(57)【要約】【課題】熱電変換モジュールの発電効率を向上させる技術を提供する。【解決手段】熱電変換モジュール１０は、複数のｎ型熱電変換素子５ｎと、複数のｐ型熱電変換素子５ｐと、を備える。各熱電変換素子５ｎ，５ｐは、同じ高さを有する略直方体形状を有しており、第１と第２のセラミックス基板１，２の間において格子状に配列されている。各熱電変換素子５ｎ，５ｐは、上面５ｕの面積が第１の平面方向Ｘに向かって次第に大きくなるように配列されている。熱電変換モジュール１０は、熱源配管３０の表面に配置されるときに、上面５ｕが熱源配管３０の表面と対向するように配置されるとともに、上面５ｕの面積が大きいものほど熱源配管３０の下流側に位置するように配置される。【選択図】図１
2015115590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱電変換モジュールであって、
熱を受けるための受熱面が同じ方向に向いている状態で所定の配列方向に配列されているとともに、電気的に直列に接続されている複数の熱電変換素子を備え、
前記複数の熱電変換素子は、ｎ型熱電変換素子と、ｐ型熱電変換素子の少なくとも一方を含み、
前記ｎ型熱電変換素子または前記ｐ型熱電変換素子の少なくとも一方は、
前記受熱面の面積である受熱面積が前記配列方向に沿って次第に大きくなるように配列されており、
発熱体から延伸され、前記発熱体から離れるに従って温度が低下する温度分布を有する延伸部材の表面に配置されるときに、前記受熱面が前記延伸部材の表面と対向するように配置されるとともに、前記受熱面積が大きいものほど前記発熱体から見て下流側に位置するように配置される、熱電変換モジュール。
【請求項２】
請求項１記載の熱電変換モジュールであって、
前記ｎ型熱電変換素子または前記ｐ型熱電変換素子の少なくとも一方は、前記受熱面積が前記配列方向に沿って配置位置ごとに大きくなるように配列されている、熱電変換モジュール。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の熱電変換モジュールであって、
前記複数の熱電変換素子は、前記受熱面を底面として互いに並列に延びており、
前記ｎ型熱電変換素子または前記ｐ型熱電変換素子の少なくとも一方は、前記受熱面を基準とする高さが小さいものほど、前記配列方向において前記受熱面積が大きくなる方向の下流側に位置するように配列されている、熱電変換モジュール。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱電変換モジュールであって、
前記複数の熱電変換素子は、前記配列方向に隣り合って配置される一対のｎ型熱電変換素子とｐ型熱電変換素子とを有する複数組の熱電変換素子対を含み、
前記複数組の熱電変換素子対は、前記ｎ型変換素子と前記ｐ型変換素子のそれぞれの前記受熱面積Ａｎ，Ａｐが前記配列方向に沿って次第に大きくなっている、熱電変換モジュール。
【請求項５】
請求項４記載の熱電変換モジュールであって、
前記複数組の熱電変換素子対のそれぞれにおいて、前記ｎ型熱電変換素子の前記受熱面積Ａｎと、前記ｐ型熱電変換素子の前記受熱面積Ａｐと、は互いに異なる、熱電変換モジュール。
【請求項６】
請求項５記載の熱電変換モジュールであって、
前記配列方向における配置位置に応じた前記ｎ型熱電変換素子の前記受熱面積Ａｎの変化率と、前記配列方向における配置位置に応じた前記ｐ型熱電変換素子の前記受熱面積Ａｐの変化率と、は互いに異なる、熱電変換モジュール。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の熱電変換モジュールであって、
前記複数の熱電変換素子は複数の第１の熱電変換素子であり、
前記複数の第１の熱電変換素子の列の隣には、前記複数の第１の熱電変換素子のそれぞれに対応するように配置された複数の第２の熱電変換素子が、前記配列方向に配列されており、
前記第２の熱電変換素子は、隣り合う前記第１の熱電変換素子がｎ型熱電変換素子である場合にはｐ型熱電変換素子であり、隣り合う前記第１の熱電変換素子がｐ型熱電変換素子である場合にはｎ型熱電変換素子であり、
隣り合う前記第１と第２の熱電変換素子の組において、前記ｎ型熱電変換素子の受熱面積Ａｎと、前記ｐ型熱電変換素子の受熱面積Ａｐとは、
Ａｎ／Ａｐ＝｛（ρｎ／κｎ）・（κｐ／ρｐ）｝1/2
（κｎ，κｐはそれぞれ、前記ｎ型熱電変換素子または前記ｐ型熱電変換素子における熱伝導率であり、ρｎ，ρｐはそれぞれ、前記ｎ型熱電変換素子または前記ｐ型熱電変換素子における体積抵抗率）
の関係を満たしている、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、熱電変換モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱電変換モジュールは、直列に接続された複数の熱電変換素子によって構成される発電装置である。熱電変換モジュールでは、各熱電変換素子が熱源からの熱を受けてゼーベック効果によって発電する。
【０００３】
特許文献１には、熱電変換素子であるｎ型半導体セラミック板とｐ型半導体セラミック板とを交互に積層した積層型の熱電変換モジュールが開示されている。特許文献２には、ｎ型熱電変換素子又はｐ型熱電変換素子のいずれか一方のみによって構成される熱電変換モジュールが開示されている。
【０００４】
特許文献３には、ｎ型熱電変換素子とｐ型熱電変換素子との間の電気的特性や熱的特性の差を考慮して、ｎ型熱電変換素子とｐ型熱電変換素子とで異なる構成とする熱電変換モジュールが開示されている。特許文献４には、排気ガスの熱エネルギーを熱電変換素子によって電力に変換する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１８３８６２号公報
【特許文献２】特開昭６０−１２７７７０号公報
