(57)【要約】【課題】  熱電変換モジュールの用途拡大を容易にする。【解決手段】  間隙を介して互いに対向し合う絶縁基板１０，１１と、これら絶縁基板１０，１１間の間隙に立設配置されているＰ型とＮ型の各熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）と、絶縁基板１０，１１に形成されＰ型の熱電変換素子４ＰとＮ型の熱電変換素子４Ｎを電気的に直列接続させるための電極５とを有している熱電変換モジュール１において、対向し合う絶縁基板１０，１１のうちの少なくとも一方側をフレキシブル絶縁基板により構成する。熱電変換モジュール１に柔軟性を持たせることができるので、熱電変換モジュール１の用途拡大が容易となる。【選択図】        図１
2006114622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隙を介して互いに対向し合う絶縁基板と、これら絶縁基板間の間隙に立設配置されているＰ型とＮ型の各熱電変換素子と、絶縁基板に形成されＰ型の熱電変換素子とＮ型の熱電変換素子の各端面に接合して当該Ｐ型の熱電変換素子とＮ型の熱電変換素子を電気的に直列接続させるための電極とを有している熱電変換モジュールであって、対向し合う絶縁基板のうちの少なくとも一方側はフレキシブル絶縁基板により構成されていることを特徴とする熱電変換モジュール。
【請求項２】
電極は、絶縁基板の基板面上に形成された導体パターンにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の熱電変換モジュール。
【請求項３】
熱電変換素子の両端側にそれぞれ配置されている絶縁基板のうちの少なくとも一方側には、熱電変換素子に接合する電極が配設されている部位とは別の部位に、その電極と電気的に接続する回路が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の熱電変換モジュール。
【請求項４】
Ｐ型とＮ型の各熱電変換素子が、それぞれ、絶縁性の中間支持基板に形成された別々の貫通孔に嵌合され中間支持基板の表裏両面側にそれぞれ突出した形態でもって中間支持基板に固定されており、中間支持基板に固定されたＰ型とＮ型の各熱電変換素子が、対向し合う絶縁基板間の間隙に立設配置され、熱電変換素子の両側側にそれぞれ配置されている絶縁基板のうちの少なくとも一方側がフレキシブル絶縁基板により構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の熱電変換モジュール。
【請求項５】
中間支持基板に代えて、メッシュ部材が配設され、Ｐ型とＮ型の各熱電変換素子は、それぞれ、メッシュ部材の別々の網孔に嵌合されメッシュ部材に固定されていることを特徴とする請求項４記載の熱電変換モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば光通信用部品や、理化学機器や、携帯用クーラ等に用いられたり、半導体製造プロセス中の温度管理等に用いられて冷却や加熱を行う熱電変換モジュールや、ゼーベック効果を利用して発電を行う熱電変換モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５（ａ）には熱電変換モジュールの一構造例が模式的な側面図により示され、図５（ｂ）にはその図５（ａ）に示される熱電変換モジュールの模式的な分解図が示されている。この熱電変換モジュール１は、間隙を介して対向し合う絶縁基板２，３と、これら絶縁基板２，３間の間隙に立設配置されているＰ型の熱電変換素子４（４Ｐ）およびＮ型の熱電変換素子４（４Ｎ）とを有して構成されている。
【０００３】
絶縁基板２，３は、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等のセラミックスにより形成されており、これら絶縁基板２，３の互いに対向し合う基板面上には、それぞれ、複数の電極５が互いに間隔を介して形成されている。複数のＰ型の熱電変換素子４（４Ｐ）と、複数のＮ型の熱電変換素子４（４Ｎ）とは交互に配列形成されており、電極５は、それら全てのＰ型の熱電変換素子４（４Ｐ）とＮ型の熱電変換素子４（４Ｎ）を交互に電気的に直列接続して直列接続回路を構成するものである。各電極５は、それぞれ、Ｐ型とＮ型の各熱電変換素子４の端面に例えばはんだにより接合されている。
