを重量比２：１で混合し薄膜化した後１８０℃で加硫し、厚さが１ｍｍ、熱伝導率が２．５×１０−３［ｃａｌ／ｃｍ・℃・ｓｅｃ］のフィルムとされている。一方、Ｖ層は、本発明の熱放射性材料からなるシートに相当するもので、シリコーンと気相生長炭素繊維とを重量比１：１で混合し薄膜化した後１８０℃で加硫した厚さが１ｍｍのフィルムとされている。なお、本図において放熱体１２は、積層されたものであることを明示するために、図示したような厚さにされているが、実際には本図よりも薄くされている。
【００３１】
ここで、放熱体１２の冷却性能を示すために行なった実験について図２及び図３を用いて説明する。
まず図２は、この実験において用いた実験回路を示すものであり、破線で囲われた部分が、図１のＩＣ４に相当する。すなわちＩＣ４は、トランジスタを複数内蔵したＩＣであり、本実験ではその内のＮＰＮ形トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２（以下、単に夫々Ｔｒ１，Ｔｒ２と記す）の２個のみを用いるため、他のトランジスタは図示を省略している。そしてＴｒ１のコレクタには直流電圧＋Ｅｄ（例えば１５Ｖ）が印加され、エミッタは抵抗器Ｒ１  を介して接地され、ベースはダイオードＤを介して接地されると共に抵抗器Ｒ２を介してオペアンプ２２の出力端子に接続されている。一方のＴｒ２は、コレクタとベースとが短絡され、且つ抵抗器Ｒ３  を介して直流電圧＋Ｅｄが印加されると共にコンデンサＣ１  を介して接地されている。Ｔｒ２のエミッタは直接接地されている。
【００３２】
オペアンプ２２は、非反転入力端子に外部から調整可能にされた電圧Ｖ１  が印加され、反転入力端子にＴｒ１のエミッタ電圧が帰還されている。また当然のことながら、オペアンプ２２には正負両電圧（ここでは＋Ｅｄと−Ｅｄ）が供給され、また各電圧ラインはオペアンプ２２の発振を防ぐために夫々２個のバイパスコンデンサＣ２，Ｃ３  及びＣ４，Ｃ５  を介して接地されている。
【００３３】
つまり図２の回路は、外部から入力された電圧Ｖ１  をＴｒ１のベースに印加してＴｒ１に電流Ｉを流す回路となっている。
この回路において、ＩＣ４の上面に放熱体１２を装着した状態としない状態とでＩＣ４内の温度を測定し、放熱体１２の冷却効果を評価した。ＩＣ４内の温度を測定するには、以下のようにする。すなわち、Ｔｒ１の入力電圧Ｖ１  を調節して、Ｔｒ１の消費電力が一定（例えば０．３Ｗ）になるように保つ。このときに、Ｔｒ２の出力電圧を測定することにより、ＩＣ４の内部温度を推定している。Ｔｒ２はベースとコレクタとが短絡され、ベースに正電圧が印加されていることから、出力電圧ＶＴ  は０Ｖ付近の所定電圧になるが、ＶＴ  はＩＣ４の内部温度に応じて変化する。この出力電圧ＶＴ  と温度の関係を予め求めておき、ＩＣ４の内部温度を測定する。
【００３４】
そしてＴ層１４ａ，１４ｂ及びＶ層１６の材料として次のようなものを用い放熱体１２Ａ，１２Ｂを構成した。
放熱体１２Ａ
Ｔ層：熱加硫シリコーンにＡｌ２Ｏ３を８０ｗｔ％混合したもの
Ｖ層：液状シリコーンに気相成長炭素繊維を４０ｗｔ％混合したもの
放熱体１２Ｂ
Ｔ層：Ｂｅｒｇｑｕｉｓｔ社製  シリコーンとＡｌ２Ｏ３の化合物
Ｖ層：熱加硫シリコーンと気相成長炭素繊維の化合物
上記放熱体１２Ａについて各層の厚さを替えて３種類の放熱体を構成し、温度測定を行なった結果が［表１］である。
【００３５】
【表１】
0003560414.tif 000002
【００３６】
また放熱体１２Ｂについて各層の厚さを替えて４種類の放熱体を構成し、温度測定を行なった結果が［表２］である。
【００３７】
【表２】
0003560414.tif 000003
【００３８】
上記測定結果を、グラフにしたのが図３である。横軸が放熱体の総厚さ、縦軸が装着したときに対する装着したときの温度変化割合を表したものである。なお、比較のために、ヒートシンク４４と同じ材料であるＡｌ板についても同様の測定を行なった。
【００３９】
このように、放熱体１２Ａはヒートシンクと同じ材料であるＡｌと比べても同じ厚さで温度低下性能が高く、放熱体１２Ｂは更に高い。
従って、ヒートシンクに替えて図１のように放熱体１２Ｂ（あるいは放熱体１２Ａ）を用いれば、更に薄い構成にて同様の冷却性能を発揮できるペルチェ素子となる。