【特許文献３】特開平１１−２７４５７７号公報
【特許文献４】特開昭６３−２６２０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、熱電変換モジュールに接触させる熱源に温度分布がある場合には、熱電変換モジュールを構成する熱電変換素子の発電量がその配置位置ごとに異なってしまう。直列に接続された各熱電変換素子には配置位置に依らず等しい電流が流れる。そのため、比較的高温である部位に配置された熱電変換素子によって得られる電気的エネルギーの一部は、比較的低温である部位に配置された熱電変換素子に電流を流すために消費されてしまう。このように、熱源に温度分布がある場合には、熱電変換素子で発生した電気的エネルギーの一部が熱電変換モジュール内において無駄に消費されてしまい、熱電変換モジュール全体としての発電効率が低下してしまう可能性がある。
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１−４のいずれにおいても、熱電変換モジュールが取り付けられる熱源に温度分布がある場合については一切考慮されていない。このように、温度分布がある熱源に取り付けられるときの熱電変換モジュールの発電効率を向上させることについてはこれまで十分な工夫がなされてこなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００９】
［１］本発明の一形態によれば、熱電変換モジュールが提供される。この熱電変換モジュールは、熱を受けるための受熱面が同じ方向に向いている状態で所定の配列方向に配列されているとともに、電気的に直列に接続されている複数の熱電変換素子を備えて良い。前記複数の熱電変換素子は、ｎ型熱電変換素子と、ｐ型熱電変換素子の少なくとも一方を含んで良い。前記ｎ型熱電変換素子または前記ｐ型熱電変換素子の少なくとも一方は、前記受熱面の面積である受熱面積が前記配列方向に沿って次第に大きくなるように配列されて良く、発熱体から延伸しており、前記発熱体から離れるに従って温度が低下する温度分布を有する延伸部材の表面に配置されるときに、前記受熱面が前記延伸部材の表面と対向するように配置されるとともに、前記受熱面積が大きいものほど前記発熱体から見て下流側に位置するように配置されて良い。この形態の熱電変換モジュールによれば、熱源である延伸部材の温度分布によって生じるモジュール内における電気的エネルギーの浪費が抑制される。従って、熱電変換モジュールの発電効率を高めることができる。
【００１０】
［２］上記形態の熱電変換モジュールにおいて、前記ｎ型熱電変換素子または前記ｐ型熱電変換素子の少なくとも一方は、前記受熱面積が前記配列方向に沿って配置位置ごとに大きくなるように配列されていても良い。この形態の熱電変換モジュールによれば、モジュール内における電気的エネルギーの浪費がさらに抑制される。
【００１１】
［３］上記形態の熱電変換モジュールにおいて、前記複数の熱電変換素子は、前記受熱面を底面として互いに並列に延びており；前記ｎ型熱電変換素子または前記ｐ型熱電変換素子の少なくとも一方は、前記受熱面を基準とする高さが小さいものほど、前記配列方向において前記受熱面積が大きくなる方向の下流側に位置するように配列されていても良い。この形態の熱電変換モジュールによれば、モジュール内における電気的エネルギーの浪費が熱電変換素子の高さによる調整によっても抑制される。
【００１２】
［４］上記形態の熱電変換モジュールにおいて、前記複数の熱電変換素子は、前記配列方向に隣り合って配置される一対のｎ型熱電変換素子とｐ型熱電変換素子とを有する複数組の熱電変換素子対を含み；前記複数組の熱電変換素子対は、前記ｎ型変換素子と前記ｐ型変換素子のそれぞれの前記受熱面積Ａｎ，Ａｐが前記配列方向に沿って次第に大きくなっていても良い。この形態の熱電変換モジュールによれば、モジュール内における電気的エネルギーの浪費が抑制される。
【００１３】
［５］上記形態の熱電変換モジュールでは、前記複数組の熱電変換素子対のそれぞれにおいて、前記ｎ型熱電変換素子の前記受熱面積Ａｎと、前記ｐ型熱電変換素子の前記受熱面積Ａｐと、は互いに異なっていても良い。この形態の熱電変換モジュールによれば、ｎ型熱電変換素子とｐ型熱電変換素子の特性の差などに応じて両者の受熱面積Ａｎ，Ａｐを調整することができる。従って、熱電変換モジュールの発電効率をさらに高めることができる。
【００１４】
［６］上記形態の熱電変換モジュールにおいて、前記熱電変換素子対の前記配列方向における配置位置に応じた前記ｎ型熱電変換素子の前記受熱面積Ａｎの変化率と、前記熱電変換素子対の前記配列方向における配置位置に応じた前記ｐ型熱電変換素子の前記受熱面積Ａｐの変化率と、は互いに異なっていても良い。この形態の熱電変換モジュールによれば、ｎ型熱電変換素子とｐ型熱電変換素子の特性の差などに応じて両者の受熱面積Ａｎ，Ａｐの変化率を調整することができる。従って、熱電変換モジュールの発電効率をさらに高めることができる。
【００１５】
［７］上記形態の熱電変換モジュールでは、前記熱電変換素子対において、前記複数の熱電変換素子は複数の第１の熱電変換素子であり；前記複数の第１の熱電変換素子の列の隣には、前記複数の第１の熱電変換素子のそれぞれに対応するように配置された複数の第２の熱電変換素子が、前記配列方向に配列されており；前記第２の熱電変換素子は、隣り合う前記第１の熱電変換素子がｎ型熱電変換素子である場合にはｐ型熱電変換素子であり、隣り合う前記第１の熱電変換素子がｐ型熱電変換素子である場合にはｎ型熱電変換素子であり；隣り合う前記第１と第２の熱電変換素子の組において、前記ｎ型熱電変換素子の受熱面積Ａｎと、前記ｐ型熱電変換素子の受熱面積Ａｐとは、Ａｎ／Ａｐ＝｛（ρｎ／κｎ）・（κｐ／ρｐ）｝1/2の関係を満たしていて良い。ここで、κｎ，κｐはそれぞれ、前記ｎ型熱電変換素子または前記ｐ型熱電変換素子における熱伝導率であり、ρｎ，ρｐはそれぞれ、前記ｎ型熱電変換素子または前記ｐ型熱電変換素子における体積抵抗率である。この形態の熱電変換モジュールによれば、所定の配列方向において同じ列に配置されているｎ型熱電変換素子とｐ型熱電変換素子との受熱面積Ａｎ，Ａｐが、両者の特性に応じて適切に調整される。