【０００４】
全てのＰ型とＮ型の各熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）と電極５により構成される直列接続回路の両端部を構成する各電極５（５α，５β）には、それぞれ、リード線６が例えばはんだにより接続され、リード線６を介して外部の電流供給源に接続できる構成となっている。
【０００５】
熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）としては、例えばペルチェ素子が知られており、Ｐ型の熱電変換素子４（４Ｐ）はＰ型（ｐ型）半導体により形成され、Ｎ型の熱電変換素子４（４Ｎ）はＮ型（ｎ型）半導体により形成されており、これら熱電変換素子４は、例えば、ビスマス・テルル等の金属間化合物にアンチモンやセレン等の元素を添加することにより製造される。
【０００６】
一般的な熱電変換モジュール（ペルチェモジュール）では、絶縁基板２，３は、例えば一辺の長さが数mm〜数十mm程度の方形状であり、その板厚は、例えば０．５mm〜３mm程度となっている。また、熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）は円柱状や角柱状等の柱状と成し、例えば、１つの熱電変換素子４の直径は０．３mm〜３mm程度であり、その長さは０．１mm〜３mm程度となっている。
【０００７】
このような熱電変換モジュール１では、Ｐ型の熱電変換素子４ＰとＮ型の熱電変換素子４Ｎと電極５との直列接続回路に電流を通電させると、熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）と電極５との接合部（界面）で冷却・加熱効果（つまり、ペルチェ効果）が生じる。つまり、このペルチェ効果によって、例えば、熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）の図５の上方側の端部が加熱すると、熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）の図５の下方側の端部は冷却する。また、電流の向きを逆向きにすると、熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）の図５の上方側の端部が冷却し、熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）の図５の下方側の端部は加熱する。このように電流通電によって、熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）と電極５との接合部は冷却あるいは加熱し、当該接合部が冷却するか加熱するかは電流の向きによって定まる。
【０００８】
例えば、ペルチェ効果によって熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）の図５の上方側の端部が冷却するときには、絶縁基板２を介し、当該絶縁基板２に接触配置されている物体（例えばレーザダイオード）を冷却（吸熱）することができる。また、反対に、ペルチェ効果によって熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）の図５の上方側の端部が加熱するときには、その熱が、絶縁基板２を介し、当該絶縁基板２に接触配置されている物体に伝熱されて当該物体を加熱することができる。
【０００９】
図６には熱電変換モジュールの別の形態例が模式的な側面図により示されている。この図６の熱電変換モジュール１は、図５に示されるようなセラミック電極タイプと呼ばれる熱電変換モジュール１に対して、スケルトンタイプの熱電変換モジュールと呼ばれるものである。このスケルトンタイプの熱電変換モジュール１は、Ｐ型の熱電変換素子４（４Ｐ）と、Ｎ型の熱電変換素子４（４Ｎ）とが、それぞれ、絶縁性の中間支持基板８に形成された別々の貫通孔に嵌合され中間支持基板８の表裏両側にそれぞれ突出した形態でもって中間支持基板８に例えば接着剤等で固定されている構成を備えている。
【００１０】