【００４０】
また、図１（ｂ）のような実施態様にすると、ペルチェ素子２にて熱量の移動を行なうに先だち、放熱体１２Ｂ（あるいは放熱体１２Ａ）にて、ＩＣ４から熱量を奪いつつ熱量の一部を、主にＶ層から電磁波にして放出する。そしてペルチェ素子２に通電すると、放熱体１２Ｂ（あるいは放熱体１２Ａ）にて放出し切れなかった残りの熱量を、導体６ａへと移動させ周囲に放出する。従い図１（ｂ）のように導体６ａ側のセラミックプレート１０にヒートシンク等が装着されていなくても、ＩＣ４から発生される熱の一部は、放熱体１２Ｂ（あるいは放熱体１２Ａ）によって放出されているので、温度上昇は抑えられ、冷却性能を発揮できる。
【００４１】
図１（ａ）、（ｂ）どちらの実施態様によっても、ヒートシンクのような厚みのある構成ではなく、放熱体１２という薄い構成によってペルチェ素子２の冷却効果を補助することができるので、小型電子機器に用いられる電子部品の冷却に好適である。
【００４２】
以上、本発明の実施例であるペルチェ素子２について説明してきたが、本発明はこれらの実施例に何等限定されるものではなく様々な態様で実施し得る。
例えば、図１（ａ）に示した態様と、図１（ｂ）に示した態様とを組み合せたようにしてもよい。すなわち、ペルチェ素子２の上下に配置されたセラミックプレート１０の双方に放熱体１２を設けてもよい。
【００４３】
また、放熱体１２を構成するシートの内、ペルチェ素子２に直接接する層（図１（ａ）ではＴ層１４ａ、図１（ｂ）ではＴ層１４ｂ）を熱伝導性に加え、絶縁性を持った材料とし、セラミックプレート１０の役割を兼ねさせてもよい。こうすると、セラミックプレート１０を廃止でき、更にコンパクトなペルチェ素子とすることができる。
【００４４】
また更に上記実施態様では、Ｔ層、Ｖ層を夫々２枚、１枚用意し放熱体１２を構成したが、本発明のＴ層とは異なる熱放射性材料からなる層（Ｔ’層とする）を作成し、例えばＴ−Ｖ−Ｔ’の順に積層して放熱体１２を構成してもよい。また更に、上記とは積層の仕方を逆にして、Ｖ−Ｔ−Ｖの順に積層された放熱体をペルチェ素子２に設けてもよい。この場合、熱放射性材料の層についてもＶ層とは異なる熱伝導性材料からなる層（Ｖ’層とする）を作成し、例えばＶ−Ｔ−Ｖ’の順に積層して放熱体１２を構成してもよい。
【００４５】
そして更に、上記ではＶ層及びＴ層を３枚積層させることにより放熱体１２を構成したが、２枚積層したり４枚以上積層したりしてもよい。例えば、Ｖ−Ｔ−Ｖ−Ｔ，Ｔ−Ｖ−Ｔ−Ｖ，Ｖ−Ｔ−Ｖ’−Ｔ，Ｖ−Ｔ−Ｖ−Ｔ’−Ｖといった順に積層して構成するのも可能である。このように多層重ねた構成にすると、ＩＣ４チップ等から発生した熱を各Ｔ層が分担して電磁波に変換して放射し、各Ｔ層間の熱伝導をＶ層が速やかに行なうので、放熱体１２の中に熱がこもることがなく、より冷却効果の高いものとでき、ペルチェ素子２の冷却性能を十分に発揮できる。また、各層が夫々薄いフィルム状にされていることから、このように多数積層しても、電子機器の小型化を阻害しない。
【００４６】
放熱体１２ＡのＴ層の材質は、Ａｌ２Ｏ３の占める割合は８０ｗｔ％であったが、４０〜８５ｗｔ％の間で選ぶことができる。同様にＶ層の材質についても気相成長炭素繊維の占める割合は４０ｗｔ％であったが、２０〜６０ｗｔ％の範囲で選ぶことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のペルチェ素子にてＩＣを冷却する様子を示す説明図である。
【図２】本発明のペルチェ素子に用いられた放熱体の冷却性能を示すグラフである。
【図３】放熱体の冷却性能を調べるための実験に用いた回路の構成図である。
【図４】従来のペルチェ素子にてＩＣを冷却する様子を示す説明図である。
【符号の説明】
２…ペルチェ素子      ４…ＩＣ                ６ａ，６ｂ…導体
８…半導体          １０…セラミックプレート        １２…放熱体
１４ａ，１４ｂ…Ｔ層（熱伝導性材料からなるシート）
１６…Ｖ層（熱放射性材料からなるシート）
【図１】
0003560414.tif 000004
【図２】
0003560414.tif 000005
【図３】
0003560414.tif 000006
【図４】
0003560414.tif 000007