【００１６】
本発明は、熱電変換モジュール以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、熱電変換モジュールと、温度分布を有する熱源である配管などの延伸部材を備える発電装置や発電システム、熱電変換モジュールが配置された延伸部材、前記延伸部材を備える車両等の移動体並びに機械設備等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】熱電変換モジュールの概略斜視図。
【図２】熱電変換モジュールにおける各熱電変換素子の電気的な接続構成を示す概略図。
【図３】熱電変換モジュールの使用状態を示す模式図。
【図４】比較例の熱電変換モジュールの概略斜視図。
【図５】比較例の熱電変換モジュールにおける各熱電変換素子の電気的な接続構成を示す概略図。
【図６】比較例の熱電変換モジュールの使用状態を示す模式図。
【図７】第２実施形態の熱電変換モジュールの構成を示す概略図。
【図８】第３実施形態の熱電変換モジュールの構成を示す概略図。
【図９】第４実施形態の熱電変換モジュールの構成を示す概略図。
【図１０】第５実施形態の熱電変換モジュールの構成を示す概略図。
【図１１】第６実施形態の熱電変換モジュールの構成を示す概略図。
【図１２】第７実施形態の熱電変換モジュールの構成を示す概略図。
【図１３】第８実施形態の熱電変換モジュールの構成を示す概略図。
【図１４】第９実施形態の熱電変換モジュールの構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
A．第１実施形態：
図１〜図３を参照しつつ、本発明の第１実施形態としての熱電変換モジュール１０の構成について説明する。図１は、熱電変換モジュール１０の概略斜視図である。図２は熱電変換モジュール１０における各熱電変換素子５ｎ，５ｐの電気的な接続構成を示す概略図である。図２では、各熱電変換素子５ｎ，５ｐを高さ方向（矢印Ｚの方向）に沿って見たときの各熱電変換素子５ｎ，５ｐの上面５ｕを図示してある。図３は熱電変換モジュール１０の使用状態を示す模式図である。図３では、熱電変換モジュール１０と、熱源配管３０と、冷媒配管４０と、を熱電変換モジュール１０の側面方向から見たときの概略断面図によって図示してある。
【００１９】
ここで、図１〜図３にはそれぞれ、互いに直交する三方向を示す矢印Ｘ，Ｙ，Ｚを、以下のように、熱電変換モジュール１０に対応させて図示してある。矢印Ｘ，Ｙはそれぞれ熱電変換モジュール１０の上面および底面における直交する二辺に平行な方向を示しており、矢印Ｚは熱電変換モジュール１０の側面に平行で、上面および底面に垂直な方向を示している。以下では、熱電変換モジュール１０における矢印Ｘの示す方向を「第１の平面方向Ｘ」と呼び、矢印Ｙの示す方向を「第２の平面方向Ｙ」と呼び、矢印Ｚの示す方向を「高さ方向Ｚ」と呼ぶ。これらの矢印Ｘ，Ｙ，Ｚは後述する第２実施形態から第６実施形態の説明図においても同様に図示してある。
【００２０】
熱電変換モジュール１０は、高温ガスなどの高温の流体が流れる流体配管である熱源配管３０に取り付けられ、ゼーベック効果を利用して熱源配管３０から受ける熱を電力に変換する（図３）。ここで、「高温」とは、冷媒配管４０に流れる冷媒より高い温度であれば良く、例えば室温以上の温度であるとしても良い。熱源配管３０は、自動車などの移動体の排ガス配管であっても良いし、工場や家屋などに敷設された配管であっても良い。熱源配管３０は、発熱体から延伸され、当該発熱体から離れるに従って温度が低下する温度分布を有する延伸部材に相当する。
【００２１】
熱電変換モジュール１０は、第１と第２のセラミックス基板１，２と、複数のｎ型熱電変換素子５ｎと、複数のｐ型熱電変換素子５ｐと、複数のコンタクト部材７と、を備える（図１）。第１と第２のセラミックス基板１，２はセラミックス製の平板状部材であり、それぞれ同じ長方形形状を有している。第１と第２のセラミックス基板１，２は、導電部材であるコンタクト部材７を介して熱電変換素子５ｎ，５ｐを高さ方向Ｚに挟むように配置され、熱電変換モジュール１０の上面部と底面部とを構成する。なお、本実施形態では、第１と第２のセラミックス基板１，２の長辺に平行な方向が第１の平面方向Ｘであり、短辺に平行な方向が第２の平面方向Ｙである。
【００２２】
ｎ型熱電変換素子５ｎおよびｐ型熱電変換素子５ｐはそれぞれ、ｎ型熱電材料およびｐ型熱電材料によって構成されている。各熱電変換素子５ｎ，５ｐは、ほぼ同じ高さの略直方体形状を有している。ただし、各熱電変換素子５ｎ，５ｐの上面５ｕの面積は、後述するように、その配列位置に応じて異なっている。本実施形態では、ｎ型熱電変換素子５ｎおよびｐ型熱電変換素子５ｐは、熱伝導率κと体積抵抗率ρとの比κ／ρ（以下、「κρ比」と呼ぶ。）の値が互い等しい熱電材料で構成されていることが望ましい。これによって、ｎ型熱電変換素子５ｎとｐ型熱電変換素子５ｐの材料特性の差に起因して生じる電気的エネルギーの浪費が抑制される。
【００２３】
本実施形態の熱電変換モジュール１０では、ｎ型熱電変換素子５ｎとｐ型熱電変換素子５ｐとが第１と第２の平面方向Ｘ，Ｙのそれぞれにおいて隣り合うように格子状（マトリックス状）に配列されている。そして、全ての熱電変換素子５ｎ，５ｐが、ｎ型熱電変換素子５ｎとｐ型熱電変換素子５ｐとが交互に繰り返される順序で電気的に直列に接続されている（図２）。本実施形態の熱電変換モジュール１０では、導電経路が第１の平面方向Ｘにおいて往復するように各熱電変換素子５ｎ，５ｐが接続されている。導電経路の始端および終端の熱電変換素子５ｎ，５ｐはそれぞれ電源ライン８を介して外部負荷２０に接続されている。