スケルトンタイプの熱電変換モジュール１においても、Ｐ型の熱電変換素子４Ｐと、Ｎ型の熱電変換素子４Ｎとは、図５の熱電変換モジュール１と同様に、交互に配置されている。これらＰ型の熱電変換素子４Ｐと、Ｎ型の熱電変換素子４Ｎとのそれぞれの表裏両側の各端面には例えばはんだにより電極５が接合され、この電極５によって、全てのＰ型とＮ型の熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）が交互に電気的に直列接続されて直列接続回路を構成している。
【００１１】
このようなスケルトンタイプの熱電変換モジュール１では、例えば、中間支持基板８は、板厚が０．３mm〜０．６mm程度の例えばガラスエポキシ板により構成されている。また、熱電変換素子４は円柱状や角柱状等の柱状と成し、１つの熱電変換素子４の長さは１．５mm〜２mm程度であり、当該熱電変換素子４は、中間支持基板８の下側に０．５mm〜０．８mm程度の長さが突出するように中間支持基板８に固定されている。
【００１２】
スケルトンタイプの熱電変換モジュール１も、図５の熱電変換モジュール１と同様に、例えば絶縁基板２に接触配置されている物体の冷却あるいは加熱を行うことができる。
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−９３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図５に示されるセラミック電極タイプの熱電変換モジュール１を構成する絶縁基板２，３は、セラミックスのリジッドな絶縁基板である。このため、例えば、表面が曲面である物体を絶縁基板２に接触配設して、その物体を冷却あるいは加熱しようとしても、その物体（つまり、温度制御対象物）は表面が曲面であるために、絶縁基板２との接触は例えば点接触のような状態となり、絶縁基板２と温度制御対象物との接触面積が狭くて、温度制御対象物を効率良く冷却あるいは加熱することができない。また、その温度制御対象物を安定的に絶縁基板２に接触させておくことが難しいというような問題もある。
【００１５】
さらに、熱電変換素子４の両端側にそれぞれ配置される絶縁基板２，３が両方共にリジッドな基板であるために、例えば、加熱冷却動作を繰り返し行う場合や、加熱冷却の温度差が大きい場合には、熱電変換モジュールそのものに大きな熱歪みが加わり、これにより、熱電変換モジュール１の経年劣化が早いという問題がある。つまり、熱電変換モジュール１が動作すると、熱電変換素子４の一端側は冷却し、熱電変換素子４の他方側は加熱することから、絶縁基板２，３のうちの一方側は冷却により収縮し、他方側は加熱により熱膨張する。このため、熱電変換モジュール１の全体が熱により歪むこととなる。加熱冷却動作が繰り返し行われる場合には、加熱冷却動作により熱電変換モジュール１に熱歪みが加えられている状態と、動作停止により熱歪みが緩和されている状態とが繰り返されることになるので、熱電変換モジュール１が劣化し易い。また、加熱冷却の温度差が大きい場合には、絶縁基板２，３の熱伸縮変動差が大きくなるので、熱電変換モジュール１に加えられる熱歪みがより大きくなり、この場合にも熱電変換モジュール１が劣化し易い。このように熱電変換モジュール１が劣化し易いと、長期使用に対する信頼性は低いものとなる。
【００１６】
上記のような絶縁基板２に対する温度制御対象物の接触状態や温度制御対象物の配設の安定性や、熱電変換モジュール１の熱伸縮による熱歪みの問題等を考慮すると、熱電変換モジュール１が効率良く、また、熱劣化を防ぎ長期安定性を確保しながら冷却あるいは加熱することができる温度制御対象物は限定されてしまい、用途拡大が難しかった。
【００１７】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、用途拡大が容易な熱電変換モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、この発明は次に示すような構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、間隙を介して互いに対向し合う絶縁基板と、これら絶縁基板間の間隙に立設配置されているＰ型とＮ型の各熱電変換素子と、絶縁基板に形成されＰ型の熱電変換素子とＮ型の熱電変換素子の各端面に接合して当該Ｐ型の熱電変換素子とＮ型の熱電変換素子を電気的に直列接続させるための電極とを有している熱電変換モジュールであって、対向し合う絶縁基板のうちの少なくとも一方側はフレキシブル絶縁基板により構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
この発明では、熱電変換素子の両端側にそれぞれ配置される絶縁基板のうちの少なくとも一方側をフレキシブル絶縁基板により構成している。このため、そのフレキシブル絶縁基板は、例えば、温度制御対象物（冷却対象物や加熱対象物）の表面形状に応じてフレキシブルに変形できることとなる。これにより、表面が平面状の物体だけでなく、例えば、表面が曲面となっている物体や、表面形状が変動する物体にも、熱電変換モジュールのフレキシブル絶縁基板を温度制御対象物の表面に例えば面接触させて、その温度制御対象物を効率良く冷却あるいは加熱をすることが可能となる。
【００２０】
また、対向し合う絶縁基板のうちの少なくとも一方側をフレキシブル絶縁基板としたので、熱電変換モジュール全体の柔軟性が高まり、例えば、外部から衝撃が加えられたときに、その衝撃をフレキシブル絶縁基板が吸収して絶縁基板自体や熱電変換素子等の損傷を防止することができる。このため、絶縁基板がリジッドな基板である場合には衝撃印加による損傷の心配から配設することが難しかった場所に、この発明の熱電変換モジュールを、衝撃印加による損傷を懸念することなく、配設することが可能となる。さらに、対向し合う絶縁基板のうちの少なくとも一方側をフレキシブル絶縁基板としたので、熱電変換モジュールの熱歪みを大幅に緩和することができることとなる。これにより、この発明の熱電変換モジュールは、加熱冷却動作を繰り返し行うことが想定される場所や、加熱冷却の温度差が大きい場所にも、耐久性に対する高い信頼性を持って配設することが可能となる。
【００２１】
上記のようなことから、この発明において特有な構成（つまり、熱電変換素子の両端側にそれぞれ配置される絶縁基板のうちの少なくとも一方側をフレキシブル絶縁基板とした構成）を備えることによって、熱電変換モジュールの用途拡大を図ることが容易となる。
【００２２】
また、電極が、絶縁基板の基板面上に形成された導体パターンにより形成されている構成を備えることによって、次に示すような効果を得ることができる。例えば、複数の電極が絶縁基板の基板面上に互いに間隔を介して配列形成される構成と成し、その電極が金属板により構成される場合には、例えば、絶縁基板上に電極を形成する工程において、金属板から成る電極を１枚ずつ絶縁基板の基板面上に配置するというような非常に手間が掛かる作業を行うこととなり、製造効率の向上が難しいという問題が生じる。また、熱電変換モジュールを小型化すると、必然的に、絶縁基板も小型化することから、電極間の間隙が非常に狭くなる。このため、製造精度の問題から、隣り合う電極間が接触してショートする事態発生の確率が高くなってしまい、熱電変換モジュールの歩留まりが悪化するという問題が発生し易い。
【００２３】
これに対して、電極を導体パターンにより構成する場合には、その電極は、スパッタリングや蒸着や印刷技術等の成膜形成技術や、エッチング等の加工技術を利用して、複数の電極を同時に、絶縁基板の基板面上に形成できるものであることから、熱電変換モジュールの製造効率を向上させることができる。また、例えばエッチング等の加工技術は高精度なものであることから、それら電極間にほぼ設計通りの間隙を形成することが可能である。これにより、電極間のショートに起因した熱電変換モジュールの歩留まり悪化を回避しながら、熱電変換モジュール（絶縁基板）の小型化を図ることが容易となる。
【００２４】
熱電変換素子の両端側にそれぞれ配置されている絶縁基板のうちの少なくとも一方側には、熱電変換素子に接合する電極が配設されている部位とは別の部位に、その電極と電気的に接続する回路が形成されている構成を備えることによって、例えば、その回路と、熱電変換素子に接合する電極とは、共通の絶縁基板の基板面上に形成された配線パターンにより電気的に接続することができるので、それら回路と電極との間をリード線で接続させなくとも済むこととなる。つまり、電極と回路をリード線により接続させるための作業が不要となり、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００２５】