【００２４】
ここで、互いに隣り合って配列されており、底面５ｂ側に配置されているコンタクト部材７を介して接続されている同一サイズのｎ型熱電変換素子５ｎとｐ型熱電変換素子５ｐの組み合わせを「熱電変換素子対５ｃ」と呼ぶ。各熱電変換素子対５ｃは上面５ｕ側に配置されているコンタクト部材７を介して直列に接続されている。
【００２５】
ところで、本実施形態の熱電変換モジュール１０では、各熱電変換素子５ｎ，５ｐにおいて熱を受ける受熱面である上面５ｕの面積（以下、「受熱面積」とも呼ぶ。）が、各熱電変換素子対５ｃごとに、第１の平面方向Ｘに沿って次第に大きくなっている。本実施形態では、第１の平面方向Ｘに並ぶ２列ごとに熱電変換素子５ｎ，５ｐにおける受熱面積が大きくなっている。これは、以下に説明するように、熱源である熱源配管３０の温度分布に対応させた構成である。
【００２６】
上述したように、熱電変換モジュール１０は、その使用時には熱源配管３０に取り付けられる（図３）。より具体的には、熱電変換モジュール１０は、第１のセラミックス基板１が熱源配管３０と接触するとともに、第１の平面方向Ｘが熱源配管３０における高温流体の流れ方向と一致するように配置される。
【００２７】
また、熱電変換モジュール１０の使用時には、熱電変換モジュール１０のセラミックス基板２上に冷却水などの冷媒が流れる冷媒配管４０が配置される。冷媒配管４０は、冷媒の流れ方向が熱源配管３０における高温流体の流れ方向とは逆になるように配置される。なお、熱源配管３０および冷媒配管４０のそれぞれと第１と第２のセラミックス基板１，２との間にはシリコングリスなどの熱伝導率の高い材料が配置されても良い。
【００２８】
この取り付け状態において、熱電変換モジュール１０の各熱電変換素子５ｎ，５ｐは、上面５ｕにおいて熱源配管３０からの熱を受け、その底面５ｂにおいて冷媒配管４０の冷媒に熱を奪われる。これによって、各熱電変換素子５ｎ，５ｐは、上面５ｕ側と底面５ｂ側との間の温度差に応じた起電力を発生する（ゼーベック効果）。
【００２９】
ここで、熱源配管３０は、上流から下流に向かって温度が低くなる温度分布を有しており、冷媒配管４０における温度勾配は熱源配管３０における温度勾配に対して無視できるほど小さい。従って、熱源配管３０に取り付けられている熱電変換モジュール１０では、上流側の熱電変換素子対５ｃほど上面５ｕ側と底面側５ｂ側との間の温度差が大きくなり、下流側の熱電変換素子対５ｃほど上面５ｕ側と底面側５ｂ側との間の温度差が小さくなる。
【００３０】
本実施形態の熱電変換モジュール１０は、上記のように、上流側ほど熱電変換素子対５ｃにおける受熱面積が小さく、下流側ほど熱電変換素子対５ｃの受熱面積が大きくなるように熱源配管３０に取り付けられる。これによって、以下に説明するように、比較例の発電モジュール１００ａよりも熱源配管３０の温度分布に起因する熱電変換モジュール１０内での電気的エネルギーの浪費が抑制されており、熱電変換モジュール１０全体で見たときの発電効率が高められている。
【００３１】
図４〜図６を参照しつつ、比較例としての熱電変換モジュール１０ａの構成について説明する。図４〜図６はそれぞれ、図１〜図３と対応している。図４は、比較例の熱電変換モジュール１０ａの概略斜視図である。図５は、比較例の熱電変換モジュール１０ａにおける各熱電変換素子５ｎ，５ｐの電気的な接続構成を示す概略図である。図６は、比較例の熱電変換モジュール１０ａの使用状態を示す模式図である。比較例の熱電変換モジュール１０ａは、各熱電変換素子５ｎ，５ｐが全て同じサイズで形成されており、上面５ｕの面積が全て同じである点以外は、本実施形態の熱電変換モジュール１０（図１〜図３）と同様な構成を有している。
【００３２】
比較例の熱電変換モジュール１０ａでは、熱源配管３０における温度分布にかかわらず、各熱電変換素子５ｎ，５ｐの受熱面積が均一である。そのため、各熱電変換素子対５ｃから出力される電気的エネルギーは、熱源配管３０における温度分布に応じて上流側ほど大きくなっている。従って、上流側の熱電変換素子対５ｃで生じた電気的エネルギーの一部は、下流側の熱電変換素子対５ｃに電流を流すために消費され、熱電変換モジュール１０ａ全体としての発電効率が低下してしまっている。
【００３３】
これに対して、本実施形態の熱電変換モジュール１０は、熱源配管３０の温度分布に対応させて、受熱面積が小さい熱電変換素子対５ｃが下流側に配置され、受熱面積が大きい熱電変換素子対５ｃが下流側に配置される。従って、熱源配管３０に取り付けられたときに各熱電変換素子対５ｃにおいて発生する電気的エネルギーが、他の熱電素子対５ｃにおいて消費されてしまうことが抑制され、熱電変換モジュール１０全体で見たときの発電効率が比較例の熱電変換モジュール１０ｃよりも高められている。
【００３４】
以上のように、本実施形態の熱電変換モジュール１０によれば、熱源配管３０の温度分布に起因するモジュール内での電気的エネルギーの浪費が抑制され、熱エネルギーを高効率で電気的エネルギーに変換することができる。
【００３５】
B．第２実施形態：
図７は、本発明の第２実施形態としての熱電変換モジュール１０Ａの構成を示す概略図である。図７には、第２実施形態の熱電変換モジュール１０Ａにおける各熱電変換素子５ｎ，５ｐの電気的な接続構成を、第１実施形態の説明に用いた図２と同様な概略図によって図示してある。第２実施形態の熱電変換モジュール１０Ａは、以下に説明する点以外は、第１実施形態の熱電変換モジュール１０とほぼ同じ構成を有している。
【００３６】
第２実施形態の熱電変換モジュール１０Ａでは、各熱電変換素子対５ｃにおいてｎ型熱電変換素子５ｎとｐ型熱電変換素子５ｐの受熱面積がそれぞれ異なっている。具体的に、各熱電変換素子対５ｃにおけるｎ型熱電変換素子５ｎとｐ型熱電変換素子５ｐのそれぞれの受熱面積は、ｎ型熱電変換素子５ｎとｐ型熱電変換素子５ｐを構成する熱電材料のそれぞれのκρ比に応じて設定されている。なお、第２実施形態の熱電変換モジュール１０Ａでは、ｎ型熱電変換素子５ｎおよびｐ型熱電変換素子５ｐのそれぞれについて見たときに、ｎ型熱電変換素子５ｎおよびｐ型熱電変換素子５ｐのそれぞれの受熱面積（上面５ｕの面積）は、第１の平面方向Ｘに沿って２列ごとに順に大きくなっている。
【００３７】
第２実施形態の熱電変換モジュール１０Ａであれば、各熱電変換素子対５ｃを構成するｎ型熱電変換素子５ｎとｐ型熱電変換素子５ｐとの間に、構成材料の特性の相違に起因する発電効率の差が生じることが抑制されている。また、熱源配管３０に取り付けられたときに、熱源配管３０の温度分布に起因するモジュール内における電気的エネルギーの浪費が抑制されている。
【００３８】
C．第３実施形態：
図８は、本発明の第３実施形態としての熱電変換モジュール１０Ｂの構成を示す概略図である。図８には、第３実施形態の熱電変換モジュール１０Ｂにおける各熱電変換素子５ｎ，５ｐの電気的な接続構成を、第２実施形態の説明に用いた図７と同様な概略図によって図示してある。第３実施形態の熱電変換モジュール１０Ｂは、以下に説明する点以外は、第２実施形態の熱電変換モジュール１０Ａとほぼ同じ構成を有している。
【００３９】
第３実施形態の熱電変換モジュール１０Ｂでは、ｎ型熱電変換素子５ｎおよびｐ型熱電変換素子５ｐのそれぞれについて見たときに、ｎ型熱電変換素子５ｎおよびｐ型熱電変換素子５ｐのそれぞれの受熱面積（上面５ｕの面積）は、第１の平面方向Ｘに沿って１列ごとに順に大きくなっている。従って、第３実施形態の熱電変換モジュール１０Ｂによれば、熱源配管３０の流体の流れ方向における温度分布に応じて、きめ細かく各熱電変換素子５ｎ，５ｐの受熱面積を設定することができる。
【００４０】
ここで、第３実施形態の熱電変換モジュール１０Ｂでは、第２の平面方向Ｙに隣り合っているｎ型熱電変換素子５ｎとｐ型熱電変換素子５ｐのそれぞれの受熱面積Ａｎ，Ａｐは、以下の数式（１）の関係を満たしていることが望ましい。これによって、熱源配管３０において温度が等しい部位に配置されるｎ型熱電変換素子５ｎとｐ型熱電変換素子５ｐとの間で、電気的エネルギーが浪費されてしまうことが抑制される。
Ａｎ／Ａｐ＝｛（ρｎ／κｎ）・（κｐ／ρｐ）｝1/2  …（１）
κｎ：ｎ型熱電変換素子の熱伝導率
κｐ：ｐ型熱電変換素子の熱伝導率
ρｎ：ｎ型熱電変換素子の体積抵抗率
ρｐ：ｐ型熱電変換素子の体積抵抗率
【００４１】
D．第４実施形態：
図９は、本発明の第４実施形態としての熱電変換モジュール１０Ｃの構成を示す概略図である。図９には、第４実施形態の熱電変換モジュール１０Ｃにおける各熱電変換素子５ｎ，５ｐの電気的な接続構成を、第３実施形態の説明に用いた図８と同様な概略図によって図示してある。第４実施形態の熱電変換モジュール１０Ｃは、以下に説明する点以外は、第３実施形態の熱電変換モジュール１０Ｂとほぼ同じ構成を有している。
【００４２】
ここで、第１の平面方向Ｘにおいて、上流端から数えてＮ列目（Ｎは任意の自然数）およびＮ＋１列目に配置されているｎ型熱電変換素子５ｎおよびｐ型熱電変換素子５ｐの受熱面積をそれぞれＡｎN，ＡｐN，ＡｎN+1，ＡｐN+1とする。このとき、第４実施形態の熱電変換モジュール１０Ｃでは、受熱面積ＡｎN，ＡｐN，ＡｎN+1，ＡｐN+1は、ＡｎN+1／ＡｎN≠ＡｐN+1／ＡｐNの関係を満たす。このように、第４実施形態の熱電変換モジュール１０Ｃでは、第１の平面方向Ｘにおける配置位置に応じたｎ型熱電変換素子５ｎの受熱面積の変化率と、ｐ型熱電変換素子５ｐの受熱面積の変化率と、が互いに異なっている。これによって、第４実施形態の熱電変換モジュール１０Ｃによれば、熱源配管３０の温度分布に応じて、配置位置に応じた各熱電変換素子５ｎ，５ｐの受熱面積をきめ細かく設定することができる。
【００４３】
一般に、熱電材料の発電特性に影響するゼーベック係数や、体積抵抗率、熱伝導率は温度依存性があり、その依存性は構成材料によって異なる。そこで、第４実施形態の熱電変換モジュール１０Ｃにおいては、第１の平面方向Ｘにおける各熱電変換素子５ｎ，５ｐの受熱面積の変化率は、熱源配管３０における取り付け位置の実際の温度分布に応じて設定されることが望ましい。また、第２の平面方向Ｙに隣り合っているｎ型熱電変換素子５ｎとｐ型熱電変換素子５ｐの受熱面積Ａｎ，Ａｐは、熱源配管３０の取り付け位置における温度のときの熱伝導率κや体積抵抗率ρにおいて、上記の式（１）の関係を満たしていることが望ましい。
【００４４】
以上のように、第４実施形態の熱電変換モジュール１０Ｃによれば、熱源配管３０の温度分布に応じて、配置位置に応じた各熱電変換素子５ｎ，５ｐの受熱面積をきめ細かく設定することができる。従って、第４実施形態の熱電変換モジュール１０Ｃの発電効率をより高めることができる。
【００４５】
E．第５実施形態：
図１０は、本発明の第５実施形態としての熱電変換モジュール１０Ｄの構成を示す概略図である。図１０には、第５実施形態の熱電変換モジュール１０Ｄにおける各熱電変換素子５ｎ，５ｐの電気的な接続構成を、第４実施形態の説明に用いた図９と同様な概略図によって図示してある。第５実施形態の熱電変換モジュール１０Ｄは、以下に説明する点以外は、第４実施形態の熱電変換モジュール１０Ｃとほぼ同じ構成を有している。
【００４６】
第５実施形態の熱電変換モジュール１０Ｄでは、ｎ型熱電変換素子５ｎについては、第１の平面方向Ｘにおいて上面５ｕの縦横の比率は変化しているが、第１の平面方向Ｘにおける配置位置にかかわらず受熱面積は等しくなっている。これに対して、ｐ型熱電変換素子５ｐについては、第１の平面方向Ｘに沿って１列ごとに受熱面積が大きくなっている。このような構成であっても、熱源配管３０に取り付けられたときに、各ｐ型熱電変換素子５ｐにおける電気的エネルギーの浪費が抑制される。従って、熱源配管３０の温度分布に起因する熱電変換モジュール１０Ｄの発電効率の低下が抑制される。
【００４７】
F．第６実施形態：