Ｐ型とＮ型の各熱電変換素子が、それぞれ、絶縁性の中間支持基板に形成された別々の貫通孔に嵌合され中間支持基板の表裏両面側にそれぞれ突出した形態でもって中間支持基板に固定されており、中間支持基板に固定されたＰ型とＮ型の各熱電変換素子が、対向し合う絶縁基板間の間隙に立設配置されている構成を備えることによって、次に示すような効果を得ることができる。つまり、その構成を持つ熱電変換モジュールは、スケルトンタイプの熱電変換モジュールを構成するＰ型とＮ型の各熱電変換素子の両端側にそれぞれ絶縁基板を配設させた状態と等価な状態である。スケルトンタイプの熱電変換モジュールの製造工程では、金属板から成る電極を熱電変換素子の端面に接合させる作業は面倒であった。これに対して、絶縁基板の基板面上に電極を形成しておき、その電極が形成されている絶縁基板を、中間支持基板に固定されたＰ型とＮ型の熱電変換素子の両端側にそれぞれ配置して、各熱電変換素子の端面と、絶縁基板の基板面上の電極とを例えばはんだにより接合させることにより、全ての電極をそれぞれ熱電変換素子の端面に一括的に接合させることができて、製造の効率化を図ることが容易となる。また、熱電変換素子の両端側にそれぞれ配置される絶縁基板のうちの少なくとも一方側をフレキシブル絶縁基板により構成することにより、前述したと同様の優れた効果を得ることができる。
【００２６】
また、中間支持基板に代えて、メッシュ部材を設ける構成を備えることによって、中間支持基板が設けられている場合に比べて、熱電変換モジュールの柔軟性を高めることができて、熱電変換モジュールの用途拡大がより容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる実施形態例の説明において、図５や図６の熱電変換モジュールと同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００２８】
図１（ａ）には第１実施形態例の熱電変換モジュールが模式的な側面図により示されている。この第１実施形態例の熱電変換モジュール１では、複数のＰ型とＮ型の各熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）の両端側にそれぞれ配置されている絶縁基板１０，１１は、それぞれ、例えば樹脂材料により構成されたフレキシブル絶縁基板となっている。
【００２９】
図１（ｂ）には、図１（ａ）に示される熱電変換モジュール１からフレキシブル絶縁基板１０を外した状態が上方側から見た平面図により模式的に示され、図１（ｃ）には、フレキシブル絶縁基板１０を図１（ａ）の下方側から見た平面図が模式的に表されている。この第１実施形態例では、複数のＰ型とＮ型の各熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）は、マトリクス状に、かつ、Ｐ型の熱電変換素子４ＰとＮ型の熱電変換素子４Ｎが交互に配置されるように、配列配置されている。フレキシブル絶縁基板１０，１１の互いに対向し合う基板面上には、それぞれ、そのように配列配置されている全てのＰ型とＮ型の熱電変換素子４が交互に直列接続して１つの直列接続回路を構成することができるように、複数の電極５が互いに間隔を介して配列形成されている。この第１実施形態例では、電極５は、導体パターンにより構成されており、熱電変換素子４の端面に例えばはんだにより接合される。
【００３０】
また、フレキシブル絶縁基板１１の基板面上には、電極５が配列されている部位とは別の部位に、部品１２や回路パターン（図示せず）が設けられて回路１３が形成されている。この回路１３は、Ｐ型とＮ型の各熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）と電極５から成る直列接続回路に接続される回路構成を備えており、フレキシブル絶縁基板１１の基板面上には、その直列接続回路の端部を構成する電極５（５α，５β）と、回路１３とを電気的に接続させるための配線パターン１４（１４ａ，１４ｂ）が形成されている。
【００３１】
その配線パターン１４と、回路１３を構成する回路パターンと、電極５を構成する導体パターンとは、それぞれ、別々の導体材料により構成されていてもよいが、それら配線パターン１４と、回路パターンと、電極５の導体パターンとを同じ導体材料により構成することによって、配線パターン１４と回路パターンと電極５の導体パターンとの全てのパターンを同時にフレキシブル絶縁基板１１の基板面上に製造することが可能となり、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００３２】