図１１は、本発明の第６実施形態としての熱電変換モジュール１０Ｅの構成を示す概略図である。図１１の上段には、第６実施形態の熱電変換モジュール１０Ｅにおける各熱電変換素子５ｎ，５ｐの電気的な接続構成を、第４実施形態の説明に用いた図９と同様な概略図によって図示してある。ただし、図１１の上段では、外部負荷２００の図示は便宜上省略してある。また、図１１の下段には、図１１の上段に示したＡ−Ａ切断における第６実施形態の熱電変換モジュール１０Ｅの概略断面図を図１１の上段と対応するように図示してある。第６実施形態の熱電変換モジュール１０Ｅは、以下に説明する点以外は、第４実施形態の熱電変換モジュール１０Ｃ（図９）とほぼ同じ構成を有している。
【００４８】
第６実施形態の熱電変換モジュール１０Ｅでは、各熱電変換素子５ｎ，５ｐの受熱面である上面５ｕを基準とする高さｈが、第１の平面方向Ｘにおいて次第に小さくなるように構成されている部位が設けられている。高さが小さい熱電変換素子５ｎ，５ｐの底面５ｂとコンタクト部材７との間には金属部材９が補充されている。この金属部材９の補充によって、第１と第２のセラミックス基板１，２の平行な配置関係が保たれている。金属部材９は、各熱電変換素子５ｎ，５ｐを構成する熱電材料とオーミックに接続できる材料であることが望ましい。また、各熱電変換素子５ｎ，５ｐと金属部材９との間には、両者のオーミックな接続を確保するためにバッファ層が設けられても良い。
【００４９】
第６実施形態の熱電変換モジュール１０Ｅによれば、熱源配管３０の温度分布に起因するモジュール内での電気的エネルギーの浪費を、各熱電変換素子５ｎ，５ｐの受熱面積に加えて、受熱面を基準とする高さｈによっても抑制することができる。従って、第６実施形態の熱電変換モジュール１０Ｅの発電効率をより高めることができる。
【００５０】
G．第７実施形態：
図１２は本発明の第７実施形態としての熱電変換モジュール１０Ｆの構成を示す概略図である。図１２には第７実施形態の熱電変換モジュール１０Ｆの側面に平行な切断面における概略断面図と、熱源配管３０と冷媒配管４０の概略断面図と、を図示してある。図１２には、互いに直交する三方向を示す矢印Ｘ，Ｙ，Ｚを、以下のように、第７実施形態の熱電変換モジュール１０Ｆに対応させて図示してある。
【００５１】
矢印Ｘは、第７実施形態の熱電変換モジュール１０Ｆの各板状熱電変換素子５Ｐｎ，５Ｐｐの積層方向を示している。以下では、矢印Ｘの示す方向を「積層方向Ｘ」とも呼ぶ。矢印Ｙ，Ｚはそれぞれ、各板状熱電変換素子５Ｐｎ，５Ｐｐの面の直交する二辺に平行な方向を示している。矢印Ｚは第７実施形態の熱電変換モジュール１０Ｆの熱源と対向させる面（以下、「上面１０ｕ」と呼ぶ。）に対して垂直な方向を示している。これらの矢印Ｘ，Ｙ，Ｚは以下に説明する第８実施形態および第９実施形態の説明図においても同様に図示してある。
【００５２】
第７実施形態の熱電変換モジュール１０Ｆは、いわゆる積層型熱電変換モジュールであり、ｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎと、ｐ型板状熱電変換素子５Ｐｐと、が交互に積層された積層体として構成されている。ｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎおよびｐ型板状熱電変換素子５Ｐｐはそれぞれ、板状のｎ型熱電材料およびｐ型熱電材料によって構成されている。各板状熱電変換素子５Ｐｎ，５Ｐｐにおいて、矢印Ｙ，Ｚのそれぞれに平行な面は、同じ面積の略長方形形状を有している。なお、第７実施形態の熱電変換モジュール１０Ｆにおいて、積層方向Ｘに隣り合うｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎおよびｐ型板状熱電変換素子５Ｐｐは一対の熱電子素子対５ｃを構成している。各熱電子素子対５ｃにおいて、ｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎおよびｐ型板状熱電変換素子５Ｐｐはそれぞれ異なる厚みｔを有していても良い。
【００５３】
ｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎとｐ型板状熱電変換素子５Ｐｐとの間にはコンタクト部材７と絶縁部材６とが介挿されている。各板状熱電変換素子５Ｐｎ，５Ｐｐは絶縁部材６によって離間されるとともに、コンタクト部材７によって電気的に接続されている。なお、コンタクト部材７は、積層方向Ｘにおいて、上面１０ｕ側とその反対側の下面１０ｂ側とに交互に配置されている。
【００５４】
第７実施形態の熱電変換モジュール１０Ｆは、上記の各実施形態の熱電変換モジュール１０，１０Ａ〜１０Ｅと同様に熱源配管３０に取り付けられ、熱源配管３０の熱を受けて発電する。第７実施形態の熱電変換モジュール１０Ｆは、積層方向Ｘが熱源配管３０における流体の流れ方向と一致するとともに、上面１０ｕが面接触するように熱源配管３０に取り付けられる。なお、第７実施形態の熱電変換モジュール１０Ｆの下面１０ｂには、上記の各実施形態の熱電変換モジュール１０，１０Ａ〜１０Ｅと同様に冷媒配管４０が配置される。第７実施形態の熱電変換モジュール１０Ｆと熱源配管３０および冷媒配管４０との間にはシリコングリスなどの熱伝導率の高い材料が配置されても良い。
【００５５】
ここで、第７実施形態の熱電変換モジュール１０Ｆでは、各板状熱電変換素子５Ｐｎ，５Ｐｐの厚みｔが、積層方向Ｘに沿って次第に大きくなるように構成されている。より具体的には、隣り合う一組のｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎおよびｐ型板状熱電変換素子５Ｐｐごとに積層方向Ｘに沿って厚みｔが大きくなるように構成されている。従って、第７実施形態の熱電変換モジュール１０Ｆでは、各板状熱電変換素子５Ｐｎ，５Ｐｐの受熱面として機能する矢印Ｘ，Ｙに平行な側面５ｓの面積が積層方向Ｘに沿って次第に大きくなっている。