なお、回路１３は、Ｐ型とＮ型の各熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）と電極５から成る直列接続回路に電流を供給するための回路を含む回路であり、この回路１３の回路構成には様々な回路構成が考えられ、ここでは、回路１３の回路構成は特に限定されるものではない。また、フレキシブル絶縁基板１１の基板面上に配設（実装）される部品１２としては、例えば、ＩＣ部品や、コンデンサ部品や、インダクタ部品や、フィルター部品などの部品を例として挙げることができ、回路１３の予め定められた設定の回路構成に応じた適宜な部品が部品１２としてフレキシブル絶縁基板１１の基板面上に設けられる。さらに、フレキシブル絶縁基板１１が多層構造となっている場合には、回路を構成する回路パターンは、フレキシブル絶縁基板１１の基板面上だけでなく、フレキシブル絶縁基板１１の内層にも形成される場合があり、例えば、フレキシブル絶縁基板１１の基板面上の回路パターンと、内層の回路パターンとはビアホールにより電気的に接続される。さらに、フレキシブル絶縁基板１１が多層構造となっている場合には、配線パターン１４をフレキシブル絶縁基板１１の内層に形成してもよい。
【００３３】
この第１実施形態例では、フレキシブル絶縁基板１０は、フレキシブル絶縁基板１１の回路１３の形成領域にも間隔を介して対向配置する大きさを備えており、回路１３の形成領域におけるフレキシブル絶縁基板１０，１１間の間隙を保持するために、支柱１５が設けられている。
【００３４】
上記した構成以外の熱電変換モジュール１の構成は、図５に示される熱電変換モジュール１の構成と同様である。この第１実施形態例の熱電変換モジュール１では、例えば、回路１３から、Ｐ型とＮ型の各熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）と電極５との直列接続回路に電流を通電することにより、熱電変換モジュール１は、温度制御対象物の冷却あるいは加熱を行うことができる。なお、この第１実施形態例では、熱電変換モジュール１は、熱電変換素子４と電極５から成る直列接続回路に接続される回路１３をも内蔵されている構成であったが、図５に示されるような回路１３を備えていない熱電変換モジュール１においても、Ｐ型とＮ型の各熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）の両端側にそれぞれ配置される絶縁基板を、フレキシブル絶縁基板により構成してもよいものである。
【００３５】
以下に、第２実施形態例を説明する。なお、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００３６】
この第２実施形態例では、図２の模式的な側面図に示されるように、Ｐ型とＮ型の各熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）は、それぞれ、絶縁性の中間支持基板８に形成された別々の貫通孔（図示せず）に嵌合され中間支持基板８の表裏両側にそれぞれ突出した形態でもって中間支持基板８に例えば接着剤により固定されている。このような中間支持基板８に固定されたＰ型とＮ型の各熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）の両端側には、それぞれ、フレキシブル絶縁基板１０，１１が配設されている。
【００３７】
それらフレキシブル絶縁基板１０，１１の互いに対向し合う基板面上には、第１実施形態例と同様の導体パターンから成る電極５が形成されており、全てのＰ型とＮ型の各熱電変換素子４（４Ｐ，４Ｎ）と電極５は直列接続回路を構成している。
【００３８】
なお、中間支持基板８は、例えば当該中間支持基板８と熱電変換素子４との組み合わせ作業の容易さや、扱い易さや、熱電変換モジュール１全体の耐久性等の様々なことを考慮して、例えばガラスエポキシ基板等のリジッドな絶縁基板により構成してもよいし、樹脂材料から成るフレキシブルな絶縁基板により構成してもよい。また、図２の例では、熱電変換モジュール１には、第１実施形態例に示したような回路１３が内蔵されていないが、中間支持基板８が設けられる構成であっても、第１実施形態例と同様に、回路１３を内蔵する構成としてもよいものである。
【００３９】
以下に、第３実施形態例を説明する。なお、この第３実施形態例の説明において、第１や第２の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の説明は省略する。
【００４０】
この第３実施形態例では、第２実施形態例の熱電変換モジュール１を構成する中間支持基板８に代えて、図３（ｂ）に示されるようなメッシュ部材１７が配設されている。つまり、図３（ａ）のモデル図に示されるように、Ｐ型の熱電変換素子４Ｐと、Ｎ型の熱電変換素子４Ｎとは、交互に配列配置されるようにメッシュ部材１７の別々の網孔１８に嵌合され、例えば接着剤等によりメッシュ部材１７に固定されている。メッシュ部材１７は、耐熱性および絶縁性を有する材料により構成されている。このメッシュ部材１７を構成する材料としては、例えば、グラスファイバや繊維強化プラスチック等の絶縁材料や、金網の表面に耐熱プラスチックやセラミックスを被覆したもの等を挙げることができる。メッシュ部材１７を構成する材料として、電極５を熱電変換素子４に例えばはんだ付けする際の熱で劣化しない耐熱性を有し、難燃性で、かつ、耐候性を有する材料であれば、より好ましい。
【００４１】
なお、この発明は第１〜第３の各実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得るものである。例えば、第１〜第３の各実施形態例では、フレキシブル絶縁基板１０，１１の基板面上に形成される電極５は、導体パターンにより構成されていたが、例えば、大きな電流を通電させたい場合には、耐電流性を考慮して、電極５は、例えば金属片により構成されていてもよい。
【００４２】
また、第１〜第３の各実施形態例では、熱電変換モジュール１を構成するフレキシブル絶縁基板１０，１１間は全領域に渡って間隙が形成されていたが、例えば、図４の模式的な断面図に示されるように、熱電変換素子４が配設されている領域を囲む周辺部において、フレキシブル絶縁基板１０，１１を接合させて熱電変換素子４が配設されている領域を気密封止する構成としてもよい。
【００４３】
さらに、第１〜第３の各実施形態例では、熱電変換素子４の両端側にそれぞれ配置される絶縁基板は両方共にフレキシブル絶縁基板により構成されていたが、例えば、それら絶縁基板のうちの少なくとも一方側だけをフレキシブル絶縁基板とし、他方側はリジッドな絶縁基板としてもよい。
【００４４】
さらに、例えば、実施形態例で示した熱電変換モジュール１は四角形状であったが、熱電変換モジュール１は四角形状に限定されるものではなく、例えば、円形状や、台形状や、五角以上の多角形状や、中央部に孔部が設けられている例えばドーナッツ形状等の様々な形態を採り得るものである。なお、熱電変換モジュール１が、ドーナッツ形状のような、中央部に孔部が設けられている形態である場合には、その孔部に冷却対象物あるいは加熱対象物を配置する構成としてもよい。また、熱電変換モジュール１が台形状である場合には、複数の台形状の熱電変換モジュール１の斜辺同士を隣接配置させることにより、大型の円形状の熱電変換モジュールを形成することができる。
【００４５】
さらに、第１〜第３の各実施形態例では、ペルチェモジュールを例にして本発明に係る熱電変換モジュールの実施形態例を説明したが、この発明の熱電変換モジュールは、ゼーベック効果を利用して発電を行う熱電変換モジュールにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１実施形態例の熱電変換モジュールを説明するための図である。
【図２】第２実施形態例の熱電変換モジュールを説明するための側面図である。
【図３】第３実施形態例の熱電変換モジュールを説明するための図である。
【図４】その他の実施形態例を説明するためのモデル図である。
【図５】セラミック電極タイプの熱電変換モジュールの一形態例を説明するための図である。
【図６】スケルトンタイプの熱電変換モジュールの一形態例を説明するための側面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  熱電変換モジュール
４  熱電変換素子
４Ｐ  Ｐ型の熱電変換素子
４Ｎ  Ｎ型の熱電変換素子
５  電極
８  中間支持基板
１０，１１  フレキシブル絶縁基板
１７  メッシュ部材
１８  網孔
【図１】
2006114622.tif 000003
【図２】
2006114622.tif 000004
【図３】
2006114622.tif 000005
【図４】
2006114622.tif 000006
【図５】
2006114622.tif 000007
【図６】
2006114622.tif 000008