【００５６】
この構成によって、第７実施形態の熱電変換モジュール１０Ｆでは、熱源配管３０における温度分布に起因して、各板状熱電変換素子５Ｐｎ，５Ｐｐの間で電気的エネルギーの浪費が生じてしまうことが抑制されている。従って、第７実施形態の熱電変換モジュール１０Ｆによれば、厚みが均一な板状の熱電変換素子が積層されている積層型熱電変換モジュールよりも高い発電効率を得ることができる。
【００５７】
H．第８実施形態：
図１３は本発明の第８実施形態としての熱電変換モジュール１０Ｇの構成を示す概略図である。図１３には第８実施形態の熱電変換モジュール１０Ｇの側面に平行な切断面における概略断面図と、熱源配管３０と冷媒配管４０の概略断面図と、を図示してある。熱電変換モジュール１０Ｇの第８実施形態の熱電変換モジュール１０Ｇは、以下に説明する点以外は、第７実施形態の熱電変換モジュール１０Ｆ（図１２）とほぼ同じ構成を有している。
【００５８】
第８実施形態の熱電変換モジュール１０Ｇでは、ｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎとｐ型板状熱電変換素子５Ｐｐのそれぞれについて見たときに、上面１０ｕを基準とする高さｈが積層方向Ｘに向かって次第に小さくなるように構成されている部位が設けられている。高さが小さい板状熱電変換素子５Ｐｎ，５Ｐｐのうちの隣り合うｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎとｐ型板状熱電変換素子５Ｐｐの高さｈはそれぞれ、構成材料のゼーベック係数や熱伝導率、体積抵抗率に応じて変えられている。高さｈが小さい各板状熱電変換素子５Ｐｎ，５Ｐｐの底面１０ｂ側には、金属部材９が補充されている。これによって、各板状熱電変換素子５Ｐｎ，５Ｐｐの底面１０ｂは略平坦に構成されている。
【００５９】
第８実施形態の熱電変換モジュール１０Ｇであれば、熱源配管３０の温度分布に起因する各板状熱電変換素子５Ｐｎ，５Ｐｐの間における電気的エネルギーの浪費の発生を、各板状熱電変換素子５Ｐｎ，５Ｐｐの厚みの調整に加えて、上面５ｕを基準とする高さｈの調整によっても抑制することができる。従って、第８実施形態の熱電変換モジュール１０Ｇの発電効率をより高めることができる。
【００６０】
I．第９実施形態：
図１４は本発明の第９実施形態としての熱電変換モジュール１０Ｈの構成を示す概略図である。図１４には第９実施形態の熱電変換モジュール１０Ｈの側面に平行な切断面における概略断面図と、熱源配管３０と冷媒配管４０の概略断面図と、を図示してある。第９実施形態の熱電変換モジュール１０Ｈは、いわゆるユニレグ型の積層熱電変換モジュールであり、複数のｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎが積層された積層体として構成されている。各ｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎの間には、第１と第２の絶縁層６ａと、コンタクト層７Ｌと、が介挿されている。
【００６１】
第１と第２の絶縁層６ａ，６ｂはそれぞれ、隣り合うｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎに面接触するように配置されている。コンタクト層７Ｌは導電部材によって配線パターンが形成されている配線層であり、第１と第２の絶縁層６ａ，６ｂの間に配置されるとともに、隣り合うｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎ同士を電気的に接続している。
【００６２】
ここで、第９実施形態の熱電変換モジュール１０Ｈでは、各ｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎの厚みｔが、積層方向Ｘに沿って次第に大きくなるように構成されている。より具体的には、２枚のｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎごとに積層方向Ｘに向かって厚みｔが大きくなるように構成されている。従って、各ｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎの受熱面として機能する矢印Ｘ，Ｙに平行な側面５ｓの面積が積層方向Ｘに向かって次第に大きくなっている。
【００６３】
第９実施形態の熱電変換モジュール１０Ｈは、上記第８実施形態の熱電変換モジュール１０Ｇと同様に熱源配管３０に取り付けられて発電する。具体的には、第９実施形態の熱電変換モジュール１０Ｈは、積層方向Ｘが熱源配管３０における流体の流れ方向と一致するとともに、上面１０ｕが面接触するように熱源配管３０に取り付けられる。なお、第９実施形態の熱電変換モジュール１０Ｈの下面１０ｂには、上記第８実施形態の熱電変換モジュール１０Ｇと同様に冷媒配管４０が配置される。
【００６４】
第９実施形態の熱電変換モジュール１０Ｈであれば、熱源配管３０における温度分布に起因して、各ｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎの間において電気的エネルギーの浪費が発生することが抑制される。従って、第９実施形態の熱電変換モジュール１０Ｈによれば、厚みが均一な板状熱電変換素子が積層されているユニレグ型の積層型熱電変換モジュールよりも高い発電効率を得ることができる。
【００６５】
J．変形例：
J1．変形例１：
上記の各実施形態では、冷媒配管４０が、熱源配管３０における流体の流れ方向とは逆の方向に冷媒が流れるように各熱電変換モジュール１０，１０Ａ〜１０Ｈに取り付けられていた。これに対して、冷媒配管４０は、冷媒の流れ方向が熱源配管３０における流体の流れ方向と一致するように各熱電変換モジュール１０，１０Ａ〜１０Ｈに取り付けられても良い。冷媒配管４０における冷媒が流れ方向は、熱源配管３０における流体の流れ方向とは無関係に決められても良い。ただし、冷媒配管４０における温度勾配は熱源配管３０における温度勾配に対して無視できるほど小さいことが望ましい。また、各発電モジュールが熱源配管３０に取り付けられたときに、冷媒配管４０は取り付けられなくても良い。ただし、熱源配管３０の温度が環境温度よりも十分に高いことが望ましい。各熱電変換モジュール１０，１０Ａ〜１０Ｈには、冷媒配管４０の代わりに空冷フィンなどの熱交換器が配置されても良い。
【００６６】
J2．変形例２：
上記の第１〜第６実施形態の各熱電変換モジュール１０，１０Ａ〜１０Ｅでは、各熱電変換素子５ｎ，５ｐは、第１の平面方向Ｘに複数回往復するように折り返す導電経路によって直列に接続されていた。これに対して、上記の第１〜第６実施形態の各熱電変換モジュール１０，１０Ａ〜１０Ｅにおいて、各熱電変換素子５ｎ，５ｐは、第２の平面方向Ｙに複数回往復するように折り返す導電経路によって直列に接続されてもよい。各熱電変換素子５ｎ，５ｐを接続する配線構成は特に限定されることはなく、各熱電変換素子５ｎ，５ｐは直列に接続されていれば良い。第１〜第６実施形態の各熱電変換モジュール１０，１０Ａ〜１０Ｅは、各熱電変換素子５ｎ，５ｐが直列に接続された複数のグループが並列に接続されている構成であっても良い。
【００６７】
J3．変形例３：
上記の第５実施形態の熱電変換モジュール１０Ｄでは、ｐ型熱電変換素子５ｐの受熱面積が第１の平面方向Ｘに向かって次第に大きくなっていたのに対して、ｎ型熱電変換素子５ｎの受熱面積はその配置位置にかかわらず均一であった。これに対して、熱電変換モジュールでは、ｎ型熱電変換素子５ｎの受熱面積が第１の平面方向Ｘに沿って次第に大きくなり、ｐ型熱電変換素子５ｐの受熱面積が配置位置にかかわらず均一となるように構成されていても良い。また、ｐ型熱電変換素子５ｐの受熱面積が第１の平面方向Ｘに沿って次第に大きくなるのに対して、ｎ型熱電変換素子５ｎの受熱面積が次第に小さくなるように構成されていても良い。あるいは、逆に、ｎ型熱電変換素子５ｎの受熱面積が第１の平面方向Ｘに沿って次第に大きくなるのに対して、ｐ型熱電変換素子５ｐの受熱面積が次第に小さくなるように構成されていても良い。これらの設計は、各熱電変換素子の構成材料の温度特性や設置環境などに応じて適宜決定されれば良い。
【００６８】
J4．変形例４：
上記の第１〜第５実施形態の熱電変換モジュール１０，１０Ａ〜１０Ｄにおいて、第６実施形態の熱電変換モジュール１０Ｅと同様に金属部材９が設けられても良い。また、上記の第９実施形態の熱電変換モジュール１０Ｈにおいて、第８実施形態の熱電変換モジュール１０Ｇと同様に金属部材９が設けられても良い。
【００６９】
J5．変形例５：
上記の第９実施形態の熱電変換モジュール１０Ｈは、熱電変換素子としてｎ型板状熱電変換素子５Ｐｎのみを備えていた。これに対して、第９実施形態の熱電変換モジュール１０Ｈは、熱電変換素子としてｐ型板状熱電変換素子５Ｐｐのみを備える構成としても良い。
【００７０】
J6．変形例６：
上記各実施形態の熱電変換モジュールは、高温流体が流れる熱源配管３０に取り付けられていた。これに対して、上記各実施形態の熱電変換モジュールは、熱源配管３０以外の他の延伸部材に対して取り付けられても良い。上記各実施形態の熱電変換モジュールは、発熱体から延伸され、当該発熱体から離れるに従って温度が低下する温度分布を有する延伸部材に、受熱面積が大きい熱電変換素子ほど前記の発熱体から見て下流側に位置するように取り付けられれば良い。例えば、上記の各実施形態の熱電変換モジュールは、内燃機関や焼却炉などの発熱体に接続された金属製の棒状部材の外表面に取り付けられても良い。
【００７１】
J7.変形例７：
上記各実施形態の熱電変換モジュールでは、各熱電変換素子５ｐ，５ｎの受熱面積が、熱源配管３０の上流側から下流側に向かう方向に次第に大きくなるように構成されており、途中に受熱面積が小さくなる部位は含まれていなかった。これに対して、各熱電変換素子５ｐ，５ｎの配列方向の途中に受熱面積が小さくなる部位が多少含まれていても良い。熱電変換モジュールでは、熱電変換モジュールを構成する熱電変換素子を所定の配列方向に所定の個数ごとの複数のグループに分けたときに、各グループにおける受熱面積の平均が、所定の配列方向に順次大きくなっていれば良い。
【００７２】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題や、装置の小型化、製造の容易化、使い勝手の向上、低コスト化、省資源化等の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１，２…第１と第２のセラミックス基板
５ｎ…ｎ型熱電変換素子
５Ｐｎ…ｎ型板状熱電変換素子
５ｐ…ｐ型熱電変換素子
５Ｐｐ…ｐ型板状熱電変換素子
５ｃ…熱電変換素子対
５ｕ…上面
５ｂ…底面
６…絶縁部材
６ａ，６ｂ…絶縁層
７…コンタクト部材
７Ｌ…コンタクト層
８…電源ライン
９…金属部材
１０，１０Ａ〜１０Ｈ…熱電変換モジュール
１０ｕ…上面
１０ｂ…下面
２０…外部負荷
３０…熱源配管
４０…冷媒配管
【図１】
2015115590.tif 000003
【図２】
2015115590.tif 000004
【図３】
2015115590.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015115590.tif 000009
【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１３】
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【図１４】
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